简介

在投影仪技术不断发展的当下，DMD 投影仪凭借其基于 DLP 技术的独特优势，如高分辨率、高对比度和快速响应特性，在众多显示场景中占据重要地位。然而，要充分发挥 DMD 芯片的性能，实现高质量的投影效果，精确的光学系统设计至关重要。本案例旨在利用 OAS 光学软件，优化 DMD 投影仪的光学系统，确保波长为 0.55μm 的点光源经过 DMD 元器件后，能够实现清晰、均匀且符合特定性能指标的投影效果。

模型构建

在 OAS 软件中，精确构建 DMD 芯片的模型。考虑到 DMD 芯片由数百万个微镜组成，对每个微镜的反射特性进行准确参数化定义。将微镜的反射率设置为接近实际的高反射率数值，以模拟其高效反射光线的能力。同时，根据 DMD 芯片的实际结构，设置微镜的尺寸、间距以及可偏转角度范围等参数，确保模型能够真实反映 DMD 芯片在光学系统中的行为。

OAS 软件中的关键设置

透镜组参数调整

为了实现对光线的聚焦和准直，设计并调整了一套透镜组。根据点光源的波长 0.55μm，选择合适的光学材料，确保透镜在该波长下具有较低的色散。精确设置透镜的曲率半径、厚度以及透镜之间的间距等参数。利用 OAS 软件的优化功能，对这些参数进行迭代优化，以最小化像差，提高投影图像的清晰度。

光源设置

采用波长为 0.55μm 的点光源，这一选择基于 DMD 投影仪的目标应用场景和对投影色彩还原度的要求。在 OAS 软件中，准确设定点光源的位置和发光强度。根据实际光源的特性，设置光源的发散角度，模拟其在空间中的光线传播情况。同时，考虑到光源的能量分布，对光源的光谱特性进行定义，确保在后续的光学分析中能够准确模拟光线与光学元件的相互作用。

探测器设置

照度探测器：用于测量投影面上不同位置的光照强度分布。通过收集照度数据，可以直观地了解投影图像的亮度均匀性。根据测量结果，对光学系统进行调整，优化光线的传播路径，以实现更均匀的光照分布。

结果查看

经过多轮优化调整后，利用 OAS 软件进行模拟验证。结果显示，投影图像的亮度均匀性得到显著提高，分辨率达到预期指标。在投影平面上，光照强度分布均匀，无明显的亮暗区域差异；图像细节清晰可辨，能够准确还原原始图像的信息。通过将模拟结果与实际物理实验结果进行对比，进一步验证了 OAS 软件模拟的准确性。实际制作的 DMD 投影仪样机在投影效果上与 OAS 软件模拟结果高度吻合，证明了利用 OAS 软件进行光学系统设计和优化的有效性

DMD投影仪的三维追迹图

DMD投影仪的探测器结果图

总结

在本案例中，OAS 光学软件在 DMD 投影仪光学系统设计中发挥了关键作用。从光学元件的精确建模、光源和探测器的合理设置，到模拟分析、优化调整以及最终效果验证，OAS 软件提供了一套完整的解决方案。它帮助设计团队高效地完成复杂的光学设计任务，确保 DMD 投影仪能够实现高质量的投影效果，满足市场对投影设备的高性能需求。这一案例充分展示了 OAS 软件在光学系统设计领域的强大功能和应用价值，为相关行业的光学设计工作提供了有益的参考和借鉴。