【摘要】：發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)成為頭盔顯示器液晶像源主流背光源。LED發(fā)散角較大,大量的光線無法得到有效利用而造成能量的浪費(fèi),故需要對(duì)LED進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)以有效提高光效。背光包括由若干個(gè)LED組成的陣列。對(duì)單個(gè)LED設(shè)計(jì)了雙曲面透鏡,形成了8 mm直徑的均勻圓形光斑。對(duì)單個(gè)透鏡進(jìn)行切割,以形成矩形光斑。但由于切割面的全反射,矩形面積內(nèi)存在亮斑。對(duì)透鏡進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),獲得了亮度均勻的矩形光斑。4個(gè)矩形透鏡拼接成透鏡陣列。為消除雜散光斑,對(duì)透鏡再次進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果加工了透鏡陣列并對(duì)背光進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:和傳統(tǒng)背光結(jié)構(gòu)相比,采用兩層擴(kuò)散膜和透鏡陣列后,背光亮度提高了96.4%,非均勻性由23.8%略提高到23.1%,半亮度視角由39°降低到23°。滿足頭盔顯示器液晶像源背光的要求。
[Abstract]:Light emitting diode (LED) has become the mainstream backlight of head-mounted display liquid crystal image source. The divergence angle of LED is large, and a large amount of light can not be used effectively, which results in waste of energy. Therefore, the secondary optical design of LED is needed to improve the light efficiency effectively. Backlight consists of an array of several LED. A hyperboloid lens is designed for a single LED to form a uniform circular spot with a diameter of 8 mm. A single lens is cut to form a rectangular spot. However, due to the total reflection of the cutting surface, there are bright spots in the rectangular area. The optimum design of the lens is carried out, and the rectangular spot with uniform brightness is obtained, and four rectangular lenses are spliced into a lens array. In order to eliminate the stray spot, the lens was optimized again. The lens array was fabricated according to the design results and the backlight was tested. The results show that, compared with the traditional backlight structure, the backlight brightness is increased by 96.4x, the inhomogeneity is slightly increased from 23.8% to 23.1C, and the half-view angle is reduced from 39 擄to 23 擄by using two-layer diffusion film and lens array. To meet the helmet display LCD image source backlight requirements.
【作者單位】： 合肥工業(yè)大學(xué)特種顯示技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特種顯示技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代顯示技術(shù)省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光電技術(shù)研究院;
【基金】：安徽省自然科學(xué)基金(1408085MKL86)
【分類號(hào)】：TN873.93

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