光电工程师社区

标题: 各位光学专家是不是不屑解答----液晶投影仪与衍射? [打印本页]

作者: ccgfwr    时间: 2004-5-25 07:28
标题: 各位光学专家是不是不屑解答----液晶投影仪与衍射?

请教:液晶投影仪与衍射?

现一般液晶投影仪的液晶板在1英寸左右,分辨率1024*768,推算每个像素的通光孔径约:0.02mm左右,换句话说,液晶板就是1024*768阵列、通光孔径约:0.02mm左右的微孔板。 我不懂光学,感觉应该有衍射现象。

请问:液晶投影仪如何减轻或避免衍射现象对显示图像的影响?


作者: 夜鸣剑    时间: 2004-5-28 09:30

20微米啊老兄,咋会衍射涅?

可见广波长都在0.5微米量级……


作者: ccgfwr    时间: 2004-5-29 08:22

我不太懂光学,就一点普通物理,不知下面计算是否正确:

圆孔衍射中央亮斑的角半径为:sinθ=1.22(λ/D), (D=20微米, λ=0.5微米) :

θ=1.75度,假设投影距离3米,圆孔衍射中央亮斑半径91.5mm

请各位光学专家指导,谢谢!


作者: cosdrong    时间: 2004-5-30 06:13
91.5这个数字也太夸张了.我从直觉上就觉得很难接受.因为我不懂光学,所以给不出什么理由.不过我好象记得那个叫瑞利判据的公式应该不是这样用的.
作者: ccgfwr    时间: 2004-5-31 07:32

cosdrong 你好,我也不懂光学,对公式的也是一知半解,也不知道用的对不对,还有请光学人士指导,谢谢!


作者: ccgfwr    时间: 2004-5-31 07:32

cosdrong 你好,我也不懂光学,对公式的也是一知半解,也不知道用的对不对,还有请光学人士指导,谢谢!


作者: 夜鸣剑    时间: 2004-6-2 01:54

楼主你光这样讲是没法涵盖投影仪原理的,难道投影就是直接在液晶屏的一端投射平行光,然后在另一端接收像?那这也经投影仪和普通的幻灯片投影仪有什么不同啊?我不懂,不过液晶片应该自己要发光的。而你所应用的公式是当圆孔作为光澜且入射光为平行光时,所得到的衍射中心零极亮斑角半径。(应为θ=1.22(λ/D), 不过在如此小角度下结果并没有区别。)我想并不能把液晶屏简单看成衍射板,因此如此计算没有意义。

不过结果是对的,20微米的圆孔的衍射斑3米之外就会扩展成1分米了。收回我原先的话嘻嘻。


作者: ccgfwr    时间: 2004-6-2 07:44

夜鸣剑好,

1、液晶投影仪原理我也不太懂,书店里偶尔找到一本书对衍射方面又没讲,也是在网上找点资料看的,好像就是液晶作为光阻挡材料(阻挡0~100%可调),现液晶投影一般都采用三片,分别对三色光,再和成一路。液晶自己好像不发光。

2、我也不懂光学sinθ=1.22(λ/D),是从书上抄来的。[公式是当圆孔作为光澜且入射光为平行光时] ----液晶投影的光好像是平行光,但液晶阀确实不是圆孔,一般好像是方孔,这不一样,但是我不懂有多大区别,还望指教。

谢谢!


作者: dengbo2000    时间: 2004-6-4 05:33

液晶正如楼上所说是做光阻挡光器件,在我们公司就叫它L/V(Light Valve光阀),他被电路程序控制,可以让光自由通过与否,因而不管是什么信号输入,都能得到立即的投影成像。

现在的液晶之所以可以做到0.7inch这么小,是因为在液晶前还加入了微矩阵镜片,让光更加集中,照度大大提高。

另外,虽然液晶这么小,但还不至于产生衍射,实际上只要按照几何光学去考虑就可以了。


作者: ccgfwr    时间: 2004-6-4 07:16
谢谢dengbo2000指导,但是我不懂光学,sinθ=1.22(λ/D)也是从书上抄来的,感觉3楼/7楼说的在就投影仪光路里应该存在,能否详细展开讲一讲[...虽然液晶这么小,但还不至于产生衍射,实际上只要按照几何光学去考虑就可以了...] 这一段话,谢谢!!!
作者: 夜鸣剑    时间: 2004-6-5 14:57

嘻嘻,我也不知道为什么这么小为什么还不衍射,理论上讲当光控的限度在广波长的1000倍之内的时候衍射效应都是比较明显的,也就是0.5mm之内。

另外,对于圆孔衍射和距孔衍射来讲,本质都是一样的,楼主提到的式子是用来求圆孔的,这时候用距孔的公式也可以做估算用;当然,本来就是距孔就用不着圆孔的了。


作者: ciomwy    时间: 2004-6-6 06:08

很好的问题,我曾经用夫琅和费衍射理论计算过矩形孔的衍射,实际不管孔径多大,衍射都是会有的。但是对于投影系统的衍射,我也不知道该怎样计算。也许看看傅立叶光学会好一些。


作者: ccgfwr    时间: 2004-6-9 07:29

谢谢 ciomwy指点,但是我不懂光学,sinθ=1.22(λ/D)也是从书上抄来的,对我来说看傅立叶光学就更困难了。

不过从另外一个角度来说,从理论上推论投影系统的衍射是有的,问题是投影系统中用什么办法减轻或避免衍射现象对显示图像的影响?


作者: johncai    时间: 2004-6-9 21:40

1、LCD不发光,每个像点只是开关作用,R、G、B三原色经X-PRISM后合成彩色。

2、每个像素的通光孔径虽然小,但远达不到衍射极限(1/4波长)。


作者: ccgfwr    时间: 2004-6-11 05:50

ebxbo:

小孔衍射的计算没有错误.我想问题的关键是经过液晶像素的微小光源所发出的光束要经过透镜放大系统投影出去,其放大系统(最后光阑)的口径才是决定成像质量的关键.试想一下,如果CCD的光不经过透镜系统,由于微小像素的衍射效应,也许只有在很近的距离上才能看到一点模糊的像. 是不是这样?

ccgfwr:

谢谢ebxbo,我不太懂光学,不过投影系统我感觉可以简化为:

一个发光阵列 + 一个理想透镜(放大系统)

所以:

1、不经过透镜系统 ,中央亮斑的角度不发生变化,从近至远图像会从清楚到模糊再到中央亮斑重叠,一片模糊。

2、经过透镜系统 ,中央亮斑的角度也不发生变化,从近至远图像会从清楚到模糊再到中央亮斑重叠的规律也不会发生质的变化。


作者: ccgfwr    时间: 2004-7-22 07:37

翻,请多指教!


作者: xull127    时间: 2006-3-27 22:22
实验我做过的,确实会衍射,衍射角度非常大,但是大部分能量还是集中在反射的方向上
作者: 河边草    时间: 2006-4-5 20:42

把液晶投影仪的镜头拆掉你就可以看到一片模糊的衍射斑了。






欢迎光临 光电工程师社区 (http://bbs.oecr.com/) Powered by Discuz! X3.2