微透镜阵列优化DMD投影系统照明：提高效率与均匀性

"基于微透镜阵列的DMD芯片投影系统照明优化" 本文主要探讨了如何优化基于微透镜阵列（MLA）的DMD（Digital Micromirror Device，数字微镜器件）芯片投影系统的照明系统，以提高光学利用率和照明均匀性。DMD芯片在投影显示技术中扮演着关键角色，它通过控制微镜阵列反射光线来形成图像，而照明系统的设计直接影响到投影质量。 在照明系统中，微透镜阵列的作用是将光源的光线分布调整到适合DMD芯片接收的角度，从而提高光能利用率。文章指出，入射光线的角度以及系统像差是影响光学利用率和均匀性的主要因素。大角度的入射光线会导致效率损失，因为它们可能无法被DMD有效地反射。因此，作者提出通过修改自由曲面透镜的面型来减小入射角，从而改善效率。自由曲面透镜允许更精确地定制光线路径，可以有效地聚集光源并控制光线分布。 此外，传统的照明系统通常使用傅里叶透镜作为积分镜片，但这种方案成本较高且对像差的控制较为局限。为了降低成本并提高灵活性，作者建议在微透镜阵列后面使用两个球面透镜替代傅里叶透镜。这种设计简化了光学系统，降低了制造成本，同时提供了更好的像差控制能力。 经过参数优化后的设计方案，光学利用率提升到了60.51%，照明均匀性达到了94.24%。这些数值的提升证明了所提出的理论分析和优化方法的有效性。这一成果对于提升投影显示设备的性能具有重要意义，尤其是在要求高亮度和高对比度的场合，如专业投影、电影放映和高分辨率显示应用。 关键词涵盖的领域包括光学设计、照明系统、微透镜阵列、均匀性以及数字微镜技术。文章的研究成果对于从事光学工程、投影技术以及显示设备开发的专业人员具有很高的参考价值，有助于推动相关领域的技术创新和实际应用的发展。