双光源增强积分系统技术方案

提供了一种双光源增强积分系统。该系统包括：具有重叠光谱的第一光源和第二光源；光积分器，其被配置为对光进行积分，并且具有第一光入口面和第二光入口面；以及分束器系统，其被配置为将来自第一光源和第二光源中的每一个的光大约相等地分配到第一光入口面和第二光入口面中的每一个，使得来自第一光源和第二光源中的每一个的光在第一光入口面和第二光入口面中的每一个处大约相等地合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种光学系统，并具体地涉及一种双光源增强积分(integration)系统。
技术介绍
针对光的均匀化现有的方案使用积分棒或者复眼透镜，这增加了照明光路的长度。这种现有的方案还使用类似亮度和颜色均匀度的光源(例如灯具)以简化光均匀化的要求。但是，当照明光源在颜色和强度上基本不同时，现有的积分器方案可能不能满意地将两种光源积分(integrate)为公共光束。具有基本不同颜色光源的应用的示例是具有颜色缺乏的初级光源的投影仪，其需要另外的颜色(例如红色)以实现所期望的输出颜色点。当照明光源的相应的光谱重叠时，该问题会变得更加难以解决。
技术实现思路
本说明书致力于一种系统，其中利用分束器(例如，50/50分束器和/或偏振分束器)和积分器的组合对来自发射不同颜色和具有重叠光谱的两个光源的光进行积分，所述积分器对在来自所述两个光源的光经分束器合成之后对其进行积分。在本说明书中，元件可以描述成“被配置为”执行一个或更多个功能或者“针对”这些功能“配置”。通常，被配置为执行功能或为了执行功能所配置的元件能够执行该功能，或者适合于执行该功能，或者适应于执行该功能，或者可操作执行该功能，或者能够执行该功能。理解的是，为了本说明书的目的，语言“X、Y和Z中的至少一个”和“X、Y和Z中的一个或更多个”可被解释为仅X、仅Y、仅Z、或者X、Y和Z中的两项或更多项的任意组合(例如XYZ、XY、YZ、ZZ等)。类似的逻辑可应用于出现“至少一个...”和“一个或更多个...”的任何情况下的两个或更多个项。本说明书的一方面提供一种系统，该系统包括：第一光源，其被配置为发射第一
给定颜色的光；第二光源，其被配置为发射第二给定颜色的光，所述第二给定颜色不同于所述第一给定颜色，所述第一颜色和所述第二颜色中的每一个的相应的光谱互相重叠；光积分器，其包括：至少一个机体(body)，其被配置为对光进行积分，所述至少一个机体包括相应的长度和光出口端；第一光入口器件，其包括第一光入口面，所述第一光入口器件位于所述光出口端的远端；和第二光入口器件，其包括与所述第一光入口面平行的第二光入口面；所述第一光入口器件和所述第二光入口器件中的每一个被配置为接收光，并且将光偏转到所述至少一个机体并朝向所述光出口端；以及分束器系统，其被配置为将来自所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光大约相等地分布到所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个，使得来自所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光在所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个处大约相等地合成。所述分束器系统可被进一步配置为：将来自所述第一光源的所述第一给定颜色的光的大约一半透射至所述第一光入口面；将来自所述第一光源的所述第一给定颜色的光的其余一半反射至所述第二光入口面；将来自所述第二光源的所述第二给定颜色的光的大约一半透射至所述第二光入口面；并且，将来自所述第二光源的所述第二给定颜色的光的其余一半反射至所述第一光入口面。所述分束器系统可包括分束器、以及一个或更多个光学部件。所述分束器系统可包括：一个或更多个50/50分束器和偏振分束器；以及一个或更多个光学部件。所述分束器系统可包括分束器以及以下项中的一个或更多个；至少一个镜子、至少一个平面镜；至少一个曲面镜；至少一个透镜；以及至少一组透镜。所述分束器系统可包括分束器、第一镜子和第二镜子，所述第一镜子和所述第二镜子中的每一个被配置为将来自所述分束器的相应的光反射至相应的光入口面。所述分束器系统可包括分束器、第一组透镜和第二组透镜，所述第一组透镜和所述第二组透镜中的每一组被配置为将来自所述分束器的相应的光引导至相应的光入口面。所述第一光入口面和所述第二光入口面可朝向相反的方向。所述第一光入口面和所述第二光入口面可朝向相同的方向。所述第一光入口面和所述第二光入口面可朝向相反的方向，并且所述光源和所述
分束器系统可关于所述至少一个机体的纵轴物理对称。所述第一光入口面和所述第二光入口面可沿着所述相应的长度的纵轴彼此横向设置(displace)，并且与垂直于所述第一光入口面的轴垂直。所述第一光源和所述第二光源中的每一个可被配置为发射准直光。所述系统可进一步包括光学部件，所述光学部件被配置为对所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光进行准直。从所述第一光源和所述第二光源中的每一个到所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个的相应的光路的长度可大约相等。所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光学扩展量(etendue)可在另一个的大约40％内。所述至少一个机体可包括：第一机体，其被配置为将来自所述第一光入口器件的光朝向所述光出口端传送；和第二机体，其被配置为将来自所述第二光入口器件的光朝向所述光出口端传送。附图说明参考以下附图描述实施方式，其中：图1描述根据非限制实现的积分器。图2描述根据非限制实现的来自具有不同颜色和重叠光谱的光源的、穿过图1的积分器的横截面的光的轮廓。图3描述根据非限制实现的光积分系统的示意图。图4描述根据非限制实现的图3中的光源的相应光谱的示意图。图5描述根据非限制实现的操作中的图3的系统。图6描述根据非限制实现的操作中的图3的系统。图7描述根据另选的非限制实现的光积分系统的示意图。图8描述根据另选的非限制实现的光积分系统的示意图。图9描述根据另选的非限制实现的光积分系统的示意图。具体实施方式关注图1，图1描述光积分器150，光积分器150包括：至少一个机体151-1、151-2，
其被配置为对光进行积分，至少一个机体151-1、151-2包括各自的长度和光出口端153；第一光入口器件155-1，其包括第一光入口面157-1，第一光入口器件155-1位于光出口端153的远端；和第二光入口器件155-2，其包括平行于第一光入口面157-1的第二光入口面157-2；第一光入口器件155-1和第二光入口器件155-2中的每个被配置为接收光并将光偏转到至少一个机体151-1、151-2中，并且朝向光出口端153。下文中，光入口器件155-1、155-2可交换地统称为多个光入口器件155，通常称为光入口器件155；类似地，光入口面157-1、157-2在下文中可交换地统称为多个光入口面157，通常称为光入口面157。特别地，在申请人共同拥有的颁布的美国专利No.8011815(其通过引用合并于此)中描述了光积分器150的各种实现。实际上，光积分器150的各种实现在包括以下实现的本实现的范围内：其中每个光入口面157面向不同的方向、相同的方向(如所描述的)，沿着至少一个机体151-1、151-2的长度位于相同的位置和/或沿着至少一个机体151-1、151-2位于不同的位置(如所描述的)。实际上，如所描述的，积分器150包括：第一机体151-1，其被配置为将光从第一光入口器件155-1向光出口端153传送；和第二机体151-2，其被配置为将光从第二光入口器件155-2向光出口端153传送。但是，在其它实现中，机体151-1、155-2可以被积分。下文中，机体151-1、151-2可以可交换地统称为多个机体151，通常称为机体151。尽管没有描述，来自于不同光源的光可以入射到每个光入口面157本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，该系统包括：第一光源，其被配置为发射第一给定颜色的光；第二光源，其被配置为发射第二给定颜色的光，所述第二给定颜色不同于所述第一给定颜色，所述第一颜色和所述第二颜色中的每一个的相应的光谱互相重叠；光积分器，其包括：至少一个机体，其被配置为对光进行积分，所述至少一个机体包括相应的长度和光出口端；第一光入口器件，其包括第一光入口面，所述第一光入口器件位于所述光出口端的远端；和第二光入口器件，其包括与所述第一光入口面平行的第二光入口面；所述第一光入口器件和所述第二光入口器件中的每一个被配置为接收光，并且将光偏转到所述至少一个机体并朝向所述光出口端；以及分束器系统，其被配置为将来自所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光大约相等地分布到所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个，使得来自所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光在所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个处大约相等地合成。

【技术特征摘要】
2015.04.15 US 14/687,1331.一种系统，该系统包括：第一光源，其被配置为发射第一给定颜色的光；第二光源，其被配置为发射第二给定颜色的光，所述第二给定颜色不同于所述第一给定颜色，所述第一颜色和所述第二颜色中的每一个的相应的光谱互相重叠；光积分器，其包括：至少一个机体，其被配置为对光进行积分，所述至少一个机体包括相应的长度和光出口端；第一光入口器件，其包括第一光入口面，所述第一光入口器件位于所述光出口端的远端；和第二光入口器件，其包括与所述第一光入口面平行的第二光入口面；所述第一光入口器件和所述第二光入口器件中的每一个被配置为接收光，并且将光偏转到所述至少一个机体并朝向所述光出口端；以及分束器系统，其被配置为将来自所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光大约相等地分布到所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个，使得来自所述第一光源和所述第二光源中的每一个的光在所述第一光入口面和所述第二光入口面中的每一个处大约相等地合成。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述分束器系统被进一步配置为：将来自所述第一光源的所述第一给定颜色的光的大约一半透射至所述第一光入口面；将来自所述第一光源的所述第一给定颜色的光的其余一半反射至所述第二光入口面；将来自所述第二光源的所述第二给定颜色的光的大约一半透射至所述第二光入口面；并且，将来自所述第二光源的所述第二给定颜色的光的其余一半反射至所述第一光入口面。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述分束器系统包括分束器、以及一个或更多个光学部件。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述分束器系统包括：一个或更多个50/50分束器和偏振分束器；以及一个或更多个光学部件。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述分束器系统包括分束器以及以下项中的一个或更多个；至少一个镜子...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·阿德马，J·马，G·希尔，
申请(专利权)人：美国科视数字系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US