1 上海电机学院 电子信息学院, 上海 200240
2 华东师范大学 信息科学与技术学院, 上海 200062
3 上海公安三所 刑侦事业部, 上海 200031
设计激光投影机光学系统需要从如何减小光学系统的体积和提高激光光源的光效两个方面考虑。研究了激光显示照明系统中的复眼透镜, 并对设计的复眼小透镜矩形单元进行了优化, 发现在复眼透镜整体尺寸和单颗复眼小透镜焦距一定的情况下, 整个复眼透镜上的阵列越多, 即复眼透镜上蜂窝的数量越多, 其匀光效果就越好, 且此时投影机系统的体积也较小。为了提高激光光源的光效, 设计中对复眼透镜在不同数值孔径照明光束下的匀光效果进行了讨论。并对优化设计后的复眼透镜进行40 000条光线追迹, 实验显示其光线透过率可以达到92.5%, 且几乎无杂散光。
激光显示 光学扩展量 复眼透镜 光学引擎 数值孔径 光线追迹 laser display étendue fly-eye lens optical engine numerical aperture ray tracing 强激光与粒子束
2014, 26(8): 089002
1 华东师范大学 信息科学与技术学院,上海200241
2 上海电机学院 电子信息学院,上海200240
鉴于激光波长相对固定的特性,采用一种新的测量激光光色性能测量方法,设计出基于单片机的手持式高精度激光光色性能测量系统。该系统可实现不同波长激光光色性能测量,通过系统初始化时波长输入来提取相应光谱三刺激值,而后进行参数计算。对测量系统进行了实验误差分析,由系统验证结果及误差分析表明,该系统可实现低成本制作,所述测量原理能完成对色空间坐标、光照度、色温等光色性能参数的高精度测量。
激光 单片机 高精度测量系统 光色性能参数 误差分析 laser microcontroller unit high precision measurement system luminosity & chromaticity performances error analysis
1 上海电机学院 电子信息学院, 上海 200240
2 华东师范大学 信息科学与技术学院, 上海 200062
3 上海公安三所 刑侦事业部, 上海 200031
在方棒照明系统的基础上，根据激光光源的发光特性和准直性，设计了一款用于激光投影显示的，基于光棒匀光的照明光路系统。此系统具有结构简单、开发周期短、加工成本低的优点。仿真结果表明: 设计的激光投影机光能量利用率达到78%，均匀度达到85%，满足激光投影显示中对集光和照明的设计要求。
激光投影显示 光学扩展量 光棒 光学引擎 照度分布 laser display optical propagation light pipe optical engine illumination distribution 强激光与粒子束
2014, 26(7): 079003
1 上海电机学院电子信息学院, 上海 200240
2 华东师范大学信息科学与技术学院, 上海 200062
3 上海公安三所刑侦事业部, 上海 200031
激光显示消散斑问题是激光显示的重要研究课题,是阻碍激光显示真正实用化的一个关键难题。综述了国内外已有的消散斑方案的优劣以及可行性,并重点分析了双屏幕振动消散斑方案。在此基础上,提出了新的三种理论消散斑方案:铁电液晶消散斑,波导扰动光纤消散斑和旋转散射片消散斑。
激光显示 强度 拉曼 布里渊 光学扩展量 铁电液晶 laser display intensity raman brillouin etendue ferroelectric liquid crystal
1 华东师范大学 信息科学技术学院, 上海 200062
2 上海电机学院 电子信息学院, 上海 200240
通过选择适当的光学材料,并且将它们合理地安排在一起,设计完成了激光LCOS投影机的光学引擎。光学组件包含3块LCOS面板和三基色的激光光源。在光学设计中使用光学软件ZEMAX对光学引擎进行了优化。设计的光学引擎证实了激光LCOS显示的高效率和均匀性,并且所有指标都满足激光LCOS显示的要求。
激光投影显示 光学引擎 分散器 图像评价 laser projection display optical engine diffuser image evaluation
由2D图像转换到3D图像, 关键是从原始已知的2D图像(images of limited depth of field(DOF))中生成深度图像。文章提出的是如何在FPGA上实时的对图像进行小波分析, 以便后续利用小波分析的结果得到深度图像。与传统的卷积方法相比, 该硬件框架提升了运算速度, 简化了结构。
深度图像 提升算法 小波变换 现场可编程门阵列(FPGA) depth image lifting arithmetic wavelet transform FPGA
1 华东师范大学信息科学与技术学院， 上海 200062
2 长江师范学院物理学及电子工程系， 重庆 408003
3 浙江工业大学信息工程学院， 浙江 杭州 310023
通过理论分析与模拟验证，设计和制作了一款采用双侧边光式白光LED作为背光源的26 inch(1 inch=2.54 cm)液晶电视。选用的白光LED结构简单，性能优良。在实际制作中利用高效的驱动电路对白光LED单元进行驱动。模拟结果表明：此结构的白光LED背光源液晶电视亮度均匀性能够达到91%，色度均匀性达到85%，完全满足设计应用要求。
光学设计 液晶电视 白光LED背光源 边光式 亮度均匀性 色度均匀性 激光与光电子学进展
2012, 49(1): 012201
为了提高激光投影显示画面的亮度均匀度和色度均匀度,提出了一种对灰度值很大和很小的像素点采用大压缩率,并尽可能多地提高中等灰度值的方法。搭建一个由投影显示、相机和计算机构成的闭环系统对应于此种方法,以达到亮度均匀度和色度均匀度矫正的目的。实验和分析表明,通过该系统,投影显示的整个屏幕的亮度均匀性和色度均匀性得到了很大提高,尤其对于均匀性差的屏幕边角区域,更得到显著地改善。
激光投影显示 亮度均匀度 色度均匀度 硅基液晶(LCOS) laser projector display brightness uniformity color uniformity liquid crystal on sillicon(LCOS)
为了用统一的表征参数和测试手段来公正地评价投影机的光学参数,以及向投影机设计者们提供相关的光学参数,从而达到修正设计的目的。现根据投影机的主要光学参数的计算及测量方法,采用美国国家标准的测量模型,利用单片机设计了一款通用的投影机光学参数测试系统。并测试了多款投影机的相关光学参数。该测试方法能精确地测量投影机的相关光学参数,是一款通用高效的测试系统。
投影机 光学参数 系统设计 测量模型 projector optical parameters system design testing model
1 华东师范大学 信息科学与技术学院, 上海 200062
2 长江师范学院 物理学及电子信息工程系, 重庆 408003
3 海信集团有限公司 研发中心, 山东 青岛 266071
介绍了激光硅基液晶芯片的显示原理，针对硅基液晶光学引擎的特点，采用光学扩展量表征系统的光能利用率，并分析了光学扩展量的变化与光能利用率的关系。利用光学软件Zemax和Tracepro设计了三片式激光硅基液晶光学引擎。实验结果表明:此光学引擎体积小,光学扩展量小,照度均匀性高达到92%以上,能量利用率达到56%以上,满足设计要求。
激光投影 光学引擎 硅基液晶芯片 合色方棱镜 光学扩展量 散斑 laser projection optical engine LCOS chip X-cube étendue value speckle 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2621
