固态体积式真三维立体显示器的色度学特性

开发了一种真三维显示器样机,由单片DMD、200W UHP光源、RGBRGB 6段4倍速色轮、20层液晶光阀组成的显示体、投影镜头、折叠光路、控制电路等部分组成。对该显示器的色度学特性进行了分析,其色域是NTSC标准的53.8%,色温是5 401K。色轮是影响色域的主要因素之一,选择新的色轮后,色域提升至NTSC标准的69.7%。     

基于线性回归的飞机着滑灯灯丝参数设计

飞机着滑灯由于亮度高、工作电压高、寿命短而不同于普通照明白炽灯。使用针对普通白炽灯灯丝设计而开发的软件对着滑灯灯丝进行设计时,设计误差超过20%。在白炽灯灯丝设计理论基础之上,采用线性回归方法给出了着滑灯灯丝参数的计算公式。经过实际测试,设计精度在8%之内。     

侧出 LED 背光动态调光算法研究

液晶显示具有对比度和能效不高的问题。动态调光可以有效提高液晶显示对比度并降低能耗。针对市场主流背光产品,提出了用于侧出式背光的全局调光算法。根据图像特征值,确定背光调光亮度。根据S曲线方程,对液晶像素进行补偿,高于S曲线拐点的像素亮度值增加,低于拐点的亮度值减少,有效提高静态对比度。最后进行了软件仿真,并开发了工程化样机。播放包括常见电视内容的视频,平均节能率为17%,没有人眼感知的失真。     

一种高节能、低溢出率的动态调光算法

为了解决现有调光算法存在节能率低和溢出失真率高的问题,本文提出了一种高节能、低溢出率的动态调光算法。在综合考虑液晶显示器中背光亮度和像素亮度对最终显示效果存在非等效影响的实际情况下,将输入图像灰阶亮度作一定的预处理后再进行图像背光亮度计算,并且采用带有权重的线性调节方式来进行液晶像素的补偿计算。与常见调光算法的平均节能11.9%和平均溢出率12.34%相比,本文算法的平均节能可达22.15%,而溢出失真率降低至9.95%。在工程样机上对50幅图像进行了实际测试,与采用常见调光算法的显示器相比,采用本文调光算法的显示器在获得更高节能率的同时,保持了较好的显示质量,没有明显的亮度下降。     

固态体积式真三维立体显示发光二极管投影光源

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。     

用于汽车抬头显示器的光学增亮膜设计

为了降低直下式背光的厚度并提升亮度,设计了一种光学增亮膜。基于Snell定律设计了对单个LED发出光线起均匀照度作用的二维微结构曲线。该微结构曲线是把LED看做理想点光源设计并计算的,但考虑到实际的LED是一个正方形发光面,因此对该微结构曲线进行了优化,提升了它对实际尺寸LED的均匀照度作用。根据LED的排布规律提出了一种正六边形蜂窝拼接排布方案,并进行了仿真分析。仿真结果表明:使用光学增亮膜的背光中心亮度提升了172.4%。根据微结构设计结果采用无掩膜直写光刻工艺制作了实际样品并进行了效果测试,测试结果表明:中心亮度提升了136.2%,厚度降低了13mm。采用本文设计的光学增亮膜可以有效地提高背光亮度同时降低背光厚度,满足汽车抬头显示器的直下式背光亮度高、体积小的要求。     

白炽灯灯丝设计以及各参数的综合分析

该文深入分析了白炽灯灯丝设计,在保证用户参数电压、功率、寿命、光通的前提下,确定设计公式中各个参数的选取,并确定在特定条件下各个参数之间的关系,以便进行小范围参数调整。     

加固液晶显示器高温环境下热应力探究

为了探究加固液晶屏高温下热应力影响,建立了基于ANSYS的液晶屏复合结构的有限元分析模型,模拟分析了二维模型等效应力和液晶层上边界Y方向应力的分布情况。仿真结果表明,当环境温度上升到70℃,胶层中气泡和裂纹附近会发生应力集中,液晶盒上边界也会发生相应位置Y方向应力集中。将三种光学胶实际测试的力学数据代入模型分析发现,光学胶的弹性模量和热膨胀系数越大,引起的应力集中也越明显。基于模拟分析,胶层中含有裂纹时液晶屏所受应力最大,因此加工中应避免胶层出现裂纹。在对液晶屏粘贴ITO玻璃时,应该选用弹性模量和线膨胀系数较小的光学胶。     

固态体积式真三维显示器高速投影镜头设计

介绍了固态体积式真三维立体显示的原理及组成部分,主要部分包括高速投影镜头和多平面光学元件。分析了其中高速投影镜头所需达到的参数要求,即过投影镜头中心光线的最大张角不超过14.5°。采用与照相物镜类似的方法设计该镜头,选用具有较大相对孔径的双高斯物镜作为基本类型,确定半部系统的参数,根据对称关系得到全系统。最后采用ZEMAX软件设计出适合项目要求的高速投影镜头。像差分析表明,全视场内最大垂轴像差为63.5μm,最大横向色差小于2μm,最大畸变为2.4%。全视场范围内调制传递函数大于0.2的截止频率超过50lp/mm,能满足1024×768的分辨率要求。     

白炽灯灯丝设计以及各参数的综合分析

深入分析白炽灯灯丝设计,在保证参数电压、功率、寿命、光通量的前提下,确定设计公式中各个参数的选取,并确定在特定条件下各个参数之间的关系,以便进行小范围参数调整。