ZHCAFL2A November   2014  – August 2025 DLP9000 , DLP9000X , DLP9500 , DLPC900 , DLPC910

 

  1.   1
  2.   使用低至 400nm 的 TI DLP 技术时的系统设计注意事项
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2散热注意事项
  6. 3占空比注意事项
  7. 4一致性注意事项
  8. 5光学注意事项
  9. 6高倍率缩小系统注意事项
    1. 6.1 非相干源(灯和 LED)
    2. 6.2 相干源(激光)
  10. 7总结
  11. 8参考资料
  12. 9修订历史记录

相干源(激光)

相干源会带来另一个挑战。如前所述,输出仅限于衍射阶数,而不是单一的同质光束。这些阶数与输入束具有相同的角度范围。因此,几乎没有角度范围的准直光束会产生准直衍射阶数。

输出孔径能够看到 一定数量的此类衍射阶数。如果 λ 角度直径小于 sin-1(λ/d)(其中 d 是 DMD 的像素间距),则只能在输出孔径中捕获一个阶,如图 6 的面板中所示。

如果入射照明角度是固定的,则倾斜角的变化不会导致衍射阶数移动,但确实会导致能量分布在两个阶数之间发生变化。因此,如果捕获的阶接近火焰条件,则大部分可用的能量将在此一阶中捕获,但如果该条件接近抗火焰点,则此小孔径仅捕获输出的一部分。图 6-6 说明了这一点。

 具有相干照明的衍射阶数图 6-6 具有相干照明的衍射阶数

为了在系统设计中提供容差,TI 建议扩展输出孔径以捕获四到五个阶,如图 6-7 中所示。如之前给出的示例所示,在 405nm 下具有准直光的 7.56µm 像素间距 DMD,大约 4.4° 的最小角直径捕获一个或四个阶,6.2° 捕获四个或五个阶。建议的最小角直径由以下公式给出:


其中,θinput 是输入照明捆绑包的角度范围。

 扩展的输出孔径捕获五个阶图 6-7 扩展的输出孔径捕获五个阶

尽管阶不会随倾斜角度的变化而移动,但会随照明角度的变化而移动。如果照明移动了 θ 角度,则输出端的阶数大约移动 –θ。因此,TI 建议包含一种将输入照明角度调整 ±2° 的机制,从而能够在输出孔径中捕获具有最高强度的四到五个阶。

与非相干情况一样,输出孔径的角度直径设置了可实现的缩小倍数水平的实际限制。例如,在 405nm 波长下,使用准直光的 7.68µm 像素间距 DMD 的最大缩小倍数约为 8.3 倍。如果入射光束具有角度范围,则需要先将直径添加到输出孔径,然后才能确定可实现的缩小倍数。

一般而言,可实现的最大缩小倍数可以通过聚焦光学元件相对于制造表面的 ƒ 数来确定,然后设置到 DMD 的距离,使孔径直径为建议的最小值:2•sin-1(λ/d) + θinput。以下公式给出了可实现的最大缩小倍数的估算值:




其中,θinput 是输入照明捆绑包的角度范围。


总之,相干源具有与非相干源相同的两个限制。但最小孔径由衍射阶数的角度间距而不是单独的倾斜公差决定,这反过来又限制了最大实际缩小倍数。