CN204389864U - 光源***和投影*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种光源***和投影***，包括：光源；以分时或者分光强的方式将光源发射的光切换成具有预设比例的至少两个光束的切换***；位于至少两个光束中的每个光束的传输光路中的色轮组件，色轮组件在至少两个光束中的每个光束的照射下产生具有预设比例的不同颜色的光，不同颜色的光经过光调制***调制后可合成投影图像；其中，切换***可根据投影图像的参数调整至少两个光束的比例，以调整不同颜色的光的比例。本实用新型提供的光源***和投影***，一旦投影图像出现白平衡的偏移，可以通过调整切换成的光束的比例来调整不同颜色光的比例，以重新达到白平衡，从而不需要更换新的色轮，解决了投影***成本较高和使用难度较大的问题。

Description

光源***和投影***
技术领域
本实用新型涉及投影显示技术领域，更具体地说，涉及一种光源***和投影***。
背景技术
现有技术提供了一种投影***，如图1所示，包括光源100、收集透镜101、荧光色轮102、方棒103、光中继***104、空间光调制***105和投影镜头106，其中，光源100为半导体激光器；荧光色轮102为具有不同色段的旋转色轮。如图2所示，荧光色轮102包括具有红色荧光粉的第一色段R、具有绿色荧光粉的第二色段G和具有蓝色荧光粉的第三色段B。
半导体激光器100发射激发光后，收集透镜101将激发光会聚到荧光色轮102上，荧光色轮102上的第一色段R、第二色段G和第三色段B依序吸收激发光后分别产生红、绿、蓝三种基色光，这三种基色光在经过方棒103匀光和光中继***104后入射到空间光调制***105，经过空间光调制***105调制后合成图像，并通过投影镜头106投影至预定的平面上。该投影***中，通过控制荧光色轮102上不同色段荧光粉的涂覆角度，来控制产生的不同基色光的比例，以达到白平衡，其中，不同色段荧光粉的涂覆角度如图2所示的第一色段R的角度A。
在上述投影***工作的过程中，由于产生不同基色光的荧光粉的老化速度不一样，因此，三基色光的比例会发生变化，白平衡也会随之漂移。但是，由于荧光色轮上不同色段荧光粉的涂覆角度是固定的，因此，若要重新达到白平衡，就需要更换新的色轮，这就会导致投影***的成本和使用难度大大增加。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种光源***和投影***，以解决现有投影***中由于需要更换新色轮来消除白平衡，而导致的投影***成本较高、使用难度较大的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种光源***，包括：
光源；
以分时或者分光强的方式将所述光源发射的光切换成具有预设比例的至少两个光束的切换***；
设置于所述至少两个光束中的每个光束的传输光路中的色轮组件，所述色轮组件在所述至少两个光束中的每个光束的照射下产生具有预设比例的不同颜色的光，所述不同颜色的光经过光调制***调制后可合成投影图像；
其中，所述切换***可根据所述投影图像的参数调整所述至少两个光束的比例，以调整所述不同颜色的光的比例。
优选的，所述色轮组件包括至少两个色轮，每个所述色轮分别位于所述切换***分出的不同光束的传输光路中，并在对应光束的照射下产生对应颜色的光；或者，
所述色轮具有至少两个同心的沿所述色轮的圆周方向设置的色环，每个所述色环分别位于所述切换***分出的不同光束的传输光路中，并在对应光束的照射下产生对应颜色的光。
优选的，当所述光调制***包括两个光调制装置时，所述切换***包括：
在第一时序将所述光源发射的光切换成第一光束，在第二时序将所述光源发射的光切换成第二光束的光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
控制所述光切换器出射的所述第一光束的时长和所述第二光束的时长，以使所述第一光束和第二光束具有预设的时长比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的时长比例。
优选的，当所述光调制***包括三个光调制装置时，所述切换***包括：
将所述光源发射的光切换成同时包括第一光束和第二光束的光的光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
控制所述光切换器的偏转角度，以使所述第一光束和第二光束具有预设的光强比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的光强比例。
优选的，所述切换***还包括：
将所述第一光束反射至第一光路，且透射所述第二光束的分光棱镜；
将所述第二光束反射至第二光路的反射镜。
优选的，所述至少两个色轮包括设置于所述第一光路中的第一色轮和设置于所述第二光路中的第二色轮，所述第一色轮为散射轮，所述散射轮散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色轮为具有波长转换材料的色轮，所述波长转换材料在所述第二光束的照射下可发出所述第一光束的补色光；
所述至少两个色环包括设置于所述第一光路中的第一色环和设置于所述第二光路中的第二色环，所述第一色环具有散射层，所述散射层散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色环具有波长转换材料，所述波长转换材料在所述第二光束的照射下可发出所述第一光束的补色光。
优选的，当所述光调制***包括一个光调制装置时，所述切换***包括：
在第一时序将所述光源发射的光切换为第一光束，在第二时序将所述光源发射的光切换为第二光束的第一光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
在第二时序的第一子时序将所述第二光束切换为第三光束，在第二时序的第二子时序将所述第二光束切换为第四光束的第二光切换器，所述第三光束和第四光束为不同偏振态的光；
控制所述第一光切换器出射的所述第一光束的时长和所述第二光束的时长，以使所述第一光束和第二光束具有预设的时长比例，控制所述第二光切换器出射的所述第三光束的时长和所述第四光束的时长，以使所述第三光束和第四光束具有预设的时长比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的时长比例以及所述第三光束和第四光束的时长比例。
优选的，当所述光调制***包括三个光调制装置时，所述切换***包括：
将所述光源发射的光同时切换成包括第一光束和第二光束的光的第一光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
将所述第二光束切换成同时包括第三光束和第四光束的光的第二光切换器，所述第三光束和第四光束为不同偏振态的光；
控制所述第一光切换器的偏转角度，以使所述第一光束和第二光束具有预设的光强比例，控制所述第二光切换器的偏转角度，以使所述第三光束和第四光束具有预设的光强比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的光强比例以及所述第三光束和第四光束的光强比例。
优选的，所述切换***还包括：
将所述第一光束反射至第一光路，且透射所述第二光束的第一分光棱镜；
将所述第三光束反射至第二光路，且透射所述第四光束的第二分光棱镜；
将所述第四光束反射至第三光路的反射镜。
优选的，所述至少两个色轮包括设置于所述第一光路中的第一色轮、设置于所述第二光路中的第二色轮和设置于所述第三光路中的第三色轮，所述第一色轮为散射轮，所述散射轮散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色轮为具有第一波长转换材料的色轮，所述第一波长转换材料在所述第三光束的照射下可发出第一颜色光，所述第三色轮为具有第二波长转换材料的色轮，所述第二波长转换材料在所述第四光束的照射下可发出第二颜色光；
或者，所述至少两个色环包括设置于所述第一光路中的第一色环、设置于所述第二光路中的第二色环和设置于所述第三光路中的第三色环，所述第一色环具有散射层，所述散射层散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色环具有第一波长转换材料，所述第一波长转换材料在所述第三光束的照射下可发出第一颜色光，所述第三色环具有第二波长转换材料，所述第二波长转换材料在所述第四光束的照射下可发出第二颜色光；
其中，所述散射后的第一光束、第一颜色光和第二颜色光经过光调制***调制后可合成投影图像。
一种投影***，包括：
如上任一项所述的光源***；
对所述光源***产生的不同颜色的光进行调制，以使调制后的不同颜色的光合成投影图像的光调制***；
检测所述投影图像的参数，并将所述参数反馈至所述光源***，以便所述光源***调整产生的不同颜色的光的比例的光电探测器。
优选的，所述投影图像的参数包括合成所述投影图像的不同颜色光的亮度值和色坐标。
优选的，还包括：
位于所述光源***和所述光调制***之间的合光***，所述合光***包括至少一个反射镜和至少一个二向色镜，所述反射镜和二向色镜分别位于不同颜色光的出射光路上，以将所述不同颜色光反射至所述光调制***。
优选的，当所述光源***包括光切换器和控制所述光切换器出射的光线的时长的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜将所述散射后的第一光束传输至第一光调制装置，将所述补色光分成第一颜色光和第二颜色光，并将所述第一颜色光传输至第一光调制装置，将所述第二颜色光传输至第二光调制装置；
依序调制所述第一光束和第一颜色光的第一光调制装置；
调制所述第二颜色光的第二光调制装置。
优选的，当所述光源***包括光切换器和控制所述光切换器的偏转角度的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜将所述散射后的第一光束传输至第一光调制装置，将所述补色光分成第一颜色光和第二颜色光，并将所述第一颜色光传输至第二光调制装置，将所述第二颜色光传输至第三光调制装置；
调制所述第一光束的第一光调制装置；
调制所述第一颜色光的第二光调制装置；
调制所述第二颜色光的第三光调制装置。
优选的，当所述光源***包括第一光切换器、第二光切换器和控制所述第一光切换器和第二光切换器出射的光线的时长的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜依序将所述散射后的第一光束、第一颜色光和第二颜色光传输至光调制装置；
依序调制所述第一光束、第一颜色光和第二颜色光的光调制装置。
优选的，当所述光源***包括第一光切换器、第二光切换器和控制所述第一光切换器和第二光切换器的偏转角度的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜依序将所述散射后的第一光束传输至第一光调制装置，将所述第一颜色光传输至第二光调制装置，将所述第二颜色光传输至第三光调制装置；
调制所述第一光束的第一光调制装置；
调制所述第一颜色光的第二光调制装置；
调制所述第二颜色光的第三光调制装置。
与现有技术相比，本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：
本实用新型所提供的光源***和投影***，由于切换***以分时或者分光强的方式将光源发射的光切换成了具有预设比例的至少两个光束，并通过设置于所述至少两个光束中的每个光束的传输光路中的色轮组件产生具有预设比例的不同颜色的光，并且，所述切换***可根据所述投影图像的参数调整所述至少两个光束的比例，以调整所述不同颜色的光的比例，因此，一旦投影图像出现白平衡的偏移，可以通过切换***调整不同颜色的光的比例来重新达到白平衡，从而不需要更换新的色轮，解决了投影***成本较高和使用难度较大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的投影***的结构示意图；
图2为现有投影***中荧光色轮的结构示意图；
图3为本实用新型实施例一提供的光源***的结构示意图；
图4为本实用新型实施例二提供的光源***的结构示意图；
图5为本实用新型实施例三提供的一种投影***的结构示意图；
图6为本实用新型实施例三提供的一种分光合光棱镜的结构示意图；
图7为本实用新型实施例三提供的另一种投影***的结构示意图；
图8为本实用新型实施例四提供的一种投影***的结构示意图；
图9为本实用新型实施例四提供的另一种投影***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种光源***，如图3所示，包括光源30、以分时的方式将光源30发射的光切换成具有预设比例的至少两个光束的切换***40和设置于至少两个光束中的每个光束的传输光路中的色轮组件50，色轮组件50在至少两个光束中的每个光束的照射下产生具有预设比例的不同颜色的光，不同颜色的光经过光调制***调制后可合成投影图像。
其中，光源30为发射蓝光的激光器模组，该激光器模组可以包括一个半导体激光器，也可以包括多个半导体激光器。
切换***40包括光切换器401、控制器402、分光棱镜403和反射镜404。光切换器401在第一时序将光源30发射的光λ0切换成第一光束λ1，在第二时序将光源30发射的光λ0切换成第二光束λ2，该光切换器401可以为电光器件如液晶相位延迟器，也可以为磁光器件，还可以为声光器件等；
控制器402控制光切换器401出射的第一光束λ1的时长和第二光束λ2的时长，以使第一光束λ1和第二光束λ2具有预设的时长比例，且控制器402可根据投影图像的参数调整第一光束λ1和第二光束λ2的时长比例，其中，投影图像的参数包括合成该投影图像的不同颜色光的亮度值和色坐标；分光棱镜403为偏振分光棱镜，用于将第一光束λ1反射至第一光路且透射第二光束λ2；反射镜404将第二光束λ2反射至第二光路。
色轮组件50包括至少两个色轮，每个色轮分别位于切换***40分出的不同光束的传输光路中，并在对应光束的照射下产生对应颜色的光，例如，色轮组件50包括设置于第一光路中的第一色轮501和设置于第二光路中的第二色轮502，其中，第一色轮501为散射轮，该散射轮散射第一光束λ1并出射散射后的第一光束λ1，第二色轮502为具有波长转换材料如黄光荧光粉的色轮，该波长转换材料在第二光束λ2的照射下可发出第一光束λ1的补色光如黄光。
或者，在其他实施例中，色轮组件包括一个色轮，该色轮具有至少两个同心的沿色轮的圆周方向设置的色环，每个色环分别位于切换***分出的不同光束的传输光路中，并在对应光束的照射下产生对应颜色的光。例如，至少两个色环包括设置于第一光路中的第一色环和设置于第二光路中的第二色环，第一色环具有散射层，该散射层散射第一光束并出射散射后的第一光束，该散射层可以为具有扩散效应的光学物质的散射层，如散射粉等，也可以通过对色轮表面实施粗糙化等光学处理来形成散射层，第二色环具有波长转换材料如黄光荧光粉，该波长转换材料在第二光束的照射下可发出第一光束的补色光如黄光。
本实施例中，控制器402通过控制第一时序的时长为TB和第二时序时长为TY，使第一光束λ1和第二光束λ2的时长比例为预设的比例即TB：TY，其中，第一时序TB和第二时序TY的时长之和为一帧图像的周期T。
在控制器402的控制下，光切换器401在第一时序TB将光源30发出的光λ0切换成第一光束λ1，在第二时序TY将光源30发出的光λ0切换成第二光束λ2，假设光源30发射的光λ0为S偏振态的蓝光，则经过光切换器401切换后第一光束λ1仍为S偏振态的蓝光，第二光束λ2则为P偏振态的蓝光，且S偏振态的蓝光与P偏振态的蓝光的强度之比为TB：TY；
分光棱镜403透射第二光束λ2即P偏振态的蓝光，将第一光束λ1即S偏振态的蓝光反射至第一光路上的第一色轮501上，由于第一色轮501为具有散射粉的纯色轮，因此，能够透射蓝光且能将S偏振态的蓝光消偏振后出射；反射镜404将透过分光棱镜403的第二光束λ2即P偏振态的蓝光反射至第二光路上的第二色轮502上，由于第二色轮502为具有黄光荧光粉的色轮，因此，能够吸收蓝光产生黄光，即产生补色光黄光，其中，蓝光和黄光的比例为TB：TY。由于黄光和蓝光混合后能够形成白光，因此，经过后续的合光装置后能够形成投影的彩色图像，并且，本实施例中需采用具有两个光调制装置的光调制***来对蓝光和黄光进行调制。
在其他实施例中，光切换器401可将光源30发射的光λ0切换成同时包括第一光束λ1和第二光束λ2的光，控制器402通过控制光切换器401的偏转角度，使第一光束λ1和第二光束λ2具有预设的光强比例，且控制器402可根据投影图像的参数调整第一光束λ1和第二光束λ2的光强比例。
假设光切换器401的偏转角度为α、光源发出的光的光强为I，该角度α介于0°和90°之间，则光切换器401出射的光既包含第一光束λ1即S偏振态的蓝光又包含第二光束λ2即P偏振态的蓝光，并且，S偏振态的蓝光的光强为Icos2α，P偏振态的蓝光的光强为I sin2α，由此可知，S偏振态的蓝光与P偏振态的蓝光的强度比为cos2α/sin2α，即第一光束λ1和第二光束λ2具有预设的光强比例cos2α/sin2α。
分光棱镜403透射P偏振态的蓝光，将S偏振态的蓝光反射至第一光路上的第一色轮501上，由于第一色轮501为具有散射粉的纯色轮，因此，能够将S偏振态的蓝光消偏振后出射；反射镜404将透过分光棱镜403的P偏振态的蓝光反射至第二光路上的第二色轮502上，由于第二色轮502为具有黄光荧光粉的色轮，因此，能够吸收蓝光产生补色光黄光，其中，蓝光和黄光的比例为cos2α/sin2α。由于黄光和蓝光混合后能够形成白光，因此，经过后续的合光装置后能够形成投影的彩色图像，此时，需要采用包括三个光调制装置的光调制***来对蓝光和黄光进行调制。
本实施例提供的光源***，由于切换***以分时或分光强的方式将光源发射的光切换成了具有预设比例的至少两个光束，并通过位于不同光束光路上的至少两个色轮产生具有预设比例的不同颜色的光，因此，可以通过调整切换成的第一光束和第二光束的时长比例或光强比例来调整不同颜色的光的比例，以控制投影图像的白平衡，从而不需要更换新的色轮，解决了***成本较高和使用难度较大的问题。
实施例二
本实施例提供了一种光源***，如图4所示，与实施例一提供的光源***的不同之处在于，本实施例中的切换***60包括第一光切换器601、第二光切换器602、控制器603、第一分光棱镜604、第二分光棱镜605和反射镜606，其中第一分光棱镜604和第二分光棱镜605均为偏振分光棱镜；
第一光切换器601在第一时序TB将光源30发射的光λ0切换为第一光束λ1，在第二时序TY将光源30发射的光λ0切换为第二光束λ2，第一光束λ1和第二光束λ2为不同偏振态的光，第一光束λ1和第二光束λ2的时长比例为预设的比例即TB：TY，其中，第一时序TB和第二时序TY的时长之和为一帧图像的周期T；第二光切换器602在第二时序TY的第一子时序TG将第二光束λ2切换为第三光束λ3，在第二时序TY的第二子时序TR将第二光束λ2切换为第四光束λ4，第三光束λ3和第四光束λ4的时长比例为预设的比例即TG：TR，所述第三光束λ3和第四光束λ4为不同偏振态的光；同样，第一光切换器601和第二光切换器602可以为电光器件如液晶相位延迟器，也可以为磁光器件，还可以为声光器件等。
控制器603控制第一光切换器601出射的第一光束λ1的时长和第二光束λ2的时长，以使第一光束λ1和第二光束λ2具有预设的时长比例，控制第二光切换器602出射的第三光束λ3的时长和第四光束λ4的时长，以使第三光束λ3和第四光束λ4具有预设的时长比例，该控制器603还可根据投影图像的参数调整第一光束λ1和第二光束λ2的时长比例以及第三光束λ3和第四光束λ4的时长比例。
第一分光棱镜604将第一光束λ1反射至第一光路，且透射第二光束λ2；第二分光棱镜605将第三光束λ3反射至第二光路，且透射第四光束λ4；反射镜606将第四光束λ4反射至第三光路。
色轮组件70包括设置于第一光路中的第一色轮701、设置于第二光路中的第二色轮702和设置于第三光路中的第三色轮703，其中，第一色轮701为散射轮，该散射轮散射第一光束λ1并出射散射后的第一光束λ1，第二色轮702为具有第一波长转换材料如绿光荧光粉的色轮，第一波长转换材料在第三光束λ3的照射下可发出第一颜色光如绿光，第三色轮703为具有第二波长转换材料如红光荧光粉的色轮，第二波长转换材料在第四光束λ4的照射下可发出第二颜色光如红光。
或者，色轮组件70包括一个色轮，该色轮包括至少两个同心色环，例如，位于第一光路中的第一色环、位于第二光路中的第二色环和位于第三光路中的第三色环，第一色环具有散射层，散射层散射所述第一光束并出射散射后的第一光束，第二色环具有第一波长转换材料如绿光荧光粉，第一波长转换材料在第三光束的照射下可发出第一颜色光如绿光，第三色环具有第二波长转换材料如红光荧光粉，第二波长转换材料在第四光束的照射下可发出第二颜色光如红光。
本实施例中，假设光源30发射的光λ0为S偏振态的蓝光，则经过第一光切换器601切换后第一光束λ1仍为S偏振态的蓝光，第二光束λ2则为P偏振态的蓝光；在第一子时序TG，第二光束λ2即P偏振态的蓝光经过第二光切换器602后偏振态旋转90°转换为第三光束λ3即S偏振态的蓝光，在第二子时序TR，第二光束λ2即P偏振态的蓝光经过第二光切换器602后仍为P偏振态的蓝光，即第四光束λ4；
第一分光棱镜604透射第二光束λ2即P偏振态的蓝光，将第一光束λ1即S偏振态的蓝光反射至第一光路上的第一色轮701上，由于第一色轮701为具有散射粉的纯色轮，因此，能够透射蓝光且能将S偏振态的蓝光消偏振后出射；第二分光棱镜605透射第四光束λ4即P偏振态的蓝光，将第三光束λ3即S偏振态的蓝光反射至第二光路上的第二色轮702上，由于第二色轮702为具有绿光荧光粉的色轮，因此，能够吸收蓝光产生第一颜色光即绿光；反射镜606将透过第二分光棱镜605的第四光束λ4即P偏振态的蓝光反射至第三光路上的第三色轮703上，由于第三色轮703为具有红光荧光粉的色轮，因此，能够吸收蓝光产生第二颜色光即红光，其中，蓝光、绿光和红光的比例为TB：TG：TR，且TB、TG和TR的时长之和为一帧图像的周期T。由于蓝光、绿光和红光混合后能够形成白光，因此，经过后续的合光装置后能够形成投影的彩色图像，本实施例中，可采用具有一个光调制装置的光调制***来对蓝光、绿光和红光进行调制。
在其他实施例中，第一光切换器601将光源发射的光λ0同时切换成包括第一光束λ1和第二光束λ2的光，第二光切换器602将第二光束λ2切换成同时包括第三光束λ3和第四光束λ4的光，控制器603控制第一光切换器601的偏转角度，以使第一光束λ1和第二光束λ2具有预设的光强比例，控制第二光切换器602的偏转角度，以使所述第三光束λ3和第四光束λ4具有预设的光强比例，该控制器还可根据投影图像的参数调整第一光束λ1和第二光束λ2的光强比例以及第三光束λ3和第四光束λ4的光强比例。
假设第一光切换器601的偏转角度为α，该角度α介于0°和90°之间，则第一光切换器601出射的光既有S偏振光又有P偏振光，且S偏振光与P偏振光的强度比为cos2α/sin2α，即第一光束λ1和第二光束λ2的比例为cos2α/sin2α；
假设第二光切换器602的光线的偏转角度为β，由于第二光束λ2的光强为Isin2α，因此，第二光切换器602出射的S偏振光的光强为Isin2αsin2β，P偏振光的光强为Isin2αcos2β，那么，S偏振光与P偏振光的强度比为sin2αsin2β：sin2αcos2β，即第三光束λ3和第四光束λ4的比例为sin2αsin2β：sin2αcos2β。
也就是说，在控制器603的控制下，第一光切换器601将光源30发射的光λ0切换为第一光束λ1即S偏振态的蓝光和第二光束λ2即P偏振态的蓝光；在控制器603的控制下，第二光切换器602将第二光束λ2切换为第三光束λ3即S偏振态的蓝光和第四光束λ4即P偏振态的蓝光；
第一分光棱镜604透射第二光束λ2即P偏振态的蓝光，将第一光束λ1即S偏振态的蓝光反射至第一光路上的第一色轮701上，由于第一色轮701为具有散射粉的纯色轮，因此，能够透射蓝光且能将S偏振态的蓝光消偏振后出射；第二分光棱镜605透射第四光束λ4即P偏振态的蓝光，将第三光束λ3即S偏振态的蓝光反射至第二光路上的第二色轮702上，由于第二色轮702为具有绿光荧光粉的色轮，因此，能够吸收蓝光产生第一颜色光即绿光；反射镜606将透过第二分光棱镜605的第四光束λ4即P偏振态的蓝光反射至第三光路上的第三色轮703上，由于第三色轮703为具有红光荧光粉的色轮，因此，能够吸收蓝光产生第二颜色光即红光，其中，蓝光、绿光和红光的光强比例为cos2α：sin2αsin2β：sin2αcos2β。由于蓝光、绿光和红光混合后能够形成白光，因此，经过后续的合光装置后能够形成投影的彩色图像，该实施例中采用具有三个光调制装置的光调制***来对蓝光、绿光和红光进行调制。
本实施例提供的光源***，由于切换***以分时或分光强的方式将光源发射的光切换成了具有预设比例的至少两个光束，并通过位于不同光束光路上的至少两个色轮产生具有预设比例的不同颜色光，因此，可以通过调整切换成的光束的比例来调整不同颜色光的比例，以控制投影图像的白平衡，从而不需要更换新的色轮，解决了***成本较高和使用难度较大的问题。
实施例三
本实施例提供了一种投影***，该投影***包括实施例一提供的光源***，即包括光源30、切换***40和色轮组件50，切换***40包括光切换器401、控制器402、分光棱镜403和反射镜404，色轮组件50包括第一色轮501和第二色轮502，其中，第一色轮501为具有散射粉的纯色轮，第二色轮502为具有黄光荧光粉的色轮。
除此之外，本实施例中的投影***还包括合光***、光调制***和光电探测器，其中，合光***位于光源***和光调制***之间，且该合光***至少包括两个反射镜，这些反射镜分别位于不同颜色光的出射光路上，以将相应颜色的光反射至光调制***；光调制***用于对不同颜色的光进行调制，以使调制后的不同颜色光合成投影图像；光电探测器用于检测投影图像的参数，并将这些参数反馈至光源***，以便光源***调整产生的不同颜色光的比例，其中，所述参数包括合成所述投影图像的单色光的亮度值和色坐标。
本实施例中，当光源***中的控制器402采用控制光切换器401出射光线时长的控制方式时，光调制***包括分光合光棱镜801、第一光调制器802和第二光调制器803。如图5所示，合光***包括反射镜503和二向色镜504，反射镜503将第一色轮501散射后的第一光束即蓝光反射至分光合光棱镜801，二向色镜504透射蓝光且将第二色轮502产生的补色光黄光反射至分光合光棱镜801，其中，二向色镜504为能够透射蓝光反射黄光的透镜；
分光合光棱镜801将蓝光传输至第一光调制装置801，将黄光分成第一颜色光即绿光和第二颜色光即红光，并将绿光传输至第一光调制装置802，将红光传输至第二光调制装置803。如图6所示，分光合光棱镜801包括第一棱镜8010、第二棱镜8011以及位于第一棱镜8010和第二棱镜8011之间的分光膜8012，其中，分光膜8012能够将黄光分成红光和绿光。
由于蓝光和黄光为具有不同时序的光，因此，可以通过两个光调制装置调制蓝光、绿光和红光，即第一光调制装置802依序调制蓝光和绿光；第二光调制装置803调制红光，以使蓝光、绿光和红光合成投影图像，并通过投影镜头901投影到预定的屏幕上。
当光源***中的控制器402采用控制光切换器401偏转角度的方式时，光调制***包括分光合光棱镜804、第一光调制器805、第二光调制器806和第三光调制器807。如图7所示，合光***包括反射镜503和二向色镜504，反射镜503将第一色轮501散射后的第一光束即蓝光反射至分光合光棱镜804，反射镜504透射蓝光且将第二色轮502产生的补色光即黄光反射至分光合光棱镜804，其中，二向色镜504能够透射蓝光反射黄光；
分光合光棱镜804将蓝光传输至第一光调制装置805，将黄光分成第一颜色光即绿光和第二颜色光即红光，并将绿光传输至第二光调制装置806，将红光传输至第三光调制装置807。其中，分光合光棱镜804包括第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜，第一棱镜和第二棱镜之间具有滤光膜，该滤光膜能够反射蓝光透射黄光，即蓝光反射至第一光调制装置805，将黄光透射至第二棱镜与第三棱镜之间的分光膜，以便该分光膜将黄光分成红光和绿光；
由于散射后的第一光束和补色光为同时产生的光，因此，需要采用三个光调制装置同时调制散射后的第一光束、第一颜色光和第二颜色光，即第一光调制装置805调制第一光束，第二光调制装置806调制第一颜色光，第三光调制装置807调制第二颜色光，以使调制后的蓝光、绿光和红光合成投影图像，并通过投影镜头901投影到预定的屏幕上。
在投影图像的过程中，设置在屏幕前方的光电探测器902能够检测投影图像的参数，并将这些参数反馈至光源***，以便光源***调整产生的不同颜色光的比例，其中，所述参数包括合成所述投影图像的不同颜色光的亮度值和色坐标。具体地，光电探测器902检测到投影图像的亮度值和色坐标后，将其参数值发送至光源***中的控制器402，控制器402会根据这些参数判断投影图像是否处于白平衡，如果图像的白平衡出现偏移，则控制器402会调节第一时序TB和第二时序TY的时长或调节偏转角度α的大小，并以此调节蓝光、绿光和红光的比例，以使合成的投影图像重新达到白平衡。
本实施例提供的投影***，由于切换***以分时或分光强的方式将光源发射的光切换成了具有预设比例的至少两个光束，并通过分别位于不同光束光路上的至少两个色轮产生具有预设比例的不同颜色光，因此，可以通过调整切换成的光束的比例来调整不同颜色光的比例，以控制投影图像的白平衡，从而不需要更换新的色轮，解决了***成本较高和使用难度较大的问题。
并且，本实施例提供的投影***，通过光电探测器自动检测投影图像的白平衡，并通过控制器和光切换器自动调节不同颜色光的比例，从而灵活高效地保证了投影***的白平衡。
实施例四
本实施例提供了一种投影***，该投影***包括实施例二提供的光源***，即包括光源30、切换***60和色轮组件70，切换***60包括第一光切换器601、第二光切换器602、控制器603、第一分光棱镜604、第二分光棱镜605和反射镜606；色轮组件70包括第一色轮701、第二色轮702和第三色轮703，其中，第一色轮701为具有散射粉的纯色轮，第二色轮702为具有绿光荧光粉的色轮，第三色轮703为具有红光荧光粉的色轮。
同样，本实施例中的投影***还包括合光***、光调制***和光电探测器，其中，合光***位于光源***和光调制***之间，且该合光***至少包括两个反射镜，这些反射镜分别位于不同颜色光的出射光路上，以将相应颜色的光反射至光调制***；光调制***用于对不同颜色光进行调制，以使调制后的不同颜色光合成投影图像；光电探测器用于检测投影图像的参数，并将这些参数反馈至光源***，以便光源***调整产生的不同颜色光的比例，其中，所述参数包括合成所述投影图像的不同颜色光的亮度值和色坐标。
本实施例中，当光源***中的控制器603采用控制光切换器出射光线的时长的控制方式时，光调制***包括分光合光棱镜808和光调制器809。如图8所示，合光***包括反射镜503、二向色镜505和二向色镜506，其中，二向色镜505能够透射蓝光反射绿光，二向色镜506能够透射蓝光和绿光，反射红光。
反射镜503将第一色轮701散射后的第一光束即蓝光反射至分光合光棱镜808，二向色镜505透射蓝光且将第二色轮702产生的第一颜色光即绿光反射至分光合光棱镜808，二向色镜506透射蓝光和绿光，且将第三色轮703产生的第二颜色光即红光反射至分光合光棱镜808。由于本实施例中不需将黄光进行分光，因此，分光合光棱镜808包括斜面重合的两个三棱镜，以将蓝光、绿光和红光依序传输至光调制装置809，使调制后的蓝光、绿光和红光合成投影图像，并通过投影镜头901投影到预定的屏幕上。
当光源***中的控制器603采用控制光切换器偏转角度的方式时，光调制***包括分光合光棱镜804、第一光调制器805、第二光调制器806和第三光调制器807。如图9所示，合光***包括反射镜503、二向色镜505和二向色镜506，反射镜503将第一色轮701散射后的第一光束即蓝光反射至分光合光棱镜804，二向色镜505透射蓝光并将第二色轮702产生的第一颜色光即绿光反射至分光合光棱镜804，二向色镜506透射蓝光和绿光并将第三色轮703产生的第二颜色光即红光反射至分光合光棱镜804，分光合光棱镜804将蓝光传输至第一光调制装置805，将绿光传输至第二光调制装置806，将红光传输至第三光调制装置807，以使调制后的蓝光、绿光和红光合成投影图像，并通过投影镜头901投影到预定的屏幕上。
同样，在投影图像的过程中，设置在屏幕前方的光电探测器902能够检测投影图像的参数，并将这些参数反馈至光源***，以便光源***调整产生的不同颜色光的比例，其中，所述参数包括合成所述投影图像的不同颜色光的亮度值和色坐标。
具体地，光电探测器检测到投影图像的亮度值和色坐标后，将其参数值发送至光源***中的控制器603，控制器603会根据这些参数判断投影图像是否处于白平衡，如果图像的白平衡出现偏移，则控制器603会调节第一时序TB和第二时序TY的时长或调节偏转角度α和β的大小，并以此调节蓝光、绿光和红光的比例，以使合成的投影图像重新达到白平衡。
本实施例提供的投影***，由于切换***以分时或分光强的方式将光源发射的光切换成了具有预设比例的至少两个光束，并通过分别位于不同光束光路上的至少两个色轮产生具有预设比例的不同颜色光，因此，可以通过调整切换成的光束的比例来调整不同颜色光的比例，以控制投影图像的白平衡，从而不需要更换新的色轮，解决了***成本较高和使用难度较大的问题。
并且，本实施例提供的投影***，通过光电探测器自动检测投影图像的白平衡，并通过控制器和光切换器自动调节不同颜色光的比例，从而灵活高效地保证了投影***的白平衡。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种光源***，其特征在于，包括：
光源；
以分时或者分光强的方式将所述光源发射的光切换成具有预设比例的至少两个光束的切换***；
设置于所述至少两个光束中的每个光束的传输光路中的色轮组件，所述色轮组件在所述至少两个光束中的每个光束的照射下产生具有预设比例的不同颜色的光，所述不同颜色的光经过光调制***调制后可合成投影图像；
其中，所述切换***可根据所述投影图像的参数调整所述至少两个光束的比例，以调整所述不同颜色的光的比例。
2.根据权利要求1所述的光源***，其特征在于，所述色轮组件包括至少两个色轮，每个所述色轮分别位于所述切换***分出的不同光束的传输光路中，并在对应光束的照射下产生对应颜色的光；或者，
所述色轮组件中的色轮具有至少两个同心的沿所述色轮的圆周方向设置的色环，每个所述色环分别位于所述切换***分出的不同光束的传输光路中，并在对应光束的照射下产生对应颜色的光。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，当所述光调制***包括两个光调制装置时，所述切换***包括：
在第一时序将所述光源发射的光切换成第一光束，在第二时序将所述光源发射的光切换成第二光束的光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
控制所述光切换器出射的所述第一光束的时长和所述第二光束的时长，以使所述第一光束和第二光束具有预设的时长比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的时长比例。
4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，当所述光调制***包括三个光调制装置时，所述切换***包括：
将所述光源发射的光切换成同时包括第一光束和第二光束的光的光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
控制所述光切换器的偏转角度，以使所述第一光束和第二光束具有预设的光强比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的光强比例。
5.根据权利要求3或4所述的***，其特征在于，所述切换***还包括：
将所述第一光束反射至第一光路，且透射所述第二光束的分光棱镜；
将所述第二光束反射至第二光路的反射镜。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述至少两个色轮包括设置于所述第一光路中的第一色轮和设置于所述第二光路中的第二色轮，所述第一色轮为散射轮，所述散射轮散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色轮为具有波长转换材料的色轮，所述波长转换材料在所述第二光束的照射下可发出所述第一光束的补色光；
所述至少两个色环包括设置于所述第一光路中的第一色环和设置于所述第二光路中的第二色环，所述第一色环具有散射层，所述散射层散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色环具有波长转换材料，所述波长转换材料在所述第二光束的照射下可发出所述第一光束的补色光。
7.根据权利要求2所述的***，其特征在于，当所述光调制***包括一个光调制装置时，所述切换***包括：
在第一时序将所述光源发射的光切换为第一光束，在第二时序将所述光源发射的光切换为第二光束的第一光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
在第二时序的第一子时序将所述第二光束切换为第三光束，在第二时序的第二子时序将所述第二光束切换为第四光束的第二光切换器，所述第三光束和第四光束为不同偏振态的光；
控制所述第一光切换器出射的所述第一光束的时长和所述第二光束的时长，以使所述第一光束和第二光束具有预设的时长比例，控制所述第二光切换器出射的所述第三光束的时长和所述第四光束的时长，以使所述第三光束和第四光束具有预设的时长比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的时长比例以及所述第三光束和第四光束的时长比例。
8.根据权利要求2所述的***，其特征在于，当所述光调制***包括三个光调制装置时，所述切换***包括：
将所述光源发射的光同时切换成包括第一光束和第二光束的光的第一光切换器，所述第一光束和第二光束为不同偏振态的光；
将所述第二光束切换成同时包括第三光束和第四光束的光的第二光切换器，所述第三光束和第四光束为不同偏振态的光；
控制所述第一光切换器的偏转角度，以使所述第一光束和第二光束具有预设的光强比例，控制所述第二光切换器的偏转角度，以使所述第三光束和第四光束具有预设的光强比例的控制器，所述控制器可根据所述投影图像的参数调整所述第一光束和第二光束的光强比例以及所述第三光束和第四光束的光强比例。
9.根据权利要求7或8所述的***，其特征在于，所述切换***还包括：
将所述第一光束反射至第一光路，且透射所述第二光束的第一分光棱镜；
将所述第三光束反射至第二光路，且透射所述第四光束的第二分光棱镜；
将所述第四光束反射至第三光路的反射镜。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述至少两个色轮包括设置于所述第一光路中的第一色轮、设置于所述第二光路中的第二色轮和设置于所述第三光路中的第三色轮，所述第一色轮为散射轮，所述散射轮散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色轮为具有第一波长转换材料的色轮，所述第一波长转换材料在所述第三光束的照射下可发出第一颜色光，所述第三色轮为具有第二波长转换材料的色轮，所述第二波长转换材料在所述第四光束的照射下可发出第二颜色光；
或者，所述至少两个色环包括设置于所述第一光路中的第一色环、设置于所述第二光路中的第二色环和设置于所述第三光路中的第三色环，所述第一色环具有散射层，所述散射层散射所述第一光束并出射散射后的所述第一光束，所述第二色环具有第一波长转换材料，所述第一波长转换材料在所述第三光束的照射下可发出第一颜色光，所述第三色环具有第二波长转换材料，所述第二波长转换材料在所述第四光束的照射下可发出第二颜色光；
其中，所述散射后的第一光束、第一颜色光和第二颜色光经过光调制***调制后可合成投影图像。
11.一种投影***，其特征在于，包括：
权利要求1-10任一项所述的光源***；
对所述光源***产生的不同颜色的光进行调制，以使调制后的不同颜色的光合成投影图像的光调制***；
检测所述投影图像的参数，并将所述参数反馈至所述光源***，以便所述光源***调整产生的不同颜色的光的比例的光电探测器。
12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述投影图像的参数包括合成所述投影图像的不同颜色光的亮度值和色坐标。
13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，还包括：
位于所述光源***和所述光调制***之间的合光***，所述合光***包括至少一个反射镜和至少一个二向色镜，所述反射镜和二向色镜分别位于不同颜色光的出射光路上，以将所述不同颜色光反射至所述光调制***。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，当所述光源***包括光切换器和控制所述光切换器出射的光线的时长的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜将所述散射后的第一光束传输至第一光调制装置，将所述补色光分成第一颜色光和第二颜色光，并将所述第一颜色光传输至第一光调制装置，将所述第二颜色光传输至第二光调制装置；
依序调制所述第一光束和第一颜色光的第一光调制装置；
调制所述第二颜色光的第二光调制装置。
15.根据权利要求13所述的***，其特征在于，当所述光源***包括光切换器和控制所述光切换器的偏转角度的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜将所述散射后的第一光束传输至第一光调制装置，将所述补色光分成第一颜色光和第二颜色光，并将所述第一颜色光传输至第二光调制装置，将所述第二颜色光传输至第三光调制装置；
调制所述第一光束的第一光调制装置；
调制所述第一颜色光的第二光调制装置；
调制所述第二颜色光的第三光调制装置。
16.根据权利要求13所述的***，其特征在于，当所述光源***包括第一光切换器、第二光切换器和控制所述第一光切换器和第二光切换器出射的光线的时长的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜依序将所述散射后的第一光束、第一颜色光和第二颜色光传输至光调制装置；
依序调制所述第一光束、第一颜色光和第二颜色光的光调制装置。
17.根据权利要求13所述的***，其特征在于，当所述光源***包括第一光切换器、第二光切换器和控制所述第一光切换器和第二光切换器偏转角度的控制器时，所述光调制***包括：
分光合光棱镜，所述分光合光棱镜依序将所述散射后的第一光束传输至第一光调制装置，将所述第一颜色光传输至第二光调制装置，将所述第二颜色光传输至第三光调制装置；
调制所述第一光束的第一光调制装置；
调制所述第一颜色光的第二光调制装置；
调制所述第二颜色光的第三光调制装置。
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