[求助]DLP求助可否选用RGB 3色单LED建模 [复制链接]

刚开始接触投影系统:单DLP投影系统，希望能采用单个3色LED作为光源照明（不考虑照度的情况下，仅探讨可行性） }6ec2I%`o  
查阅网上很多资料都是采用多个LED照明（似乎是因为照度的问题） Y+j|T`d  
W aks*^|  
附件为本人尝试建立的模型。 >a@-OJ.yOk  
由于本人暂未学习ZEMAX中非序列的使用方法，无法做出完整正确的照明分析评价，仅尝试用序列模式中的SpotDiagram来观察DLP处的光点均匀性。 o3j4XrK  
（若有犯低级错误，还请大神们帮忙指正） {n2jAR9nq  
_fa2ntuS=f  
疑问点 dN;C-XF3s  
一、目前所能查到的投影系统中均有合色镜，其主要作用真的是合色吗？（用R/G/B合成为白光） 62a{Ggs{  
        曾尝试采用白光LED照明DLP，但其影像显示灰白色，并非彩色，故有此质疑。 JtvAi\52$  
        个人理解：合色镜在合色的同时，更主要的是校正不同色光入射DLP的角度。因DLP只在固定角度入射的光才能被投影物镜投射出来。
ZShRE"`  
二、在光路的汇聚上，会有部分光线打在DLP外围，在优化时，是否应该打开渐晕？（此模型是以未开渐晕时的SpotDiagram为参考） mI9~\k&9  
三、增加的2个LensLets 是为了增加光照均匀性，同时避免光源成像在DLP上。 ocGqXDg3  
四、因为未加入合色镜，故RGB入射DLP的光线角度有差异，请问如此是否合理？ ~B|K]&/]  
        若不合理，那是否按疑问点一中本人理解，则此系统需要以最后RGB三色平行入射DLP为主来重新设计。 ,Q2`N{f  
dk-Y!RfNx  
希望大家不吝赐教。     D+#QQH  
1、未设渐晕Layout kf.w:X"i  
B]0`b1t  
~S#Le  
2、设渐晕后Layout gQ/-.1Pz$  
9xN4\y6F  
0ir]  
3、未设渐晕SpotDiagram ~ex1,J*}t  
7WKb| /#;  
T"XZ[q  
4、设渐晕后SpotDiagram fPa FL}&  
D3|y|Dr  
 b-yfBO  
附件： =P-kb^s  
LED3_ARRAY_question.rar (2 K) 下载次数:25 [f&ja[m q  
0,E*9y}  

一、合色镜(dichroic filter)的确用于合色，只是基于时序控制，所以光路同时打开显示白色或者灰色是合理的(R+G+B=W)。 294 0M4  
二、渐晕需要根据DMD上光照的均匀度及F/#值合理控制，另外还可以控制杂散光。 7%b?[}y4  
三、Lenslets主要用于匀光，是否成像在DMD上，视具体情况而定，高老师曾提出成像位置应该略后于DMD微镜面。 \U\ W Q  
四、我的理解，角度差异没关系，只要光束使DMD均匀照明并且满足成像要求，相当于相同物点不同视场角的光线成像，投影出来的图像没有问题。 ~C\R!DN,  
Q~MV0<{  

光杆司令:一、合色镜(dichroic filter)的确用于合色，只是基于时序控制，所以光路同时打开显示白色或者灰色是合理的(R+G+B=W)。 ZhvZe/  
二、渐晕需要根据DMD上光照的均匀度及F/#值合理控制，另外还可以控制杂散光。 B=!&rKF  
三、Lenslets主要用于匀光，是否成像在DMD上，视具体情况而定，高老师曾提出成像 .. (2015-01-09 13:26) t_ju[xL5B  

2&b?NqEeZ  
非常感谢您的释疑，看完后我有如下疑惑，还请抽空帮忙看看是否正确~ ' v)@K0P  
, yd]R4M  
追问： }Zuk}Og9+  
1、在此设计中（单一 三色 LED 作为 单DLP系统的光源），我是否还有必要增加合色镜？ r~2>_LK  
2、因本附件中的设计，在DMD处的入射光，R/G/B三色相互独立平行，是否存在风险==>如若我的绿光被允许进入DMD,此时我的蓝光因与绿光有偏转角度差，故可能造成蓝光无法完全被投影成像及造成杂光。 8_*31Y   
|!Ryl}Oi  
      我之所以将RGB三色做成平行光是因为我对DMD的理解： GycW3tc]_&  
      DMD需要平行光入射，然后再反射平行光进入投影镜头，再成像。 fGtYvl O-5  
      在DLP微镜理论上均偏转12° on / -12° off 的基础下，若非平行光入射，那么是否会造成原本应该亮 的地方变暗了？ }.DE521u  
Q{K'#  
3、我可以用SpotDiagram这种方式来看均匀性么？ h;C/} s  
4、我可以理解您第四点的意思。 -w'_Q"o2  
5、对于您所提到的F/#，我不知该如何理解。 MJ.K,e  
     按论坛中前辈们的经验：DLP照明光路的F/#=1/2sin a (此处DLPa 为12°)，故F/#=2.4 （对于此值要如何参考，没有弄明白，仅仅知道这个公式） mZG)#gW[  
     故此帖中的附件的出瞳直径约39.8mm，仅仅是将STOP面设置在DMD处，然后观察光点分布而来，并没有更大目标的优化~初学摸索中，还请见谅。 ]wxjd l  
     而我的投影镜头F/#约为6（因入瞳直径已固定），那么这两者的F/#有何关联呢？ Nv[MU@Tv  
sV']p#HK0  
疑问好多多，呵呵~ \-`,fat  

vinnce007:
非常感谢您的释疑，看完后我有如下疑惑，还请抽空帮忙看看是否正确~
追问： {9Ug9e{ ~  
1、在此设计中（单一 三色 LED 作为 单DLP系统的光源），我是否还有必要增加合色镜？ ZBuh(be  
....... SNOML7pd  

dJ(<zz+;b  
1、你说的是“三基色LED”吗？如果是就不需要合色镜，一个单通道的光路即可，如你帖子图示光路。 1=L5=uz1d:  
2、这与前面问题四是同一个问题吗？详述一下，照在DMD相同点的不同角度的色光被微镜反会成理想复色弥散的像点(按投影镜头设计顺序应该是是投影面上物点)，前提是校正了镜头单色像差，并校正了色差。这是DMD投影的方式，这个方式与设计(由投影面到DMD反射面的像面缩小的顺序更好描述像差和校正像差)的顺序相反。 nh'TyUd!  
另外DMD并不一定需要“平行光”才行，只要入射到DMD微镜上的光锥角合适就可以。这与12°相关，也间接和F/#有关。你可以查阅TI的关于DMD几何光学的文档。当然，所谓的亮暗也不会有问题，这和DMD的照明均匀度及投影系统设计有关。 |>zYUT[V  
3、通常，序列模式里，并不能通过点列图看均匀性。但是对于现在讨论的LED，如果你设置正确，并且使用了lenslets作为积分器匀光，那么恭喜你，你可以通过点列图看均匀性。但是点列图分别给出了各个视场的光线分布，而不是它们的和。所以将所有视场(视场越多越好)的结果叠加就是光照实际效果。这就与非序列模式的对每条光线追迹得到每个pixel的光能量/照度分布的原理(积分)一致。其实在序列模式里，你可以使用Geometric image analysis分析均匀度及照明效率。当然，非序列分析更准确。 %M5{-pJ|C  
4、你没理解吧，我也希望理解更透彻的同仁确认一下我的分析是否合理。 93VbB[w~7F  
5、F/#是我的知识盲点。但对12度倾斜而言，F/#=2.4是上限，投影镜头及照明光路需要满足F/#<2.4，不然至少会导致ON光路与FLAT光路重叠，整个系统设计失败。 OpD%lRl  
以上只是我个人的理解，可能有不正确的地方，希望各位指正~

V\nj7Gr:sF  
透镜阵列成像到DMD  在模拟的时候  我会适当的调整DMD的前后位置来保证光效和余量的比例（余量太小不好调整）。 )#l&BV5  
%?X6TAtH  
g#%Egb1  
如果镜头F#6    那到达DMD的光束就要保证在+- 4.87° 之间，才能保证光效 LsxRK5  
QAzwNXE+  
以上是个人理解，如果不对 还请各位指出

jccqqqqq:
透镜阵列成像到DMD  在模拟的时候  我会适当的调整DMD的前后位置来保证光效和余量的比例（余量太小不好调整）。
如果镜头F#6    那到达DMD的光束就要保证在+- 4.87° 之间，才能保证光效 ! u@JH`  
....... Z*n4$?%W  

.%+anVXS  
前面提到“投影镜头及照明光路需要满足F/#<2.4”，应该是F/#>2.4 G-|  

3,   通常是靠fly eyes做均勻化，在這設計中沒有 LLL;SNY  
1、合光是因為led rob 分別在不同channel N cp   
2、不用vignette <'48mip  
4,  no，影響不大

sunguyzain:3,   通常是靠fly eyes做均勻化，在這設計中沒有 EPA 2_  
1、合光是因為led rob 分別在不同channel 4`ZoAr-5|  
2、不用vignette s8 u`v1  
4,  no，影響不大 (2015-01-31 22:01)  [mj=m
?j  

2jlz#Sk  
非常感谢您的回复，其中第三点，我的设计中是含有2片fly eyes的~呵呵

jccqqqqq:透镜阵列成像到DMD  在模拟的时候  我会适当的调整DMD的前后位置来保证光效和余量的比例（余量太小不好调整）。
如果镜头F#6    那到达DMD的光束就要保证在+- 4.87° 之间，才能保证光效 IwS<p-  
....... (2015-01-20 15:22)  he@Y1CY  

mkPqxzxbrL  
谢谢您的释疑，最近在琢磨成像的部分，照明部分需求尽量能采用LCOS&DLP共用的结构~不知是否可行。呵呵

光杆司令:前面提到“投影镜头及照明光路需要满足F/#<2.4”，应该是F/#>2.4 y5D3zqCG  
 (2015-01-23 13:40)  >{A)d<  

iAPGP-<6  
缩写形式，大于小于好像都能说通，关键知道意思就行了