用能量观点进行微投影照明系统的设计方法
【专利摘要】本发明公开了一种用能量观点进行微投影照明系统的设计方法。其具体方法为：a、LED聚光镜设计的过程中要随时注意光束不被拦切，并且光束出射的平行度要高；b、光源的光电的转换效率对系统的亮度影响很大，因此应对光源部件提出合理的要求；c、要对所有照明系统要用到的光学部件提出光谱透过率的要求；d、三基色能量比的控制，以确保系统配光不偏色；ｅ、要评估全系统在投影屏处的亮度，要有各类组件的能量利用率的综合计算，它是检查系统各部件是否符合要求的参照基准；f、在照明系统能量利用最大条件下，各光学组件的光轴必须对正，因此在模拟过程中应该有办法来确保光轴对正的要求，这是进行组件布局的原则。
【专利说明】用能量观点进行微投影照明系统的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明渉及一种光学元件的设计方法，尤其涉及一种用能量观点进行微投影照明系统的设计方法。
【背景技术】
[0002]微投影照明系统的关键是尺寸问题，会造成照明光束的切割，因此对每个光学部件设计必须用能量观点进行评估，以保证光能的利用率最高，以确定每个部件尺寸减小的极限的允许值，这样照明系统各部件的设计离不开能量的计算。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种以能量为重要参考指标的评估设计方法的用能量观点进行微投影照明系统的设计方法。其具体方法为:
a、LED聚光镜设计的过程中要随时注意光束不被拦切，并且光束出射的平行度要高，这是为了光束顺利的通过投影镜头而不被拦切，从而对出射光束的平行度提出要求，在投影部件的许多设计中都是从提高能量利用率的角度出发来进行设计的；
b、光源的光电的转换效率对系统的亮度影响很大，因此应对光源部件提出合理的要求，因此要给出电器性能的技术要求，即光电转换后的亮度要求，以作为该部件的电路设计和光谱能量利用率检测的依据，以确定该部件设计与装调是否合格；
C、要对所有照明系统要用到的光学部件提出光谱透过率的要求，以便在TracePro软件模拟过程中确定相应部件的设计和装调是否合格，这也是从能量观点出发进行照明系统设计；
d、三基色能量比的控制，用到了各类系统能量利用率的综合计算，以确定经过系统各部分的三基色能量在投影区的合成比例是否符合白光的比，以确保系统配光不偏色；
e、要评估全系统在投影屏处的亮度，要有各类组件的能量利用率的综合计算，它是检查系统各部件是否符合要求的参照基准；
f、在照明系统能量利用最大条件下，各光学组件的光轴必须对正，因此在模拟过程中应该有办法来确保光轴对正的要求，这是进行组件布局的原则；
g、整个系统布局完后，还应给出实际光线的分布，用这个布局图进行结构设计，设计时不允许结构中的压圈口径恰好触在光束拦截的极限状态，这样既保证了光能量的利用率也保证了系统对投影图象对杂散光的要求，确保系统有足够的对比度。
[0004]从本发明的技术方案可以看出，所有的光学部件和其他类部件的设计评估标准都是以光能利用率最高位准，就是说微投影中的照明部分在设计时是用能量观点进行设计的，所以用能量观点进行微投影照明系统的设计方法是可行的。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1是本发明在用能量观点进行微投影照明系统的设计方法中光源的裸芯片三基色的电器性能表示意图；
图2是本发明在用能量观点进行微投影照明系统的设计方法中是光学部件三基色光能利用率表不意图；
图3是本发明在用能量观点进行微投影照明系统的设计方法中光源和光学部件三基色光能利用率合成表示意图；
图4是本发明在用能量观点进行微投影照明系统的设计方法中光学元件分布示意图。
【具体实施方式】
[0006]下面结合附图对本发明做进一步详述。
[0007]实施例1、参见附图1至图4，一种用能量观点进行微投影照明系统的设计方法。其具体方法为:
a、LED聚光镜设计的过程中要随时注意光束不被拦切，并且光束出射的平行度要高，这是为了光束顺利的通过投影镜头而不被拦切，从而对出射光束的平行度提出要求，在投影部件的许多设计中都是从提高能量利用率的角度出发来进行设计的；
b、光源的光电的转换效率对系统的亮度影响很大，因此应对光源部件提出合理的要求，因此要给出电器性能的技术要求，即光电转换后的亮度要求，以作为该部件的电路设计和光谱能量利用率检测的依据，以确定该部件设计与装调是否合格；
C、要对所有照明系统要用到的光学部件提出光谱透过率的要求，以便在TracePro软件模拟过程中确定相应部件的设计和装调是否合格，这也是从能量观点出发进行照明系统设计；
d、三基色能量比的控制，用到了各类系统能量利用率的综合计算，以确定经过系统各部分的三基色能量在投影区的合成比例是否符合白光的比，以确保系统配光不偏色；
e、要评估全系统在投影屏处的亮度，要有各类组件的能量利用率的综合计算，它是检查系统各部件是否符合要求的参照基准；
f、在照明系统能量利用最大条件下，各光学组件的光轴必须对正，因此在模拟过程中应该有办法来确保光轴对正的要求，这是进行组件布局的原则；
g、整个系统布局完后，还应给出实际光线的分布，用这个布局图进行结构设计，设计时不允许结构中的压圈口径恰好触在光束拦截的极限状态，这样既保证了光能量的利用率也保证了系统对投影图象对杂散光的要求，确保系统有足够的对比度。
【权利要求】
1.一种用能量观点进行微投影照明系统的设计方法，其特征在于:具体方法为 a、LED聚光镜设计的过程中要随时注意光束不被拦切，并且光束出射的平行度要高，这是为了光束顺利的通过投影镜头而不被拦切，从而对出射光束的平行度提出要求，在投影部件的许多设计中都是从提高能量利用率的角度出发来进行设计的； b、光源的光电的转换效率对系统的亮度影响很大，因此应对光源部件提出合理的要求，因此要给出电器性能的技术要求，即光电转换后的亮度要求，以作为该部件的电路设计和光谱能量利用率检测的依据，以确定该部件设计与装调是否合格； C、要对所有照明系统要用到的光学部件提出光谱透过率的要求，以便在TracePro软件模拟过程中确定相应部件的设计和装调是否合格，这也是从能量观点出发进行照明系统设计； d、三基色能量比的控制，用到了各类系统能量利用率的综合计算，以确定经过系统各部分的三基色能量在投影区的合成比例是否符合白光的比，以确保系统配光不偏色； e、要评估全系统在投影屏处的亮度，要有各类组件的能量利用率的综合计算，它是检查系统各部件是否符合要求的参照基准； f、在照明系统能量利用最大条件下，各光学组件的光轴必须对正，因此在模拟过程中应该有办法来确保光轴对正的要求，这是进行组件布局的原则； g、整个系统布局完后，还应给出实际光线的分布，用这个布局图进行结构设计，设计时不允许结构中的压圈口径恰好触在光束拦截的极限状态，这样既保证了光能量的利用率也保证了系统对投影图象对杂散光的要求，确保系统有足够的对比度。
【文档编号】G02B27/00GK103744180SQ201310575519
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】高国欣, 刘静, 郑瑜华, 綦斌, 代拥民 申请人:四川星烁光电科技有限公司