CN213780616U - 具有反馈调节的投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一具有反馈调节的投影系统，所述投影系统包括一光源成像系统和至少一反馈调节装置，其中所述光源成像系统包括一光源组件、一光处理组件以及一图像生成单元，所述光源组件发出的有效成像光线经所述光处理组件处理后到达所述图像生成单元，所述反馈调节装置包括一光感应单元和通信地连接于所述光感应单元的一处理器，其中所述处理器被电气连接于所述光源组件，所述光感应单元邻近或被设置于所述光处理组件，所述光感应单元检测所述光源组件发出的非有效成像光线，并由所述处理器基于所述光感应单元检测的信息控制所述光源组件的工作状态。

Description

具有反馈调节的投影系统

技术领域

本实用新型涉及投影系统，尤其涉及一具有反馈调节的投影系统。

背景技术

投影系统是将物体照明后成像于投影屏上的光学系统，投影系统所涉及的成像原理主要有DLP(Digital Light Processing，数字光学处理技术)、MEMS(MicroElectromechanical System，微机电系统)以及LCOS投影系统等。以上投影系统的成像原理利用一定配比的红绿蓝(RGB)三色光源，再经过核心芯片反射投影出相应画面。

上述的投影系统在使用过程中存在以下问题：首先，随着工作温度的变化，光源的发光色温和亮度会出现波动现象，具体表现形式是温差越大波动越大，从而导致成像系统的成像效果非常不稳定；其次，现有的检测系统一般在工作状态下的有效光路中，会产生光效降低的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个主要优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统检测射出光线能量，反馈并调节所述投影系统的光学参数，有利于提高所述投影系统的光学性能。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统包括一光源成像系统和被设置于所述投影成像装置的至少一反馈调节装置，所述反馈调节被设置在所述光源成像系统的非有效光路，从而避免所述反馈调节装置降低光效。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统的所述反馈调节检测所述光源成像系统发出的边缘光线，并通过对所述边缘光线的检测反馈和调节所述投影成像装置出射光线的光学参数，比如色温、亮度等，有利于提高所述投影系统投射光线的精度。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统的所述反馈调节检测所述光源成像系统发出的分光光线，并通过对所述边缘光线的检测反馈和调节所述投影成像装置出射光线的光学参数，比如色温、亮度等，有利于提高所述投影系统投射光线的精度。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统包括至少一感光单元，所述感光单元被置于所述投影系统的所述有效光路外，从而在不影响整体光效的情况下检测所述投影系统的光学性能。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统可在工作状态下检测、反馈以及调节投影系统的光学性能，有利于提高所述投影系统的适应性。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统的所述反馈调节装置基于检测的数据光学性能数据自动地调整所述投影系统的光源工作数据，比如光源亮度、色温等，以使得所述投影系统适应当前投影环境，比如适应白天与黑夜。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统的所述反馈调节装置可根据反馈信息快速检测光源是否处于正常工作状态，如非正常状态会做相应提示。

本实用新型的另一个优势在于提供一具有反馈调节的投影系统，其中所述投影系统的所述反馈调节装置可根据反馈信息快速检测LD是否处于正常工作状态。

本实用新型的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本实用新型的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本实用新型的一投影系统，包括：

一光源成像系统，所述光源成像系统包括一光源组件、一光处理组件以及一图像生成单元，所述光源组件发出的有效成像光线经所述光处理组件处理后到达所述图像生成单元；和

至少一反馈调节装置，所述反馈调节装置包括一光感应单元和通信地连接于所述光感应单元的一处理器，其中所述处理器被电气连接于所述光源组件，所述光感应单元检测所述光源组件发出的非有效成像光线，并由所述处理器基于所述光感应单元检测的信息控制所述光源组件的工作状态。

根据本实用新型的一个实施例，所述光处理组件包括一准直透镜组、一合束装置以及一光整形组件，其中所述准直透镜组、所述合束装置以及所述光整形组件依光束传播的方向依次排布，所述光整形组件形成一有效光路和一边缘光路，其中所述光整形组件引导所述有效光路的光线至所述图像生成单元，所述光整形组件引导所述边缘光路的光线至所述光感应单元。

根据本实用新型的一个实施例，所述光整形组件包括一复眼透镜、一反射镜以及一直角棱镜，其中所述复眼透镜引导所述光源组件发出的光线形成所述有效光路和所述边缘光路，并由所述复眼透镜引导所述有效光路的光线经所述反射镜和所述直角棱镜到达所述图像生成单元，其中所述光感应单元邻近或被设置于所述复眼透镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述光整形组件包括一复眼透镜、一反射镜以及一直角棱镜，所述复眼透镜和所述反射镜之间形成所述有效光路和所述边缘光路，并由所述反射镜引导所述有效光路的光线经所述直角棱镜到达所述图像生成单元，其中所述光感应单元邻近或被设置于所述反射镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述光整形组件包括一复眼透镜、一反射镜以及一直角棱镜，所述复眼透镜和所述反射镜引导光线经所述直角棱镜到达所述图像生成单元，其中所述图像生成单元产生的投影图像经所述直角棱镜形成所述有效光路和所述边缘光路，并由所述直角棱镜向外投射所述有效光路的光线，其中所述光感应单元邻近或被设置于所述直角棱镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述光整形组件进一步包括一导光元件，所述导光元件对应于所述边缘光路，借以所述导光元件引导所述边缘光路的光线至所述光感应单元。

根据本实用新型的一个实施例，所述光处理组件包括一准直透镜组、一合束装置以及一光线折转组件，其中所述准直透镜组、所述合束装置以及所述光线折转组件依光束传播的方向依次排布，所述光处理组件进一步包括至少一分光元件，所述分光元件形成一有效光路和一分光光路，其中所述分光元件引导所述有效光路的光线至所述图像生成单元，所述分光元件引导所述分光光路的光线至所述光感应单元。

根据本实用新型的一个实施例，所述分光元件被设置于所述合束装置，所述光源组件发出的光线经所述准直透镜组准直和所述合束装置合束为一光束，所述分光元件引导合束的光线形成所述分光光路，并引导所述有效光路经所述光线折转组件到达所述图像生成单元，所述光感应单元邻近或被设置于所述合束装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述光线折转组件包括至少一多边棱镜和至少一分光棱镜，其中所述分光元件被设置于所述至少一多边棱镜，由所述分光元件引导合束的光线形成所述分光光路，并引导所述有效光路的光线经所述分光棱镜至所述图像生成单元，所述光感应单元邻近或被设置于所述多边棱镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述光线折转组件包括至少一多边棱镜和至少一分光棱镜，其中所述分光元件被设置于所述至少一分光棱镜，由所述分光元件引导合束的光线形成所述分光光路，并引导所述有效光路的光线至所述图像生成单元，所述光感应单元邻近或被设置于所述分光棱镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述分光元件选自由偏振分光膜、波段截止膜及其组合组成的膜组。

根据本实用新型的一个实施例，所述光源组件包括至少一光源单元，所述光源单元选自由LED光源、LD光源及其组合组成的光源组。

通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本实用新型的第一较佳实施例的一投影系统的示意图。

图2是根据本实用新型上述较佳实施例的所述投影系统的反馈调节流程图。

图3是根据本实用新型的第二较佳实施例的一投影系统的示意图。

图4是根据本实用新型的第三较佳实施例的一投影系统的示意图。

图5是根据本实用新型的第四较佳实施例的一投影系统的示意图。

图6是根据本实用新型的第五较佳实施例的一投影系统的示意图。

图7是根据本实用新型的第六较佳实施例的一投影系统的示意图。

图8是根据本实用新型的第七较佳实施例的一投影系统的示意图。

图9是根据本实用新型的第八较佳实施例的一投影系统的示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照本实用新型说明书附图之图1和图2所示，依照本实用新型第一较佳实施例的一具有反馈调节的投影系统在接下来的描述中被阐明。所述投影系统包括一光源成像系统10和至少一反馈调节装置20，其中所述光源成像系统10与所述反馈调节装置20相通信地连接，由所述反馈调节装置20控制所述光源成像系统10射出光线的光学性能，比如亮度、色度等。所述反馈调节装置20被设置于所述光源成像系统10，由所述反馈调节装置20检测所述光源成像系统10非有效光路中光线的各光学性能，以生成对应于调节所述光源成像系统10的至少一反馈调节信号，其中所述反馈调节装置20基于所述反馈调节信号调整所述光源成像系统10的各光学性能。值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述反馈调节装置20检测所述光源成像系统10非有效光路的光线的光学参数，不会对成像的有效光路的光线造成影响，因而不会降低所述光源成像系统10的光效。

优选地，在本实用新型的一些实施例中，所述光源成像系统10的边缘光线或分光光线被所述反馈调节装置20检测，并由所述反馈调节装置20根据所述边缘光线或所述分光光线的能量得到所述光源成像系统10有效光路的亮度、色度等光学参数，进而根据检测的光学参数控制所述光源成像系统10的工作状态。

详细地说，所述光源成像系统10包括一光源组件11、一光处理组件12、以及至少一图像生成单元13，其中所述光源组件11生成的光线经所述光处理组件12至所述至少一图像生成单元13，由所述图像生成单元13投射出投影图像。所述光源组件11产生的光线经所述光处理组件12形成一有效光路101和至少一边缘光路102，其中所述边缘光路102为形成于所述有效光路101边缘的非有效光线。

值得一提的是，所述光处理组件12引导所述光源组件11产生的部分光线经所述有效光路101至所述图像生成单元13，所述图像生成单元13根据所述有效光路101的光线生成对应的投影图像。所述光处理组件12引导所述光源组件11产生的光线经所述边缘光路102至所述反馈调节装置20，由所述反馈调节装置20检测所述边缘光路102的光能量，以根据所述边缘光路102的光的数据信息控制所述光源组件11。

优选地，所述图像生成单元13可以但不限于一成像芯片，比如DMD、LCOS、MEMS，用于接收投影系统整形后的光线，产生投影图像。

相应地，所述反馈调节装置20包括至少一光感应单元21和一处理器22，其中所述处理器22和所述至少一光感应单元21相通信地连接，所述光感应单元21位于所述光源成像系统10的所述边缘光路102，以检测所述边缘光路102对应光线的光能量数据信息，并将检测到的数据信息传输至所述处理器22，由所述处理器22根据所述光感应单元21的检测数据判断当前所述光源组件11的光源状态，比如光源的色温和/或亮度等。所述反馈调节装置20的所述处理器22与所述光源成像系统10的所述光源组件11相电气连接，其中所述处理器22根据所述光感应单元21的检测数据控制所述光源组件11的工作数据，比如调整所述光源组件11的亮度和/或色温等。

值得一提的是，所述光感应单元21可以但不限于一感光芯片，比如光电探测器(Photodetector，PD)其中所述光感应单元21被用于检测所述光源成像系统10投射出的光线的光能量，并通过光能量判断所述光源组件11的工作状态。

值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述反馈调节装置20可独立于所述光源成像系统10工作，即所述反馈调节装置20可基于一自身的控制信号控制所述光源成像系统10的所述光源组件11的工作状态。作为示例性的，在不同的使用环境中，比如白天或黑夜，或者从黑暗环境转换至照明环境时，所述反馈调节装置20根据自身控制信号，由所述处理器22控制所述光源组件11的工作状态，比如调整所述光源组件11的亮度、色温等，以使得所述投影系适应当前的环境。

值得一提的是，所述处理器22可以但不限于是信息处理、程序运行的最终执行单元。

所述光处理组件12包括一准直透镜组121、一合束装置122、以及一光整形组件123，其中所述准直透镜组121、所述合束装置122以及所述光整形组件123沿光束传播的方向依次地排布。所述光源组件11产生的光线经所述准直透镜组121准直后到达所述合束装置122，由所述合束装置122对于所述光源组件11产生的光线合束后引导至所述光整形组件123，由所述光整形组件123对所述光源组件11产生的光线整形，其中有效成像的光束被所述光整形组件123引导至所述有效光路101，其中部分非有效光束经所述光整形组件123引导至所述边缘光路102。可以理解的是，所述光整形组件123引导形成的所述有效光路101和所述边缘光路102是由所述光源组件11同时发出的光线，被用于检测的所述边缘光路102在所述有效光路101外。因此，在检测过程中不影响所述有效光路101的正常光效。

如图1所示，所述光整形组件123进一步包括一复眼透镜1231、一反射镜1232以及一直角棱镜1233，其中所述复眼透镜1231、所述反射镜1232以及所述直角棱镜1233依所述光源组件11发出光线的方向依次地排布。所述复眼透镜1231对光线匀化整形后，将光线引导至所述反射镜1232。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述复眼透镜是由微透镜阵列组成。

所述复眼透镜1231匀化整形后的光线经所述反射镜1232反射至所述直角棱镜1233，以调整所述光线的传输方向。所述发射棱镜1232反射的光线经所述直角棱镜1233折射至所述图像生成单元13，由所述图像生成单元13生成对应的投射影像。简言之，所述光整形组件123的所述反射镜1232和所述直角棱镜1233用于成像光线的折转。

如图1所示，在本实用新型的该优选实施例中，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21邻近或被设置于所述光整形组件123的所述复眼透镜1231，即所述光源组件11产生的有效成像光线经所述复眼透镜1231沿所述有效光路101投射至所述图像生成单元13，所述有效光路101外围的部分的非有效成像光线经所述复眼透镜1231沿所述边缘光路102投射至所述光感应单元21，由所述光感应单元21检测所述光源组件11产生光线的能量。换言之，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21沿所述复眼透镜1231形成的所述边缘光路102的方向邻近或被设置于所述复眼透镜1231。值得一提的是，所述边缘光路102的非有效光线为能量级较弱的边缘光线。由于所述边缘光路102的光线不影响有效光路101光线的传播，并且对整体光效的影响小。

如图1所示，所述光整形组件123进一步包括至少一中继透镜1234，所述中继透镜1234沿光线传播方向被设置于所述复眼透镜1231和所述反射镜1232之间，和/或沿光线传播方向被设置于所述反射镜1232和所述直角棱镜1233之间。所述中继透镜1234通过折射调整所述光线的传播方向。

所述光整形组件123进一步包括一导光元件1235，所述导光元件1235沿所述边缘光路102的方向被设置于所述光整形组件123的所述复眼透镜1231和所述光感应单元21之间。所述复眼透镜1231边缘的非有效光线经所述导光元件1235到达所述光感应单元21。可以理解的是，所述导光元件1235被用于导向所述边缘光路102的光线至所述光感应单元21。

值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21通过实时地检测所述边缘光路102的光线能量，得到对应于当前光源组件11的光学性能，所述反馈调节装置20的所述处理器22基于所述光感应单元21实时监测数据控制所述光源组件11的工作状态，以调整所述光源组件11的光学性能。

如图1所示，所述光源组件11包括至少一光源单元111，所述光源单元111被通信地连接于所述反馈调节装置20的所述处理器22，由所述处理器22控制各所述光源单元111的工作状态。所述光源组件11的各所述光源单元111产生的光线依次经所述光处理组件12的所述准直透镜组121、所述合束装置122、所述光整形组件123，由所述光整形组件123的所述复眼透镜1231形成所述有效光路101和所述边缘光路102，其中所述有效光路101的光线被所述光整形组件123的所述复眼透镜1231引导至所述图像生成单元13，其中所述边缘光路102的光线被所述光整形组件123的所述复眼透镜1231引导至所述光感应单元21。

优选地，所述光源单元111可以但不限于LED光源。本领域技术人员可以理解的是，所述LED光源呈具有高斯分布特性。在本实用新型的其他可选实施方式中，所述光源单元111还可被实施为LD光源。

优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述光源单元111的数量为三，且所述光源单元111为单色光源，即光源单元111a、光源单元111b、光源单元111c，作为示例的，所述光源单元111a为红光光源，所述光源单元111b为绿光光源，所述光源单元111c为蓝光光源。简言之，所述光源组件11的各所述光源单元111发出携带不同波段的光。

所述光处理组件12的所述准直透镜组121位于所述光源组件11的各所述光源单元111的光出传播方向。所述准直透镜组121对各所述光源单元111发出的光线准直。所述准直透镜组121进一步包括至少一准直透镜1211，所述准直透镜1211位于所述光源单元111的光出射方向，由所述准直透镜1211对各所述光源单元111出射的光线准直。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述准直透镜组121的所述准直透镜1211的数量为三，其中一所述的准直透镜1211正对于所述光源组件11的所述光源单元111。

所述光处理组件12的所述合束装置122包括至少一合束单元1221，其中所述合束单元1211对应于所述准直透镜组121的所述准直透镜1211，所述合束单元1211将各所述光源单元111发出的光线合束为一光束，并将所述光束引导至所述光整形组件123。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述合束单元1221可以但不限于一滤色片。所述合束装置122的所述合束单元1221的数量为三，其中各所述合束单元1221正对于各所述准直透镜1211和各所述光源单元111。作为示例的，所述合束单元1221所述合束单元1221被实施为红光滤色片、绿光滤色片以及蓝光滤色片。

可以理解的是，所述光源组件11的各所述光源单元111发出的不同波段的光经所述准直透镜组121准直后，所述合束装置122滤色合束各所述光源单元111的光线，并由所述合束装置122引导合束光线至所述光整形组件123的所述复眼透镜1231。

可以理解的是，所述光整形组件123的所述复眼透镜1231对合束的光束整形匀化，投射至所述反射镜1232、所述直角棱镜1233以及所述中继棱镜1234，借以所述反射镜1232、所述直角棱镜1233以及所述中继棱镜1234对所述有效光路101的光线折转后入射至成像芯片中，生成图像。

所述投影系统进一步包括至少一镜头30，所述镜头30沿光线传播方向被设置于所述图像生成单元13的后方，其中所述图像生成单元13生成的图像影像经所述光整形组件123的所述直角棱镜1233折射后向外投射。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述镜头30进一步包括多枚透镜，所述镜头30被用来放大及优化成像芯片生成图像的画质。

如图2示出了所述投影系统的工作流程，当所述反馈调节装置20的所述光感应单元21接收到所述边缘光路102的非有效光，检测所述非有效光的光数据信息，并传输至所述处理器22，由所述处理器22基于设定的预先设定的RGB三色光数据库判断系统色度值状态和外部环境光强等数据信息，并控制所述光源组件11的各所述光源单元111输出光束的色温和亮度，从而实现色温和亮度的稳定。

参照本实用新型说明书附图之图3所示，依照本实用新型第二较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。与上述第一较佳实施例不同的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21邻近或被设置于所述光整形组件123的所述反光镜1232。

详细地说，所述光整形组件123的所述复眼透镜1231对光线匀化整形并形成一有效光路101和至少一边缘光路102，其中所述至少一边缘光路102位于所述有效光路101的侧边，并且所述边缘光路102的光线能量级远小于所述有效光路101的光线的能量级，因此通过检测所述边缘光路102的光线对整体光效影响小。有效成像的光线经所述有效光路101引导至所述反光镜1232，非有效成像的光线经所述复眼透镜1231被引导至所述光感应单元21，以供所述光感应单元21检测所述非有效成像光线的能量。

参照本实用新型说明书附图之图4所示，依照本实用新型第三较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。与上述第一较佳实施例不同的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21邻近或被设置于所述光整形组件123的所述直角棱镜1233。

详细地说，所述直角棱镜1233具有一光入射面12331和一光出射面12332，其中所述反射镜1232反射的光线经所述直角棱镜1233的所述光入射面12331入射到所述直角棱镜1233，并通过所述直角棱镜1233引导所述成像光线至所述图像生成单元13。所述图像生成单元13发出的投影图像经所述直角棱镜1233的所述光出射面12332向外投射。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21邻近或被设置于所述直角棱镜1233的所述光出射面12332，即所述光感应单元21在所述直角棱镜1233出射光线端检测所述非有效成像光线。

相应地，所述直角棱镜1233的经折射形成一有效光路101和一边缘光路102，其中所述图像生成单元13生成的有效成像光线被所述直角棱镜1233引导经所述有效光路101投射至所述镜头30。所述图像生成单元13生成的光线被所述直角棱镜1233引导经所述边缘光路102投射至所述光感应单元21，以供所述光感应单元21检测所述边缘光路102的光线能量。

所述直角棱镜1233设有一反光槽12333，其中所述反光槽12333被形成于所述直角棱镜1233的所述光出射面12332，其中所述边缘光路102的光线经所述直角棱镜1233的所述反光槽12333反射至所述光感应单元21。

优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21被设置于所述镜头30，其中所述光感应单元21对应于所述直角棱镜1233的边缘。

参照本实用新型说明书附图之图5所示，依照本实用新型第四较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。与上述第一较佳实施例不同的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21的数量为二或三，其中所述光感应单元21邻近或被设置于所述光整形组件123的所述复眼透镜1231、所述反射镜1232或者所述直角棱镜1233。换言之，在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21的安装位置可以变换，并通过不同位置的所述光感应单元21检测不同位置处的非有效成像光线的能量，以提高检测准确性。值得一提的是，各所述光感应单元21与所述处理器22相通信地连接，其中各所述光感应单元21检测的数据信息被传输至所述处理器22，供所述处理器22根据各所述光感应单元21的检测数据信息控制所述光源组件11的各所述光源单元111的工作状态。

值得一提的是，所述光感应单元21的位置在此仅仅作为示例性质的，而非限制。因此，在其他可选实施例中，所述光感应单元21还可被设置于其他位置，用于检测所述光整形组件123形成的所述边缘光路102的非有效成像光线的能量。

参照本实用新型说明书附图之图6所示，依照本实用新型第五较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。所述投影系统包括一光源成像系统10和至少一反馈调节装置20，其中所述光源成像系统10与所述反馈调节装置20相通信地连接，由所述反馈调节装置20控制所述光源成像系统10射出光线的光学性能，比如亮度、色度等。所述反馈调节装置20被设置于所述光源成像系统10，由所述反馈调节装置20检测所述光源成像系统10非有效光路中光线的各光学性能，以生成对应于调节所述光源成像系统10的至少一反馈调节信号，其中所述反馈调节装置20基于所述反馈调节信号调整所述光源成像系统10的各光学性能。

所述光源成像系统10包括一光源组件11、一光处理组件12以及一图像生成单元13，所述光源组件11生成的光线经所述光处理组件12至所述至少一图像生成单元13，由所述图像生成单元13投射出投影图像。所述光源组件11生成的光线经所述光处理组件12引导形成一有效光路101，其中所述有效光路101的光线被所述光处理组件12引导至所述图像生成单元13。所述图像生成单元13基于所述有效光路101的光线生成投影图像，并向外投射所述投影图像。

所述光处理组件12基于所述光源组件11生成的光线进一步形成一分光光路102，即所述光源组件11产生的部分非有效成像光线被所述光处理组件12引导至所述分光光路102。所述光处理组件12形成的所述分光光路102对应于所述反馈调节装置20，以供所述反馈调节装置20检测所述分光光路102的光线能量，并根据检测的光能量控制所述光源组件11的工作状态。

如图6所述，所述光处理组件12包括一准直透镜组121、一合束装置122、一光线折转组件123，其中所述准直透镜组121、所述合束装置122以及所述光线折转组件123沿光束传播的方向依次地排布。所述光源组件11产生的光线经所述准直透镜组121准直后到达所述合束装置122，由所述合束装置122对于所述光源组件11产生的光线合束后引导至所述光线折转组件123，由所述光线折转组件123对所述光源组件11产生的光线整形，其中有效成像的光束被所述光线折转组件123引导至所述有效光路101，其中部分非有效光线经所述光线折转组件123引导至所述分光光路102。

所述光处理组件12进一步包括至少一分光元件124，其中所述分光元件124被设置于所述合束装置122，由所述分光元件124自所述合束装置122分光形成所述分光光路102，并引导所述分光光路102的光线至所述反馈调节装置20。

值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述反馈调节装置20的结构与上述较佳实施例相同，即所述反馈调节装置20包括一光感应单元21和与所述光感应单元21相通信连接的一处理器22，其中所述处理器22与所述光源组件11相电气连接，所述光感应单元21检测所述分光光路102的光线能量，其中所述处理器22根据所述光感应单元21的检测数据信息控制所述光源组件11。

如图6所示，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124被设置于所述合束装置122，所述光源组件11产生的光线经所述合束装置122合束后被所述分光元件124分光形成所述分光光路102。相应地，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21邻近或被设置于所述合束装置122，并且所述光感应单元21正向对应于所述分光元件124形成的所述分光光路102。

优选地，所述分光元件124被实施为偏振分光膜，其中所述分光元件124通过镀膜的方式被设置于所述合束装置122。可选地，在其他可选实施例中，所述分光元件124还可被实施为波段截止膜，例如常规绿色波段500-625nm波段，镀截止膜至615nm，预留10nm波段用来检测。可以理解的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124的具体实施方式在此仅仅作为示例性的，而非限制。作为示例的，所述分光元件124是通过镀膜的方式形成的透S反P(或透P反S)的分光膜，其中所述光感应单元21能够接收偏振态为S(或P)的偏振光，作为光源检测的信号光。

换言之，所述分光元件124通过镀膜的方式被设置于所述合束装置122，其中所述分光元件124分光形成所述有效光路101和所述分光光路102，可以理解的是，所述分光光路102和所述有效光路101分离。因此，通过检测所述分光光路102光线能量的方式检测所述光源组件11的光学性能参数，不会影响有效光路101的光效。

相应地，所述光源组件11包括至少一光源单元111，其中所述光源单元111与所述处理器22相电气连接，由所述处理器22控制各所述光源单元111的工作状态，比如调整各所述光源单元111的色温、亮度等光学性能。

优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述光源单元111可以但不限于LD光源。在本实用新型的其他可选实施方式中，所述光源单元111还可被实施为LED光源。

所述光源单元111被实施为单色光光源，所述光源单元111包括一红光光源111a、一绿光光源111b以及一蓝光光源111c。所述红光光源111a发出红光，所述绿光光源111b发出绿色光线，所述蓝光光源111c发出蓝色光线。所述光源单元111进一步包括一红外光源111d，其中所述红外光源111d被用于调整光路。值得一提的是，在本实用新型的该优选实施例中，所述光源单元111的数量在此仅仅作为示例性的，而非限制。所述红外光源111d为其他可见光源提供定位基准，其他可见光源依次基准进行装调，因其光源的不可见性校准后不影响成像。

进一步地，所述准直透镜组121包括至少一准直透镜1211，所述准直透镜1211被设置于所述合束装置122和所述光源单元111之间，用于对所述光源单元111发出的光线准直。作为示例的，在本实用新型的该优选实施例中，所述准直透镜组121的所述准直透镜1211的数量为三个或多个，其中各所述光源单元111和所述合束装置122之间设置至少一所述准直透镜1211。

与上述较佳实施例相同的是，所述合束装置122包括至少一合束单元1221，其中所述合束单元1211对应于所述准直透镜组121的所述准直透镜1211，各所述合束单元1211将各所述光源单元111发出的光线合束为一合束光束，并将所述光束引导至所述光整形组件123。

优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124被设置于所述合束装置122的所述合束单元1221。优选地，在本实用新型的该优选实施例中，所述合束单元1221可以但不限于一滤色片。所述合束装置122的所述合束单元1221的数量为四，其中各所述合束单元1221正对于各所述准直透镜1211和各所述光源单元111。作为示例的，所述合束单元1221被实施为红光滤色片、绿光滤色片以及蓝光滤色片。

更优选地，所述分光元件124被设置于沿光线传播方向远端的所述合束单元1221。换言之，各所述光源单元111产生的光源在所述合束装置122合束后，经所述分光元件124分离形成所述分光光路102和所述有效光路101。值得一提的是，所述分光元件124分离形成的所述分光光路102的光线能量级远小于所述有效光路101的成像光线的能量级。因此，通过所述分光元件124分离形成的所述分光光路102对整体光效影响小。

所述光线折转组件123沿光线传播方向被设置于所述合束装置122后方，其中所述合束装置122合束后的光线经所述光线折转组件122折转，调整所述光线的传播方向，所述有效光路101的光线被所述光线折转组件122引导至所述图像生成单元13。

相应地，所述光线折转组件123进一步包括至少一多边棱镜1231和至少一分光棱镜1232，其中所述至少一多边棱镜1231和所述至少一分光棱镜1232按照一定的次序和特定的位置关系引导和转折所述有效光路101的光线至所述图像生成单元13。

参照本实用新型说明书附图之图7所示，依照本实用新型第六较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。与上述第五较佳实施例不同的是，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21的位置和所述分光元件124的位置。

详细地说，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124被设置于所述光线折转组件123的所述多边棱镜1231，合束装置122合束后的光线经所述多边棱镜1231的折射和所述分光元件的分光，形成一有效光路101和一分光光路102，其中所述有效光路101的光线被所述多边棱镜1231引导至所述图像生成单元13，所述分光光路102的光线经所述分光元件124到达所述光感应单元21。相应地，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21邻近或被设置于所述光折转组件123的所述至少一多边棱镜1231。作为示例的，所述分光元件21通过镀膜的方式被设置于所述多边棱镜1231，所述分光元件21为P/S偏振分光膜或波段截止膜。

参照本实用新型说明书附图之图8所示，依照本实用新型第七较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。与上述第五较佳实施例不同的是，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21的位置和所述分光元件124的位置。

详细地说，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124被设置于所述光线折转组件123的所述分光棱镜1232，合束装置122合束后的光线经所述分光棱镜1232的折射和所述分光元件的分光，形成一有效光路101和一分光光路102，其中所述有效光路101的光线被所述分光棱镜1232引导至所述图像生成单元13，所述分光光路102的光线经所述分光元件124到达所述光感应单元21。相应地，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21邻近或被设置于所述光折转组件123的所述至少一分光棱镜1232。作为示例的，所述分光元件21通过镀膜的方式被设置于所述分光棱镜1232，所述分光元件21为P/S偏振分光膜或波段截止膜。

参照本实用新型说明书附图之图9所示，依照本实用新型第八较佳实施例的一投影系统在接下来的描述中被阐明。与上述第五较佳实施例不同的是，所述反馈调节装置20的所述光感应单元21的位置和所述分光元件124的位置。在本实用新型的该优选实施例中，所述光感应单元21和所述分光元件124的数量为两个、三个或多个。

详细地说，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124被设置于所述光处理组件12的所述合束装置122，和/或所述分光元件124被设置于所述光线折转组件123的所述多边棱镜1231，和/或所述分光元件124被设置于所述光线折转组件123的所述分光棱镜1232。相应地，所述光感应单元21邻近或被设置于所述分光元件124，所述分光元件124形成的所述分光光路102正向对应于所述光感应单元21。

换言之，在本实用新型的该优选实施例中，所述分光元件124和所述光感应单元21组合被设置于所述光处理组件12。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (13)

1.一具有反馈调节的投影系统，其特征在于，包括：

一光源成像系统，所述光源成像系统包括一光源组件、一光处理组件以及一图像生成单元，所述光源组件发出的有效成像光线经所述光处理组件处理后到达所述图像生成单元；和

至少一反馈调节装置，所述反馈调节装置包括一光感应单元和通信地连接于所述光感应单元的一处理器，其中所述处理器被电气连接于所述光源组件，所述光感应单元检测所述光源组件发出的非有效成像光线，并由所述处理器基于所述光感应单元检测的信息控制所述光源组件的工作状态。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述光处理组件包括一准直透镜组、一合束装置以及一光整形组件，其中所述准直透镜组、所述合束装置以及所述光整形组件依光束传播的方向依次排布，所述光整形组件形成一有效光路和一边缘光路，其中所述光整形组件引导所述有效光路的光线至所述图像生成单元，所述光整形组件引导所述边缘光路的光线至所述光感应单元。

3.根据权利要求2所述的投影系统，其中所述光整形组件包括一复眼透镜、一反射镜以及一直角棱镜，其中所述复眼透镜引导所述光源组件发出的光线形成所述有效光路和所述边缘光路，并由所述复眼透镜引导所述有效光路的光线经所述反射镜和所述直角棱镜到达所述图像生成单元，其中所述光感应单元邻近或被设置于所述复眼透镜。

4.根据权利要求2所述的投影系统，其中所述光整形组件包括一复眼透镜、一反射镜以及一直角棱镜，所述复眼透镜和所述反射镜之间形成所述有效光路和所述边缘光路，并由所述反射镜引导所述有效光路的光线经所述直角棱镜到达所述图像生成单元，其中所述光感应单元邻近或被设置于所述反射镜。

5.根据权利要求2所述的投影系统，其中所述光整形组件包括一复眼透镜、一反射镜以及一直角棱镜，所述复眼透镜和所述反射镜引导光线经所述直角棱镜到达所述图像生成单元，其中所述图像生成单元产生的投影图像经所述直角棱镜形成所述有效光路和所述边缘光路，并由所述直角棱镜向外投射所述有效光路的光线，其中所述光感应单元邻近或被设置于所述直角棱镜。

6.根据权利要求5所述的投影系统，其中所述直角棱镜具有一光入射面和一光出射面，光线经所述光入射面进入所述直角棱镜，并形成所述有效光路和所述边缘光路，所述直角棱镜进一步设有一反光槽，其中所述反光槽被形成于所述直角棱镜的光出射面，其中所述边缘光路的光线经所述反光槽反射至所述光感应单元。

7.根据权利要求2至6任一所述的投影系统，其中所述光整形组件进一步包括一导光元件，所述导光元件对应于所述边缘光路，借以所述导光元件引导所述边缘光路的光线至所述光感应单元。

8.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述光处理组件包括一准直透镜组、一合束装置以及一光线折转组件，其中所述准直透镜组、所述合束装置以及所述光线折转组件依光束传播的方向依次排布，所述光处理组件进一步包括至少一分光元件，所述分光元件形成一有效光路和一分光光路，其中所述分光元件引导所述有效光路的光线至所述图像生成单元，所述分光元件引导所述分光光路的光线至所述光感应单元。

9.根据权利要求8所述的投影系统，其中所述分光元件被设置于所述合束装置，所述光源组件发出的光线经所述准直透镜组准直和所述合束装置合束为一光束，所述分光元件引导合束的光线形成所述分光光路，并引导所述有效光路经所述光线折转组件到达所述图像生成单元，所述光感应单元邻近或被设置于所述合束装置。

10.根据权利要求8所述的投影系统，其中所述光线折转组件包括至少一多边棱镜和至少一分光棱镜，其中所述分光元件被设置于所述至少一多边棱镜，由所述分光元件引导合束的光线形成所述分光光路，并引导所述有效光路的光线经所述分光棱镜至所述图像生成单元，所述光感应单元邻近或被设置于所述多边棱镜。

11.根据权利要求8所述的投影系统，其中所述光线折转组件包括至少一多边棱镜和至少一分光棱镜，其中所述分光元件被设置于所述至少一分光棱镜，由所述分光元件引导合束的光线形成所述分光光路，并引导所述有效光路的光线至所述图像生成单元，所述光感应单元邻近或被设置于所述分光棱镜。

12.根据权利要求8至11任一所述的投影系统，其中所述分光元件选自由偏振分光膜、波段截止膜及其组合组成的膜组。

13.根据权利要求2或8所述的投影系统，其中所述光源组件包括至少一光源单元，所述光源单元选自由LED光源、LD光源及其组合组成的光源组。

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