固态体积式真三维立体显示投影光学引擎设计-光电信息工程专业论文.docxVIP

独创性声明本人声明所节交的学位论文是本人在导师指导F进行的研究．1：作及取得的研究成果。据我所 独创性声明 本人声明所节交的学位论文是本人在导师指导F进行的研究．1：作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果· 也不包含为获得金8坠』：些厶堂 或其他教育机构的学位或证-f 5而使．}}】过的材料。与我一同J：作 的同忠对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字： 王小硫 签字日期：幻f1年丘月丑阳 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解佥8墨：l：些厶堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被布阅或借阅。本人授权 金胆：!：些厶 望二可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采川影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权1弓) 学位论文者签名：互IJ嘲 导师签名： 签字日期：)研年争月够目 签字日期：为fi年V月≯严 学位论文作者毕业后去向： I：作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： 固态体积式真三维立体显示投影光学引擎设计摘要 固态体积式真三维立体显示投影光学引擎设计 摘要 固态体积式真三维立体显示是一种体显示技术，包括一个高速图像投影机 和一块能在透明念和散射态之间快速转换的多层液晶屏。它显示的三维图像具 有物体的二维信息和物理深度，符合人眼观察习惯。但多层的体显示屏需高速 刷新，因此受到光学引擎投影速度和电路驱动速度限制。 本文比较了常见的投影光学引擎，针对固态体积式真三维立体显示系统的 特点选用高速投影的单片式DLP光学引擎。对于20层液晶屏、60Hz的刷新率， 色轮RGB色场频率要求达到1200Hz，目前色轮根本无法达到如此高的转速， 因此选用RGB彩色LED作为投影光源。本文设计的投影光学引擎包括LED光 源、合色光路、方棒、中继系统、TIR全反射棱镜和投影镜头。 单色LED作为照明光源，它的高速响应速度与DMD的高速翻转配合地天 衣无缝。根据LED的发光特性，运用非成像光学理论和几何光学原理设计了具 有较好亮度均匀性、高速响应的照明系统。分析固态体积式真三维立体显示多 层液晶屏造成的光能损失和图像失真，设计出相对孔径较大、发散角较小的双 高斯投影镜头。像差分析表明，全视场内最大垂轴像差为60．531．tm，轴向像差 最大为0．1146mm，轴向色差小于51．tm，离焦量最大为49．159in，最大畸变为 ．0．3027％。全视场范围内调制传递函数大于O．3的截止频率接近100 lp／mm，完 全能满足系统1024×768的分辨率要求。 关键词：固态真三维立体显示；光学引擎；DLP；LED：照明系统；投影镜头 Design Design of Projector Optical Engine Used in Solid Volu metric True··3D Display Abstract Solid Volumetric True．3D Display is a volume display technology，which consists of a high．speed video proj ector and a multiplanar liquid crystal screen switched rapidly between the transparency state and scattering state·Meeting the habit how a human observes the world，a true一3D display can provide not only 2D information but also physical depth info．The refresh rate of the optical engine and speed of the circuit have to be as high as better with the involvement of multiplanar LC shutters． Based on the comparison of common optical engines，the high-speed single DMD DLP is chosen for the solid volumetric true一3D display．For the 20 layers liquid crvstal screen and the refresh rate of 60Hz，the RGB color