一种投影显示系统的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种投影显示系统。


背景技术：

2.现有的投影系统中，为了提高光源光能利用率，普遍的设计逻辑是减少分光合光过程中的光损失而将激光激发的荧光尽可能用足，这种方式获得的荧光的光谱通常比较宽，导致投影系统的光视效能较低，在空间光调制器的热负载一定的条件下，能够显示的白场亮度较低。


技术实现要素：

3.本技术提供一种投影显示系统，能够提高投影光的光视效能，从而提高显示亮度。
4.为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：提供一种投影显示系统，该投影显示系统包括：光源组件、波长调节组件以及调制组件，光源组件用于出射投影光；波长调节组件用于接收投影光，并对投影光的光谱进行调节，以提高投影光的光视效能；调制组件设置于波长调节组件的出射光路上，用于对波长调节组件出射的光进行图像调制，得到相应的图像光，以形成投影图像。
5.通过上述方案，本技术的有益效果为：在投影显示系统中加入具有波长选择特性的波长调节组件，该波长调节组件位于调控投影光的调制组件之前的光路中，波长调节组件可以调节入射到调制组件上的光束的光谱特性，以提高投影光的光视效能，实现在调制组件的热负载无显著变化的条件下提高出射流明亮度的效果，即能够实现在不增加调制组件的热负载的情况下提升显示亮度。
附图说明
6.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
7.图1为明视觉下的光谱光视效率曲线示意图；
8.图2为cie1931xyz标准的三刺激值曲线示意图；
9.图3为入射光在dmd上照亮区域的示意图；
10.图4为本技术提供的投影显示系统第一实施例的结构示意图；
11.图5为rec.709标准色域图；
12.图6为图4所示的实施例中调节后的绿基色光的色坐标的示意图；
13.图7为图4所示的实施例中投影显示系统的结构示意图；
14.图8为图4所示的实施例中投影显示系统的另一结构示意图；
15.图9为图4所示的实施例中投影显示系统的又一结构示意图；
16.图10为本技术提供的投影显示系统第二实施例的结构示意图；
17.图11为图10所示的实施例中绿色荧光的归一化光谱示意图；
18.图12为本技术提供的投影显示系统第三实施例的结构示意图；
19.图13为本技术提供的投影显示系统第四实施例的结构示意图；
20.图14为本技术提供的投影显示系统第五实施例的结构示意图；
21.图15(a)为图14所示的实施例中激光荧光光谱示意图；
22.图15(b)为对图15(a)中的激光荧光光谱使用滤光片调节后的示意图；
23.图16为本技术提供的投影显示系统第六实施例的结构示意图；
24.图17为本技术提供的投影显示系统第七实施例的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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为本技术一部分实施例，而不为全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.不同波长的光引起人眼的感受程度是不同的，对于功率相同但波长不同的单色光，人眼感受到的明亮程度也是不同的；经过大量实验测量，在明亮环境下(亮度大于3cd/m2)，人眼对光的敏感程度在波长为555nm处达到最大值，而在远离此波长时迅速降低；如果在单位波长内p
λ
瓦的辐射能通量相当于ф
λ
流明的光通量，则其比值k
λ
＝ф
λ
/p
λ
可表示1瓦的辐射能通量所对应的流明数；波长为555nm的黄光所对应的这一数值k
555
最大，约为683lm/w。任一其他波长的单色光的k
λ
与k
555
之比表征了人眼对该单色光的相对灵敏度，称为光谱光视效率(spectral luminous efficiency)或视见函数(visibility function)，可用v
λ
表示，即v
λ
＝k
λ
/k
555
，国际照明委员会(cie，international commission on illumination)采用的明视觉下的光谱光视效率曲线如图1所示。
27.而对比于光源而言，其光视效能是光源发出的光通量与光功率之比，单位是lm/w，也被称为光源的辐射发光效率，对于宽谱光源，其光视效能如下所示：
[0028][0029]
其中，φ
e
(λ)是波长为λ的光源的辐射能通量。
[0030]
对于两个具有不同光谱功率分布p1(λ)与p2(λ)的光源，如果它们产生的三刺激值x、y以及z分别相等，即：
[0031][0032][0033][0034]
则这两个光源呈现出相同的颜色，以及是cie1931 xyz标准的三刺激值，如图2所示。
[0035]
数字微镜器件(dmd，digital micromirror device)的热负载主要来自入射光在dmd上的热损耗，图3所示为入射光在dmd上照亮区域的示意图，入射光斑可以分为3个区域：光斑超出反射镜阵列的部分(窗口区域)、反射镜阵列的边缘部分(边界区域)以及反射镜阵列的有效区域(阵列区域)，窗口区域在设定区域中的面积占比与吸收率分别为x1与α1；边界区域在设定区域中的面积占比与吸收率分别为x2与α2；阵列区域在设定区域中的面积占比与吸收率分别为x3与α3；若屏幕上显示总光通量为ф，光视效能为k，入射dmd的光到达屏幕的效率为η1，则dmd上的热负载为：
[0036][0037]
其中，q
electrical
为驱动dmd电路产生的热功率，其值通常远远小于入射光在dmd上的热损耗，由此可以得出提高光视效能可以有效地降低dmd的热负载，即当dmd能够承受的热负载不变时，通过提高光视效能可以有效地提高屏幕上显示的总光通量。
[0038]
由此可知，在投影显示系统中，空间光调制器的耐热能力是限制显示亮度的重要因素之一，空间光调制器的热负载正比于入射光功率；当空间光调制器的热承受能力有限时，入射到空间光调制器的光功率也有限，对于特定的光功率而言，光视效能越高，投影显示系统显示的亮度越高。
[0039]
请参阅图4，图4为本技术提供的投影显示系统第一实施例的结构示意图，投影显示系统10包括：光源组件11、波长调节组件12以及调制组件13。
[0040]
光源组件11用于出射投影光，并将投影光出射至波长调节组件12，光源组件11可为激光激发荧光的光源组件或三基色光光源组件。
[0041]
波长调节组件12用于接收投影光，并对投影光的光谱进行调节，以提高投影光的光视效能，且调节后的投影光的色坐标满足预设色坐标条件；其中，波长调节组件12可以为具有波长选择性的反射器件或透射器件，包括但不限于长通滤光片、短通滤光片、带通滤光片、陷波滤光片、二向色镜或偏振分色镜。
[0042]
调制组件13设置于波长调节组件12的出射光路上，其用于对波长调节组件12出射的光进行图像调制，得到相应的图像光，以形成投影图像；其中，调制组件13包括空间光调制器，空间光调制器可对波长调节组件12输出的调节后的投影光进行调制，并出射调制后的光。
[0043]
根据上述公式(2)可知，当空间光调制器能够承受的热负载不变时，提高入射至空间光调制器的光视效能可以有效提高投影屏幕上显示的总光通量，即提高显示亮度。而根据公式(1)可知，对于光源的光视效能而言，与其光谱范围相关。由此，可通过对光源的光谱进行调节进而提高光源的光视效能，从而能够在空间光调制器的热负载不变时，提高显示亮度。
[0044]
进一步，根据三基色显示原理可知，几乎所有的颜色都可以用rgb三基色按照某个特定的比例混合而成，在显示系统中通常使用rgb三色光组合显示各种颜色，为此显示行业推出了多种颜色标准，包括rec.709标准与dci/p3标准等，以rec.709标准为例，其规定的色域为由cie 1931标准中色坐标分别为r(0.64，0.33)、g(0.30，0.60)、b(0.15，0.06)三点围成的三角形区域，推荐白场的色坐标为(0.3127，0.3290)，如图5所示；若使用色坐标分别对应这三个顶点位置的三种光作为显示系统的三基色，组合产生坐标为(0.3127，0.3290)的
推荐白场，通过颜色混合定律可以计算得到三基色光的亮度占比分别为r：21.3％、g：71.5％、b：7.2％。常见的rgb三色光的光视效能分别约为r：220lm/w、g：520lm/w、b：80lm/w，计算可得混合产生推荐白场时三基色光的功率占比分别为r：29.8％、g：42.4％、b：27.8％，可以发现合成白光时，绿基色光的亮度与功率占比均远高于其他两种基色光。此外，绿光的光谱通常能够覆盖光视效能最大时对应的555nm。
[0045]
因此，在一实施例中，波长调节组件12可用于对绿基色光的光谱进行调节，进而提高绿基色光的光视效能。进一步地，根据三基色光的混合原理及合光后的白平衡与饱和度等需求，对于光谱调节后的绿基色光可限定其色坐标范围，进而使得在对绿基色光的光谱进行调节后仍能够满足较好的显示效果。本实施例中，光谱调节后的绿基色光的色坐标满足如下预设色坐标条件，即图6中的阴影区域，预设色坐标条件为：
[0046][0047]
其中，(x,y)为绿基色光的色坐标。
[0048]
本技术中光源组件11、波长调节组件12以及调制组件13可根据实际需求设置为不同的具体结构。光源组件11可为激光激发荧光的光源组合，如图7所示，光源组件11包括激光光源111a与波长转换装置112a，激光光源111a用于出射激发光，其可以为蓝色激光器；波长转换装置112a位于激光光源的出射光路中，其用于基于至少部分激发光产生相应的受激光；具体地，波长转换装置112a上设置有至少一个波长转换区域，波长转换区域设置有波长转换材料，激发光入射至波长转换区域，激发波长转换材料，从而产生相应颜色的受激光，本实例中光源组件11出射的投影光由部分激发光和受激光组成。
[0049]
或者，可采用分别出射三基色光的光源组合，如图8所示，光源组件11包括蓝光发光元件111b、红光发光元件112b、绿光发光元件113b和合光元件114b；蓝光发光元件111b、红光发光元件112b和绿光发光元件113b分别用于出射蓝基色光、红基色光和绿基色光；合光元件114b设置于蓝光发光元件111b、红光发光元件112b和绿光发光元件113b的出射光路中，其用于对蓝基色光、红基色光和绿基色光进行合光，产生投影光，该投影光由蓝基色光、红基色光和绿基色光组成，合光元件114b出射的投影光入射至波长调节组件12；调制组件13可为单调制器组件，即调制组件13为一个光调制器，如图7和图8所示，或者也可以为图9所示的多调制器组件，本实施例中调制组件13包括第一光调制器131、第二光调制器132以及第三光调制器133，第一光调制器131、第二光调制器132以及第三光调制器133可分别对蓝光、红光以及绿光进行调制，从而得到对应的蓝色图像光、红色图像光以及绿色图像光。
[0050]
请参阅图10，图10为本技术提供的投影显示系统第二实施例的结构示意图，该实施例的投影显示系统为单调制器投影显示系统，且光源组件为激光激发荧光的光源组件。
[0051]
进一步的，本实施例的光源组件包括激光光源211和波长转换装置212。激光光源211向波长转换装置212出射激发光，以激发波长转换装置212中的波长转换材料，进而出射相应颜色的受激荧光。以激发光为蓝光为例，波长转换装置212可至少包含红光区域2121、绿光区域2122和蓝光区域2123。本实施例中，波长调节组件可为与波长转换装置212关联设置的滤光环22，即在波长转换装置212的外围设置同心圆环结构的滤光环22，可以理解的是，滤光环22对应波长转换装置212的各个区域至少设置有红光滤光区221、绿光滤光区222
和蓝光滤光区223；红光滤光区221可用于滤除入射的红荧光中夹杂的杂散光，绿光滤光区222可用于对绿荧光的光谱进行调节，蓝光滤光区223可用于对激发光的波长进行截取，得到设定波长的蓝基色光。波长转换装置212配置有驱动器件，该驱动器件驱动波长转换装置212周期性转动，进而令红光区域2121、绿光区域2122和蓝光区域2123周期性地暴露于激发光的光路中，光源组件出射的投影光由蓝色的激光以及激发光激发的绿色荧光与红色荧光提供，红基色光为激发光激发红色波长转换材料所产生的红色荧光，绿基色光为激发光激发绿色波长转换材料所产生的绿色荧光。
[0052]
具体地，如图10所示，激光光源211出射的激发光通过一区域镀膜的二向色片24射入波长转换装置212，其中，二向色片24的部分区域(例如中心区域)镀有透蓝反黄膜层，其他区域镀有反射膜层，当激发光通过二向色片24的中心区域入射至红色波长转换区2121时，可激发红色波长转换区2121上的红色波长转换材料产生红色荧光；当激发光通过二向色片24的中心区域入射至绿光区域2122时，可激发绿色波长转换区2122上的绿色波长转换材料产生绿色荧光；当激发光通过二向色片24的中心区域入射至蓝光区域2123时，在蓝光区域2123处被散射反射；产生的红色荧光、绿色荧光和被反射的蓝光再次入射至二向色片24，此时红色荧光和绿色荧光可被二向色片24反射至反射元件25，蓝光则在二向色片24镀有反射膜层的区域被反射至反射元件25，可以理解的是，反射元件25的设置对应于作为波长调节组件的滤光环22。进一步，红色荧光、绿色荧光和蓝光被反射至滤光环22的对应滤光区域，经过滤光环22后入射至调制组件23。本实施例的调制组件23为单调制器组件，可包括tir(total internal reflection，全内反射)棱镜231和空间光调制器232，空间光调制器232可为dmd(digital micromirror device，数字微镜器件)、透射式液晶光调制器或反射式液晶光调制器等。
[0053]
进一步地，投影光从滤光环22出射后入射至tir棱镜231，在tir棱镜231的内反射面被反射至空间光调制器232以进行图像调制，得到相应的图像光，图像光进一步通过tir棱镜231出射后经过成像光学系统26(如投影透镜等)后在投影屏幕上进行图像显示。
[0054]
本实施例中，绿色荧光经过二向色片24和反射元件25后入射至绿光滤光区222的绿光滤光片，波长转换装置212出射的绿色荧光的归一化光谱功率可如图11所示，绿色荧光具有较宽的光谱，进而可知绿色荧光的光视效能受到其光谱范围的限制而较小，而绿色荧光的光谱能够覆盖光视效能较高的555nm波长，则可通过选择合适的绿光滤光片以对绿色荧光的光谱进行调节，进而令光谱光视效能较低的波段的占比减小，提高绿基色光的光视效能，从而提高光源组件整体的光视效能，实现在不增加调制组件23的热负载的情况下，提高显示亮度。
[0055]
本实施例中，当确定采用的调制组件23后，调制组件23的热负载可基于相应的空间光调制器232而确定，即当确定了采用的空间光调制器232时，其热负载即可根据器件参数而确定，进而根据想要实现的显示效果得到相应的投影屏幕上显示的总光通量，根据上述公式(2)即可得到一预设的光视效能，进一步，根据公式(1)可知光视效能与光谱相关以及可通过波长调节组件调节投影光的光谱，令投影光的光视效能达到预设光视效能。可以理解的是，在设置波长调节组件时，直接通过光视效能的公式较难直接计算出对应的光谱范围，因此可通过选用不同波长选择特性的元件进行测试，直至得到的光视效能达到预设光视效能。进一步的，根据上述分析可知波长555nm处的光视效能最大，因此可基于555nm为
一参考值对波长调节组件的波长选择特性进行调节，即波长调节组件的波长选择特性至少为允许555nm附近的光谱能够通过。
[0056]
在一具体实施方式中，激光光源211选用455nm的蓝色激光，入射至波长转换装置212的红光区域2121和绿光区域2122的蓝色激光激发产生相应的红色荧光和绿色荧光，入射至蓝光区域2123被散射的蓝光作为蓝基色光。此时，白场的色坐标为(0.313，0.329)，蓝基色光的光视效能与色坐标分别为32.8lm/w与(0.151，0.023)，红基色光的光视效能与色坐标分别为220.0lm/w与(0.64，0.33)。若不采用本实施例的技术方案，绿基色光的光视效能与色坐标分别为510.1lm/w与(0.243，0.672)；白光的光视效能为290.0lm/w；进一步，本实施例通过选择合适的绿光滤光片，以对绿基色光的光谱进行调节，具体地，该绿光滤光片为带通滤光片，可采用通带为525nm～570nm的滤光片对绿基色光进行光谱调节，调节后的绿基色光的光视效能与色坐标分别为644.0lm/w与(0.286，0.699)，白光的光视效能为321.9lm/w；若空间光调制器232能够承受的最大热负载q为40w，根据常用的空间光调制器参数和后续的成像光学系统26的参数可得到热负载q＝0.87ф/k(常用器件可参考德州仪器的dmd性能参数，可以理解的是，空间光调制器232可根据实际需求进行选择，不同厂商提供的器件性能参数可能不同，进而导致不同的空间光调制器232的热负载不同，本实施例不对此具体数据进行限制)，投影显示系统能够显示的最大白光亮度为14800lm。
[0057]
为了更加清楚地表示本实施例的技术效果，对现有技术中的投影系统进行参数说明，当采用相同的空间光调制器232时，最大热负载相同，投影显示系统能够显示的最大白光亮度为13333lm。对投影显示系统的最大白光亮度进行比较，本实施例的投影显示系统的最大白光亮度提高了约11.0％。
[0058]
进一步，请参阅图12与图13，图12为本技术提供的投影显示系统第三实施例的结构示意图，图13为本技术提供的投影显示系统第四实施例的结构示意图；如图12和图13所示，光源组件可采用分别出射三基色光的光源组合，在一实施方式中，可采用分别出射红基色光、绿基色光和蓝基色光的发光器件，波长调节组件可设置在绿基色光的光路中或设置在三基色光合光后的光路中；调制组件可采用图10所示的调制组件。其中，发光器件可为发光二极管或发光二极管阵列等。
[0059]
具体地，可如图12所示，三组发光器件分别为蓝光发光二极管311、红光发光二极管312和绿光发光二极管313，在三组发光器件的光路中设置合光组件32以对三基色光进行合光。本实施例采用二向色片321和二向色片322作为合光组件32，二向色片321设置于蓝光发光二极管311和绿光发光二极管313的光路上，其可透射蓝光而反射绿光；二向色片322位于二向色片321和红光发光二极管312的光路上，其可反射红光而透射其他波段的光，由此，利用二向色片321和二向色片322即可实现对三基色光的合光。本实施例中，波长调节组件33设置在二向色片321和绿光发光二极管313之间，用于对绿基色光进行光谱调节，具体原理与图10所示的实施例相同，此处不再赘述。
[0060]
本实施例中，红基色光的光视能效与色坐标分别为192lm/w与(0.696，0.303)；白光的光视效能为252lm/w；蓝基色光的光视能效与色坐标分别为58lm/w与(0.133，0.075)。波长调节组件33可为带通滤光片，带通滤光片的通带为525nm～570nm，由此进行光谱调节后的绿基色光的光视效能和色坐标分别为640lm/w与(0.269,0.715)，使用此投影显示系统显示rec.709标准白场时，得到的平均光视效能为252lm/w。
[0061]
为了更加清楚的表示本实施例的技术效果，对现有技术中的投影系统进行参数说明，当采用相同的空间光调制器34时，最大热负载相同，绿基色光的光谱未被调节时其光视效能和色坐标分别为519lm/w与(0.189,0.718)，使用此投影显示系统显示rec.709标准白场时，得到的平均光视效能为241lm/w。由此，本实施例的技术方案相比现有技术中投影显示系统的白场的最大显示亮度提高了约4.6％。
[0062]
在另一实施方式中，如图13所示，三组发光器件分别为蓝光发光二极管311、红光发光二极管312和绿光发光二极管313，在三组发光器件的光路中设置合光组件32以对三基色光进行合光。本实施例采用二向色片321和二向色片322作为合光组件32，二向色片321设置于蓝光发光二极管311和绿光发光二极管313的光路上，其可透射蓝光而反射绿光；二向色片322位于二向色片321和红光发光二极管312的光路上，其可反射红光而透射其他波段的光，由此，利用二向色片321和二向色片322即可实现对三基色光的合光。本实施例中，波长调节组件33设置在二向色片322的出射光路上，其用于对合光后的光中的绿基色光进行光谱调节，具体原理与图10所示的实施例相同，在此不再赘述。
[0063]
进一步地，波长调节组件33包括陷波滤光片331与陷波滤光片332，陷波滤光片331与陷波滤光片332的阻带分别为480nm～525nm与570nm～600nm；优选地，陷波滤光片331与陷波滤光片332的阻带分别为490nm～525nm与570nm～600nm。
[0064]
可以理解地，根据具体应用需求，陷波滤光片331的阻带还可以为480nm～490nm。
[0065]
本实施例提供了一种投影显示系统，投影显示系统包括光源组件、波长调节组件33以及调制组件，在光源组件输出的投影光到达调制组件之前，利用波长调节组件33对光源组件出射的投影光进行调节，使得调节后的投影光的光视效能相比调节之前光视效能得到提升，生成的合成光的光视效能提高，从而能够在调制组件的热负载不变的情况下提高显示亮度。
[0066]
进一步，请参阅图14，图14为本技术提供的投影显示系统第五实施例的结构示意图，该实施例的投影显示系统为多调制器投影显示系统。
[0067]
本实施例中，调制组件包括第一空间光调制器411、第二空间光调制器412、第三空间光调制器413、tir棱镜414和philips棱镜组415。图14中省略了光源组件，可以理解的是，光源组件可为上述图10至图13中任意一实施例中的光源组件，本实施例不再赘述。波长调节组件42为设置在光源组件和调制组件之间的滤光片，具体地，波长调节组件42包括沿光路依次设置的第一滤光片421和第二滤光片422。
[0068]
光源组件出射的投影光入射至第一滤光片421和第二滤光片422以进行光谱调节，经过光谱调节后的投影光经过tir棱镜414的全反射后进入philips棱镜组415，由philips棱镜组415将投影光进行分光后分别入射至第一空间光调制器411、第二空间光调制器412和第三空间光调制器413，其中，第一空间光调制器411、第二空间光调制器412以及第三空间光调制器413分别对蓝激光、红基色光和绿基色光进行调制进而得到对应的蓝色图像光、红色图像光和绿色图像光。进一步地，蓝色图像光、红色图像光和绿色图像光经过philips棱镜组415合光后入射至成像光学系统43而在投影屏幕进行图像显示。
[0069]
本实施例以图10所示的激光激发荧光的光源组件为例，光源组件包括出射465nm的蓝色激光器和波长转换装置，出射的投影光由波长为465nm的蓝激光与激发光激发的受激荧光组成，本实施例以黄色荧光为例。
[0070]
在投影光入射至tir棱镜414之前依次经过第一滤光片421与第二滤光片422，以使得第一滤光片421和第二滤光片422对投影光进行光谱调节；第一滤光片421与第二滤光片422可以为陷波滤光片，第一滤光片421的阻带为480nm～525nm，第二滤光片422的阻带为570nm～600nm。
[0071]
投影光经过tir棱镜414与philips棱镜组415被分成rgb三色光分别照射在三个空间光调制器上，再经相应的空间光调制器反射后由后续的成像光学系统43投影在投影屏幕上。通过这种方式，将入射至空间光调制器的光束中的绿光光谱的组分限制在光视效率较高的520nm～570nm范围内，即调节后的绿基色光的波长为520nm～570nm，提高了显示白场的光视效能，对应的激光荧光光谱如图15所示，图15(a)为调节前的激光荧光光谱，图15(b)为使用两片滤光片(包括第一滤光片421和第二滤光片422)调节后的激光荧光光谱。
[0072]
进一步地，若philips棱镜组415的rgb分光膜的绿光和蓝光分色波长为480nm、绿光和红光分色波长为590nm，即philips棱镜组415可以对波长大于480nm的光进行透射/反射，对波长小于480nm的光进行反射/透射，从而将蓝光与绿光分开；rgb分光膜还可对波长大于590nm的光进行透射/反射，对波长小于590nm的光进行反射/透射，从而将绿光与红光分开。
[0073]
在一具体的实施例中，第一滤光片421的阻带为480nm～520nm，第二滤光片422的阻带为580nm～590nm，在使用本实施例的投影显示系统显示rec.709标准白场时，白场的色坐标为(0.313，0.329)，按照颜色混合规则与光视效能的计算公式可以计算得到：未使用波长调节组件42对投影光的光谱进行调节时，绿基色光的光视效能与色坐标分别为577.0lm/w与(0.327，0.639)，蓝基色光的光视效能与色坐标分别为50.5lm/w与(0.136，0.040)，红基色光的光视效能与色坐标分别为269.4lm/w与(0.649，0.350)，合成的白场的光视效能为324.4lm/w。而使用本实施例的方案进行光谱调节之后，绿基色光的光视效能与色坐标分别为633.6lm/w与(0.323，0.664)，红基色光与蓝基色光的光视效能与色坐标不变，白光的光视效能为331.7lm/w。即利用本实施例的技术方案提高了绿基色光的光视效能。
[0074]
进一步，对多调制器下的热负载进行说明，根据常用的空间光调制器参数和后续的成像光学系统43的参数可得到3个空间光调制器的热负载约为：
[0075][0076]
理论上若投影显示系统在散热条件下3个空间光调制器承受的总热负载最大值为120w，则光谱调节前能够显示的最大亮度约为44745lm，而使用本实施例的方案之后能够显示的最大亮度为45752lm。但实际上投影显示系统能够显示的最大亮度由最热的一片空间光调制器承受的热负载决定，通常绿光对应的空间光调制器承受的热负载最高，若单片空间光调制器能够承受的最大热负载为40w，则在光谱调节之前，显示rec.709标准白场时绿基色光的流明占比为73.1％，因此投影显示系统能够显示的最大白场亮度受到调制绿光的空间光调制器的限制而约为36291lm；而使用本实施例的方案之后，由于提高了绿基色光的光视效能，在采用相同的空间光调制器的情况下提高了绿基色光的亮度，显示同样白场时绿基色光的流明占比降低为71.8％，因此投影显示系统能够显示的最大白场亮度约为40572lm，亮度提高约11.8％。
[0077]
可以理解地，第一滤光片421与第二滤光片422的位置可以交换，第一滤光片421与
第二滤光片422也可以换成工作波段相同的分色镜等波长选择器件，第一滤光片421的阻带还可以为520nm～525nm，第二滤光片422的阻带还可以为570nm～580nm或590nm～600nm。
[0078]
进一步，请参阅图16，图16为本技术提供的投影显示系统第六实施例的结构示意图，该实施例的投影显示系统为多调制器投影显示系统，此外，本实施例的投影显示系统还包括设置在调制组件的出射光路中的合光组件，合光组件用于对调制组件出射的三基色图像光进行合光。
[0079]
本实施例中，调制组件包括第一空间光调制器511、第二空间光调制器512和第三空间光调制器513，第一空间光调制器511、第二空间光调制器512以及第三空间光调制器513分别对蓝激光、红基色光和绿基色光进行调制进而得到对应的蓝色图像光、红色图像光和绿色图像光。图16中省略了光源组件，可以理解的是，光源组件可为上述图10至图13中任意一实施例中的光源组件，本技术不再赘述。波长调节组件52为设置在光源组件和调制组件之间的滤光片，具体地，波长调节组件52为设置在光源组件与第三空间光调制器513之间的带通滤光片。
[0080]
如图16所示，投影光经过聚焦透镜53后入射至第一分色镜541，第一分色镜541用于透射红光并反射其他波段的光，进而使得投影光经过第一分色镜541后被分为红基色光以及蓝基色光和绿基色光的混合光；红基色光进一步经过反射镜551的反射后入射至第二空间光调制器512。蓝基色光和绿基色光的混合光进一步入射至第二分色镜542，第二分色镜542用于反射绿光并透射其他波段的光，进而令绿基色光被反射后向第三空间光调制器513入射，蓝基色光被透射后进一步被反射镜552与反射镜553反射至第一空间光调制器511。
[0081]
若三个空间光调制器为液晶空间光调制器，三个液晶空间光调制器的吸收率分别为a，入射至液晶空间光调制器的光投影在投影屏幕上的效率为η2，则当投影屏幕显示亮度为ф时，液晶空间光调制器的热负载q为(ф
×
a)/(k
×
η2)。
[0082]
令第一分色镜541的分色波长为580nm，第二分色镜542的分色波长为490nm。光源组件包括出射465nm的蓝色激光器和波长转换装置，出射的投影光由波长为465nm的蓝激光与激发光激发的受激荧光组成，本实施例以黄色荧光为例。
[0083]
波长调节组件52的通带为520nm～570nm，在调节绿基色光的光谱之前，绿基色光的光视效能为579.6lm/w，显示的白场的光视效能为317.3lm/w；而在调节了绿基色光的光谱后，绿基色光的光视效能与色坐标分别为635.8lm/w与(0.286，0.698)，白光的光视效能为323.5lm/w，相比调节之前，提高了约7.1％，在不增加液晶空间光调制器的总热负载且投影显示系统的效率不变时，显示rec.709标准白场的最大亮度也将提高约7.1％。
[0084]
进一步，请参阅图17，图17为本技术提供的投影显示系统第七实施例的结构示意图，该实施例的投影显示系统为多调制器投影显示系统，此外，本实施例的投影显示系统还包括设置在调制组件的出射光路中的合光组件，合光组件用于对调制组件出射的三基色图像光进行合光。
[0085]
本实施例中，调制组件包括第一空间光调制器611、第二空间光调制器612和第三空间光调制器613，第一空间光调制器611、第二空间光调制器612以及第三空间光调制器613分别对蓝激光、红基色光和绿基色光进行调制进而得到对应的蓝色图像光、红色图像光和绿色图像光。图17中省略了光源组件，可以理解的是，光源组件的结构可与上述图10至图
13中任意一实施例中的光源组件的结构相似，区别在于本实施例中光源组件出射的投影光为偏振投影光，本技术不再赘述。波长调节组件62为设置在光源组件和调制组件之间的滤光片，具体地，波长调节组件62为设置在光源组件与第三空间光调制器613之间的带通滤光片。
[0086]
如图17所示，偏振投影光经过聚焦透镜63后入射至第一分色镜641，第一分色镜641用于反射蓝光透射其他波段的光，进而使得偏振投影光经过第一分色镜641后被分为蓝基色光以及红基色光和绿基色光的混合光；蓝基色光进一步经过反射镜65的反射后入射至第一空间光调制器611。红基色光和绿基色光的混合光进一步入射至第二分色镜642，第二分色镜642用于反射绿光并透射其他波段的光，进而令绿基色光被反射后向第三空间光调制器613入射，红基色光在被透射后被反射至第二空间光调制器612。
[0087]
本实施例中，第一分色镜641和第二分色镜642的分色波长可与图16中的分色镜相同，带通滤光片的通带与图16中的带通滤光片相同，由此，本实施例的具体分析与图16所示的实施例相同，此处不再赘述。
[0088]
本技术在投影显示系统中的空间光调制器之前的光路中加入具有波长选择特性的反射或透射器件，这些具有波长选择特性的反射或透射器件能够修饰入射到空间光调制器上的绿基色光的光谱特性，减少光谱光视效率较低波段的能量占比，从而将入射到空间光调制器上的绿基色光的光视效能提高到590lm/w以上，进而使得显示白场时整体光视效能得到提高，最终实现在不增加空间光调制器的热负载的情况下提高显示亮度。
[0089]
以上仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡为利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。