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車載HUD投影儀照明自由曲面透鏡設計

發(fā)布時間:2024-04-15 05:37
  LED以其體積小、亮度高、功耗低、壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,逐漸取代白熾燈、鹵素燈等傳統光源,成為第四代照明光源。隨著LED光源的發(fā)光效率不斷提高,使其逐漸應用到投影照明領域。但是與傳統光源相比,LED光源的光束發(fā)散角較大,未經二次配光的LED光源不僅無法達到特定照明要求,還會造成大量光能損失。因此,為了提高LED光源的光能利用率并達到特定照明要求,需要對其進行二次配光。本文根據非成像光學理論設計了三款LED自由曲面透鏡,用于車載HUD投影儀中實現對LCD顯示芯片的均勻矩形光斑照明。與利用成像光學原理實現矩形光斑照明的傳統投影照明系統相比,具有體積小,所需光學元件少的優(yōu)點。且所設計的透鏡滿足了車載HUD投影儀的要求:在距離LED光源50mm內的LCD顯示芯片上得到均勻度大于90%的矩形光斑,并且矩形光斑的尺寸和LCD顯示芯片的尺寸相同。進一步闡述了自由曲面配光元件對于實現照明系統小型化方面的應用。且所設計的透鏡結構均可加工得到實際產品。首先,本論文對LED光源的特點,傳統照明系統,自由曲面配光設計方法以及非成像光學理論做了詳細的闡述。其次,基于非成像光學理論設計緊湊型LED自由曲面透鏡。...

【文章頁數】:75 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

圖1.1投影系統光學引擎示意圖

圖1.1投影系統光學引擎示意圖

型投影儀中的照明系統[10,11],使這些投影產品相對于原來結構更小巧,能利用率有待于提高,系統結構有待于進一步減小。本文根據非成像光學理論,設計了三種基于LED自由曲面透鏡的投影照實現了對車載HUD投影儀中LCD顯示芯片的均勻照明,進一步闡述了二次配光元件在實現照....


圖1.2車載HUD投影儀將信息投射到擋風玻璃前Figure1.2HUDprojectorprojectsinformationtothefrontofwindshield

圖1.2車載HUD投影儀將信息投射到擋風玻璃前Figure1.2HUDprojectorprojectsinformationtothefrontofwindshield

圖1.2車載HUD投影儀將信息投射到擋風玻璃前Figure1.2HUDprojectorprojectsinformationtothefrontofwindshield1.3傳統照明系統介紹投影系統中照明系統為主要部分之一,其性能的好壞決定目標面上....


圖1.3臨界照明原理圖

圖1.3臨界照明原理圖

圖1.3臨界照明原理圖Figure1.3Schematicofcriticalilluminationprinciple.2柯勒照明系統為了提升物面的照度均勻度,通常采用柯勒照明系統,如圖1.4所示。光的光經過柯勒鏡成像于聚光鏡前焦平面的視場光闌上,然后,聚....


圖1.4柯勒照明原理圖

圖1.4柯勒照明原理圖

圖1.3臨界照明原理圖Figure1.3Schematicofcriticalilluminationprinciple.3.2柯勒照明系統為了提升物面的照度均勻度,通常采用柯勒照明系統,如圖1.4所示。光源的光經過柯勒鏡成像于聚光鏡前焦平面的視場光闌上,然....



本文編號:3955815

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