CN116224698A - 光源系统 - Google Patents

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吴宗训
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张家铭
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Qisda Optronics Suzhou Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种光源系统，包括第一光发射器、第二光发射器以及光导管。第一光发射器在时序周期内的第一时段发出具有第一颜色波段的第一光。第二光发射器在时序周期内的第二时段发出具有第二颜色波段的第二光，在时序周期内的其余时段不发出第二光。光导管位于第一光发射器及第二光发射器的光路下游。第一时段和第二时段交迭于一重迭时段，第一光发射器及第二光发射器在重迭时段内同时发出第一光及第二光，进而在光导管内形成合光光束，且合光光束系以第二颜色波段为主色调的光。

Description

光源系统
技术领域
本发明是有关于一种光源系统，且特别是有关于一种藉由时序控制各光发射器的光源系统。
背景技术
光源系统能发出红光、绿光、蓝光(R、G、B)等三原色光，通过三原色光之间比例及时序的调配进而产生多彩的显示效果。光源系统也时常应用于各式各样的投影设备中，例如投影机(projector)，以将影像讯号源所提供的影像讯号放大显示于投影幕。
为了进一步改善光源系统的各项特性，相关领域莫不费尽心思开发。如何能提供一种同时达到色域变更及亮度提升的光源系统，为当前相关领域人员所追求的目标之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光源系统，达成色域变更及亮度提升的效果。
为达到上述目的，本发明提供一种光源系统，包括：第一光发射器，在时序周期内的第一时段发出具有第一颜色波段的第一光；第二光发射器，在该时序周期内的第二时段发出具有第二颜色波段的第二光，在该时序周期内的其余时段不发出该第二光；以及光导管，位于该第一光发射器及该第二光发射器的光路下游；其中，该第一时段和该第二时段交叠于重叠时段，该第一光发射器及该第二光发射器在该重叠时段内同时发出该第一光及该第二光，进而在该光导管内形成合光光束，且该合光光束以该第二颜色波段为主色调的光。
较佳的，该第一时段为整个该时序周期，且由该重叠时段及非重叠时段组成，其中该第一光发射器在该重叠时段内以第一光强度发出该第一光，在该非重叠时段内以第二光强度发出该第一光，该第一光强度低于该第二光强度。
较佳的，该至少一合光光束包含该第二光和以该第一光强度发出的该第一光，该第一光强度低于该第二光的光强度。
较佳的，该第一光发射器在该时序周期内的其余时段不发出该第一光，该第一时段由该重叠时段及非重叠时段组成，其中该光源系统还包括：荧光轮，包含：波长转换区，位于该第一光发射器在该重叠时段内发出该第一光的光路上，该第一光经由该波长转换区反射后成为一致发光；及第一反射区，位于该第一光发射器在该非重叠时段内发出该第一光的光路上，该第一光经由该第一反射区反射后成为第一反射光；以及色轮，包含：第一滤色区，位于该第一反射光的光路上，以滤出该第一光至该光导管；及第二滤色区，位于该第二光以及该致发光的光路上，以滤出该第二光和具有该第二颜色波段的一过滤光至该光导管。
较佳的，该第一反射区位于该波长转换区的旋转路径上。
较佳的，该荧光轮不位于该第二光的光路上。
较佳的，该光源系统还包括光导引模组，用以：导引该重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该波长转换区、及导引该致发光至该色轮的该第二滤色区；导引该非重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该第一反射区、及导引该第一反射光至该色轮的该第一滤色区；及导引该第二光至该色轮的该第二滤色区。
较佳的，该光导引模组包括：第一分光元件，位于该第一光和该第二光的光路上，允许该第二光穿透、并反射该第一光；以及第二分光元件，位于该致发光、该第一反射光和该第二光的光路上，允许该致发光、该第一反射光和具有第一偏振状态的该第二光穿透，反射具有第二偏振状态的该第二光。
较佳的，该光导引模组还包括偏振片及反射镜，其中具有该第一偏振状态的该第二光在穿透该第二分光元件后，依序从该偏振片穿透、由该反射镜反射并穿透该偏振片而具有该第二偏振状态。
较佳的，该荧光轮还包括第二反射区，位于该第二光的光路上，且该第二光经由该第二反射区反射后成为第二反射光。
较佳的，该第一反射区位于该波长转换区的旋转路径上，该第二反射区不在该第一反射区的旋转路径上。
较佳的，该光源系统还包括光导引模组，用以：导引该重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该波长转换区、及导引该致发光至该色轮的该第二滤色区；导引该非重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该第一反射区、及导引该第一反射光至该色轮的该第一滤色区；及导引该第二光至该荧光轮的该第二反射区、及导引该第二反射光至该色轮的该第二滤色区。
较佳的，该第一光发射器和该第二光发射器位于该光导引模组的同一侧。
较佳的，该光导引模组包括反射镜，位于该第一光和该第二光的光路上，且该第二光发射器以不同于该第一光的角度将该第二光发射至该反射镜。
较佳的，该第一光发射器和该第二光发射器位于该光导引模组的不同侧。
较佳的，该光导引模组包括：第一分光元件，位于该第一光和该第二光的光路上，允许具有第一偏振状态的该第二光穿透、且反射该第一光及具有第二偏振状态的该第一光；以及第二分光元件，位于该第一光和该第二光的光路上，允许该第一光穿透、但反射该第二光。
较佳的，该第一光是蓝光，该第二光是红光或绿光。
与现有技术相比，本发明的光源系统在一时序周期内的一或多个时段中让两光发射器同时发出色光，进而产生合光光束。此合光光束以其中一色光的颜色波段为主色调，与该色光相比之下具有较低的色纯度，藉此来达成色域变更及亮度提升的效果。
附图说明
图1A、图1B和图1C是本发明的光源系统的各光发射器输出的第一种时序控制示意图；
图2A、图2B和图2C是根据本发明一实施例的光源系统的架构图；
图3A、图3B和图3C是本发明的光源系统的各光发射器输出的第二种时序控制示意图；
图4是根据本发明另一实施例的光源系统的架构图；
图5A是应用于图4的荧光轮的俯视图；
图5B是应用于图4的色轮的俯视图；
图6是根据本发明又一实施例的光源系统的架构图；
图7A是应用于图6的荧光轮的俯视图；
图7B是应用于图6的色轮的俯视图；及
图8是根据本发明又一实施例的光源系统的架构图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
本发明的光源系统是在一时序周期内的一或多个时段中让两光发射器同时发出色光，进而产生合光光束。此合光光束系以其中一色光的颜色波段为主色调，但与该色光相比之下具有较低的色纯度，藉此来达成色域变更及亮度提升之效果。
以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以之后的专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节及实施范例；然而，这些特定细节及实施范例不应视为本发明的限制。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要之限制。
于以下实施例中所提到的一些方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。此外，用语「第一」、「第二」…是为了辨识元件而使用，并非用以限定该元件。另外，实施例中所述「第二光发射器」与「第三光发射器」两者在用语及语意上可相互替换。例如，于一实施例中，当描述「第二光发射器」与「第三光发射器」分别可以是红光发射器与绿光发射器时，在另一实施例中，绿光发射器可以被描述为「第二光发射器」，而红光发射器可以被描述为「第三光发射器」。本发明所谓合光，系指可将一个以上光束合成一光束输出。
图1A、图1B和图1C是本发明的光源系统的各光发射器输出的第一种时序控制示意图；图2A、图2B和图2C是根据本发明一实施例的光源系统100的架构图。光源系统100可运用图2A、图2B和图2C所示的时序控制。
请参照图1A、图1B、图1C、图2A、图2B和图2C，光源系统100可包括第一光发射器110、第二光发射器120和第三光发射器130，分别可发出第一光110L、第二光120L和第三光130L。于此，图1A所绘示者为第一光发射器110输出第一光110L的时序控制示意图，图1B所绘示者为第二光发射器120输出第二光120L的时序控制示意图，图1C所绘示者为第三光发射器130输出第三光130L的时序控制示意图。
一实施例中，第一光发射器110、第二光发射器120和第三光发射器130可以是激光二极管(laser diode,LD)的光发射器。第一光发射器110所输出的第一光110L具有第一颜色波段，其光谱的峰值波长在440nm至480nm之间，亦即第一光110L为蓝光。第二光发射器120所输出的第二光120LL具有第二颜色波段，其光谱的峰值波长在600nm至700nm之间，亦即第二光120L为红光。第三光发射器130所输出的第三光130LL具有第三颜色波段，其光谱的峰值波长在512nm至560nm之间，亦即第三光130L为绿光。
请参照图2A、图2B和图2C，光源系统100还可包括反射镜150、透镜160及光导管140，位于第一光发射器110、第二光发射器120和第三光发射器130的光路下游。反射镜150配置以反射由第一光发射器110、第二光发射器120和第三光发射器130所发出的第一光110L、第二光120L和第三光130L。透镜160配置以将反射镜150所反射的光聚焦或传递至光导管140。光导管140配置以接收通过透镜160的光，以在光导管140内形成合光光束140L，并将合光光束140L导引至例如投影模组(图未示)供其使用。
请参照图1A、图1B、图1C、图2A、图2B和图2C，第一光发射器110于时序周期内的第一时段T1发出第一光110L。第二光发射器120于时序周期内的第二时段T2发出第二光120L，但在时序周期内的其余时段T2’不发光。第三光发射器130于时序周期内的第三时段T3发出第三光130L，但在时序周期内的其余时段T3’不发光。
如图1A所示，第一光发射器110在整个时序周期内的时段持续发出第一光110L。也就是说，第一时段T1横跨了整个时序周期。对比图1A、图1B和图1C，第一时段T1可由重叠时段OLT1、OLT2和非重叠时段NOLT所组成。重叠时段OLT1是指第一时段T1与第二时段T2相互交叠的时段，亦即第一光发射器110和第二光发射器120同时发出第一光110L和第二光120L的时段。重叠时段OLT2是指第一时段T1与第三时段T3相互交叠的时段，亦即第一光发射器110和第三光发射器130同时发出第一光110L和第三光130L的时段。
如图1A所示，第一光发射器110在重叠时段OLT1、OLT2内以第一光强度发出第一光110L，而在非重叠时段NOLT内以第二光强度发出第一光110L，且第一光强度低于第二光强度。也就是说，虽然第一光发射器110在整个时序周期内的时段持续发出第一光110L，但在重叠时段OLT1、OLT2内所发出第一光110L的光强度小于在非重叠时段NOLT内所发出第一光110L的光强度，使得第一光发射器110的第一光110L在整个时序周期内具有光强度的变化。
此外，同时参照图1A、图1B和图1C，于重叠时段OLT1和重叠时段OLT2，第一光110L的光强度除了低于第二光120L的光强度，也低于第三光130L的光强度。详细地说，如图2A所示，其绘示时序为重叠时段OLT1的情形。此时，合光光束140L包含第二光120L和第一光110L，且第一光110L的光强度低于第二光120L的光强度。因此，合光光束140L的主色调以第二光120L的第二颜色波段为主，但混有些许低光强度的第一光110L，使得合光光束140L的亮度得以提升，同时达到色域变更的效果。并且，合光光束140L虽以第二光120L的第二颜色波段为主色调，但具有较低的色纯度。当第二光发射器120为激光二极管的情况下，可有效改善激光的光斑问题。类似地，如图2B所示，其绘示时序为重叠时段OLT2的情形。此时，合光光束140L包含第三光130L和第一光110L，且第一光110L的光强度低于第三光130L的光强度。因此，合光光束140L的主色调以第三光130L的第三颜色波段为主，但混有些许低光强度的第一光110L，使得合光光束140L的亮度得以提升，同时达到色域变更之效果。并且，合光光束140L虽以第三光130L的第三颜色波段为主色调，但具有较低的色纯度。当第三光发射器130为雷射二极体的情况下，可有效改善雷射光的光斑问题。
图3A、图3B和图3C是本发明的光源系统的各光发射器输出的第二种时序控制示意图；图4是根据本发明另一实施例的光源系统200的架构图。光源系统200可运用图3A、图3B和图3C所示的时序控制。
请参照图4，光源系统200可包括第一光发射器210、第二光发射器220、第三光发射器230、光导管240、荧光轮250、色轮260及光导引模组270。第一光发射器210、第二光发射器220、第三光发射器230、光导管240类似于前述第一光发射器110、第二光发射器120、第三光发射器130、光导管140，于此不再赘述。
荧光轮250位于第一光发射器210的光路下游，但并未位于第二光发射器220和第三光发射器230的光路下游。也就是说，第二光220L和第三光230L的光路不会通过荧光轮250。色轮260则位于第一光发射器210、第二光发射器220和第三光发射器230的光路下游。光导引模组270位于荧光轮250与色轮260之间，配置以导引第一光210L经过荧光轮250至色轮260，此外还将第二光220L和第三光230L导引至色轮260。
一实施例中，光导引模组270可包括第一分光元件271、第二分光元件272、偏振片273、反射镜274及透镜275、276、277。第一分光元件271和第二分光元件272可具有波长选择性，例如是分光平板玻璃、分光镜(dichroic mirror)(如半穿半反镜)或其它具有将不同波长或颜色分离的光学元件，但本发明不以此为限。举例来说，第一分光元件271可反射第一光210L。第一光210L经由第一分光元件271反射后依序穿过透镜275、276而聚焦于荧光轮250，并成为第一反射光210L1(或者致发光210L2)。第二分光元件272可允许第一反射光210L1(或者致发光210L2)穿透，接着再穿过透镜277而导向色轮260。
另一方面，第一分光元件271及第二分光元件272可允许第二光220L和第三光230L穿透。其中，第二光220L和第三光230L原先具有第一偏振状态，在第二光220L和第三光230L穿过第二分光元件272后，首先穿透偏振片273以形成改变偏振方向的第二光220L_1和第三光230L_1，接着由反射镜274反射并再次穿透偏振片273而成为具有第二偏振状态的第二光220L_2和第三光230L_2。一实施例中，偏振片273可为四分之一波片，因此第二光220L_2和第三光230L_2相较于第二光220L和第三光230L，其偏振态旋转90°，使得原先例如是P波的第二光220L和第三光230L转变成S波的第二光220L_2和第三光230L_2。接下来，第二分光元件272会反射具有第二偏振状态的第二光220L_2和第三光230L_2而将第二光220L_2和第三光230L_2导引至透镜277，使得第二光220L_2和第三光230L_2穿过透镜277而导向色轮260。
请参照图3A、图3B、图3C和图4，图3A所绘示者为第一光发射器210输出第一光210L的时序控制示意图，图3B所绘示者为第二光发射器220输出第二光220L的时序控制示意图，图3C所绘示者为第三光发射器230输出第三光230L的时序控制示意图。第一光发射器210于时序周期内的第一时段T1发出第一光210L，且在时序周期内的其余时段T1’不发光。第二光发射器220于时序周期内的第二时段T2发出第二光220L，且在时序周期内的其余时段T2’不发光。第三光发射器230于时序周期内的第三时段T3发出第三光230L，且在时序周期内的其余时段T3’不发光。
对比图3A、图3B和图3C，第一时段T1可由重叠时段OLT1、OLT2和非重叠时段NOLT所组成。重叠时段OLT1是指第一时段T1与第二时段T2相互交叠的时段，亦即第一光发射器210和第二光发射器220同时发出第一光210L和第二光220L的时段。重叠时段OLT2是指第一时段T1与第三时段T3相互交叠的时段，亦即第一光发射器210和第三光发射器230同时发出第一光210L和第三光230L的时段。
图5A是应用于图4的荧光轮250的俯视图。请参照图4和图5A，荧光轮250包含基板251、波长转换区252a、252b以及第一反射区251R，并配置以绕着轴线A1转动。波长转换区252a、252b与第一反射区251R系绕着轴线A1环状排列于基板251上，且第一反射区251R位于两波长转换区252a、252b之间，并位于波长转换区252a、252b的旋转路径上。波长转换区252a、252b与第一反射区251R三者的区域横跨约π弧度。一实施例中，波长转换区252a、252b可以是荧光粉，例如是黄色荧光粉。当光线聚焦于波长转换区252a、252b时，荧光粉将被激发而产生相应颜色的致发光。当光线聚焦于第一反射区251R时，光线将经由第一反射区251R向各方向反射而成为第一反射光。
请参照图3A、图4和图5A，波长转换区252a、252b与第一反射区251R三者位于第一光210L的光路上。进一步地说，波长转换区252a位于第一光发射器210在重叠时段OLT1内发出第一光210L的光路上，第一反射区215R位于第一光发射器210在非重叠时段NOLT内发出第一光210L的光路上，波长转换区252b位于第一光发射器210在重叠时段OLT2内发出第一光210L的光路上。于重叠时段OLT1、OLT2，第一光210L经由波长转换区252a、252b反射后成为致发光210L2；于非重叠时段NOLT，第一光210L经由第一反射区251R反射后成为第一反射光210L1。
相应地，色轮260的设计及旋转也对应着荧光轮250。图5B是应用于图4的色轮260的俯视图。请参照图4、图5A和图5B，色轮260包含第一滤色区261、第二滤色区262和第三滤色区263，并配置以绕着轴线A2转动。第一滤色区261例如是蓝色区段，配置以接收由第一反射区251R所反射的第一反射光210L1。进一步地说，第一滤色区261位于第一反射光210L1的光路上，以滤出第一光210L(例如蓝光)至光导管240。配合参照图3A所示，能够到达第一滤色区261的光(即第一反射光210L1)对应于第一光发射器210于非重叠时段NOLT所发出的第一光210L。
请参照图4、图5A和图5B，第二滤色区262例如是红色区段，配置以接收第二光220L_2及由波长转换区252a所反射的致发光210L2。进一步地说，第二滤色区262位于第二光220L_2及致发光210L2的光路上，以滤出第二光220L_2(例如红光)和具有第二颜色波段的过滤光210L2’(例如色纯度较低的红光)至光导管240。配合参照图3A和图3B所示，能够到达第二滤色区262的光(即致发光210L2与第二光220L_2)对应于第一光发射器210于重叠时段OLT1所发出的第一光210L以及第二光发射器220于第二时段T2所发出的第二光220L。可以见得，第一光发射器210和第二光发射器220在重叠时段OLT1内所发出的第一光210L及第二光220L在后续会分别转变为致发光210L2及第二光220L_2，且致发光210L2及第二光220L_2会在同一时点通过第二滤色区262而分别转变为过滤光210L2’以及第二光220L_2，进而在光导管240内形成合光光束240L。此合光光束240L包含色纯度较高的第二光220L_2以及色纯度较低的过滤光210L2’，使得合光光束240L的亮度得以提升，同时达到色域变更的效果。并且，合光光束240L虽以带有红光的第二颜色波段为主色调，但相较于原生红光具有较低的色纯度。再者，当第二光发射器220为激光二极管的情况下，更可有效改善激光的光斑问题。
请参照图4、图5A和图5B，第三滤色区263例如是绿色区段，配置以接收第三光230L_2及由波长转换区252b所反射的致发光210L2。进一步地说，第三滤色区263位于第三光230L_2及致发光210L2的光路上，以滤出第三光230L_2(例如绿光)和具有第三颜色波段的过滤光210L2’(例如色纯度较低的绿光)至光导管240。配合参照图3A和图3C所示，能够到达第三滤色区263的光(即致发光210L2与第三光230L_2)对应于第一光发射器210于重叠时段OLT2所发出的第一光210L以及第三光发射器230于第三时段T3所发出的第三光230L。可以见得，第一光发射器210和第三光发射器230在重叠时段OLT2内所发出的第一光210L及第三光230L在后续会分别转变为致发光210L2及第三光230L_2，且致发光210L2及第三光230L_2会在同一时点通过第三滤色区263而分别转变为过滤光210L2’以及第三光230L_2，进而在光导管240内形成合光光束240L。此合光光束240L包含色纯度较高的第三光230L_2以及色纯度较低的过滤光210L2’，使得合光光束240L的亮度得以提升，同时达到色域变更的效果。并且，合光光束240L虽以带有绿光的第三颜色波段为主色调，但相较于原生绿光具有较低的色纯度。再者，当第三光发射器230为激光二极管的情况下，还可有效改善激光的光斑问题。
图6是根据本发明又一实施例的光源系统300的架构图。于本实施例中的光源系统300可运用图3A、图3B和图3C所示的时序控制。
请参照图6，光源系统300可包括第一光发射器310、第二光发射器320、第三光发射器330、光导管340、荧光轮350、色轮360及光导引模组370。第一光发射器310、第二光发射器320、第三光发射器330、光导管340类似于前述第一光发射器110、第二光发射器120、第三光发射器130、光导管140，于此不再赘述。此外，为清楚地显示必要的细节，图6中仅绘示第二光发射器320发出第二光320L的情况，而省略绘示第三光发射器330；但应理解的是，第三光发射器330也可和第二光发射器320同时存在，且与第二光发射器320具有相同的光路传递路径。
相较于图4的实施例，于本实施例中，荧光轮350除了位于第一光发射器310的光路下游，也位于第二光发射器320和第三光发射器330的光路下游。也就是说，第二光320L和第三光(未绘示)的光路也会通过荧光轮350。色轮360位于第一光发射器310、第二光发射器320和第三光发射器330的光路下游。光导引模组370位于荧光轮350与色轮360之间，配置以导引第一光310L、第二光320L及第三光(未绘示)经过荧光轮350至色轮360。
图7A是应用于图6的荧光轮350的俯视图。请参照图6和图7A，荧光轮350包含基板351、波长转换区352a、352b、第一反射区351R1、第二反射区351R2以及第三反射区351R3，并配置以绕着轴线A1转动。波长转换区352a、352b以及第一反射区351R1的结构与配置与图5A的波长转换区252a、252b以及第一反射区251R1类似，于此不再重复说明。第二反射区351R2及第三反射区351R3绕着轴线A1环状排列于基板351上，然第二反射区351R2及第三反射区351R3位于波长转换区352a、352b及第一反射区351R1的外围，因此第二反射区351R2及第三反射区351R3不在第一反射区351R1的旋转路径上。当光线聚焦于第二反射区351R2及第三反射区351R3时，光线将经由第二反射区351R2及第三反射区351R3向各方向反射而成为第二反射光及第三反射光。
请参照图7B，其是应用于图6的色轮360的俯视图。图7B所示的色轮360包含第一滤色区361、第二滤色区362和第三滤色区363，其与图5B所示的色轮260的结构与配置类似，此处不再重复说明。
如图6所示，本实施例中，第一光发射器310、第二光发射器320和第三光发射器330位于光导引模组370的同一侧，但第二光发射器320和第三光发射器330以不同的角度发射光线至光导引模组370。进而，光导引模组370可将第一光310L导引至位于荧光轮350内圈的波长转换区352a、352b或第一反射区351R，并将第二光320L导引至位于荧光轮350外圈的第二反射区351R2，及将第三光(未绘示)导引至位于荧光轮350外圈的第三反射区351R3。
一实施例中，光导引模组370可包括反射镜371及透镜372、373。反射镜371位于第一光310L、第二光320L及第三光(未绘示)的光路上，且第二光发射器320和第三光发射器330以不同于第一光310L的角度将第二光320L及第三光(未绘示)发射至反射镜371，使得第一光310L及第二光320L(或第三光)在经过反射镜371反射后穿过透镜372而聚焦于荧光轮350的不同区域。
请参照图3A、图6和图7A，第一光发射器310于非重叠时段NOLT可发出第一光310L。所发出的第一光310L可聚焦于荧光轮350的第一反射区351R1，而成为第一反射光310L1。经反射的第一反射光310L1可依序穿过透镜372、373而导向色轮360的第一滤色区361，以滤出第一光310L(例如蓝光)至光导管240。因此，能够到达第一滤色区361的光(即第一反射光310L1)对应于第一光发射器310于非重叠时段NOLT所发出的第一光310L。
请参照图3A、图3B、图6和图7A，第一光发射器310于重叠时段OLT1可发出第一光310L，且第二光发射器320于第二时段T2可发出第二光320L。所发出的第一光310L可聚焦于荧光轮350的波长转换区352a，而转变成为致发光310L2；相对地，所发出的第二光320L可聚焦于荧光轮350的第二反射区351R2，而成为第二反射光320L1。经反射的致发光310L2及第二反射光320L1可依序穿过透镜372、373而导向色轮360的第二滤色区362，以分别滤出具有第二颜色波段的过滤光310L2’(例如色纯度较低的红光)和第二光320L(例如红光)至光导管340。因此，能够到达第二滤色区362的光(即致发光310L2及第二反射光320L1)对应于第一光发射器310于重叠时段OLT1所发出的第一光310L以及第二光发射器320于第二时段T2所发出的第二光320L。可以见得，第一光发射器310和第二光发射器320在重叠时段OLT1内所发出的第一光310L及第二光320L在后续会分别转变为致发光310L2及第二反射光320L1，且致发光310L2及第二反射光320L1会在同一时点通过第二滤色区362而分别转变为过滤光310L2’以及第二光320L，进而在光导管340内形成合光光束340L。此合光光束340L包含色纯度较高的第二光320L以及色纯度较低的过滤光310L2’，使得合光光束340L的亮度得以提升，同时达到色域变更的效果。并且，合光光束340L虽以带有红光的第二颜色波段为主色调，但相较于原生红光具有较低的色纯度。再者，当第二光发射器320为激光二极管的情况下，还可有效改善雷射光的光斑问题。
请参照图3A、图3C、图6和图7A，第一光发射器310于重叠时段OLT2可发出第一光310L，且第三光发射器330于第三时段T3可发出第三光(未绘示)。所发出的第一光310L可聚焦于荧光轮350的波长转换区352b，而转变成为致发光310L2；相对地，所发出的第三光(未绘示)可聚焦于荧光轮350的第三反射区351R3，而成为第三反射光(未绘示)。经反射的致发光310L2及第三反射光(未绘示)可依序穿过透镜372、373而导向色轮360的第三滤色区363，以分别滤出具有第三颜色波段的过滤光310L2’(例如色纯度较低的绿光)和第三光(未绘示，例如绿光)至光导管340。因此，能够到达第三滤色区363的光(即致发光310L2及第三反射光)系对应于第一光发射器310于重叠时段OLT2所发出的第一光310L以及第三光发射器330于第三时段T3所发出的第三光。可以见得，第一光发射器310和第三光发射器330在重叠时段OLT2内所发出的第一光310L及第三光在后续会分别转变为致发光310L2及第三反射光，且致发光310L2及第三反射光会在同一时点通过第三滤色区363而分别转变为过滤光310L2’以及第三光，进而在光导管340内形成合光光束340L。此合光光束340L包含色纯度较高的第三光以及色纯度较低的过滤光310L2’，使得合光光束340L的亮度得以提升，同时达到色域变更的效果。并且，合光光束340L虽以带有绿光的第三颜色波段为主色调，但相较于原生绿光具有较低的色纯度。再者，当第三光发射器330为激光二极管的情况下，还可有效改善雷射光的光斑问题。
请参照图8，其是根据本发明又一实施例的光源系统400的架构图。本实施例的光源系统400与图6的光源系统300的其一不同处在于第二光发射器420和第三光发射器430的配置位置，其余相同之处以相同的符号标示，且不再予以赘述。
本实施例中，第一光发射器310和第二光发射器420(或第三光发射器430)位于光导引模组470的不同侧，例如但不限于是位于光导引模组470的相对侧，并从光导引模组470的相对侧分别入射光线。其中，光导引模组470可包括第一分光元件471、第二分光元件472及偏振片473。第一分光元件471和第二分光元件472位于第一光310L与第二光420L的光路上。第一分光元件471可允许具有第一偏振状态的第二光420L穿透、但反射第一光310L及具有第二偏振状态的第二光420L_2。第二分光元件472可允许第一光310L穿透、但反射第二光420L_1。其中，第二光420L可藉由偏振片473改变偏振方向。在第二光420L穿过第一分光元件471后，首先穿透偏振片473以形成改变偏振方向的第二光420L_1，接着由第二分光元件472反射并再次穿透偏振片473而成为具有第二偏振状态的第二光420L_2。一实施例中，偏振片473可为四分之一波片，因此第二光420L_2相较于第二光420L，其偏振态旋转90°，使得原先例如是P波的第二光420L转变成S波的第二光420L_2。接下来，第一分光元件471会反射具有第二偏振状态的第二光420L_2而将第二光420L_2导引至透镜372，使得第二光420L_2穿过透镜372而导向荧光轮350。
同样地，第三光发射器430也可与第二光发射器420具有相同的光路传递路径，于此不再赘述。
综上所述，根据本发明所提供的光源系统，是在一时序周期内的一或多个时段中让两光发射器同时发出色光，进而产生合光光束。此合光光束以其中一色光的颜色波段为主色调，与该色光相比之下具有较低的色纯度，藉此来达成色域变更及亮度提升的效果。此外，若光发射器为激光二极管的情况下，还可有效改善激光的光斑问题。另外，在包含荧光轮和色轮的实施例中，还可配合实际设计需求增减波长转换区的区域范围以及对应的滤色区范围，以改变亮度增益的效果。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (17)

1.一种光源系统，其特征在于，包括：
第一光发射器，在时序周期内的第一时段发出具有第一颜色波段的第一光；
第二光发射器，在该时序周期内的第二时段发出具有第二颜色波段的第二光，在该时序周期内的其余时段不发出该第二光；以及
光导管，位于该第一光发射器及该第二光发射器的光路下游；
其中，该第一时段和该第二时段交叠于重叠时段，该第一光发射器及该第二光发射器在该重叠时段内同时发出该第一光及该第二光，进而在该光导管内形成合光光束，且该合光光束以该第二颜色波段为主色调的光。
2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，该第一时段为整个该时序周期，且由该重叠时段及非重叠时段组成，其中该第一光发射器在该重叠时段内以第一光强度发出该第一光，在该非重叠时段内以第二光强度发出该第一光，该第一光强度低于该第二光强度。
3.如权利要求2所述的光源系统，其特征在于，该至少一合光光束包含该第二光和以该第一光强度发出的该第一光，该第一光强度低于该第二光的光强度。
4.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，该第一光发射器在该时序周期内的其余时段不发出该第一光，该第一时段由该重叠时段及非重叠时段组成，其中该光源系统还包括：
荧光轮，包含：
波长转换区，位于该第一光发射器在该重叠时段内发出该第一光的光路上，该第一光经由该波长转换区反射后成为一致发光；及
第一反射区，位于该第一光发射器在该非重叠时段内发出该第一光的光路上，该第一光经由该第一反射区反射后成为第一反射光；以及
色轮，包含：
第一滤色区，位于该第一反射光的光路上，以滤出该第一光至该光导管；及
第二滤色区，位于该第二光以及该致发光的光路上，以滤出该第二光和具有该第二颜色波段的一过滤光至该光导管。
5.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于，该第一反射区位于该波长转换区的旋转路径上。
6.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于，该荧光轮不位于该第二光的光路上。
7.如权利要求6所述的光源系统，其特征在于，还包括光导引模组，用以：
导引该重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该波长转换区、及导引该致发光至该色轮的该第二滤色区；
导引该非重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该第一反射区、及导引该第一反射光至该色轮的该第一滤色区；及
导引该第二光至该色轮的该第二滤色区。
8.如权利要求7所述的光源系统，其特征在于，该光导引模组包括：
第一分光元件，位于该第一光和该第二光的光路上，允许该第二光穿透、并反射该第一光；以及
第二分光元件，位于该致发光、该第一反射光和该第二光的光路上，允许该致发光、该第一反射光和具有第一偏振状态的该第二光穿透，反射具有第二偏振状态的该第二光。
9.如权利要求8所述的光源系统，其特征在于，该光导引模组还包括偏振片及反射镜，其中具有该第一偏振状态的该第二光在穿透该第二分光元件后，依序从该偏振片穿透、由该反射镜反射并穿透该偏振片而具有该第二偏振状态。
10.如权利要求4所述的光源系统，其特征在于，该荧光轮还包括第二反射区，位于该第二光的光路上，且该第二光经由该第二反射区反射后成为第二反射光。
11.如权利要求10所述的光源系统，其特征在于，该第一反射区位于该波长转换区的旋转路径上，该第二反射区不在该第一反射区的旋转路径上。
12.如权利要求11所述的光源系统，其特征在于，还包括光导引模组，用以：
导引该重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该波长转换区、及导引该致发光至该色轮的该第二滤色区；
导引该非重叠时段所发出的该第一光至该荧光轮的该第一反射区、及导引该第一反射光至该色轮的该第一滤色区；及
导引该第二光至该荧光轮的该第二反射区、及导引该第二反射光至该色轮的该第二滤色区。
13.如权利要求12所述的光源系统，其特征在于，该第一光发射器和该第二光发射器位于该光导引模组的同一侧。
14.如权利要求13所述的光源系统，其特征在于，该光导引模组包括反射镜，位于该第一光和该第二光的光路上，且该第二光发射器以不同于该第一光的角度将该第二光发射至该反射镜。
15.如权利要求12所述的光源系统，其特征在于，该第一光发射器和该第二光发射器位于该光导引模组的不同侧。
16.如权利要求15所述的光源系统，其特征在于，该光导引模组包括：
第一分光元件，位于该第一光和该第二光的光路上，允许具有第一偏振状态的该第二光穿透、且反射该第一光及具有第二偏振状态的该第一光；以及
第二分光元件，位于该第一光和该第二光的光路上，允许该第一光穿透、但反射该第二光。
17.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于，该第一光是蓝光，该第二光是红光或绿光。
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