[已解决]求助：关于投影中照明与投影系统耦合问题

JinyZ

请教：
      关于投影中照明与投影系统耦合问题：本人理解照明系统主要作用就是实现显示区域（菲林片/DMD/LCD/LCOS）的均匀照度照明，投影系统实现将显示区域的图案完美的投影到目标面。
       那么，照明系统与投影系统之间的耦合设计需要根据什么条件去设计呢？还请各位前辈指点指点，谢谢啦。

最佳答案

月排行榜 / 总排行榜

光学小伽

2022-9-19 13:57

先确定照明需求，比如多少流明或者多少照度。然后再看显示芯片的限制，比如DMD的角度限制、或者locs中PBS对偏振光角度限制，知道角度限制后，可以算出镜头的F数最小能做到多少。确定F数后，由于利用率要尽量匹配，所以根据F数计算出显示芯片的光学拓展量，然后根据光学拓展量选灯，选好灯之后，就要计算灯能不能满足照明的要求，计算过程就是乘以各个元件的透过率和整个设计系统的效率。如果不满足，就要重新选择更大的显示芯片，然后再来一遍选灯，以此往复。如果有经验的人，一看规格大概就知道选什么类型的显示芯片和LED灯，然后再详细设计。如果没有，只能根据算出来的结果，重复选型。当然有个简单方估算，一般DMD系统的利用率在30%左右，你要做100lm的系统，相当于你要选择300lm以上的绿灯，这样可以快速锁定大概灯型。

跳转到最佳答案楼层

Drea3m

两个系统拉式不变量和光瞳的匹配

光学小伽

先确定照明需求，比如多少流明或者多少照度。然后再看显示芯片的限制，比如DMD的角度限制、或者locs中PBS对偏振光角度限制，知道角度限制后，可以算出镜头的F数最小能做到多少。确定F数后，由于利用率要尽量匹配，所以根据F数计算出显示芯片的光学拓展量，然后根据光学拓展量选灯，选好灯之后，就要计算灯能不能满足照明的要求，计算过程就是乘以各个元件的透过率和整个设计系统的效率。如果不满足，就要重新选择更大的显示芯片，然后再来一遍选灯，以此往复。如果有经验的人，一看规格大概就知道选什么类型的显示芯片和LED灯，然后再详细设计。如果没有，只能根据算出来的结果，重复选型。当然有个简单方估算，一般DMD系统的利用率在30%左右，你要做100lm的系统，相当于你要选择300lm以上的绿灯，这样可以快速锁定大概灯型。

JinyZ

Drea3m 发表于 2022-9-18 12:14
两个系统拉式不变量和光瞳的匹配

光瞳您是指照明系统的出瞳尺寸和投影系统的入瞳尺寸匹配吗？那对于CRA有什么要求吗

JinyZ

光学小伽 发表于 2022-9-19 13:57
先确定照明需求，比如多少流明或者多少照度。然后再看显示芯片的限制，比如DMD的角度限制、或者locs中PBS对 ...

您说的照明需求是指整体系统目标面的照度需求吗？那我在只设计照明系统时又有什么目标需求呢？此时是应该根据整体系统目标面的照度需求利用光学扩展量守恒推算出显示芯片上的照度需求，然后根据显示芯片的F数推算出其最大接受角，最后使LED光经过照明系统到达显示芯片的入射角略小于此最大接受角，同时满足显示芯片的照明需求及均匀度需求就行了吗？非常感谢老师解答。

光学小伽

JinyZ 发表于 2022-9-21 19:16
您说的照明需求是指整体系统目标面的照度需求吗？那我在只设计照明系统时又有什么目标需求呢？此时是应该 ...

对的，优化提升效率也是需要考虑，毕竟存在像差，导致设计出来的效率比理论计算的不一样。所以投影照明有个缺点，没法用理想透镜去计算最大效率能做到多少。所以都是多试几次，找一个最优方案。