在追求高效率、快节奏的当代生活中,投影技术已成为主要的显示技术之一。其作为新兴显示技术,应用领域十分广泛,不仅可以在大型会议、学术讲座等场景作为大屏幕影像设备使用,还可以与计算机、工作站等相连接,实现实时监视与控制等功能。随着半导体工艺技术的发展,Micro-LEDs(微型LED阵列)引起人们的关注。Micro-LEDs具有工作电压低、发光效率高、响应速率快、结构紧凑的特点、其发光单元尺寸可以控制到微米量级,能够满足高分辨率显示的要求。将Micro-LEDs应用在投影系统已成为当今投影技术的发展趋势。本文基于Micro-LEDs优异的光学特性,将自发光微显示器件Micro-LEDs作为投影系统中的显示源,设计了一种Micro-LEDs投影系统。在设计中根据应用需求,对光学系统的结构、性能和光学元件的特征参数等方面进行了优化,使之在不影响系统光能利用效率及有效抑制杂散光的前提下实现微型化。该投影系统具有良好的成像质量,可广泛应用于家庭影院、车载投影、便携式投影、增强现实、虚拟现实等诸多领域。本论文的研究内容主要包括以下3个部分:(1)介绍了LED微显示阵列的工作原理及其电学特性,对LED微显示阵列器件参数进行设计;(2)基于投影物镜的反向设计原则,将LED微显示阵列作为投影结构的像面,最终设计出具有80度视场角的投影物镜,在Nyquist频率处系统的传递函数值高于0.85。并使用Tracepro软件对该物镜进行模拟仿真,结果显示成像质量良好;(3)进行了240×180 Micro-LEDs阵列器件结构设计,其像素尺寸为40μm×40μm,像素间距为10μm;并基于MEMS技术,制定了该器件的工艺流程,对其中的关键工艺进行了研究。