[发明专利]靶面杂光光照度测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种靶面杂光光照度测量装置及测量方法。靶面杂光光照度测量装置包括漫反射板、投影镜头、测量仪及控制器。漫反射板包括框型的基板及漫反射层，基板用于覆盖光阀靶面的非作用区，漫反射层设于基板上。漫反射层的反射特性满足余弦辐射体的要求，投射在漫反射板的杂光经漫反射层漫反射成反射光束。反射光束经投影镜头投影形成成像区。测量仪用于测量非作用区的杂光投影到成像区上的光照度。控制器根据成像区的面积及光照度，计算得到靶面杂光光照度。通过上述靶面杂光光照度测量装置及测量方法能够实现对DMD等光阀进行靶面杂光光照度的测量。

技术领域

本发明涉及激光投影领域，特别是一种投影系统中的靶面杂光光照度测量装置及测量方法。

背景技术

投影显示技术已经广泛应用于家庭、商务、教育、工程等多个领域，根据所使用的光调制器件不同，投影显示技术可以分为三种技术架构：数字光处理DLP(Digital LightProcessing)、液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)和硅基液晶LCOS(LiquidCrystal on Silicon)。其中，DLP技术是投影显示领域中使用最广泛的一种技术方案，因为DLP技术架构比LCD和LCOS的架构更容易实现，成本更低。DLP技术架构中，采用美国TI公司的数字微反射镜DMD(Liquid Crystal on Silicon)芯片作为光调制器件。

DMD的尺寸较小，长和宽在几个毫米左右，DMD上有成千上万的微小反射镜片，通过这些小反射镜将照射到DMD表面的光线反射进入镜头中，进而进行成像。如图1所示。入射到DMD表面的光斑尺寸需要与DMD本身的尺寸相适应，以便最大可能的利用光斑能量。

DMD表面称为靶面，靶面包括位于靶面中部的作用区域及位于作用区域之外四周的非作用区域。作用区域用于反射用于成像的光线。由于光学结构加工累积公差的原因，通常不能保证DMD所需的光斑与实际达到DMD表面的光斑大小完全重合，并为了使得DMD接收到光能量均匀的光斑，一般到达DMD表面的实际照射光斑通常是大于DMD的作用区域，以保证DMD的作用区域能够完全接受光斑照射。

DMD非作用区域反射不用于成像的光线。由于光斑通常边缘的匀化能量密度小，照射于非作用区域，为DMD的靶面杂光。这块区域的外边沿为DMD的封装区域，封装区域通常使用一些有机胶体粘接DMD壳体。在投影光机装调过程中，DMD非作用区域的光线可能会移动到封装区域。如果照射在非作用区域的靶面杂光达到一定强度时，随着照射时间的增加，会使得固定DMD壳体用的有机胶体发生析出，降低DMD本身的可靠性。因此，需要测量DMD靶面杂光的光照度，评估其是否达到损坏阈值。

在DLP投影系统中，由于DMD靶面杂光的光照度较高，传感器的量程很快达到饱和度，无法直接测量其光照度。而且，测量DMD靶面杂光的光照度，需要在DMD工作过程中进行测量，由于DMD靶面的空间很微小，难以测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对DMD等光阀进行靶面杂光光照度测量的靶面杂光光照度测量装置及测量方法。

一种靶面杂光光照度测量装置，包括：

漫反射板，包括框型的基板及漫反射层，所述基板用于覆盖光阀靶面的非作用区，所述漫反射层设于所述基板上，所述漫反射层的反射特性满足余弦辐射体的要求，照射在所述漫反射板的杂光经所述漫反射层漫反射成反射光束；

投影镜头，设于所述漫反射板背向所述光阀的一侧，所述投影镜头的视场能够覆盖所述光阀的靶面，所述反射光束经所述投影镜头投影形成成像区；

测量仪，设于所述投影镜头背向所述漫反射板的一侧，且用于测量所述非作用区的杂光投影到成像区上的光照度；

控制器，根据所述成像区的面积及光照度，根据：