CN112797374B

CN112797374B - 一种照明装置

Info

Publication number: CN112797374B
Application number: CN202110177015.5A
Authority: CN
Inventors: 万民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-02-07
Filing date: 2021-02-07
Publication date: 2025-02-14
Anticipated expiration: 2041-02-07
Also published as: CN112797374A

Abstract

本发明涉及一种照明装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第一光路调节装置、第二光路调节装置或第三光路调节装置、波长转换装置以及第一散射光学系统。在本发明中，第一光源出射的光有至少部分用于激发波长转换装置，第二光源出射的光也有部分用于激发波长转换装置，因此，相比于现有技术方案，本发明中所提供的照明装置可以在不增加光学扩展量的情况下实现更高光通量的输出。

Description

一种照明装置

技术领域

本发明属于照明领域，尤其属于固态光源照明领域。本发明提供的一种照明装置可适用于需要高光照强度和小光学扩展量的系统中，比如娱乐照明系统、投影系统、汽车照明系统、医疗照明系统、探照照明系统、野外作业照明系统、航海照明系统、便携式照明系统等。

背景技术

激光作为理想的点光源，具有光学扩展量小、寿命长且不含汞等优点，由它作为光源，激发荧光材料可以得到彩光或者白光，同时配合使用光学元件，可以得到理想的具有较小光学扩展量的照明装置。

图1是现有的偏振分光式照明装置的结构示意图。如图1所示，现有的照明装置包括光源101、四分之一波片102、偏振分光器103、透镜组104(包括透镜104a和透镜104b)、波长转换装置105(包括反射层105a和波长转换层105b)、四分之一波片106、透镜组107(包括透镜107a和透镜107b)、反射式散射板108以及聚焦透镜109。其中，光源101内包含有若干个激光器101a及与若干个激光器101a一一对应的若干个准直透镜101b，激光器101a出射S偏振光的蓝光。

偏振分光器103的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时偏振分光器103还使黄光透射。光源101出射的S偏振光的蓝光透射过四分之一波片102后被转换成由S偏振光成分和P偏振光成分按照规定的比例混合而成的蓝光，然后入射至偏振分光器103。偏振分光器103将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，经偏振分光器103反射的S偏振光的蓝光射向透镜组104，透射过偏振分光器103的P偏振光的蓝光射向四分之一波片106。透镜组104使S偏振光的蓝光朝向波长转换装置105会聚。波长转换装置105是反射式的，包括反射层105a和设于反射层105a上的波长转换层105b(比如：黄色荧光粉层)。波长转换装置105将S偏振光的蓝光转换成黄光并使其射向透镜组104，黄光经透镜组104收集后射向偏振分光器103，偏振分光器103使黄光透射。P偏振光的蓝光透射过四分之一波片106后被转换为圆偏振光的蓝光，透镜组107使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板108会聚，圆偏振光的蓝光经反射式散射板108反射后射向透镜组107，然后经透镜组107收集后射向四分之一波片106。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片106后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光射向偏振分光器103，偏振分光器103反射S偏振光的蓝光。透射过偏振分光器103的黄光和经偏振分光器103反射的S偏振光的蓝光合为一路混合光，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜109使这些白光会聚并从照明装置出射。

在图1所示的方案中，如需显著提升照明装置的光通量的输出，就需要在光源101中增加激光器101a的数量，但这样就会使整个照明装置的光学扩展量变大，从而无法满足一些需要小光学扩展量的应用领域，比如：娱乐照明系统、投影系统等。

发明内容

本发明的目的是：在不增加光学扩展量的情况下实现更高光通量的输出。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种照明装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第一光路调节装置、第二光路调节装置、波长转换装置以及第一散射光学系统，其中：

所述第一光源用于出射第一波段的光；

所述第二光源用于出射第二波段的光且所述第二波段与所述第一波段相同或不同；

所述第一光路调节装置接收自所述第一光源出射的所述第一波段的光，使其至少部分透射或至少部分反射；

当所述第一光路调节装置使所述第一光源出射的所述第一波段的光至少部分透射时，所述第一光路调节装置接收来自所述第二光路调节装置的所述第二波段的光并使其反射，所述波长转换装置接收透射过所述第一光路调节装置的所述第一波段的光和经所述第一光路调节装置反射的所述第二波段的光，将所述第一波段的光转换成第一受激光且所述第一受激光的波段不同于所述第一波段，将所述第二波段的光转换成第二受激光且所述第二受激光的波段不同于所述第二波段；所述第一光路调节装置反射来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光，所述第一受激光和所述第二受激光射向所述第二光路调节装置；

当所述第一光路调节装置使所述第一光源出射的所述第一波段的光至少部分反射时，所述第一光路调节装置接收来自所述第二光路调节装置的所述第二波段的光并使其透射，所述波长转换装置接收经所述第一光路调节装置反射的所述第一波段的光和透射过所述第一光路调节装置的所述第二波段的光，将所述第一波段的光转换成第一受激光且所述第一受激光的波段不同于所述第一波段，将所述第二波段的光转换成第二受激光且所述第二受激光的波段不同于所述第二波段；所述第一光路调节装置使来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光透射，所述第一受激光和所述第二受激光射向所述第二光路调节装置；

所述第二光路调节装置接收自所述第二光源出射的所述第二波段的光，使其部分透射且部分反射后从不同光路出射，所述第一光路调节装置接收从其中一个光路出射的所述第二波段的光，所述第一散射光学系统接收从另一个光路出射的所述第二波段的光，将其反射并形成散射的所述第二波段的光；所述第二光路调节装置将来自所述第一光路调节装置的所述第一受激光和所述第二受激光与至少部分来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光合光后从同一光路出射。

在上述技术方案中，波长转换装置是反射式的，它可以是静态的，也可以是动态的：

静态的波长转换装置包括反射层和设于反射层上的波长转换层，其中，波长转换层吸收入射的第一波段的光并且受激发后出射第一受激光、吸收入射的第二波段的光并且受激发后出射第二受激光。

动态的波长转换装置为可旋转的荧光轮，它包括反射层和设于反射层上的波长转换层，其中，波长转换层吸收入射的第一波段的光并且受激发后出射第一受激光、吸收入射的第二波段的光并且受激发后出射第二受激光。

应当注意的是：如荧光轮的不同扇区的反射层上设有两种或两种以上不同的波长转换层，各波长转换层吸收入射的第一波段的光并且受激发后会出射不同波段的受激光，此时，应将这些不同波段的受激光的合光看作是第一受激光；同样地，各波长转换层吸收入射的第二波段的光并且受激发后也会出射不同波段的受激光，此时，也应将这些不同波段的受激光的合光看作是第二受激光。

优选地，所述第一光路调节装置为第一偏振分光器，所述第一偏振分光器关于所述第一波段和所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第一波段和所述第二波段的S偏振光且使所述第一波段和所述第二波段的P偏振光透射；所述第一偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

在上述技术方案中，第一偏振分光器为平板式偏振分光器或立方体式偏振分光器。

优选地，所述第二光路调节装置为第二偏振分光器，所述第二偏振分光器关于所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第二波段的S偏振光且使所述第二波段的P偏振光透射；所述第二偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

在上述技术方案中，第二偏振分光器为平板式偏振分光器或立方体式偏振分光器。

优选地，还包括第一四分之一波片，所述第一四分之一波片位于所述第二光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上。

优选地，还包括半波片，所述半波片位于所述第一光路调节装置和所述第二光路调节装置之间的光路上。

优选地，所述第一光源内包含N个第一激光器以及与N个所述第一激光器一一对应的N个第一准直元件，N≥1，其中：

所述第一激光器用于出射所述第一波段的光；

所述第一准直元件集成于所述第一激光器内或设于所述第一激光器外，用于准直所述第一激光器出射的所述第一波段的光。

在上述技术方案中，第一准直元件可以集成于第一激光器内部，当所采用的第一激光器内部未集成所述第一准直元件时，也可以在第一激光器外增设第一准直元件(比如：准直透镜)，用于准直第一激光器出射的光。

除上述技术方案指出的第一激光器和第一准直元件外，第一光源内部也可以包含其它光学元件(比如：反射镜)，这些光学元件可以用来收集从第一激光器出射的光，最终形成由第一光源出射的第一波段的光。

优选地，所述第二光源内包含M个第二激光器以及与M个所述第二激光器一一对应的M个第二准直元件，M≥1，其中：

所述第二激光器用于出射所述第二波段的光；

所述第二准直元件集成于所述第二激光器内或设于所述第二激光器外，用于准直所述第二激光器出射的所述第二波段的光。

在上述技术方案中，第二准直元件可以集成于第二激光器内部，当所采用的第二激光器内部未集成所述第二准直元件时，也可以在第二激光器外增设第二准直元件(比如：准直透镜)，用于准直第二激光器出射的光。

除上述技术方案指出的第二激光器和第二准直元件外，第二光源内部也可以包含其它光学元件(比如：反射镜)，这些光学元件可以用来收集从第二激光器出射的光，最终形成由第二光源出射的第二波段的光。

优选地，所述第二激光器出射的所述第二波段的光为线偏振光，其中：

所有所述第二激光器的出光方向相同，所有所述第二激光器的出射光的初始偏振方向也相同，以所述第二激光器的出光方向为轴，轴向旋转所述第二光源内的部分所述第二激光器，改变这部分所述第二激光器出射的所述第二波段的光的偏振方向，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第二光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者，所有所述第二激光器的出光方向和偏振方向相同，以所述第二激光器的出光方向为轴，轴向旋转所述第二光源，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第二光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者，所有所述第二激光器的出光方向相同，所有所述第二激光器的出射光的偏振方向也相同，在所述第二光源内设置波片，通过所述波片改变所述第二光源内的全部或部分所述第二激光器出射的所述第二波段的光的偏振方向或偏振状态，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第二光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者还包含偏振选择元件，所述偏振选择元件的特性为反射所述第二波段的S偏振光且使所述第二波段的P偏振光透射，所述第二光源内的至少一个所述第二激光器用于出射所述第二波段的S偏振光，形成入射光一，所述第二光源内剩余的所述第二激光器用于出射所述第二波段的P偏振光，形成入射光二，由所述偏振选择元件将所述入射光一和所述入射光二合并为一路光后出射，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第二光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

优选地，所述第一散射光学系统由第一反射式散射板构成，或由第一透射式散射板和第一反射镜构成。

在上述技术方案中，第一反射式散射板可以是静态的，也可以是动态的可旋转的第一反射式散射板。

优选地，还包括第一收集光学系统，所述第一收集光学系统位于所述第一光路调节装置和所述波长转换装置之间的光路上，用于使来自所述第一光路调节装置的所述第一波段的光和所述第二波段的光朝向所述波长转换装置会聚，同时用于收集来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光并使其射向所述第一光路调节装置。

在上述技术方案中，第一收集光学系统可以由透镜、透镜组、复合抛物面聚光器或锥形导光柱单独构成，也可以由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。

优选地，还包括第二收集光学系统，所述第二收集光学系统位于所述第二光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第二光路调节装置的所述第二波段的光朝向所述第一散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光并使其射向所述第二光路调节装置。

在上述技术方案中，第二收集光学系统可以由透镜、透镜组、复合抛物面聚光器或锥形导光柱单独构成，也可以由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。

优选地，还包括第一匀光光学系统，所述第一匀光光学系统位于从所述第一光源到所述第一光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第一光源出射的所述第一波段的光。

在上述技术方案中，第一匀光光学系统可以由扩散片、光学积分棒或至少一个复眼透镜阵列构成，其中，光学积分棒可以是实心的，也可以是空心的。此外，由于使用扩散片会使第一光源发出的第一波段的光有所扩散，因此可以在从第一光源到扩散片的光路上或从扩散片到第一光路调节装置的光路上设置一个正透镜，用于收敛自第一光源射向波长转换系统的第一波段的光。

优选地，还包括第二匀光光学系统，所述第二匀光光学系统位于从所述第二光源到所述第二光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第二光源出射的所述第二波段的光。

在上述技术方案中，第二匀光光学系统可以由扩散片、光学积分棒或至少一个复眼透镜阵列构成，其中，光学积分棒可以是实心的，也可以是空心的。此外，由于使用扩散片会使第二光源发出的第二波段的光有所扩散，因此可以在从第二光源到扩散片的光路上或从扩散片到第二光路调节装置的光路上设置一个正透镜，用于收敛自第二光源射向光路调节系统的第二波段的光。

优选地，还包括聚光光学系统，用于使自所述第二光路调节装置出射的光会聚。

在上述技术方案中，聚光光学系统可以由一个或多个透镜构成。

优选地，还包括第一透镜组，所述第一透镜组位于从所述第一光源到所述第一光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第一光源出射的所述第一波段的光所形成的光束。

优选地，还包括第二透镜组，所述第二透镜组位于从所述第二光源到所述第二光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第二光源出射的所述第二波段的光所形成的光束。

优选地，还包括反射元件，所述反射元件位于所述第二光源和所述第二光路调节装置之间的光路上，所述反射元件具有透射区和反射区，所述透射区允许所述第二波段的光通过或透射过，所述反射区用于反射来自所述第二光路调节装置的所述第二波段的光，并使其中的至少部分光射回所述第二光路调节装置。

在上述技术方案中，反射元件可以是平面的或非平面的。反射元件的透射区可以是一个通光孔，也可以是由透光材料构成的透光结构。反射元件还可以是部分区域上镀有反射膜的透射式扩散板，其中，透射式扩散板上未镀有反射膜的区域为透射区，透射式扩散板上镀有反射膜的区域为反射区。

优选地，还包括导光光学系统，所述导光光学系统位于从所述第二光源到所述第二光路调节装置的光路上，用于引导至少部分由所述第二光源出射的所述第二波段的光通过或透射过所述反射元件的所述透射区后入射至所述第二光路调节装置。

在上述技术方案中，导光光学系统可以由透镜、复合抛物面聚光器或导光柱单独构成，也可以由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。并且透镜、复合抛物面聚光器、导光柱的数量根据需要确定，可以是1个，也可以是2个或2个以上。其中，导光柱可以是实心的，也可以是空心的，导光柱的端面可以为平面或非平面。

优选地，还包括第二散射光学系统，所述第一光路调节装置使由所述第一光源出射的所述第一波段的光部分透射且部分反射后从不同光路出射，所述波长转换装置接收从其中一个光路出射的所述第一波段的光，所述第二散射光学系统接收从另一个光路出射的所述第一波段的光，将其反射并形成散射的所述第一波段的光；所述第一光路调节装置将来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光与至少部分来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光合光后射向所述第二光路调节装置，所述第二光路调节装置将来自所述第一光路调节装置的所述第一受激光、所述第二受激光和所述第一波段的光的合光与至少部分来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光合光后从同一光路出射。

优选地，所述第二散射光学系统由第二反射式散射板构成，或由第二透射式散射板和第二反射镜构成。

在上述技术方案中，第二反射式散射板可以是静态的，也可以是动态的可旋转的第二反射式散射板。

优选地，还包括第三收集光学系统，所述第三收集光学系统位于所述第一光路调节装置和所述第二散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第一光路调节装置的所述第一波段的光朝向所述第二散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光并使其射向所述第一光路调节装置。

在上述技术方案中，第三收集光学系统可以由透镜、透镜组、复合抛物面聚光器或锥形导光柱单独构成，也可以由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。

优选地，还包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片位于所述第一光路调节装置和所述第二散射光学系统之间的光路上。

本发明的另一个技术方案是提供了一种照明装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第一光路调节装置、第三光路调节装置、波长转换装置以及第一散射光学系统，其中：

所述第一光源用于出射第一波段的光；

所述第三光路调节装置接收自所述第二光源出射的所述第二波段的光，使其部分透射且部分反射后从不同光路出射，所述波长转换装置接收从其中一个光路出射的所述第二波段的光，将其转换成第二受激光且所述第二受激光的波段不同于所述第二波段，所述第一散射光学系统接收从另一个光路出射的所述第二波段的光，将其反射并形成散射的所述第二波段的光；所述第三光路调节装置还接收来自所述第一光路调节装置的所述第一波段的光，使其透射或反射后由所述波长转换装置接收，所述波长转换装置将其转换成第一受激光且所述第一受激光的波段不同于所述第一波段；所述第三光路调节装置将来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光与至少部分来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光合光后从同一光路出射，该合光射向所述第一光路调节装置；

当所述第一光路调节装置使所述第一光源出射的所述第一波段的光至少部分透射时，透射过所述第一光路调节装置的所述第一波段的光射向所述第三光路调节装置；所述第一光路调节装置接收来自所述第三光路调节装置的所述第一受激光、所述第二受激光和所述第二波段的光的合光并使其反射；

当所述第一光路调节装置使所述第一光源出射的所述第一波段的光至少部分反射时，经所述第一光路调节装置反射的所述第一波段的光射向所述第三光路调节装置；所述第一光路调节装置接收来自所述第三光路调节装置的所述第一受激光、所述第二受激光和所述第二波段的光的合光并使其透射。

优选地，所述第三光路调节装置为第三偏振分光器，所述第三偏振分光器关于所述第一波段和所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第一波段和所述第二波段的S偏振光且使所述第一波段和所述第二波段的P偏振光透射；所述第三偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

在上述技术方案中，第三偏振分光器为平板式偏振分光器或立方体式偏振分光器。

优选地，还包括第一四分之一波片，所述第一四分之一波片位于所述第三光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上。

优选地，还包括半波片，所述半波片位于所述第一光路调节装置和所述第三光路调节装置之间的光路上。

所述第一激光器用于出射所述第一波段的光；

所述第二激光器用于出射所述第二波段的光；

所有所述第二激光器的出光方向相同，所有所述第二激光器的出射光的初始偏振方向也相同，以所述第二激光器的出光方向为轴，轴向旋转所述第二光源内的部分所述第二激光器，改变这部分所述第二激光器出射的所述第二波段的光的偏振方向，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者，所有所述第二激光器的出光方向相同，所有所述第二激光器的出射光的偏振方向也相同，以所述第二激光器的出光方向为轴，轴向旋转所述第二光源，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者，所有所述第二激光器的出光方向相同，在所述第二光源内设置波片，通过所述波片改变所述第二光源内的全部或部分所述第二激光器出射的所述第二波段的光的偏振方向或偏振状态，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者还包含偏振选择元件，所述偏振选择元件的特性为反射所述第二波段的S偏振光且使所述第二波段的P偏振光透射，所述第二光源内的至少一个所述第二激光器用于出射所述第二波段的S偏振光，形成入射光一，所述第二光源内剩余的所述第二激光器用于出射所述第二波段的P偏振光，形成入射光二，由所述偏振选择元件将所述入射光一和所述入射光二合并为一路光后出射，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

优选地，还包括第一收集光学系统，所述第一收集光学系统位于所述第三光路调节装置和所述波长转换装置之间的光路上，用于使来自所述第三光路调节装置的所述第一波段的光和所述第二波段的光朝向所述波长转换装置会聚，同时用于收集来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光并使其射向所述第三光路调节装置。

优选地，还包括第二收集光学系统，所述第二收集光学系统位于所述第三光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第三光路调节装置的所述第二波段的光朝向所述第一散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光并使其射向所述第三光路调节装置。

优选地，还包括第二匀光光学系统，所述第二匀光光学系统位于从所述第二光源到所述第三光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第二光源出射的所述第二波段的光。

在上述技术方案中，第二匀光光学系统可以由扩散片、光学积分棒或至少一个复眼透镜阵列构成，其中，光学积分棒可以是实心的，也可以是空心的。此外，由于使用扩散片会使第二光源发出的第二波段的光有所扩散，因此可以在从第二光源到扩散片的光路上或从扩散片到第三光路调节装置的光路上设置一个正透镜，用于收敛自第二光源射向光路调节系统的第二波段的光。

优选地，还包括聚光光学系统，用于使自所述第一光路调节装置出射的光会聚。

优选地，还包括第二透镜组，所述第二透镜组位于从所述第二光源到所述第三光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第二光源出射的所述第二波段的光所形成的光束。

优选地，还包括反射元件，所述反射元件位于所述第二光源和所述第三光路调节装置之间的光路上，所述反射元件具有透射区和反射区，所述透射区允许所述第二波段的光通过或透射过，所述反射区用于反射来自所述第三光路调节装置的所述第二波段的光，并使其中的至少部分光射回所述第三光路调节装置。

优选地，还包括导光光学系统，所述导光光学系统位于从所述第二光源到所述第三光路调节装置的光路上，用于引导至少部分由所述第二光源出射的所述第二波段的光通过或透射过所述反射元件的所述透射区后入射至所述第三光路调节装置。

优选地，还包括第二散射光学系统，所述第一光路调节装置使由所述第一光源出射的所述第一波段的光部分透射且部分反射后从不同光路出射，所述第三光路调节装置接收从其中一个光路出射的所述第一波段的光，所述第二散射光学系统接收从另一个光路出射的所述第一波段的光，将其反射并形成散射的所述第一波段的光；所述第一光路调节装置将来自所述第三光路调节装置的所述第一受激光、所述第二受激光和所述第二波段的光的合光与至少部分来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光合光后从同一光路出射。

本领域技术人员还可以根据需要设置用于第一光源和/或第二光源和/或波长转换装置散热的散热器。

在本发明中，第一光源出射的光有至少部分用于激发波长转换装置，第二光源出射的光也有部分用于激发波长转换装置，因此，相比于现有技术方案，本发明中所提供的照明装置可以在不增加光学扩展量的情况下实现更高光通量的输出。

本发明的照明装置具有亮度高、光学扩展量小、显色指数高、工作寿命长等特点，可适用于需要高光照强度和小光学扩展量的系统中，比如娱乐照明系统、投影系统、汽车照明系统、医疗照明系统、探照照明系统、野外作业照明系统、航海照明系统、便携式照明系统等。

附图说明

图1为现有的偏振分光式照明装置的结构示意图；

图2为实施例中所使用的一种第一光源的结构示意图；

图3至图9示意出了几种不同结构形式的第二光源；

图10为静态的波长转换装置的结构示意图；

图11为动态的波长转换装置的第一种结构形式的示意图；

图12为动态的波长转换装置的第二种结构形式的示意图；

图13为实施例1公开的一种照明装置的结构示意图；

图14为实施例2公开的一种照明装置的结构示意图；

图15为实施例3公开的一种照明装置的结构示意图；

图16为实施例4公开的一种照明装置的结构示意图；

图17为实施例5公开的一种照明装置的结构示意图；

图18为实施例6公开的一种照明装置的结构示意图；

图19为实施例7公开的一种照明装置的结构示意图；

图20为实施例8公开的一种照明装置的结构示意图；

图21为实施例9公开的一种照明装置的结构示意图；

图22为实施例10公开的一种照明装置的结构示意图；

图23为实施例11公开的一种照明装置的结构示意图；

图24为实施例12公开的一种照明装置的结构示意图；

图25为实施例13公开的一种照明装置的结构示意图；

图26为实施例14公开的一种照明装置的结构示意图；

图27为实施例15公开的一种照明装置的结构示意图；

图28为实施例16公开的一种照明装置的结构示意图；

图29为实施例17公开的一种照明装置的结构示意图；

图30为实施例18公开的一种照明装置的结构示意图；

图31为实施例19公开的一种照明装置的结构示意图；

图32为实施例20公开的一种照明装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下所有实施例中公开的任意一种照明装置均可以采用如图2所示的第一光源。

如图2所示的第一光源201内包含N个激光器201a以及与N个激光器201a一一对应的N个准直元件201b，N≥1。所有激光器201a均出射线偏振光。

以下所有实施例中公开的任意一种照明装置均可以采用如图3、4、5、6、7、8或9所示的第二光源。

图3为第一种方案的第二光源的结构示意图。如图3所示，第二光源301内包含M个激光器301a以及与M个激光器301a一一对应的M个准直元件301b，M≥2。所有激光器301a均出射线偏振光且所有激光器301a出射的线偏振光的偏振方向相同，所有激光器301a的出光方向也相同。在m个激光器301a前设置一个或多个半波片301c，1≤m<M，用于改变m个激光器301a所出射的线偏振光的偏振方向。采用图3所示结构就可以使第二光源301出射的光入射至以下所有实施例中任一照明装置的第二光路调节装置或第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

图4为第二种方案的第二光源的结构示意图。如图4所示，第二光源401内包含M个激光器401a以及与M个激光器401a一一对应的M个准直元件401b，M≥1。所有激光器401a均出射线偏振光且所有激光器401a出射的线偏振光的偏振方向相同，所有激光器401a的出光方向也相同。在所有激光器401a前设置一个四分之一波片401c。采用图4所示结构就可以使第二光源401出射的光入射至以下所有实施例中任一照明装置的第二光路调节装置或第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

图5为第三种方案的第二光源的结构示意图。如图5所示，第二光源501内包含M个激光器501a以及与M个激光器501a一一对应的M个准直元件501b，M≥2。所有激光器501a均出射线偏振光且所有激光器501a出射的线偏振光的初始偏振方向相同，所有激光器501a的出光方向也相同。以激光器501a的出光方向为轴，轴向旋转M个激光器501a中m个激光器501a，1≤m<M，用于改变m个激光器5011出射的线偏振光的偏振方向(比如由S偏振光变为P偏振光，或者由P偏振光变为S偏振光)。采用图5所示结构就可以使第二光源501出射的光入射至以下所有实施例中任一照明装置的第二光路调节装置或第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

图6及图7为第四种方案的第二光源的结构示意图，其中，图6为正视图，图7为侧视图。如图6所示，第二光源601内包含M个激光器601a以及与M个激光器601a一一对应的M个准直元件601b，M≥1。所有激光器601a均出射线偏振光且所有激光器601a出射的线偏振光的偏振方向相同，所有激光器601a的出光方向也相同。以激光器601a的出光方向为轴，轴向旋转第二光源601一定角度α。采用图6和图7所示结构就可以使第二光源601出射的光入射至以下所有实施例中任一照明装置的第二光路调节装置或第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

图8为第五种方案的第二光源的结构示意图。如图8所示，第二光源801内包含J个出射P偏振光的激光器801a和与J个激光器801a一一对应的J个准直元件801b、K个出射S偏振光的激光器801c和与K个激光器801c一一对应的K个准直元件801d以及偏振选择元件801e，J≥1，K≥1。J个激光器801a出射的P偏振光入射至偏振选择元件801e的一侧，K个激光器801c出射的S偏振光入射至偏振选择元件801e的另一侧。偏振选择元件801e的特性为反射S偏振光且使P偏振光透过，最终J个激光器801a出射的P偏振光和K个激光器801c出射的S偏振光由偏振选择元件801e合为一路光。采用图8所示结构就可以使第二光源801出射的光入射至以下所有实施例中任一照明装置的第二光路调节装置或第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

图9为第六种方案的第二光源的结构示意图。如图9所示，第二光源901内包含J个出射P偏振光的激光器901a和与J个激光器901a一一对应的J个准直元件901b、K个出射S偏振光的激光器901c和与K个激光器901c一一对应的K个准直元件901d、偏振选择元件901e以及反射镜901f，J≥1，K≥1。J个激光器901a出射的P偏振光经反射镜901f反射后入射至偏振选择元件901e的一侧，K个激光器901c出射的S偏振光入射至偏振选择元件901e的另一侧。偏振选择元件901e的特性为反射S偏振光且使P偏振光透过，最终J个激光器901a出射的P偏振光和K个激光器901c出射的S偏振光由偏振选择元件901e合为一路光。采用图9所示结构就可以使第二光源901出射的光入射至以下所有实施例中任一照明装置的第二光路调节装置或第三光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分。

以下实施例中所使用到的静态的波长转换装置的结构可以如图10所示。以下实施例中所使用到的动态的波长转换装置可以是如图11所示的动态的波长转换装置，也可以是如图12所示的动态的波长转换装置。

如图10所示的一种静态的波长转换装置1001，包括反射层1001a和设于反射层1001a上的波长转换层1001b，其中波长转换层1001b由黄色荧光材料(比如：黄色荧光粉或黄色荧光陶瓷)构成，它将入射的蓝光转换为黄光，反射层1001a为反射衬底。

如图11所示的一种动态的波长转换装置，为可旋转的荧光轮1101，它包括反射层和设于反射层上的波长转换层Y。波长转换层Y由黄色荧光材料(比如：黄色荧光粉或黄色荧光陶瓷)构成，它将入射的蓝光转换为黄光。

如图12所示的另一种动态的波长转换装置，为可旋转的荧光轮1201，它包括反射层和设于荧光轮1201的不同扇区的反射层上的两种不同的波长转换层，它们分别为波长转换层G和波长转换层R。波长转换层G由绿色荧光材料(比如：绿色荧光粉或绿色荧光陶瓷)构成，它将入射的蓝光转换为绿光。波长转换层R由红色荧光材料(比如：红色荧光粉或红色荧光陶瓷)构成，它将入射的蓝光转换为红光。

实施例1

如图13所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1301、第二光源1302、第一光路调节装置、第一收集光学系统、波长转换装置1305、第二光路调节装置、四分之一波片1307、第二收集光学系统、第一散射光学系统以及聚光光学系统。第一光路调节装置为平板式偏振分光器1303。第一收集光学系统由包含透镜1304a和透镜1304b的透镜组1304构成。波长转换装置1305包括反射层1305a和设于反射层1305a上的波长转换层1305b。第二光路调节装置为平板式偏振分光器1306。第二收集光学系统由包含透镜1308a和透镜1308b的透镜组1308构成。第一散射光学系统由一个反射式散射板1309构成。收集光学系统由一个聚焦透镜1310构成。

本实施例中的平板式偏振分光器1303的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器1303还使黄光反射。本实施例中的平板式偏振分光器1306的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器1306还使黄光透射。

第一光源1301出射P偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器1303，平板式偏振分光器1303使其透射后射向透镜组1304，透镜组1304使其朝向波长转换装置1305会聚。波长转换装置1305将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组1304。第一受激光(黄光)经透镜组1304收集后射向平板式偏振分光器1303。平板式偏振分光器1303使第一受激光(黄光)反射后射向平板式偏振分光器1306，平板式偏振分光器1306使其透射。

第二光源1302出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器1306，平板式偏振分光器1306将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，经平板式偏振分光器1306反射的S偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器1303，透射过平板式偏振分光器1306的P偏振光的蓝光射向四分之一波片1307。

平板式偏振分光器1303使来自平板式偏振分光器1306的S偏振光的蓝光反射后射向透镜组1304，透镜组1304使其朝向波长转换装置1305会聚。波长转换装置1305将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组1304。第二受激光(黄光)经透镜组1304收集后射向平板式偏振分光器1303。平板式偏振分光器1303使第二受激光(黄光)反射后射向平板式偏振分光器1306，平板式偏振分光器1306使其透射。

透射过平板式偏振分光器1306的P偏振光的蓝光透射过四分之一波片1307后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组1308使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板1309会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板1309反射后射向透镜组1308，然后经透镜组1308收集后射向四分之一波片1307。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片1307后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器1306，平板式偏振分光器1306使其反射。

透射过平板式偏振分光器1306的第一受激光(黄光)和第二受激光(黄光)与经平板式偏振分光器1306反射的S偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜1310，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜1310使白光会聚并从照明装置出射。

实施例2

如图14所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1401、第二光源1402、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1403构成)、第一收集光学系统(由包含透镜1404a和透镜1404b的透镜组1404构成)、波长转换装置1405(包括反射层1405a和设于反射层1405a上的波长转换层1405b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1406构成)、四分之一波片1407、第二收集光学系统(由包含透镜1408a和透镜1408b的透镜组1408构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板1409构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜1410构成)、第一透镜组1411以及第二透镜组1412。

本实施例与实施例1的第一个区别在于：在从第一光源1401到平板式偏振分光器1403的光路上设有第一透镜组1411。第一透镜组1411由一个正透镜1411a和一个负透镜1411b构成，用于缩小由第一光源1401出射的蓝光所形成的光束。

本实施例与实施例1的第二个区别在于：在从第二光源1402到平板式偏振分光器1406的光路上设有第二透镜组1412。第二透镜组1412由一个正透镜1412a和一个负透镜1412b构成，用于缩小由第二光源1402出射的蓝光所形成的光束。

实施例3

如图15所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1501、第二光源1502、第一光路调节装置、第一收集光学系统(由包含透镜1504a和透镜1504b的透镜组1504构成)、波长转换装置1505(包括反射层1505a和设于反射层1505a上的波长转换层1505b)、第二光路调节装置、四分之一波片1507、第二收集光学系统(由包含透镜1508a和透镜1508b的透镜组1508构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板1509构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜1510构成)、第一匀光光学系统以及第二匀光光学系统。

本实施例与实施例1的第一个区别在于：本实施例中的第一光路调节装置是由立方体式偏振分光器1503而非平板式偏振分光器构成。

本实施例与实施例1的第二个区别在于：本实施例中的第二光路调节装置是由立方体式偏振分光器1506而非平板式偏振分光器构成。

本实施例与实施例1的第三个区别在于：在从第一光源1501到立方体式偏振分光器1503的光路上设有第一匀光光学系统。第一匀光光学系统由一个透射式扩散片1513构成，用于均匀由第一光源1501出射的蓝光。

本实施例与实施例1的第四个区别在于：在从第二光源1502到立方体式偏振分光器1506的光路上设有第二匀光光学系统。第二匀光光学系统由一个透射式扩散片1514构成，用于均匀由第二光源1502出射的蓝光。

实施例4

如图16所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1601、第二光源1602、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1603构成)、第一收集光学系统(由包含透镜1604a和透镜1604b的透镜组1604构成)、波长转换装置、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1606构成)、四分之一波片1607、第二收集光学系统(由包含透镜1608a和透镜1608b的透镜组1608构成)、第一散射光学系统以及聚光光学系统(由一个聚焦透镜1610构成)。

本实施例与实施例1的第一个区别在于：本实施例中的波长转换装置为可旋转的荧光轮1605。

本实施例与实施例1的第二个区别在于：本实施例中的第一散射光学系统为可旋转的反射式散射板1609。

实施例5

如图17所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1701、第二光源1702、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1703构成)、第一收集光学系统(由包含透镜1704a和透镜1704b的透镜组1704构成)、波长转换装置(包括反射层1705a和设于反射层1705a上的波长转换层1705b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1706构成)、四分之一波片1707、第二收集光学系统(由包含透镜1708a和透镜1708b的透镜组1708构成)、第一散射光学系统1709以及聚光光学系统(由一个聚焦透镜1710构成)。

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中的第一散射光学系统1709由一个透射式散射板1709a和一个反射镜1709b构成。

实施例6

如图18所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1801、第二光源1802、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1803构成)、第一收集光学系统(由包含透镜1804a和透镜1804b的透镜组1804构成)、波长转换装置(包括反射层1805a和设于反射层1805a上的波长转换层1805b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1806构成)、四分之一波片1807、第二收集光学系统(由包含透镜1808a和透镜1808b的透镜组1808构成)、第一散射光学系统1809(由一个聚焦透镜1810构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜1810构成)、导光光学系统1815以及反射元件1816。

本实施例与实施例1的区别在于：在从第二光源1802到平板式偏振分光器1806的光路上设有导光光学系统1815和反射元件1816。其中，导光光学系统1815由正透镜1815a和正透镜1815b构成，反射元件1816的透射区为一个通光孔1816a且正透镜1815b位于该通光孔1816a处。第二光源1802出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光由导光光学系统1815引导至平板式偏振分光器1806，平板式偏振分光器1806将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中：经平板式偏振分光器1806反射的S偏振光的蓝光的之后的行进光路和实施例1中经平板式偏振分光器1306反射的S偏振光的蓝光的行进光路相同；透射过平板式偏振分光器1806的P偏振光的蓝光射向四分之一波片1807。P偏振光的蓝光透射过四分之一波片1807后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组1808使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板1809会聚。反射式散射板1809将入射的圆偏振光的蓝光反射。经反射式散射板1809反射后的蓝光中有部分光变为了非偏振光的蓝光，其余的光仍为圆偏振光的蓝光。蓝光经透镜组1808收集后射向四分之一波片1807，然后透射过四分之一波片1807并入射至平板式偏振分光器1806。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片1807后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光被平板式偏振分光器1806反射。而非偏振光的蓝光则被平板式偏振分光器1806分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，其中的S偏振光的蓝光被平板式偏振分光器1806反射，其中的P偏振光的蓝光透射过平板式偏振分光器1806并射向反射元件1816。反射元件1816将大部分来自平板式偏振分光器1806的P偏振光的蓝光反射后使其射回平板式偏振分光器1806，然后这些P偏振光的蓝光透射过平板式偏振分光器1806后再次射向四分之一波片1807。

实施例7

如图19所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源1901、第二光源1902、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1903构成)、第一收集光学系统(由包含透镜1904a和透镜1904b的透镜组1904构成)、波长转换装置1905(包括反射层1905a和设于反射层1905a上的波长转换层1905b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器1906构成)、四分之一波片1907、第二收集光学系统(由包含透镜1908a和透镜1908b的透镜组1908构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板1909构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜1910构成)、四分之一波片1917、第三收集光学系统以及第二散射光学系统。第三收集光学系统由包含透镜1918a和透镜1918b的透镜组1918构成。第二散射光学系统由一个反射式散射板1919构成。

本实施例与实施例1的区别在于：第一光源1901出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器1903，平板式偏振分光器1903将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中：透射过平板式偏振分光器1903的P偏振光的蓝光的之后的行进光路和实施例1中透射过平板式偏振分光器1303的P偏振光的蓝光的行进光路相同；经平板式偏振分光器1903反射的S偏振光的蓝光射向四分之一波片1917。S偏振光的蓝光透射过四分之一波片1917后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组1918使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板1919会聚。反射式散射板1919将入射的圆偏振光的蓝光反射。经反射式散射板1919反射的圆偏振光的蓝光由透镜组1918收集后射向四分之一波片1917。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片1917后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器1903，平板式偏振分光器1903使其透射后射向平板式偏振分光器1906，平板式偏振分光器1906使其透射。

实施例8

如图20所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2001、第二光源2002、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2003构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2004a和透镜2004b的透镜组2004构成)、波长转换装置2005(包括反射层2005a和设于反射层2005a上的波长转换层2005b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2006构成)、四分之一波片2007、第二收集光学系统(由包含透镜2008a和透镜2008b的透镜组2008构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板2009构成)以及聚光光学系统(由一个聚焦透镜2010构成)。

本实施例中的平板式偏振分光器2003的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2003还使黄光透射。本实施例中的平板式偏振分光器2006的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2006还使黄光反射。

第一光源2001出射S偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2003，平板式偏振分光器2003使其反射后射向透镜组2004，透镜组2004使其朝向波长转换装置2005会聚，波长转换装置2005将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组2004。第一受激光(黄光)经透镜组2004收集后射向平板式偏振分光器2003。平板式偏振分光器2003使第一受激光(黄光)透射后射向平板式偏振分光器2006，平板式偏振分光器2006使其反射。

第二光源2002出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2006，平板式偏振分光器2006将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，透射过平板式偏振分光器2006的P偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器2003，经平板式偏振分光器2006反射的S偏振光的蓝光射向四分之一波片2007。

平板式偏振分光器2003使来自平板式偏振分光器2006的P偏振光的蓝光透射后射向透镜组2004，透镜组2004使其朝向波长转换装置2005会聚。波长转换装置2005将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组2004。第二受激光(黄光)经透镜组2004收集后射向平板式偏振分光器2003。平板式偏振分光器2003使第二受激光(黄光)透射后射向平板式偏振分光器2006，平板式偏振分光器2006使其反射。

经平板式偏振分光器2006反射的S偏振光的蓝光透射过四分之一波片2007后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组2008使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板2009会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板2009反射后射向透镜组2008，然后经透镜组2008收集后射向四分之一波片2007。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片2007后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器2006，平板式偏振分光器2006使其透射。

经平板式偏振分光器2006反射的第一受激光(黄光)和第二受激光(黄光)与透射过平板式偏振分光器2006的P偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜2010，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜2010使白光会聚并从照明装置出射。

实施例9

如图21所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2101、第二光源2102、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2103构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2104a和透镜2104b的透镜组2104构成)、波长转换装置2105(包括反射层2105a和设于反射层2105a上的波长转换层2105b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2106构成)、四分之一波片2107、第二收集光学系统(由包含透镜2108a和透镜2108b的透镜组2108构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板2109构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜2110构成)以及半波片2120。

本实施例中的平板式偏振分光器2103的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2103还使黄光透射。本实施例中的平板式偏振分光器2106的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2106还使黄光透射。

第一光源2101出射S偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2103，平板式偏振分光器2103使其反射后射向透镜组2104，透镜组2104使其朝向波长转换装置2105会聚。波长转换装置2105将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组2104。第一受激光(黄光)经透镜组2104收集后射向平板式偏振分光器2103。平板式偏振分光器2103使第一受激光(黄光)透射后射向半波片2120。第一受激光(黄光)透射过半波片2120后继续射向平板式偏振分光器2106，平板式偏振分光器2106使其透射。

第二光源2102出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2106，平板式偏振分光器2106将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，经平板式偏振分光器2106反射的S偏振光的蓝光射向半波片2120，透射过平板式偏振分光器2106的P偏振光的蓝光射向四分之一波片2107。

经平板式偏振分光器2106反射的S偏振光的蓝光透射过半波片2120后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光继续射向平板式偏振分光器2103，平板式偏振分光器2103使其透射后射向透镜组2104，透镜组2104使其朝向波长转换装置2105会聚。波长转换装置2105将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组2104。第二受激光(黄光)经透镜组2104收集后射向平板式偏振分光器2103。平板式偏振分光器2103使第二受激光(黄光)透射后射向半波片2120。第二受激光(黄光)透射过半波片2120后继续射向平板式偏振分光器2106，平板式偏振分光器2106使其透射。

透射过平板式偏振分光器2106的P偏振光的蓝光透射过四分之一波片2107后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组2108使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板2109会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板2109反射后射向透镜组2108，然后经透镜组2108收集后射向四分之一波片2107。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片2107后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器2106，平板式偏振分光器2106使其反射。

透射过平板式偏振分光器2106的第一受激光(黄光)和第二受激光(黄光)与经平板式偏振分光器2106反射的S偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜2110，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜2110使白光会聚并从照明装置出射。

实施例10

如图22所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2201、第二光源2202、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2203构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2204a和透镜2204b的透镜组2204构成)、波长转换装置2205(包括反射层2205a和设于反射层2205a上的波长转换层2205b)、第二光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2206构成)、四分之一波片2207、第二收集光学系统(由包含透镜2208a和透镜2208b的透镜组2208构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板2209构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜2210构成)以及半波片2220。

本实施例中的平板式偏振分光器2203的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2203还使黄光反射。本实施例中的平板式偏振分光器2206的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2206还使黄光反射。

第一光源2201出射P偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2203，平板式偏振分光器2203使其透射后射向透镜组2204，透镜组2204使其朝向波长转换装置2205会聚。波长转换装置2205将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组2204。第一受激光(黄光)经透镜组2204收集后射向平板式偏振分光器2203。平板式偏振分光器2203使第一受激光(黄光)反射后射向半波片2220。第一受激光(黄光)透射过半波片2220后继续射向平板式偏振分光器2206，平板式偏振分光器2206使其反射。

第二光源2202出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2206，平板式偏振分光器2206将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，透射过平板式偏振分光器2206的P偏振光的蓝光射向半波片2220，经平板式偏振分光器2206反射的S偏振光的蓝光射向四分之一波片2207。

透射过平板式偏振分光器2206的P偏振光的蓝光透射过半波片2220后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光继续射向平板式偏振分光器2203，平板式偏振分光器2203使其反射后射向透镜组2204，透镜组2204使其朝向波长转换装置2205会聚。波长转换装置2205将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组2204。第二受激光(黄光)经透镜组2204收集后射向平板式偏振分光器2203。平板式偏振分光器2203使第二受激光(黄光)反射后射向半波片2220。第二受激光(黄光)透射过半波片2220后继续射向平板式偏振分光器2206，平板式偏振分光器2206使其反射。

经平板式偏振分光器2206反射的S偏振光的蓝光透射过四分之一波片2207后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组2208使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板2209会聚，圆偏振光的蓝光经反射式散射板2209反射后射向透镜组2208，然后经透镜组2208收集后射向四分之一波片2207。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片2207后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器2206，平板式偏振分光器2206使其透射。

经平板式偏振分光器2206反射的第一受激光(黄光)和第二受激光(黄光)与透射过平板式偏振分光器2206的P偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜2210，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜2210使白光会聚并从照明装置出射。

实施例11

如图23所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2301、第二光源2302、第一光路调节装置、第一收集光学系统、波长转换装置2305、第三光路调节装置、四分之一波片2307、第二收集光学系统、第一散射光学系统以及聚光光学系统。第一光路调节装置为平板式偏振分光器2303。第一收集光学系统由包含透镜2304a和透镜2304b的透镜组2304构成。波长转换装置2305包括反射层2305a和设于反射层2305a上的波长转换层2305b。第三光路调节装置为平板式偏振分光器2306。第二收集光学系统由包含透镜2308a和透镜2308b的透镜组2308构成。第一散射光学系统由一个反射式散射板2309构成。收集光学系统由一个聚焦透镜2310构成。

本实施例中的平板式偏振分光器2303的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2303还使黄光透射。本实施例中的平板式偏振分光器2306的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器2306还使黄光反射。

第一光源2301出射S偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2303，平板式偏振分光器2303使其反射后射向平板式偏振分光器2306，平板式偏振分光器2306使其反射后射向透镜组2304，透镜组2304使其朝向波长转换装置2305会聚。波长转换装置2305将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组2304。第一受激光(黄光)经透镜组2304收集后射向平板式偏振分光器2306。平板式偏振分光器2306使第一受激光(黄光)反射后射向平板式偏振分光器2303，平板式偏振分光器2303使其透射。

第二光源2302出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2306，平板式偏振分光器2306将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，透射过平板式偏振分光器2306的P偏振光的蓝光射向透镜组2304，经平板式偏振分光器2306反射的S偏振光的蓝光射向四分之一波片2307。

透镜组2304使透射过平板式偏振分光器2306的P偏振光的蓝光朝向波长转换装置2305会聚。波长转换装置2305将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组2304。第二受激光(黄光)经透镜组2304收集后射向平板式偏振分光器2306。平板式偏振分光器2306使第二受激光(黄光)反射后射向平板式偏振分光器2303，平板式偏振分光器2303使其透射。

经平板式偏振分光器2306反射的S偏振光的蓝光透射过四分之一波片2307后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组2308使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板2309会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板2309反射后射向透镜组2308，然后经透镜组2308收集后射向四分之一波片2307。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片2307后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器2306。平板式偏振分光器2306使P偏振光的蓝光透射后射向平板式偏振分光器2303，平板式偏振分光器2303使其透射。

透射过平板式偏振分光器2303的第一受激光(黄光)、第二受激光(黄光)和P偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜2310，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜2310使白光会聚并从照明装置出射。

实施例12

如图24所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2401、第二光源2402、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2403构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2404a和透镜2404b的透镜组2404构成)、波长转换装置2405(包括反射层2405a和设于反射层2405a上的波长转换层2405b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2406构成)、四分之一波片2407、第二收集光学系统(由包含透镜2408a和透镜2408b的透镜组2408构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板2409构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜2410构成)、第一透镜组2411以及第二透镜组2412。

本实施例与实施例11的第一个区别在于：在从第一光源2401到平板式偏振分光器2403的光路上设有第一透镜组2411。第一透镜组2411由一个正透镜2411a和一个负透镜2411b构成，用于缩小由第一光源2401出射的蓝光所形成的光束。

本实施例与实施例11的第二个区别在于：在从第二光源2402到平板式偏振分光器2406的光路上设有第二透镜组2412。第二透镜组2412由一个正透镜2412a和一个负透镜2412b构成，用于缩小由第二光源2402出射的蓝光所形成的光束。

实施例13

如图25所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2501、第二光源2502、第一光路调节装置、第一收集光学系统(由包含透镜2504a和透镜2504b的透镜组2504构成)、波长转换装置2505(包括反射层2505a和设于反射层2505a上的波长转换层2505b)、第三光路调节装置、四分之一波片2507、第二收集光学系统(由包含透镜2508a和透镜2508b的透镜组2508构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板2509构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜2510构成)、第一匀光光学系统以及第二匀光光学系统。

本实施例与实施例11的第一个区别在于：本实施例中的第一光路调节装置是由立方体式偏振分光器2503而非平板式偏振分光器构成。

本实施例与实施例11的第二个区别在于：本实施例中的第三光路调节装置是由立方体式偏振分光器2506而非平板式偏振分光器构成。

本实施例与实施例11的第三个区别在于：在从第一光源2501到立方体式偏振分光器2503的光路上设有第一匀光光学系统。第一匀光光学系统由一个透射式扩散片2513构成，用于均匀由第一光源2501出射的蓝光。

本实施例与实施例11的第四个区别在于：在从第二光源2502到立方体式偏振分光器2506的光路上设有第二匀光光学系统。第二匀光光学系统由一个透射式扩散片2514构成，用于均匀由第二光源2502出射的蓝光。

实施例14

如图26所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2601、第二光源2602、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2603构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2604a和透镜2604b的透镜组2604构成)、波长转换装置、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2606构成)、四分之一波片2607、第二收集光学系统(由包含透镜2608a和透镜2608b的透镜组2608构成)、第一散射光学系统以及聚光光学系统(由一个聚焦透镜2610构成)。

本实施例与实施例11的第一个区别在于：本实施例中的波长转换装置为可旋转的荧光轮2605。

本实施例与实施例11的第二个区别在于：本实施例中的第一散射光学系统为可旋转的反射式散射板2609。

实施例15

如图27所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2701、第二光源2702、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2703构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2704a和透镜2704b的透镜组2704构成)、波长转换装置(包括反射层2705a和设于反射层2705a上的波长转换层2705b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2706构成)、四分之一波片2707、第二收集光学系统(由包含透镜2708a和透镜2708b的透镜组2708构成)、第一散射光学系统2709以及聚光光学系统(由一个聚焦透镜2710构成)。

本实施例与实施例11的区别在于：本实施例中的第一散射光学系统2709由一个透射式散射板2709a和一个反射镜2709b构成。

实施例16

如图28所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2801、第二光源2802、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2803构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2804a和透镜2804b的透镜组2804构成)、波长转换装置(包括反射层2805a和设于反射层2805a上的波长转换层2805b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2806构成)、四分之一波片2807、第二收集光学系统(由包含透镜2808a和透镜2808b的透镜组2808构成)、第一散射光学系统2809(由一个聚焦透镜2810构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜2810构成)、导光光学系统2815以及反射元件2816。

本实施例与实施例11的区别在于：在从第二光源2802到平板式偏振分光器2806的光路上设有导光光学系统2815和反射元件2816。其中，导光光学系统2815由正透镜2815a和正透镜2815b构成，反射元件2816的透射区为一个通光孔2816a且正透镜2815b位于该通光孔2816a处。第二光源2802出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光由导光光学系统2815引导至平板式偏振分光器2806，平板式偏振分光器2806将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中：透射过平板式偏振分光器2806的P偏振光的蓝光的之后的行进光路和实施例11中透射过平板式偏振分光器2306的P偏振光的蓝光的行进光路相同；经平板式偏振分光器2806反射的S偏振光的蓝光射向四分之一波片2807。S偏振光的蓝光透射过四分之一波片2807后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组2808使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板2809会聚。反射式散射板2809将入射的圆偏振光的蓝光反射。经反射式散射板2809反射后的蓝光中有部分光变为了非偏振光的蓝光，其余的光仍为圆偏振光的蓝光。蓝光经透镜组2808收集后射向四分之一波片2807，然后透射过四分之一波片2807并入射至平板式偏振分光器2806。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片2807后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光得以透射过平板式偏振分光器2806。而非偏振光的蓝光则被平板式偏振分光器2806分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，其中的P偏振光的蓝光得以透射过平板式偏振分光器2806，其中的S偏振光的蓝光经平板式偏振分光器2806反射后射向反射元件2816。反射元件2816将大部分来自平板式偏振分光器2806的S偏振光的蓝光反射后使其射回平板式偏振分光器2806，然后这些S偏振光的蓝光经平板式偏振分光器2806反射后再次射向四分之一波片2807。

实施例17

如图29所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源2901、第二光源2902、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2903构成)、第一收集光学系统(由包含透镜2904a和透镜2904b的透镜组2904构成)、波长转换装置2905(包括反射层2905a和设于反射层2905a上的波长转换层2905b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器2906构成)、四分之一波片2907、第二收集光学系统(由包含透镜2908a和透镜2908b的透镜组2908构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板2909构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜2910构成)、四分之一波片2917、第三收集光学系统以及第二散射光学系统。第三收集光学系统由包含透镜2918a和透镜2918b的透镜组2918构成。第二散射光学系统由一个反射式散射板2919构成。

本实施例与实施例11的区别在于：第一光源2901出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器2903，平板式偏振分光器2903将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中：经平板式偏振分光器2903反射的S偏振光的蓝光的之后的行进光路和实施例11中经平板式偏振分光器2303反射的S偏振光的蓝光的行进光路相同；透射过平板式偏振分光器2903的P偏振光的蓝光射向四分之一波片2917。P偏振光的蓝光透射过四分之一波片2917后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组2918使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板2919会聚。反射式散射板2919将入射的圆偏振光的蓝光反射。经反射式散射板2919反射的圆偏振光的蓝光由透镜组2918收集后射向四分之一波片2917。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片2917后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器2903，平板式偏振分光器2903使其反射。

实施例18

如图30所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源3001、第二光源3002、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器3003构成)、第一收集光学系统(由包含透镜3004a和透镜3004b的透镜组3004构成)、波长转换装置3005(包括反射层3005a和设于反射层3005a上的波长转换层3005b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器3006构成)、四分之一波片3007、第二收集光学系统(由包含透镜3008a和透镜3008b的透镜组3008构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板3009构成)以及聚光光学系统(由一个聚焦透镜3010构成)。

本实施例中的平板式偏振分光器3003的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器3003还使黄光反射。本实施例中的平板式偏振分光器3006的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器3006还使黄光透射。

第一光源3001出射P偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器3003，平板式偏振分光器3003使其透射后射向平板式偏振分光器3006，平板式偏振分光器3006使其透射后射向透镜组3004，透镜组3004使其朝向波长转换装置3005会聚。波长转换装置3005将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组3004。第一受激光(黄光)经透镜组3004收集后射向平板式偏振分光器3006。平板式偏振分光器3006使第一受激光(黄光)透射后射向平板式偏振分光器3003，平板式偏振分光器3003使其反射。

第二光源3002出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器3006，平板式偏振分光器3006将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，经平板式偏振分光器3006反射的S偏振光的蓝光射向透镜组3004，透射过平板式偏振分光器3006的P偏振光的蓝光射向四分之一波片3007。

透镜组3004使来自平板式偏振分光器3006的S偏振光的蓝光朝向波长转换装置3005会聚。波长转换装置3005将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组3004。第二受激光(黄光)经透镜组3004收集后射向平板式偏振分光器3006。平板式偏振分光器3006使第二受激光(黄光)透射后射向平板式偏振分光器3003，平板式偏振分光器3003使其反射。

透射过平板式偏振分光器3006的P偏振光的蓝光透射过四分之一波片3007后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组3008使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板3009会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板3009反射后射向透镜组3008，然后经透镜组3008收集后射向四分之一波片3007。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片3007后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器3006。平板式偏振分光器3006使S偏振光的蓝光反射后射向平板式偏振分光器3003，平板式偏振分光器3003使其反射。

经平板式偏振分光器3003反射的第一受激光(黄光)、第二受激光(黄光)和S偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜3010，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜3010使白光会聚并从照明装置出射。

实施例19

如图31所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源3101、第二光源3102、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器3103构成)、第一收集光学系统(由包含透镜3104a和透镜3104b的透镜组3104构成)、波长转换装置3105(包括反射层3105a和设于反射层3105a上的波长转换层3105b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器3106构成)、四分之一波片3107、第二收集光学系统(由包含透镜3108a和透镜3108b的透镜组3108构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板3109构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜3110构成)以及半波片3120。

本实施例中的平板式偏振分光器3103的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器3103还使黄光透射。本实施例中的平板式偏振分光器3106的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器3106还使黄光透射。

第一光源3101出射S偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器3103，平板式偏振分光器3103使其反射后射向半波片3120。S偏振光的蓝光透射过半波片3120后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光继续射向平板式偏振分光器3106，平板式偏振分光器3106使其透射后射向透镜组3104，透镜组3104使其朝向波长转换装置3105会聚。波长转换装置3105将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组3104。第一受激光(黄光)经透镜组3104收集后射向平板式偏振分光器3106。平板式偏振分光器3106使第一受激光(黄光)透射后射向半波片3120。第一受激光(黄光)透射过半波片3120后继续射向平板式偏振分光器3103，平板式偏振分光器3103使其透射。

第二光源3102出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器3106，平板式偏振分光器3106将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，经平板式偏振分光器3106反射的S偏振光的蓝光射向透镜组3104，透射过平板式偏振分光器3106的P偏振光的蓝光射向四分之一波片3107。

透镜组3104使来自平板式偏振分光器3106的S偏振光的蓝光朝向波长转换装置3105会聚。波长转换装置3105将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组3104。第二受激光(黄光)经透镜组3104收集后射向平板式偏振分光器3106。平板式偏振分光器3106使第二受激光(黄光)透射后射向半波片3120。第二受激光(黄光)透射过半波片3120后继续射向平板式偏振分光器3103，平板式偏振分光器3103使其透射。

透射过平板式偏振分光器3106的P偏振光的蓝光透射过四分之一波片3107后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组3108使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板3109会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板3109反射后射向透镜组3108，然后经透镜组3108收集后射向四分之一波片3107。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片3107后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器3106，平板式偏振分光器3106使其反射后射向半波片3120。S偏振光的蓝光透射过半波片3120后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光继续射向平板式偏振分光器3103，平板式偏振分光器3103使其透射。

透射过平板式偏振分光器3103的第一受激光(黄光)、第二受激光(黄光)和P偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜3110，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜3110使白光会聚并从照明装置出射。

实施例20

如图32所示，本实施例公开的一种照明装置包括第一光源3201、第二光源3202、第一光路调节装置(由一个平板式偏振分光器3203构成)、第一收集光学系统(由包含透镜3204a和透镜3204b的透镜组3204构成)、波长转换装置3205(包括反射层3205a和设于反射层3205a上的波长转换层3205b)、第三光路调节装置(由一个平板式偏振分光器3206构成)、四分之一波片3207、第二收集光学系统(由包含透镜3208a和透镜3208b的透镜组3208构成)、第一散射光学系统(由一个反射式散射板3209构成)、聚光光学系统(由一个聚焦透镜3210构成)以及半波片3220。

本实施例中的平板式偏振分光器3203的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器3203还使黄光反射。本实施例中的平板式偏振分光器3206的特性为反射S偏振光的蓝光且使P偏振光的蓝光透射，同时平板式偏振分光器3206还使黄光反射。

第一光源3201出射P偏振光的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器3203，平板式偏振分光器3203使其透射后射向半波片3220。P偏振光的蓝光透射过半波片3220后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光继续射向平板式偏振分光器3206，平板式偏振分光器3206使其反射后射向透镜组3204，透镜组3204使其朝向波长转换装置3205会聚。波长转换装置3205将入射的蓝光转换成第一受激光(黄光)并使其射向透镜组3204。第一受激光(黄光)经透镜组3204收集后射向平板式偏振分光器3206。平板式偏振分光器3206使第一受激光(黄光)反射后射向半波片3220。第一受激光(黄光)透射过半波片3220后继续射向平板式偏振分光器3203，平板式偏振分光器3203使其反射。

第二光源3202出射包含有S偏振光成分和P偏振光成分的蓝光并且该蓝光入射至平板式偏振分光器3206，平板式偏振分光器3206将其分离成S偏振光的蓝光和P偏振光的蓝光，并且反射其中的S偏振光的蓝光且使其中的P偏振光的蓝光透射。其中，透射过平板式偏振分光器3206的P偏振光的蓝光射向透镜组3204，经平板式偏振分光器3206反射的S偏振光的蓝光射向四分之一波片3207。

透镜组3204使来自平板式偏振分光器3206的P偏振光的蓝光朝向波长转换装置3205会聚。波长转换装置3205将入射的蓝光转换成第二受激光(黄光)并使其射向透镜组3204。第二受激光(黄光)经透镜组3204收集后射向平板式偏振分光器3206。平板式偏振分光器3206使第二受激光(黄光)反射后射向半波片3220。第二受激光(黄光)透射过半波片3220后继续射向平板式偏振分光器3203，平板式偏振分光器3203使其反射。

经平板式偏振分光器3206反射的S偏振光的蓝光透射过四分之一波片3207后被转换为圆偏振光的蓝光。透镜组3208使圆偏振光的蓝光朝向反射式散射板3209会聚。圆偏振光的蓝光经反射式散射板3209反射后射向透镜组3208，然后经透镜组3208收集后射向四分之一波片3207。圆偏振光的蓝光透射过四分之一波片3207后被转换为P偏振光的蓝光，这些P偏振光的蓝光射向平板式偏振分光器3206，平板式偏振分光器3206使其透射后射向半波片3220。P偏振光的蓝光透射过半波片3220后被转换为S偏振光的蓝光，这些S偏振光的蓝光继续射向平板式偏振分光器3203，平板式偏振分光器3203使其反射。

经平板式偏振分光器3203反射的第一受激光(黄光)、第二受激光(黄光)和S偏振光的蓝光得以合为一路混合光并射向聚焦透镜3210，而黄光和蓝光的混合光即为白光。最后，聚焦透镜3210使白光会聚并从照明装置出射。

Claims

1.一种照明装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第一光路调节装置、第二光路调节装置、波长转换装置以及第一散射光学系统，其中：

所述第一光源用于出射第一波段的光；

2.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，所述第一光路调节装置为第一偏振分光器，所述第一偏振分光器关于所述第一波段和所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第一波段和所述第二波段的S偏振光且使所述第一波段和所述第二波段的P偏振光透射；所述第一偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

3.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二光路调节装置为第二偏振分光器，所述第二偏振分光器关于所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第二波段的S偏振光且使所述第二波段的P偏振光透射；所述第二偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

4.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一四分之一波片，所述第一四分之一波片位于所述第二光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上。

5.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括半波片，所述半波片位于所述第一光路调节装置和所述第二光路调节装置之间的光路上。

6.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，所述第一光源内包含N个第一激光器以及与N个所述第一激光器一一对应的N个第一准直元件，N≥1，其中：

所述第一激光器用于出射所述第一波段的光；

7.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二光源内包含M个第二激光器以及与M个所述第二激光器一一对应的M个第二准直元件，M≥1，其中：

所述第二激光器用于出射所述第二波段的光；

8.根据权利要求7所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二激光器出射的所述第二波段的光为线偏振光，其中：

或者，所有所述第二激光器的出光方向相同，所有所述第二激光器的出射光的偏振方向也相同，以所述第二激光器的出光方向为轴，轴向旋转所述第二光源，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第二光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

或者，所有所述第二激光器的出光方向相同，在所述第二光源内设置波片，通过所述波片改变所述第二光源内的全部或部分所述第二激光器出射的所述第二波段的光的偏振方向或偏振状态，使所述第二光源出射的所述第二波段的光入射至所述第二光路调节装置时，其中包含有S偏振光成分和P偏振光成分；

9.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，所述第一散射光学系统由第一反射式散射板构成，或由第一透射式散射板和第一反射镜构成。

10.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一收集光学系统，所述第一收集光学系统位于所述第一光路调节装置和所述波长转换装置之间的光路上，用于使来自所述第一光路调节装置的所述第一波段的光和所述第二波段的光朝向所述波长转换装置会聚，同时用于收集来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光并使其射向所述第一光路调节装置。

11.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二收集光学系统，所述第二收集光学系统位于所述第二光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第二光路调节装置的所述第二波段的光朝向所述第一散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光并使其射向所述第二光路调节装置。

12.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一匀光光学系统，所述第一匀光光学系统位于从所述第一光源到所述第一光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第一光源出射的所述第一波段的光。

13.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二匀光光学系统，所述第二匀光光学系统位于从所述第二光源到所述第二光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第二光源出射的所述第二波段的光。

14.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括聚光光学系统，用于使自所述第二光路调节装置出射的光会聚。

15.根据利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一透镜组，所述第一透镜组位于从所述第一光源到所述第一光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第一光源出射的所述第一波段的光所形成的光束。

16.根据利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二透镜组，所述第二透镜组位于从所述第二光源到所述第二光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第二光源出射的所述第二波段的光所形成的光束。

17.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括反射元件，所述反射元件位于所述第二光源和所述第二光路调节装置之间的光路上，所述反射元件具有透射区和反射区，所述透射区允许所述第二波段的光通过或透射过，所述反射区用于反射来自所述第二光路调节装置的所述第二波段的光，并使其中的至少部分光射回所述第二光路调节装置。

18.根据权利要求17所述的一种照明装置，其特征在于，还包括导光光学系统，所述导光光学系统位于从所述第二光源到所述第二光路调节装置的光路上，用于引导至少部分由所述第二光源出射的所述第二波段的光通过或透射过所述反射元件的所述透射区后入射至所述第二光路调节装置。

19.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二散射光学系统，所述第一光路调节装置使由所述第一光源出射的所述第一波段的光部分透射且部分反射后从不同光路出射，所述波长转换装置接收从其中一个光路出射的所述第一波段的光，所述第二散射光学系统接收从另一个光路出射的所述第一波段的光，将其反射并形成散射的所述第一波段的光；所述第一光路调节装置将来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光与至少部分来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光合光后射向所述第二光路调节装置，所述第二光路调节装置将来自所述第一光路调节装置的所述第一受激光、所述第二受激光和所述第一波段的光的合光与至少部分来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光合光后从同一光路出射。

20.根据权利要求19所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二散射光学系统由第二反射式散射板构成，或由第二透射式散射板和第二反射镜构成。

21.根据权利要求19所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第三收集光学系统，所述第三收集光学系统位于所述第一光路调节装置和所述第二散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第一光路调节装置的所述第一波段的光朝向所述第二散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光并使其射向所述第一光路调节装置。

22.根据权利要求19所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片位于所述第一光路调节装置和所述第二散射光学系统之间的光路上。

23.一种照明装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第一光路调节装置、第三光路调节装置、波长转换装置以及第一散射光学系统，其中：

所述第一光源用于出射第一波段的光；

24.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，所述第一光路调节装置为第一偏振分光器，所述第一偏振分光器关于所述第一波段和所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第一波段和所述第二波段的S偏振光且使所述第一波段和所述第二波段的P偏振光透射；所述第一偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

25.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，所述第三光路调节装置为第三偏振分光器，所述第三偏振分光器关于所述第一波段和所述第二波段的入射光具有以下第一特性：反射所述第一波段和所述第二波段的S偏振光且使所述第一波段和所述第二波段的P偏振光透射；所述第三偏振分光器关于所述第一受激光和所述第二受激光具有以下第二特性：使所述第一受激光和所述第二受激光透射或反射。

26.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一四分之一波片，所述第一四分之一波片位于所述第三光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上。

27.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括半波片，所述半波片位于所述第一光路调节装置和所述第三光路调节装置之间的光路上。

28.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，所述第一光源内包含N个第一激光器以及与N个所述第一激光器一一对应的N个第一准直元件，N≥1，其中：

所述第一激光器用于出射所述第一波段的光；

29.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二光源内包含M个第二激光器以及与M个所述第二激光器一一对应的M个第二准直元件，M≥1，其中：

所述第二激光器用于出射所述第二波段的光；

30.根据权利要求29所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二激光器出射的所述第二波段的光为线偏振光，其中：

31.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，所述第一散射光学系统由第一反射式散射板构成，或由第一透射式散射板和第一反射镜构成。

32.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一收集光学系统，所述第一收集光学系统位于所述第三光路调节装置和所述波长转换装置之间的光路上，用于使来自所述第三光路调节装置的所述第一波段的光和所述第二波段的光朝向所述波长转换装置会聚，同时用于收集来自所述波长转换装置的所述第一受激光和所述第二受激光并使其射向所述第三光路调节装置。

33.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二收集光学系统，所述第二收集光学系统位于所述第三光路调节装置和所述第一散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第三光路调节装置的所述第二波段的光朝向所述第一散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第一散射光学系统的所述第二波段的光并使其射向所述第三光路调节装置。

34.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一匀光光学系统，所述第一匀光光学系统位于从所述第一光源到所述第一光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第一光源出射的所述第一波段的光。

35.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二匀光光学系统，所述第二匀光光学系统位于从所述第二光源到所述第三光路调节装置的光路上，用于均匀由所述第二光源出射的所述第二波段的光。

36.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括聚光光学系统，用于使自所述第一光路调节装置出射的光会聚。

37.根据利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第一透镜组，所述第一透镜组位于从所述第一光源到所述第一光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第一光源出射的所述第一波段的光所形成的光束。

38.根据利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二透镜组，所述第二透镜组位于从所述第二光源到所述第三光路调节装置的光路上，用于缩小由所述第二光源出射的所述第二波段的光所形成的光束。

39.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括反射元件，所述反射元件位于所述第二光源和所述第三光路调节装置之间的光路上，所述反射元件具有透射区和反射区，所述透射区允许所述第二波段的光通过或透射过，所述反射区用于反射来自所述第三光路调节装置的所述第二波段的光，并使其中的至少部分光射回所述第三光路调节装置。

40.根据权利要求39所述的一种照明装置，其特征在于，还包括导光光学系统，所述导光光学系统位于从所述第二光源到所述第三光路调节装置的光路上，用于引导至少部分由所述第二光源出射的所述第二波段的光通过或透射过所述反射元件的所述透射区后入射至所述第三光路调节装置。

41.根据权利要求23所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二散射光学系统，所述第一光路调节装置使由所述第一光源出射的所述第一波段的光部分透射且部分反射后从不同光路出射，所述第三光路调节装置接收从其中一个光路出射的所述第一波段的光，所述第二散射光学系统接收从另一个光路出射的所述第一波段的光，将其反射并形成散射的所述第一波段的光；所述第一光路调节装置将来自所述第三光路调节装置的所述第一受激光、所述第二受激光和所述第二波段的光的合光与至少部分来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光合光后从同一光路出射。

42.根据权利要求41所述的一种照明装置，其特征在于，所述第二散射光学系统由第二反射式散射板构成，或由第二透射式散射板和第二反射镜构成。

43.根据权利要求41所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第三收集光学系统，所述第三收集光学系统位于所述第一光路调节装置和所述第二散射光学系统之间的光路上，用于使来自所述第一光路调节装置的所述第一波段的光朝向所述第二散射光学系统会聚，同时用于收集来自所述第二散射光学系统的所述第一波段的光并使其射向所述第一光路调节装置。

44.根据权利要求41所述的一种照明装置，其特征在于，还包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片位于所述第一光路调节装置和所述第二散射光学系统之间的光路上。