專利名稱：光源系統及相關投影系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及照明及顯示技術領域，特別是涉及一種光源系統及相關投影系統。
背景技術：
在投影領域中，光源產生的不同顏色光分別由與其對應的空間光調制器調制后再在投影鏡頭中合光，其中不同顏色光是將一寬譜光分光而得來的。現有技術中最普遍的手段是采用二向色片來進行分光。如圖I所示，光源系統100中，激發光源101產生激發光，用于激發波長轉換裝置103中的波長轉換材料，該波長轉換材料吸收激發光以產生受激光，或者受激光與未被吸收的激發光的混合光。波長轉換裝置103的出射光路上設置有二向色片105，用于對波長轉換裝置103出射的光進行分光。受激光以45度角入射于二向色片 105，一部分波長的光透射二向色片105，而另一部分波長的光被二向色片105反射。由于二向色片本身的加工誤差，以及二向色片的角度漂移特性，即二向色片的濾光曲線隨著入射于二向色片的入射光的入射角度的增大而向短波方向漂移，還有其他的一些誤差，這些分光誤差導致經二向色片105分光后得到的兩束光的色坐標與預定色坐標有偏差。拼接顯示系統中，對各個拼接單元的顏色一致性要求很高。然而在生產中，由于光源系統中的分光誤差，各個拼接單元輸出的用于顯示的基色的顏色有一定的差別，給拼接顯示系統的顏色一致性調節帶來困難。

發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種能有效避免分光誤差而導致的不同分光裝置分光后的光束的色坐標不一致的光學系統。本發明實施例提供一種光源系統，包括第一光源,用于產生第一光,該第一光的光譜至少覆蓋第一范圍波長、第二范圍波長和第三范圍波長，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并且小于第三范圍波長；濾光裝置和分光裝置，該濾光裝置位于所述第一光的至少部分光路上，用于對該部分光路中的第一范圍波長光進行過濾，并將所述第一光的其余光引導至分光裝置；該分光裝置用于將所述濾光裝置出射的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播。本發明實施例還提供一種光源系統，包括第一光源,用于產生第一光,該第一光的光譜至少覆蓋第一范圍波長、第二范圍波長和第三范圍波長，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并且小于第三范圍波長；分光裝置，用于將所述濾光裝置出射的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播；兩個空間光調制器，用于分別對所述第二范圍波長光和第三范圍波長光進行光調制；合光裝置，用于對所述空間光調制器出射的至少兩個范圍波長光合成一束合光；
濾光裝置，該濾光裝置用于對所述合光中的所述第一范圍波長光進行過濾。本發明實施例還提供一種投影系統，包括上述光源系統。與現有技術相比，本發明包括如下有益效果通過在分光裝置前添加濾光裝置，預先過濾掉覆蓋分光裝置的濾光曲線的上升沿或者下降沿所對應的波長范圍的第一范圍波長光，以使得分光裝置將光源產生的光分光成第二范圍波長光和第三范圍波長光時其濾光曲線的上升沿或下降沿能在第一范圍波長內漂移，進而避免由于分光誤差進而導致的不同分光裝置分光后的光束的色坐標不一致的問題。


圖I是現有技術中的一個光源系統；圖2是本發明的光源系統的一個實施例的示意圖；圖3是圖2所示的光源系統中第一光的光譜圖和濾光裝置的濾光曲線；圖4是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖；圖5是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖；圖6是圖5所示的光源系統中第一光的光譜圖和濾光裝置的濾光曲線；圖7是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖；圖8是圖7所示的光源系統中第一光的光譜圖和濾光裝置的濾光曲線；圖9是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施方式對本發明實施例進行詳細說明。為了引用和清楚起見，下文中使用的技術名詞的說明如下邊沿波長范圍，是指濾光曲線的上升沿或者下降沿所對應的波長范圍。實施例一請參閱圖2，圖2是本發明的光源系統的一個實施例的示意圖。如圖2所示，光源系統200主要包括光源201、濾光裝置203和分光裝置205。光源201用于產生第一光201a。第一光201a的光譜至少覆蓋第一范圍波長、第二范圍波長和第三范圍波長，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并且小于第三范圍波長。光源系統200還包括濾光裝置203和分光裝置205。濾光裝置203位于第一光201a的光路上,用于將第一光201a的第一范圍波長光過濾掉,并將第一光201a的其余光，即第二范圍波長光和第三范圍波長光引導至分光裝置。分光裝置205用于將濾光裝置203出射的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播。由于分光裝置205的分光誤差，導致分光裝置205的濾光曲線的上升沿或者下降沿相對預定邊沿波長范圍發生漂移，進而導致分光后得到的兩束光束的色坐標與預定色坐標有偏差。通過在分光裝置205前放置濾光裝置，將覆蓋第一光201a中的分光裝置205的邊沿波長范圍的光，即第一范圍波長光先過濾掉，這樣，預先確定好第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標，并根據該兩個范圍波長光的色坐標確定好第一范圍波長，即使分光裝置205的濾光曲線的上升沿或者下降沿發生漂移時，只要第一范圍波長覆蓋其漂移范圍，就不會改變第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標，以避免分光裝置205的分光誤差而導致分光后得到的第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標與預定色坐標之間存在偏差。這樣，在拼接顯示系統中，通過將第一范圍波長光過濾掉，避免不同的拼接單元中的光源系統中的分光裝置的濾光曲線的邊沿波長范圍不一致而導致的分光后各光束的色坐標不一致，進而保持各個拼接單元的顏色的一致性。由于分光裝置的加工誤差一般為±5nm，第一范圍波長的波長范圍寬度優選為至少10nm。當然，在其他對顏色的要求不是很高的場合中，第一范圍波長也可以不覆蓋分光裝置的邊沿波長范圍的全部漂移范圍，而只是覆蓋其部分漂移范圍。這樣，相比現有技術，也能減小由于分光誤差導致的分光后各束光束的色坐標與預定色坐標的偏差。更甚者，也可以只覆蓋分光裝置的部分邊沿波長范圍。當分光裝置的上升沿或者下降沿由于其角度漂移特性而導致坡度變小而使得其邊沿波長范圍的寬度較大時，相比現有技術，第一范圍波長只覆蓋分光裝置的部分邊沿波長范圍也可以進一步修飾分光后的光束的顏色。
在本實施例中，濾光裝置203包括吸收型濾光片，用于吸收第一范圍波長光以將第一范圍光從第一光201a中過濾掉,并透射第一光201a的其余范圍波長光,分光裝置205位于濾光裝置203透射光的出射光路上，使得第一光201a的其余光被引導至分光裝置205。在其他實施例中，吸收型濾光片203也可以吸收第一范圍波長光以將第一范圍波長光從第一光201a中過濾掉，并反射第一光201a的其余范圍波長光。在該實施例中，第一光201a以大于O度的入射角入射濾光裝置203，以將濾光裝置203的入射光與反射出射的光的光路分開。優選地，第一光201a以45度角入射于吸收型濾光片203。分光裝置205位于經濾光裝置203反射的第一光201a的其余范圍光的出射光路上。由于吸收型濾光片203將第一范圍波長光吸收，被吸收的這部分光的至少部分會轉換為熱量而導致該濾光片的溫度升高，進而影響其工作壽命。優選地，濾光裝置203包括干涉型濾光片，用于反射第一范圍波長光以將第一范圍波長光從第一光201a中過濾掉，并透射所述第一光的其余范圍波長光將其引導至分光裝置205。或者，干涉型濾光片203也可以設置為透射第一范圍波長光以將其從第一光201a中過濾掉，并反射第一光的其余范圍波長光至分光裝置205。這樣，相比吸收型濾光片，干涉型濾光片通過區分第一范圍波長光和第一光的其余范圍波長光的光路來達到過濾第一范圍波長光的目的，避免吸收第一范圍波長光而導致溫度升高的問題。在本實施例中，分光裝置205包括二向色片，用于將經濾光裝置203過濾掉第一范圍波長的第一光201a分成沿不同路徑傳播的第二范圍波長光和第三范圍波長光。在其他實施例中，分光裝置205也可以米用光柵或者棱鏡。具體舉例來說，如圖3所示，圖3是圖2所示的光源系統中第一光的光譜圖和濾光裝置的濾光曲線。第一光201a為波長范圍490nm到650nm的寬譜光，分光裝置205需將第一光201a分光成紅光和綠光。在本實施例中，二向色片205為低通濾光片，其濾光曲線的下降沿所對應的邊沿波長范圍為580nm至582nm。由于二向色片205本身的加工誤差以及其角度漂移特性等原因，導致其濾光曲線的下降沿所對應的邊沿波長范圍不一定穩定在580nm至582nm。因此，通過放置濾光片203于二向色片205的入射光路上。該濾光片203為帶阻濾光片，用于反射波長范圍為575nm至590nm的光，并透射其余范圍光。則濾光片203透射的光中波長小于575nm的光為第二范圍波長光，波長大于590nm的光為第三范圍波長光。二向色片205位于濾光片203透射光的出射光路上,用于將濾光片203出射的第一光201a的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播的兩束光。優選地，濾光片203反射波長范圍為574nm至600nm的光，并透射其余范圍光。由于在對波長范圍為490nm至650nm的光分光成綠光和紅光時，其間的波長范圍為574nm至600nm的光呈黃色，將其分到綠光或者紅光中，都會導致該綠光或者紅光的顏色不正。因此通過濾光片203將該部分光過濾掉，以進一步達到修飾第二范圍波長光和第三范圍波長光的作用。在其他實施例中，濾光裝置203亦可根據實際需要來對第二和第三范圍波長光的顏色進行修飾。實施例二請參閱圖4，圖4是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖。與實施例一不同的是，在本實施例中的光源系統400還包括驅動裝置407，用于對濾光片403進行驅動以改變其入射光的入射角度，進而調節濾光片403所過濾掉的第一范圍波長光的波長范圍，以達到調節分光后各光束的色坐標的作用。在本實施例中，濾光裝置403為干涉型濾光片。干涉型濾光片具有角度漂移特性，即干涉型濾光片的濾光曲線隨著其入射光的入射角度的增大而往短波方向漂移。則可根據濾光片403的此特性來改變濾光片所過濾掉的第一范圍波長光的波長范圍。當入射于濾光片403的入射光的入射角度增大時，其濾光曲線也隨之往短波方向漂移；入射角度減小時，其濾光曲線也隨之往長波方向漂移。因此，相應的驅動裝置407為轉動裝置，以驅動濾光片403轉動，使得第一光401a入射于濾光片403的入射角度增大或減小。濾光片403的濾光曲線的漂移，導致被濾光片403過濾掉的第一范圍波長也隨之改變，而第一光401a的光譜不變，因此第二范圍波長和第三范圍波長也隨之改變。可通過控制入射于濾光片403的入射角度的改變方向來控制分光后各束光束的色坐標的改變方向。驅動裝置407還用于獲取預定控制信號，該預定控制信號包括對濾光片403的驅動方式，如驅動濾光片403運動的方向和幅度。在本實施例中，驅動裝置407設置為可以調節驅動濾光片403轉動的方向，以改變濾光片403的入射光的入射角度，進而使分光裝置405出射的兩束光的色坐標按預定方向改變。驅動裝置407預先設置好具有選擇功能，不同的選項為驅動裝置407驅動濾光片403運動的不同方向。在對驅動裝置407進行人為調節時，可通過人為選擇驅動裝置407提供的選項來選擇濾光片403的運動方向。由于驅動裝置407驅動濾光片403運動的速度為勻速，可通過人為控制濾光片403的運動時間來控制濾光片403的運動幅度；或者驅動裝置407預先設置好每次驅動濾光片403運動的幅度，然后通過人為控制驅動裝置驅動的次數來控制濾光片403運動的幅度。驅動裝置407可以采用馬達、壓電陶瓷或其他裝置，這是公知技術，此處不作贅述。本實施例中，通過添加驅動裝置對濾光裝置403進行驅動并控制其驅動濾光裝置403的運動方向，以利用濾光裝置403的角度漂移特性來改變其濾光曲線并控制該濾光曲線的漂移方向，進而使被過濾掉的第一范圍波長光的波長范圍按預定方向改變，以達到改變第二范圍波長光和第三范圍波長光的光譜進而調整該兩部分光的色坐標的目的。具體舉例來說，濾光裝置403為帶阻濾光片。如圖3所示，由于光源產生的光的光譜由第一范圍波長光、第二范圍波長光和第三范圍波長光組成，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并小于第三范圍波長。則在對第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標進行調整時，需減少第二范圍波長光的部分光，即需使第一范圍波長的波長范圍的左端點往左漂移。則通過驅動裝置驅動帶阻濾光片403，使得入射于濾光片403的入射光的入射角度增大，以使濾光片403的濾光曲線往短波方向漂移。由于改變濾光片的入射光的入射角度只能使該濾光片的濾光曲線整體漂移，并不能使得其濾光曲線中的阻帶變大或者變小，即不能改變第一范圍波長光的波長范圍寬度。因此當第一光的光譜范圍不變，第一范圍波長光的波長范圍整體往短波方向漂移時，第二范圍波長光的光譜范圍減少，并且第三范圍波長光的光譜范圍相對應地增加。同理，當第一光的光譜范圍不變，第一范圍波長光的波長范圍整體往長波方向漂移時，第二范圍波長光的光譜范圍增加，并且第三范圍波長光的光譜范圍相對應地減少。因此，在本實施例中，當需同時增大或同時減小該第二范圍波長光的光譜范圍和第三范圍波長光的光譜范圍來對該兩部分光的色坐標調整才能使其各自達到預定色坐標時，由于該兩個范圍波長光的光譜范圍為此消彼長的關系，因此只能選擇其中一個范圍波長光的色坐標來進行調整使其達到預定色坐標，而另一個范圍波長光的色坐標則會相對應地偏離其預定色坐標。進一步地，光源系統400還包括控制裝置(圖未示)和探測裝置(圖未示)。探測裝置位于光源401發出的第一光401a經分光裝置405分光后得到的各束光束的傳播路徑上，用于探測分光后的各束光的色坐標。控制裝置預先設定好濾光片403每次線性平移的距離L0，并且預設好分光裝置405分光后的第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標分 別為Cl和C2，預定閾值為CO。探測裝置探測光信號，并獲取分光后的第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標，分別記錄為C3和C4。探測裝置將該兩個色坐標反饋至控制裝置?？刂蒲b置先對綜合預定色坐標Cl和C2與綜合實際色坐標C3和C4的距離進行判定。若綜合實際色坐標和綜合預定色坐標的距離小于CO，則控制裝置沒有動作。若綜合實際色坐標和綜合預定色坐標的距離大于或等于CO，則控制裝置對第二范圍波長的實際色坐標和預定色坐標的距離ACl與第三范圍波長的實際色坐標和預定色坐標的距離AC2的大小進行判定。若ACl大于Δ C2，則控制裝置向驅動裝置407發送控制信號，使驅動裝置407驅動濾光片403往減小ACl的方向平移一次，轉動的幅度為預設幅度L0。若ACl小于Λ C2，則控制裝置向驅動裝置407發送控制信號，使驅動裝置407驅動濾光片403往減小比例Λ C2的方向平移一次，轉動的幅度為預設幅度LO。濾光片403平移后，探測裝置再探測光信號，并獲取分光后的第二范圍波長光和第三范圍波長光的新色坐標，分別記錄為C5和C6。探測裝置將該比例反饋至控制裝置。控制裝置先對預定色坐標Cl和C2與實際色坐標C5和C6的距離進行判定。以此往復地，直到實際色坐標和預定色坐標的差小于預定闕值CO時，控制裝置停止驅動裝置407對濾光片403的驅動。這樣，使得分光后的各束光束的色坐標的調節達到自動化，并且更精準。在本實施例中，也可以根據實際需要只針對分光裝置出射的其中一束光束的色坐標進行調節。相應地，則探測裝置只將該束光束的色坐標反饋至控制裝置。控制裝置則對該束光束的實際色坐標和預定色坐標的距離進行判定。當該距離大于閾值時，控制裝置再控制濾光裝置，使得該束光束的實際色坐標往預定色坐標靠近。探測裝置也可以位于濾光裝置出射被過濾掉至少部分第一范圍波長光的第一光的光路上。探測裝置探測光信號，獲取被過濾掉至少部分第一范圍波長光的第一光401a的光譜，并將該光譜發送至控制裝置?？刂蒲b置根據該光譜計算出第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標。這樣，能減少使用探測裝置的數量，減少成本，但得到的各束分光的色坐標不如直接探測各束分光得到的色坐標精準。實施例三請參閱圖5，圖5是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖。與實施例二不同的是，本實施例中的濾光裝置包括第一帶阻濾光片503a和第二帶阻濾光片503b。該兩個帶阻濾光片的阻帶具有至少部分共同范圍波長，并且該兩個帶阻濾光片的阻帶的并集為第一范圍波長光。本實施例中還包括第一驅動裝置507和第二驅動裝置509，用于分別對第一帶阻濾光片503a和第二帶阻濾光片503b驅動。在本實施例中，能通過調整濾光裝置所過濾掉的第一范圍波長光的波長范圍寬度來實現對分光后的各光束的色坐標的調整。光源501產生的第一光501a依次經過第一帶阻濾光片503a和第二帶阻濾光片503bο每個帶阻濾光片反射第一光501a中的部分波長光,并透射其余光。這樣,第一光501a經過經過第一帶阻濾光片503a和第二帶阻濾光片503b后,第一光501a中的第一范圍波長
光被該兩個帶阻濾光片反射掉，只出射第一光501a中的其余范圍波長光，以達到將第一范圍波長光從第一光501a中過濾掉的目的。光源系統500還包括第一驅動裝置507和第二驅動裝置509，分別用于驅動第一帶阻濾光片503a和第二帶阻濾光片503b，以使所述第一光入射于該兩個帶阻濾光片的入射角度各自發生改變。由于該兩個帶阻濾光片具有角度漂移特性，則可通過各自調節與其對應的驅動裝置，以使每個帶阻濾光片的入射光的入射角度往預定方向改變，進而使得每個帶阻濾光片的濾光曲線往預定方向漂移，從而改變經該兩個帶阻濾光片一共濾掉的第一范圍波長光的波長范圍。該第一范圍波長光的波長范圍的改變可以是波長范圍寬度不變而整體向短波或者長波方向的漂移，也可以是波長范圍的大小的改變。由于第一光501a的光譜是已定的，并且分光裝置505的濾光曲線也是已定的，而第一范圍波長的波長范圍覆蓋分光裝置505的濾光曲線的邊沿波長范圍，因此，通過改變第一范圍波長光的波長范圍的兩個端點，使得經分光裝置505分光后的第二波長范圍光和第三范圍波長光的光譜發生改變，進而達到調節第二波長范圍光和第三范圍波長光的色坐標的目的。相比以上實施例，本實施例可以同時減少或增加第二范圍波長光的部分波長光和第三范圍波長光的部分波長光來對該兩束光的色坐標進行調整，使得該兩個范圍波長光的色坐標的調整更加靈活。具體舉例來說，如圖6所示，圖6是圖5所示的光源系統中第一光的光譜圖和濾光裝置的濾光曲線。在本實施例中，第一帶阻濾光片503a的濾光曲線的下降沿所在的波長小于第二帶阻濾光片503b的濾光曲線的下降沿所在的波長，第二帶阻濾光片503b的濾光曲線的上升沿所在的波長大于第一帶阻濾光片503a的濾光曲線的上升沿，并且該兩個帶阻濾光片的阻帶有交集。當需要減少第二范圍波長光中的部分波長光來使得其色坐標更靠近預定色坐標時，即第一范圍波長光的波長范圍需往短波方向擴大，即需濾光裝置過濾掉更多部分的第二范圍波長光，即需第一帶阻濾光片503a的濾光曲線往短波方向漂移，則通過驅動裝置驅動第一帶阻濾光片503a，使得第一帶阻濾光片503a的入射光的入射角度增大。當需要減少第三范圍波長光中的部分波長光來使得其色坐標更靠近預定色坐標時，即第一范圍波長光的波長范圍需往長波方向擴大，即需濾光裝置過濾掉更多部分的第三范圍波長光，即需第二帶阻濾光片503b的濾光曲線往長波方向漂移，則通過驅動裝置驅動第二帶阻濾光片503b，使得第二帶阻濾光片503b的入射角度減小。相對應的，當本實施例中還包括控制裝置和探測裝置時，控制裝置預先設定好濾光片每次轉動的角度為Θ O,并預設好分光裝置605分光后的第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標分別為Cl和C2，預定閾值分別為CO和CO'。在探測裝置將探測到的第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標C3和C4反饋至控制裝置后，控制裝置分別對第二范圍波長光的實際色坐標C3和預定色坐標Cl的差值以及第三范圍波長光的實際色坐標C4和預定色坐標C2的差值判定。若第二波長范圍光的實際色坐標與預定色坐標的差值的絕對值小于預定閾值CO時，則控制裝置對第一帶阻濾光片503a沒有動作。若第二波長范圍光的實際色坐標與預定色坐標的差值的絕對值大于預定閾值CO時，則控制裝置對第二范圍波長的實際色坐標C3與預定色坐標Cl的大小進行判定。若C3大于Cl，則控制裝置向驅動裝置發送控制信號，使驅動裝置驅動第一帶阻濾光片503a往減小實際色坐標C3的方向轉動一次，轉動的幅度為預設幅度Θ O。濾光片轉動后，探測裝置再探測光信號，并獲取第二范圍波長光的新色坐標，記錄為C5。探測裝置將該新色坐標反饋至控制裝置。控制裝置對預定色坐標Cl和實際色坐標C5的大小進行判定。以此往復地，直到第二范圍波長光的實際色坐標和預定色坐標的差值的絕對值小于預定閾值CO時，控制裝置停止驅動裝置對第一帶阻濾光片503a的驅動。同理，第三范圍波長光的色坐標的調整與第二范圍波長光的色坐標的流程一致，通過同樣的方法對第二帶阻濾光片503b驅動以調整第三范圍波長光的 色坐標。這樣，使得分光后的第二范圍波長光和第三范圍波長光的色坐標的調節達到自動化，并且更精準。在其他實施例中，如圖7所示，圖7是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖。濾光裝置也可以包括第一帶通濾光片703a和第二帶通濾光片703b。相比以上實施例中的利用兩個帶阻濾光片通過反射第一范圍波長光來將第一范圍波長光過濾出第一光501a,本實施例中利用兩個帶通濾光片來透射第一范圍波長光并反射其他光，以此來將第一范圍波長光從第一光501a中過濾出來。該兩個帶通濾光片的通帶具有至少部分共同范圍波長，并且該兩個帶通濾光片的通帶的并集為所述第一范圍波長。光源系統700還包括第一驅動裝置707和第二驅動裝置709，分別用于驅動該第一帶通濾光片703a和第二帶通濾光片703b，以使第一光入射于該兩個帶通濾光片的入射角度各自發生改變。光源系統還包括第一反射鏡713和第二反射鏡711，其中第一帶通濾光片703a和第一反射鏡713之間設有固定連接裝置(圖未示)，使得該兩者相互固定并始終保持平行，第二帶通濾光片703b和第二反射鏡711之間設有固定連接裝置(圖未示)，使得該兩者相互固定并始終保持平行，第一光依次經過第一帶通濾光片703a、第一反射鏡713、第二帶通濾光片703b和第二反射鏡711，再進入分光裝置705。本實施例中，通過添加兩個反射鏡，使得在第一帶通濾光片703a和第二帶通濾光片703b轉動時，由于兩個反射鏡各自隨著與其對應的帶通濾光片同時轉動，使得從第二反射鏡711出射的被過濾掉第一范圍波長光的第一光的出射方向保持不變。具體舉例來說，如圖8所示，圖8是圖7所示的光源系統中第一光的光譜圖和濾光裝置的濾光曲線。在該實施例中，第一帶通濾光片703a的濾光曲線的上升沿所在的波長小于第二帶通濾光片703b的濾光曲線的上升沿所在的波長，第二帶通濾光片703b的濾光曲線的下降沿所在的波長大于第一帶通濾光片703a的濾光曲線的下降沿所在的波長，并且該兩個帶通濾光片的帶通的并集為第一范圍波長。當需要減少第二范圍波長光中的部分波長光來使得其色坐標更靠近預定色坐標時，即第一范圍波長光的波長范圍需往短波方向擴大，即需濾光裝置透射掉更多的第二范圍波長光，即需第一帶通濾光片703a的濾光曲線往短波方向漂移，則通過驅動裝置驅動第一帶通濾光片703a，使得第一帶通濾光片703a的入射角度增大。實施例四請參閱圖9，圖9是本發明的光源系統的另一實施例的示意圖。與以上實施例不同的是，本實施例中的光源系統900中的驅動裝置907用于對濾光片903進行驅動，以改變其在第一光901a的光路中的位置，進而調節濾光片903所過濾掉的第一范圍波長光的光強度，以達到調節分光后各光束的色坐標的作用。在本實施例中，驅動裝置907為線性平移裝置，以使濾光片903沿平行于該濾光片的方向往復線性運動，以改變濾光片903位于的第一光901a部分光路占全部的第一光901a的比例。則未被過濾掉的部分第一范圍波長光、第二部分波長范圍光和第三部分波長范圍光一起入射至分光裝置905，而被分成兩束光出射。其中未被過濾掉的部分第一范圍波長光 則根據分光裝置905的濾光曲線的截至波長范圍而被分配到第二范圍波長光和第三范圍波長光中的其中一束或兩束光中。因此，通過改變經濾光片903過濾掉的第一范圍波長光的光強度，即第一范圍波長光在第一光901a中所占的比例，以改變進入分光裝置905的第一范圍波長光的光強度，由于該部分第一范圍波長光會被分配到第二范圍波長光或者第三范圍波長光中的一束或者兩束光中，進而改變第二部分范圍光和/或第三部分范圍光的光譜。因此，可通過調整進入分光裝置905的第一范圍波長光的光強度，來調整分光后包含有第一范圍波長光的光束的色坐標。在以上實施例中，都將第一范圍波長光完全從第一光中過濾出來后再對第一光的其余光進行分光。由于過濾掉的這一部分光的損失，導致用于分光的該部分光相比第一光亮度減小。本實施例通過改變從第一光過濾掉的第一范圍波長光的光強度來對分光后的光束的色坐標進行調整，雖然相比實施例三色坐標的調整精度有所下降，但由于損失的部分光的光強度要小些，分光后的各束光束的亮度較大。在對分光后的各束光束的顏色要求不是特別嚴格的場合，本實施例能做到分光后各束光束的色坐標與亮度方面的平衡。在以上各實施例中，濾光裝置中的每一個濾光片上都是具有整體一致的濾光曲線。在本實施例中，濾光裝置中的每個濾光片也可以不是整體具有一致的濾光曲線的濾光片。濾光裝置中的各個濾光片上也可設置為具有至少兩個平行設置的帶狀區域，其中不同的帶狀區域上鍍有不同的濾光曲線的濾光膜?；蛘邽V光裝置由至少兩個具有不同濾光曲線的濾光片相互拼接而成。其中不同區域的濾光曲線的不同可以是過濾掉第一范圍波長光的波長范圍的不同，也可以是第一范圍波長光的透過率或者反射率不同。則相應的驅動裝置設置好每次驅動濾光裝置線性位移的幅度，驅動裝置對濾光裝置的每一次驅動能使濾光裝置當前處于第一光的光路上的帶狀區域跳到下一個帶狀區域，使得濾光裝置過濾掉第一范圍波長光的波長范圍或者光強度改變，以達到改變分光后各束光束的色坐標的目的。容易理解的是，在以上各實施例中，濾光裝置中也可以采用以上所述的濾光片。濾光裝置的形狀也不僅限于呈帶狀，也可以呈圓盤狀。該圓盤上設置有至少兩個分區，其中每個分區上設置有不同濾光曲線的濾光片。其中不同分區的濾光曲線的不同可以是過濾掉第一范圍波長光的波長范圍的不同，也可以是第一范圍波長光的的波長范圍相同，但透過率或者反射率不同。則相應的驅動裝置為轉動裝置，用于驅動濾光裝置旋轉，以使濾光裝置上的不同分區輪流置于第一光的光路上。在此實施例中，預先設置好驅動濾光裝置運動的幅度中，該幅度為濾光裝置從置于第一光的光路上的一個分區轉換成下一個分區時旋轉的角度，使得濾光裝置過濾掉第一范圍波長光的波長范圍或者光強度改變，以達到改變分光后各束光束的色坐標的目的。在上面的各實施例中，光源產生的第一光都只覆蓋第一范圍波長光、第二范圍波長光和第三范圍波長光。在實際運用中，光源產生的第一光的光譜還可能覆蓋第一范圍波長光、第二范圍波長光、第三范圍波長光、第四范圍波長光和第五范圍波長光，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并小于第三范圍波長，第四范圍波長大于第三范圍波長并小于第五范圍波長。濾光裝置用于過濾掉第一光中的第一范圍波長光和第四范圍波長光，并將第二范圍波長光、第三范圍波長光和第五范圍波長光引導至分光裝置。分光裝置用于將第一光的其余范圍波長光分成第二范圍波長光、第三范圍波長光和第五范圍波長光三束光沿不同路徑傳播。在投影系統中，由于光源產生的第一光在分光裝置分成的不同光束后會進入與該光束對應的不同空間光調制器，經空間光調制器調制后再由合光裝置對該不同光束進行合光，再通過投影鏡頭投射出來。因此，以上各實施例中的濾光裝置也可以不放在分光裝置的入射光路上，而是放置在合光裝置的出射光路上，以對合光裝置出射的合光中的第一范圍波長光進行過濾，并將其余光引導至投影鏡頭。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。本發明實施例還提供一種投影系統，包括光源系統，該光源系統可以具有上述各實施例中的結構與功能。該投影系統可以采用各種投影技術，例如液晶顯示器(LCD，LiquidCrystal Display)投影技術、數碼光路處理器(DLP,Digital Light Processor)投影技術。此外，上述光源系統也可以應用于照明系統，例如舞臺燈照明。 以上所述僅為本發明的實施方式，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種光源系統，其特征在于，包括 光源，用于產生第一光，該第一光的光譜至少覆蓋第一范圍波長、第二范圍波長和第三范圍波長，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并且小于第三范圍波長； 濾光裝置和分光裝置，該濾光裝置位于所述第一光的至少部分光路上，用于對該部分光路中的第一范圍波長光進行過濾，并將所述第一光的其余光引導至分光裝置；該分光裝置用于將所述濾光裝置出射的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播。
2.根據權利要求I所述的光源系統，其特征在于所述第一范圍波長的波長范圍寬度至少為10nm。
3.根據權利要求I所述的光源系統，其特征在于所述濾光裝置包括干涉型濾光片，用于反射所述第一范圍波長光并透射所述第一光的其余范圍波長光至所述分光裝置，或者透射所述第一范圍波長光并反射所述第一關的其余范圍波長光至所述分光裝置；或者包括吸收型濾光片，用于吸收所述第一范圍波長光并透射或者反射所述第一光的其余范圍波長光至所述分光裝置。
4.根據權利要求I所述的光源系統，其特征在于所述分光裝置包括二向色片、光柵或者棱鏡。
5.根據權利要求I所述的光源系統，其特征在于所述光源系統還包括驅動裝置，用于對所述濾光裝置進行驅動，以調節所述濾光裝置所過濾掉的第一范圍波長光的波長范圍或者光強度。
6.根據權利要求5所述的光源系統，其特征在于所述濾光裝置包括干涉型濾光器，所述驅動裝置為轉動裝置，以帶動所述干涉型濾光器轉動，使得所述第一光入射于所述干涉型濾光器的入射角度發生改變。
7.根據權利要求6所述的光源系統，其特征在于所述干涉型濾光器包括兩個帶阻濾光片，該兩個帶阻濾光片的阻帶具有至少部分共同范圍波長，并且該兩個帶阻濾光片的阻帶的并集為所述第一范圍波長，所述第一光的至少部分光依次經過該兩個帶阻濾光片；所述光源系統包括第一驅動裝置和第二驅動裝置，分別用于驅動該第一帶阻濾光片和第二帶阻濾光片，以使所述第一光的至少部分光入射于該兩個帶阻濾光片的入射角度各自發生改變。
8.根據權利要求6所述的光源系統，其特征在于所述干涉型濾光器包括第一帶通濾光片和第二帶通濾光片，該兩個帶通濾光片的通帶具有至少部分共同波長范圍，并且該兩個帶通濾光片的通帶的并集為所述第一范圍波長；所述驅動裝置包括第一驅動裝置和第二驅動裝置，分別用于驅動該第一帶通濾光片和第二帶通濾光片，以使所述第一光入射于該兩個帶通濾光片的入射角度各自發生改變；所述光源系統還包括第一反射鏡和第二反射鏡，其中第一帶通濾光片和第一反射鏡相互固定并始終保持平行，第二帶通濾光片和第二反射鏡相互固定并始終保持平行，所述第一光依次經過第一帶通濾光片、第一反射鏡、第二帶通濾光片和第二反射鏡，再進入所述分光裝置。
9.根據權利要求5所述的光源系統，其特征在于所述濾光裝置上設置有不同分區，每個分區上的濾光曲線不一致；所述驅動裝置對所述濾光裝置進行驅動，以使所述不同分區位于所述第一光的光路上。
10.根據權利要求5所述的光源系統，其特征在于所述光源系統還包括探測裝置和控制裝置， 該探測裝置用于對所述分光裝置發出的各束光的色坐標進行探測，并將探測到的色坐標發送至控制裝置； 該控制裝置用于在所述探測裝置發送的色坐標與預定色坐標之差超出預定閾值時，向所述驅動裝置發送所述預定控制信號。
11.根據權利要求I所述的光源系統，所述第一光的光譜還覆蓋第四范圍波長光和第五范圍波長光，其中第四范圍波長大于所述第三范圍波長并且小于該第五范圍波長；所述濾光裝置還過濾掉該第四范圍波長光，并將第五范圍波長光引導至所述分光裝置；所述分光裝置將所述第二范圍波長光、第三范圍波長光和第五范圍波長光分成沿不同路徑傳播。
12.—種光源系統,其特征在于,包括 第一光源，用于產生第一光，該第一光的光譜至少覆蓋第一范圍波長、第二范圍波長和第三范圍波長，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并且小于第三范圍波長； 分光裝置，用于將所述濾光裝置出射的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播； 兩個空間光調制器，用于分別對所述第二范圍波長光和第三范圍波長光進行光調制； 合光裝置，用于對所述空間光調制器出射的至少兩個范圍波長光合成一束合光； 濾光裝置，該濾光裝置用于對所述合光中的所述第一范圍波長光進行過濾。
13.一種投影系統，其特征在于，包括如權利要求I至12中任一項所述的光源系統。
全文摘要
本發明實施例公開了一種光源系統，包括光源，用于產生第一光，該第一光的光譜至少覆蓋第一范圍波長、第二范圍波長和第三范圍波長，其中第一范圍波長大于第二范圍波長并且小于第三范圍波長；濾光裝置和分光裝置，該濾光裝置位于所述第一光的至少部分光路上，用于對該部分光路中的第一范圍波長光進行過濾，并將所述第一光的其余光引導至分光裝置；該分光裝置用于將所述濾光裝置出射的第二范圍波長光和第三范圍波長光分成沿不同路徑傳播。本發明提供一種能有效避免分光誤差而導致的不同分光裝置分光后的光束的色坐標不一致的光學系統。
文檔編號G03B21/00GK102854730SQ20121025102
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者胡飛, 李屹, 曹亮亮 申請人:深圳市繹立銳光科技開發有限公司