固态体积式真三维立体显示发光二极管投影光源.docx

第22卷第5期

2014年5月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.22No.5May.2014

文章编号1004-924X(2014)05-1113-07

固态体积式真三维立体显示发光二极管投影光源

冯奇斌1,杨光磊2,井长龙2,吕国强1*

(1.合肥工业大学光电技术研究院特种显示技术教育部重点实验室特种显示技术国家工程实验室

现代显示技术省部共建国家重点实验室，安徽合肥230009;

2.合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009)

摘要：针对固态体积式真三维立体显示对高亮度和色温可调的要求，设计了采用大功率、单芯片发光二极管(LED)的投影光源。理论计算了投影光源的亮度，结合液晶光阀对不同波长透过率的影响，对理论设计结果进行了修正。考虑寿命、散热等影响因素，提出了采用大功率红绿蓝LED加白光LED的投影光源方案。针对选取的LED发光特性，采用混合集光方法设计了准直器，并进行了仿真和实际测试。测试结果表明：采用准直器后，LED的发散角从±75°减小为±20°。搭建了真三维显示系统样机，测试其屏前亮度达到149cd/m2,且无闪烁，立体感强，但存在视角较小的问题。实验显示，设计的投影光源满足固态体积式真三维立体显示的要求。

关键词：真三维立体显示；固态体积式显示；发光二极管；投影光源

中图分类号：TN27;TH741.5文献标识码：Adoi:10.3788/OPE1113

LED-basedprojectionlightsourceforsolid-statevolumetrictrue-3Ddisplay

FENGQi-bin1,YANGGuang-lei2,JINGChang-long2,LüGuo-qiang1*

(1.KeyLaboratoryofSpecialDisplayTechnologyoftheMinistryofEducation,NationalEngineering

LaboratoryofSpecialDisplayTechnology,NationalKeyLaboratoryofAdrancedDisplayTechnology,

AcademyofPhotoelectricTechnology,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;

2.SchoolofInstrumentationandOpto-electronicsEngineering,HefeiUniversityof

Technology,Hefei230009,China)

*Correspondingauthor,Email:guoqianglv@hfut.edu.cn

Abstract:Accordingtotheneedsofsolid-statevolumetrictrue-3Ddisplayforhighbrightnessandad-justablecolortemperatures,aprojectionlightsourcewithhighpowerandsinglechipLightEmittingDiodes(LEDs)wasdesigned.Thebrightnessoftheprojectionlightsourcewascomputedtheoretical-ly.TheresultswerethencorrectedaccordingtothespectrumcurveofaLiquidCrystal(LC)shutter.Withtheconsiderationsoflifeandheatdissipation,theprojectionlightsourcewithhigh-powerRGBLEDsandawhiteLEDwasputforward.BasedontheopticalcharacteristicsofthechosenLEDs,therefraction-and-reflectionmixedmethodwasapplie