CN102819175A - 发光装置及相关投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光装置及相关投影系统，该发光装置的特征在于，包括用于产生具有一定波长范围的第一光线的光源；用于接收第一光线并将该第一光线出射为第二光线的滤光装置，该滤光装置的光学特性在第一光线的光谱范围内在特定角度范围内随第一光线入射角度的改变而改变；驱动装置，用于使得光源的第一光线入射到滤光装置的第一滤光片表面的入射角在一定角度范围内周期性地改变，该一定角度范围包括所述特定角度范围的至少部分范围，以使得第一滤光片出射的第二光线的主波长周期性地改变。本发明中的发光装置消除了滤光片拼接区域造成的轮辐光斑。

Description

发光装置及相关投影系统

技术领域

本发明涉及照明与显示技术领域，特别是涉及一种发光装置及相关投影装置。

背景技术

目前能够产生多色光的发光装置正逐渐被运用到人们生活的各个领域，特别是投影显示、景观照明等领域。而发光装置产生多色光往往是利用滤光装置对光源的出射光进行过滤来实现的，如图1a所示为现有技术中一种常见的产生多色光的发光装置。该发光装置1((包括滤光装置110、光源120、驱动装置130以及透镜140，光源120产生一宽谱光，例如白光，该宽谱光可以经滤光装置110的过滤产生所需要的颜色光。宽谱光经透镜140的收集后聚焦入射到滤光装置110上。如图1b所示，滤光装置110包括3个区域，分别为3种不同的滤光片111，该滤光装置110在驱动装置130的驱动下转动，使得入射光经滤光装置110后出射为具有3种颜色的光序列，可以作为投影显示等的光源。滤光片111可以通过设计其光学特性，从而对入射光的光谱进行修饰，得到所需颜色的出射光。

但是现有发光装置的问题在于，如图1b所示，宽谱光会在滤光片111上产生光斑150，而当滤光装置110转动到两相邻滤光片的接缝处的轮辐区域160时，在该轮辐区域内的光斑150会部分处于一个滤光片而另一部分处于另一个滤光片，此时滤光轮110的出射光为两种颜色光的混合光。很明显地，混合光会降低出射光的色饱和度，影响出射光的效果，特别是在投影等对色纯度要求比较高的领域。

为了减小轮辐区域对出射光的影响，可以采用增大滤光轮的直径或者减小光斑大小的方法。由于滤光轮在驱动装置的驱动下保持一定的角速度，当滤光轮的直径增大时，入射在滤光轮外边缘的光斑扫过滤光片的线速度增大，因此光斑在轮辐区域的停留时间减少，对出射光的影响也相应减小。但是考虑到成本和发光装置的体积问题，这个方法在实际中的应用很少。另外一个方法是减小光斑的大小，很明显，随光斑的减小，轮辐区域的面积也减小了，对出射光的影响自然也相应减小了。这个方法易于实现，例如通过调节图1a所示的透镜140对光束的聚焦程度即可实现。但是当光斑的聚焦程度越大，入射光的发散角度越大，使得入射光入射到滤光片的角度分散程度越大。而现有技术中应用的滤光片111包括吸收滤光片和干涉滤光片，吸收滤光片由于其工作原理是吸收不需要的波长的光，会有一部分光能量在其内部转化为热而容易烧坏，因而很少采用。而干涉滤光片的工作原理是将不需要的波长的光反射掉，其内部热量很少，具有优良的光选择透过能力和高的耐热界限，因而被广泛采用，但是干涉滤光片对入射角度非常敏感，具有角度漂移的特性。图2为一种红光透过干涉滤光片在不同入射角度时的光透过率与波长之间关系图，从图中可知，随着入射角度的增大，滤光片的通带边缘逐渐向短波长方向移动，所以入射光中部分需要被反射的光被透射。在其它光学特性的干涉滤光片中，也可能因滤光片角度漂移特性而出现部分入射光需被透射但被反射的情况。因此，滤光片111的滤光作用为不同角度入射光经过不同特性的过滤后的综合效果，光线入射于滤光片111的角度范围越大，其总的过滤效果越难控制，另一方面，光斑的聚焦程度越大，光功率密度越高，会对滤光片造成负面影响，使得滤光片的可靠性越差。

因此，需要提供一种发光装置以消除轮辐区域对滤光装置透射光的影响。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种发光装置及其相关投影系统以消除轮辐区域对滤光装置透射光的影响。

光源，用于产生具有一定波长范围的第一光线；

滤光装置，该滤光装置用于接收第一光线并将该第一光线出射为第二光线，并且该第一滤光片的光学特性在第一光线的光谱范围内在特定角度范围内随第一光线入射角度的改变而改变；

驱动装置，用于使得光源出射的第一光线入射到滤光装置的第一滤光片表面的入射角在一定角度范围内周期性地改变，该一定角度范围包括特定角度范围的至少部分范围，以使得第一滤光片出射的第二光线的主波长周期性地改变。

本发明实施例还提供一种投影系统，包括上述发光装置。

与现有技术相比，本发明包括如下有益效果：

本发明实施例的滤光装置中，光源的出射的第一光线入射到滤光装置表面。在驱动装置的作用下，第一光线只改变了入射到滤光装置表面的角度，而在滤光装置上的照射区域的位置基本没有变化，滤光片不存在拼接区域，消除了轮辐光的影响。对于第一光线在滤光装置表面的入射角度改变过程中产生的混合光，由于入射角度改变很快，对出射光的影响不大，而且在需要的出射光为渐变光时，这种影响则完全不存在了。

附图说明

图1a是现有技术中一种发光装置的结构示意图；

图1b是图1a所示的发光装置中滤光装置的结构示意图；

图2是红光透过干涉滤光片在不同入射角度时的光透过率与波长之间关系图；

图3是本发明发光装置的一个实施例的结构式示意图；

图4a是图3中滤光装置的光透过率与波长的关系曲线图；

图4b是图3中第一光线在滤光装置表面的入射角度的变化周期示意图；

图4c是图3中第一光线在滤光装置表面的入射角度的另一种变化周期示意图；

图4d是图3中发散角度为30度的光源光谱与出射光谱曲线示意图；

图4e是图3中发散角度为0度的光源光谱与出射光谱曲线示意图；

图5是本发明发光装置的又一个实施例的结构式示意图；

图6是图5中滤光装置的光透过率与波长的关系曲线图；

图7a是本发明发光装置的又一个实施例的结构式示意图；

图7b是图7a中发光装置的波长转换装置的结构示意图；

图8a是图7a中滤光装置在位置1的光透过率与波长的关系曲线图；

图8b是图7a中滤光装置在位置2的光透过率与波长的关系曲线图；

图9a是图7a中光源出射的第一光线的颜色周期与第一光线入射角度的切换周期关系示意图；

图9b是图7a中光源出射的第一光线的颜色周期与第一光线入射角度的另一种切换周期关系示意图；

图10是图7a中第一滤光装置在位置1的光透过率与波长的关系曲线图；

图11是图7a中第二滤光装置在位置1的光透过率与波长的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。

实施例一

请参见图3，图3为本发明发光装置的一个实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例发光装置300包括光源310、发散角度调整装置320、滤光装置330以及驱动装置340。光源310出射的第一光线350经发散角度调整装置320准直后入射到滤光装置330的表面，该第一光线350经滤光装置330过滤后被出射为第二光线360。该滤光装置330在驱动装置340的驱动下转动。

在本实施例中，滤光装置330为干涉滤光片。由前述可知，干涉滤光片具有角度漂移特性，随着入射到干涉滤光片的光线的入射角度的增大，干涉滤光片的光透过率与波长的关系曲线的通带边缘会向短波方向移动。本实施例中的干涉滤光片的光透过率和波长的关系曲线如图4a所示，此干涉滤光片为带通滤光片，当第一光线以0度入射角度入射到滤光装置的表面时，从图4a中可以看出，透射的波长区段位于红光波长范围，当第一光线的入射角度增大到30度的时候，由于曲线向短波方向漂移，透射的波长区段处于绿光波长范围内，而当入射光线的入射角度增大到60度的时候，透射的波长区段处于蓝光的波长范围内。当光源310产生的第一光线350为波长范围覆盖蓝光、绿光、红光的宽谱光时，例如白光，随着入射到滤光装置330的第一光线350的入射角度的变化，滤光装置330分别可以出射红光、绿光和蓝光。本实施例中的角度只是对本发明中的第一光线入射到滤光装置的入射角度的举例，并不对本发明构成限制，本发明的中驱动装置可以使得第一光线入射到滤光装置表面的入射角度在任意两个以上的角度之间切换，该任意两个以上的角度大于等于0度小于等于90度。本实施例中的第一光线的光谱范围覆盖红、绿、蓝三种光光谱范围，而从图4a可以看到在第一光线光谱的范围内，随着第一光线入射角度在0度到60度范围内变化，滤光装置具有不同的光学特性，滤光装置的出射光的主波长也会不同。第一光线的入射角度在驱动装置的作用下在0度、30度、60度三个角度上周期性切换，该0度、30度、60度位于0度到60度的范围内，因此随着第一光线的入射角度的周期性切换，滤光装置可以出射不同主波长周期性序列光。本发明中的滤光装置不仅限于干涉滤光片，胆甾型膜、衍射滤光器以及全息滤光器等在特定光谱范围内随着入射角度改变而光学特性改变的装置都可以运用于本发明中。

图4b为光源310产生的第一光线350在滤光装置表面的入射角度的变化周期示意图，如图4b所示，本实施例中的滤光装置在驱动装置340的驱动下在与第一光线的成0度、30度、60度的位置之间依次切换，以改变第一光线350的入射到滤光装置330的入射角度，并且在0度、30度、60度位置之间变换一次的时间为一个周期，设置的三种角度的时间是相同的。当然，第一光线的入射角度还可以通过其他方式控制，例如，图4c为第一光线在滤光装置表面的入射角度的另一种变化周期示意图，如图4c所示，第一光线350在滤光装置表面的入射角度为0度、30度、60度、30度、0度之间依次变化，并且从切换至0度到再次切换回0度之前的时间为一个周期，一个周期中在各个角度位置总的时间相等，此时相比于角度从60度转换到0度，角度从60度转换到30度的转换速度更快，并且在0度、30度、60度三个位置的时间与图4b中的三个位置的时间相同。通过控制一个周期内在三个位置的时间比例，能够保证三种颜色光的比例。驱动装置340可以是马达、扫描振镜、步进电机或者微电子机械系统装置等，这些驱动装置可以精确的控制滤光装置的位置，并根据预设程序使得滤光装置可以快速的在不同位置之间切换，实现周期性地输出红绿蓝三色的序列光，并可以作为投影系统等的光源。这里所述的装置只是对本发明中的驱动装置的举例，并不对本发明构成限制。

在本实施例中，滤光装置330在驱动装置340的驱动下周期性转动，利用干涉滤光片的角度漂移特性，实现了不同颜色序列光的周期性输出，而且由于干涉滤光片是一个整体，不存在拼接区域，不存在滤光片接缝的轮辐区域影响。另外，在驱动装置对滤光装置的切换过程中，滤光装置出射光会从第一颜色光会快速过渡到第二颜色光，在切换到第二颜色光之前会产生第一颜色光和第二颜色光的混合光，例如在入射角度为0度时，滤光装置的出射光为红光，在入射角度为30度时，滤光装置的出射光为绿光，在从绿光向红光或者从红光向绿光的切换过程中，会出现绿光和红光的混合光。但是在滤光装置切换速度非常快的情况下，能够大大降低切换过程中出现的混合光的影响。

本实施例中的光源310可以是激光二极管、LED(Light EmittingDiode，发光二极管)以及荧光粉光源等，而除激光外，其他光源的出射光都具有较大的发散角度。由于干涉滤光片的角度漂移特性，光源出射光在入射到干涉滤光片后需要被透射的波长部分可能也会有所损失，例如，对于如图4a所示的光学特性的滤光片，光源为具有30度的发散角度的光束，当入射角度增大时，图示4a的曲线将会逐渐向短波方向漂移，假设光源出射光束中发散角度是均匀分布的，且光轴垂直于滤光片入射，此时的滤光片的出射光光谱如图4d所示，图4d为发散角度为30度的光源光谱与出射光谱曲线示意图，图4e为发散角度为0度的光源光谱与出射光谱曲线示意图，可以看出此时实际出射的光谱并不与0度时滤光片的光学特性一致，而是相当于滤光片的光线特性曲线向短波方向平移并且通带边缘的坡度变缓了，此时出射光的颜色纯度就会受到影响。现有技术使用轮状的滤光装置时，为减小轮辐光斑的影响，往往会对光束进行聚焦，以减小入射到滤光装置表面的光斑，但是聚焦使得光束的发散角度变大，在入射到滤光装置以后，由于角度漂移特性，大角度入射的所需波长的光线可能会被反射而损失掉，而本实施例中，由于切换过程中的混合光的多少与只与切换速度有关而与入射到滤光装置330的光斑尺寸无关，因此入射光不需要进行聚焦，其发散角较小，所以干涉滤光片的滤光效果较好。

而在对滤光装置的出射光的颜色纯度要求比较高的情况下，还需要进一步减小第一光线的发散角度，因此，本实施例中还包括了发散角度调整装置320。光源310的出射的第一光线350经发散角度调整装置320调整后，其发散角度大大减小了，并且优选地，调整后扩大的光斑依然没有超出滤光装置的表面。通过发散角度调整装置320的调整，第一光线350透射滤光装置330后所需波长区段的光损失大大降低。优选地，发散角度调整装置320可以将第一光线调整为准直光，此时光线近似平行出射，基本不受滤光片角度漂移特性的影响。另外，本发明中的发散角度调整装置还可以是其他的装置，例如抛物面的反光装置、透镜阵列等，这些装置可以将光源出射的第一光线收集并减小其发散角度后出射。

在本实施例中，发光装置所需的出射光为滤光装置的透射光，本发明中，同样可以通过设计滤光片使得滤光装置的反射光为所需的出射光。

实施例二

图5为本发明的发光装置的又一个实施例的结构示意图。如图5所示，发光装置500包括光源510、发散角度调整装置520、反射装置530、驱动装置540、滤光装置550以及光收集装置590。光源510出射的第一光线560经发散角度调整装置520减小发散角度后入射到反射装置530，该反射装置530在驱动装置540的驱动下转动并将第一光线560以不同角度入射到滤光装置550的表面，并且第一光线560经滤光装置550反射后出射为第二光线570。光源510包括发光元件511和反射层512，发光元件511的出射光一部分直接入射到发散角度调整装置520，一部分经反射层反射至发散角度调整装置520。发散角度调整装置520为抛物面的反射罩，将光源510的入射光减小其发散角度后出射。

本实施例与上一实施例的不同点在于，本实施例中的第二光线570为滤光装置550对第一光线560反射出去的部分。而通过滤光片的设计同样可以实现对第二光线的主波长进行控制。本实施例还设置有光收集装置590以收集滤光装置550反射的第二光线570。优选地，该光收集装置590可以随反射装置530的转动而转动，以调整第二光线入射的角度，使得第二光线始终主光轴垂直入射至光收集装置。容易理解的是，本实施例也可以将滤光装置550的透射光部分作为第二光线，并通过滤光片的光学特性的设计来获得所需的第二光线。

在本实施例中第一光线为波长范围456nm至716nm的黄光，反射装置530接收发散角度调整装置520降低发散角度后的第一光线560，并中继至滤光装置550，并且该反射装置530在驱动装置540的驱动下周期性摆动，以改变第一光线入射到滤光装置的角度。反射装置530可以是反射镜等装置。在本实施例中，第一光线560入射到滤光装置550的入射角度的改变是通过驱动装置驱动反射装置530运动实现的，容易想到的是，利用驱动装置驱动光路上的其它元件同样可以做到改变第一光线入射到滤光装置的角度，例如驱动光源转动或者发散角度调整装置运动等，都在本发明的保护范围以内。

本实施例中的反射装置530在驱动装置540的驱动下在60度角度范围内持续的转动，则准直后的第一光线560入射到滤光装置550的入射角会在60度的范围内连续变化。图6为滤光装置的光透过率与波长的关系曲线，从图6可以看到，由于角度漂移特性，随着第一光线入射角度的增大，曲线的通带边缘向短波方向移动，因此滤光装置550出射的第二光线570是周期性的颜色渐变光，可以作为舞台灯系统等的光源。容易理解的是，可以通过对滤光装置550的光学特性进行设计来对滤光装置的出射的渐变光的颜色进行调整。另外，本实施例中的黄光只是对第一光线的举例，第一光线可以任意宽谱光，只要保证该宽谱光的光谱范围内，滤光片在特定角度范围的光线性能随入射角度的变化而变化即可。本实施例中的60度的角度范围只是对本发明第一光线在滤光装置的入射角度的举例，本发明中第一光线在滤光装置表面的入射角度范围可以是大于0度小于等于90度的任意角度范围。另外，本实施例中的滤光装置的出射光是渐变光，该渐变光全为所需的光，所以不存在混合光的问题。

本实施例中的第一光线的光谱范围426nm到716nm的黄光，而从图6可以看到在第一光线光谱的范围内，随着第一光线入射角度在0度到60度范围内变化，滤光装置具有不同的光学特性，滤光装置的出射光的主波长也会不同。第一光线的入射角度在驱动装置的作用下在0度、至60度范围内周期性变化，因此随着第一光线的入射角度的周期性变化，滤光装置可以出射不同主波长周期性序列光。

实施例三

图7a为本发明发光装置又一个实施例的结构示意图。如图7a所示，发光装置700包括光源710、发散角度调整装置720、滤光装置730、第一驱动装置740以及探测装置750。光源710包括激发光源711、波长转换装置713以及第二驱动装置712。激发光源711产生的激发光760被波长转换装置713转换成第一光线770，该第一光线770经发散角度调整装置720降低发散角度后入射到滤光装置730并出射为第二光线780。该滤光装置730在第一驱动装置740的驱动下在位置1和位置2之间周期性的切换，以实现第一光线770以两种不同角度入射到滤光装置730的表面。

图7b为波长转换装置713的结构示意图，该波长转换装置713有3个波长转换区，分别设置红光波长转换材料、绿光波长转换材料以及蓝光波长转换材料。波长转换装置713在第二驱动装置712的驱动下转动，以使得波长转换装置的各个区域周期性地位于光路上，因此第一光线770为红绿蓝三色序列光。

图8a为滤光装置730在位置1的光透过率和波长的关系曲线，图8b为滤光装置730在位置2的光透过率和波长的关系曲线，如图8a所示，滤光装置730在位置1时，此时入射角度为角度1，可以透过R1、G1、B1三色光，其中R1为红光、G1是绿光、B1为蓝光，如图8b所示，当该滤光装置730在驱动装置的驱动下转动到位置2时，此时入射角度为角度2，由于滤光装置的角度漂移特性，曲线向短波方向漂移，此时滤光装置730可以透过R2、G2、B2三色光，R2为波长区段与R1没有交集的红光，G2为波长区段与G1没有交集的绿光，B2为波长区段与B1没有交集的蓝光。波长转换装置730在位置1和位置2之间周期性地切换，第二光线是两组红蓝绿光的周期性切换的序列光，该第二光线可以作为3D投影系统的光源。

3D技术的原理是利用两个互相重叠的图像来增加观看者的深度感。当一幅图像作用于右眼，另一幅图像作用于左眼，左右两眼分别看到两幅具有略微区别的图像，就产生了深度感。干扰滤波器技术是一种主流的商业影院应用的3D实现技术。这种技术是使用特殊的干扰滤波眼镜，该眼镜允许左眼只能接收R1、G1、B1红绿蓝光，右眼只能接收R2、G2、B2红绿蓝光，利用左右眼接收不同波长区段的光，使得左右眼分别接收两组光形成的图像，实现3D效果。图9a为光源出射的第一光线的颜色周期与第一光线入射角度的切换周期关系示意图，如图9a所示，在第一光线的颜色序列经过一个周期，入射角度改变一次，滤光装置出射的第一光线改变一次颜色模式，实现光源出射的序列光周期与驱动装置使得第一光线入射角度改变的周期同步，该滤光装置将出射G2-B2-R2-G1-B1-R1为一个周期的序列光。图9b为光源出射的第一光线的颜色周期与第一光线入射角度的切换周期另一种关系示意图，第一光线的入射角度在激发光入射到每个波长转换区的二分之一处和不同波长转换区的交界处时切换，对应于依次为RGB三色序列光的第一光线，滤光装置将出射R2-R1-G2-G1-B2-B1为一个周期的序列光，并且周期为图9a中的序列光周期的二分之一，不容易产生色分裂现象。容易理解的是，通过驱动装置其它的控制方式，同样可以出射其它两组颜色光组合类型的周期性的序列光，可以作为3D投影系统的光源。

本实施例中的第一光线的光谱范围覆盖蓝绿红波长区域，而从图6可以看到在第一光线光谱的范围内，随着第一光线入射角度在角度1和角度2之间变化时，滤光装置具有不同的光学特性，滤光装置的出射光的主波长也会不同。第一光线的入射角度在驱动装置的作用下在角度1和角度2之间周期性切换，因此随着第一光线的入射角度的周期性变化，滤光装置可以出射不同主波长周期性序列光。

本实施例中的滤光装置730在驱动装置的驱动下变换角度即可实现两组不同光的切换，不需要的设计更复杂的发光装置或者滤光装置，更容易地实现两种颜色模式的切换，可作为一种优选的3D投影系统的光源。

容易理解的是本实施例中的光源并不仅限于所述荧光光源，也可以是其它包含红绿蓝光谱区段的光源，例如白光光源，此时发光装置中只需要设置分光装置对滤光装置的出射光进行分光，其滤光装置的出射光依然可以作为上述投影系统的光源。

为了实现上述光源出射的序列光周期与第一光线入射角度切换周期的同步，在本实施例中还包括了探测装置750，该探测装置探测第一光线的周期性信号，第一光线为包含两种颜色以上的周期性序列光，在本实施例中，第一光线为波长转装置的出射的红绿蓝三色的周期性序列光，第一光线的周期性信号相当于波长转换装置转动周期信号。探测装置750并将周期信号传递给第一驱动装置780，第一驱动装置接收到周期信号以后驱动滤光装置转动一定角度，以改变第一光线入射的角度，实现滤光装置与波长转换装置的同步，在不同的颜色模式之间切换。相对于现有技术中的双色轮系统，即波长转换装置和滤光装置都为轮状的装置并同步转动，本实施例中的滤光装置更容易与波长转换装置同步。当滤光转换装置为滤光轮的时候，滤光轮高速转动以保持与波长转换装置同步，其滤光轮的位置难以调整并精确同步，而利用步进电机等调整滤光片的角度来与波长转换装置进行同步则容易控制并定位精确的多。这里的光源的周期信号可以通过多种方法来获取，例如探测某种特定颜色光的强度等。容易理解的是，若本发明的其它实施例的光源出射的周期性序列光，则同样可以设置探测装置，并通过该探测装置探测光源的周期信号，可以更容易的实现光源出射的序列光与第一光线在滤光装置表面的入射角度的周期的准确同步。对于本实施例中的发光装置700，容易理解的是，发光装置还可以包括第二滤光装置，前述的将第一光线转换为第二光线的滤光装置为第一滤光装置，第二装置用于接收第二光线，对第二光线进行进一步调节并转化为第三光线。优选地，第二滤光装置在第二光线的光谱范围内的光学特性在特定角度范围内随所述第二光线的入射角度的改变而改变，并且驱动装置使得第二光线入射到所述第二滤光装置表面的角度在一定角度范围内周期性地改变，该一定角度范围包括特定角度范围的至少部分范围，以使得滤光装置出射的第三光线的主波长周期性地改变。

本实施例中，第一滤光装置的光透过率与波长的关系曲线如图10所示，第二滤光装置的光透过率曲线与波长的关系曲线如图11所示，很明显地，与第一滤光装置类似的，在第二光线光谱的范围内，随着第二光线入射角度在角度1和角度2之间变化时，第二滤光装置具有不同的光学特性，第二滤光装置的出射光的主波长也会不同。第二光线的入射角度在驱动装置的作用下在角度1和角度2之间周期性切换，因此随着第二光线的入射角度的周期性变化，第二滤光装置可以出射不同主波长周期性序列光。第一滤光装置和第二滤光装置的叠加同样可以实现本实施例中如图8a所示的滤光装置的效果，而且该第一滤光片和第二滤光片的制作工艺更加简单。进一步地，两个可以通过同一驱动装置同时改变入射光入射在两者表面的角度，也可以对入射在二者表面的角度独立控制，以调节最终出射光。从上述实施例可以看出，本发明中发光装置只要满足，滤光装置用于接收光源出射的第一光线并将该第一光线出射为第二光线，并且该滤光装置在第一光线的光谱范围内的光学特性在特定角度范围内随第一光线入射角度的改变而改变；驱动装置用于使得所述光源的第一光线入射到滤光装置的表面的入射角在一定角度范围内周期性地改变，该一定角度范围包括特定角度范围的至少部分范围，就可以使得滤光装置出射的第二光线的主波长周期性地改变。

公开号为101415991的专利提出了一种利用角变元件来对光源的出射光进行过滤，该角变单元随入射光的入射角度变化其光学特性也会变化。通过改变入射光的入射角度，精确调整角变元件的透射光的色彩。而本发明中虽然也使用了类似功能的滤光装置，但是本发明的重点在于利用驱动装置周期性的改变入射到滤光装置的光的入射角度，目的在于利用这种滤光装置代替现有技术中的滤光色轮，获得不同主波长的出射光，二者有明显的不同。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本发明实施例还提供一种投影系统，包括发光装置，该发光装置可以具有上述各实施例中的结构与功能。该投影系统可以采用各种投影技术，例如液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)投影技术、数字光学处理器(DLP，Digital Light Processor)投影技术。此外，上述发光装置也可以应用于照明系统，例如舞台灯照明。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

光源，用于产生具有一定波长范围的第一光线；

滤光装置，该滤光装置用于接收所述第一光线并将该第一光线出射为第二光线，并且该滤光装置在第一光线的光谱范围内的光学特性在特定角度范围内随所述第一光线入射角度的改变而改变；

驱动装置，用于使得所述光源的第一光线入射到所述滤光装置的表面的入射角在一定角度范围内周期性地改变，该一定角度范围包括所述特定角度范围的至少部分范围，以使得所述滤光装置出射的所述第二光线的主波长周期性地改变。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述驱动装置使得所述第一光线在所述滤光装置表面的入射角度在两个以上的固定角度之间周期性切换，并且该滤光装置在第一光线的光谱范围内的光学特性随所述固定角度的改变而改变。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述驱动装置使得所述第一光线在所述滤光装置表面的入射角度在两个固定角度之间周期性切换，所述光源出射的第一光线为红绿蓝三种颜色的序列光或者混合光，而在所述两个固定角度时，所述滤光装置在第一光线的光谱范围内的分别透射红绿蓝三种颜色至少各自部分波长区段，并且在不同固定角度时透射的波长区段没有交叠。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述驱动装置使得所述第一光线入射到所述滤光装置的入射角度在一定角度范围内周期性变化，并且在所述一定角度范围内，该滤光装置在第一光线的光谱范围内的光学特性随所述第一光线入射角度的改变而改变。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述驱动装置为扫描振镜、步进电机或者微电子机械系统装置。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置包括第二滤光装置，该第二滤光装置用于接收所述第二光线并将该第二光线出射为第三光线。

7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述第二滤光装置在所述第二光线的光谱范围内的光学特性在特定角度范围内随所述第二光线的入射角度的改变而改变，并且所述驱动装置使得所述第二光线入射到所述第二滤光装置表面的角度在一定角度范围内周期性地改变，该一定角度范围包括所述特定角度范围的至少部分范围，以使得所述滤光装置出射的所述第三光线的主波长周期性地改变。

8.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述驱动装置使得所述光源的第一光线入射到所述滤光装置的表面的入射角在一定角度范围内周期性地改变是通过所述驱动装置驱动滤光装置或者光源运动实现的。

9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括反射装置，该反射装置接收所述第一光线并中继至所述滤光装置，并且所述驱动装置使得所述光源的第一光线入射到所述滤光装置的表面的入射角在一定角度范围内周期性地改变是通过驱动该反射装置运动实现的。

10.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述光源包括荧光粉光源、激光光源、LED光源。

11.根据权利要求1所述的发光装置，所述发光装置还包括探测装置，所述光源出射的第一光线为包含两种颜色以上的周期性序列光，该探测装置探测所述第一光线的周期信号，然后向所述驱动装置传递周期信号，所述驱动装置接收到周期信号后使得所述第一光线入射到所述滤光装置的入射角度改变。

12.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的发光装置。

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