CN105025279B - 一种光源***及投影显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学显示领域，具体提供了一种光源***及投影显示装置。本发明的一种光源***，包括至少三个光源用于产生至少两个宽谱光、分光合光装置、至少两个空间光调制器，第一空间光调制器和第二空间光调制器。本发明的投影显示装置包括该光源***。本发明的***和装置中的第一宽谱光、第二宽谱光经分光合光装置进行分光后产生至少两种颜色的4种主波长的光，从而扩大了色域范围，提高了图像显示的品质，另外采用两个空间光调制器同时对光进行调制，在保证图像显示的品质下，兼顾了产品的成本。

Description

一种光源***及投影显示装置
技术领域
本发明涉及光学显示领域，更具体的说，涉及一种光源***及投影显示装置。
背景技术
在现有的光源***中，SLM(spatial light modulator，空间光调制器)用来对空间的光进行调制，由于单SLM、双SLM和三SLM各自的优势，被广泛运用在不同的投影显示装置中。其中，单SLM的工作原理为：多个基色光交替进入SLM而被调制，调制得到的单色光图像在屏幕上快速交替切换，利用视频观看者的视觉残留效应将各时序的单色光图像混合得到彩色图像，然而这种方式由于切换速度的限制，会出现“彩虹”效应，同时，光源的利用率也不高，导致单SLM的光源***的亮度无法提高，但由于其成本低，被广泛应用在低端的投影显示装置中。三SLM的工作原理：三基色光分别同时到达三个独立的SLM上，SLM分别对到达其上的基色光进行调制，调制得到的单色光图像经混合得到彩色图像，由于不存在时序的问题，有效克服了“彩虹”效应，同时，光源无需经过转换或过滤，从而提高了光源的利用率，但是由于成本极其高，所以一般被用在高端的投影显示装置中，比如影院。为了克服单SLM和三SLM光源***各自的缺点，出现了双SLM，其中一个SLM处理一种基色光，另一个SLM处理另外两种基色光，两个SLM可以在某时序上重合(独自处理一基色光)，从而相较单SLM来说提高了切换速度，相较于三SLM减少了一个SLM从而降低了成本，所以双SLM正成为行业研究的热点。
但双SLM也存在急需解决的技术问题，如申请号为201210370655.9的专利申请，具体结合图1进行说明，其包括激发光源1、色轮2、分光合光装置3、第一SLM4和第二SLM5，色轮2分两个区域分别设有波长转换材料，其中一个区域被激发光源1激发产生的第一受激发光可以被分光合光装置3分光后分别到达第一SLM4和第二SLM5进行调制，另一区域被激发光源1激发产生的第二受激发光，经过分光合光装置3到达第二SLM5进行调制。该技术方案中，结构较之单SLM可以提高亮度，消除彩虹效应，较之三SLM可以降低成本，但是该方案仍然存在不足：该方案两个SLM处理三原色，显然色域的范围受限，这将导致光源***输出光到达显示区的图像不够逼真，另外，采用单个光源产生受激光依序到达SLM，SLM没有被充分利用，导致亮度不高，从而无法达到低成本高品质的要求，同时由于采用单个光源。
因此，需要一种光源***及投影显示装置，能够解决现有技术中光源***或投影显示装置中高成本低品质的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光源***及投影显示装置，旨在解决现有技术中无法兼顾成本和品质的问题。
本发明的一种光源***，包括：分光合光装置，至少用于产生第一宽谱光的第一光源和用于产生第二宽谱光的第二光源和用于产生第一波长光的第光源的三个光源，和至少两个空间光调制器，分别为第一空间光调制器、第二空间光调制器；
所述分光合光装置位于光源的光路上，用于将第一宽谱光进行波长分光，分成沿第一通道传播的第二波长光和沿第二通道传播的第三波长光，将第二宽谱光进行波长分光，分成沿第一通道传播的第四波长光和沿第二通道传播的第五波长光，并引导第三波长光、第五波长光和至少部分第一波长光沿第二通道传播至第二空间光调制器，引导第二波长光和第四波长光沿第一通道传播至第一空间光调制器；
所述第一空间光调制器，用于依序对第二波长光和第四波长光进行调制；所述第二空间光调制器，用于依序对第三波长光、第五波长光和至少部分第一波长光进行调制；
所述第一宽谱光和第二宽谱光的波谱覆盖范围不同。
优选的，所述第一光源包括第一激发光源和第一波长转换装置；所述第一波长转换装置包括一个分区，该分区设置波长转换材料；所述第一激发光源用于产生激发光；所述第一波长转换装置的波长转换材料位于第一激发光源的光路上，用于吸收激发光产生第一宽谱光；
所述第二光源包括第二激发光源和第二波长转换装置；所述第二波长转换装置包括一个分区，该分区设置波长转换材料；所述第二激发光源用于产生激发光；所述第二波长转换装置的波长转换材料位于第二激发光源的光路上，用于吸收激发光产生第二宽谱光。
进一步优选的，所述第一激发光源和第二激发光源均为固态半导体发光元件。
优选的，所述光源***还可包括：控制器，用于控制第一光源、第二光源和第三光源及调制第一空间光调制器和第二空间光调制器。
优选的，所述控制器用于控制第一光源、第二光源和第三光源的开/断。
优选的，所述第一波长光为宽谱光，所述分光合光装置用于将第一波长光分成沿第一通道传播的第一部分波长光和沿第二通道传播的第二部分波长光。
优选的，所述第一部分波长光和第二部分波长光为同色异谱的光。
优选的，所述第二波长光和第三波长光为同色异谱的光，所述第四波长光和第五波长光为同色异谱的光。
优选的，所述第一宽谱光、第二宽谱光和第一波长光分别为红、绿、蓝宽谱光。
优选的，所述光源***能够运用于3D投影显示装置中，其中，所述第一部分波长光、第三波长光、第五波长光进入观察者的左眼，所述第二部分波长光、第四波长光、第六波长光进入观察者的右眼。
优选的，所述第一宽谱光为青光，所述第二宽谱光为黄光，所述第一波长光为品红光。其中，品红的光可以为红色和蓝色荧光粉受激发产生的光。
优选的，所述控制器用于控制第一光源、第二光源和第三光源在同一个周期内依次开/断。
上述技术方案中，所述第一波长光为三基色光中的任一种光。
优选的，所述第三波长光和第五波长光为同色异谱的光，或者所述第二波长光和第四波长光为同色异谱的光。
优选的，所述控制器用于控制第一光源、第二光源和第三光源在同一周期内的开/断，所述第一光源、第二光源和第三光源的开的状态有部分重合但不完全重合。
优选的，所述第一光源、第二光源和第三光源在同一周期内的开/断至少为N次，N为正整数。
所述***包括一激发光源和一波长转换装置；
上述任一技术方案中，所述波长转换装置包括两个分区；所述两个分区分别包含一种波长转换材料，受激发时能够产生宽谱光；所述波长转换装置运动时，两个分区依序位于激发光源的光路上；所述激发光源与波长转换装置的第一分区，组成第一光源；所述激发光源与波长转换装置的第二分区，组成第二光源。
本发明还包括一种投影显示装置，该装置包括上述任一技术方案的光源***。
本发明的上述技术方案，采用能够产生宽谱光的光源，利用分光合光装置将宽谱光进行分光，从而得到不同主波长的光，这有效提高了色域的范围，同时将不同主波长的光分不同空间光调制器，两个空间光调制器同时对不同主波长的光进行处理，一方面提高了颜色切换的速度，消除了“彩虹”效应，另一方面空间光调制器充分利用，提高了亮度，同时，降低了成本。因此本发明的技术方案既降低了产品的成本又保证了产品的品质。
附图说明
图1是背景技术中光源***的结构示意图。
图2A、2B是本发明第一实施例中光源***的结构示意图。
图3是本发明第二实施例中光源***的结构示意图。
图4是本发明第三实施例中光源***的结构示意图。
图5是本发明第二实施例中波长转换装置的结构示意图。
图6是本发明第二实施例中色品图。
图7是本发明第四实施例中光源***的结构示意图。
图8是本发明第四实施例中波长转换装置的结构示意图。
图9是本发明第五实施例中光源***的结构示意图。
图10是本发明第五实施例中空间光调制器的调制时序图。
图11是本发明第五实施例中空间光调制器的调制的另一时序图。
图12是本发明第五实施例中波谱覆盖范围示意图。
图13是本发明第六实施例中投影显示装置的结构示意图。
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。
本发明所述的三基色光为红、绿、蓝三色光。本发明中所述的一个周期是指一帧数据的处理时间。本发明中所述的宽谱光是指光的波谱覆盖范围大于10nm的光，且能够实现分光的光，此处能够实现分光的光可以是波谱连续的光也可以是波谱不连续的光。波谱连续的宽谱光可以包括黄光、青光等，波谱不连续的宽谱光可以包括品红光等。本发明所述的同色异谱是指颜色为相近且波谱覆盖部分有交叠的光，比如偏绿的红光和红光，偏红的绿光和绿光，虽然主波长不同，但波谱有重叠。
本发明提出第一实施例关于光源***，以下结合图2进行说明。图2是本发明光源***的结构示意图，如图2A所示，该光源***：第一光源10、第二光源20、第三光源30、分光合光装置40、第一空间光调制器50和第二空间光调制器60。其中，分光合光装置40位于第一光源10、第二光源20和第三光源30的光路上，第一光源10、第二光源20和第三光源30的位置关系无特殊限制。如图2A所示，所述***包括至少三个光源和至少两个空间光调制器，其中，所述的光源的个数N≥3，如图2B，光源个数可以为3、4、5、6……，空间光调制器的个数M≥2，空间光调制器个数可以为2、3、4、5、6……。在图2B中仅仅给出了结构示意，并不用来限定本发明中空间光调制器和光源的个数，当光源的个数N＞3时，分光合光装置先将多个光源的光引导至同一光路上，再对该光路上的光进行分光，当空间光调制器的个数M＞2时，分光合光装置将同一光路上的光分成M个通道，每个通道的光到达一个空间光调制器。以下为了说明方便，仅以三个光源和两个空间光调制器为例。
该第一光源10用于产生第一宽谱光，该第一宽谱光可以为固态发光元件发出的光，也可以为通过波长转换获得的光，在此无特殊限制。该第二光源20用于产生第二宽谱光，该第二宽谱光可以为固态发光元件发出的光，也可以为通过波长转换获得的光，在此无特殊限制。该第三光源30用于产生第一波长光，该第一波长光可以为宽谱光也可以为三基色光中的任一种光，该第一波长光可以为固态发光元件发出的光，可以为通过波长转换获得的光，在此无特殊限制。其中，第一宽谱光和第二宽谱光的波谱覆盖范围不同，此处的波谱覆盖范围不同是指波长覆盖的范围可以有重叠，但不完全重叠。其中，本实施例中的第一光源10，第二光源20，第三光源30为三个独立的光源，三个光源的出射光分别位于不同的光路上。
分光合光装置40用于将第一宽谱光进行波长分光，分成沿第一通道传播的第二波长光和沿第二通道传播的第三波长光，将第二宽谱光进行波长分光，分成沿第一通道传播的第四波长光和沿第二通道传播的第五波长光，并引导第三波长光、第五波长光和至少部分第一波长光沿第二通道传播至第二空间光调制器，引导第二波长光和第四波长光沿第一通道传播至第一空间光调制器。其中，分光合光装置40将第一宽谱光和第二宽谱光进行波长分光，可以得到具有不同主波长的多种颜色的光，从而扩大了色域，使得图像显示更逼真。本实施例中，分光合光装置40可包括第一反射元件41、第一滤光片42、第二滤光片43和第三滤光片44，该第一反射元件41反射第一宽谱光，第一滤光片42反射第一宽谱光透射第二宽谱光实现第一宽谱光和第二宽谱光的合光，该第二滤光片43透射第二宽谱光的部分波长光和第一宽谱光到第一通道51，反射另外部分波长光到第三滤光片44，第三滤光片44引导第一波长光和另外部分波长光沿第二通道61传播至第二空间光调制器60。本实施例中的分光合光装置结构简单，便于组装。
空间光调制器包括第一空间光调制器50和第二空间光调制器60，该第一空间光调制器50，用于依序对第二波长光和第四波长光进行调制。该第二空间光调制器60用于依序对第三波长光、第五波长光和至少部分第一波长光进行调制。本实施例中的空间光调制器可包括：DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜装置)或LCD(Liquid CrystalDisp1ay，液晶显示装置)或LCOS(Liquid Crysta1on Si1icon，液晶覆硅装置)等。
本实施例的上述技术方案，通过宽谱光分光使得分光的光分别到达两个空间光调制器，并且两个空间光调制器对不同波长的光进行同步调制，间接提高了颜色的切换的速度，从而消除了彩虹效应。另外，本发明通过三个光源，其中，至少两个是宽谱光，经过分光后可以得到至少五种不同波长的光，这无疑扩大了色域，使得最终输出的图像显示更逼真，提高了图像显示的品质。同时，本实施例采用两个空间光调制器同时对不同波长的光进行调制，提高了光源***的亮度，使得在保证了图像显示的品质的同时兼顾了成本。
基于第一实施例，本发明提出第二实施例，以下结合图3进行说明。图3是本发明光源***的结构示意图，该光源***包括第一光源10、第二光源20、第三光源30、分光合光装置40、第一空间光调制器50和第二空间光调制器60。以下对各个部件进行详细说明。
(1)第一光源10包括第一激发光源11和第一波长转换装置12。其中，第一激发光源11用于产生激发光，所述激发光包括但不限于UV光或者蓝光。所述该第一激发光源11包括但不限于LED光或激光固态发光元件，优选的，所述第一激发光源11为激光光源，一方面，激光光源的光学扩展量小可以减少光的损失，另一方面，激光光源发出的光的光密度远大于其他光源发出的光的光密度。所述第一波长转换装置12位于第一激发光源10的光路上，用于吸收激发光产生第一宽谱光。如图5所示，第一波长转换装置12包括波长转换区121，该波长转换区121设有波长转换材料，第一激发光源10的光斑落在第一波长转换装置12的波长转换区121时，波长转换区吸收该激发，产生受激发光，当波长转换材料为黄色荧光粉或绿色荧光粉，受激发光为黄光或者绿光宽谱光。波长转换材料无特殊限制，可以是任何经UV光或蓝光激发产生比UV光或蓝光波长长受激发光的波长转换材料。本实施例中，波长转换装置包括一个区域，可以有效的克服轮辐光斑，从而进一步提高该光源***的品质。本实施例中的第一波长转换装置12可以包含驱动装置，用于驱动第一波长转换装置12运动，使波长转换区的波长转换材料依序在激发光的光路上，该技术方案可以有效克服热量在波长转换区的某一点聚集。第一波长转换装置12也可以固定不动，波长转换区略大于激发光的光斑，该技术方案的波长转换装置12结构更简单。
(2)第二光源20包括第二激发光源21和第一波长转换装置22。其中，第二激发光源21用于产生激发光，所述激发光包括但不限于UV光或者蓝光，所述该第二激发光源21包括但不限于LED光或激光固态发光元件，优选的，所述第二激发光源21为激光光源，一方面，激光光源的光学扩展量小可以减少光的损失，另一方面，激光光源发出的光的光密度远大于其他光源发出的光的光密度。所述第二波长转换装置22位于第二激发光源20的光路上，用于吸收激发光产生第二宽谱光。如图5所示，第二波长转换装置22包括波长转换区221，该波长转换区221设有波长转换材料，第二激发光源20的光斑落在第二波长转换装置22的波长转换区221时，波长转换区吸收该激发，产生受激发光，当波长转换材料为青色荧光粉或红光荧光粉，受激发光为青光或者红光宽谱光。波长转换材料无特殊限制，可以是任何经UV光或蓝光激发产生比UV光或蓝光波长长受激发光的波长转换材料。本实施例中的第二波长转换装置22可以包含驱动装置，用于驱动第二波长转换装置22运动，使波长转换区的波长转换材料依序在激发光的光路上，该技术方案可以有效克服热量在波长转换区的某一点聚集。第二波长转换装置22也可以固定不动，波长转换区略大于激发光的光斑，该技术方案的波长转换装置22结构更简单。
上述两个光源的波长转换装置均包括一个分区，可以有效的去除轮辐光斑，从而使得出射光更加均匀。
(3)第三光源30用于产生第一波长光，该第一波长光为三基色光中的任一种光。该第三光源30只需满足：第一宽谱光和第二宽谱光分光后与第一波长光能够产生三基色光即可。
本实施例中的三个光源产生三色光，经分光合光后，可以得到5种颜色的光，如图6所示，三个光源产生的光的曲线分别为红光101、黄光201和蓝光301，其中，红光101和黄光201为宽谱光，蓝光301为三基色光中的一种，经过分光合光装置40分光后获得到五基色光，其中，分光合光装置40在本实施例中的滤波曲线如图6-1中的滤波曲线70所示，经滤波曲线70分光后，得到的五基色光为第一红光1012，第一绿光1011，第一绿光2012，第二绿光2011和第一蓝光301。其中，该五基色光的色品图如图6-3所示，由点301、2011、2012、1012、1011围成的色域范围比现有技术(如图6-3中，由三点围成的色品图)中采用三基色围成的色域范围大。也即本实施例的该技术方案扩大了色域的范围，从而本实施例中最终的图像显示比三基色组成的图像显示更逼真。
基于第一实施例，本发明提出第三实施例，结合图4进行说明。图4是本发明的光源***结构示意图。本实施例中该光源***包括第一光源10、第二光源20、第三光源30、分光合光装置40、第一空间光调制器50和第二空间光调制器60。以下对各个部件进行详细说明。其中，本实施例中的第一光源10和第二光源20与第二实施例中的第一光源和第二光源相同或相似，在此不再赘述。本实施例仅对第三光源30和分光合光装置40进行说明。
第三光源30用于产生第一波长光，该第一波长光为宽谱光，该宽谱光经由分光合光装置40进行分光，可得到第一部分波长光和第二部分波长光，分光合光装置40引导该第一部分波长光和第二部分波长光分别到达第一空间光调制器50和第二空间光调制器60进行调制。第三光源30可以包括第三激发光源31和第三波长转换装置32。其中，第三激发光源31用于产生激发光，所述激发光包括但不限于UV光或者蓝光，所述该第三激发光源31包括但不限于LED光或激光固态发光元件，优选的，所述第三激发光源31为激光光源，一方面，激光光源的光学扩展量小可以减少光的损失，另一方面，激光光源发出的光的光密度远大于其他光源发出的光的光密度。所述第三波长转换装置32位于第三激发光源10的光路上，用于吸收激发光产生第一波长光。其中，第三波长转换装置32包括波长转换区，该波长转换设有波长转换材料，第三激发光源的光斑落在第三波长转换装置32的波长转换区时，波长转换区吸收该激发，产生受激发光，优选的，第三波长转换装置32包括一个波长转换区。波长转换材料无特殊限制，可以是任何经UV光或蓝光激发产生比UV光或蓝光波长长受激发光的波长转换材料，并且第一宽谱光、第二宽谱光和第一波长光经分光合光装置分光后能够产生6种不同颜色的光，例如：第一光源出射光可以为黄光，第二光源出射光可以为青光，第三光源出射光可以为品红光，或者第一光源出射光为蓝色宽谱光，第二光源为绿色宽谱光，第三光源为红色宽谱光。本实施例中，所述分光合光装置40先将第一宽谱光、第二宽谱光进行合光后，与第一波长光一起经由TIR棱镜和Philips棱镜进行分光后成为两个通道，第一空间光调制器50调制第一通道上的光，第二空间光调制器60调制第二通道上的光。当然，本实施例中的第三光源也可以为至少一个LED，该至少一个LED能够产生宽谱光也即第一波长光。第三光源也可以为激光阵列，该激光阵列产生的光的光谱连续，也即可以产生宽谱光。本实施例中，采用LED或者激光阵列作为第三光源，可以使得***更简单，无需使用波长转换装置。
本实施例中，三种宽谱光经过分光后，分别可得到第一红光、第二红光、第一绿光、第二绿光、第一蓝光和第二蓝光(第一红光和第二红光为颜色形似主波长不同的光，第一绿光和第二绿光为颜色相似，且波谱有交叠的部分，但主波长不同的光，第一蓝光和第二蓝光为颜色相似，且波谱有交叠的部分，但主波长不同的光，也即同色异谱)。其中，第一红光、第一绿光、第一蓝光进入一个通道，到达一个空间光调制器，第二红光、第二绿光、第二蓝光进入另一个通道，到达另一个空间光调制器，经两个空间光调制器后，得到输出图像。其中，该两个空间光调制器可以同时接收相同的数据，从而可实现输出的图像相同，也即该光源***能够运用于3D投影显示装置中。第一空间光调制器的图像进入观察者的左眼，第二空间光调制器的图像进入观察者的右眼，从而实现3D投影显示。另外，该光源***也可以应用在双屏显示装置中，在此不再详述。
本发明提出第四实施例，结合图7进行说明。图7是本发明的发光***的结构示意图。光源01包括第一激发光源011和波长转换装置012，其中，第一激发光源011用于发出激发光，该激发光包括但不限于UV光或者蓝光。如图8所述，该波长转换装置012包括两个区域，区域11设置一种波长转换材料，区域12设置另一种波长转换材料，区域11和区域12设置的波长转换材料不同，但两个区域的波长转换材料在受激发后均能产生两个宽谱光，形成第一光源和第二光源。其中，本实施例中的第一光源和第二光源并不相互独立，其出射光在同一光路上，本实施例中的该光源会产生轮辐光斑，但光源结构更加简单，其中，由于波长转换装置012的运动，使得第一光源和第二光源为时序光。第三光源30可以包括激发光源31和第三波长转换装置32，第三波长转换装置32包含荧光材料，该荧光材料构成波长转换层，第三波长转换装置32还可包括一散射层，该散射层可位于波长转换层和基板之间(基板用来承载波长转换材料)或者该散射层位于波长转换层面向光源31的一侧，该激发光源31包括但不限于蓝光或UV光，波长转换层可以包含红色荧光粉或绿色荧光粉或青色荧光粉或黄色荧光粉等。第三光源30也可以包括光源31和散射装置32，散射装置32位于光源31的光路上，用来对光源31进行散射，从而使得出射光更均匀，减少后续的光斑，该光源31可以为蓝光、绿光或红光等，该光源31的光直接被利用，从而提高光源的亮度。
本实施例中，区域11和区域21的波长转换材料不同，可以为黄色荧光粉、青色荧光粉等。区域11和区域21受激发产生的受激发光和第三光源30的出射光覆盖的波谱范围不同，且经过分光后得到至少三种颜色光，且得到的三种颜色光为至少有4种主波长的光。
第三光源的出射光经过反射元件42到达二向色元件41，该二向色元件41透射第一光源和第二光源发出的光，反射第三光源发出的光，从而可以将第一光源、第二光源和第三光源发出的光合为同一路光(此处简称“三合光”)，三合光经过准直元件43到达第二反射元件45后进入TIR棱镜，经由TIR棱镜反射后到达Philips棱镜47，在Philips棱镜47上进行分光，得两通道光，分别到达第一空间光调制器和第二空间光调制器。
上述第一到第四实施例中，激发光源或者光源与波长转换装置之间均可设置准直元件，该准直元件可以将激发光源或者光源准直汇聚成更小的光斑到达波长转换装置上。并且上述实施例中的第一光源、第二光源或第三光源中的任意一个或多个均可以为混合固态发光元件发出的光，例如其中一个光源可以为LED阵列发出的光或者为不同颜色的激光阵列发出的光等。该技术方案光的均匀度虽然比上述实施例中三个光源由荧光粉发出的宽谱光的均匀度差，但光源结构更简单。
基于上述四个实施例，本发明提出第五实施例，如图9所示，本发明的光源***还可包括一控制器70，用于控制所有的光源及调制所有空间光调制器。本实施例中，为了便于说明，仅结合图9对光源为三个，空间光调制器为两个进行说明。控制器70用于控制第一光源、第二光源和第三光源及调制第一空间光调制器50和第二空间光调制器60。更具体的说，该控制器70用于控制第一光源、第二光源和第三光源的开/断，当第一光源和第一光源为同一激发光激发产生的时，控制器70用于控制该激发光源和第三光源的开/断。控制器70接收到数据后，将数据进行转换成预定的格式，然后分别送到两个空间光调制器上，空间光调制器被驱动，对到达空间光调制器的光的量进行调制后输出光。当空间光调制器被驱动后，控制器70会发送驱动信号到光源，驱动光源的开/断。
本实施例中，所述的第一光源和第二光源如果为同一波长转换装置被激发产生的两个光时，第一光源和第二光源是时序光，仅需控制激发光源的开断即可，在此不对该情况进行详述。以下仅针对第一光源和第二光源为独立的光源进行描述。
该控制器70可以用来控制第一光源10、第二光源20和第三光源30在同一周期内的开/断，所述第一光源10、第二光源20和第三光源30的开的状态有部分重合但不完全重合。本实施例的控制时序如图10所示，控制器10控制第一光源在前0.3T内处于开的状态，在0.3T～0.9T内第二光源处于开的状态，在0.8T～1T内第三光源处于开的状态。其中，在0.8T～0.9T第二光源和第三光源均为开的状态，此时，第一空间光调制器106在0.8T～0.9T内对绿光进行调制，第二空间光调制器107对黄光进行调制，其中黄光为红光和绿光的合光，这种调制模式可以提高空间光调制器的输出的光的亮度。该调制模式相当于增加了一种基色黄光，扩大了色域，同时提高了输出亮度。另外，两个空间光调制器同时对光进行调制，进一步的提高了光源***输出光的亮度。
该控制器也可以用来控制第一光源、第二光源和第三光源在同一个周期内依次开/断。如图11所示，在一个周期内，在前0.3T，控制器70控制第一光源打开，控制其他光源断开；在0.3T～0.9T内，控制器70第二光源打开，控制其他光源断开；在0.9T～1T，控制器70控制第三光源打开，控制其他光源断开。以下举例为第一光源的出射光为蓝光宽谱光，第二光源的出射光为绿光宽谱光，第三光源的出射光为红光宽谱光。分光合光装置将蓝光宽谱光分为第一蓝光和第二蓝光，第一蓝光沿第一通道进入第一空间光调制器中，第二蓝光沿第二通道进入第二空间光调制器中，控制器控制第一空间光调制器对第一蓝光进行调制后输出与视频或图像数据对应的蓝光，控制第二空间光调制器对第二蓝光进行调制后输出与视频或图像数据对应的蓝光。控制器对绿光宽谱光和红光宽谱光的调制与对蓝光宽谱光的调制相同，在此不再赘述。该调制模式扩大了色域，提高了输出亮度。另外，两个空间光调制器充分利用(均无空闲)，进一步的提高了光源***输出光的亮度。
上述实施例中，控制器70也可以控制第一光源、第二光源和第三光源在同一周期内分别开/断N次(N为正整数)，从而提高光源的切换速度，也即可以提高颜色光的切换速度，从而有效的消除“彩虹”效应。
上述实施例中，当三个光源产生的光均为宽谱光时，如图12所示，经过分光合光装置分光后，能够产生6色光。该6色光可以有颜色近似但具有不同主波长的光，如偏绿色的红光与红光均是红色，两种颜色的光的波谱有交叠部分，但主波长不同(也即同色异谱)，如偏蓝色的绿色和偏红色的绿色均是绿色，两种颜色的光的波谱有交叠部分，但主波长不同。利用该6基色光，当使其中三色进入一个空间光调制器，另外三色进入另一个空间光调制器，可以实现3D投影显示；当使该6色光同时用在普通的投影显示中，这可以很大程度的扩大色域的范围，提高投影显示的质量。
基于上述五个实施例，本发明提出第六实施例。一种投影显示装置，包括上述五个实施例中的任一实施例中的光源***。以下结合图13进行说明，该投影显示装置可包括第一光源10、第二光源20、第三光源30、分光合光装置40、第一空间光调制器50、第二空间光调制器60、控制器(在图13中未画出)和投影显示棱镜80。其中，第一光源10、第二光源20、第三光源30的光经分光合光装置40分光后到达第一空间光调制器50或第二空间光调制器60，控制器控制第一空间光调制器50和第二空间光调制器60对到达其上的光进行调制后输出包含图像的光，包含图像的光经过分光合光装置40进行合光后进入投影显示棱镜80中，由投影显示棱镜80对图像的光进行投影。
本实施例中的第一光源和第二光源为宽谱光，第三光源可为宽谱光也可为三基色光中的任意一种，经过分光合光装置40分光后，得到至少5种主波长不同的光，从而提高了色域的范围，并且本发明采用两个空间光调制器，在提高色域的同时降低了产品的成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者直接、间接运用在其他相关的技术领域，均视为包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种光源***，其特征在于，包括：分光合光装置，至少用于产生第一宽谱光的第一光源和用于产生第二宽谱光的第二光源和用于产生第一波长光的第三光源的三个光源，和至少两个空间光调制器，分别为第一空间光调制器、第二空间光调制器；
所述分光合光装置位于光源的光路上，用于将第一宽谱光进行波长分光，分成沿第一通道传播的第二波长光和沿第二通道传播的第三波长光，将第二宽谱光进行波长分光，分成沿第一通道传播的第四波长光和沿第二通道传播的第五波长光，并引导第三波长光、第五波长光和至少部分第一波长光沿第二通道传播至第二空间光调制器，引导第二波长光和第四波长光沿第一通道传播至第一空间光调制器；
所述第一空间光调制器，用于依序对第二波长光和第四波长光进行调制；
所述第二空间光调制器，用于依序对第三波长光、第五波长光和至少部分第一波长光进行调制；
所述第一宽谱光和第二宽谱光的波谱覆盖范围不同。
2.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，
所述第一光源包括第一激发光源和第一波长转换装置；所述第一波长转换装置包括一个分区，该分区设置波长转换材料；
所述第一激发光源用于产生激发光；
所述第一波长转换装置的波长转换材料位于第一激发光源的光路上，用于吸收激发光产生第一宽谱光；
所述第二光源包括第二激发光源和第二波长转换装置；所述第二波长转换装置包括一个分区，该分区设置波长转换材料；
所述第二激发光源用于产生激发光；
所述第二波长转换装置的波长转换材料位于第二激发光源的光路上，用于吸收激发光产生第二宽谱光。
3.根据权利要求2所述的光源***，其特征在于，所述第一激发光源和第二激发光源均为固态半导体发光元件。
4.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，还包括：控制器，用于控制至少三个光源及调制至少两个空间光调制器。
5.根据权利要求4所述的光源***，其特征在于，所述控制器用于控制第一光源、第二光源和第三光源的开/断。
6.根据权利要求5所述的光源***，其特征在于，所述第一波长光为宽谱光，所述分光合光装置用于将第一波长光分成沿第一通道传播的第一部分波长光和沿第二通道传播的第二部分波长光。
7.根据权利要求6所述的光源***，其特征在于，所述第一部分波长光和第二部分波长光为同色异谱的光。
8.根据权利要求7所述的光源***，其特征在于，所述第二波长光和第三波长光为同色异谱的光，所述第四波长光和第五波长光为同色异谱的光。
9.根据权利要求8所述的光源***，其特征在于，所述第一宽谱光、第二宽谱光和第一波长光分别为红、绿、蓝宽谱光。
10.根据权利要求9所述的光源***，其特征在于，所述光源***能够运用于3D投影显示装置中，其中，所述第一部分波长光、第三波长光、第五波长光进入观察者的左眼，所述第二部分波长光、第四波长光、第六波长光进入观察者的右眼。
11.根据权利要求6所述的光源***，其特征在于，所述第一宽谱光为青光，所述第二宽谱光为黄光，所述第一波长光为品红光。
12.根据权利要求6所述的光源***，其特征在于，所述控制器用于控制第一光源、第二光源和第三光源在同一个周期内依次开/断。
13.根据权利要求5所述的光源***，其特征在于，所述第一波长光为三基色光中的任一种光。
14.根据权利要求13所述的光源***，其特征在于，所述第三波长光和第五波长光为同色异谱的光，或者所述第二波长光和第四波长光为同色异谱的光。
15.根据权利要求13所述的光源***，其特征在于，所述控制器用于控制第一光源、第二光源和第三光源在同一周期内的开/断，所述第一光源、第二光源和第三光源的开的状态有部分重合但不完全重合。
16.根据权利要求5或12或15所述的光源***，其特征在于，所述第一光源、第二光源和第三光源在同一周期内的开/断至少为N次，N为正整数。
17.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，所述***包括一激发光源和一波长转换装置；
所述波长转换装置包括两个分区；所述两个分区分别包含一种波长转换材料，受激发时能够产生宽谱光；所述波长转换装置运动时，两个分区依序位于激发光源的光路上；
所述激发光源与波长转换装置的第一分区，组成第一光源；
所述激发光源与波长转换装置的第二分区，组成第二光源。
18.一种投影显示装置，其特征在于，包括权利要求1至17中任一项所述的光源***。
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