CN109426052A - 投影系统 - Google Patents

投影系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109426052A
CN109426052A CN201710735960.6A CN201710735960A CN109426052A CN 109426052 A CN109426052 A CN 109426052A CN 201710735960 A CN201710735960 A CN 201710735960A CN 109426052 A CN109426052 A CN 109426052A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
area
optical path
primary lights
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710735960.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109426052B (zh
Inventor
郭祖强
杜鹏
李屹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd
Priority to CN201710735960.6A priority Critical patent/CN109426052B/zh
Priority to PCT/CN2017/114736 priority patent/WO2019037329A1/zh
Priority to US16/641,320 priority patent/US11402735B2/en
Publication of CN109426052A publication Critical patent/CN109426052A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109426052B publication Critical patent/CN109426052B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/007—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
    • G02B26/008—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light in the form of devices for effecting sequential colour changes, e.g. colour wheels
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
    • G02B27/1026—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with reflective spatial light modulators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/08—Sequential recording or projection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及投影系统，包括：发光装置提供时序出射的第一光和第二光；分光装置将第一光分为第一基色光和第二基色光、将第二光分为两路第三基色光，在第一时序将第一基色光沿第一光路出射、将第二基色光沿第二光路出射，在第二时序将第一基色光沿第二光路出射、将第二基色光沿第一光路出射，在第三时序将两路第三基色光分别沿第一光路和第二光路出射；空间光调制器，包括第一、第二区域，沿第一光路出射的基色光进入第一区域，沿第二光路出射的基色光进入第二区域；及图像处理装置，将待输出的图像信号对应第一区域与第二区域分成两组，并改变其中至少一组的序列以匹配对应区域所接收的基色光的时序。本发明可避免分光时的光损失，提高光能利用率。

Description

投影系统
技术领域
本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种投影系统。
背景技术
目前，蓝光+黄光(Y+B)光源形式的方案一般用于三片式空间光调制器(3SLM)或者两片式空间光调制器(2SLM)系统，但是这些系统的结构庞大，制作工艺复杂，价格贵。在单SLM系统中，由于红色荧光粉的效率远低于从黄色荧光中截取到红光的效率，因此在将Y+B光源形式应用于单SLM系统时，需将Y进行分解得到绿光(G)&红光(R)，得到G时R被反射损失掉，得到R时G被反射损失掉，效率较低。
在现有的单SLM投影系统，以DLP(Digital Light Processing，数字光处理)技术为例，如图1所示，所述单SLM投影系统包括激发光源101、波长转换装置102、滤光轮103、光中继系统104、匀光器件105、DMD(Digital Micromirror Device，数据微镜装置)芯片106以及TIR(Total Internal Reflection，全反射)棱镜107。
激发光源101发射激发光激发旋转的波长转换装置102产生时序的受激照明光，滤光轮103与波长转换装置102同步并对照明光进行滤波。经过滤波的照明光经匀光器件105均匀化、并在TIR棱镜107处全反射后照射DMD芯片106，DMD芯片106接收图像信号对照明光进行调制形成图像光，图像光再经由TIR棱镜107出射至一投影镜头上(图未示)。
波长转换装置102与滤光轮103的表面结构如图2所示，激发光激发波长转换装置102产生B+Y的序列光，经过滤光轮103滤波后形成蓝光+红光+绿光(B+R+G)的序列光。如图3，Y的发射谱中覆盖了R与G的光谱区域，因此可以从Y光谱中截取R光与G光。当滤光轮103转至G滤光区时，R光被反射损失，当滤光轮103转至R滤光区时，G光则会被反射损失，并且从图3可以看出G光损失的光通量占据了Y光的大部分，约80％。所以在目前的技术中，损失的光通量较多，系统的光效较低。
发明内容
鉴于上述状况，本发明提供一种光能利用率高的投影系统。
本发明提供一种投影系统，包括：
发光装置，用于提供时序出射的第一光和第二光；
分光系统，所述分光系统包括：
分光装置，所述分光装置用于将所述第一光分为第一基色光和第二基色光、以及将所述第二光分为两路第三基色光，并在第一时序将所述第一基色光沿第一光路出射、将所述第二基色光沿第二光路出射，在第二时序将所述第一基色光沿所述第二光路出射、将所述第二基色光沿所述第一光路出射，以及在第三时序将所述两路第三基色光分别沿所述第一光路和所述第二光路出射；
空间光调制器，所述空间光调制器至少包括第一区域与第二区域，沿所述第一光路按所述第一时序、第二时序、第三时序出射的所述第一基色光、第二基色光与第三基色光进入所述第一区域、并被所述第一区域调制成图像光出射，沿所述第二光路按所述第一时序、第二时序、第三时序出射的所述第二基色光、第一基色光与第三基色光进入所述第二区域、并被所述第二区域调制成图像光出射；及
图像处理装置，所述图像处理装置用于将待输出至所述空间光调制器的图像信号对应所述第一区域与第二区域分成两组，并改变其中至少一组图像信号的序列以匹配该组图像信号对应的区域所接收的所述第一、第二、第三基色光的时序。
本发明实施例提供的投影系统的优点在于：设置有至少两个光通道，单个空间光调制器可以同一时刻对至少两个入射光进行调制，如此，可以实现对反射光进行回收以避免分光装置分光时的光损失，从而提高了光能利用率，且该投影系统结构体积较小，成本较低。
附图说明
图1为现有技术中的单SLM投影系统的结构示意图。
图2为图1所示单SLM投影系统的波长转换装置与滤光轮的表面结构图。
图3为Y、R、G光的光谱图。
图4为本发明第一种实施方式中的投影系统的方框示意图。
图5为图4所示投影系统的一种具体实施架构图。
图6为图5所示投影系统的波长转换装置与滤光轮的表面结构示意图。
图7为图5所示投影系统中照射至空间光调制器的基色光时序示意图。
图8为图5所示投影系统生成图像输出的控制示意图。
图9为图8所示的图像信号处理装置的模块示意图。
图10为图5所示投影系统中空间光调制器两区域的基色光时序与图像信号序列示意图。
图11为图8所示的图像处理装置的另一种实施方式的模块示意图。
图12为图4所示投影系统的另一种具体实施架构图。
图13为图12所示投影系统中基色光从两个不同角度入射空间光调制器的示意图。
图14为图12所示投影系统的微透镜阵列的示意图。
图15为图5所示投影系统的空间光调制器的微镜单元呈现开关状态的示意图，其中(a)为“开”状态，(b)为“关”状态。
图16为图13所示投影系统的空间光调制器的基板电极呈现开光状态的示意图，其中(a)为“开”状态，(b)为“关”状态。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图4所示，图4是本发明一种实施方式中的投影系统的方框示意图。该投影系统40包括发光装置400、分光系统403、匀光装置404、光中继系统405、空间光调制器406与图像处理装置407。所述发光装置400包括光源401与波长转换装置402，所述光源401用于提供激发光，所述波长转换装置402用于接收所述激发光并提供时序出射的第一光和第二光，所述分光系统403用于将第一光与第二光分别分为至少两路基色光，并将所述基色光分别引导出射至匀光装置404，所述匀光装置404用于对所述基色光均匀化，所述光中继系统405用于将从匀光装置404出射的基色光分别引导至空间光调制器406的对应区域，所述空间光调制器406包括两个区域A与B，每一区域A、B用于根据图像处理装置407输出的图像信号，对接收的所述基色光进行调制，从而获得所需的彩色图像光。所述空间光调制器406可以为LCD、LCOS或DMD等类型的空间光调制器。所述图像处理装置407用于在输出图像信号至空间光调制器406之前，将图像信号对应空间光调制器406的两个区域A、B切分为两组，并对至少一组图像信息的序列根据照射到对应的区域A或B的基色光的时序进行改变。在本实施方式中，所述图像处理装置407可以为软件程序，通过单片机、处理器等运行来完成上述功能。当然在其他实施方式中，所述图像处理装置407的上述功能也可通过合适的硬件电路来实现。
请参阅图5所示，为投影系统40的一种具体实施架构图。在本具体实施例中，所述光源401为蓝色激光光源401a，所述波长转换装置402为荧光色轮402a，所述分光系统403包括滤光轮4031与反射镜4032，所述匀光装置404为微透镜阵列404a，所述光调制器406为DMD空间光调制器406a。
请同时参阅图6所示，荧光色轮402a沿其圆周方向被切分为第一波长区4021a和第二波长区4022a，第一波长区4021a用于受所述激发光激发产生所述第一光，第二波长区4022a用于受所述激发光激发产生所述第二光或用于透射所述激发光形成所述第二光。在本实施例中，第一波长区4021a设置有波长转换材料，比如，设置黄色荧光粉，第二波长区4022a为透光区，该透光区可以透射蓝色激光。荧光色轮402a周期性转动，当激发光照射到第一波长区4021a时，蓝色激光被黄色荧光粉吸收并激发黄色荧光粉产生黄光，该黄光为第一光，当激发光照射到第二波长区4022a时，蓝色激光透射，该蓝光为第二光。
当然，光源401不限于蓝色激光，还可以为其它颜色激光或是LED等其它光源。
所述滤光轮4031用于将所述第一光分为第一基色光和第二基色光，以及用于将所述第二光分为至少两路第三基色光。滤光轮4031沿其圆周方向被切分为第一基色区4032、第二基色区4033及第三基色区4034，所述第一基色区4032用于将所述第一光分为沿第一光路出射的第一基色光和沿第二光路出射的第二基色光，在本实施方式中，所述第一基色区4032透射所述第一基色光和反射所述第二基色光，所述第一基色光和第二基色光分别沿第一光路与第二光路并最终出射至所述DMD空间光调制器406a；所述第二基色区4033用于将所述第一光分为沿第二光路出射的第一基色光和沿第一光路出射的第二基色光，在本实施方式中，所述第二基色区4033透射所述第二基色光和反射所述第一基色光，所述第二基色光和第一基色光分别沿第一光路与第二光路并最终出射至所述DMD空间光调制器406a；所述第三基色区4034用于将所述第二光分为分别沿第一光路和第二光路出射的两路第三基色光，在本实施方式中，所述第三基色区4034透射和反射所述两路第三基色光，所述两路第三基色光分别沿第一光路与第二光路并最终出射至所述DMD空间光调制器406a。
在本实施方式中，滤光轮4031与荧光色轮402a同步旋转，荧光色轮402a的第一波长区4021a对应滤光轮4031的第一基色区4032和第二基色区4033，荧光色轮402a的第二波长区4022a对应滤光轮4031的第三基色区4034，即荧光色轮402a的第一波长区4021a受激发产生黄光时，黄光入射到滤光轮4031的第一基色区4032，黄光分为红光和绿光，其中，红光在所述第一基色区4032透射并沿第一光路送至DMD空间光调制器406a的一第一区域A，红光为所述第一基色光，绿光在所述第一基色区4032反射并沿第二光路送至DMD空间光调制器406a的一第二区域B，绿光为第二基色光。当滤光轮4031转至第二基色区4033时，绿光在所述第二基色区4033透射并沿所述第一光路送至空间光调制器406a所述第一区域A，红光在所述第二基色区4033反射并沿所述第二光路送至空间光调制器406a所述第二区域B。荧光色轮402a的第二波长区4022a透射蓝色激光时，滤光轮4031转至第三基色区4034，所述第三基色区4034设置有修色片，所述修色片为半反射半透射膜片或偏振片，蓝光在所述第三基色区4034部分被透射、另部分被反射，透射的蓝光沿所述第一光路送至DMD空间光调制器406a的所述第一区域A，反射的蓝光沿所述第二光路送至DMD空间光调制器406a的所述第二区域B，蓝光为第三基色光。在本实施例中，DMD空间光调制器406a的两区域A、B上的基色光时序如图7所示，区域A的基色光时序为R(红光)G(绿光)B(蓝光)…RGB，区域B的基色光时序为GRB…GRB，区域A、B各自时域上混成白光W。
因此，一方面，由于黄色荧光粉的光转换效率较高，通过蓝色激光激发黄色荧光粉产生黄光，再将黄光分为红光和绿光，并与蓝色激光，即蓝光，组成红、绿、蓝三种基色光时序出射至DMD空间光调制器406a，无需从光转换效率低的红色荧光粉获得红光，从而提高了光能利用率。另一方面，滤光轮4031反射的光可回收出射至DMD空间光调制器406a，避免了分光时光的损失，从而提高了光能利用率。
当然，第一基色光、第二基色光、第三基色光不限于分别是红光、绿光、蓝光，本实施方式仅是以此举例说明，第一基色光、第二基色光、第三基色光还可以分别是绿光、红光、蓝光，或者红绿蓝光的其他组合方式。第一光和第二光也不限于分别是黄光和蓝光，只要能通过分光得到红、绿、蓝三种基色光即可。在下文中，为了方便描述，第一光和第二光均以黄光和蓝光举例，第一基色光、第二基色光、第三基色光均分别以红光、绿光、蓝光举例。
在本具体实施例中，微透镜阵列404a包括第一部分微透镜阵列4041a与第二部分微透镜阵列4042a，光中继系统405包括第一光中继系统4051与第二光中继系统4052，第一部分微透镜阵列4041a与第一光中继系统4051设置于第一光路上，反射镜4032、第二部分微透镜阵列4042a与第二光中继系统4052设置于第二光路上。投影系统40进一步包括设置于DMD空间光调制器406a上方的棱镜组408。所述棱镜组408包括第一面即第一侧面4081、与第一侧面4081相对的第二面即第二侧面4082及设置于第一侧面4081与第二侧面4082之间、用于出射图像光至投影镜头(图未示)的第三面4083。经由第一光路过来的基色光经第二侧面4082进入棱镜组408，被棱镜组408反射至DMD空间光调制器406a的区域A，经由第二光路过来的基色光经第一侧面4081进入棱镜组408，被棱镜组408反射至DMD空间光调制器406a的区域B。在本实施方式中，光中继系统405由透镜、反射镜之类按一定的排布构成。
通过上述实施例可以看出，照射至空间光调制器406的两区域A、B上的基色光时序会呈现不同，如区域A上基色光时序为RGB…RGB，而区域B上基色光时序为GRB…GRB，因此，至少有一区域A或B的基色光时序会与待输出至空间光调制器406的图像信号序列不同，如若待输出至空间光调制器406上的图像信号序列为RGB…RGB，则待输出至区域B的图像信号序列需修改成与区域B上的基色光时序GRB…GRB一致。
请参阅图8与图9所示，图像处理装置407包括信号切分模块4071与信号变序模块4072，信号切分模块407根据空间光调制器406上区域A、B的划分来将图像信号分为a、b两组，其中a组信号对应空间光调制器406的区域A，b组信号对应空间光调制器406的区域B。仍以图像信号序列与区域A的基色光时序相同而与区域B的基色光时序不同为例说明，a组信号被信号切分模块4071输出至空间光调制器406的区域A，b组信号被信号切分模块4071输出至信号变序模块4072，信号变序模块4072将b组信号的序列变换以匹配区域B的基色光时序，并输出变序后的b组信号至空间光调制器406的区域B。请同时参阅图10所示，所述区域A基色光时序为RGB…RGB，输出至区域A的图像信号序列亦为RGB…RGB，与区域A的基色光时序匹配，而区域B的基色光时序为GRB…GRB，输出至区域B的图像信号序列亦被变换为GRB…GRB，与区域B的基色光时序匹配。所述空间光调制器406的区域A、B分别根据接收的图像信号对接收的基色光进行调制，从而获得所需的彩色图像光。
所述投影系统40进一步包括一控制装置409，所述控制装置409控制波长转换装置402与滤光轮403同步，同时发送反馈信号给空间光调制器406，以使在空间光调制器406中基色光与图像信号同步。
以上介绍的实施方式已适用于LCOS与LCD之类的空间光调制器，然对与DMD类型的空间光调制器来说，由于现有的DMD空间光调制器的所有微镜单元均是设置为旋转至a方向时为开，而旋转至b方向时为关，微镜单元状态为开时将图像光投射至投影镜头(图未示)，微镜单元状态为关时将图像光避开投影镜头，因此，对于现有的DMD空间光调制器来说，当入射DMD空间光调制器的区域A、B的基色光方向不同时，如：当基色光从相对的两方向或其他不同的两个方向分别进入DMD空间光调制器的区域A、B时，待输出至至少其中一个区域的图像信号的信号值需匹配基色光的入射角度进行修正，以便DMD空间光调制器两个区域A、B均输出正确的图像光，以形成正确的彩色图像。
为适用于现有的DMD空间光调制器，请参阅图11所示，所述图像处理装置408还进一步包括一信号值修正模块4073，仍以待输出至DMD空间光调制器的区域B的图像信号的信号值需要修正为例进行说明，信号值修正模块4073根据基色光入射DMD空间光调制器的角度改变幅度修正待输出至区域B的图像信号的信号值。例如，针对图5所示的投影系统40来说，基色光入射至区域B的角度相比现有技术中入射的角度发生了改变，从而使区域B的微镜单元旋转至a方向时，微镜单元将图像光避开投影镜头，而旋转至b方向时，微镜单元反而将图像光透射至投影镜头，因此，信号值修正模块4073对待输出至区域B的图像信号的信号值进行互补修正，如，原图像信号值为(G,R,B),则通过(G’,R’,B’)＝(255,255,255)-(G,R,B)得到待输出至区域B的信号值(G’,R’,B’)，以使输出至区域B的图像信号的信号值与基色光的入射角度匹配，从而输出正确的图像光。
请参阅图12所示，为图4所示投影系统40的另一种具体实施架构图。请同时结合图13，本具体实施例与图5所示具体实施例主要的不同在于，由分光系统403分光后获得的两路基色光非由棱镜组508的相对两侧面分别进入棱镜组508并被反射至空间光调制器506的区域A、B，而是由棱镜组508的相邻两侧面5081、5082进入棱镜组508并被棱镜组508分别反射进入空间光调制器506的区域A、B。相应地，光中继系统505的第一光中继系统5051的排布设置与第一光中继系统4051的排布设置稍有不同，相比于图5所示具体实施例，本具体实施例缩短了由微透镜阵列504至空间光调制器506的光程，有利于减小投影系统40的体积。
此外，由于两路基色光分别从棱镜组508的两相邻侧面5081、5082进入棱镜组508并被棱镜组508分别反射进入空间光调制器506的区域A、B，因此投射至区域A、B的光斑尺寸以及长宽比不同，为避免此种情况，使投射至区域A、B的光斑尺寸以及长宽比相同，请参阅图14所示，在本实施方式中，微透镜阵列504的第一部分微透镜阵列5041采用的微透镜与第二部分微透镜阵列5042采用的微透镜的尺寸不同，从而将投射至区域A、B的光斑尺寸以及长宽比调制为相同。当然在其他实施方式中，微透镜阵列504也可以是由两个独立的微透镜阵列构成。
请参阅图15所示，对DMD空间光调制器来讲，在图像处理装置408不包括信号值修正模块4073的情况下，还可通过对DMD空间光调制器区域A、B的基板电极进行改进，使其由现有DMD空间光调制器所有微镜单元均设置为旋转至a方向时为开，而旋转至b方向时为关的状态，改变为区域A中的微镜单元151旋转至a方向时为开、旋转至b方向为关，而区域B中的微镜单元152旋转至b方向为开、旋转至a方向为关。也就是说，由于基色光入射至区域B的角度相比现有技术中入射的角度发生大幅度改变，因此将区域B的微镜单元152的开光状态反过来设置，例如，可将基板电极153上带动微镜单元152旋转的动力单元或传动装置改变，使区域B的微镜单元152的开光状态反置。
可以理解，针对基色光入射至区域B的角度相比现有技术中入射的角度改变的幅度不同，所述区域B中的微镜单元152旋转方向、角度亦可相应改变，以匹配基色光入射区域B的角度。因此，总的来说，区域A的微镜单元151在旋转至一第一方向(如上面例举的a方向)时状态为开、旋转至一第二方向(如上面例举的b方向)时状态为关，区域B的微镜单元152在旋转至一第三方向时状态为开、在旋转至一第四方向时状态为关，第三方向不同于第一方向，第四方向不同于第二方向，因此有别于现有技术中DMD光调制器，以匹配基色光从不同角度入射DMD光调制器的不同区域，另同样为匹配基色光入射DMD光调制器两区域的角度，第三方向可以与第二方向相同，也可以与第二方向不相同，第四方向可以与第一方向相同，也可以与第四方向不相同。
请参阅图16所示，为对DMD空间光调制器区域A、B的基板电极进行改进的另一例子，在本实施例中，区域A、B的基板电极驱动A、B同时进行两维的转动，其中一维为绕平行于基板电极的轴转动，另一维为绕垂直于基板电极163的轴转动。从而使区域A、B的微镜单元161与162对应基色光入射的角度，在开与关两种状态之间切换。
可以理解，基板电极163可以根据需要设置为绕一维、二维或三维进行转动，以匹配基色光入射的角度，在开与关两种状态之间切换。
综上所述，本发明的投影系统设置有至少两个光路径对应单个空间光调制器的不同区域，单个空间光调制器可以同一时刻对至少两个入射光进行调制，如此，可以实现对反射光进行回收以避免分光装置分光时的光损失，从而提高了光能利用率，且该投影系统仅采用单个空间光调制器，结构体积较小，成本较低。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：
发光装置，用于提供时序出射的第一光和第二光；
分光系统，所述分光系统包括：
分光装置，所述分光装置用于将所述第一光分为第一基色光和第二基色光、以及将所述第二光分为两路第三基色光，并在第一时序将所述第一基色光沿第一光路出射、将所述第二基色光沿第二光路出射，在第二时序将所述第一基色光沿所述第二光路出射、将所述第二基色光沿所述第一光路出射，以及在第三时序将所述两路第三基色光分别沿所述第一光路和所述第二光路出射；
空间光调制器，所述空间光调制器至少包括第一区域与第二区域，沿所述第一光路按所述第一时序、第二时序、第三时序出射的所述第一基色光、第二基色光与第三基色光进入所述第一区域、并被所述第一区域调制成图像光出射，沿所述第二光路按所述第一时序、第二时序、第三时序出射的所述第二基色光、第一基色光与第三基色光进入所述第二区域、并被所述第二区域调制成图像光出射；及
图像处理装置，所述图像处理装置用于将待输出至所述空间光调制器的图像信号对应所述第一区域与第二区域分成两组，并改变其中至少一组图像信号的序列以匹配该组图像信号对应的区域所接收的所述第一、第二、第三基色光的时序。
2.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述发光装置包括：
激发光源，所述激发光源用于产生激发光；及
波长转换装置，所述波长转换装置包括第一波长区和第二波长区，所述第一波长区用于接受所述激发光激发产生所述第一光，所述第二波长区用于接受所述激发光激发产生所述第二光或用于透射所述激发光以形成所述第二光。
3.如权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述激发光源为蓝色激光，所述第一波长区设置有黄色荧光材料，所述第二波长区为透光区。
4.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述分光装置包括滤光轮，所述滤光轮包括沿所述滤光轮周向分布的第一基色区、第二基色区及第三基色区，所述第一基色区将所述第一光分为至少沿所述第一光路出射的第一基色光和沿所述第二光路出射的第二基色光，所述第二基色区将所述第一光分为至少沿所述第一光路出射的第二基色光与沿所述第二光路出射的第一基色光，所述第三基色区将所述第二光分为至少沿所述第一光路和第二光路出射的两路第三基色光。
5.如权利要求4所述的投影系统，其特征在于，所述第三基色区设置有半反射半透射膜片或偏振片。
6.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，还包括一控制装置，所述控制装置用于控制所述发光装置、分光装置与空间光调制器同步，以使在所述空间光调制器中所述第一、第二、第三基色光与图像信号同步。
7.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述光调制器为DMD光调制器，从所述第一光路与第二光路出射的所述第一、第二、第三基色光分别从不同的角度对应入射至所述DMD光调制器的第一区域与第二区域。
8.如权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述DMD光调制器上设置棱镜组，从所述第一光路与第二光路出射的所述第一、第二、第三基色光分别从所述棱镜组的第一面与第二面进入所述棱镜组，并被所述棱镜组分别引导至所述DMD光调制器的第一区域与第二区域，所述第一面与第二面相对或者相邻设置。
9.如权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述DMD光调制器的第一区域与第二区域的微镜单元朝向一第一方向时状态为开、而朝向一第二方向时状态为关，其中，所述图像处理装置还用于根据入射至所述第一区域或第二区域的所述第一、第二、第三基色光的角度修正待输出至该区域的图像信号的信号值，及/或，所述图像处理装置还用于将所述第一区域或第二区域的图像信号的信号值进行互补修正。
10.如权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述DMD光调制器的第一区域上的微镜单元旋转至一第一方向时状态为开、旋转至一第二方向时状态为关，第二区域上的微镜单元旋转至一第三方向时状态为开、旋转至一第四方向时状态为关，其中,所述第三方向不同于所述第一方向，所述第二方向不同于所述第四方向，所述第二方向与所述第三方向相同或不同，所述第一方向与所述第四方向相同或不同。
11.如权利要求10所述的投影系统，其特征在于，所述DMD光调制器的第一区域上的微镜单元绕一维、二维或三维进行转动，以在所述第一方向与所述第二方向之间转动，及/或，所述DMD光调制器的第二区域上的微镜单元绕一维、二维或三维进行转动，以在所述第三方向与所述第四方向之间转动。
12.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述分光系统包括至少一个反射镜，所述反射镜用于将从所述分光装置出射的所述第一基色光、所述第二基色光及所述第三基色光反射进入所述第一光路及/或第二光路。
13.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，还包括设置于所述第一光路与第二光路上的匀光装置，所述匀光装置用于将经过的所述第一、第二、第三基色光均匀化。
14.如权利要求13所述的投影系统，其特征在于，所述匀光装置为一微透镜阵列，所述微透镜阵列包括设置于第一光路上的第一部分微透镜阵列与设置于第二光路上的第二部分微透镜阵列，所述第一部分微透镜阵列与第二部分微透镜阵列采用的微透镜将投射至所述空间光调制器的第一区域与第二区域的所述第一、第二、第三基色光的光斑尺寸与长宽比调制为相同。
15.如权利要求1-14任一所述的投影系统，其特征在于，所述第一光为黄光、第二光为蓝光，所述分光装置时序地将所述黄光分为沿第一光路出射的红光与沿第二光路出射的绿光、及沿第一光路出射的绿光与沿第二光路出射的红光、及将所述蓝光分为沿第一光路、第二光路出射的两路蓝光。
CN201710735960.6A 2017-08-24 2017-08-24 投影系统 Active CN109426052B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710735960.6A CN109426052B (zh) 2017-08-24 2017-08-24 投影系统
PCT/CN2017/114736 WO2019037329A1 (zh) 2017-08-24 2017-12-06 投影系统
US16/641,320 US11402735B2 (en) 2017-08-24 2017-12-06 Projection system for projection display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710735960.6A CN109426052B (zh) 2017-08-24 2017-08-24 投影系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109426052A true CN109426052A (zh) 2019-03-05
CN109426052B CN109426052B (zh) 2021-04-06

Family

ID=65439769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710735960.6A Active CN109426052B (zh) 2017-08-24 2017-08-24 投影系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11402735B2 (zh)
CN (1) CN109426052B (zh)
WO (1) WO2019037329A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110677632A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 广东联大光电有限公司 一种提高投影图像颜色均匀性的dlp投影仪
CN111474813A (zh) * 2020-04-29 2020-07-31 Oppo广东移动通信有限公司 投影光机及电子设备
CN113189832A (zh) * 2021-04-08 2021-07-30 无锡视美乐激光显示科技有限公司 匀光装置及方法、光源装置和投影系统
CN113296340A (zh) * 2021-01-12 2021-08-24 索诺克(北京)科技有限公司 一种投影显示装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114911119A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 苏州佳世达光电有限公司 光源模组

Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2142345A1 (en) * 1993-06-12 1994-12-22 Graham L. Wright Optical projector arrangement
JPH1010467A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Nakayama Satoru 投影表示装置
JPH10253921A (ja) * 1997-03-14 1998-09-25 Nikon Corp 投射装置用照明装置及び投射装置
US5875008A (en) * 1993-10-04 1999-02-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal panel and projection display with use of liquid crystal panel
US6247816B1 (en) * 1997-08-07 2001-06-19 International Business Machines Corporation Optical system for projection displays using spatial light modulators
JP2001174910A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Fujitsu General Ltd 液晶プロジェクタ装置
US20010019396A1 (en) * 2000-03-06 2001-09-06 Akihiro Osaka Projector apparatus
US6332684B1 (en) * 1998-09-17 2001-12-25 Sharp Kabushiki Kaisha Projection type color image display apparatus
EP1345066A2 (en) * 1996-08-19 2003-09-17 Seiko Epson Corporation Projector apparatus with beam splitting elements for uniformly illuminating a light valve
JP2003287808A (ja) * 2003-03-31 2003-10-10 Seiko Epson Corp プロジェクタ
CN1768528A (zh) * 2003-04-04 2006-05-03 皇家飞利浦电子股份有限公司 使用基于电子纸张的屏幕改进对比度
JP2006259346A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Nikon Corp 投射型表示装置
JP2008090239A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Ricoh Co Ltd 投射型画像表示装置
WO2008156811A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-24 Lucent Technologies Inc. Compact image projector
WO2009045477A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Olympus Corporation Projection apparatus comprising spatial light modulator
US20090180081A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Seiko Epson Corporation Projector
CN102483520A (zh) * 2009-06-29 2012-05-30 瑞尔D股份有限公司 在中间像面使用空间复用的立体投影系统
JP2012155261A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Jvc Kenwood Corp 投射型液晶表示装置
US20130242534A1 (en) * 2011-10-13 2013-09-19 Texas Instruments Incorporated Projector light source and system, including configuration for display of 3d images
JP2014002176A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Ushio Inc 光源装置およびプロジェクタ
US20140055751A1 (en) * 2012-08-27 2014-02-27 Delta Electronics, Inc. Display and display method thereof
CN103792782A (zh) * 2014-03-11 2014-05-14 刘飞 一种用于立体投影的光学系统
US20140226306A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-14 Texas Instruments Incorporated Color Sequence Illumination System with Phosphor Light Filter
CN104613418A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 欧司朗股份有限公司 用于产生波长转换的光的光模块
CN104641289A (zh) * 2012-09-18 2015-05-20 株式会社理光 照明装置、投影仪和照明方法
US20160119595A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 Texas Instruments Incorporated Color Recapture using Polarization Recovery in a Color-Field Sequential Display System
JP2016170436A (ja) * 2016-06-02 2016-09-23 セイコーエプソン株式会社 プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法
CN106154711A (zh) * 2015-04-09 2016-11-23 深圳市光峰光电技术有限公司 一种投影系统及其色域控制方法
EP3128749A1 (en) * 2014-04-02 2017-02-08 Appotronics China Corporation Light source system and projection system
EP3173865A1 (en) * 2014-07-23 2017-05-31 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Projection device and lighting device
CN206321932U (zh) * 2016-12-21 2017-07-11 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种投影显示系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7347562B2 (en) * 2004-05-21 2008-03-25 Jds Uniphase Corporation Two-panel liquid-crystal-on-silicon color management system
US8976318B2 (en) * 2013-03-14 2015-03-10 Christie Digital Systems Usa Inc. System and method for zonal switching for light steering to produce an image having high dynamic range
CN105022212B (zh) 2014-04-23 2018-11-06 深圳市光峰光电技术有限公司 光源系统、投影系统及方法
CN106154714B (zh) * 2015-04-09 2018-11-13 深圳市光峰光电技术有限公司 一种空间光调制器调制数据的方法及投影系统
CN106371273B (zh) * 2015-07-20 2020-05-29 深圳光峰科技股份有限公司 一种混合光源装置及其发光控制方法、投影系统

Patent Citations (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2142345A1 (en) * 1993-06-12 1994-12-22 Graham L. Wright Optical projector arrangement
US5875008A (en) * 1993-10-04 1999-02-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal panel and projection display with use of liquid crystal panel
JPH1010467A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Nakayama Satoru 投影表示装置
EP1345066A2 (en) * 1996-08-19 2003-09-17 Seiko Epson Corporation Projector apparatus with beam splitting elements for uniformly illuminating a light valve
JPH10253921A (ja) * 1997-03-14 1998-09-25 Nikon Corp 投射装置用照明装置及び投射装置
US6247816B1 (en) * 1997-08-07 2001-06-19 International Business Machines Corporation Optical system for projection displays using spatial light modulators
US6332684B1 (en) * 1998-09-17 2001-12-25 Sharp Kabushiki Kaisha Projection type color image display apparatus
JP2001174910A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Fujitsu General Ltd 液晶プロジェクタ装置
US20010019396A1 (en) * 2000-03-06 2001-09-06 Akihiro Osaka Projector apparatus
JP2003287808A (ja) * 2003-03-31 2003-10-10 Seiko Epson Corp プロジェクタ
CN1768528A (zh) * 2003-04-04 2006-05-03 皇家飞利浦电子股份有限公司 使用基于电子纸张的屏幕改进对比度
JP2006259346A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Nikon Corp 投射型表示装置
JP2008090239A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Ricoh Co Ltd 投射型画像表示装置
WO2008156811A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-24 Lucent Technologies Inc. Compact image projector
WO2009045477A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Olympus Corporation Projection apparatus comprising spatial light modulator
US20090180081A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Seiko Epson Corporation Projector
CN102483520A (zh) * 2009-06-29 2012-05-30 瑞尔D股份有限公司 在中间像面使用空间复用的立体投影系统
US20130222709A1 (en) * 2009-06-29 2013-08-29 Reald Inc. Stereoscopic projection system employing spatial multiplexing at an intermediate image plane
JP2012155261A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Jvc Kenwood Corp 投射型液晶表示装置
US20130242534A1 (en) * 2011-10-13 2013-09-19 Texas Instruments Incorporated Projector light source and system, including configuration for display of 3d images
JP2014002176A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Ushio Inc 光源装置およびプロジェクタ
US20140055751A1 (en) * 2012-08-27 2014-02-27 Delta Electronics, Inc. Display and display method thereof
CN104641289A (zh) * 2012-09-18 2015-05-20 株式会社理光 照明装置、投影仪和照明方法
US20140226306A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-14 Texas Instruments Incorporated Color Sequence Illumination System with Phosphor Light Filter
CN104613418A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 欧司朗股份有限公司 用于产生波长转换的光的光模块
CN103792782A (zh) * 2014-03-11 2014-05-14 刘飞 一种用于立体投影的光学系统
EP3128749A1 (en) * 2014-04-02 2017-02-08 Appotronics China Corporation Light source system and projection system
EP3173865A1 (en) * 2014-07-23 2017-05-31 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Projection device and lighting device
US20160119595A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 Texas Instruments Incorporated Color Recapture using Polarization Recovery in a Color-Field Sequential Display System
CN106154711A (zh) * 2015-04-09 2016-11-23 深圳市光峰光电技术有限公司 一种投影系统及其色域控制方法
JP2016170436A (ja) * 2016-06-02 2016-09-23 セイコーエプソン株式会社 プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法
CN206321932U (zh) * 2016-12-21 2017-07-11 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种投影显示系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110677632A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 广东联大光电有限公司 一种提高投影图像颜色均匀性的dlp投影仪
CN111474813A (zh) * 2020-04-29 2020-07-31 Oppo广东移动通信有限公司 投影光机及电子设备
CN113296340A (zh) * 2021-01-12 2021-08-24 索诺克(北京)科技有限公司 一种投影显示装置
CN113296340B (zh) * 2021-01-12 2022-07-12 索诺克(北京)科技有限公司 一种投影显示装置
CN113189832A (zh) * 2021-04-08 2021-07-30 无锡视美乐激光显示科技有限公司 匀光装置及方法、光源装置和投影系统
CN113189832B (zh) * 2021-04-08 2022-06-17 无锡视美乐激光显示科技有限公司 匀光装置及方法、光源装置和投影系统

Also Published As

Publication number Publication date
US11402735B2 (en) 2022-08-02
US20210011363A1 (en) 2021-01-14
WO2019037329A1 (zh) 2019-02-28
CN109426052B (zh) 2021-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108572502B (zh) 投影型影像显示装置
CN109426052A (zh) 投影系统
CN109634041B (zh) 一种光源系统及投影系统
CN105190432B (zh) 光源装置和投影型影像显示装置
EP3382451B1 (en) Projection system and light emitting device thereof
US8425043B2 (en) Projector having a plurality of optical devices with a purality of optical modulators
CN107505806B (zh) 一种dmd调制成像系统以及激光投影设备
CN111722463B (zh) 激光投影装置
CN103261964A (zh) 照明光学系统以及包括其的投影显示设备
CN103250096A (zh) 照明光学系统以及包括其的投影显示设备
CN110874001B (zh) 照明系统及投影装置
WO2018073893A1 (ja) プロジェクター及び画像表示方法
JP4183663B2 (ja) 照明装置及び投写型映像表示装置
CN105204171A (zh) 分光合光装置及投影光学系统
US9529247B2 (en) Projector including polarization separation element and rotating prism
WO2022037196A1 (zh) 一种三色光源设备和投影显示设备
CN113406850B (zh) 一种投影系统
CN105022210A (zh) 光学系统、发光装置及投影系统
CN111983878B (zh) 光学旋转装置、照明系统以及投影装置
WO2018086349A1 (zh) 一种3d投影镜头及投影设备
WO2018025351A1 (ja) プロジェクタ
TWI453464B (zh) 用於一投影裝置之光學模組及投影裝置
CN112213908B (zh) 光源系统与显示设备
US11175578B2 (en) Light source system and projection system using the same
CN113885285A (zh) 光源组件与投影设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant