CN109445240A - 一种投影机光源光路系统 - Google Patents

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Abstract

一种投影机光源光路系统，包括发出第一光源、第二光源、第三光源，汇聚所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源发出的光以形成汇聚光束的和光光路，用于将所述汇聚光束调制成输出调制光束的LCOS调制装置，以及用于接收所述输出调制光束的镜头；所述LCOS调制装置进一步包括用于将所述汇聚光束分光成P偏振光束和S偏振光束的PS分光装置，用于调制所述P偏振光束的PLCOS调制光路、用于调制所述S偏振光束的SLCOS调制光路，以及用于汇聚调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束以生成所述输出调制光束的PS和光装置。本发明无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。

Description

一种投影机光源光路系统
技术领域
本发明涉及投影机领域，更具体地说，涉及一种投影机光源光路系统。
背景技术
3LCD方式是将灯泡发出的光分解成R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色(光的三原色)的光，并使其分别透过各自的液晶板赋予形状和动作。由于经常投射这三种原色，因此可以有效地使用光，显现出明亮清晰的图像。采用 3LCD方式的投影机有着图像明亮自然、柔和等特点。LCOS(Liquid Crystal on Silicon)，即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。LCOS具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。
现有的3LCD和LCOS系统主要利用一组复眼搭配PCS(Polerization conversionsystem)调制进入光机系统的照明光源。其中复眼以及PCS的功能分别为控制光源的角度,以及将非偏振光转换为偏振光。然而PCS在将非偏振光转换为偏振光的效率约仅有70％～80％，因此其效率低下，并且缩减了系统的扩展量(etendue)，因此将效率进一步降低至50％以下。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率的投影机光源光路系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种投影机光源光路系统，包括发出第一光源、第二光源、第三光源，汇聚所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源发出的光以形成汇聚光束的和光光路，用于将所述汇聚光束调制成输出调制光束的LCOS调制装置，以及用于接收所述输出调制光束的镜头；其中所述LCOS调制装置进一步包括用于将所述汇聚光束分光成P偏振光束和S偏振光束的PS分光装置，用于调制所述P偏振光束的PLCOS调制光路、用于调制所述S偏振光束的SLCOS调制光路，以及用于汇聚调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束以生成所述输出调制光束的PS和光装置。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述PS分光装置和所述PS和光装置为镀膜PBS，所述PLCOS调制光路包括第一LCOS、所述SLCOS调制光路包括第二LCOS，所述镀膜PBS与所述汇聚光束的传播方向成角度设置以将所述汇聚光束分成从所述镀膜PBS反射的S偏振光和穿透所述镀膜PBS的 P偏振光，所述第一LCOS设置在所述P偏振光的传播光路上以调制所述P偏振光并将调制后的P偏振光反射到所述镀膜PBS，所述第二LCOS设置在所述S偏振光的传播光路上以调制所述S偏振光并将调制后的S偏振光反射到所述镀膜PBS，所述镀膜PBS和光所述调制后的S偏振光和所述调制后的P 偏振光以生成所述输出调制光束。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述第一光源水平设置以发出沿水平方向传播的第一光束，所述第二光源和所述第三光源依次间隔设置在所述第一光束的同侧以发出沿垂直方向传播的第二光束和第三光束，所述和光光路包括设置在所述第一光束和第二光束的交汇处以透射所述第一光束并反射所述第二光束的第一分光镜，以及设置在所述第一光束和第三光束的交汇处以透射所述第一光束并反射所述第三光束的第二分光镜。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述第一分光镜和所述第二分光镜之间设置透镜阵列。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述第一光源水平设置以发出沿水平方向传播的第一光束，所述第二光源和所述第三光源在所述第一光束的两侧彼此对齐设置以发出沿垂直方向传播的第二光束和第三光束，所述和光光路包括交叉设置在所述第一光束、第二光束和第三光束的交汇处以透射所述第一光束和所述第二光束并反射所述第三光束的第一分光镜，以及反射所述第二光束并透射所述第一光束和第三光束的第二分光镜。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源均为LED发光光源。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述第一光源、所述第二光源或所述第三光源中至少一者为荧光激发光源。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述荧光激发光源包括轰击光源、转换光源和光源分光镜，所述光源分光镜设置在所述轰击光源发出的轰击光束的传播光路上以将所述轰击光束反射给所述转换光源，所述转换光源设置在所述轰击光束的反射传播光路上以接收所述轰击光束并由产生激发光束，所述激发光束穿透所述光源分光镜传播。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述光源分光镜共用所述和光光路中在所述荧光激发光源的激发光束的传播光路上靠近所述荧光激发光源设置的所述第一分光镜或所述第二分光镜。
在本发明所述的投影机光源光路系统中，所述光源分光镜在所述荧光激发光源的激发光束的传播光路上位于交叉设置的所述第一分光镜和所述第二分光镜之前。
实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和 PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的投影机光源光路系统的第一实施例的原理框图；
图2是本发明的投影机光源光路系统的第二实施例的光路原理图；
图3是本发明的投影机光源光路系统的第三实施例的光路原理图；
图4是本发明的投影机光源光路系统的第四实施例的光路原理图；
图5是本发明的投影机光源光路系统的第五实施例的光路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明涉及一种投影机光源光路系统，包括发出第一光源、第二光源、第三光源，汇聚所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源发出的光以形成汇聚光束的和光光路，用于将所述汇聚光束调制成输出调制光束的LCOS调制装置，以及用于接收所述输出调制光束的镜头；其中所述LCOS调制装置进一步包括用于将所述汇聚光束分光成P偏振光束和S偏振光束的PS分光装置，用于调制所述P偏振光束的PLCOS调制光路、用于调制所述S偏振光束的 SLCOS调制光路，以及用于汇聚调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束以生成所述输出调制光束的PS和光装置。实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。
图1是本发明的投影机光源光路系统的第一实施例的原理框图。如图1 所示，本发明的投影机光源光路系统，包括发出第一光源10、第二光源 20、第三光源30，汇聚所述第一光源10、所述第二光源20和所述第三光源 30发出的光以形成汇聚光束的和光光路40，用于将所述汇聚光束调制成输出调制光束的LCOS调制装置50，以及用于接收所述输出调制光束的镜头60。
在本发明的优选实施例中，所述第一光源10、第二光源20、第三光源30 可以是单一光源，例如LED光源，也可以是组合光源，例如荧光激发光源，其例如是由轰击光源、转换光源和光源分光镜构成。在本发明的优选实施例中，例如所述第一光源10可以是红光LED光源、第二光源20可以是绿光LED光源、第三光源30可以是蓝光LED光源。又例如，所述第一光源10可以是绿光LED光源、第二光源20可以是红光LED光源、第三光源30可以是蓝光 LED光源。所述第一光源10可以是蓝光LED光源、第二光源20可以是绿光 LED光源、第三光源30可以是红光LED光源。在本发明的另一优选实施例中，所述第一光源10可以是组合光源，其蓝光LED轰击光源、绿光转换光源和蓝光反射绿光穿透分光镜，所述蓝光LED轰击光源垂直设置以沿垂直方向发射蓝光轰击光束，所述蓝光反射绿光穿透分光镜与所述水平方向成角度设置在所述蓝色轰击光束的传播光路上以将所述蓝色轰击光束反射给所述绿色转换光源，所述绿光转换光源水平设置以接收所述蓝色轰击光束并由产生绿色激发光束，所述绿色激发光束穿透所述蓝光反射绿光穿透分光镜以形成所述第一光束。所述第二光源为蓝光LED光源，所述第三光源为红光LED光源。在本发明的其他优选实施例中，可以采用其他组合方式，构造本发明的所述第一光源10、所述第二光源20和所述第三光源30。
在本发明的优选实施例中，所述和光光路40用于汇聚所述第一光源10、所述第二光源20和所述第三光源30发出的光以形成汇聚光束。其可以采用本领域中已知的任何汇聚光路，例如设置在各个光源的光路上的多个分光镜。通过设置可以对部分光束反射，部分光束透射的分光镜，可以将第一光束、第二光束和第三光束进行汇聚。基于本发明的教导，本领域技术人员可以设置各种这样的和光光路。
在本发明的优选实施例中所述LCOS调制装置50进一步包括用于将所述汇聚光束分光成P偏振光束和S偏振光束的PS分光装置，用于调制所述P偏振光束的PLCOS调制光路、用于调制所述S偏振光束的SLCOS调制光路，以及用于汇聚调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束以生成所述输出调制光束的PS和光装置。
在本发明的优选实施例中，所述PS分光装置可以采用设置在所述汇聚光束的传播光路上的偏振分光棱镜，进而将所述汇聚光束分光成P偏振光束和S 偏振光束。用于调制所述P偏振光束的PLCOS调制光路、用于调制所述S偏振光束的SLCOS调制光路分别设置在所述P偏振光束和所述S偏振光束的光路上对其进行调制，并将调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束返回到所述PS和光装置。所述PS和光装置可以是任何和光元件，其将汇聚调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束以生成所述输出调制光束。所述镜头60 设置所述输出调制光束的光路上以接收所述输出调制光束。
实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。
图2是本发明的投影机光源光路系统的第二实施例的光路原理图。如图2 所示，本发明的投影机光源光路系统包括蓝光LED光源B-3、绿光LED光源 B-2和红光LED光源B-3，分光镜B-4和B-5构成的和光光路，镀膜PBS A-3 构成的PS分光装置和PS和光装置，以及LCOSA-1和LCOS A-2分别构成的 PLCOS调制光路和SLCOS调制光路。
如图2所示，所述蓝光LED光源B-3水平设置以发出沿水平方向传播的蓝光光束。绿光LED光源B-2和红光LED光源B-1依次间隔设置在所述蓝光光束的同侧以发出沿垂直方向传播的绿光光束和红光光束。分光镜B-4与水平方向成角度设置在所述蓝光光束和绿光光束的交汇处以透射所述蓝光光束并反射所述绿光光束。分光镜B-5与水平方向成角度设置在所述蓝光光束和红光光束的交汇处以透射所述蓝光光束并反射所述红光光束。这样，经过分光镜 B-5之后，蓝光光束、绿光光束和红光光束将汇聚成沿水平方向传播的汇聚光束。
在图2所示优选实施例中，在所述蓝光LED光源B-3和分光镜B-4之间，在所述绿光LED光源B-2和分光镜B-4之间，以及在红光LED光源B-3和所述分光镜B-5之间可以分别设置透镜组件以对所述蓝光、绿光、红光光束进行调制。当然，也可以依据需要设置其他光学组件。进一步地，可以在对汇聚光束进行PS调制之前，在其传播光路上设置复眼组件H-1和中继镜H-2进行进一步地调制。当然，本领域技术人员知悉，这些光学组件可以根据实际需要进行设置或者省略。
在图2所示优选实施例中，经过调制的汇聚光束C进入LCOS调制装置。在LCOS调制装置中，所述镀膜PBS与所述汇聚光束的传播方向成角度设置，从而使得所述汇聚光束照射到所述镀膜PBS的第一镀膜面上，进而将所述汇聚光束C分成从所述镀膜PBS反射的S偏振光和穿透所述镀膜PBS的P偏振光。在本实施例中，所述镀膜PBS优选与水平方向成45度角设置，从而将所述汇聚光束C分成从所述镀膜PBS向下反射的S偏振光D-1，以及穿透所述镀膜PBS的水平传播的P偏振光D-2。LCOS A-1水平设置在S偏振光D-1的传播光路上以接收S偏振光D-1，并对其进行调制，以生成调制后的S偏振光 E-1，并将其沿垂直方向传播。LCOS A-2垂直设置在P偏振光D-2的传播光路上以接收P偏振光D-2，并对其进行调制，以生成调制后的P偏振光E-2，并将其沿水平方向传播。所述镀膜PBS A-3的所述第二镀膜面和光所述调制后的S偏振光和所述调制后的P偏振光以生成所述输出调制光束。在本实施例中，调制后的S偏振光E-1穿透所述镀膜PBS A-3的第一镀膜面和第二镀膜面，而调制后的P偏振光E-2经所述镀膜PBS A-3的所述第二镀膜面反射，从而形成垂直向上射出的输出调制光束。该输出调制光束进入镜头60，再在萤幕上形成图像。此系统不须单一偏振光,故无PCS的须求。
本领域技术人员知悉，虽然以上以单一LED光源进行介绍，本领域技术人员知悉，所述蓝光LED光源、绿光LED光源和红光LED光源还可以采用组合光源，其设置位置也可以调整或者互换。基于本发明的教导，本领域技术人员能够进行相关光路调整和设置。在图2所示优选实施例中，绿光LED光源B-2和红光LED光源B-3依次间隔设置在所述蓝光光束的上侧，当然，在本发明的其他实施例中，绿光LED光源B-2和红光LED光源B-3也可以依次间隔设置在所述蓝光光束的下侧。
实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和 PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。在本实施例中，本发明的投影机光源光路系统的光束不经由PCS调製，避免了 25％～35％的耗损,同时PCS造成的光学扩展量减半效应亦不复存在了。可使用之光源面积可达两倍,输出亮度可超过两倍。
图3是本发明的投影机光源光路系统的第三实施例的光路原理图。在图3 所示实施例中，其LCOS调制装置50和镜头60部分的设置于图2所示实施例基本相同，区别仅在于光源位置和和光光路的设置。因此在此仅对该区别进行说明如下。
如图3所示，本发明的投影机光源光路系统包括蓝光LED光源B-3、绿光LED光源B-2和红光LED光源B-1，分光镜B-4和B-5构成的和光光路，镀膜PBS构成的PS分光装置和PS和光装置，以及两个LCOS分别构成的 PLCOS调制光路和SLCOS调制光路。
如图3所示，所述绿光LED光源B-2水平设置以发出沿水平方向传播的绿光光束，所述蓝光LED光源B-3和红光LED光源B-1分别设置在所述绿光光束的下上两侧彼此对齐设置以发出沿垂直方向向上或向下传播的蓝光光束和红光光束。在本实施例中，所述和光光路包括交叉设置在所述绿光光束、红光光束和蓝光光束的交汇处的分光镜B-4和分光镜B-5。在本实施例中，分光镜B-4是红光反射蓝绿光透射的分光镜，其将红光光束反射并将蓝光光束和绿光光束透射。分光镜B-5是红光绿光透射蓝光反射的分光镜，其将红光光束和绿光光束透射并将蓝光光束反射，这样垂直向下传播的红光光束被分光镜B-4 反射然后被分光镜B-5透射成水平传播；这样垂直向上传播的蓝光光束被分光镜B-5反射然后被分光镜B-4透射成水平传播。水平传播的绿光光束被分光镜 B-4和分光镜B-5透射成水平传播。这样，可以形成经过分光镜B-4和B-5之后，蓝光光束、绿光光束和红光光束将汇聚成沿水平方向传播的汇聚光束。
在图3所示优选实施例中，在所述蓝光LED光源B-3和分光镜B-4、B-5 之间，在所述绿光LED光源B-2和分光镜B-4、B-5之间，以及在红光LED 光源B-3和所述分光镜B-4、B-5之间可以分别设置透镜组件以对所述蓝光、绿光、红光光束进行调制。当然，也可以依据需要设置其他光学组件。进一步地，可以在对汇聚光束进行PS调制之前，在其传播光路上设置复眼组件H-1 和中继镜H-2进行进一步地调制。当然，本领域技术人员知悉，这些光学组件可以根据实际需要进行设置或者省略。
本领域技术人员知悉，虽然以上以单一LED光源进行介绍，本领域技术人员知悉，所述蓝光LED光源、绿光LED光源和红光LED光源还可以采用组合光源，其设置位置也可以调整或者互换。基于本发明的教导，本领域技术人员能够进行相关光路调整和设置。在图3所示优选实施例中，所述蓝光LED 光源、绿光LED光源和红光LED光源的位置可以交换，本领域技术人员可以基于实际需要选择不同种类的分光镜进行配合。
实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和 PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。在本实施例中，本发明的投影机光源光路系统的光束不经由PCS调製，避免了 25％～35％的耗损,同时PCS造成的光学扩展量减半效应亦不复存在了。可使用之光源面积可达两倍,输出亮度可超过两倍。
图4是本发明的投影机光源光路系统的第四实施例的光路原理图。如图4 所示，在本实施例中，本发明的投影机光源光路系统包括蓝光LED光源B-3、红光LED光源B-8，以及绿色荧光激发光源，分光镜B-4和B-5构成的和光光路，镀膜PBS A-3构成的PS分光装置和PS和光装置，以及LCOS A-1和 LCOS A-2分别构成的PLCOS调制光路和SLCOS调制光路。
在本实施例中，绿色荧光激发光源由蓝光LED光源B-1和转换式绿光LED 光源B-2以及分光镜B-4构成。当然，本领域技术人员知悉，虽然在本实施例中，绿色荧光激发光源共用和光光路中的分光镜B-4，其实际上也可以采用单独的光源分光镜。例如，采用包括轰击光源、转换光源和光源分光镜的绿色荧光激发光源代替图2所示的蓝光LED光源B-3。然后，采用蓝光LED光源代替图2所示的绿光LED光源B-2，然后适应性改变分光镜B-4和B-5的反射和透射性能。
返回到图4所示实施例，转换式绿光LED光源B-2可以是封装有绿光荧光体的蓝光LED光源，也可以仅仅包括绿光荧光体。在本实施例中，转换式绿光LED光源B-2水平设置。蓝光LED光源B-3和蓝光LED光源B-1垂直对齐设置以分别向下和向上发出蓝光光束F1和F3。分光镜B-4与水平方向成角度设置在蓝光LED光源B-3和蓝光LED光源B-1的蓝光光束的传播光路的交汇处。分光镜B-4为蓝光反射绿光穿透的分光镜，因此其将蓝光LED光源 B-1发出的蓝光光束F1反射到转换式绿光LED光源B-2，从而激发出绿光光束F2。绿光光束F2穿透分光镜B-4从而在水平方向上传播。蓝光LED光源 B-3发出的蓝光光束F3同样被分光镜B-4反射，从而在水平方向上传播。水平传播的蓝光光束和绿光光束一起进入透镜阵列H-3，然后到达分光镜B-5。红光LED光源B-8设置在垂直方向上以向下发出红光光束F-4。分光镜B-5 设置在红光光束F-4、蓝光光束和绿光光束的交汇处，并且为红光反射、蓝绿光穿透的分光镜。因此，绿光光束和蓝光光束穿透分光镜B-5从而在水平方向上传播。红光光束F-4同样被分光镜B-5反射，从而在水平方向上传播。这样，经过分光镜B-5之后，蓝光光束、绿光光束和红光光束将汇聚成沿水平方向传播的汇聚光束。
在图4所示优选实施例中，在所述蓝光LED光源B-3和分光镜B-4之间，在所述转换式绿光LED光源B-2和分光镜B-4之间，在所述蓝光LED光源 B-1和分光镜B-4之间，可以分别设置透镜组件以对所述蓝光、绿光光束进行调制。进一步地，在红光LED光源B-8和所述分光镜B-5之间可以分别设置透镜组件和透镜阵列H-5以对所述蓝光、绿光、红光光束进行调制。当然，也可以依据需要设置其他光学组件。进一步地，可以在对汇聚光束进行PS调制之前，在其传播光路上设置中继镜H-2进行进一步地调制。当然，本领域技术人员知悉，这些光学组件可以根据实际需要进行设置或者省略。
在图4所示优选实施例中，经过调制的汇聚光束C进入LCOS调制装置。在LCOS调制装置中，所述镀膜PBS与所述汇聚光束的传播方向成角度设置，从而使得所述汇聚光束照射到所述镀膜PBS的第一镀膜面上，进而将所述汇聚光束C分成从所述镀膜PBS反射的S偏振光和穿透所述镀膜PBS的P偏振光。在本实施例中，所述镀膜PBS优选与水平方向成45度角设置，从而将所述汇聚光束C分成从所述镀膜PBS向下反射的S偏振光D-1，以及穿透所述镀膜PBS的水平传播的P偏振光D-2。LCOS A-1水平设置在S偏振光D-1的传播光路上以接收S偏振光D-1，并对其进行调制，以生成调制后的S偏振光 E-1，并将其沿垂直方向传播。LCOS A-2垂直设置在P偏振光D-2的传播光路上以接收P偏振光D-2，并对其进行调制，以生成调制后的P偏振光E-2，并将其沿水平方向传播。所述镀膜PBS A-3的所述第二镀膜面和光所述调制后的S偏振光和所述调制后的P偏振光以生成所述输出调制光束。在本实施例中，调制后的S偏振光E-1穿透所述镀膜PBS A-3的第一镀膜面和第二镀膜面，而调制后的P偏振光E-2经所述镀膜PBS A-3的所述第二镀膜面反射，从而形成垂直向上射出的输出调制光束。该输出调制光束进入镜头60，再在萤幕上形成图像。此系统不须单一偏振光,故无PCS的须求。
本领域技术人员进一步知悉，在本发明的其他优选实施例中，蓝光LED 光源B-3、红光LED光源B-8，以及绿色荧光激发光源的位置可以改变，本领域技术人员可以根据实际需要，基于本发明的教导，来具体设置光路。
实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和 PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。在本实施例中，本发明的投影机光源光路系统的光束不经由PCS调製，避免了 25％～35％的耗损,同时PCS造成的光学扩展量减半效应亦不复存在了。可使用之光源面积可达两倍,输出亮度可超过两倍。
图5是本发明的投影机光源光路系统的第五实施例的光路原理图。在图5 所示实施例中，其LCOS调制装置50和镜头60，以及和光光路部分与图3所示实施例类似，其区别仅在于光源类型的设置有所不同。因此在此仅对该区别进行说明如下。
如图5所示，其包括蓝光LED光源B-3、红光LED光源B-8，以及绿色荧光激发光源。在本实施例中，绿色荧光激发光源由蓝光LED光源B-1和转换式绿光LED光源B-2以及分光镜B-7构成。在本实施例中，分光镜B-4和 B-5构成和光光路。
如图5所示，转换式绿光LED光源B-2可以是封装有绿光荧光体的蓝光 LED光源。在本实施例中，转换式绿光LED光源B-2水平设置。蓝光LED光源B-1垂直设置以向上发出蓝光光束。分光镜B-7与水平方向成角度设置在蓝光LED光源B-1的蓝光光束的传播光路上。分光镜B-7为蓝光反射绿光穿透的分光镜，因此其将蓝光LED光源B-1发出的蓝光光束反射到转换式绿光LED 光源B-2，从而激发出绿光光束。绿光光束穿透分光镜B-7从而在水平方向上传播。
如图5所示，在该绿光光束的传播光路上，分光镜B-4和B-5交叉设置在分光镜B-7之后。
所述蓝光LED光源B-3和红光LED光源B-8分别设置在所述绿光光束的下上两侧彼此对齐设置以发出沿垂直方向向上或向下传播的蓝光光束和红光光束。在本实施例中，分光镜B-4是红光反射蓝绿光透射的分光镜，其将红光光束反射并将蓝光光束和绿光光束透射。分光镜B-5是红光绿光透射蓝光反射的分光镜，其将红光光束和绿光光束透射并将蓝光光束反射，这样垂直向下传播的红光光束被分光镜B-4反射然后被分光镜B-5透射成水平传播；这样垂直向上传播的蓝光光束被分光镜B-5反射然后被分光镜B-4透射成水平传播。水平传播的绿光光束被分光镜B-4和分光镜B-5透射成水平传播。这样，可以形成经过分光镜B-4和B-5之后，蓝光光束、绿光光束和红光光束将汇聚成沿水平方向传播的汇聚光束。
在图5所示优选实施例中，在所述蓝光LED光源B-3和分光镜B-4、B-5 之间，在所述绿光LED光源B-2和分光镜B-7之间，以及在红光LED光源 B-8和所述分光镜B-4、B-5，在所述蓝光LED光源B-1和分光镜B-7之间可以分别设置透镜组件以对所述蓝光、绿光、红光光束进行调制。当然，也可以依据需要设置其他光学组件。进一步地，可以在对汇聚光束进行PS调制之前，在其传播光路上设置复眼组件和中继镜进行进一步地调制。当然，本领域技术人员知悉，这些光学组件可以根据实际需要进行设置或者省略。
本领域技术人员知悉，在本发明的其他优选实施例中，蓝光LED光源B-3、红光LED光源B-8，以及绿色荧光激发光源的位置可以改变，本领域技术人员可以根据实际需要，基于本发明的教导，来具体设置光路。
实施本发明的投影机光源光路系统，通过分别采用SLCOS调制光路和 PLCOS调制光路对S偏振光束和P偏振光束进行调制，因此无需采用PCS，因此减少偏振转换效率损失以及系统扩展量损耗，从而提高系统效率。在本实施例中，本发明的投影机光源光路系统的光束不经由PCS调製，避免了25％～35％的耗损,同时PCS造成的光学扩展量减半效应亦不复存在了。可使用之光源面积可达两倍,输出亮度可超过两倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投影机光源光路系统，其特征在于，包括发出第一光源、第二光源、第三光源，汇聚所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源发出的光以形成汇聚光束的和光光路，用于将所述汇聚光束调制成输出调制光束的LCOS调制装置，以及用于接收所述输出调制光束的镜头；所述LCOS调制装置进一步包括用于将所述汇聚光束分光成P偏振光束和S偏振光束的PS分光装置，用于调制所述P偏振光束的PLCOS调制光路、用于调制所述S偏振光束的SLCOS调制光路，以及用于汇聚调制后的P偏振光束和调制后的S偏振光束以生成所述输出调制光束的PS和光装置。
2.根据权利要求1所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述PS分光装置和所述PS和光装置为镀膜PBS，所述PLCOS调制光路包括第一LCOS、所述SLCOS调制光路包括第二LCOS，所述镀膜PBS与所述汇聚光束的传播方向成角度设置以将所述汇聚光束分成从所述镀膜PBS反射的S偏振光和穿透所述镀膜PBS的P偏振光，所述第一LCOS设置在所述P偏振光的传播光路上以调制所述P偏振光并将调制后的P偏振光反射到所述镀膜PBS，所述第二LCOS设置在所述S偏振光的传播光路上以调制所述S偏振光并将调制后的S偏振光反射到所述镀膜PBS，所述镀膜PBS和光所述调制后的S偏振光和所述调制后的P偏振光以生成所述输出调制光束。
3.根据权利要求2所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述第一光源水平设置以发出沿水平方向传播的第一光束，所述第二光源和所述第三光源依次间隔设置在所述第一光束的同侧以发出沿垂直方向传播的第二光束和第三光束，所述和光光路包括设置在所述第一光束和第二光束的交汇处以透射所述第一光束并反射所述第二光束的第一分光镜，以及设置在所述第一光束和第三光束的交汇处以透射所述第一光束并反射所述第三光束的第二分光镜。
4.根据权利要求3所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述第一分光镜和所述第二分光镜之间设置透镜阵列。
5.根据权利要求2所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述第一光源水平设置以发出沿水平方向传播的第一光束，所述第二光源和所述第三光源在所述第一光束的两侧彼此对齐设置以发出沿垂直方向传播的第二光束和第三光束，所述和光光路包括交叉设置在所述第一光束、第二光束和第三光束的交汇处以透射所述第一光束和所述第二光束并反射所述第三光束的第一分光镜，以及反射所述第二光束并透射所述第一光束和第三光束的第二分光镜。
6.根据权利要求3-5中任意一项权利要求所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源均为LED发光光源。
7.根据权利要求3-5中任意一项权利要求所述的投影机光源光路系统，所述第一光源、所述第二光源或所述第三光源中至少一者为荧光激发光源。
8.根据权利要求7所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述荧光激发光源包括轰击光源、转换光源和光源分光镜，所述光源分光镜设置在所述轰击光源发出的轰击光束的传播光路上以将所述轰击光束反射给所述转换光源，所述转换光源设置在所述轰击光束的反射传播光路上以接收所述轰击光束并由产生激发光束，所述激发光束穿透所述光源分光镜传播。
9.根据权利要求8所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述光源分光镜共用所述和光光路中在所述荧光激发光源的激发光束的传播光路上靠近所述荧光激发光源设置的所述第一分光镜或所述第二分光镜。
10.根据权利要求8所述的投影机光源光路系统，其特征在于，所述光源分光镜在所述荧光激发光源的激发光束的传播光路上位于交叉设置的所述第一分光镜和所述第二分光镜之前。
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