1.本技术涉及投影技术领域，具体涉及一种光机照明系统。
背景技术：
2.常用的空间光调制器大体分为两类，包括透射式和反射式，透射式的空间光调制器如lcd(liquid crystal display，液晶显示)，其借助液晶分子的光电效应，通过外加电场使得lcd面板上的液晶分子折射特性得到改变，从而实现画面的灰阶。反射式的空间光调制器主要有dmd(digital micromirror device，数字微镜器件)和lcos(liquid crystal on silicon，硅基液晶)两大类。其中，dmd可以描述成为一个半导体开关，它由50～130万个微镜片聚集在cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)硅基片上，每一个微镜片代表着一个像素，通过微镜片的翻转时序来控制像素的灰阶。正常微镜的翻转分为crossover time和switch time，分别代表微镜片状态转移时间以及连续两个状态切换的最小间隔时间。如图1所示为相关技术中dmd镜片的翻转时序，在单dmd系统中，图1中所示时序时间间隔可以对rgb三色实现8位灰阶，而若是双dmd系统或者三dmd系统，则可以实现更多的图像灰阶。
3.对入射到空间光调制器的均匀光照进行调制以形成画面，通过提升单位时间内入射到空间光调制器上的光功率，可以实现画面的高亮度。然而，光照带来的热负载制约了空间光调制器上光功率的进一步提升。如在dmd中，均匀的光照打到微镜上，一方面镜面反射会产生一部分热量，另一方面，为了使得光照覆盖全像素，必然存在一定的overfill(激光投影系统通常为避免暗带问题，会对照射在投影芯片上的光预留一部分能量，使得照射到芯片上的光会超出芯片边缘一部分，在本领域将超出芯片的光能量与光的总能量的比值称为overfill。在理论上如果光源的光恰好完全覆盖投影芯片时，光源的利用率最高，但实际应用中，会预留一定的overfill。然而，overfill越大，用于成像的光源的利用率就越低；overfill过小又会产生暗带问题)，这部分光几乎全部转化为热。
4.相关技术通过提高入射到空间光调制器上的光斑质量，降低overfill，或者是设计有利于散热的结构来保证dmd的散热能力，从而降低光照带来的热负载。然而这些方式结构复杂，成本较高。
5.针对多空间光调制器的投影系统如双dmd投影系统，平衡各个空间光调制器上的热负载，也是一种提升单位时间内入射到空间光调制器上的光功率的方法。图2是相关技术中一种双dmd投影系统100的结构示意图，双dmd投影系统100中一方面通过第一激光器组111产生蓝色激发光，用于激发波长转换装置120产生黄色荧光，该黄色荧光经分光器件130分光产生红光和绿光分别分发到第一dmd141和第二dmd142，另一方面通过第二激光器组112提供蓝色激光依时序填补到第一dmd141，可以在特定的色域要求下实现双空间光调制器的热功耗平衡。然而，不同色域下不同色光的光功率存在很大的差异，例如在激光荧光光源中绿光波长范围为490nm-580nm，其光视效能为509lm/w，而在激光光源中绿光的波长为525nm，其光视效能达到541.8lm/w。因此在不同色域情况下，三色光的光视效能是存在非常
大不同的，合成白光所需的三色光的光功率也会存在差异。双dmd投影系统100由于荧光的宽谱特性，其相应的色域更窄，难以适应不同色域的要求。同时，双dmd投影系统100在平衡光功率时无法实现动态调整。
技术实现要素：
6.本技术的目的在于提供一种光机照明系统，以解决上述问题。本技术实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
7.本技术实施例提供了一种光机照明系统，包括光源模块、第一空间光调制器、第二空间光调制器、第一分光合光器件以及第二分光合光器件；光源模块用于发出三基色光，三基色光包括第一色光、第二色光和第三色光，第三色光的光功率大于第一色光的光功率，且大于第二色光的光功率，第三色光包括第一偏振光和第二偏振光；第一分光合光器件用于将第一偏振光引导至第一空间光调制器进行调制，以及用于将第二偏振光引导至第二空间光调制器进行调制，第一分光合光器件还用于将第一色光引导至第一空间光调制器或者第二空间光调整器进行调制，以及用于将第二色光引导至第一空间光调制器或者第二空间光调制器进行调制；第二分光合光器件用于将经第一空间光调制器和第二空间光调制器调制后的第一色光、第二色光、第一偏振光和第二偏振光合光后发出。
8.在一种实施方式中，光源模块还用于调节第一偏振光和第二偏振光的比例。
9.在一种实施方式中，光源模块包括第一激光器、第二激光器、第三激光器和偏振光转换器，第一激光器用于发出第一色光；第二激光器，用于发出第二色光；第三激光器用于发出第三色光；偏振光转换器用于将第三色光进行偏振态转换以得到第一偏振光和第二偏振光，并用于调节第一偏振光和第二偏振光之间的比例。
10.在一种实施方式中，光源模块包括第一激光器、第二激光器、第一偏振光激光器和第二偏振光激光器，第一激光器用于发出第一色光；第二激光器用于发出第二色光；第一偏振光激光器用于发出第一偏振光；第二偏振光激光器发出第二偏振光。
11.在一种实施方式中，光源模块还包括偏振光反射镜和偏振光合光器件；偏振光反射镜用于将第一偏振光引导至偏振光合光器件，或者用于将第二偏振光引导至偏振光合光器件；偏振光合光器件用于将第一偏振光和第二偏振光合束后形成第三色光。
12.在一种实施方式中，第一色光为红光，第二色光为蓝光，第三色光为绿光，第一偏振光为绿色p偏振光，第二偏振光为绿色s偏振光；第一分光合光器件用于将红光和绿色s偏振光引导至第一空间光调制器进行调制，以及用于将蓝光和绿色p偏振光引导至第二空间光调制器进行调制。
13.在一种实施方式中，光机照明系统还包括第一二向色滤光片和第二二向色滤光片，第一二向色滤光片设置于第一分光合光器件的分光面，第二二向色滤光片设置于第二分光合光器件的分光面。
14.在一种实施方式中，第一色光为绿光，第二色光为蓝光，第三色光为红光，第一偏振光为红色p偏振光，第二二偏振光为红色s偏振光；第一分光合光器件用于将绿光、蓝光和红色s偏振光引导至第一空间光调制器进行调制，以及用于将红色p偏振光引导至第二空间光调制器进行调制。
15.在一种实施方式中，光机照明系统还包括第一偏振带通滤光片和第二偏振带通滤
光片，第一偏振带通滤光片设置于第一分光合光器件的分光面，第二偏振带通滤光片设置于第二分光合光器件的分光面。
16.在一种实施方式中，光机照明系统还包括反射透镜、匀光器件和中继透镜组；反射透镜用于将光源模块发出的三基色光引导至匀光器件，匀光器件用于将反射透镜发出的三基色光进行匀光，中继透镜组用于将匀光器件发出的三基色光中继至第一分光合光器件。
17.相对于现有技术，本技术实施例提供的光机照明系统采用光源模块发出的三基色光作为投影光线，并通过将光功率最高的第三色光分为第一偏振光和第二偏振光，使得第一分光合光器件可以将第一色光、第二色光、第一偏振光和第二偏振光均衡分发至两个空间光调制器进行调制，实现广色域下双空间光调制器的光功率平衡，在平衡双空间光调制器热负载的同时，使得双空间光调制器在理想情况下可以满载工作，提升投影的出光量，实现画面的高亮度。
附图说明
18.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是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
19.图1是相关技术中dmd镜片的翻转时序图。
20.图2是相关技术中一种双dmd投影系统的结构示意图。
21.图3是相关技术中不同位深图片的对比图。
22.图4是相关技术中单dmd与双dmd的色光时序图。
23.图5是相关技术中cie 1931色域图。
24.图6是相关技术中不同波长色光的视效函数坐标图。
25.图7是本技术实施例提供的光机照明系统的结构示意图。
26.图8是相关技术中蓝绿激光功率之和红激光功率比值与红激光波长的关系图。
27.图9是图7所示实施例提供的二向色滤光片的p偏振光选通波谱。
28.图10是图7所示实施例提供的二向色滤光片的s偏振光选通波谱。
29.图11是图7所示实施例提供的单dmd和光机照明系统的色光时序图。
30.图12是图7所示实施例另一种实施方式提供的光机照明系统的结构示意图。
31.图13是本技术另一实施例提供的光机照明系统的结构示意图。
32.图14是相关技术中rec.2020色域规定的三基色色坐标。
33.图15是图13所示实施例提供的偏振带通滤光片光谱。
34.图16是图13所示实施例提供的单dmd和光机照明系统的色光时序图。
35.图17是图13所示实施例另一种实施方式提供的光机照明系统的结构示意图。
具体实施方式
36.为了便于理解本技术实施例，下面将参照相关附图对本技术实施例进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开
内容理解的更加透彻全面。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
38.针对相关技术中的双空间光调制器投影系统难以满足不同色域的要求等问题，本技术人创造性地提出一种光机照明系统，其采用光源模块发出的三基色光作为投影光线，在三基色光的光功率存在差异时，通过分光合光器件可以将光功率最高的色光进行分光，并和其余两种色光均衡分配到两个空间光调制器进行调制，可以在广色域下实现双空间光调制器的光功率平衡，在平衡双空间光调制器热负载的同时，使得空间光调制器在理想情况下可以满载工作，提升投影的出光量，实现画面的高亮度。
39.本技术实施例提供的双空间光调制器投影系统可以应用于影院投影机、教育投影机、激光电视、微型投影仪和工程投影机等，本技术对此并不具体限定。
40.下面首先对本发明实施例中所涉及的专业术语做一个简单的说明：
41.显示位深(bit depth)，表示灰度图像中某个像素灰度信息所需要的位数，当位深越大，则相邻灰度值之间的差别越小，数字图像显示的画面更接近正常情况下的显示。图3所示为相关技术中不同位深图片的对比图，可见位深越大，图像画面的细腻程度和丰富程度会大大提升。因此提高位深是显示行业非常重要的指标，也是未来高端显示的追求。
42.显示位深代表着灰阶的数量，如8位深的图片，代表了其灰阶有28＝256种灰阶。实现不同的灰阶可以通过调控空间光调制器在时间上的占空比得到，如针对dmd，在某种色域下实现白光需要如图4所示的单dmd与双dmd的色光时序图，请参阅图4，色光时序图中的空闲间隔是为减弱某些激光荧光投影系统中color breakup(也称为“彩虹效应”或“色分离”)而设置的时序上的spoke(轮辐)。spoke现象是指当采用具有多种颜色方案的荧光色轮或滤色轮，光线照射在两种颜色交界处时，会出现颜色不纯的情况(如红色、蓝色交界处被同时照射，会同时发出红光和蓝光，出射品红光)，目前的解决办法是在该处的时间段内不出射画面，如此，整幅图像被采样时会出现一段全部为黑的画面。而从图4可知，在同一帧率下，双空间光调制器系统在进行合理分光后，可以提供更多的色彩时间占比，因此本技术提供的双空间光调制器相比单空间光调制器，可以增加图像的显示位深，提高帧内对比度，具有更高亮度的画面，提供更好的显示效果。另外，相比于其他一些多空间光调制器的投影系统，如三空间光调制器系统的投影系统，双空间光调制器投影系统整体结构更为简单，所用器件更少，成本更低。
43.图5是相关技术中cie 1931色域图，请参阅图5所示，人眼视觉的色域可以参考cie 1931色域图。正常情况下投影或者显示画面都采用rgb三基色光，通过配置rgb三基色光之间的占比可以输出相应的色彩。当rgb三基色光所选的色坐标不同时，显示器或投影包含的色域范围也不相同。cie 1931色域图的边缘是波长380nm-780nm连续变化的单色光组成的，越往中心靠近，光谱的谱线越宽。目前常见的rec.709色域，其覆盖范围不足整体色域的一半，而采用单色光做rgb基色的rec.2020色域，其覆盖范围接近整体色域的九成。
44.图6是相关技术中不同波长色光的视效函数坐标图，请参阅图6所示，不同波长范围的色光存在不同的光视效能，当考虑单色光的光视效能时，则该单色光的光通量是由该波长下的视效值乘上其光功率得到，而若色光成一定的谱线，则需要对该色光的光功率谱
线与视效乘积进行积分，如下公式(1)所示：
45.l＝∫p
λ
·vλ
dλ
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
46.根据特定色域需要的三基色光的色坐标，根据公式(2)和公式(3)可以计算得到组成d65白光的相应的rgb三基色光的流明占比为lr:lg:lb＝yr:yg:yb。
[0047][0048][0049]
公式(2)和公式(3)中，x、y为已知的色坐标，yi为待求解的流明占比，根据公式(2)和公式(3)可以求解得到rgb三基色光的流明占比。
[0050]
根据特定色域计算得到需求的光功率，一般情况下由于绿光的视效高，因此其对应的光功率较大，需要对绿光进行分光。而在某些色域情况下，红光的占比较高，其光功率最大，最优的途径是对红光进行分光。而在这种情况下，如果采用双空间光调制器投影系统100(详见图2)的技术方案，势必会造成光功率在双空间光调制器上分配得不均匀。本技术实施例提供的光机照明系统可以针对不同的色域动态调整分光策略，例如在某些色域对绿光进行分光，或者在某些色域对红光进行分光，从而能够实现不同色域下双空间光调制器的光功率平衡。
[0051]
目前，针对双空间光调制器采取分光的策略从而平衡光功率的方法还相对较少。在一种相关技术中，提出了一种多基色双dmd激光投影显示装置，该多基色双dmd激光投影显示装置通过激光光源模组i和ii发出激光，激光光源模组i包括红光激光光源记为ra、红光激光光源记为rb、绿光激光光源记为gb；激光光源模组ii包括蓝光激光光源记为ba、蓝光激光光源记为bb、绿光激光光源记为ga。该多基色双dmd激光投影显示装置采用多基色激光光源、双dmd结构，提高了色域的覆盖率，但其没有发现双空间光调制器输出的光功率不平衡的技术问题。
[0052]
在另一种相关技术中，提出了一种基于双dmd的成像系统，该成像系统通过微处理器对接收到的当前图像进行分析，判断当前图像中是否存在饱和区域，微处理器在判断出接收到的当前图像中存在饱和区域时，对第一dmd进行时间域调光，微处理器对经过时间域调光后获取的当前图像进行分析，判断当前图像是否仍然存在饱和区域，微处理器在判断出经时间域调光后接收到的当前图像中仍然存在饱和区域时，对第二dmd进行空间域调光。这样，通过利用两个dmd将时间域调光和空间域调光进行结合，保证图像质量，扩大了图像动态范围。然而，该成像系统的核心点在于实现双空间光调制器的高动态范围图像，也未发现双空间光调制器的光功率不平衡的技术问题，而且其应用场景也不在三基色激光投影的范畴内。
[0053]
图7是本技术实施例提供的光机照明系统的结构示意图，请参阅图7所示，光机照明系统200包括光源模块210、第一空间光调制器221、第二空间光调制器222、第一分光合光器件231以及第二分光合光器件232。
[0054]
光源模块210可以是激光光源，光源模块210用于发出三基色光，三基色光包括第一色光、第二色光和第三色光，第三色光的光功率大于第一色光的光功率，且大于第二色光
off)。
[0064]
请一并结合图6和图7所示，满足rec.2020色域标准的波长为630nm红光的光视效能不高，而稍微偏移一些，例如波长为620nm的红光，其光视效能比630nm的红光增加超过40％。考虑到成本因素，采用更高光视效能的红激光或者红荧光(例如波长为620nm)，而不偏离高色域顶点过远，是明智且有效的选择。而在这样情况下，往往三基色光的光功率不再是红光占主导地位(红光的光功率高于蓝光和绿光的光功率之和)。
[0065]
图8是相关技术中蓝绿激光功率之和红激光功率比值与红激光波长的关系图，请一并参阅图7和图8所示，在波长范围为610nm～630nm的红光中，当红光的波长小于627nm后，蓝绿光的光功率之和大于红光的光功率。即使选用波长为610nm的红光，从cie 1931色域图可知，其色域覆盖范围的减小也非常有限，因此可以选用具有更高光视效能的低波长红光，这样的选择也使得蓝绿光的光功率之和大于红激光的光功率。
[0066]
作为一种示例，光机照明系统200可以对绿光进行分光实现双空间光调制器的光功率平衡，使得本技术的技术方案更具有普适性。例如，当组成d65白光的rgb三基色光的波长分别选用620nm，550nm和455nm，rgb三基色光的光功率比值为pr:pg:pb＝1:1.206∶0.422。这种情况下绿光的光功率大于红光的光功率，且大于蓝光的光功率，可以通过第一分光合光器件231对绿光进行合理的分光，满足均衡光功率的需求。
[0067]
在本实施例中，第一色光为红光，第二色光为蓝光，第三色光为绿光，第一偏振光为绿色p偏振光，第二偏振光为绿色s偏振光，即绿光的光功率最高，且绿光为偏振态光，包括比例可调的绿色p偏振光和绿色s偏振光。第一分光合光器件231用于将红光和绿色s偏振光引导至第一空间光调制器221进行调制，以及用于将蓝光和绿色p偏振光引导至第二空间光调制器222进行调制，可以在绿光为最高光功率色光的色域下实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0068]
在本实施例中，可以采用二向色滤光片对绿光进行分光。光机照明系统200还包括第一二向色滤光片233和第二二向色滤光片234，第一二向色滤光片233设置于第一分光合光器件231的分光面，第二二向色滤光片234设置于第二分光合光器件232的分光面。第一二向色滤光片233对绿色p偏振光和绿色s偏振光存在波长选通上的差异，根据这一特点可以选定与第一二向色滤光片233匹配的绿光波长，使得第一二向色滤光片233可以将红光和绿色s偏振光反射至第一空间光调制器221进行调制，以及将蓝光和绿色p偏振光透射至第二空间光调制器222进行调制。
[0069]
图9和图10分别是本技术实施例提供的二向色滤光片的p偏振光和s偏振光的选通波谱，第一二向色滤光片233和第二二向色滤光片234可以采用具有图9和图10所示选通波谱的二向色滤光片，第一二向色滤光片233和第二二向色滤光片234的截止波长可以为550nm，且其选通阈值存在约5nm的间隙，这一间隙适合将波长为550nm的绿光加入。
[0070]
当使用550nm的绿色p偏振光时，第一二向色滤光片233和第二二向色滤光片234透过绿色p偏振光。当使用550nm的绿色s偏振光时，第一二向色滤光片233和第二二向色滤光片234反射绿色s偏振光。同时，第一二向色滤光片233和第二二向色滤光片234高透射低于截止波长的光而高反射高于截止波长的光。因此第一二向色滤光片233可以将蓝光透射至第二空间光调制器222，并将红光反射至第一空间光调制器221。通过调节第一偏振光和第二偏振光之间的比例，可以将第一偏振光、第二偏振光、第一色光和第二色光均衡分发至第
一空间光调制器221和第二空间光调制器222进行调制。
[0071]
在一种实施方式中，第一偏振光和第二偏振光之间的比例可以通过偏振光转换器进行调整。在本实施例中，光源模块210可以为激光光源，光源模块210包括第一激光器2111、第二激光器2112、第三激光器2113和偏振光转换器2114。
[0072]
第一激光器2111用于发出第一色光(例如红光)，第二激光器2112用于发出第二色光(例如蓝光)，第三激光器2113用于发出第三色光(例如绿光)，偏振光转换器2114用于将第三色光进行偏振态转换以得到第一偏振光(例如绿色p偏振光)和第二偏振光(例如绿色s偏振光)，并用于调节第一偏振光和第二偏振光之间的比例。
[0073]
偏振光转换器2114又称pcs(polarization conversion system)，可以由pbs(polarized beam splitter，偏振分光棱镜)阵列和半波片组成。以第三色光为绿光为例，绿光经过pbs阵列得到绿色s偏振光和绿色p偏振光，半波片设置在绿色s偏振光的出射面上，可将绿色s偏振光转变成绿色p偏振光，可以调节绿色s偏振光和绿色p偏振光之间的比例。
[0074]
需要说明的是，第一二向色滤光片233、第二二向色滤光片234和绿光的波长相适配，当第三色光为红光或蓝光或其他一些波长的绿光时，本领域技术人员可以选择其他一些规格的二向色滤光片、偏振带通滤光片或者其他可以实现需求的分光构件，只要能够实现对三基色光的均衡分配，实现双空间光调制器的光功率平衡即可。
[0075]
图11是本技术实施例提供的单dmd和光机照明系统的色光时序图，在一些实施方式中，可以控制绿色p偏振光和绿色s偏振光之间的占空比为0.74:0.26，从而通过第一空间光调制器221分配红光和光功率占比为0.26的绿光(即绿色s偏振光)，通过第二空间光调制器222分配蓝光和光功率占比为0.74的绿光(即绿色p偏振光)，可以在该色域下(绿光的功率大于红光的光功率，且绿光的功率大于蓝光的光功率)，实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0076]
仍请参阅图7，在本实施例中，光源模块210还可以包括三个准直透镜2115，三个准直透镜2115分别设置于第一激光器2111、第二激光器2112和第三激光器2113的出射光路，用于将第一色光、第二色光和第三色光进行准直后发出，相比准直前，准直后的光束的发散角度被大大压缩，从而减小光束在传播过程中的损耗。
[0077]
光机照明系统200还包括反射透镜251、匀光器件252和中继透镜组253。反射透镜251用于将光源模块210发出的三基色光引导至匀光器件252，匀光器件252用于将反射透镜251发出的三基色光进行匀光，中继透镜组253用于将匀光器件252发出的三基色光中继至第一分光合光器件231。
[0078]
反射透镜251用于改变三基色光的光路，使得三基色光均能够入射至均光器件252进行匀光。反射透镜251可以包括第一反射子透镜2511和第二反射子透镜2512，第一反射子透镜2511用于将蓝光反射至匀光器件252，并透射红光至匀光器件252。第二反射子透镜2512用于将绿光反射至匀光器件252，并透射红光和蓝光至匀光器件252，保证三基色光均能入射至匀光器件252。需要说明的是，本技术实施例并不限制反射透镜251所包含的用于改变光路的光学元件的数量和种类，所有用于接收三基色光，并将三基色光传输至匀光器件252的光路转换组件都属于本技术的保护范围。
[0079]
匀光器件252可以对三基色光进行匀化，从而避免造成局部冲击过大形成灼伤以
及输出图像亮度不均匀的问题。匀光器件252可以为光棒、复眼透镜、光锥中的任意一种。
[0080]
中继透镜组253用于对匀光器件252发出的三基色光进行收集与汇聚后提供至第一分光合光器件231，中继透镜组253可以由多个收集透镜，如凸透镜、凹透镜组合形成。
[0081]
光机照明系统200还包括第一全内反射棱镜261和第二全内反射棱镜262。第一全内反射棱镜261用于将第一分光合光器件231发出的光束反射至第一空间光调制器221进行调制后，出射至第二分光合光器件232。第二全内反射棱镜262用于将第一分光合光器件231发出的光束反射至第二空间光调制器222进行调制后，出射至第二分光合光器件232。
[0082]
第一全内反射棱镜261和第二全内反射棱镜262可以分别由两个三棱柱棱镜拼合而成，光线入射至第一全内反射棱镜261和第二全内反射棱镜262发生全反射，从而使更多的光线进入到第一空间光调制器221和第二空间光调制器222，可以提高光机照明系统200的光线采集能力。
[0083]
光机照明系统200还包括镜头263，镜头263用于接收第二分光合光器件232出射的合光，以最终形成影像。
[0084]
图12是本技术实施例另一种实施方式提供的光机照明系统的结构示意图，请参阅图12所示，在另一种实施方式中，第一偏振光和第二偏振光之间的比例可以通过不同偏振态的激光模组进行调整。
[0085]
在本实施例中，光源模块210可以为激光光源，光源模块210包括第一激光器2121、第二激光器2122、第一偏振光激光器2123和第二偏振光激光器2124。
[0086]
第一激光器2121用于发出第一色光(例如红光)，第二激光器2122用于发出第二色光(例如蓝光)，第一偏振光激光器2123用于发出第一偏振光(例如绿色p偏振光)，第二偏振光激光器2124用于发出第二偏振光(例如绿色s偏振光)，通过控制第一偏振光激光器2123和第二偏振光激光器2124通断的占空比即可以调节第一偏振光和第二偏振光之间的比例。
[0087]
在本实施例中，光源模块210还包括偏振光反射镜2125和偏振光合光器件2126。偏振光反射镜2125用于将第一偏振光引导至偏振光合光器件2126，或者用于将第二偏振光引导至偏振光合光器件2126。偏振光合光器件2126用于将第一偏振光和第二偏振光合束后形成第三色光。作为一种示例，偏振光合光器件2126设置于第一偏振光激光器2123的光路上，偏振光反射镜2125设置于第二偏振光激光器2124的光路上，偏振光反射镜2125用于将第二偏振光引导至偏振光合光器件2126。
[0088]
偏振光反射镜2125用于改变第一偏振光或者第二偏振光的光路，使得第一偏振光和第二偏振光能够入射至偏振光合光器件2126进行合光。偏振光反射镜2125可以为平面反射镜或曲面发射镜，具体可以根据实际需要进行设置。
[0089]
偏振光合光器件2126设置有第三二向色滤光片2128，第三二向色滤光片2128可以选用与第一二向色滤光片233一致的二向色滤光片，使得第三二向色滤光片2128将第一偏振光和第二偏振光合光形成的第三色光可以被第一二向色滤光片233分光形成第一偏振光和第二偏振光。
[0090]
需要说明的是，第一偏振光激光器2123发出的第一偏振光和第二偏振光激光器2124发出的第二偏振光可以直接入射至匀光器件252进行合光，也可以通过偏振光合光器件2126合光后入射至匀光器件252，具体形式不限。
[0091]
在本实施例中，光源模块210还包括四个准直透镜2127，四个准直透镜2127分别设
置于第一激光器2121、第二激光器2122、第一偏振光激光器2123和第二偏振光激光器2124的出射光路上，用于将第一色光、第二色光、第一偏振光和第二偏振光进行准直后发出，以形成准直光束。
[0092]
本技术实施例提供的光机照明系统200可以通过偏振光转换器2114或者不同偏振态的第一偏振光激光器2123和第二偏振光激光器2124设定绿色p偏振光和绿色s偏振光之间的比例，并在第一分光合光器件231设置二向色滤光片将红光和绿色s偏振光反射至第一空间光调制器221进行调制，将蓝光和绿色p偏振光透射至第二空间光调制器222进行调制，可以在绿光的光功率大于红光和蓝光的光功率的色域下，实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0093]
图13是本技术另一实施例提供的光机照明系统的结构示意图，请参阅图13所示，该实施例提供的光机照明系统300也可以在红光的光功率大于绿光和蓝光的光功率的色域(例如rec.2020色域)，实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0094]
在本实施例中，第一色光为绿光，第二色光为蓝光，第三色光为红光，第一偏振光为红色p偏振光，第二偏振光为红色s偏振光。即红光的光功率最高，且红光为偏振态光，包括比例可调的红色p偏振光和红色s偏振光。
[0095]
在一些高端的显示场景，rec.2020色域是刚需。根据itu-r recommendation bt.2020标准的规定，rec.2020色域采用的rgb三基色的色坐标如图14所示。
[0096]
从cie 1931色域图可知，rec.2020色域的三基色是单色光，为实现rec.2020色域标准，考虑使用激光光源作为三基色光光源，使得光机照明系统200可以实现rec.2020色域下的双空间光调制器的光功率平衡。
[0097]
根据公式(2)和公式(3)以及图6可以计算得到rec.2020色域对应的rgb三基色光的光功率输出为pr:pg:pb＝1:0.8399∶0.0713，该光功率输出对应的白光是d65。可以发现，在rec.2020色域下，红光的光功率占据主导地位，即红光的光功率大于绿光的光功率，且大于蓝光的光功率。在这种情况下，第一实施例对绿光进行分光的分案无法实现双空间光调制器的光功率平衡。针对rec.2020色域，可以对红光进行分光。
[0098]
光机照明系统300通过将红光转换为偏振态，并设定红色p偏振光和红色s偏振光之间的比例，再通过第一分光合光器件331可以将绿光、蓝光和红色s偏振光反射至第一空间光调制器321进行调制，以及将红色p偏振光透射至第二空间光调制器322进行调制，可以在rec.2020色域下实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0099]
在本实施例中，光机照明系统300还包括第一偏振带通滤光片333和第二偏振带通滤光片334，第一偏振带通滤光片333设置于第一分光合光器件331的分光面，第二偏振带通滤光片334设置于第二分光合光器件332的分光面。
[0100]
第一偏振带通滤光片333和第二偏振带通滤光片334具有不同的波段规格，作为一种示例，第一偏振带通滤光片333和第二偏振带通滤光片334可以选用图15所示的偏振带通滤光片。
[0101]
请一并参阅图13和图15所示，第一偏振带通滤光片333和第二偏振带通滤光片334的中心波长可以为639nm，红色p偏振光可以透过第一偏振带通滤光片333和第二偏振带通滤光片334入射至第二空间光调制器322进行调制，而红色s偏振光、绿光和蓝光被反射至第二空间光调制器322进行调制，通过调整红色p偏振光和红色s偏振光之间的比例即可以实
现双空间光调制器的光功率平衡。当然，光机照明系统300也可以采用二向色滤光片或者其他可以实现需求的分光构件对红光进行分光。
[0102]
在一种实施方式中，红色p偏振光和红色s偏振光之间的比例可以通过偏振光转换器进行调整，通过偏振光转换器可以将光功率最高的红光转换为需要的偏振态光，再根据偏振光转换器的选通控制，可以调节红色p偏振光和红色s偏振光之间的占空比。
[0103]
在本实施例中，激光光源310包括第一激光器3111、第二激光器3112、第三激光器3113和偏振光转换器3114。第一激光器3111用于发出第一色光(例如绿光)，第二激光器3112用于发出第二色光(例如蓝光)，第三激光器3113用于发出第三色光(例如红光)，偏振光转换器3114用于将第三色光进行偏振态转换以得到第一偏振光(例如红色p偏振光)第二偏振光(例如红色s偏振光)，并用于调节第一偏振光和第二偏振光之间的比例。
[0104]
激光光源310还包括三个准直透镜3115，三个准直透镜3115分别设置于第一激光器3111、第二激光器3112和第三激光器3113的出射光路，用于将第一色光、第二色光和第三色光进行准直后发出，以形成准直光束。
[0105]
关于激光光源310的其他内容可以参考上述实施例中的相关记载，在此不再赘述。另外，关于本技术第二实施提供的光机照明系统300其他部分的结构特征也请参阅上述实施例的相关描述。
[0106]
图16为本技术另一实施例提供的单dmd和光机照明系统的色光时序图，在一些实施方式中，可以调节红色p偏振光和红色s偏振光的占空比为0.956:0.044，从而在第一空间光调制器321分配蓝光、绿光，以及光功率占比为0.044的红光(即红色s偏振光)，在第二空间光调制器322分配光功率占比为0.956的红光(即红色p偏振光)，可以在rec.2020色域下实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0107]
图17是本技术另一实施例另一种实施方式提供的光机照明系统的结构示意图，请参阅图17所示，在另一种实施方式中，红色p偏振光和红色s偏振光之间的比例可以通过不同偏振态的激光模组进行调整。
[0108]
在该实施方式中，激光光源310包括第一激光器3121、第二激光器3122、第一偏振光激光器3123和第二偏振光激光器3124。第一激光器3121用于发出第一色光(例如绿光)，第二激光器3122用于发出第二色光(例如蓝光)，第一偏振光激光器3123用于发出第一偏振光(例如红色p偏振光)，第二偏振光激光器3124用于发出第二偏振光(例如红色s偏振光)。由此，通过控制第一偏振光激光器3123和第二偏振光激光器3124通断的占空比即可以调节第一偏振光和第二偏振光之间的比例。
[0109]
激光光源310还包括偏振光反射镜3125和偏振光合光器件3126。偏振光反射镜3125用于将第一偏振光引导至偏振光合光器件3126，或者用于将第二偏振光引导至偏振光合光器件3126。偏振光合光器件3126用于将第一偏振光和第二偏振光合束后形成第三色光。作为一种示例，偏振光合光器件3126设置于第一偏振光激光器3123的光路上，偏振光反射镜3125设置于第二偏振光激光器3124的光路上，偏振光反射镜3125用于将第二偏振光引导至偏振光合光器件3126。
[0110]
偏振光合光器件3126设置有第三偏振带通滤光片3129，第三偏振带通滤光片3129可以选用与第一偏振带通滤光片333一致的偏振带通滤光片，使得第三偏振带通滤光片3129合光形成的第三色光可以被第一偏振带通滤光片333分光形成第一偏振光和第二偏振
光。关于激光光源310的其他内容可以参考上述其他实施例中的相关记载，在此不再赘述。
[0111]
本技术第二实施例提供的光机照明系统300可以通过偏振光转换器3114或者第一偏振光激光器3123和第二偏振光激光器3124预先设定红色p偏振光和红色s偏振光之间的比例，并在第一分光合光器件331设置偏振带通滤光片可以将红色p偏振光透射至第二空间光调制器321进行调制，并将红色s偏振光、绿光和蓝光反射至第二空间光调制器322进行调制，可以在rec.2020色域实现双空间光调制器的光功率平衡。
[0112]
需要说明的是，本技术实施例提高的光机照明系统可以针对不同的色域动态调整分光方案，例如在第一实施例中，绿光的光功率最高，可以对绿光进行分光实现光功率平衡；在第二实施例中，红光的光功率最高，可以对红光进行分光实现光功率平衡。同样的，在一些色域中，蓝光的光功率最高，可以对蓝光进行分光实现光功率平衡，具体分光策略可以参考上述实施例的内容，在此不再赘述。
[0113]
本技术实施例还提供了一种投影仪，包括壳体(未示出)以及光机照明系统，光机照明系统设置于壳体内。
[0114]
光机照明系统的详细结构特征请参阅上述实施例的相关描述。由于该投影仪包括上述实施例中的光机照明系统，因而具有光机照明系统所具有的一切有益效果，在此不再赘述。关于投影仪其他部分的结构特征则在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。
[0115]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。