CN109557750B - 照明系统及使用照明系统的投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种照明系统，包括激发光源组、分色元件、第一透镜组、荧光粉转轮、至少一反射元件及聚光元件。激发光源组用于提供第一色光束。第一色光束依序穿过分色元件与第一透镜组而传递至荧光粉转轮。第一色光束的第一部分被荧光粉转轮的光波长转换部转换成第二色光束并反射回分色元件，再被分色元件反射回聚光元件。第一色光束的第二部分被荧光粉转轮的反射部反射回分色元件，而第一色光束的第二部分穿过分色元件而传递至至少一反射元件，并被至少一反射元件反射而再次穿过分色元件以传递至聚光元件。本发明另提出一种具有此照明系统的投影装置。上述的照明系统可简化复杂的光路径，进而缩小整体的体积。

Description

照明系统及使用照明系统的投影装置

技术领域

本发明是关于一种光源模块，且特别是关于一种照明系统及使用照明系统的投影装置。

背景技术

数字光源处理(digital light processing,DLP)投影装置包括照明系统、数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)及投影镜头，其中照明系统用于提供照明光束，而数字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，发光二极体光源、激光光源(激光二极体)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穿过准直元件122后穿过分色片(dichroicmirror)130，接着再穿过透镜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反射后穿过透镜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具有对应于部分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。藉由控制滤光色轮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，穿过滤光色轮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”中所公开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“背景技术”中所公开的内容并不代表所述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。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种照明系统，包括激发光源组，第一透镜组，荧光粉转轮，至少一反射元件以及聚光元件。激发光源组，具有第一光轴，激发光源组用于提供第一色光束。分色元件，配置于第一色光束的传递路径上，分色元件用于使第一色光束穿过。第一透镜组，配置于分色元件的远离激发光源组的一侧，并用于使穿过分色元件的第一色光束穿过，第一透镜组具有第二光轴，其中第二光轴与第一光轴彼此不共轴。荧光粉转轮，配置于第一透镜组的远离分色元件一侧，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穿过第一透镜组的第一色光束的第一部分转换成第二色光束并将第二色光束反射回分色元件，反射部用于将穿过第一透镜组的第一色光束的第二部分反射回分色元件，分色元件用于反射第二色光束并使第一色光束的第二部分穿过。至少一反射元件，配置于分色元件的邻近激发光源组的一侧，并与分色元件相隔距离，至少一反射元件用于反射穿过分色元件的第一色光束的第二部分，以使第一色光束的第二部分再次穿过分色元件。聚光元件，配置于分色元件的邻近第一透镜组的一侧，聚光元件用于使被至少一反射元件反射的第一色光束的第二部分与被分色元件反射的第二色光束穿过。

为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影装置，包括上述照明系统、光阀与投影镜头。照明系统用以提供照明光束。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分色元件、第一透镜组与至少一反射元件，藉由第一透镜组将激发光源组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第一色光束的第二部分反射回分色元件后，透过分色元件使第二色光束反射，并透过至少一反射元件将穿过分色元件的第一色光束的第二部分再反射回分色元件，而使第一色光束的第二部分与第二色光束沿着相同路径传递至聚光元件，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他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图，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的荧光粉转轮的正视示意图。

图4是本发明的另一实施例的照明系统的荧光粉转轮的侧视示意图。

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是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。

图9是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。

图10是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。

图11是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。

图12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他技术内容、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，将可清楚的呈现。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的荧光粉转轮的正视示意图。请参照图2及图3，本实施例的照明系统200包括激发光源组210、分色元件220、第一透镜组230、荧光粉转轮240、至少一反射元件250(图2是以一个反射镜为例)与聚光元件260。激发光源组210具有第一光轴A1，激发光源组210用于提供第一色光束B1。分色元件220配置于第一色光束B1的传递路径上，分色元件220用于使第一色光束B1穿过。第一透镜组230配置于分色元件220远离激发光源组210的一侧，换句话说是第一透镜组230与激发光源组210分别配置于分色元件220的相对两侧，用于使穿过分色元件220的第一色光束B1穿过，第一透镜组230具有第二光轴A2，其中第二光轴A2与第一光轴A1彼此不共轴，所谓的光轴定义为光学元件的主光线的方向。荧光粉转轮240配置于第一透镜组230远离分色元件220的一侧，换句话说是荧光粉转轮240与分色元件220分别配置于第一透镜组230的相对两侧，荧光粉转轮240具有光波长转换部241及反射部242，光波长转换部241用于将穿过第一透镜组230的第一色光束B1的第一部分B11转换成第二色光束B2并将第二色光束B2反射回分色元件220，反射部242用于将穿过第一透镜组230的第一色光束B1的第二部分B12反射回分色元件220，分色元件220更用于反射第二色光束B2并使第一色光束B1的第二部分B12穿过。反射元件250配置于分色元件220的邻近激发光源组210的一侧，并与分色元件220相隔一距离D1，反射元件250用于反射穿过分色元件220的第一色光束的第二部分B12，以使第一色光束的第二部分B12再次穿过分色元件220。聚光元件260配置于分色元件220的邻近第一透镜组230的一侧，聚光元件260用于使被反射元件250反射的第一色光束B1的第二部分B12与分色元件220反射的第二色光束B2穿过。

本实施例的激发光源组210是以包括一个激发光源211与第二透镜组212为例，激发光源211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体(laser diode,LD)。此外，在其他实施例中，激发光源211的激光元件亦可以为一个。另外，本发明的激发光源211也不限于激光元件，可以视设计需求选用适当的光源，例如，发光二极体(Light-emitting diode，LED)。

进一步来说，朝向第二透镜组212的激发光源211的表面2111具有中心轴N1，第二透镜组212具有第一光轴A1，而中心轴N1与第一光轴A1彼此共轴。第二透镜组212例如包括二个透镜2121、2122，透镜2121配置在激发光源211与透镜2122之间，且激发光源211的中心轴N1与第一光轴A1彼此共轴。但本发明不限于此，激发光源211的中心轴N1与第一光轴A1也可彼此不共轴，并可视设计需求调整激发光源211的位置。在一实施例中，激发光源211的中心轴N1例如与第一光轴A1相互平行，而中心轴N1例如与第一光轴A1具有一距离(未显示)，此距离可为0.2mm，但本发明不限于此。

本实施例的分色元件220例如是分色镜(Dichroic mirror)，适于将至少两种不同波长范围的光束分离，但不以此为限，以使各光束沿着不同路径传递。具体而言，分色元件220用于使来自激发光源组210的第一色光束B1穿过，并使来自荧光粉转轮240的第二色光束B2反射。

本实施例的第一透镜组230例如包括两个透镜231、232，透镜231配置在分色元件220与透镜232之间，其中透镜231、232具有一中心轴，而第二光轴A2即为此中心轴。如图2所示，第二光轴A2例如与激发光源组210的第一光轴A1相互平行，其中第二光轴A2例如与第一光轴A1具有一距离D2。在一实施例中，此距离D2可为5.5mm，但本发明不限于此。

本实施例的荧光粉转轮240例如包括转盘243及驱动转盘243转动的马达(未显示)，而光波长转换部241及反射部242例如配置于转盘243上。转盘243例如是反射式金属基板或反射镜，光波长转换部241例如是配置于转盘243上的荧光粉层。荧光粉例如是黄色荧光粉，但不以此为限，在其他实施例中，荧光粉层也可包括可激发出两种颜色的荧光粉层，例如可激发出黄色光束的荧光粉及可激发出绿色光束的荧光粉。所述的第一光束B1的第一部分B11是指照射在光波长转换部241的第一光束B1，而第一光束B1的第二部分B12是指照射在反射部242的第一光束B1。当马达驱动转盘243转动时，激发光源组210所提供的第一色光束B1轮流照射在光波长转换部241及反射部242，以使第一色光束B1的第一部分B11激发荧光粉而产生第二色光束B2。此外，第一色光束B1的第二部分B12照射至反射部242而被反射回分色元件220。而在本实施例的第一色光束B1例如是蓝光光束，第二色光束B2例如是黄光光束或绿色光束，但不以此为限。

本实施例的反射元件250是以反射镜为例，此反射镜用于反射穿过分色元件220的第一色光束B1的第二部分B12。但本发明不限于此，反射元件250的数量也可以为多个。

基于上述照明系统200的光路设计架构，激发光源组210所提供的第一色光束B1会穿过分色元件220与第一透镜组230而照射在荧光粉转轮240。由于第一光轴A1与第二光轴A2彼此不共轴，第一色光束B1会被第一透镜组230折射而使第一色光束B1斜向入射至荧光粉转轮240，因而从荧光粉转轮240反射后会以不同于入射时的路径传递。详细而言，第一色光束B1的第一部分B11照射在荧光粉转轮240的光波长转换部241而激发出第二色光束B2，且第二色光束B2被转盘243反射，第二色光束B2穿过第一透镜组230传递至分色元件220。第二色光束B2被分色元件220反射以传递至聚光元件260。另一方面，第一色光束B1的第二部分B12照射在荧光粉转轮240的反射部242，并被反射部242反射而穿过第一透镜组230与分色元件220，以传递至反射元件250，进而被反射元件250反射再次穿过分色元件220而传递至聚光元件260，所以，可使第一色光束B1的第二部分B12与第二色光束B2沿同一路径传递至聚光元件260。

如此，本发明实施例的照明系统200因在第一色光束B1的传递路径上设有分色元件220、第一透镜组230与至少一反射元件250，藉由第一透镜组230将激发光源组210所提供的第一色光束B1传递到荧光粉转轮240的光波长转换部241及反射部242，所以在光波长转换部241所反射的第二色光束B2与反射部242所反射的第一色光束B1的第二部分B12反射回分色元件220后，透过分色元件220使第二色光束B2反射，并透过反射元件250将穿过分色元件220的第一色光束B1的第二部分B12再反射回分色元件220，而使第一色光束B1的第二部分B12与第二色光束B2沿着相同路径传递至聚光元件260，以形成照明光束B51。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的体积。

此外，本实施例的照明系统200更可包括光积分柱270及滤光色轮280，滤光色轮280配置于光积分柱270与聚光元件260之间。随着滤光色轮280转动可将第一色光束B1的第二部分B12与第二色光束B2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。

上述的照明系统200应用至投影装置时，若在成像时有第一色光(例如蓝光)色点明显的问题，可藉由改变照明系统200中荧光粉色轮240的设计加以改善。例如，如图4所示，荧光粉转轮240a更具有光波长转换层244，配置于反射部242上并覆盖部分反射部242，光波长转换层244用于将第一色光束B1的第二部分B12转换成第三色光束，第三色光束被荧光粉转轮240a反射至分色元件，并被分色元件反射至聚光元件。具体而言，光波长转换层244具有荧光粉，而荧光粉为绿色荧光粉，但不以此为限。光波长转换层244可将穿过第一透镜组的第一色光束的第二部分的局部转换为第三色光束，且第一色光束的波长范围包含了第三色光束的波长范围。因而有助于改善第一色光(例如蓝光)色点明显的问题。此外，光波长转换层244例如是薄膜，荧光粉散布于光波长转换层244中，使第一色光束的第二部分的部分光束仍可被反射回分色元件，而另一部分光束被转换成第三色光束。

另一方面，本发明也可藉由调整照明系统的光路设计架构，当第一色光束B1的第二部分B12在传递至光积分柱270时，藉由反射元件250使得第一色光束B1的第二部分B12的主光线方向与光积分柱270的中心轴N2之间的夹角变小，而提高后续成像时的色彩均匀度，详细说明如下。

图5是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图5，本发明另一实施例的的照明系统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，主差异在于本实施例的照明系统200a的反射元件的数量为二个，即反射元件251、252，反射元件251、252例如为反射镜，用以依序反射穿过分色元件220的第一色光束B1的第二部分B12，而可使第一色光束B1的第二部分B12再次回到分色元件220，进而使第二色光束B2与第一色光束B1的第二部分B12传递至聚光元件260，以形成照明光束B52。所以，反射元件251、252有助于使第一色光束B1的第二部分B12的主光束方向与光积分柱270的中心轴N2之间的夹角变小，而提高后续成像时的色彩均匀度。此外，虽然图5中的反射元件251、252是具有球面反射面为例，但在本发明中这些反射元件的数量与其反射面的形状仍可根据设计需求选用，例如，选用具有球面反射面的反射元件与具有平面反射面的反射元件的任意数量的组合，或者，选用皆为平面反射面的反射元件，于此为限。

图6是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图6，本实施例的照明系统200b与前述实施例的照明系统200类似，主差异在于相较于图2，本实施例的反射元件250的位置例如是向右侧平移而更靠近分色元件220。光积分柱270的中心轴N2例如与聚光元件260的光轴A3彼此共轴，而反射元件250的几何中心位置O例如是位于中心轴N2的延伸线上，而使被反射元件250反射的第一色光束B1的第二部分B12均匀地围绕聚光元件260的光轴A3。

图7是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图7，本发明另一实施例的照明系统200c，本实施例的照明系统200c与前述实施例的照明系统200类似，主差异在于滤光色轮280a的结构设计不同。具体而言，滤光色轮280a具有至少一滤光部281及透光部282，至少一滤光部281提供第二色光束B2穿透，而透光部282提供第一色光束B1的第二部分B12穿透，且透光部282设有微棱镜结构283，以折射第一色光束B1的第二部分B12。微棱镜结构283例如具有多个平行排列的斜面，可使穿过各斜面的第一色光束B1的第二部分B12的出光路径改变，以与第二色光束B2形成照明光束B54，所以，有助于使第一色光束B1的第二部分B12的光轴与光积分柱270的中心轴N2之间的夹角变小，而提高后续成像时的色彩均匀度。但本发明不限于图7中微棱镜结构283的形状，当可视设计需求进行调整。

图8是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图8，本发明另一实施例的的照明系统200d，本实施例的照明系统200d与前述实施例的照明系统200类似，主差异在于分色元件220a的结构不同。具体而言，分色元件220a例如具有分色部221a与分光部222a，分色部221a与分光部222a彼此相邻，例如以贴合方式结合分色部221a与分光部222a，但不以此为限。分色部221a位于来自激发光源组210的第一色光束B1的传递路径上，分光部222a位于从荧光粉转轮240反射的第一色光束的第二部分B12的传递路径上，第二色光束B2被荧光粉转轮240反射至分色部221a与分光部222a。分色部221a用于使第一色光束B1穿过，并使第二色光束B2反射。分光部222a用于使部份的第一色光束的第二部分B12穿透而传递到至少一反射元件250，分光部222a用于反射另一部分的第一色光束B1的第二部分B12与第二色光束B2而传递至聚光元件260。由至少一反射元件250反射的部分第一色光束的第二部分B12通过分色部221a而传递至聚光元件260，与由分色部221a反射的另一部分第一色光束的第二部分B12及第二色光束B2而传递至聚光元件260，以形成照明光束B55。

此外，虽然图8中分色元件220a的分色部221a与分光部222a是以相对各侧面连接为例，但在其他实施例中，分光部也可配置在分色部上，也能用于提高后续成像时的色彩均匀度。例如，如图9所示，分色元件220b的分光部222b配置在分色部221b上，而分光部222b位于至少一反射元件250与分色部221b之间。第一色光束的第二部分B12具有与图8中第一色光束的第二部分B12类似的传递路径，于此不再重述。但需提及的是，因分光部222b可配置在分色部221b上，所以分色部221b可将第二色光束B2都反射至聚光元件260，以与第一色光束的第二部分B12形成照明光束B56。

另一方面，本发明的照明系统可增加第三色光源，提供第三色光束，补充照明系统的第二色光束的部分波长范围的光强度，而有助于调整照明系统后续成像的色彩均匀度，详细说明如下。

图10是本发明的另一实施例的照明系统的示意图。请参照图10，本发明另一实施例的的照明系统200f，本实施例的照明系统200f与前述实施例的照明系统200类似，主差异在于照明系统200f更包括第三色光源290。具体而言，第三色光源290与至少一反射元件250配置于分色元件220b的同一侧，第三色光源290用于提供第三色光束B3，穿过分色元件220b而传递至聚光元件260，其中分色元件220b可让第一色光束B1与第三色光束B3穿透，让第二色光束B2反射。另一实施例中，第二色光束B2具有第一波长范围与第二波长范围，第一波长范围与第三色光束B3的波长范围重迭，分色元件220b用于反射第二色光束的第二波长范围的光束B22，而使第二色光束的第一波长范围的光束B21穿过而传递至至少一反射元件250，并被至少一反射元件250反射回分色元件220b，以穿过分色元件220b而传递至聚光元件260。而第一色光束的第二部分B12的传递路径类似于图1，于此不再重述。而可使第一色光束的第二部分B12、第二色光束B2与第三色光束B3形成照明光束B57。如此，藉由第三光源290提供的第三色光束B3，来补充第二色光束的部分波长范围的光强度，而有助于调整照明系统后续成像的色彩均匀度。此外，本实施例的第三色光束B3与第一波长范围的光束B21为红光光束，第二色光束B2为黄光光束，而第二波长范围的光束B22为绿光光束，第一色光束B1为蓝光光束，但不以此为限。

另一方面，虽然图10的照明系统200f是以第三色光源290与分色元件220b的光学设计架构为例，但是在其他实施例中，第三色光源亦可结合至图8的照明系统的光学设计架构，即分色元件包括了分色部与分光部，而有助于调整照明系统后续成像的色彩均匀度。

举例而言，如图11所示，在一实施例中，第三色光源290与至少一反射元件250配置于分色元件220c的同一侧，第三色光源290用于提供第三色光束B3至分光部222c，部分第三色光束B31穿透分光部222c而传递至聚光元件260。另一部分第三色光束B32会被分光部222c反射而传递至至少一反射元件250，再经由至少一反射元件250的反射使得另一部分第三色光束B32穿过分色部221c反射，进而传递至聚光元件260。此外，第一色光束的第二部分B12与图8的传递路径类似，于此不再重述。如此，以使第一色光束的第二部分B12、第二色光束B2与第三色光束B3形成照明光束B58。此外，在一实施例中，分色元件220c的配置亦可采用类似图9的设计，而有着类似的补光效果。

此外，回到参考图2与图4，上述的照明系统200应用至投影装置时，若在成像时有第一色光(例如蓝光)色点明显的问题，可藉由改变照明系统200中荧光粉色轮240的设计加以改善。例如，荧光粉转轮240a更具有光波长转换层244，配置于反射部242上并覆盖部分反射部242，光波长转换层244用于将第一色光束B1的第二部分B12转换成第四色光束，第四色光束被荧光粉转轮240a反射至分色元件，并被分色元件反射至聚光元件。具体而言，光波长转换层244具有荧光粉，而荧光粉为绿色荧光粉，但不以此为限。光波长转换层244可将穿过第一透镜组的第一色光束的第二部分的局部转换为第四色光束，且第一色光束的波长范围包含了第四色光束的波长范围。因而有助于改善第一色光(例如蓝光)色点明显的问题。此外，光波长转换层244例如是薄膜，荧光粉散布于光波长转换层244中，使第一色光束的第二部分的部分光束仍可被反射回分色元件，而另一部分光束被转换成第四色光束。

图12是本发明一实施例的投影装置的示意图。请参照图11，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、200c、200d、200e、200f或200g。此外，虽然图12中是以一个光阀320为例，但于其他实施例中，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，但也可透过其他光学元件使照明光束Bi照射在光阀320上。且在其他实施例中，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分色元件、第一透镜组与至少一反射元件，藉由第一透镜组将激发光源组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，透过分色元件使第二色光束反射至聚光元件，反射部所反射的第一色光束的第二部分反射回分色元件后，透过分色元件传递到至少一反射元件，藉由至少一反射元件将第一色光束的第二部分再反射回分色元件传递至聚光元件，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。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书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」等用语仅用以命名元件(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。

附图标记列表

100、200、200a、200b、200c、200d、200e、200f、200g、310：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

122：准直元件

123、124、126、127、128、129、2121、2122、231、232：透镜

130：分色片

140、240、240a：荧光粉转轮

141：背面

150、280、280a：滤光色轮

161、162、163、250、251、252：反射元件

170、270：光积分柱

210：激发光源组

211：激发光源

2111：表面

212：第二透镜组

220、220a、220b、220c：分色元件

221、221a、221b、221c：分色部

222、222a、222b、222c：分光部

230：第一透镜组

241：光波长转换部

242：反射部

243：转盘

244：光波长转换层

260：聚光元件

281：滤光部

282：透光部

283：微棱镜结构

290：第三色光源

300：投影装置

320：光阀

330：投影镜头

A1：第一光轴

A2：第二光轴

A3：光轴

B1、B11、B12：第一色光束

B2、B21、B22：第二色光束

B3、B31、B32：第三色光束

B51、B52、B53、B54、B55、B56、B57、B58、Bi：照明光束

Bm：影像光束

D1、D2：距离

N1、N2：中心轴

O：中心位置

Claims (13)

1.一种照明系统，其特征在于，包括激发光源组、分色元件、第一透镜组、荧光粉转轮、至少一反射元件以及聚光元件，

所述激发光源组具有第一光轴，所述激发光源组用于提供第一色光束；

所述分色元件配置于所述第一色光束的传递路径上，所述分色元件用于使所述第一色光束穿过；

所述第一透镜组配置于所述分色元件的远离所述激发光源组的一侧，并用于使穿过所述分色元件的所述第一色光束穿过并斜向入射至所述荧光粉转轮，所述第一透镜组具有第二光轴，其中所述第二光轴与所述第一光轴彼此不共轴；

所述荧光粉转轮配置于所述第一透镜组远离所述分色元件的一侧，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穿过所述第一透镜组的所述第一色光束的第一部分转换成第二色光束并将所述第二色光束反射回所述分色元件，所述反射部用于将穿过所述第一透镜组的所述第一色光束的第二部分反射回所述分色元件，所述分色元件用于反射所述第二色光束并使至少一部分的所述第一色光束的所述第二部分穿过；

所述至少一反射元件配置于所述分色元件的邻近所述激发光源组的一侧，并与所述分色元件相隔距离，所述至少一反射元件用于反射穿过所述分色元件的所述第一色光束的所述第二部分，以使所述第一色光束的所述第二部分再次穿过所述分色元件；

所述聚光元件配置于所述分色元件的邻近所述第一透镜组的一侧，所述聚光元件用于使被所述至少一反射元件反射的所述第一色光束的所述第二部分与被所述分色元件反射的所述第二色光束穿过。

2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述激发光源组包括激发光源与第二透镜组，所述激发光源的朝向所述第二透镜组的表面具有中心轴，所述第二透镜组具有所述第一光轴，而所述中心轴与所述第一光轴彼此共轴。

3.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述激发光源组包括激发光源与第二透镜组，所述激发光源的朝向所述第二透镜组的表面具有中心轴，所述第二透镜组具有所述第一光轴，而所述中心轴与所述第一光轴彼此不共轴。

4.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述分色元件为分色镜，来自所述激发光源组的所述第一色光束及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的所述第二部分都传递至所述分色元件，所述分色元件用于使所述第一色光束穿过，并使所述第二色光束反射。

5.如权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括第三色光源，所述第三色光源与所述至少一反射元件配置于所述分色元件的同一侧，所述第三色光源用于提供第三色光束，穿过所述分色元件而传递至所述聚光元件。

6.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述分色元件具有分色部与分光部，所述分色部与所述分光部彼此相邻，所述分色部位于来自所述激发光源组的所述第一色光束的传递路径上，所述分光部位于从所述荧光粉转轮反射的所述第一色光束的所述第二部分的传递路径上，所述第二色光束被所述荧光粉转轮反射至所述分色部与所述分光部，所述分色部用于使所述第一色光束穿过，并使所述第二色光束反射，所述分光部用于使至少一部分的所述第一色光束的所述第二部分穿透且传递至所述至少一反射元件，而所述分光部用于反射另一部分的所述第一色光束的所述第二部分与所述第二色光束而传递至所述聚光元件。

7.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第三色光源，且所述分色元件具有分色部与分光部，所述分色部与所述分光部彼此相邻，所述分色部位于来自所述激发光源组的所述第一色光束的传递路径上，所述分光部位于从所述荧光粉转轮反射的所述第一色光束的所述第二部分的传递路径上，所述第三色光源与所述至少一反射元件配置于所述分色元件的同一侧，所述第三色光源用于提供第三色光束至所述分光部，部分所述第三色光束穿透所述分光部而传递至所述聚光元件。

8.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一反射元件具有两个反射镜，这些反射镜依序反射穿过所述分色元件的所述第一色光束的所述第二部分。

9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述荧光粉转轮还具有光波长转换层，配置于所述反射部上并覆盖部分所述反射部，所述光波长转换层用于将所述第一色光束的所述第二部分的局部转换成第四色光束，所述第四色光束被所述荧光粉转轮反射至所述分色元件，并被所述分色元件反射至所述聚光元件。

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，所述滤光色轮配置于所述光积分柱与所述聚光元件之间。

11.如权利要求10所述的照明系统，其特征在于，所述光积分柱的中心轴与所述聚光元件的光轴彼此共轴，所述至少一反射元件的几何中心位于所述光积分柱的所述中心轴的延伸线上。

12.如权利要求11所述的照明系统，其特征在于，所述滤光色轮具有至少一滤光部及透光部，所述至少一滤光部提供所述第二色光束穿透，而所述透光部提供所述第一色光束的所述第二部分穿透，且所述透光部设有一微棱镜结构，以折射所述第一色光束的所述第二部分。

13.一种投影装置，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的照明系统、光阀以及投影镜头，

所述照明系统用于提供照明光束；

所述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；

所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。

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