CN202886821U

CN202886821U - 光源系统及相关投影系统

Info

Publication number: CN202886821U
Application number: CN 201220383937
Authority: CN
Inventors: 李屹; 张权
Original assignee: Shenzhen Yili Ruiguang Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Appotronics Corp Ltd; Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-05
Filing date: 2012-08-05
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-08-05

Abstract

本实用新型实施例公开了一种光源系统及相关投影系统，该光源系统包括：红、绿、蓝三个颜色光光通道，分别包括相对应颜色的固态发光器件；波长合光器件，用于将三个颜色光光通道的光进行波长合光；第一补光发光器件组，包括白光固态发光器件和黄光固态发光器件中的至少一种固态发光器件；第二补光发光器件，包括琥珀光固态发光器件；几何合光器件，用于将波长合光器件发出的合光与第一补光发光器件组发出的光进行几何合光，第二补光发光器件与三个颜色光光通道发出的光波长合光或者几何合光。本实用新型提供一种高显色指数的照明光源系统。

Description

光源系统及相关投影系统

技术领域

本实用新型涉及照明和显示用的光源技术领域，特别是涉及一种光源系统及投影装置。

背景技术

固态发光器件，包括LED（Light Emitting Diode，发光二极管）、LD（激光二极管），是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接将电能转化为可见光。

在舞台灯的光源装置中，常通过R（red，红光）、G（green，绿光）、B（blue，蓝光）三基色LED（Light Emitting Diode，发光二极管）产生的光来合光，其中通过分别控制该三基色LED的驱动电流来实现不同颜色的配比以合成不同的颜色。由于该三种基色LED发出的光覆盖较窄的光谱范围，这样的窄谱光一般来说具有较高的色纯度，使其看起来比自然界的颜色更鲜艳，比较满足舞台演出对颜色比较鲜艳的要求。但在该基色LED合成白光时，由于该三种基色LED发出的光覆盖较窄的光谱范围，导致其合光的光谱不连续；即使连续，在不同基色LED的光谱连接处的光谱能量会非常低。如图1所示，图1是R、G、B三种基色LED产生的光和太阳光的归一化光谱图。该三基色LED的归一化光谱覆盖范围有限，光谱连续性差，与相同色温下的太阳光光谱101比起来相去甚远，这导致光源的显色指数非常低。显色指数是指白光照射到物体表面后显示物体本来颜色的能力。白光的光谱与太阳光的光谱越接近，其显示指数就越高；而太阳光的光谱是一条连续平滑的光谱，光谱范围覆盖整个可见光范围。

为解决R、G、B三基色LED的合光的显色指数差的问题，现有的一种方法采用如图2中所示的光源系统，在R、G、B三基色LED合光的光路上加入白光LED，以形成RGBW（White，白光）光源。如图2所示，红光LED201、绿光LED202和蓝光LED203输出的三束光分别从十字形二向色镜205的三个入射面入射，经过十字形二向色镜205的合光作用，从十字形二向色镜205输出的合束光束为白光光束。白光LED204环绕在绿光LED202的周围，并且白光LED204输出的白光光束绕开十字形二向色镜205的外围入射到作为几何合光器件的透镜206上。经透镜206收集的十字形二向色镜205输出的白光光束和白光LED204输出的白光光束进入匀光装置207中进行匀光。通过白光LED的补光，以提高该光源系统的显色指数。

但是，在以上发光装置中，RGBW光源系统虽然在一定程度上弥补了RGB光源系统显色性不足的缺陷，但总体的显色指数并不高。经过实验发现，当光源的色温为7000K时，光源的显色指数不超过80。当光源的色温为3200K时，RGBW光源系统的显色指数相比RGB光源系统的显色指数改善不大，只有30至40左右。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种高显色指数的照明光源系统。

本实用新型实施例提供一种光源系统，包括：

红光光通道，包括红光固态发光器件；

绿光光通道，包括绿光固态发光器件；

蓝光光通道，包括蓝光固态发光器件；

波长合光器件，用于将所述三个颜色光光通道输出的光利用波长合光方式合为一束合光；

补光发光器件组，包括第一补光发光器件和第二补光发光器件；其中第一补光发光器件包括白光固态发光器件和黄光固态发光器件中的至少一种固态发光器件，第二补光发光器件包括琥珀光固态发光器件，该琥珀光固态发光器件发出的光的主波长位于波长范围570nm至610nm内；

几何合光器件，用于将所述三个颜色光光通道最终输出的光束与至少所述第一补光发光器件输出的各束光束利用几何合光的方式合为一束光束；

所述第二补光发光器件位于所述红光光通道或者绿光光通道中，与所述三个颜色光光通道的光利用所述波长合光器件波长合光；或者所述补光发光器件组输出的各束光束均与所述三个颜色光光通道最终输出的光束利用所述几何合光器件几何合光。

本实用新型实施例还提供一种光源系统，包括上述光源系统。

与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果：

通过在光源系统中加入补光发光器件组，由于三个颜色光光通道发出的光的光谱覆盖范围较小，在某些波段的光能量较小或者几乎没有，而补光发光器件组中的琥珀光和白光，或者琥珀光与黄光，或者该三种光的添加使得光源系统的光谱的覆盖范围更加接近太阳光的光谱的覆盖范围，尤其是琥珀光的加入弥补了原始发光器件组的光谱的空缺波段，使得光源系统的显色指数大大提高。

附图说明

图1是R、G、B三种基色LED产生的光和太阳光的归一化光谱图；

图2是现有技术中的一种多色光源方案的结构示意图；

图3是本实用新型的光源系统的一个实施例的示意图；

图4是本实用新型的光源系统的又一个实施例的示意图；

图5A是本实用新型的光源系统的又一个实施例的示意图；

图5B是图5A所示的光源系统中绿光LED和补光发光器件组的一种左视图；

图5C是图5A所示的光源系统中绿光LED和补光发光器件组的另一种左视图；

图6A是本实用新型的光源系统的又一个实施例的示意图；

图6B是图6A所示的光源系统中光源的左视图；

图7是补光发光器件组中两种不同发光特性的LED的其中一种交错排布的局部示意图；

图8是补光发光器件组中两种不同发光特性的LED一种隔行排布的局部示意图；

图9是本实用新型的光源系统的又一个实施例的示意图；

图10是本实用新型的光源系统的又一个实施例的示意图。

具体实施方式

在本实用新型具体实施方式的描述中，使用LED来举例进行具体说明。这并不限制其它类型的固态发光器件的使用，本领域的技术人员可以采用其它类型的固态发光器件对本实用新型中所举例的LED光源进行直接替换，仍然可以实现本实用新型的有益效果。本实用新型提到的LED包括LED芯片，以及荧光粉覆盖LED。荧光粉覆盖的LED的原理是将荧光粉涂覆在LED芯片的表面，利用LED发出的光来激发荧光粉并发出荧光。荧光粉覆盖的LED的最常见的例子是将黄色荧光粉涂覆于蓝光LED芯片表面，并被蓝光LED发射出的蓝光所激发产生黄色光，并与没有被吸收的剩余蓝光混合得到白光。另外，市场上也有将琥珀色荧光粉涂覆于蓝光LED表面并最终发射琥珀色光的LED产品。固态发光器件包括发光二极管、激光二极管，以及使用发光二极管和/或激光二极管激发荧光材料产生荧光的发光器件。

由背景技术可知，现有技术中虽然通过往RGB光源系统添加白光，以弥补RGB光源系统的光谱覆盖范围较小而导致的显色指数低的问题。但实验发现，添加白光并没有给RGB光源系统的显示指数带来很大的改善。本实用新型通过实验发现，无论是在RGB光源系统的光谱还是RGBW光源系统的光谱中，主波长位于波长范围570nm至610nm内的琥珀色波段所占的能量很少，而这部分波段的光的添加能大大提高RGBW光源系统的显色指数。而黄光的光谱覆盖范围较大，对RGB光源系统添加黄光与添加白光对光源系统的光谱的覆盖范围改变不大，因此用黄光替换白光能对光源系统的显色指数带来差不多一样的提高效果。因此，本实用新型中通过对RGB光源系统添加包括琥珀光固态发光器件和白光固态发光器件，或者包括琥珀光固态发光器件和黄光固态发光器件，或者包括琥珀光固态发光器件、黄光固态发光器件和白光固态发光器件的补光发光器件组，以提高光源系统的显色指数。

由于白光固态发光器件或黄光固态发光器件与三个颜色光光通道中的任一个固态发光器件的归一化光谱中重叠光谱的能量较大，若白光固态发光器件或黄光固态发光器件发出的光与三个颜色光光通道发出的光用波长合光的方式合光，会导致一部分能量的损失，因此该两种颜色光与三个颜色光光通道的光用几何合光的方式合光。

而主波长位于波长范围570nm至610nm内的琥珀光固态发光器件由于与三个颜色光光通道发出的光的光谱重叠范围较小，因此琥珀光与三个颜色光光通道发出的光可以用波长合光方式合光，也可以用几何合光的方式合光。当用波长合光时，由于琥珀光的光谱位于绿光光通道与红光光通道发出的光的光谱之间，因此可通过设计波长合光器件的滤光曲线来决定将琥珀光放置在绿光光通道还是红光光通道内。

下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例进行详细说明。为便于描述，以下使用了“上方”“下方”来表示各元器件之间的位置关系，该“上方”“下方”分别为图中的上方、下方。

实施例一

请参阅图3。图3是本实用新型的光源系统的一个实施例的示意图。如图3所示，光源系统主要包括三个颜色光光通道的固态发光器件、补光发光器件组、波长合光器件和几何合光器件。

红光光通道包括红光LED12，绿光光通道包括绿光LED11，蓝光光通道包括蓝光LED13。波长合光器件包括两个平行倾斜放置的二向色镜14和15，应该能够理解，这里并不对波长合光器件的类型和数量做具体限定，只要能够利用波长合光的方式将三个颜色光光通道的LED发出的光进行合束即可。在本实施例中，几何合光器件为一个透镜31，补光发光器件组2包括一个白光LED21和一个琥珀光LED22。

当采用如图3中的两个相互平行的二向色镜14、15实现波长合光时，红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13的位置是可以灵活调整的，只要满足其中第一个LED输出的光能够从第一个二向色镜14的正面透射，并在第二个二向色镜15的正面反射；而第二个LED输出的光能够从第一个二向色镜14的背面反射，并经过第二个二向色镜15的正面反射；第三个LED输出的光能够从第二个二向色镜15的背面透过；最终从第二个二向色镜15正面输出的三束光束共轴即可。

当红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13的位置确定后，则需要根据这三个LED的位置，正确选择两个二向色镜的类型，例如，对于红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13采用图3中示出的位置，则靠上的第一个二向色镜14需要选择能够透过蓝光并反射其他波长范围光的二向色镜，靠下的第二个二向色镜15需要选择能够透过绿光并反射其他波长范围光的二向色镜。

以图3为例，第一个二向色镜14与第二个二向色镜15沿水平方向的倾斜角为135度。蓝光LED13设置于第一个二向色镜14的上方，该蓝色LED13所发光束透过该第一个二向色镜14，经第二个二向色镜15反射至透镜31上。红光LED11设置于第一个二向色镜14的后方，该红光LED11所发光束依次经过一个二向色镜14和第二个二向色镜15的反射后，入射至透镜31上。绿光LED12设置于第二个二向色镜15的后方，该绿光LED12所发光束透过第二个二向色镜15，入射至透镜31上。

在本实施例中，补光发光器件组303也可以包括琥珀光LED和黄光LED（图未示），或者包括琥珀光LED、白光LED和黄光LED。其中琥珀光LED发出的光的主波长位于波长范围570nm至610nm内。优选地，琥珀光LED发出的光的主波长位于波长范围585nm至595nm内。

在本实施例中，补光发光器件组输出的各束光束均与三个颜色光光通道最终输出的光束利用几何合光器件几何合光，且本实施例中，三个颜色光光通道最终输出的光束与补光发光器件组2的输出光束分别入射到透镜31的上、下两个截面上，在该两个截面上进行几何合光。本实用新型中透镜的截面指的是透镜在图中水平方向上的截面。

为了使得三个颜色光光通道和补光发光器件组输出的光束在透镜的入射位置上几何拼接，可以让三个颜色光光通道的固态发光器件1输出的光束和补光发光器件组输出的光束在入射到透镜31之前就进行空间上的几何拼接，比较方便的方式是将补光发光器件组2与三个颜色光光通道的固态发光器件1尽量靠近并贴合。例如，如图4所示，图4是本实用新型的光源系统的另一个实施例的示意图。对于图4中，由于绿光LED12输出光的光轴就是最终三个颜色光光通道的所有LED发出的光束合束后的光轴，所以只要将补光发光器件组2与绿光LED12贴合，即可实现上述目的。可以理解的是，绿光LED12输出光的光轴与补光发光器件组2输出光的光轴分别位于上述透镜31的上、下两个截面上。

优选地，本实施例中，红光LED11、绿光LED12与补光发光器件组2沿第一直线排列；蓝光LED13、第一个二向色镜14与第二个二向色镜15沿第二直线排列，第一直线与第二直线平行，以使结构更为紧凑并便于LED的散热设计。

在本实施例中，琥珀光固态发光器件也可以不与三个颜色光光通道的光进行几何合光，而是波长合光。由于琥珀光固态发光器件发出的光的光谱位于绿光与红光的光谱之间，因此琥珀光固态发光器件可以放置在红光光通道或者绿光光通道中，与三个颜色光光通道的光利用波长合光器件波长合光。

以图3所示的光源系统举例来说，可将琥珀光LED22与红光LED11一起放置在红光光通道内。则相对应的，二向色镜14的滤光曲线设置为透射蓝光并反射琥珀光与红光，二向色镜15的滤光曲线设置为透射绿光并反射琥珀光与红光。琥珀光LED22也可以与绿光LED12一起放置在绿光光通道内。则相对应的，二向色镜14的滤光曲线设置为透射蓝光并反射红光，二向色镜15的滤光曲线设置为透射琥珀光与绿光并反射红光。

由于三个颜色光光通道最终输出的光束的光学扩展量相当于其中的一个光通道所占的光学扩展量，最终经过几何合光得到的总的扩展量就等于一个颜色光光通道的扩展量加上补光发光器件组的光学扩展量，使得整个光源的扩展量较小，提高光源的亮度。

另外，几何拼接后，从透镜31出射的光可以直接聚焦入射到匀光器件4中。特别地，匀光器件4可以采用如图3中的匀光棒，当然也可以采用复眼透镜、菲涅尔透镜等其他类型的匀光器件。

实施例二

上述实施例一的技术方案中，补光发光器件组整体位于三个颜色光光通道的固态发光器件的下方，当然补光发光器件组整体也可以位于三个颜色光光通道的固态发光器件的上方。实际上，还可以将补光发光器件组置于三个颜色光光通道中的两个颜色光光通道的固态发光器件之间，例如图4中示出了本实用新型的光源的另一实施例。本实施例中的光源与实施例一中的光源的区别在于，补光发光器件组2置于三个颜色光光通道中的红光LED11和绿光LED12之间。

三个颜色光光通道的内部结构，以及三个颜色光光通道中的LED与两个二向色镜之间的位置关系与实施例一中相同，这里不再赘述。

需要强调的是，本实施例中，补光发光器件组2输出的光束要绕开三个颜色光光通道中的波长合光器件中的任一个二向色镜，例如，在图4中，补光发光器件组2输出的光束从第一个二向色镜14和第二个二向色镜15之间的空隙穿过，直接入射到透镜31上。

实施例三

为了进一步提高光源的紧凑程度，图5A中示出了另一种改进型的光源，该实施例中的光源的波长合光器件采用十字形二向色镜。

红光LED151、绿光LED152和蓝光LED153输出的三束光分别从十字形二向色镜154的三个入射面入射，经过十字形二向色镜154的合光作用，从十字形二向色镜154输出的合束光束为白光光束。应该能够理解，红光LED151、绿光LED152和蓝光LED153的位置可以随意互换，红光LED151、绿光LED152和蓝光LED153的位置与十字形二向色镜154中的两个二向色镜的类型是对应的，其中一个因素定了之后，另一个也就确定了。

补光发光器件组2环绕在三个颜色光光通道中输出光直接从十字形二向色镜154透射的LED（在图5A中为绿光LED152）的周围，并且补光发光器件组2输出的光束绕开十字形二向色镜154的外围入射到作为几何合光器件的透镜31上。而经过十字形二向色镜154合光后的补光光束也入射到透镜31上，并且由于十字形二向色镜154合光后的补光光束与三个颜色光光通道中输出光直接从十字形二向色镜154透射的LED发出的光束在同一光轴上，所以在透镜31的入射面上，补光发光器件组2输出的补光光束也仍然环绕在十字形二向色镜154合束的补光光束周围，实现补光发光器件组2输出的光束与三个颜色光光通道输出的光束的几何合光。

经过透镜31合光的光束可以入射到匀光器件（在图5A中为匀光棒4）中，进一步进行匀光。

在图5A所示的实施例中，补光发光器件组2中的白光LED25和琥珀光LED22环绕在绿光LED152的周围。优选地，琥珀光LED22环绕在绿光LED152的周围，白光LED25环绕在琥珀光LED22的周围。在用于几何合光的所有光束中，白光LED25发出的光束位于几何合光器件发出的合光中的最外围，在几何合光器件的后续光路上，在对几何合光器件发出的合光进行收集时，由于合光的光束较大，容易在收集时造成合光的部分损失，而该部分损失的光中主要是位于最外围的光束，因此，将白光LED25放置在最外围，即使有光损失时主要是白光损失，而不是其他颜色光的损失，这样只是会造成亮度降低，而不会改变光源系统的白平衡。当然，在对光源的白平衡要求不是很高的场合，也可以将白光LED25环绕在绿光LED152的周围，琥珀光LED22环绕在白光LED25的周围。

需要说明的是，当十字形二向色镜154与作为几何合光器件的透镜31之间没有任何改变光束传输方向的器件时，上述三个颜色光光通道中输出光直接从十字形二向色镜154透射的LED就是正对透镜31入射面的LED，例如图5A中正对透镜31入射面的LED就是绿光LED152。

另外，补光发光器件组2可以设计成多个小的白光LED和琥珀光LED拼接而成，或者设计成多个小的黄光LED和琥珀光LED拼接而成，或者该三种颜色光LED拼接而成，只要能够环绕输出光直接从十字形二向色镜154透射的LED即可。例如，当图5A中的绿光LED152的形状为圆形时，则补光发光器件组2中的LED可以排列成圆环形，如图5B所示；而当图5A中的绿光LED152的形状为矩形时，则补光发光器件组2中的LED可以排列成矩形框形，如图5C所示。

由此可见，本实施例中的光源不仅能够实现补光发光器件组输出的补光光束与三个颜色光光通道输出的合束光束进行几何合光，而且还可以使得整个光源的器件排布更为紧凑，减少光源的体积，有利于整个装置的小型化。另外，一种可替换的实施例中，将图5A中的三个颜色光光通道中输出光直接从十字形二向色镜154透射的LED的位置与补光发光器件组2的位置互换，即环绕关系进行互换，三个颜色光光通道中输出光直接从十字形二向色镜透射的LED环绕在补光发光器件组的周围。此时补光发光器件组2位于输出光直接从十字形二向色镜154透射的LED的中心，为了让补光发光器件组2输出的光仍然能够绕开十字形二向色镜154的表面，需要对传统的十字形二向色镜154进行改进，例如可以将十字形二向色镜154的中心交叉区域挖出一个通孔，使得补光发光器件组2输出的补光光束刚好全部能够从这个通孔穿过。在这个可替换的实施例中，在透镜31的入射面上，补光发光器件组2输出的补光光束的入射位置在三个颜色光光通道输出的合束光束的入射位置的中间。这种设计同样可以使得整个光源的器件排布更为紧凑，减少光源的体积。

在本实施例中，也可将琥珀光LED22与红光LED151一起放置在红光光通道内。则相对应的，二向色镜154b的滤光曲线设置为透射蓝光与绿光并反射琥珀光与红光，二向色镜154a的滤光曲线设置为透射琥珀光、红光和绿光并反射蓝光。琥珀光LED22也可以与绿光LED152一起放置在绿光光通道内。则相对应的，二向色镜154b的滤光曲线设置为透射蓝光、绿光与琥珀光并反射红光，二向色镜154a的滤光曲线设置为透射琥珀光、红光和绿光并反射蓝光。

图6A示出了再一个实施例的光源的结构示意图，图6B示出了该实施例中的光源的左视图，与图5A中的光源不同，该实施例中的补光发光器件组2位于十字形二向色镜154的光出口处，并且排列在从十字形二向色镜154输出的三个颜色光光通道的光束的周围。如图6B所示，补光发光器件组2排布为围绕原始发光器件的光束的菱形，也可以变换为矩形、圆形，此处不作限定。此外，在本实施例中，三个颜色光光通道中的LED（包括红光LED151、绿光LED152和蓝光LED153）与十字二向色镜154之间都设置了透镜阵列56，此外在补光发光器件组2的输出光路径上也设置了透镜阵列。补光发光器件组2输出的光束与红光LED151、绿光LED152和蓝光LED153合束得到的光束先入射到复眼透镜57中进行匀光，而后经过作为几何合光器件的透镜31合为一束光，聚焦到具有预定图案的图案盘59中。

实施例四

在上面的实施例一到实施例三中，三个颜色光光通道和补光发光器件组最终输出的光束在几何合光器件的不同截面上。而在图9示出的本实用新型的光源的另一实施例中，三个颜色光光通道和补光发光器件组最终输出的光束在几何合光器件的同一个截面上。

请参见图9，本实施例中三个颜色光光通道和补光发光器件组与图3中示出的光源中的三个颜色光光通道和补光发光器件组相同，只是在本实施例中调整了三个颜色光光通道的固态发光器件和补光发光器件组的相对位置，使补光发光器件组位于三个颜色光光通道的固态发光器件的左边或右边，本实用新型实施例中的从左边到右边的方向是指垂直于附图所在平面的方向。三个颜色光光通道最终输出的光束，即红光LED11、绿光LED12和蓝光LED13的光经波长合光后的输出光束与补光发光器件组21的输出光束入射到透镜31的同个截面上，绿光LED12输出光的光轴与补光发光器件组21输出光的光轴均位于该截面上。

以图9为例，补光发光器件组21位三个颜色光光通道中的绿光LED12的左边。

当然，三个颜色光光通道中的波长合光器件不仅可以采用如图9中的两个倾斜设置的二向色镜，而且还可以采用十字形二向色镜。

实施例五

以上实施例中，三个颜色光光通道最终输出的光束与补光发光器件组最终输出的光束要么在几何合光器件的不同截面上进行几何合光，要么在几何合光器件的同一截面上进行合光。实际上，若将三个颜色光光通道的固态发光器件视为一组原始发光器件组，当原始发光器件组和补光发光器件组为多组时，还可以至少一组原始发光器件组与至少一组补光发光器件组最终输出的光束在几何合光器件的不同截面上进行几何合光，而另外至少一组原始发光器件组与至少一组补光发光器件组最终输出的光束在几何合光器件的相同截面上进行几何合光。

在图10示出的本实用新型的光源的另一实施例中，原始发光器件组和补光发光器件均为两组。并且作为一个例子，每组原始发光器件组与实施例一中的三个颜色光光通道的固态发光器件组的结构相同，这里不再赘述，原始发光器件组和补光发光器件组的各自结构与图3中示出的三个颜色光光通道的固态发光器件组和补光发光器件组相同，这里不再赘述。

但是本实施例中对于这些原始发光器件组和补光发光器件组之间的位置关系有比较优选的限定。第一组原始发光器件组18a输出的光束与第一组补光发光器件组28a输出的光束在几何合光器件（在图10中为透镜31）上的相同截面进行几何合光，第一组原始发光器件组18a输出的光束与第二组补光发光器件组28b输出的光束在透镜31上的不同截面上进行几何合光。同理，第二组原始发光器件组18b输出的光束与第一组补光发光器件组28a输出的光束在透镜31上的不同截面进行几何合光，第二组原始发光器件组18b输出的光束与第二组补光发光器件组28b输出的光束在透镜31上的相同截面上进行几何合光。

为了更好地改善最终光源输出的光束的亮度均匀性，可以设置两组原始发光器件组输出的两个光束在透镜31的入射面上关于原点对称，两组补光发光器件组的输出的两个光束在透镜31的入射面上也是关于原点对称的。比较容易达到上述目的的实现方式是，将两组原始发光器件组和两组补光发光器件组在平行于透镜31的平面上进行拼接（该平面以下也称为拼接面），使得两组原始发光器件组在该平面上关于原点对称（例如图10中位于一、三象限），两组补光发光器件组在该平面上关于原点对称（例如图10中位于二、四象限）。

这样可以使得最终合束得到的光的亮度的均匀性更高。

为了进一步满足更理想的亮度均匀性，一种更优的实施例中，上述两组原始发光器件组中的任意相同颜色的两个LED在拼接面上也是关于原点对称的。例如，在图10中，位于右上方的一组原始发光器件组中的红光LED11a，与位于左下方的一组原始发光器件组中的红光LED11b是关于原点对称的；位于右上方的一组原始发光器件组中的绿光LED12a，与位于左下方的一组原始发光器件组中的绿光LED12b是关于原点对称的。这样的设计，不仅能够从最细节上实现发光器件的对称排布。而且还可以让上下两组原始发光器件组在结构上完全相同，上下两组补光发光器件组在结构上也完全相同，进而不需要设计并生产两种结构的原始发光器件组，以及两种结构的补光发光器件组，降低了设计和制造成本。

在以上各实施例中，三个颜色光光通道和补光发光器件组中的不同颜色光的固态发光器件均只有一个。在实际运用中，可根据实际需要决定每个光通道中以及补光发光器件组中的每种颜色光的固态发光器件的数量。例如，在需要光源亮度较大时，以上各实施例中的每个颜色光通道中的一个固态发光器件取代为一个固态发光器件阵列，补光发光器件组中由多个不同颜色光的固态发光器件组成一个补光发光器件阵列。

优选地，补光发光器件阵列中的各不同发光特性的固态发光器件的排列可以隔行排布，也可以在同一行中交错排布。其中该不同发光特性的固态发光器件指不同颜色光的固态发光器件以及不同发光原理的固态发光器件，如琥珀光LED和白光LED为不同发光特性的LED，琥珀光LED和琥珀光荧光粉LED为不同发光特性的LED。如图7所示，图7为补光发光器件组中两种不同发光特性的LED的其中一种交错排布的局部示意图。该两种不同发光特性的LED41和42为白光LED41和琥珀光LED42，并分别均匀分散于整个阵列平面，且某一种光源中的每一颗的周围，都分布有另一种光源。如图8所示，图8为补光发光器件组中两种不同发光特性的LED一种隔行排布的局部示意图。两种光源43和44阵列排布，其中光源43占一行，光源44占一行，并且光源43和光源44隔行排布。这样排布可以保证两种光源发光在空间上充分的混合，并在最终合光出射后实现最佳的均匀度。

优选地，光源系统中的相同颜色的固态发光器件沿一光轴对称排布，以使得光源系统中的各发光器件产生的光在混合时更加均匀。而且，光源系统的对称排布在设计以及加工时能更加简便。

以上各实施例中，琥珀光LED均与补光发光器件组中的白光LED和/或黄光LED一起放置，发出的光束再与原始发光器件组发出的光束几何合光。但由于琥珀光LED发出的光与原始发光器件组中的红光LED、绿光LED和蓝光LED发出的光的光谱重叠范围很小，因此琥珀光LED也可以放置到原始发光器件组中，与其三种基色LED发出的光先波长合光，再与补光发光器件组中的白光LED和/或黄光LED发出的光几何合光。其中可根据十字形二向色镜中两个二向色镜的具体滤光曲线决定将琥珀光LED与绿光LED还是和红光LED一起放置。

在以上各实施例中，光源系统还可以包括控制装置，用于分别对不同发光特性的固态发光器件进行控制，以调节该不同发光特性的固态发光器件发出的光占光源系统发出的光的比例。

本实用新型实施例还提供一种投影系统，包括光源系统，该光源系统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、数码光路处理器（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。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种光源系统，其特征在于，包括：

红光光通道，包括红光固态发光器件；

绿光光通道，包括绿光固态发光器件；

蓝光光通道，包括蓝光固态发光器件；

2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述补光发光器件组输出的各束光束均与所述三个颜色光光通道最终输出的光束利用所述几何合光器件几何合光，且所述三个颜色光光通道最终输出的光束与该补光发光器件组最终输出的光束在几何合光器件的不同截面上进行几何合光。

3.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述补光发光器件组环绕在所述三个颜色光光通道中输出光直接从波长合光器件透射的固态发光器件的周围，且所述补光发光器件组输出的光束绕开所述波长合光器件入射到几何合光器件上。

4.根据权利要求3所述的光源系统，其特征在于，所述第二补光发光器件环绕在所述三个颜色光光通道中输出光直接从波长合光器件透射的固态发光器件的周围，所述第一补光发光器件环绕在所述第二补光发光器件的周围。

5.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述三个颜色光光通道中输出光直接从波长合光器件透射的固态发光器件环绕在所述补光发光器件组的周围，且该波长合光器件包括一通孔，所述补光发光器件组输出的光束从该通孔穿过所述波长合光器件入射到几何合光器件上。

6.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述补光发光器件组输出的各束光束均与所述三个颜色光光通道最终输出的光束利用所述几何合光器件几何合光，且所述三个颜色光光通道最终输出的光束与该补光发光器件组最终输出的光束在几何合光器件的相同截面上进行几何合光。

7.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括一个光轴，所述光源系统中相同颜色的固态发光器件沿该光轴对称分布。

8.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述补光发光器件组中不同发光特性的固态发光器件隔行排布或者交错排布。

9.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括控制装置，用于分别对不同发光特性的固态发光器件进行控制，以调节该不同发光特性的固态发光器件发出的光占光源系统发出的光的比例。

10.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的光源系统。