投影系统的制作方法

本发明描述一种投影系统，尤指一种藉由补偿光源调整光线的波长的投影系统。

背景技术：

投影系统是一种可以将图像或者视频投射到屏幕上的设备，可以通过不同的接口同计算机、vcd、dvd、bd、游戏机、dv等相连接播放相应的视频信号，达到大屏幕的投影显示方式来提供收看者极佳的呈现与视觉效果。随着电子技术的不断发展，投影系统广泛用于教育、商业和家庭中。

现在的投影技术也在更新迭代，传统的灯泡光源色域低，因此激光这种新光源除了解决寿命的问题以外，也同时加强了投影系统色彩的表现，也就是提升了色域的表现。

目前激光投影系统较多采用蓝色激光混合荧光粉色轮的模式，此种模式成本较低。但是这种蓝色激光混合荧光粉色轮的模式会出现这样的问题：蓝色激光发出的蓝色激光的波长略微短2-6个纳米，俗称的蓝色激光的“色彩偏紫”，从而使得这种激光投影系统投影的画面出现色域数值虽然高，但色准效果不好的问题，从而影响成像品质。

因此，有必要设计一种新的投影系统，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种投影系统，可藉由补偿光调整光线的波长，以提高成像品质。

为达上述目的，本发明提供一种投影系统，包含：

主光源，用于发出第一色光，该第一色光具有第一波长；

补偿光源，用于发出第二色光，该第二色光具有第二波长，该第二波长异于该第一波长；

色轮组件，设置于该第一色光和该第二色光的传递路径上，该色轮组件包括第一滤光区，该第一滤光区藉由镀膜形成，该第一色光和该第二色光同时入射该第一滤光区，该第一色光经过该第一滤光区后得到第三色光，该第二色光经该第一滤光区后得到第四色光，该第四色光的波长异于该第三色光的波长，第四色光波长介于第二色光波长与第三色光波长之间；

其中，该第三色光和该第四色光同时自该色轮组件射出，该第三色光和该第四色光混合得到第五色光，该第五色光的波长介于该第三色光的波长和该第四色光的波长之间。

较佳的，该第一滤光区上镀膜对该第四色光的透过率与自该第一滤光区出射的该第四色光的强度相对应，当该镀膜对该第四色光的透过率高时，自该第一滤光区出射的该第四光的强度高，当该镀膜对该第四色光的透过率低时，自该第一滤光区出射的该第四光的强度低。

较佳的，还包括控制装置，该控制装置可通过分别控制该主光源的输出功率和该补偿光源的输出功率来控制该第一色光和该第二色光的强度比例，进而控制该第三色光和该第四色光的强度比例。

较佳的，该第三色光为蓝色光，该第四色光为绿色光。

较佳的，该第五色光的坐标符合以下范围：0.14≤xb≤0.15，0.04≤yb≤0.09，其中，xb该第五色光于色图度的x轴坐标，yb为该第五色光于该色度图的y轴坐标。

较佳的，该第一滤光区具有蓝色镀膜和绿色镀膜，可供蓝色光及绿色光通过。

较佳的，该色轮组件还包括第二滤光区和第三滤光区，该第一色光和该第二色光入射该第二滤光区，得到第四色光，该第一色光和该第二色光入射该第三滤光区，得到第六色光，第六色光波长大于该第二色光波长，该第四色光和该第六色光混合得到该第二色光。

较佳的，还包括控制装置，当该第二滤光区位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，该控制装置通过控制该补偿光源的功率来控制该第二色光的强度，进而控制自该第二滤光区射出的该第四色光的强度，当该第三滤光区位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，该控制装置通过控制该补偿光源的功率来控制该第二色光的强度，进而控制自该第三滤光区射出的该第六色光的强度。

较佳的，该第四色光、该第五色光和该第六色光混合得到白色光。

较佳的，该主光源为单色光源且为该蓝色光源，该补偿光源为单色光源且为黄色光源。

与现有技术相对比，本发明提供一种投影系统，包括主光源、补偿光源和色轮组件，该主光源用于发出第一色光，该补偿光源用于发出第二色光，该色轮组件包括第一滤光区，该第一滤光区藉由镀膜形成，该第一色光和该第二色光同时入射该第一滤光区，该第一色光经过该第一滤光区后得到该第三色光，该第二色光经该第一滤光区后得到第四色光，该第三色光和该第四色光混合得到第五色光，该第五色光的波长位于该第三色光的波长和该第四色光的波长范围内，如此，本发明藉由该第四色光补偿该第三色光，得到波长介于该第三色光的波长和该第四色光的波长范围内的第五色光，即藉由补偿光调整得到所需波长的该第五色光，也即得到了所需色坐标的该第五色光，达到纯色的调变效果，提高了色准效果和成像的品质；并且，本发明藉由双光源搭配色轮组件的滤光功能实现获得成像所需的色光，相较于藉由三个光源的设计获得成像所需的色光，本发明可减少一个光源，也减少了相应的光学元件，结构简单、体积缩小且成本降低；此外，本发明藉由色轮组件上镀膜以过滤得到所需要的色光，相较于藉由荧光粉激发得到所需要的色光，本发明成本进一步降低。

附图说明

图1为本发明第一实施例的投影系统的部分元件架构图。

图2为图1中色轮组件于另一方向的结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

图1为本发明第一实施例的投影系统100的部分元件架构图。本发明投影系统100包含主光源10、补偿光源20、光学元件30以及色轮组件40。

主光源10用于发出第一色光，该第一色光具有第一波长。主光源10可以是白色光源、红色光源、绿色光源或者蓝色光源，但不以此为限。本实施例中，主光源10为单色光源，且为蓝色光源，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。进一步的，主光源10可以是激光光源，亦可以是led光源，但不以此为限。

补偿光源20，用于发出第二色光，该第二色光的波长异于该第一色光，用于补偿该第一色光，且以该第二色光经色轮组件40后可形成至少两种波长的光为佳。该第二色光可以是黄色光、青色光、粉色光或者青绿色光，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。本实施例中，补偿光源20为黄色光源，该第二色光为黄色光，该黄色光经色轮组件40后可形成红色光和绿色光，该红色光和该绿色光配合该蓝色光构成的成像的三种基色光，而无需再设置其他光源。当然，当该第一色光为白光时，该第一色光配合色轮组件40即可产生多种成像所需的色光，那么该第二色光的设置以可补偿该第三色光为准，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。进一步的，补偿光源20可以是激光光源，亦可以是led光源，但不以此为限。

光学元件30设置于主光源10、补偿光源20以及色轮组件40之间，用于导引主光源10所发出的该第一色光及补偿光源20所发出的该第二色光至色轮组件40。于实际应用中，主光源10和补偿光源20的出光方向通常不相互平行，光学元件30用于将第一色光和第二色光的传递路径调整成相互平行的方向入射色轮组件40，但不以此为限。本实施例中，主光源10和补偿光源20的出光方向相互垂直，即主光源10射出的第一色光沿第一光路传播，补偿光源20射出的第二色光沿第二光路传播，该第一光路垂直于该第二光路，光学元件30接受沿该第一光路传播的该第一色光并反射至沿第三光路传播，光学元件30接受沿该第二光路传播的该第二色光，并继续沿该第二光路传递该第二色光，该第三光路与该第二光路平行或者重合，以入射色轮组件40。需要特别说明的是，光学元件30为非必须元件，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。光学元件30为半穿半反元件，其可供该第二色光透过，且能反射该第一色光，从而使两者的光路平行或重合。

色轮组件40，设置于该第一色光和该第二色光的传递路径上，即，设置于该第三光路和该第二光路上。色轮组件40包括第一滤光区401，第一滤光区401藉由镀膜形成，该第一色光和该第二色光同时入射第一滤光区401，该第一色光经第一滤光区401后得到第三色光，该第二色光经第一滤光区401后得到第四色光。其中，该第一色光可以与该第三色光相同，或者该第一色光包含该第三色光，该第二色光可以与该第四色光相同，或者该第二色光包含该第四色光，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。进一步的，该第四色光的波长异于该第三色光的波长，该第四色的波长介于该第二色的波长和该第三色的波长之间。本实施例中，该第三色光为蓝色光，该第四色色光为绿色光，则对应的，第一滤光区401具有蓝色镀膜和绿色镀膜，以供该绿色光和该黄色光通过，即，镀膜的类型与所需的光线相对应，具体由设计人员根据实际情况而定。

其中，该第三色光和该第四色光同时自色轮组件40射出并混合得到第五色光，且该第五色光的波长介于该第三色光的波长和该第四色光的波长之间，即λ3＜λ5＜λ4，λ3、λ4和λ5于分别为该第三色光、该第四色光和该第五色光的波长。需要特别说明的是，于实际应用中，该第五色光的波长介于该第三色光和该第四色光的波长之间指的是：该第五色光的主波长介于该第三色光主波长和该第四色光的波长之间。如此，本发明藉由该第四色光补偿该第三色光，得到波长介于该第三色光的波长和该第四色光的波长之间的第五色光，即藉由补偿光调整得到所需波长的该第五色光，也即得到了所需色坐标的该第五色光，达到纯色的调变效果，提高了色准效果和成像的品质。例如，实际应用中，主光源10虽然使用的是蓝色光源，然而蓝色光源产生的蓝色光偏紫(例如主波长为440nm)，而经过补偿光源产生的该第二色光中的绿色光(例如主波长为500nm)或者青绿色光补偿后，得到符合标准(例如dci或者rec.709色域标准)的蓝色光(例如主波长为460nm)，可提高成像的品质。并且，本发明藉由双光源，搭配色轮组件的滤光功能实现获得成像所需的色光，相较于藉由三个光源的设计获得成像所需的色光，本发明可减少一个光源，也减少了相应的光学元件，结构简单、体积缩小且成本降低；此外，本发明藉由色轮组件上镀膜以过滤得到所需要的色光，相较于藉由荧光粉激发得到所需要的色光，本发明成本进一步降低。

进一步的，第一滤光区401上具有镀膜，第一滤光区401上镀膜对该第四色光的透过率与自第一滤光区401出射的该第四色光的强度相对应，当该镀膜对该第四色光的透过率高时，自第一滤光区401出射的该第四光的强度高，当该镀膜对该第四色光的透过率低时，自第一滤光区401出射的该第四光的强度低。于实际应用中，可通过调整该镀膜对该第四色光的透过率来调整自色轮组件40射出的该第四色光的强度，进而调整补偿后的该第五色光。

本实施例中，该第一色光为偏紫的蓝色光，该第二光色为黄色光，该第三色光为蓝色光，该第四色光为绿色光，则该第三色光和该第四色光混合后，得到该第五色光，该第五色光为蓝色光，且该第五色光的坐标符合以下范围：0.14≤xb≤0.15，0.04≤yb≤0.09，其中，xb该第五色光于色图度的x轴坐标，yb为该第五色光于该色度图的y轴坐标，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

进一步的，色轮组件40还包括第二滤光区402和第三滤光区403，较佳的，第一滤光区401、第二滤光区402和第三滤光区403沿色轮组件40的转动方向排列设置，但不以此为限。具体而言，该第一色光和该第二色光入射第二滤光区402，得到第四色光，本实施例中该第四色光为绿色光；该第一色光和该第二色光入射第三滤光区403，得到第六色光，本实施例中，该第六色光为红色光，但不以此为限。进一步的，该第一色光和该第六色光混合得到该第二色光，例如，该绿色光和该红色光混合得到该黄色光，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。进一步的，该第一色光不通过第二滤光区402，例如，该第一色光被第二滤光区402反射、被第二滤光区402吸收，但不以此为限，该第二色光经第二滤光区402过滤得到该第四色光，该第一色光被第三滤光区403反射，该第二色光经第三滤光区403过滤得到第六色光。本实例中，第二滤光区402上具有绿色镀膜，该第一色光为蓝色光，该第二色光为黄色光，当该第一色光和该第二色光入射第二滤光区402时，该蓝色光被第二滤光区402反射，该黄色光经该绿色镀膜过滤后得到该绿色光；第三滤光区403上具有红色镀膜，当该第一色光和该第二色光入射第二滤光区402时，该蓝色光被第二滤光区402反射，该黄色光经该红色镀膜过滤后得到红色光。进一步的，本实施例中，该第四色光、该第五色光和该第六色光混合得到白色光。

进一步的，投影系统100还包括控制装置，当第一滤光区401位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，该控制装置通过分别控制主光源10的输出功率(例如输出电流、电压)和补偿光源20的输出功率(例如输出电流、电压)来控制该第一色光和该第二色光的强度比例，进而控制该第三色光和该第四色光的强度比例，以得到所需色坐标的该第五色光，以配置出不同的色彩表现，例如可以提高主光源10的输出功率来增加该第三色光的强度，亦可以通过提高补偿光源20的输出功率来增加该第四色光的强度，具体由操作者根据实际而定，或者设计者根据实际情况而定，在此不再赘述。当第二滤光区402位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，由于该第一色光被第二滤光区402反射，仅该第二色光中的该第四色光可通过第二滤光区402，因此，该控制装置通过控制补偿光源20的输出功率(例如输出电流、电压)来控制该第二色光的强度，进而控制自第二滤光区射402出的该第四色光的强度，例如，可通过增加补偿光源20的输出功率，来获得较高强度的自第二滤光区射402射出的该第四色光；较佳的，为了降低损耗和废热的产生，当第二滤光区402位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，该控制装置可降低主光源10的输出功率，甚至关闭，但不以此为限。当第三滤光区403位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，由于该第一色光被第三滤光区403反射，仅该第二色光中的该第六色光可通过第三滤光区403，因此，该控制装置通过控制补偿光源20的输出功率(例如输出电流、电压)来控制该第二色光的强度，进而控制自第三滤光区403射出的该第六色光的强度，例如，可通过增加补偿光源20的输出功率，来获得较高强度的自第三滤光区射403射出的该第六色光；较佳的，为了降低损耗和废热的产生，当第三滤光区403位于该第一色光和该第二色光的传递路径上时，该控制装置可降低主光源10的输出功率，甚至关闭，但不以此为限。即，本发明可通过分别控制主光源10和补偿光源20的输出功率来获得不同色坐标的该第五色光，以及获得不同强度的该第四色光和该第六色光，以配置出不同的模式配出不同的色彩表现，提高成像品质和用户体验，且可节省能量，降低废热的产生。

进一步的，本发明投影系统100还包括光机组件50和投影镜头，自色轮组件40射出的该第四色光、该第五色光和该第六色光入射光机组件50，以转换成成像光，并藉由该投射镜头投射成像。

于其他实施例中，色轮组件40还可以包括第四滤光区，该第四滤光区用于供该第二色光穿透，以入射光机组件50，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

综上，本发明提供一种投影系统，包括主光源、补偿光源和色轮组件，该主光源用于发出第一色光，该补偿光源用于发出第二色光，该色轮组件包括第一滤光区，该第一滤光区藉由镀膜形成，该第一色光和该第二色光同时入射该第一滤光区，该第一色光经过该第一滤光区后得到该第三色光，该第二色光经该第一滤光区后得到第四色光，该第三色光和该第四色光混合得到第五色光，该第五色光的波长位于该第三色光的波长和该第四色光的波长范围内，如此，本发明藉由该第四色光补偿该第三色光，得到波长介于该第三色光的波长和该第四色光的波长范围内的第五色光，即藉由补偿光调整得到所需波长的该第五色光，也即得到了所需色坐标的该第五色光，达到纯色的调变效果，提高了色准效果和成像的品质；并且，本发明藉由双光源搭配色轮组件的滤光功能实现获得成像所需的色光，相较于藉由三个光源的设计获得成像所需的色光，本发明可减少一个光源，也减少了相应的光学元件，结构简单、体积缩小且成本降低；此外，本发明藉由色轮组件上镀膜以过滤得到所需要的色光，相较于藉由荧光粉激发得到所需要的色光，本发明成本进一步降低。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。