本節將介紹以ASAP軟體來模擬建構此光機系統,首先必須知道各 個元件的相對位置,上一節以Zemax作的系統設計是從Rod開始到 DMD,所以ROD、UV-IR、COLOR WHEEL、CONDENSOR、MIRROR、DMD位置 都已經確定,接下來只需要照著這些資料在ASAP內重建,同時再增加 光源與拋物面形反射罩即可開始以ASAP模擬與分析。
下列將分別列出0.55吋XGA、0.62吋720P、0.65吋WXGA,此三種 不同解析度的DMD運用X2光機的光學配置圖與均勻度模擬結果:
圖4-11為以X2光機架構於0.55吋XGA的DMD的模擬後的光學配置
45
圖,圖4-12、4-13為以X2光機架構於0.55吋XGA的DMD的模擬後的光學 畫面能量分布圖,表4-5為以X2光機架構於0.55吋XGA的DMD的模擬後 的畫面均勻度分析表,由第三節公式(3.3)、公式(3.4)可計算出,JBMA 為94.8%,ANSI為72.6%,符合規格。
圖 4-11 X2 光學零件配置圖
46
圖 4-12 ASAP 模擬 X2 0.55 吋 XGA OVERFILL
圖 4-13 X2 0.55 吋 DMD 照明區域能量分布
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 11
12 13
47
表 4-5 X2 0.55 吋 XGA 均勻度分析表
ANSI 13 point testing board Ray-100000
4.73E-05 4.18E-05 3.76E-05
4.97E-05 5.02E-05 4.55E-05
6.05E-05 5.98E-05 5.60E-05
7.06E-05 6.53E-05 6.11E-05
4.88E-05 6.73E-05 5.59E-05
Uniformity
Corner 59.3%
3 x 3 64.4%
JBMA 94.8% AVE 3
ANSI 72.6% 22.4% -27.4%
圖4-14、4-15為以X2光機架構於0.62吋XGA的DMD的模擬後的光學 畫面能量分布圖,表4-6為以X2光機架構於0.62吋XGA的DMD的模擬後 的畫面均勻度分析表,由第三節公式(3.3)、公式(3.4)可計算出,JBMA 為94%,ANSI為73.1%,符合規格。
圖 4-14 ASAP 模擬 X2 0.62 吋 XGA OVERFILL
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6.44E-05 6.92E-05 7.64E-05
6.99E-05 8.36E-05 8.00E-05
7.84E-05 9.16E-05 9.49E-05
7.90E-05 8.47E-05 8.78E-05
49
圖 4-16 ASAP 模擬 X2 0.65 吋 XGA OVERFILL
圖 4-17 0.65 吋 DMD 照明區域能量分布
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 11
12 13
50
表 4-7 X2 0.65 吋 XGA 均勻度分析表
ANSI 13 point testing board Ray-100000
4.17E-05 5.22E-05 4.40E-05
5.23E-05 6.49E-05 5.83E-05
5.93E-05 7.22E-05 6.99E-05
7.69E-05 7.50E-05 7.62E-05
5.51E-05 7.10E-05 6.69E-05
1 19441 20.1613 ROD_APETURE_OVERFILL
2 1 1.04E-03 ROD_INPUT
3 2 2.07E-03 ROD
9 84 8.69E-02 CONDENSOR2_BS
15 150 0.155222 DMD_COVER_FS
16 55 5.65E-02 DMD_COVER_BS
18 169 0.17462 DMD
19 14396 14.8108 DMD_OVERFILL
20 22 2.28E-02 DETECTOR1
21 395 0.407069 DETECTOR2
51
73 1105 1.13419 G12_FS_AP 74 906 0.931819 G12_BS_AP
75 921 0.941573 G12_TUBE
1 19441 20.1613 ROD_APETURE_OVERFILL 2 74810 77.5819 ROD_INPUT
20 21 2.18E-02 DETECTOR1 24 1035 1.07027 G1_FS_AP 25 11 1.14E-02 G1_BS_AP 29 7 7.26E-03 G2_FS_AP 39 1 1.04E-03 G4_FS_AP 40 1 1.04E-03 G4_BS_AP
52
經由上面二個模擬結果得知,Rod端到DMD的效率為56.37%,但 是因為ROD的實際進光效率僅為77.58%,所以0.55吋的DMD系統以ASAP 模擬10萬條的光束追跡系統總效率為77.66%.
Rod到DMD效率/Rod Input效率=實際效率 56.37%/77.58%=77.66%
1 20044 20.7867 ROD_APETURE_OVERFILL 2 1 1.04E-03 ROD_INPUT
3 3 3.11E-03 ROD
9 95 9.83E-02 CONDENSOR2_BS 11 1 1.03E-03 MIRROR_1
15 189 0.195534 DMD_COVER_FS 16 120 0.123161 DMD_COVER_BS 18 227 0.234583 DMD
19 14149 14.5549 DMD_OVERFILL 23 1000 1.03313 PJL1BR_APER 50 1378 1.41 PJL6BR_APERS 61 16 1.63E-02 PJ8_M1M2EDGE 62 49 5.00E-02 PJ8_M2BEDGE 64 45 4.59E-02 PJL8BR_APERS 65 668 0.683888 PJ_STOP_APER 69 2068 2.12178 PJL9_EDGE 71 643 0.661894 PJL9BR_APER 72 43 4.42E-02 PJ_BARREL3
53
74 1 1.03E-03 PJ_BARREL1 78 5 5.17E-03 APPRCE_8_R 79 3 3.11E-03 APPRCE_9_R 80 1 1.03E-03 APPRCE_1 82 1 1.02E-03 CIRCLE_12_R 85 1 1.04E-03 APPRCE_2_R 86 249 0.255685 APPRCE_2_TUBE 87 59 6.07E-02 CIRCLE_24 88 2 2.07E-03 APPRCE_4 94 2 2.07E-03 APPRCE_9_L 95 54274 55.9196 SCREEN
將此光機系統以0.62吋的DMD系統以ASAP模擬10萬條的光束追跡 後可得結果如下表,其Rod Input結果為LAMP到ROD端的效率,其效率 為77 %。
Object Rays Flux Mark 0 1102 1.13359
1 20044 20.7867 ROD_APETURE_OVERFILL 2 74251 77.0022 ROD_INPUT
23 998 1.0319 PJL1BR_APER 72 42 4.36E-02 PJ_BARREL3 94 2 2.07E-03 APPRCE_9_L
經由上面二個模擬結果得知,Rod端到DMD的效率為55.91%,但是 因為ROD的實際進光效率僅為77.00%,所以0.62吋的DMD系統以ASAP 模擬10萬條的光束追跡系統總效率為77.66%.
Rod到DMD效率/Rod Input效率=實際效率 55.91%/77.00%=77.65%
將此光機系統以0.65吋的DMD系統以ASAP模擬10萬條的光束追 跡後可得結果如下表,其SCREEN結果為LAMP到DMD端的效率,其效率
54
為57.45%。
表 4-10 0.65 吋以 ASAP 模擬 10 萬條的光束追跡結果 Object Rays Flux Mark
0 1077 1.10766
25 1 1.04E-03 IGES level 0.BND_SRF.24 152 2 2.07E-03 IGES level 0.BND_SRF.0151 172 1 1.04E-03 IGES level 0.BND_SRF.0171 193 3 3.10E-03 IGES level 0.BND_SRF.0192 545 1 1.04E-03 IGES level 0.BND_SRF.0544 603 6 6.21E-03 IGES level 0.BND_SRF.0602 638 3 3.11E-03 IGES level 0.BND_SRF.0637 696 53 5.49E-02 IGES level 0.BND_SRF.0695 710 17376 18.0198 ROD_APETURE_OVERFILL 711 1 1.04E-03 ROD_INPUT
712 2 2.07E-03 ROD
725 6 6.21E-03 IGES level 0.BND_SRF.5 727 376 0.388798 TRUNC2
732 119 0.122281 DMD_COVER_BS
733 1 1.04E-03 DMD_COVER_GLASS_TUBE 734 232 0.239709 DMD
735 14954 15.3819 DMD_OVERFILL 739 1002 1.03602 PJL1BR_APER 766 1391 1.42284 PJL6BR_APERS 777 16 1.63E-02 PJ8_M1M2EDGE 778 53 5.41E-02 PJ8_M2BEDGE 780 39 3.97E-02 PJL8BR_APERS 781 633 0.647577 PJ_STOP_APER 785 1883 1.93267 PJL9_EDGE 787 685 0.705529 PJL9BR_APER 788 36 3.73E-02 PJ_BARREL3 793 2 2.07E-03 CIRCLE_78_R 794 4 4.14E-03 APPRCE_8_R 795 7 7.25E-03 APPRCE_9_R 796 2 2.06E-03 APPRCE_1 798 1 1.02E-03 CIRCLE_12_R
55
799 2 2.05E-03 CIRCLE_12_TUBE 801 3 3.09E-03 APPRCE_2_R 802 446 0.457791 APPRCE_2_TUBE 803 173 0.177798 CIRCLE_24 804 6 6.21E-03 APPRCE_4 811 55778 57.4591 SCREEN
將此光機系統以0.65吋的DMD系統以ASAP模擬10萬條的光束追跡 後可得結果如下表,其Rod Input結果為LAMP到ROD端的效率,其效率 為79.81 %。
Object Rays Flux Mark 0 1077 1.10766
710 17370 18.0136 ROD_APETURE_OVERFILL 711 76966 79.8178 ROD_INPUT
739 990 1.0236 PJL1BR_APER 788 36 3.73E-02 PJ_BARREL3
經由上面二個模擬結果得知,Rod端到DMD的效率為
57.46%,但是因為ROD的實際進光效率僅為79.81%,所以0.65吋的DMD 系統以ASAP模擬10萬條的光束追跡系統總效率為72%.
Rod到DMD效率/Rod Input效率=實際效率 57.46%/79.81%=72%