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CN109100908B - 照明系统及投影装置 - Google Patents

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CN109100908B
CN109100908B CN201710472808.3A CN201710472808A CN109100908B CN 109100908 B CN109100908 B CN 109100908B CN 201710472808 A CN201710472808 A CN 201710472808A CN 109100908 B CN109100908 B CN 109100908B
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Abstract

一种照明系统，包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮。激发光源适用于提供第一色光束。全像光学元件位于第一色光束的传递路径上，并使第一色光束沿第一路径传递至荧光粉转轮。荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，光波长转换部用于将部分第一色光束转换成第二色光束并将第二色光束反射回全像光学元件。反射部用于将另一部分第一色光束反射回全像光学元件。全像光学元件用于使从荧光粉转轮反射的第二色光束及部分第一色光束沿第二路径传递，且第一路径不同于第二路径。本发明的照明系统提供简化复杂的光路，进而缩小照明系统的体积。

Description

照明系统及投影装置
技术领域
本发明是有关于一种光源模块，且特别是有关于一种照明系统及使用其的投影装置。
背景技术
数位光源处理(digital light processing,DLP)投影装置包括照明系统、数位微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)及投影镜头，其中照明系统用于提供照明光束，而数位微镜元件用于将照明光束转换成影像光束，投影镜头则用于将影像光束投影于荧幕上，以于荧幕上形成影像画面。超高压汞灯是早期的照明系统常使用的光源，其可提供白光以作为照明光束。随着照明技术的发展，发光二极管光源、激光光源(激光二极管)等具有节能优点的光源也逐渐被采用。
图1是已知一种使用激光光源的照明系统的示意图。请参照图1，已知的照明系统100中，激光光源模块110提供的蓝光光束112通过准直元件122后穿过分色片(dichroicmirror)130，接着再通过透镜123、124而照射于可转动的荧光粉转轮(phosphor wheel)140。此荧光粉转轮140可区分成绿色荧光粉区、黄色荧光粉区及光穿透区(transparentzone)等，其中荧光粉转轮140的绿色荧光粉区以及黄色荧光粉区的背面141对应设有反射元件(图未示)。蓝光光束112会依序照射在绿色荧光粉区、黄色荧光粉区及光穿透区，蓝光光束112照射于绿色荧光粉区及黄色荧光粉区时，会激发出绿光光束113及黄光光束114，而反射元件会将绿光光束113及黄光光束114反射至分色片130，接着绿光光束113及黄光光束114被分色片130反射后通过透镜125而照射于可转动的滤光色轮(filter wheel)150。另外，部分蓝光光束112会穿过光穿透区，并依序经由透镜126、127、反射元件161、162、透镜128、反射元件163、透镜129及分色片130、透镜125后而照射于滤光色轮150。
承上述，滤光色轮150具有对应于上述黄色荧光粉区的红光滤光区及透明区、对应于上述绿色荧光粉区的绿光滤光区以及对应于上述光穿透区的扩散区。通过控制滤光色轮150与荧光粉转轮140彼此配合转动，使绿光光束113照射于绿光滤光区，黄光光束114照射于红光滤光区及透明区，蓝光光束112照射于扩散区。如此，通过滤光色轮150后进入光积分柱170(rod)的光束即包括用于形成彩色影像的蓝光光束、绿光光束、红光光束以及用于提升亮度的黄光光束。
由于已知照明系统100的架构复杂，需要许多光学元件，所以具有成本较高、体积庞大以及光学效率较差的缺点。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。此外，在“先前技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提出一种照明系统，以可简化复杂光路，进而缩小体积。
本发明提出一种投影装置，具有体积较小的优点。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种照明系统，包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮。激发光源适用于提供第一色光束。全像光学元件位于第一色光束的传递路径上，并使第一色光束沿第一路径传递至荧光粉转轮。荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，光波长转换部用于将第一色光束转换成第二色光束并将第二色光束反射回全像光学元件。反射部用于将部分第一色光束反射回全像光学元件。全像光学元件用于使从荧光粉转轮反射的第二色光束及部分第一色光束沿第二路径传递，且第一路径不同于第二路径。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种投影装置，包括上述实施例的照明系统、光阀及投影镜头，照明系统用于提供照明光束。光阀配置于照明系统所提供的照明光束的传递路径上，以将照明光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。
本发明实施例的照明系统因在第一色光束的传递路径上设有全像光学元件，藉由全像光学元件将激发光源所提供的第一色光束传递到荧光粉转轮的光波长转换部及反射部，所以在光波长转换部所反射的第二色光束与反射部所反射的部分第一色光束反射回全像光学元件后，通过全像光学元件使部分第一色光束与第二色光束沿着相同路径传递，以做为照明光束。相较于已知技术来说，本发明实施例的照明系统因使用的光学元件较少，所以可简化复杂光路，并能缩小照明系统及使用此照明系统的投影装置的体积。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是已知的一种使用激光光源的照明系统的示意图。
图2是本发明的一实施例的照明系统的示意图。
图3是图2的荧光粉转轮的俯视示意图。
图4A是本发明的另一实施例的照明系统的全像光学元件的示意图。
图4B是本发明的另一实施例的照明系统的全像光学元件的示意图。
图5是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。
图6是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。
图7是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。
图8是本发明的一实施例的投影装置的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图2是本发明一实施例的照明系统的示意图，图3是图2的荧光粉转轮的俯视示意图。请参照图2及图3所示，本发明实施例提供一种照明系统200包括至少一激发光源210、全像光学元件220以及荧光粉转轮230。激发光源210用于提供第一色光束B11。全像光学元件220位于第一色光束B11的传递路径上，并使第一色光束B11沿第一路径L11传递至荧光粉转轮230。荧光粉转轮230具有光波长转换部231及反射部232，光波长转换部231用于将部分第一色光束B11转换成第二色光束B12并将第二色光束B12反射回全像光学元件220。反射部232用于将部分第一色光束B11a反射回全像光学元件220。全像光学元件220用于将从荧光粉转轮230反射的第二色光束B12及部分第一色光束B11a沿第二路径L12传递，且第一路径L11不同于第二路径L12，在一实施例中第一路径L11垂直于第二路径L12，但不限于此。
本实施例是以一个激发光源210为例，激发光源210例如包括多个激光元件(图未示)，这些激光元件例如呈阵列排列，激光元件例如是激光二极管(laser diode,LD)。在其它实施例，激发光源210也可以为多个。激发光源210例如具有出光面E，出光面E具有光轴N1，而全像光学元件220例如具有对应出光面E的顶面221，光轴N1与顶面221的法线N2之间夹角的角度θ1可以介于20度至70度。此外，于本实施例中，夹角的角度θ1是以45度为例，且本实施例并不限制上述的数值范围。
本实施例的荧光粉转轮例如包括转盘233及驱动转盘233转动的马达(图未示)，而光波长转换部231及反射部232例如配置于转盘233上。光波长转换部231配置有荧光粉，荧光粉例如是黄色荧光粉，但不限于此，也可以区分多个区域配置多种荧光粉。当马达驱动转盘233转动时，激发光源210所提供的第一色光束B11轮流照射在光波长转换部231及反射部232，以使第一色光束B11激发荧光粉产生第二色光束B12并反射回全像光学元件220。具体而言，光波长转换部231可进一步设有反射层或反射涂布层(图未示)，而荧光粉是配置于反射层上，以反射荧光粉产生的光线，提升第二色光束B12的使用率，但不限于此，转盘233可为金属材料且可具有反射功能，例如抛光的铝基板。此外，部分第一色光束B11a照射至反射部232而被反射回全像光学元件220。本实施例的第一色光束B11例如是蓝光光束，第二色光束B12例如是黄光光束，但不限于此。
本实施例的全像光学元件220例如位于激发光源210与荧光粉转轮230之间，且激发光源210位于第一路径L11的第一延伸方向A1上，第一延伸方向A1例如是第一路径L11沿着荧光粉转轮230朝向全像光学元件220的底面222的延伸方向。从激发光源210朝全像光学元件220传递的第一色光束B11穿过全像光学元件220而沿着第一路径L11传递至荧光粉转轮230。从荧光粉转轮230反射的部分第一色光束B11a被全像光学元件220反射以沿着第二路径L12传递。
需提及的是，全像光学元件在制作(或称做写入)时，会将一道参考光(referencebeam)跟一道物光(object beam)照射在全像光学元件的表面，而完成全像光学元件的制作。在读取全像光学元件时，会将一道重建光(reconstruction beam)沿着参考光的入射角度照射在全像光学元件的此表面，而此重建光与物光有着相同光波长，而全像光学元件会对此重建光产生作用。也就是说，全像光学元件具有改变特定光波长且以预定入射的角度入射的光线的行进方向的特性，以宏观来看，光束经过全像光学元件时可不遵守几何光学的折射与反射特性。全像光学元件的种类包括反射式全像光学元件(reflectiveholographic optical element,R-type HOE)及折射式全像光学元件(transmittedHolographic optical element,T-type HOE)，其中反射式全像光学元件因以预定入射角度入射的光线会与改变行进方向后出射的光线都位于反射式全像光学元件的同侧。而折射式全像光学元件因以预定入射角度入射的光线与改变行进方向后出射的光线分别位于折射式全像光学元件的相对两侧。
在本实施例中，参照图2及图3所示，全像光学元件220为反射式全像光学元件，而从荧光粉转轮230反射的部分第一色光束B11a被全像光学元件220反射。需说明的是，全像光学元件220仅反射与部分第一色光束B11a具有相同波长且需以预定入射角度(90-θ2)入射的光线。举例而言，其中角度θ2为部分第一色光束B11a的主光束与全像光学元件220的底面222之间所夹的角度，上述的夹角的角度θ1可与角度θ2配合而同为45度，但其它实施例中，基于本发明的全像光学元件，可以让角度θ1不同于角度θ2，角度θ2可为40～44度的入射角度。以及从反射部232反射的部分第一色光束B11a能以预定入射角度(90-θ2)入射全像光学元件220，而被全像光学元件220反射以沿着第二路径L12传递。
进一步来说，本实施例的全像光学元件220包括反射式全像层(R-type HOElayer)220-1、分光层260以及基板270，且反射式全像层220-1与分光层260彼此堆叠。具体而言，基板270例如具有第一表面271及与第一表面271相对的第二表面272，反射式全像层220-1配置于第一表面271，分光层260配置于第二表面272。反射式全像层220-1用于使从激发光源210朝全像光学元件220传递的第一色光束B11穿过，此外，反射式全像层220-1可让第二色光束B12穿过。并且，从荧光粉转轮230朝全像光学元件220传递且以预定入射角度(90-θ2)入射的部分第一色光束B11a，藉由反射式全像层220-1的反射而让部分第一色光束B11a沿第二路径L12传递。分光层260用于使第一色光束B11与部分第一色光束B11a穿过，并用于反射第二色光束B12，使第二色光束B12沿着第二路径L12传递。但不限于此，在一实施例中，反射式全像层220-1也可配置于基板270的第二表面272，而分光层260配置于第一表面271，藉由上述的各光学元件的特征同样地达到相同的效果。而上述基板270例如是适于提供光线穿透的材质，例如是塑胶或玻璃材质，但不限于此。
基于上述照明系统200的光路设计架构，激发光源210所提供的第一色光束B11会穿过反射式全像层220-1及位于基板270的第二表面272的分光层260，之后，第一色光束B11沿着第一路径L11照射在荧光粉转轮230的光波长转换部231，而激发出第二色光束B12，且第二色光束B12被光波长转换部231后表面所设置的反射层反射至分光层260，并且第二色光束B12被分光层260反射以沿着第二路径L12传递。第一色光束B11沿着第一路径L11照射在荧光粉转轮230的反射部232并被反射部232反射而穿过分光层260，而以预定入射角度(90-θ2)入射反射式全像层220-1，接着被反射式全像层220-1所反射，以沿着第二路径L12传递。
如此，本发明实施例的照明系统200因在第一色光束B11的传递路径上设有全像光学元件220，藉由全像光学元件220将从激发光源210所提供的第一色光束B11传递到荧光粉转轮230的光波长转换部231及反射部232，所以在光波长转换部231所反射的第二色光束B12与反射部232所反射的部分第一色光束B11a反射回全像光学元件220后，全像光学元件220适于反射以预定入射角度(90-θ2)入射的部分第一色光束B11a，以使部分第一色光束B11a沿着与第二色光束B12的相同路径(第二路径L12)传递。因而本发明实施例的照明系统200可简化复杂光路，并能缩小整体照明系统200的体积。
本实施例的照明系统200还可包括光积分柱240及滤光色轮250，光积分柱240与滤光色轮250配置于第二路径L12上，且滤光色轮250位于光积分柱240与全像光学元件220之间。随着滤光色轮250转动可将第一色光束B11a与第二色光束B12分成多种不同颜色的子光束，如红色子光束、绿色子光束、蓝色子光束。此外，光积分柱240例如是锥状光积分柱(tapper rod)，但不限于此。另外，上述照明系统200也可包括其它光学元件，例如配置于激发光源210与全像光学元件220之间的透镜211、212、配置于全像光学元件220与荧光粉转轮230之间的透镜234、235及配置于全像光学元件220与滤光色轮250之间的透镜251。部分第一色光束B11a与第二色光束B12通过上述照明系统200后以形成照明光束B51。
此外，在其它实施例中，基板也视设计需求使第一表面不平行于第二表面。例如，如图4A所示，基板270a的两表面彼此倾斜，使得反射式全像层220-1与分光层260为非平行设置。
在其它实施例中，为避免第一色光束B11a与第二色光束B12的光路径长度不同，而造成通过滤光色轮250的多种不同颜色的子光束，在光积分柱240的入光面上的光斑位置不同而导致均光不足的问题，因此照明系统200可将反射式全像层220-1与分光层260邻近设置，可将第一色光束B11a与第二色光束B12的重叠性提高，解决上述问题。本发明的另一实施例的照明系统的基板的数量也可以是多个。请参照图4B，照明系统也可以包括两片基板270b、270c，而反射式全像层220-1与分光层260分别例如配置于基板270b、270c上并彼此相邻，让两者靠近，让第一色光束B11a与第二色光束B12的光路径长度大体一致。具体而言，全像光学元件220与分光层260可分别配置于两基板270b、270c的相邻两侧面，并可采用机构固定方式或胶合方式，以将反射式全像层220-1与分光层260彼此紧密结合，藉以提高部分第一色光束B11a与第二色光束B12重叠性。且照明系统200也可还包括两个抗反射层280，分别配置在各基板270b、270c的远离反射式全像层220-1与分光层260的表面上，其中抗反射层280用于避免反射部分第一色光束B11a与第二色光束B12，造成光损失，藉以提高光利用效率。
图5是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图5所示，本发明另一实施例的照明系统200a，本实施例的照明系统200a与前述实施例的照明系统200类似，主要差异在于全像光学元件220a、激发光源210及荧光粉转轮230的位置不同。具体而言，全像光学元件220a在第一色光束B21传递的第一路径L21上，且位于激发光源210与荧光粉转轮230之间。荧光粉转轮230位于第二路径L22的第二延伸方向A2上，第二延伸方向A2例如是第二路径L22沿着全像光学元件220的底面222a朝向荧光粉转轮230的延伸方向。从激发光源210朝全像光学元件220a传递的第一色光束B21被全像光学元件220a反射以沿着第一路径L21传递至荧光粉转轮230，从荧光粉转轮230反射的第二色光束B22以及部分第一色光束B21a穿过全像光学元件220a而沿着第二路径L22传递。此外，激发光源210及荧光粉转轮230例如彼此不相对，且激发光源210及荧光粉转轮230位于全像光学元件220a的底面222a的同一侧。
本实施例的全像光学元件220a包括反射式全像层220a’、基板270d及抗反射层280a。基板270d具有第一表面271d及与第一表面271d相对的第二表面272d，第一表面271d位于第二表面272d与激发光源210之间，反射式全像层220a’配置于第一表面271d，抗反射层280a配置于第二表面272d。激发光源210提供以预定入射角度(90-θ3)的第一色光束B21会被反射式全像层220a’反射，以沿着第一路径L21照射在荧光粉转轮230的光波长转换部231。第一色光束B21通过光波长转换部231而转换为第二色光束B22并反射至全像光学元件220a，以使第二色光束B22穿过全像光学元件220a沿着第二路径L22传递。部分第一色光束B21a从荧光粉转轮230的反射部232反射至全像光学元件220a。且部分第一色光束B21a穿过全像光学元件220a，沿着第二路径L22传递。藉此，本实施例的照明系统200a适于简化复杂光路，并能缩小整体照明系统200a的体积。
此外，上述反射式全像层220a’也可配置于第二表面272d，抗反射层280a则配置于第一表面271d，而基板270d也可设计为类似于图4A的基板270a及图4B的基板270b，于此不再重述。
图6是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图6所示，本发明另一实施例的照明系统200b，本实施例的照明系统200b与前述实施例的照明系统200a类似，主要差异在于全像光学元件220b不同，且激发光源210及荧光粉转轮230对应全像光学元件220b的位置对应调整。具体而言，全像光学元件220b位于激发光源210与荧光粉转轮230之间，且荧光粉转轮230位于第二路径L32的第二延伸方向A3上，而第二延伸方向A3类似第二延伸方向A2。从激发光源210朝全像光学元件220b传递的第一色光束B31被全像光学元件220b折射以沿着第一路径L31传递至荧光粉转轮230，从荧光粉转轮230反射的第二色光束B32及部分第一色光束B31a穿过全像光学元件220b而沿着第二路径L32传递。此外，激发光源210及荧光粉转轮230彼此不相对，且激发光源210与荧光粉转轮230分别位于全像光学元件220b的两侧。
本实施例的全像光学元件220b包括折射式全像层(T-type HOE layer)220b’、基板270e及抗反射层280b。基板270e具有第一表面271e及与第一表面271e相对的第二表面272e，第一表面271e位于第二表面272e与激发光源210之间，折射式全像层220b’及抗反射层280b分别配置在第一表面271e与第二表面272e上。例如，折射式全像层220b’例如配置于第一表面272e，抗反射层280b配置于第二表面272e。激发光源210所提供以预定入射角度(90-θ4)的第一色光束B31会被折射式全像层220b’折射，以沿着第一路径L31照射在荧光粉转轮230的光波长转换部231，其中，第一色光束B31会射入折射式全像层220b’经由折射式全像层220b’的内部结构而造成光束的折射，将第一色光束B31导向荧光粉转轮230，这与反射式全像层的光学原理不同。第一色光束B31转换为第二色光束B32并反射至全像光学元件220b，以使第二色光束B32穿过全像光学元件220b沿着第二路径L32传递。部分第一色光束B31a沿着第一路径L31由荧光粉转轮230的反射部232反射回全像光学元件220b，而使部分第一色光束B31a穿过全像光学元件220b，以沿着第二路径L32传递。藉此，本实施例的照明系统200b适于简化复杂光路，并能缩小照明系统200b的体积。
此外，上述折射式全像层220b’也可配置于第二表面272e，抗反射层280b配置于第一表面271e，而基板270e也可设计为类似于图4A的基板270a及图4B的基板270b与270c，于此不再重述，且抗反射层280b具有类似于图4B抗反射层280的功能，于此不再重述。
虽然前述照明系统200、200a、200b是以一个激发光源210为例，但是在其它实施例中，本发明的照明系统更可视设计需求包括两组激发光源，说明如下。
图7是本发明另一实施例的照明系统的示意图。请参照图7所示，本发明另一实施例的照明系统200c，本实施例的照明系统200c整合前述实施例的照明系统200a、200b，具体而言，本实施例的照明系统200c的至少一激发光源的数量为两个，例如彼此相对的第一激发光源210a及第二激发光源210b，而全像光学元件220c位于第一激发光源210a与第二激发光源210b之间。全像光学元件220c包括反射式全像层223及折射式全像层224，反射式全像层223与折射式全像层224彼此堆叠。于本实施例中，反射式全像层223例如位于折射式全像层224与第一激发光源210a之间，但不限于此。在其它实施例中，反射式全像层223也可以位于折射式全像层224与第二激发光源210b之间。此外，照明系统200c也可以具有上述照明系统200、200a、200b的基板以及抗反射层，于此不再重述。
进一步来说，本实施例的全像光学元件220c因具有反射式全像层223，而从第一激发光源210a提供的第一色光束B41以第一预定入射角度(以预定入射角度(90-θ3)为例)入射的第一色光束B41被反射式全像层223反射，其中第一色光束B41、B41a与第二色光束B43具有类似于前述图5中第一色光束B21、B21a与第二色光束B22的光传递路径。而且，全像光学元件220c因具有折射式全像层224，从第二激发光源210b提供的第一色光束B42以第二预定入射角度(以预定入射角度(90-θ4)为例)入射的第一色光束B42被折射式全像层224折射，其中第一色光束B42、B42a与第二色光束B44会具有类似于前述图6中第一色光束B31、B31a与第二色光束B32的光传递路径。具体而言，全像光学元件220c还包括基板270f，反射式全像层223及折射式全像层224分别配置在基板270f相对的两表面上。沿着第一路径L41的第一色光束B41、B42被荧光色轮230分别转换成第二色光束B43、B44，部分的第一色光束B41a、B42a由荧光色轮230反射回全像光学元件220c，且部分第一色光束B41a、B42a与第二色光束B43、B44通过反射式全像层223及折射式全像层224以沿第二路径L42传递。藉此，本实施例的照明系统200c适于简化复杂光路，并能缩小整体照明系统200c的体积。
图8是本发明一实施例的投影装置的示意图。请参照图8，本实施例的投影装置300包括光阀320、投影镜头330及照明系统310。光阀320配置于照明系统310所提供的照明光束Bi的传递路径上，以将照明光束Bi转换成影像光束Bm，投影镜头330配置于影像光束Bm的传递路径上，以将影像光束Bm投影在屏幕(图未示)上，进而于屏幕上形成影像画面。而照明系统310可为上述任一实施例的照明系统，如照明系统200、200a、200b或200c。此外，虽然图8中是以一个光阀320为例，但于其它实施例中，光阀320的数量也可以是多个。另外，本实施例的光阀320例如是一片反射式光阀，如数位微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)或硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon Panel,LCoS Panel)。在照明光束Bi的传递路径上可设置一片反射元件311，藉以将照明光束Bi反射至光阀320，但也可通过其它光学元件使照明光束Bi照射在光阀320上。且在其它实施例中，光阀320也可采用穿透式光阀(例如穿透式液晶面板)，但搭配的光学元件种类及摆设位置需适当调整。
综上所述，本发明实施例的照明系统因在第一色光束的传递路径上设有全像光学元件，藉由全像光学元件将激发光源所提供的第一色光束传递到荧光粉转轮的光波长转换部及反射部，所以在光波长转换部所反射的第二色光束与反射部所反射的部分第一色光束反射回全像光学元件后，穿过全像光学元件使部分第一色光束与第二色光束沿着相同路径传递，以形成照明光束。相较于已知技术来说，本发明实施例的照明系统因使用的光学元件较少，所以可简化复杂光路，并能缩小照明系统的体积。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求书及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属本发明专利覆盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明
100、200a、200b、200c、210：照明系统
110：激光光源模块
112：蓝光光束
113：绿光光束
114：黄光光束
123、124、125、126、127、128、129、211、211a、212、212a、234、235、251：透镜
130：分色片
140、230：荧光粉转轮
141：背面
150、250：滤光色轮
161、162：反射元件
170、240：光积分柱
210：激发光源
210a：第一激发光源
210b：第二激发光源
220、220a、220b、220c：全像光学元件
221、221a、221b：顶面
222、222a、222b：底面
220-1、220a’、223：反射式全像层
224、220b’：折射式全像层
231：光波长转换部
232：反射部
233：转盘
260：分光层
270、270a、270b、270c、270d、270e、270f：基板
271、271d、271e：第一表面
272、272d、272e：第二表面
280、280a、280b：抗反射层
300：投影装置
311：反射元件
320：光阀
330：投影镜头
A1：第一延伸方向
A2、A3：第二延伸方向
B11、B11a、B21、B21a、B31、B31a、B41、B41a、B42、B42a：第一色光束
B12、B22、B32、B43、B44：第二色光束
B51、B52、B53、B54、Bi：照明光束
Bm：影像光束
E：出光面
L11、L21、L31、L41：第一路径
L12、L22、L32、L42：第二路径
N1：光轴
N2：法线
θ1：夹角的角度
90-θ2、90-θ3、90-θ4：预定入射角度

Claims (14)

1.一种照明系统，其特征在于：所述照明系统包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮；其中
所述激发光源用于提供第一色光束；
所述全像光学元件位于所述第一色光束的传递路径上，并使所述第一色光束沿第一路径传递至所述荧光粉转轮；以及
所述荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，所述光波长转换部用于将所述第一色光束转换成第二色光束，并将所述第二色光束反射回所述全像光学元件，所述反射部用于将所述第一色光束反射回所述全像光学元件，所述全像光学元件用于从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及所述第一色光束沿第二路径传递，且所述第一路径不同于所述第二路径，其中所述全像光学元件包括分光层以及反射式全像层，所述反射式全像层与所述分光层彼此堆叠，所述反射式全像层用于使从所述激发光源朝所述反射式全像层传递的所述第一色光束穿过，其中所述反射式全像层用于使从所述荧光粉转轮朝所述反射式全像层传递、且以预定入射角度入射的所述第一色光束反射而让所述第一色光束沿所述第二路径传递，所述分光层用于使所述第一色光束穿过，并用于反射所述第二色光束，使所述第二色光束沿所述第二路径传递。
2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件位于所述激发光源与所述荧光粉转轮之间，且所述激发光源位于所述第一路径的第一延伸方向上。
3.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件还包括基板，所述基板具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述反射式全像层配置于所述第一表面，所述分光层配置于所述第二表面。
4.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述第一表面位于所述第二表面与所述激发光源之间。
5.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面彼此平行或不平行。
6.如权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件还包括两基板，所述反射式全像层与所述分光层分别配置于所述基板上并彼此相邻。
7.如权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述全像光学元件还包括两抗反射层，分别配置在各基板的远离所述反射式全像层与所述分光层的表面上。
8.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一色光束为蓝光光束，所述第二色光束为黄光光束或红光光束。
9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述激发光源具有出光面，所述出光面具有光轴，所述全像光学元件具有对应所述出光面的顶面，所述光轴与所述顶面的法线之间具有夹角，夹角的角度介于20度至70度。
10.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括光积分柱及滤光色轮，所述光积分柱与所述滤光色轮配置于所述第二路径上，且所述滤光色轮位于所述光积分柱与所述全像光学元件之间。
11.一种照明系统，其特征在于：所述照明系统包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮；其中
所述激发光源用于提供第一色光束；
所述全像光学元件位于所述第一色光束的传递路径上，并使所述第一色光束沿第一路径传递至所述荧光粉转轮；以及
所述荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，所述光波长转换部用于将所述第一色光束转换成第二色光束，并将所述第二色光束反射回所述全像光学元件，所述反射部用于将所述第一色光束反射回所述全像光学元件，所述全像光学元件用于从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及所述第一色光束沿第二路径传递，且所述第一路径不同于所述第二路径，
其中，所述全像光学元件包括反射式全像层，所述反射式全像层用于使从所述激发光源朝所述反射式全像层传递且以预定角度入射的所述第一色光束反射，并用于使所述第二色光束及从所述荧光粉转轮朝所述反射式全像层传递的所述第一色光束穿过。
12.一种照明系统，其特征在于：所述照明系统包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮；其中
所述激发光源用于提供第一色光束；
所述全像光学元件位于所述第一色光束的传递路径上，并使所述第一色光束沿第一路径传递至所述荧光粉转轮；以及
所述荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，所述光波长转换部用于将所述第一色光束转换成第二色光束，并将所述第二色光束反射回所述全像光学元件，所述反射部用于将所述第一色光束反射回所述全像光学元件，所述全像光学元件用于从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及所述第一色光束沿第二路径传递，且所述第一路径不同于所述第二路径，
其中，所述全像光学元件包括折射式全像层用于使所述激发光源朝所述折射式全像层传递且以预定角度入射的所述第一色光束折射，并用于使所述第二色光束及从所述荧光粉转轮朝所述折射式全像层传递的所述第一色光束穿过。
13.一种照明系统，其特征在于：所述照明系统包括至少一激发光源、全像光学元件以及荧光粉转轮；其中
所述激发光源用于提供第一色光束；
所述全像光学元件位于所述第一色光束的传递路径上，并使所述第一色光束沿第一路径传递至所述荧光粉转轮；以及
所述荧光粉转轮具有光波长转换部及反射部，所述光波长转换部用于将所述第一色光束转换成第二色光束，并将所述第二色光束反射回所述全像光学元件，所述反射部用于将所述第一色光束反射回所述全像光学元件，所述全像光学元件用于从所述荧光粉转轮反射的所述第二色光束及所述第一色光束沿第二路径传递，且所述第一路径不同于所述第二路径，
其中，所述至少一激发光源包括彼此相对的第一激发光源及第二激发光源，所述全像光学元件位于所述第一激发光源与所述第二激发光源之间，所述全像光学元件包括反射式全像层及折射式全像层，所述反射式全像层与所述折射式全像层彼此堆叠，
所述反射式全像层用于使从所述第一激发光源朝所述反射式全像层传递且以第一预定入射角度入射的所述第一色光束反射以沿所述第一路径传递至所述荧光粉转轮，并用于使所述第二色光束及从所述荧光粉转轮朝所述反射式全像层传递的所述第一色光束穿过而沿着所述第二路径传递；
所述折射式全像层用于使从所述第二激发光源朝所述折射式全像层传递且以第二预定入射角度入射的所述第一色光束折射以沿所述第一路径传递至所述荧光粉转轮，并用于使所述第二色光束及从所述荧光粉转轮朝所述折射式全像层传递的所述第一色光束穿过而沿着所述第二路径传递。
14.一种投影装置，包括：
如权利要求1～13任一所述的照明系统，所述照明系统用于提供照明光束；
光阀，配置于所述照明系统所提供的所述照明光束的传递路径上，以将所述照明光束转换成影像光束；以及
投影镜头，配置于所述影像光束的传递路径上。
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