專利名稱:投影系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種投影系統(tǒng)，包括：在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束的光源系統(tǒng)，所述第一光束包括第一光和第一補償光，所述第二光束包括第二光，或者所述第二光束包括第二光和第一補償光；依序將所述第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓獾姆止庋b置；調制所述沿第一光路傳輸?shù)墓獾牡谝还庹{制裝置；調制所述沿第二光路傳輸?shù)墓獾牡诙庹{制裝置。本實用新型提供的投影系統(tǒng)，采用第一補償光對第一光或第二光進行補償，以使得合成的彩色圖像的色域更寬廣，更能夠滿足REC.709和DCI的色域標準；并且，本實用新型采用兩個光調制裝置調制圖像，光效和亮度更高，結構更簡單，成本更低。
【專利說明】投影系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學【技術領域】，更具體地說，涉及一種投影系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]目前，基于 DMD (Digital Micromirror Device，數(shù)字微鏡器件)的 DLP (DigitalLight Process1n，數(shù)字光處理)投影技術已經(jīng)得到越來越廣泛的應用。其中，應用最普遍的DLP投影系統(tǒng)為單片式DMD投影系統(tǒng)和三片式DMD投影系統(tǒng)。
[0003]單片式DMD投影系統(tǒng)，如圖1所示，包括光源100、收集透鏡101、旋轉色輪102、方棒103、光中繼系統(tǒng)104、DMD芯片105、TIR棱鏡106和投影鏡頭107，其中，光源100為半導體激光器或發(fā)光二極管。光源100發(fā)射的激發(fā)光經(jīng)過收集透鏡101后，聚焦到旋轉色輪102上，由于旋轉色輪102具有紅R、綠G、藍B三種熒光粉，且不同熒光粉位于旋轉色輪102的不同區(qū)域，如圖2所示，因此，激發(fā)光入射到旋轉色輪102的不同區(qū)域后，能夠產生具有時序的紅R、綠G、藍B三基色光，三基色光依次經(jīng)過方棒103以及光中繼系統(tǒng)104后入射到TIR棱鏡106上，被TIR棱鏡106反射到DMD芯片105上進行調制后，形成的圖像從投影鏡頭107輸出。
[0004]上述單片式DMD投影系統(tǒng)中，紅R、綠G、藍B三基色光是按時序依次入射到DMD105上進行調制，然后通過人眼的積分效應將調制后的單色圖像合成彩色圖像。而三片式DMD投影系統(tǒng)中，則是每個DMD調制一種基色光，如第一個DMD調制紅光R、第二個DMD調制綠光G、第三個DMD調制藍光B，然后將這三個DMD調制后的單色圖像空間疊加合成彩色圖像。也就是說，現(xiàn)有的DLP投影系統(tǒng)，無論是單片式DMD投影系統(tǒng)，還是三片式DMD投影系統(tǒng)，采用的都是三基色原理來合成彩色圖像。
[0005]雖然上述彩色圖像的色域基本滿足了 REC.709的標準，如圖3所示，彩色圖像LP的色域覆蓋REC.709色域的大部分，但是，該色域并未完全覆蓋REC.709的色域，即現(xiàn)有的DLP投影系統(tǒng)仍有部分未達到REC.709的標準，與DCI標準相比，則相差更多。
實用新型內容
[0006]有鑒于此，本實用新型提供了一種投影系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中DLP投影系統(tǒng)合成的彩色圖像的色域較小，不能滿足REC.709標準和DCI標準的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:一種投影系統(tǒng)，包括:
[0008]在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束的光源系統(tǒng)，所述第一光束包括第一光和第一補償光，所述第二光束包括第二光，或者所述第二光束包括第二光和第一補償光；
[0009]依序將所述第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓獾姆止庋b置；
[0010]調制所述沿第一光路傳輸?shù)墓獾牡谝还庹{制裝置；
[0011]調制所述沿第二光路傳輸?shù)墓獾牡诙庹{制裝置。
[0012]優(yōu)選的，所述第一光為基色光，所述第二光為包括至少兩種基色光的寬譜光，且所述第一光與所述第二光的合光包含三基色光。
[0013]優(yōu)選的，所述第一補償光的波譜范圍介于所述第一光的波譜范圍與所述第二光的波譜范圍之間，且所述第一補償光的波譜范圍與所述第二光的波譜范圍存在部分重疊。
[0014]優(yōu)選的，所述分光裝置包括第一棱鏡和第二棱鏡，所述第一棱鏡和第二棱鏡的交界面具有分光膜。
[0015]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)包括:
[0016]發(fā)射第一光的第一光源；
[0017]發(fā)射第一補償光的第二光源；
[0018]旋轉色輪，所述旋轉色輪至少包括一個熒光色段和一個透明色段，所述熒光色段用于吸收所述第一光并產生第二光。
[0019]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)還包括:
[0020]第一控制裝置，所述第一控制裝置控制所述第二光源在第一時序開啟，在第二時序關閉，以使所述第二光束包括第二光。
[0021]優(yōu)選的，在第一時序，所述第一光和第一補償光同時透過所述透明色段形成第一光束。
[0022]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)包括:
[0023]發(fā)射第一光的第一光源；
[0024]發(fā)射第一補償光光的第二光源；
[0025]位于所述第一光的光路上的第一旋轉色輪，所述第一旋轉色輪至少包括一個熒光色段和一個透明色段，所述熒光色段用于吸收所述第一光并產生第二光；
[0026]位于所述第二光的光路上的第二旋轉色輪，所述第二旋轉色輪為透明色輪。
[0027]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)還包括:
[0028]第二控制裝置，所述第二控制裝置控制所述第二光源在整個時序內開啟，以使所述第二光束包括第二光和第一補償光；或者所述第二控制裝置控制所述第二光源在第一時序開啟，在第二時序關閉，以使所述第二光束包括第二光。
[0029]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)包括:
[0030]發(fā)射第一光的第一光源；
[0031]第一旋轉色輪，所述第一旋轉色輪至少包括第一熒光色段和第二熒光色段，所述第一熒光色段用于吸收所述第一光并產生第二光，所述第二熒光色段用于吸收所述第一光并產生第一補償光。
[0032]優(yōu)選的，當所述第一補償光為窄譜光時，所述第一光束中的第一光沿第一光路傳輸，所述第一光束中的第一補償光沿第二光路傳輸；
[0033]當所述第一補償光為寬譜光時，所述分光裝置將所述第一光束中的第一補償光分成第一部分第一補償光和第二部分第一補償光，且所述第一部分第一補償光和所述第一光束中的第一光同時沿第一光路傳輸，所述第二部分第一補償光沿第二光路傳輸。
[0034]優(yōu)選的，所述分光裝置將所述第二光束中的第二光分成第三光和第四光，且所述第三光沿第一光路傳輸，所述第四光沿第二光路傳輸；當所述第二光束包括第一補償光時，所述第一補償光與所述第四光同時沿第二光路傳輸。
[0035]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)還包括:
[0036]發(fā)射第二補償光的第三光源，所述第二補償光與所述第三光為同色異譜的光，且所述第二補償光與所述第三光同時沿第一光路傳輸。
[0037]優(yōu)選的，所述光源系統(tǒng)還包括:
[0038]第三控制裝置，所述第三控制裝置控制所述第三光源在第一時序關閉，在第二時序開啟，以使所述第二補償光與所述第三光同時產生。
[0039]優(yōu)選的，所述第一光為藍光，所述第三光為紅光，所述第四光為綠光；所述第一補償光為青光或綠光或青綠光；所述第二補償光為紅光。
[0040]優(yōu)選的，所述第一補償光的波長范圍為510nm?530nm ;所述第二補償光的波長范圍為 625nm ?645nm。
[0041]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0042]本實用新型提供的投影系統(tǒng)，光源系統(tǒng)在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束，第一光束包括第一光和第一補償光，第二光束包括第二光，或者包括第二光和第一補償光；分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，從而可以采用第一補償光對第一光或第二光進行補償，擴大了第一光或第二光的波譜范圍，使得合成的彩色圖像的色域更寬廣，能夠滿足REC.709和DCI的色域標準；
[0043]并且，本實用新型提供的投影系統(tǒng)，采用兩個光調制裝置分別調制沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，與采用單個光調制裝置的系統(tǒng)相比，光效和亮度更高，與采用三個光調制裝置的系統(tǒng)相比，結構更簡單，成本更低。

【附圖說明】

[0044]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0045]圖1為現(xiàn)有單片DMD投影系統(tǒng)的結構示意圖；
[0046]圖2為現(xiàn)有投影系統(tǒng)中旋轉色輪的區(qū)域結構圖；
[0047]圖3為現(xiàn)有投影系統(tǒng)形成的彩色圖像的色域圖；
[0048]圖4為本實用新型實施例一提供的一種投影系統(tǒng)的結構示意圖；
[0049]圖5為本實用新型實施例一提供的旋轉色輪的區(qū)域結構圖；
[0050]圖6為本實用新型實施例一提供的分光裝置的結構示意圖；
[0051]圖7為本實用新型實施例一中第一光調制裝置和第二光調制裝置的一種調制時序圖；
[0052]圖8為本實用新型實施例一提供的一種投影系統(tǒng)的色域圖；
[0053]圖9為本實用新型實施例一提供的旋轉色輪的另一種區(qū)域結構圖；
[0054]圖10為本實用新型實施例一提供的另一種投影系統(tǒng)的結構示意圖；
[0055]圖11為本實用新型實施例一中第一光調制裝置和第二光調制裝置的另一種調制時序圖；
[0056]圖12為本實用新型實施例一提供的另一種投影系統(tǒng)的色域圖；
[0057]圖13為本實用新型實施例二提供的投影系統(tǒng)結構示意圖；
[0058]圖14為本實用新型實施例二中第一光調制裝置和第二光調制裝置的一種調制時序圖；
[0059]圖15為本實用新型實施例二中第一光調制裝置和第二光調制裝置的另一種調制時序圖；
[0060]圖16為本實用新型實施例三提供的投影系統(tǒng)結構示意圖；
[0061]圖17為本實用新型實施例三中第一光調制裝置和第二光調制裝置的一種調制時序圖；
[0062]圖18為本實用新型實施例三中第一光調制裝置和第二光調制裝置的另一種調制時序圖；
[0063]圖19為本實用新型實施例三中第一光調制裝置和第二光調制裝置的又一種調制時序圖。

【具體實施方式】
[0064]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0065]實施例一
[0066]本實施例提供了一種投影系統(tǒng)，包括光源系統(tǒng)、分光裝置、第一光調制裝置和第二光調制裝置。其中，光源系統(tǒng)在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束；分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?；第一光調制裝置調制沿第一光路傳輸?shù)墓?，第二光調制裝置調制沿第二光路傳輸?shù)墓狻?br> [0067]本實施例中的第一光調制裝置和第二光調制裝置包括但不限于DMD(DigitalMicro mirror Device，數(shù)字微鏡器件)、LC0S(Liquid Crystal On Silicon，娃基液晶顯不器)和IXD (Liquid Crystal Display，液晶顯示器)。為了描述方便，本實施例以及后續(xù)實施例中的光調制裝置主要以DMD的調制方式進行描述。
[0068]本實施例中，優(yōu)選的，第一光為基色光，第二光為包括至少兩種基色光的寬譜光，第一光與第二光的合光包含三基色光。進一步地，第一補償光的波譜范圍介于第一光的波譜范圍與第二光的波譜范圍之間，且第一補償光的波譜范圍與第二光的波譜范圍存在部分重疊。例如，第一光為藍光，第二光為包括紅光和綠光的黃光，第一補償光為青光，該青光的波譜范圍介于藍光和黃光的波譜范圍之間，且該青光的波譜范圍與黃光的波譜范圍存在部分重疊，這樣該青光既能夠補償藍光的色域，又能補償黃光分成的綠光的色域。
[0069]本實施例中，如圖4所不，光源系統(tǒng)包括發(fā)射第一光λ I的第一光源401、發(fā)射第一補償光λ 2的第二光源402、光中繼系統(tǒng)403和旋轉色輪404。其中，第一光源401為發(fā)射藍光的激光光源，其發(fā)射的藍光的波長優(yōu)選為445nm，第二光源402為發(fā)射青光的激光光源，其發(fā)射的青光為窄光譜的光，波長優(yōu)選為510nm，當然，在其他實施例中，第一光源401和第二光源402還可以為發(fā)光二極管，或者第二光源402還可以為發(fā)射490nm?530nm波段的青綠光的光源，也可以為發(fā)射綠光的光源，本實用新型并不僅限于此，只要其能夠擴大合成的彩色圖像的色域即可。
[0070]本實施例中，如圖5所示，旋轉色輪404包括熒光色段4041和透明色段4042，其中，熒光色段4041具有黃光熒光粉，透明色段4042具有散射粉，該散射粉用于將藍光和青光消偏振后出射。并且，旋轉色輪404具有驅動裝置，如馬達等，用于驅動旋轉色輪404旋轉，使熒光色段4041和透明色段4042依序旋轉至第一光λ I的光路上，或依序旋轉至第一補償光λ2的光路上，其中，透明色段4042能夠同時位于第一光λ?和第一補償光λ2的光路上，以形成包含第一光λ I和第一補償光λ 2的第一光束入4。
[0071]本實施例中，在第一時序，透明色段4042旋轉至第一光λ I和第一補償光λ2的光路上，第一光λ I和第一補償光λ 2即藍光和青光同時透過透明色段4042后形成第一光束λ 4 ;在第二時序，熒光色段4041旋轉至第一光λ I的光路上，熒光色段4041吸收第一光λ I并產生第二光即第二光束λ 3，即吸收藍光產生黃光Y。
[0072]之后，第一光束λ 4或第二光束λ 3經(jīng)過方棒405、光中繼系統(tǒng)406和TIR棱鏡407進入分光裝置，本實施例中，分光裝置包括第一棱鏡410、第二棱鏡411和位于第一棱鏡410和第二棱鏡411交界面的分光膜412，該分光膜412為半透半反膜片，優(yōu)選為綠光帶通特性。
[0073]具體地，如圖6所示，分光裝置在第一時序將第一光束λ 4分成沿第一光路傳輸?shù)牡谝还猞?I和沿第二光路傳輸?shù)牡谝谎a償光λ 2，即分成藍光B和青光C，并且，藍光B沿第一光路傳輸至第一光調制裝置42，青光C沿第二光路傳輸至第二光調制裝置43 ;分光裝置在第二時序將第二光束λ 3分成沿第一光路傳輸?shù)牡谌猞?30和沿第二光路傳輸?shù)牡谒墓猞?31，即將黃光Y分成紅光R和綠光G，并且，紅光R沿第一光路傳輸至第一光調制裝置42，綠光G沿第二光路傳輸至第二光調制裝置43。
[0074]第一光調制裝置42依序調制所述第一光λ I和第三光λ 30，即藍光B和紅光R，第二光調制裝置43依序調制第一補償光λ 2和第四光λ 31，即青光C和綠光G，調制后的紅光R、綠光G、藍光B和青光C通過投影鏡頭44進行投影。其中，第一光調制裝置42和第一光調制裝置43的調制時序圖如圖7所不。
[0075]本實施例中，第一光源401 —直處于開啟狀態(tài)，而第二光源402僅在透明色段4042旋轉至第一補償光λ2的光路上時處于開啟狀態(tài)。即本實施例中的光源系統(tǒng)還包括第一控制裝置，用于控制第二光源402在第一時序開啟，在第二時序關閉，即控制第二光源402在熒光色段4041旋轉至第一補償光λ 2的光路上時關閉，在透明色段4042旋轉至第一補償光λ 2的光路上時開啟。
[0076]由于本實施例中采用的是紅綠藍三基色光和補償光合成彩色圖像，因此，與現(xiàn)有的采用三基色原理合成彩色圖像的方式相比，本實施例提供的投影系統(tǒng)形成的彩色圖像LP的色域更加寬廣，如圖8所示，能夠覆蓋REC.709標準和DCI標準。
[0077]在本實用新型的其他實施例中，旋轉色輪404的熒光色段4041還可以為具有紅光熒光粉和綠光熒光粉的區(qū)域，如圖9所示，熒光色段4041包括紅光熒光粉色段40410和綠光熒光粉色段40411。此時，第二光為第三光和第四光的混合光，即紅光R和綠光G的混合光，并且，紅光R和綠光G可以具有時序，也可以同時產生。
[0078]當紅光R和綠光G具有時序時，紅光熒光粉色段40410和綠光熒光粉色段40411依次吸收同一個第一光源發(fā)射的第一光。紅光熒光粉色段40410在第一時序的第一時段位于第一光源的光路上，吸收第一光并產生紅光R ;綠光熒光粉色段40411在第一時序的第二時段位于第一光源的光路上，吸收第一光并產生綠光G。或者，綠光熒光粉色段40411在第一時序的第一時段產生綠光G，紅光熒光粉色段40410在第一時序的第二時段產生紅光R。而后續(xù)的分光裝置也會按照時序將紅光R傳輸至第一光調制裝置，將綠光G傳輸至第二光調制裝置，第一光調制裝置和第二光調制裝置也會按照時序調制紅光R和綠光G。
[0079]當紅光R和綠光G同時產生時，紅光熒光粉色段40410和綠光熒光粉色段40411同時吸收不同的第一光源發(fā)射的第一光。當紅光熒光粉色段40410位于對應的第一光源的光路上，綠光熒光粉色段40411也位于對應的第一光源的光路上時，紅光熒光粉色段40410和綠光熒光粉色段40411就可以同時吸收第一光，同時產生第一時序的紅光R和綠光G。而后續(xù)的分光裝置也會同時將紅光R和綠光G分別傳輸至第一光調制裝置和第二光調制裝置，第一光調制裝置和第二光調制裝置也會在同一時段調制紅光R和綠光G，此種投影系統(tǒng)的光效較高。
[0080]此外，在本實用新型的其他實施例中，上述光源系統(tǒng)還包括第三光源400，如圖10所示，第三光源400用于發(fā)射第二補償光λ 5，且發(fā)射的第二補償光λ 5入射到熒光色段4041上，優(yōu)選的，第三光源400為發(fā)射紅光的激光器，所述紅激光即第二補償光的波長范圍為625nm?645nm。由于熒光色段4041為具有黃光熒光粉或具有紅光熒光粉和綠光熒光粉的區(qū)域，因此，熒光色段4041可以透射第二補償光λ 5，并且，熒光色段4041上的熒光粉能夠將偏振態(tài)的紅光轉換為非偏振態(tài)的紅光Rl。
[0081]其中，第二補償光λ5與第三光λ40為同色異譜的光，即紅光Rl與紅光R為同色異譜的光，以通過紅光Rl對紅光R進行補償。基于此，第二補償光λ5與第三光λ40同時沿第一光路傳輸，且第一光調制裝置42同時調制第二補償光λ5與第三光λ40。
[0082]本實施例中，第三光源400可以一直處于開啟狀態(tài)，也可以為了節(jié)約能源，僅在熒光色段4041旋轉至第一光的光路上時處于開啟狀態(tài)。上述光源系統(tǒng)還包括第三控制裝置，用于控制第三光源400在第一時序關閉，在第二時序開啟，即控制第三光源400在熒光色段4041旋轉至第一光λ I的光路上時開啟，在透明色段4042旋轉至第一光λ I的光路上時關閉。優(yōu)選的，第三控制裝置還用于控制第二補償光λ5與第三光λ40同時產生。
[0083]如圖10所不，在第一時序，分光裝置將第一光束λ4分成第一光λ I和第一補償光λ 2，并將第一光λ I即藍光B傳輸至第一光調制裝置42，將第一補償光λ 2即青光C傳輸至第二光調制裝置43 ;在第二時序，第二補償光λ5和第二光束λ3同時到達分光裝置，分光膜412將第二光束λ 3分成紅光R和綠光G，第二補償光λ 5即紅光Rl與紅光R疊加后進入第一光調制裝置42，綠光G進入第二光調制裝置43，第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖11所示。
[0084]由于形成彩色圖像的紅光不僅包括旋轉色輪產生的紅光R，還包括第三光源400產生的紅激光R1，因此，本實施例提供的投影系統(tǒng)能夠擴大紅光基色的色坐標，提高紅光的比例，其擴大后的四邊形色域如圖12所示。與實施例一和實施例二相比，本實施例提供的投影系統(tǒng)形成的彩色圖像LP的色域更廣，更能滿足REC.709和DCI的色域標準。
[0085]本實施例提供的投影系統(tǒng)，通過光源系統(tǒng)在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束，第一光束包括第一光和第一補償光，第二光束包括第二光；通過分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓猓瑥亩梢悦子玫谝谎a償光青光對第一光藍光進行補償，以擴大藍光的波譜范圍，使得合成的彩色圖像的色域更寬廣，更能夠滿足REC.709和DCI的色域標準；
[0086]并且，本實施例提供的投影系統(tǒng)，采用兩個光調制裝置分別調制沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓猓c采用單個光調制裝置的系統(tǒng)相比，光效和亮度更高，與采用三個光調制裝置的系統(tǒng)相比，結構更簡單，成本更低。
[0087]實施例二
[0088]本實施例提供了一種投影系統(tǒng)，本實施例提供的投影系統(tǒng)與實施例一提供的投影系統(tǒng)的結構大體相同，均包括光源系統(tǒng)、分光裝置、第一光調制裝置和第二光調制裝置，并且，本實施例中的光源系統(tǒng)也包括發(fā)射第一光λ I的第一光源401和發(fā)射第一補償光入2的第二光源402，且第一光源401為發(fā)射藍光的激光光源，第二光源402為發(fā)射青光的激光光源，同樣，本實施例中的第一補償光為窄光譜的青光。
[0089]本實施例提供的投影系統(tǒng)與實施例一提供的投影系統(tǒng)的不同之處在于，本實施例中的光源系統(tǒng)包括位于第一光λ I的光路上的第一旋轉色輪1300和位于第一補償光λ 2的光路上的第二旋轉色輪1301，如圖13所示，第一旋轉色輪1300至少包括一個熒光色段和一個透明色段，熒光色段和透明色段依序旋轉至第一光λ I的光路上，其中，熒光色段和透明色段的分布情況與圖5中熒光色段4041和透明色段4042的分布情況相同，在此不再贅述。
[0090]第一旋轉色輪1300上的熒光色段吸收第一光λ I并產生第二光，即吸收藍激光產生黃光Y，透明色段透射第一光λ I即藍光，該透明色段具有散射粉，用于將偏振態(tài)的藍光轉換為非偏振態(tài)的藍光B。本實施例中，熒光色段可以為具有黃光熒光粉的區(qū)域，如圖4中的熒光色段4041，也可以為具有紅光熒光粉和綠光熒光粉的區(qū)域，如圖9中紅光熒光粉色段40410和綠光熒光粉色段40411，其原理也與上述實施例相同，在此不再贅述。
[0091]第二旋轉色輪1301位于第一補償光λ 2的光路上，用于透射第一補償光λ 2即青光C，并且，本實施例中第二旋轉色輪1301為散射輪，該散射輪上的散射粉能夠將偏振態(tài)的青光轉換為非偏振態(tài)的青光C，其中，第一光束λ 4為藍光B和青光C的混合光束。
[0092]本實施例中，第二控制裝置控制第二光源402在整個時序內處于開啟狀態(tài)，即控制第二光源402在熒光色段旋轉至第一光λ I的光路上和透明色段旋轉至第一補償光λ 2的光路上時均處于開啟狀態(tài)，以使第二光束λ 3包括第二光和第一補償光，即黃光Y和青光Co這種情況下，第二光調制裝置43同時調制黃光Y分成的綠光G和青光C。第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖14所示。
[0093]在其他實施例中，為了節(jié)約能源，第二光源402可以僅在透明色段旋轉至第一光λ I的光路上時處于開啟狀態(tài)，此時，第二控制裝置控制第二光源402在第一時序開啟，在第二時序關閉，即在熒光色段旋轉至第一光的光路上時關閉，在透明色段旋轉至第一光的光路上時開啟，以使第二光束包括第二光，但不包括第一補償光。并且，第二控制裝置還用于控制青光C和藍光B同時產生，以便第一光調制裝置42調制的藍光B和第二光調制裝置43調制的青光C處于同一時序，此時，第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖參照圖7。
[0094]此外，在本實用新型的其他實施例中，上述光源系統(tǒng)還包括發(fā)射第二補償光的第三光源，優(yōu)選的，第三光源為發(fā)射紅光的激光器，其中，第三光源發(fā)射的第二補償光可以入射到第一旋轉色輪1300的熒光色段，也可以入射到第二旋轉色輪1301上，該熒光色段或第二旋轉色輪1301用于透射該第二補償光即紅光R1，并將偏振態(tài)的紅光轉換為非偏振態(tài)的紅光R1。此外，第一光調制裝置42還用于同時調制紅光R和紅光R1，以通過紅光Rl擴大紅光R的色坐標，提高紅光的比例，擴大合成的彩色圖像的色域。
[0095]其中，第三光源可以一直處于開啟狀態(tài)，也可以為了節(jié)約能源，僅在熒光色段旋轉至第一光λ I的光路上時處于開啟狀態(tài)?；诖?，第三光源還與第三控制裝置相連，通過第三控制裝置控制第三光源在熒光色段旋轉至第一光的光路上時處于開啟狀態(tài)，在透明色段旋轉至第一光的光路上時處于關閉狀態(tài)，即控制第三光源在第一時序關閉，在第二時序開啟O
[0096]當?shù)诙庠?02在整個時序內處于開啟狀態(tài)，而第三光源僅在第二時序處于開啟狀態(tài)時，第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖15所示。在第一時序，第一調制裝置42調制藍光B，第二光調制裝置43調制青光C ;在第二時序，第一光調制裝置42同時調制紅光R和紅光R1，第二光調制裝置43同時調制綠光G和青光C。
[0097]本實施例提供的投影系統(tǒng)，通過光源系統(tǒng)在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束，第一光束包括第一光和第一補償光，第二光束包括第二光，或者包括第二光和第一補償光；通過分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，通過分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，從而可以米用第一補償光即青光對第一光即藍光，或對第二光分成的綠光進行補償，以擴大第一光或第二光的波譜范圍，使得合成的彩色圖像的色域更寬廣，能夠滿足REC.709和DCI的色域標準；
[0098]并且，本實施例提供的投影系統(tǒng)，采用兩個光調制裝置分別調制沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓猓c采用單個光調制裝置的系統(tǒng)相比，光效和亮度更高，與采用三個光調制裝置的系統(tǒng)相比，結構更簡單，成本更低。
[0099]實施例三
[0100]本實施例提供了一種投影系統(tǒng)，本實施例提供的投影系統(tǒng)與實施例一提供的投影系統(tǒng)的結構大體相同，均包括光源系統(tǒng)、分光裝置、第一光調制裝置和第二光調制裝置，其不同之處在于，如圖16所示，本實施例中的光源系統(tǒng)包括第一光源401和第一旋轉色輪
1600ο
[0101]第一光源401用于發(fā)射第一光λ 1，優(yōu)選的，第一光源401為發(fā)射藍光的激光器。第一旋轉色輪1600包括第一熒光色段和第二熒光色段，第一熒光色段和第二熒光色段依次旋轉至第一光λ I的光路上，第一熒光色段用于吸收第一光并產生第二光，第二熒光色段用于吸收第一光并產生第一補償光。
[0102]與實施例一和實施例二的不同之處還在于，上述實施例中第一補償光即青光是通過青激光器產生的，光譜較窄，而本實施例中，第一補償光是由熒光粉產生的，光譜較寬。其中，與激光的窄光譜相比，光譜范圍超過1nm以上的即定義為寬譜光。
[0103]其中，第一熒光色段可以為具有黃光熒光粉的區(qū)域，如圖4中的熒光色段4041，或第一熒光色段也可以為具有紅光熒光粉和綠光熒光粉的區(qū)域，如圖9中紅光熒光粉色段40410和綠光熒光粉色段40411，其工作原理也與上述實施例相同，在此不再贅述；本實施例中，第二熒光色段為具有青光熒光粉的區(qū)域或具有綠光熒光粉的區(qū)域，其中，綠光熒光粉偏青色，其產生的綠光的主波長在510nm?530nm之間。
[0104]當?shù)诙晒馍螢榫哂星喙鉄晒夥鄣膮^(qū)域時，第一熒光色段吸收第一光λ I并產生第二光，即吸收藍激光產生黃光Y，第二熒光色段吸收第一光λ I并產生第一補償光λ7，即吸收藍光產生青光C。其中，第二熒光色段還可以在產生青光C的同時，透射第一光λ I即藍光，并將偏振態(tài)的藍光轉換為非偏振態(tài)的藍光B。分光裝置在第一時序將第一補償光分成沿第一光路傳輸?shù)牡谝徊糠值谝谎a償光和沿第二光路傳輸?shù)牡诙糠值谝谎a償光，即將青光C分成第一部分青光Cl和第二部分青光C2，或將綠光G分成第一部分綠光Gl和第二部分綠光G2 ;在第二時序將第二光分成沿第一光路傳輸?shù)牡谌夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)牡谒墓?，即將黃光Y分成紅光R和綠光G。
[0105]第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖17所示，第一光調制裝置42在第一時序調制藍光B和第一部分青光Cl，第二光調制裝置43在第一時序調制第二部分青光C2 ;第一光調制裝置42在第二時序調制紅光R，第二光調制裝置43在第二時序調制綠光G ；以使調制后的藍光B、第一部分青光Cl、第二部分青光C2、紅光R和綠光G合成彩色圖像。
[0106]當?shù)诙晒馍啚榫哂芯G光熒光粉的區(qū)域時，第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖18所示，同理，第一光調制裝置42在第一時序調制藍光B和第一部分綠光G1，第二光調制裝置43在第一時序調制第二部分綠光G2 ;第一光調制裝置42在第二時序調制紅光R，第二光調制裝置43在第二時序調制綠光G。
[0107]當?shù)诙晒馍啿捎们喙鉄晒夥蹠r，由于產生的光在青光區(qū)域的比例較大，因此，可以直接將青光分成兩部分即分成第一部分青光Cl和第二部分青光C2，并將第一部分青光Cl與藍光混合，以對藍光進行校正，使其更接近DCI色域，此時分光裝置的分光膜可以為低通鍍膜，也可以為帶通鍍膜；
[0108]當?shù)诙晒馍啿捎镁G光熒光粉時，由于產生的光的光譜會達到綠光區(qū)域，且比重比較大，因此，需要截取偏青光部分即波長不超過510nm的部分，也就是說，要將寬譜綠光分成兩部分，即分成第一部分綠光Gl和第二部分綠光G2，并將截取光譜左邊部分即第一部分綠光Gl與藍光混合，以對藍光進行校正，擴大合成的彩色圖像的色域，同時還能對綠光進行一定的校正，使其更接近DCI色域，此時，分光裝置的分光膜只能是綠光帶通鍍膜。
[0109]此外，本實施例中的光源系統(tǒng)還包括第三光源，該第三光源用于發(fā)射第二補償光，本實施例中通過第一旋轉色輪1600的第一熒光色段透射第二補償光，當然，本實用新型并不僅限于此，在其他實施例中，光源系統(tǒng)還可以包括第二旋轉色輪，以通過第二旋轉色輪透射第二補償光，同時將偏振態(tài)的紅光轉換為非偏振態(tài)的紅光Rl ;與此同時，第二光調制裝置43同時調制第三光和第二補償光，即同時調制紅光R和紅光Rl。
[0110]同樣，第三光源400可以一直處于開啟狀態(tài)，也可以為了節(jié)約能源，僅在第一熒光色段旋轉至第一光的光路上時處于開啟狀態(tài)。當?shù)谌庠磧H在第一熒光色段處于開啟狀態(tài)時，本實施例中的光源系統(tǒng)還包括與第三光源相連的第三控制裝置，用于控制第三光源在第一時序關閉，在第二時序開啟，即在第一熒光色段旋轉至第一光的光路上時開啟，在第二熒光色段旋轉至第一光的光路上時關閉。此時，第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖19所示。第一光調制裝置42在第一時序同時調制藍光B和第一部分綠光Gl，第二光調制裝置43在第一時序調制第二部分綠光G2 ;第一光調制裝置42在第二時序同時調制紅光R和紅光R1，第二光調制裝置43在第二時序調制綠光G。
[0111]本實施例提供的投影系統(tǒng)，通過光源系統(tǒng)在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束，第一光束包括第一光和第一補償光，第二光束包括第二光，通過分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，從而可以米用青光或綠光或青綠光對藍光進行補償，以擴大了藍光的色域，使得合成的彩色圖像的色域更寬廣，能夠滿足REC.709和DCI的色域標準；
[0112]并且，本實施例提供的投影系統(tǒng)，采用兩個光調制裝置分別調制沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，與采用單個光調制裝置的系統(tǒng)相比，光效和亮度更高，與采用三個光調制裝置的系統(tǒng)相比，結構更簡單，成本更低。
[0113]實施例四
[0114]本實施例提供了一種投影系統(tǒng)，本實施例提供的投影系統(tǒng)與實施例一提供的投影系統(tǒng)的結構大體相同，均包括光源系統(tǒng)、分光裝置、第一光調制裝置和第二光調制裝置，其不同之處在于，本實施例中的第二光源402為發(fā)射青光或綠光的發(fā)光二極管，且第二光源402發(fā)出的青光或綠光即第一補償光為寬譜光。
[0115]參考圖4，當?shù)诙庠?02為發(fā)射青光的發(fā)光二極管時，旋轉色輪404的透明色段4042同時透射藍光和青光；分光裝置在第一時序將第一補償光分成第一部分第一補償光和第二部分第一補償光，即將青光C分成第一部分青光Cl和第二部分青光C2 ;在第二時序將第二光分成沿第一光路傳輸?shù)牡谌夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)牡谒墓?，即將黃光Y分成紅光R和綠光G，第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖17所示，第一光調制裝置42在第一時序調制藍光B和第一部分青光Cl，第二光調制裝置43在第一時序調制第二部分青光C2 ;第一光調制裝置42在第二時序調制紅光R，第二光調制裝置43在第二時序調制綠光G。
[0116]此時，由于第二光源402產生的光在青光區(qū)域的比例較大，因此，可以直接將青光分成兩部分即分成第一部分青光Cl和第二部分青光C2，并將第一部分青光Cl與藍光混合，以對藍光進行校正，使其更接近DCI色域，此時分光裝置的分光膜可以為低通鍍膜，也可以為帶通鍍膜；
[0117]當?shù)诙庠?02為發(fā)射綠光的發(fā)光二極管時，旋轉色輪404的透明色段4042同時透射藍光和綠光；分光裝置在第一時序將綠光分成第一部分綠光Gl和第二部分綠光G2 ;在第二時序將黃光Y分成紅光R和綠光G。第一光調制裝置42和第二光調制裝置43的調制時序圖如圖18所示，第一光調制裝置42在第一時序調制藍光B和第一部分綠光G1，第二光調制裝置43在第一時序調制第二部分綠光G2 ;第一光調制裝置42在第二時序調制紅光R，第二光調制裝置43在第二時序調制綠光G。
[0118]此時，由于第二光源402產生的光在綠光區(qū)域的比重比較大，因此，需要截取偏青光部分即波長不超過510nm的部分，也就是說，要將寬譜綠光分成兩部分，即分成第一部分綠光Gl和第二部分綠光G2，并將截取光譜左邊部分即第一部分綠光Gl與藍光混合，以對藍光進行校正，擴大合成的彩色圖像的色域，同時還能通過第二部分綠光G2對綠光進行一定的校正，使其更接近DCI色域，此時，分光裝置的分光膜只能是綠光帶通鍍膜。
[0119]本實施例提供的投影系統(tǒng)，通過光源系統(tǒng)在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束，第一光束包括第一光和第一補償光，第二光束包括第二光，通過分光裝置依序將第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，從而可以米用青光或綠光對藍光進行補償，以擴大了藍光的色域，使得合成的彩色圖像的色域更寬廣，能夠滿足REC.709和DCI的色域標準；
[0120]并且，本實施例提供的投影系統(tǒng)，采用兩個光調制裝置分別調制沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓?，與采用單個光調制裝置的系統(tǒng)相比，光效和亮度更高，與采用三個光調制裝置的系統(tǒng)相比，結構更簡單，成本更低。
[0121]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，包括: 在第一時序產生第一光束，在第二時序產生第二光束的光源系統(tǒng)，所述第一光束包括第一光和第一補償光，所述第二光束包括第二光，或者所述第二光束包括第二光和第一補償光； 依序將所述第一光束和第二光束分成沿第一光路傳輸?shù)墓夂脱氐诙饴穫鬏數(shù)墓獾姆止庋b置； 調制所述沿第一光路傳輸?shù)墓獾牡谝还庹{制裝置； 調制所述沿第二光路傳輸?shù)墓獾牡诙庹{制裝置。2.根據(jù)權利要求1所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光為基色光，所述第二光為包括至少兩種基色光的寬譜光，且所述第一光與所述第二光的合光包含三基色光。3.根據(jù)權利要求2所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一補償光的波譜范圍介于所述第一光的波譜范圍與所述第二光的波譜范圍之間，且所述第一補償光的波譜范圍與所述第二光的波譜范圍存在部分重疊。4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述分光裝置包括第一棱鏡和第二棱鏡，所述第一棱鏡和第二棱鏡的交界面具有分光膜。5.根據(jù)權利要求4所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)包括: 發(fā)射第一光的第一光源； 發(fā)射第一補償光的第二光源； 旋轉色輪，所述旋轉色輪至少包括一個熒光色段和一個透明色段，所述熒光色段用于吸收所述第一光并產生第二光。6.根據(jù)權利要求5所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)還包括: 第一控制裝置，所述第一控制裝置控制所述第二光源在第一時序開啟，在第二時序關閉，以使所述第二光束包括第二光。7.根據(jù)權利要求6所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，在第一時序，所述第一光和第一補償光同時透過所述透明色段形成第一光束。8.根據(jù)權利要求4所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)包括: 發(fā)射第一光的第一光源； 發(fā)射第一補償光光的第二光源； 位于所述第一光的光路上的第一旋轉色輪，所述第一旋轉色輪至少包括一個熒光色段和一個透明色段，所述熒光色段用于吸收所述第一光并產生第二光； 位于所述第二光的光路上的第二旋轉色輪，所述第二旋轉色輪為透明色輪。9.根據(jù)權利要求8所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)還包括: 第二控制裝置，所述第二控制裝置控制所述第二光源在整個時序內開啟，以使所述第二光束包括第二光和第一補償光；或者所述第二控制裝置控制所述第二光源在第一時序開啟，在第二時序關閉，以使所述第二光束包括第二光。10.根據(jù)權利要求4所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)包括: 發(fā)射第一光的第一光源； 第一旋轉色輪，所述第一旋轉色輪至少包括第一熒光色段和第二熒光色段，所述第一熒光色段用于吸收所述第一光并產生第二光，所述第二熒光色段用于吸收所述第一光并產生第一補償光。11.根據(jù)權利要求5-10任一項所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，當所述第一補償光為窄譜光時，所述第一光束中的第一光沿第一光路傳輸，所述第一光束中的第一補償光沿第二光路傳輸； 當所述第一補償光為寬譜光時，所述分光裝置將所述第一光束中的第一補償光分成第一部分第一補償光和第二部分第一補償光，且所述第一部分第一補償光和所述第一光束中的第一光同時沿第一光路傳輸，所述第二部分第一補償光沿第二光路傳輸。12.根據(jù)權利要求11所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述分光裝置將所述第二光束中的第二光分成第三光和第四光，且所述第三光沿第一光路傳輸，所述第四光沿第二光路傳輸；當所述第二光束包括第一補償光時，所述第一補償光與所述第四光同時沿第二光路傳輸。13.根據(jù)權利要求12所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)還包括: 發(fā)射第二補償光的第三光源，所述第二補償光與所述第三光為同色異譜的光，且所述第二補償光與所述第三光同時沿第一光路傳輸。14.根據(jù)權利要求13所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)還包括: 第三控制裝置，所述第三控制裝置控制所述第三光源在第一時序關閉，在第二時序開啟，以使所述第二補償光與所述第三光同時產生。15.根據(jù)權利要求14所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光為藍光，所述第三光為紅光，所述第四光為綠光；所述第一補償光為青光或綠光或青綠光；所述第二補償光為紅光。16.根據(jù)權利要求15所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一補償光的波長范圍為51Onm?530nm ;所述第二補償光的波長范圍為625nm?645nm。
【文檔編號】G03B21-00GK204302654SQ201420765776
【發(fā)明者】郭祖強, 王則欽 [申請人]深圳市繹立銳光科技開發(fā)有限公司