TWI732197B - 投影系統及其調整方法 - Google Patents

Abstract

一種投影系統包含第一光源、第二光源、波長轉換元件、第一分光件及第二分光件。第一光源發出第一光線。第二光源發出第二光線。波長轉換元件將部分或全部的第二光線轉換為第三光線，且第三光線包含紅光及綠光。第一光線的波長範圍位於第三光線中紅光的波長範圍之內，且第一光線的波長範圍大於第三光線中紅光的峰值波長。第一分光件使第一光線穿透或反射。第二分光件移除部分第三光線中的紅光。第二分光件具有臨界透射波長，且臨界透射波長位於第一光線的波長範圍之內或之外以分別移除部分或不移除第一光線。

Description

投影系統及其調整方法

本案是有關於一種投影系統及其調整方法。

一般而言，採用黃色螢光輪的投影系統，難以同時達到數位影視標準(Digital Cinema Initiatives, DCI)所規範的亮度、色彩飽和度及白平衡。由於黃色螢光輪所轉換出的黃光中所包含的紅光及綠光比例不均勻，若欲達到數位影視標準所規範的色彩飽和度及白平衡，則需要使用額外的元件去削減紅光或綠光。然而，此舉導致投影系統的亮度降低，若欲達到數位影視標準所規範的亮度標準，則需增加整體光源的功率。然而，光源的功率並不能無上限地增加，且光源在高功率運作下會有過熱、壽命縮減及效能下降等風險產生。

本揭露之一技術態樣為一種投影系統。

根據本揭露一實施方式，一種投影系統包含第一光源、第二光源、波長轉換元件、第一分光件及第二分光件。第一光源發出第一光線。第二光源發出第二光線。波長轉換元件將部分或全部的第二光線轉換為第三光線，且第三光線包含紅光及綠光。第一光線的波長範圍位於第三光線中紅光的波長範圍之內，且第一光線的波長範圍大於第三光線中紅光的峰值波長。第一分光件使第一光線穿透或反射。第二分光件移除部分第三光線中的紅光。第二分光件具有臨界透射波長，且臨界透射波長位於第一光線的波長範圍之內或之外以分別移除部分或不移除第一光線。

在本揭露一實施方式中，上述第二光線的峰值波長小於第三光線的峰值波長，且第三光線的峰值波長小於第一光線的峰值波長。

在本揭露一實施方式中，上述投影系統更包含將第二光線分為第一部分與第二部分的光線分配裝置，且波長轉換元件將第一部分的第二光線轉換為第三光線。

在本揭露一實施方式中，上述第一光線依序經過第一分光件及第二分光件，且第一部份的第二光線依序經過第二分光件、波長轉換元件及第二分光件，且第二部分的第二光線依序經過第一分光件及第二分光件。

在本揭露一實施方式中，上述第一分光件將第一光線及第二部分的第二光線合併，且第二分光件將未被移除的第一光線、第二部分的第二光線及未被移除的第三光線合併成白光。

在本揭露一實施方式中，上述投影系統更包含整合桿，且白光入射至整合桿中。

在本揭露一實施方式中，上述投影系統更包含發出第四光線的第三光源。

在本揭露一實施方式中，上述第一光線依序經過第一分光件及第二分光件，且第二光線依序經過第二分光件、波長轉換元件及第二分光件，且第四光線依序經過第一分光件及第二分光件。

在本揭露一實施方式中，上述第二光線的峰值波長小於第四光線的峰值波長，且第四光線的峰值波長小於第三光線的峰值波長，且第三光線的峰值波長小於第一光線的峰值波長。

在本揭露一實施方式中，上述第一分光件將第一光線及第四光線合併，且第二分光件將未被移除的第一光線、未被移除的第三光線及第四光線合併成白光。

在本揭露一實施方式中，上述投影系統更包含整合桿，且白光入射至整合桿中。

在本揭露一實施方式中，上述第二分光件為具有半透射波長的分色鏡，且半透射波長介於第一光線的峰值波長與第三光線的峰值波長之間。

在本揭露一實施方式中，上述第一光線的波長範圍為637nm至642nm，且第二分光件的半透射波長為629nm。

在本揭露一實施方式中，上述第一光線的波長範圍為642nm至646nm，且第二分光件的半透射波長為631nm。

在本揭露一實施方式中，上述投影系統更包含兩端之半透射波長分別為565nm及586nm的陷波濾波器，其且最低穿透率小於40%。

本揭露之一技術態樣為一種投影系統的調整方法。

在本揭露一實施方式中，投影系統的調整方法包含下列步驟：(a)使用第二分光件移除部分的第一光線及/或部分的第三光線；(b)調整第一光線的第一移除量及第三光線的第二移除量；(c)調整第一光源的功率，使投影系統的色彩飽和度及白平衡達到預設標準；以及(d)重複步驟(b)及步驟(c)，找出第一光源的最低功率。

在本揭露一實施方式中，上述步驟(a)更包含：訂定分界值，移除第一光線中波長小於分界值的部分，並移除第三光線中波長大於分界值的部分。

在本揭露一實施方式中，上述分界值介於第一光線的峰值波長及第三光線的峰值波長之間。

在本揭露一實施方式中，上述步驟(b)更包含：藉由調整分界值來調整第一光線的第一移除量及第三光線的第二移除量。

在本揭露一實施方式中，上述步驟(b)更包含：藉由三色刺激值對第一光線的第一移除量及第三光線的第二移除量進行加權，並計算出最適當的分界值。

在本揭露上述實施方式中，投影系統在第一光源的輔助下，能夠在較低的功率下達到數位影視標準(Digital Cinema Initiatives, DCI)，有效降低光源因功率過高而產生熱衰退的風險。此外，適當地選擇第二分光件，使投影系統中紅色、綠色及藍色的強度比例、白平衡及色域廣度更容易達到數位影視標準。此外，本揭露還提出上述投影系統的調整方法，除色光強度外，還考慮人眼辨識三原色的三色刺激值問題，有效改善投影系統的運作效率。最後，上述投影系統及其調整方法皆相容於現有技術，可在不須額外付出龐大成本的前提下，便能得到上述技術效果。

以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之投影系統100的俯視圖。投影系統100包含第一光源110、第二光源120、第三光源130、波長轉換元件140、第一分光件150、第二分光件160、整合桿(light integrator)170及光路調整元件180。第一光源110發出第一光線L1，第二光源120發出第二光線L2，第三光源130發出第四光線L4。波長轉換元件140將第二光線L2轉換為第三光線L3。第一分光件150將第一光線L1與第四光線L4合併至第二分光件160，而第二分光件160接著將第一光線L1、第三光線L3及第四光線L4合併至整合桿170中。需特別說明的是，上述分光件將各路光線合併指的是一種光路上的整合，各路光線可能按時序交替發光或同時發光。

如第1圖所示，第一光源110發出的第一光線L1依序經過第一分光件150及第二分光件160。第二光源120發出的第二光線L2依序經過光路調整元件180、第二分光件160、波長轉換元件140及第二分光件160。第三光源130發出的第四光線L4依序經過第一分光件150及第二分光件160。應瞭解到，上述光路可依實務需求進行修改。舉例來說，可在第1圖的光路各處設置光路調整元件180，以改變光路的行進方向及元件設置的位置。具體來說，光路調整元件180可為反射鏡。

如第1圖所示，第一分光件150及第二分光件160將一道光線中不同的波段分開。在本實施方式中，第一分光件150及第二分光件160會反射一個特定波段的光線，並允許其他波段的光線穿透，藉此分開一道光線中不同的波段。具體來說，在本實施方式中的第一分光件150及第二分光件160皆為分色鏡(dichroic)，並可藉由設定分色鏡的半透射波長(T50%)，來決定反射的波段及穿透的波段。在其他實施方式中，第一分光件150及第二分光件160可為其他元件，例如可使用分色稜鏡(x cube)來分離光線中不同的波段。

如第1圖所示，第一光線L1及第四光線L4分別入射至第一分光件150的兩相對表面。第一分光件150反射第一光線L1，並允許第四光線L4穿透，使得第一光線L1及第四光線L4在第一分光件150的同一側合併為同一路光束。

如第1圖所示，包含第一光線L1與第四光線L4的光束及第二光線L2入射至第二分光件160的同一側。第二分光件160允許第一光線L1、第二光線L2及第四光線L4穿透。穿透第二分光件160後的第二光線L2入射至波長轉換元件140，且被波長轉換元件140轉換為第三光線L3並反射至第二分光件160的另一側，此時第二分光件160反射第三光線L3，使第一光線L1、第三光線L3及第四光線L4合併為同一路光束。

如第1圖所示，第一光線L1、第三光線L3及第四光線L4沿一條光路徑入射至整合桿170中。需要說明的是，在整合桿170之中、前方或後方的光路上也可增加光學元件以對第一光線L1、第三光線L3及第四光線L4進行細部調整，以優化投影系統100表現。

第2圖繪示第1圖之投影系統100的各光線的強度─波長關係圖。各光線的峰值波長由小至大依序為第二光線L2、第四光線L4、第三光線L3及第一光線L1。

如第2圖所示，具體來說，在本實施方式中，第一光源110為紅光雷射，其發出的第一光線L1的波長範圍約為637nm至646nm，且其峰值波長約為638nm。第二光源120為藍光雷射，其發出的第二光線L2的峰值波長約為455nm。第三光源130為藍光雷射，其發出的第四光線L4的峰值波長約為462nm。在本實施方式中，波長轉換元件140(如第1圖所示)為黃色螢光輪(yellow phosphor wheel)，且第二光線L2被波長轉換元件140轉換出的第三光線L3的峰值波長介於約500nm至700nm之間。

在一些實施方式中，可依波長轉換元件140的特性調整第二光源120發出的第二光線L2的波形、波長範圍及峰值波長，來達到較佳的轉換效果，以增加所轉換出的第三光線L3的強度。以本實施方式為例，可依黃色螢光輪上的螢光粉對不同波段的光線具有不同的轉換率的特性，調整第二光源120所發出的第二光線L2的波長範圍及峰值波長。

如第2圖所示，第三光線L3可再分為峰值波長約介於500nm至600nm之間的綠光L3g，以及峰值波長約介於600nm至700nm之間的紅光L3r。

如第1圖及第2圖所示，由於第三光線L3包含綠色及紅色波段，且第四光線L4包含藍色波段，因此第三光線L3及第四光線L4合併至整合桿170中的光線可作為投影系統100的原始色光(即白光)。如第2圖所示，在一些情形下，第三光線L3中之紅光L3r的強度較綠光L3g的強度低，此時可藉由一併入射至整合桿170中的第一光線L1來調整整體紅色波段的強度。

如第1圖以及第2圖所示，藉由調整第一光源110所發出之第一光線L1的強度及峰值波長，可輕易使投影系統100之原始色光的色彩飽和度、白平衡及亮度達到數位影視標準(Digital Cinema Initiatives, DCI)。此外，第一光源110還分擔了原先第二光源120為驅動波長轉換元件140所需提供的較高功率，使得第二光源120可在輸出較低功率的條件下運作，降低了波長轉換元件140在高能轉換下出現熱衰退(thermal quench)的風險。

第3圖繪示第1圖之投影系統100的第二分光件160的反射率─波長關係圖以及第三光線L3中紅光L3r的波段與第一光線L1的波段的強度─波長關係圖。如第3圖所示，第二分光件160反射大部分波長小於其半透射波長(即第3圖中反射率為50%處的波長)的光線，並允許大部分波長大於其半透射波長的光線穿透。也就是說，第1圖所示的第二分光件160反射大部分的第三光線L3，並允許大部分的第一光線L1穿透。藉由調整第二分光件160的半透射波長，可控制第一光線L1與第三光線L3中紅光L3r合併至整合桿170中的比例。舉例來說，將第二分光件160的半透射波長調整為介於第一光線L1的峰值波長與第三光線L3的峰值波長之間，可確保大部分的第一光線L1與第三光線L3皆被合併至整合桿170中。

如第3圖所示，在本實施方式中，第三光線L3中的紅光L3r具有較寬的波長範圍，且第一光線L1具有較窄的波長範圍。此外，第一光線L1的波長範圍位於第三光線L3中之紅光L3r的波長範圍之內，且第一光線L1的波長範圍大於紅光L3r的峰值波長。也就是說，第一光線L1的波長範圍被紅光L3r的波長範圍所包含。因此，若欲使第一光線L1穿透第二分光件160並使第三光線L3反射至整合桿170中，無論如何調整第二分光件160的半透射波長，第二分光件160都會移除部分的第三光線L3，而無法使全部的第一光線L1及全部的第三光線L3皆被合併至整合桿170中。

具體來說，若使第二分光件160的半透射波長變長，則會增加第二分光件160對第三光線L3的反射率，如此一來，便會影響第一光線L1的透射率。反之，若使第二分光件160的半透射波長變短，則雖然會增加第一光線L1的透射率，但便會減少第三光線L3的反射率。因此，對於第二分光件160之半透射波長的設計必需做特別的考量。

由於第一光源110所發出的第一光線L1為顏色飽和度較高的光線，因此在一些實施方式中，可設計將第一光源110所發出的第一光線L1完全被保留。也就是說，當半透射波長的位置位於第一光線L1之波長範圍中的最短波長之外，此時第二分光件160的全透射波段(即反射率為0%，R=0%的波段)中的最短波長小於第一光線L1之波長範圍中的最短波長。在此情形下，幾乎所有(即趨近於100%)的第一光線L1皆可穿透第二分光件160。換句話說，雖然部分的紅光L3r因穿透過第二分光件160而被犧牲掉，但取而代之的則是顏色飽和度較高的第一光線L1入射至整合桿170中。在此情形下，需要更多第一光源110來使得白平衡達到數位影視標準。需要說明的是，上述全透射波段中的最短波長稱為臨界透射波長，在下述之另一種分光件的設計上，第二分光件160會反射大部分波長大於其半透射波長的光線，並允許大部分波長小於其半透射波長的光線穿透，而這種全透射波段中的最長波長同樣稱為臨界透射波長。

在本實施方式中，在設計上移除部分的第一光源110所發出的第一光線L1，並使部分的第一光線L1入射至整合桿170中。也就是說，使第二分光件160的反射率為0%的波段(即全透射波段)中的最短波長(臨界透射波長)介於第一光線L1的波長範圍之間。在此情形下，部分的第一光線L1不會被合併至整合桿170中，而這與完整保留第一光線L1至整合桿170中的實施方式相比，較多的第三光線L3被合併至整合桿170中。由於第一光線L1的強度大於第三光線L3的強度，因此與完整保留第一光線L1至整合桿170中的實施方式相比，入射至整合桿170中的光線強度較低。因此，在本實施方式中，第一光源110可在較低的輸出功率下使白平衡達到數位影視標準。

舉例來說，在一實施方式中，第一光線L1的波長範圍介於637nm至642nm之間，且此時第二分光件160的半透射波長為629nm(其臨界透射波長介於637nm至642nm之間)。整體來說，第二分光件160移除了約5.5%來自第一光源110所發出的第一光線L1。然而，在此情形下，藉由調整第一光源110的輸出功率使投影系統100達到數位影視標準後，與完整保留第一光線L1至整合桿170中的實施方式相比，節省了8.4%之第一光源110的輸出功率。

在另一實施方式中，第一光線L1的波長範圍介於642nm至646nm之間，而此時第二分光件160的半透射波長為631nm(其臨界透射波長介於642nm至646nm之間)。整體來說，此實施方式也可得到相近的功效，即第二分光件160移除了約5.5%來自第一光源110所發出的第一光線L1，且在達到數位影視標準的前提下，與完整保留第一光線L1至整合桿170中的實施方式相比，節省了8.4%之第一光源110的輸出功率。

應瞭解到，上述數值相關描述僅為舉例，且本領域通常知識者應依實務需求進行彈性調整，本揭露並不以上述為限。舉例來說，在某些實務的設計上，可依第三光線L3中綠色波段與紅色波段的強度比例分布需求，將第二分光件160設計為不移除部分的第一光線L1，而使全部的第一光線L1入射至整合桿170中。

第4圖繪示第1圖之投影系統100的陷波濾波器(notch filter)190的透射率─波長關係圖。陷波濾波器190可位於整合桿170中。在一些實施方式中，由於第三光線L3中之綠色波段的強度高於紅色波段的強度，因此投影系統100中還可包含陷波濾波器190，以調整投影系統100中綠色波段與紅色波段的強度比例。陷波濾波器190可分別降低綠色波段或紅色波段的強度，藉此調整投影系統100中綠色與紅色的強度比例，以達到較佳的色彩平衡。

在本實施方式中，由於第一光源110及第二分光件160的設計已改善了投影系統100中綠色波段與紅色波段的強度比例，因此陷波濾波器190僅需稍微降低投影系統100中綠色波段的強度，即可達到所需的色彩平衡。

具體來說，可採用第4圖所示的陷波濾波器190，其兩端的半透射波長為565nm及586nm，且其最低穿透率約小於40%。在本實施方式中，陷波濾波器190僅削減了約20%的整體亮度即可達到數位影視標準。在未使用第一光源110與第二分光件160的實施方式中，所使用之陷波濾波器190的最低穿透率約小於10%，且其需削減約40%的整體亮度以達到數位影視標準。也就是說，本實施方式更能有效地利用第一光源110、第二光源120及第三光源130。

第5圖繪示根據本揭露另一實施方式之投影系統100a的俯視圖。與第1圖的投影系統100相比，投影系統100a同樣包含第一光源110、第二光源120、第三光源130、波長轉換元件140、第一分光件150、第二分光件160、整合桿170及光路調整元件180，其元件及功能與前述實施方式相同之處以下不再贅述。在本實施方式中，第一分光件150允許第一光線L1穿透並反射第四光線L4。第二分光件160的設計為反射大部分波長大於其半透射波長的光線，並允許大部分波長小於其半透射波長的光線穿透，且其全透射波段的最大波長為臨界透射波長。因此，本實施方式同樣將第二分光件160的臨界透射波長調整為位在第一光線L1的波長範圍之內，但是以穿透的方式移除部分的第一光線L1，並以反射的方式移除第三光線L3中部分的紅光L3r，使得部分的第一光線L1及部分的第三光線L3合併至整合桿170中，如此一來，同樣可達到本揭露上述之功效。

第6圖繪示根據本揭露另一實施方式之投影系統100b的俯視圖。與第1圖的投影系統100相比，投影系統100b同樣包含第一光源110、第二光源120、波長轉換元件140、第一分光件150、第二分光件160、整合桿170及光路調整元件180，其元件及功能與前述實施方式相同之處以下不再贅述。然而，投影系統100b不具有第三光源130(即不具有第四光線L4)，且更包含光線分配裝置200。此外，第一分光件150允許第一光線L1中特定的波段穿透，並以反射的方式移除第一光線L1中的其他波段。如第6圖所示，光線分配裝置200將第二光源120所發出的第二光線L2分為第一部分L2a及第二部分L2b。第一部分L2a的第二光線L2依序經過光路調整元件180、第二分光件160及波長轉換元件140。第二部分L2b的第二光線L2則依序經過第一分光件150及第二分光件160。

具體來說，第一光線L1及第二部分L2b的第二光線L2分別入射至第一分光件150的兩相對表面。第一分光件150允許第一光線L1穿透，並反射第二部分L2b的第二光線L2，使得第一光線L1及第二部分L2b的第二光線L2在第一分光件150的同一側合併為同一路光束。包含第一光線L1與第二部分L2b的第二光線L2的光束及第一部分L2a的第二光線L2入射至第二分光件160的同一側，且第二分光件160允許第一光線L1、第一部分L2a的第二光線L2及第二部分L2b的第二光線L2穿透。穿透第二分光件160後的第一部分L2a的第二光線L2入射至波長轉換元件140，且被波長轉換元件140轉換為第三光線L3並反射至第二分光件160的另一側，此時第二分光件160反射第三光線L3，使得第一光線L1、第二部分L2b的第二光線L2及第三光線L3合併為同一路光束入射至整合桿170中。

在本實施方式中，第一部分L2a的第二光線L2及第二部分L2b的第二光線L2皆與未經過光線分配裝置200前的第二光線L2具有相同的波長範圍，也就是說，光線分配裝置200並不影響所經過之第二光線L2的波長。光線分配裝置200僅針對第二光線L2的能量作分配。在本實施方式中，光線分配裝置200允許第二光線L2中部分的能量(例如40%的能量)穿透以形成第一部分L2a的第二光線L2，並反射第二光線L2中剩餘部分的能量(例如60%的能量)以形成第二部分L2b的第二光線L2。在一實施方式中，光線分配裝置200可透過在不同的角度具有不同的穿透率以達到光線分配的效果，具體來說，光線分配裝置200可為中性濾光片(neutral density filter, ND filter)，但並不用以限制本揭露。

在本實施方式中，同樣將第二分光件160的臨界透射波長調整為位於第一光線L1的波長範圍之內，且以反射的方式移除部分的第一光線L1，並以穿透的方式移除第三光線L3中部分的紅光L3r，使得部分的第一光線L1及部分的第三光線L3合併至整合桿170中，如此一來，同樣可達到本揭露上述之功效。

第7圖繪示第6圖之投影系統100b的各光線的強度─波長關係圖。各光線的峰值波長由小至大依序為第二光線L2、第三光線L3及第一光線L1。在本實施方式中，由於不具有發出第四光線L4(峰值波長約為462nm)的第三光源130，因此藍光的來源僅剩第二光源120所發出的第二光線L2(峰值波長約為455nm)，使得投影系統100b與投影系統100、100a相比，其整體所呈現的色調較偏向波長較短的藍紫色。此外，由於移除了第三光源130，因此可使投影系統100b的體積減小，進而達到簡化系統的目的。

第8圖繪示第1圖之投影系統100的調整方法210的流程圖。應瞭解到，相同的概念也可應用於第5圖及第6圖分別所示的投影系統100a、100b，在此為方便說明僅舉投影系統100為例。如前文所述，可藉由調整第二分光件160的半透射波長來優化第1圖所示的投影系統100，使投影系統100可在較低功率的運作下達到數位影視標準。以下將參照第8圖說明如何得到第二分光件160之半透射波長的具體數值。

如第1圖及第8圖所示，調整方法210使於步驟S220，使用第二分光件160移除部分的第一光線L1及部分的第三光線L3。在步驟S220中，可訂定一個分界值，且移除第一光線L1中波長小於此分界值的部分，並移除第三光線L3中波長大於此分界值的部分。具體來說，可參考第3圖所示之使用分色鏡作為第二分光件160的實施方式。

如第3圖及第8圖所示，在步驟S220中，第二分光件160的半透射波長介於第一光線L1與第三光線L3的峰值波長之間。舉例來說，若第一光線L1的峰值波長為635nm，且第三光線L3的峰值波長為620nm，則將第二分光件160的半透射波長設定為介於620nm至635nm之間。在本實施方式中，設定第二分光件160的半透射波長為620nm。

如第1圖及第8圖所示，接著執行步驟S230，調整第一光線L1的第一移除量及第三光線L3的第二移除量。如前文所述，隨著第二分光件160的半透射波長改變，第一光線L1的反射率及第三光線L3的透射率會相應改變。也就是說，可藉由調整步驟S220中之分界值來調整第一光線L1的第一移除量及第三光線L3的第二移除量。

具體來說，由於在步驟S220中已設定第二分光件160的半透射波長為極值620nm，此時可以1nm為單位來改變第二分光件160的半透射波長。也就是說，在步驟S230中，將第二分光件160的半透射波長改變為621nm。

如第1圖及第8圖所示，接著進行步驟S240，調整第一光源110的功率，使投影系統100的色彩飽和度及白平衡達到預設標準。具體來說，此預設標準可為數位影視標準。在步驟S240中，記錄投影系統100達到數位影視標準時，第一光源110所需輸出的功率。

如第1圖及第8圖所示，接著進行步驟S250，重複步驟S230及步驟S240，以找出第一光源110所輸出之功率的最低值。也就是說，接著依序測試當第二分光件160的半透射波長為622nm、623nm…635nm時，達到數位影視標準時第一光源110所需輸出的功率，並找出第一光源110輸出之功率的最低值。

在經過步驟S220至步驟S250後，可採用第一光源110的輸出功率為最低值時所對應的第二分光件160，使投影系統100可在節省功率輸出的狀態下運作。在一些實施方式中，不一定要採用第一光源110的輸出功率為最低值時所對應的第二分光件160，應依實務需求進行第二分光件160的選擇。

在一些實施方式中，可藉由人眼的三色刺激值對第一光線L1與第三光線L3的強度進行加權，並直接計算出最適當之第二分光件160的半透射波長。接著，由該半透射波長為基準進行微調，以找出最適當的值。

應瞭解到，以上說明僅為舉例，本揭露並不以上述為限。舉例來說，可依實務需求省略部分步驟，或可在上述步驟的前、中或後增加額外程序。

綜上所述，投影系統100、100a、100b在第一光源110的輔助下，能夠在較低的功率下達到數位影視標準(Digital Cinema Initiatives, DCI)，有效降低光源因功率過高而產生熱衰退的風險。此外，適當地選擇第二分光件160，使投影系統100、100a、100b中紅色、綠色及藍色的強度比例、白平衡及色域廣度更容易達到數位影視標準。此外，本揭露還提出上述投影系統100、100a、100b的調整方法210，除色光強度外，還考慮人眼辨識三原色的三色刺激值問題，有效改善投影系統100、100a、100b的運作效率。最後，上述投影系統100、100a、100b及其調整方法皆相容於現有技術，可在不須額外付出龐大成本的前提下，便能得到上述技術效果。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100a、100b‧‧‧投影系統 110‧‧‧第一光源 120‧‧‧第二光源 130‧‧‧第三光源 140‧‧‧波長轉換元件 150‧‧‧第一分光件 160‧‧‧第二分光件 170‧‧‧整合桿 180‧‧‧光路調整元件 190‧‧‧陷波濾波器 200‧‧‧光線分配裝置 210‧‧‧調整方法 S220、S230、S240、S250‧‧‧步驟 L1‧‧‧第一光線 L2‧‧‧第二光線 L2a‧‧‧第一部分 L2b‧‧‧第二部分 L3‧‧‧第三光線 L3r‧‧‧紅光 L3g‧‧‧綠光 L4‧‧‧第四光線

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之投影系統的俯視圖。 第2圖繪示第1圖之投影系統的各光線的強度─波長關係圖。 第3圖繪示第1圖之投影系統的第二分光件的反射率─波長關係圖以及第三光線中紅光的波段與第一光線的波段的強度─波長關係圖。 第4圖繪示第1圖之投影系統的陷波濾波器的透射率─波長關係圖。 第5圖繪示根據本揭露另一實施方式之投影系統的俯視圖。 第6圖繪示根據本揭露另一實施方式之投影系統的俯視圖。 第7圖繪示第6圖之投影系統的各光線的強度─波長關係圖。 第8圖繪示第1圖之投影系統的調整方法的流程圖。

100‧‧‧投影系統

110‧‧‧第一光源

120‧‧‧第二光源

130‧‧‧第三光源

140‧‧‧波長轉換元件

150‧‧‧第一分光件

160‧‧‧第二分光件

170‧‧‧整合桿

180‧‧‧光路調整元件

190‧‧‧陷波濾波器

L1‧‧‧第一光線

L2‧‧‧第二光線

L3‧‧‧第三光線

L4‧‧‧第四光線

Claims (20)

1. 一種投影系統，包含：一第一光源，發出一第一光線；一第二光源，發出一第二光線；一波長轉換元件，將部分或全部的該第二光線轉換為一第三光線，且該第三光線包含一紅光及一綠光，其中該紅光的強度低於該綠光的強度，該第一光線的波長範圍位於該紅光的波長範圍之內，且該第一光線的波長範圍大於該紅光的峰值波長；一第一分光件，使該第一光線穿透或反射；以及一第二分光件，移除部分的該紅光，且具有一臨界透射波長，其中該臨界透射波長位於該第一光線的波長範圍之內或之外以分別移除部分或不移除該第一光線，且該第二光線經由該第二分光件穿透或反射後入射至該波長轉換元件。
2. 如請求項1所述的投影系統，其中該第二光線的峰值波長小於該第三光線的峰值波長，且該第三光線的峰值波長小於該第一光線的峰值波長。
3. 如請求項1所述的投影系統，更包含：一光線分配裝置，將該第二光線分為一第一部分與一第二部分，且該波長轉換元件將該第一部分的該第二光線轉換為該第三光線。
4. 如請求項3所述的投影系統，其中該第一光 線依序經過該第一分光件及該第二分光件，且該第一部份的該第二光線依序經過該第二分光件、該波長轉換元件及該第二分光件，且該第二部分的該第二光線依序經過該第一分光件及該第二分光件。
5. 如請求項3所述的投影系統，其中該第一分光件將該第一光線及該第二部分的該第二光線合併，且該第二分光件將未被移除的該第一光線、該第二部分的該第二光線及未被移除的該第三光線合併成一白光。
6. 如請求項5所述的投影系統，更包含一整合桿，其中該白光入射至該整合桿中。
7. 如請求項1所述的投影系統，更包含一第三光源，發出一第四光線。
8. 如請求項7所述的投影系統，其中該第一光線依序經過該第一分光件及該第二分光件，且該第二光線依序經過該第二分光件、該波長轉換元件及該第二分光件，且該第四光線依序經過該第一分光件及該第二分光件。
9. 如請求項7所述的投影系統，其中該第二光線的峰值波長小於該第四光線的峰值波長，且該第四光線的峰值波長小於該第三光線的峰值波長，且該第三光線的峰值波長小於該第一光線的峰值波長。
10. 如請求項7所述的投影系統，其中該第一分光件將該第一光線及該第四光線合併，且該第二分光件將未被移除的該第一光線、未被移除的該第三光線及該第四光線合併成一白光。
11. 如請求項10所述的投影系統，更包含一整合桿，其中該白光入射至該整合桿中。
12. 如請求項1所述的投影系統，其中該第二分光件為一分色鏡，且具有一半透射波長，該半透射波長介於該第一光線的峰值波長與該第三光線的峰值波長之間。
13. 如請求項12所述的投影系統，其中該第一光線的波長範圍為637nm至642nm，且該第二分光件的該半透射波長為629nm。
14. 如請求項12所述的投影系統，其中該第一光線的波長範圍為642nm至646nm，且該第二分光件的該半透射波長為631nm。
15. 如請求項1所述的投影系統，更包含一陷波濾波器，其兩端的半透射波長分別為565nm及586nm，且最低穿透率小於40%。
16. 一種如請求項1所述的投影系統的調整方法，包含下列步驟：(a)使用該第二分光件移除部分的該第一光線及/或部分的該第三光線；(b)調整該第一光線的一第一移除量及該第三光線的一第二移除量；(c)調整該第一光源的一功率，使該投影系統的色彩飽和度及白平衡達到一預設標準；以及(d)重複步驟(b)及步驟(c)，找出該第一光源的最低該功率。
17. 如請求項16所述的投影系統的調整方法，其中步驟(a)更包含：訂定一分界值，移除該第一光線中波長小於該分界值的部分，並移除該第三光線中波長大於該分界值的部分。
18. 如請求項17所述的投影系統的調整方法，其中該分界值介於該第一光線的峰值波長及該第三光線的峰值波長之間。
19. 如請求項18所述的投影系統的調整方法，其中步驟(b)更包含：藉由調整該分界值來調整該第一光線的該第一移除量及該第三光線的該第二移除量。
20. 如請求項19所述的投影系統的調整方法，其中步驟(b)更包含：藉由三色刺激值對該第一光線的該第一移除量及該第三光線的該第二移除量進行加權，並計算出最適當的該分界值。

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