CN103250096B - 照明光学系统以及包括其的投影显示设备 - Google Patents

Abstract

提供一种能在不增加光学扩展量或设备大小的情况下提高亮度的照明光学系统。该照明光学系统包括：第一光源（10），其发射第一色光（R）和第二色光（G）；以及第二光源（20），其发射第三色光（B）。第一光源（10）具有：半导体激光器元件（11a），其发射线性偏振激光；激发光产生装置（14），其空间和时间地分离由半导体激光器元件（11a）发射的激光束，以产生第一激发光（E1）和第二激发光（E2），在两个不同方向上透射入射激光束，并且由主动式衍射元件构造，该主动式衍射元件分离第一激发光（E1）以及具有与第一激发光（E1）的出射方向不同的出射方向的第二激发光（E2）；第一荧光体（12），其由第一激发光（E1）激发以发射第一色光（R）；以及第二荧光体（13），其由第二激发光（E2）激发以发射第二色光（G）。

Description

照明光学系统以及包括其的投影显示设备

技术领域

本发明涉及一种照明光学系统以及包括其的投影显示设备。

背景技术

近来，在使用液晶面板或数字微镜器件（DMD）作为显示元件的投影显示设备（即投影仪）中，使用发光二极管（LED）作为光源的技术已经成为关注的焦点（例如参见专利文献1）。

使用LED作为光源的投影仪（即，LED投影仪）具有长寿命和高可靠性的优点，这是因为LED具有长寿命/高可靠性。

引证文献列表

专利文献

专利文献1：JP2003-186110A

发明内容

技术问题

但是，如下所述，LED投影仪具有其因为光学扩展量（etendue）的限制而难以实现高亮度图像显示的问题。

在将光投影到显示元件的照明光学系统中，必需考虑到由光源的发光面积和照射角确定的光学扩展量的限制。换言之，为了有效利用来自光源的光作为投影光，必须将光源的发光面积和照射角的乘积值设定为等于或低于由照明光学系统的F数确定的显示元件的面积和捕获角的乘积值。但是，在LED中，光量小于其他光源的光量。因此，即使通过增大发光面积的大小来增大光量，这也会导致光学扩展量的提高。因此，因为光使用效率降低，所以变得不能实现高亮度图像显示。

因此，需要在不增大投影仪的光源中的发光面积的大小的情况下增大光量。但是，难以仅通过使用LED实现这一点。

从增大光量的观点来讲，除LED之外的光源可以被用作各个色光。但这并不是期望的，因为这会增加部件数量，因此增大整个投影仪的大小。

因此本发明的目的是提供一种能在不增加光学扩展量或设备大小的情况下提高亮度的照明光学系统。本发明的另一目的是提供一种包括照明光学系统的投影显示设备。

解决问题的方法

为了实现上述目的，根据本发明的照明光学系统包括：第一光源，用于发射第一色光和第二色光；以及第二光源，用于发射第三色光。第一光源包括：半导体激光器元件，其发射线性偏振激光束；激发光产生装置，用于空间和时间地分离从半导体激光器元件发射的激光束，以产生第一激发光和第二激发光；第一荧光体，其由第一激发光激发以发射第一色光；以及第二荧光体，其由第二激发光激发以发射第二色光。激发光产生装置包括主动式衍射元件（active diffraction element），该主动式衍射元件在两个不同方向上透射入射激光束以将其分成第一激发光以及具有与第一激发光的出射方向不同的出射方向的第二激发光。

根据本发明的投影显示设备包括：上述照明光学系统；光学调制设备，其根据图像信号调制从照明光学系统输出的光；以及投影光学系统，其投影由光学调制设备调制的光。

本发明的有益效果

因此，本发明可以提供一种能在不增加光学扩展量或设备大小的情况下提高亮度的照明光学系统，以及包括其的投影显示设备。

附图说明

图1示出显示根据本发明第一实施例的包括照明光学系统的液晶投影仪的构造的示意图；

图2示出显示图1中所示的液晶投影仪中的主动式衍射元件和第一二向色镜的放大示意图；

图3示出图2中所示的第一二向色镜的波长-透射率特性；

图4示出显示根据本发明第二实施例的包括照明光学系统的DMD投影仪的构造的示意图。

图5示出显示图4中所示的DMD投影仪中的DMD的构造的示意正视图；以及

图6示出显示图5中所示的DMD中的微镜的倾斜状态的示意截面图。

具体实施方式

以下将参考附图说明本发明的实施例。

（第一实施例）

首先将说明根据本发明第一实施例的使用液晶面板作为显示元件的投影显示设备（即液晶投影仪）的照明光学系统。

图1示出显示根据本实施例的液晶投影仪的光学系统的构造的示意图。

液晶投影仪1包括照明光学系统2，照明光学系统2包括用于发射第一色光和第二色光的第一光源，以及用于发射第三色光的第二光源。以下将说明第一色光和第二色光分别是红色光和绿色光，且第三色光是蓝色光的实例。但是，本发明不限于本实例。例如，第一色光可以是绿色光，且第二色光可以是红色光，或第三色光可以是红色或绿色光。如上所述，虽然本发明的主要特征是用于发射两种色光的第一光源的构造，但是任意光源都可以被用作第二光源。因此，可以通过考虑第二光源的构造来选择第一光源中的两种色光的组合。

第一光源10包括发射线性偏振激光束的激光光源单元11，发射红色光（第一色光）R的红色荧光体（第一荧光体）12，以及发射绿色光（第二色光）G的绿色荧光体（第二荧光体）13。具体而言，在本实施例中，红色荧光体12和绿色荧光体13通过由激光束激发而发射红色光R和绿色光G。此外，第一光源10包括主动式衍射光栅（activediffraction grating）14，其用作用于空间和时间地分离从激光光源单元11发射的激光束以产生第一激发光E1和第二激发光E2的激发光产生装置。第一激发光E1用于激发红色荧光体，且第二激发光E2用于激发绿色荧光体。在本实施例中，主动式衍射光栅14使得能够使用公共激光光源（激光光源单元11），而不使用分别用于两个独立布置的荧光体12和13的任何不同的激光光源。因此，可以避免部件数量的增加以及设备大小的随之增大。

激光光源单元11包括多个蓝色激光二极管11a作为用于发射激光束的半导体激光器元件。换言之，在本实施例中，蓝色激光束用作用于激发红色荧光体12和绿色荧光体13的激发光。激光光源单元11还包括：用于将从蓝色激光二极管11a发射的激光束转换为准直光束的准直透镜11b；用于保持蓝色激光二极管11a和准直透镜11b的机械部件11c；以及用于冷却蓝色激光二极管11a的冷却单元（未示出）。在本实施例中，各个蓝色激光二极管11a都被设置在激光光源单元11中，以便激光束的偏振方向可以平行于图1中所示的纸面。

主动式衍射元件14用于根据施加电压在两个不同方向上透射入射的线性偏振激光束。换言之，主动式衍射元件14可以通过在未施加电压的状态（即关闭状态）和施加电压的状态（即启动状态）之间切换而改变通过主动式衍射元件14透射的激光束的出射方向。具体而言，在主动式衍射元件14能够在启动状态下在预定方向上衍射激光束而将其透射作为第二激发光E2的同时，主动式衍射元件14能够在关闭状态下直接透射激光束作为第一激发光E1。关闭状态和启动状态可以时分方式切换。因此，主动式衍射元件14可以时间地将激光束分成第一激发光E1以及具有与第一激发光E1的出射方向不同的出射方向的第二激发光E2。在本实施例中，设定主动式衍射元件14的启动状态，以便第二激发光E2可以相对于第一激发光E1以30°的角度输出。

在本说明书中，直接透射穿过主动式衍射元件14的激光束被定义为第一激发光E1，且由主动式衍射元件14衍射并透射穿过主动式衍射元件14的激光束被定义为第二激发光E2。但是，不必说，也可以相反地定义。

希望将主动式衍射元件14构造为改变每单位时间的启动状态与关闭状态的时间比。因此，通过改变第一激发光E1与第二激发光E2的产生比，可以调整每单位时间的红色光R的量与绿色光G的量的比。此外，还希望将激光光源单元的激光输出调整为与时间比同步。借助这种构造，可以根据要被显示的图像信号调整主动式衍射元件14的开启状态与关闭状态的时间比，并且可以将激光输出调整为与时间比同步。因此，可以提升对比度并且可以降低功耗。

对于上述主动式衍射元件来说，例如可以使用Digilens（商标名，SBG Labs Inc.、USA）。

未必总是需要根据电压施加而在主动式衍射元件中的激光束的出射方向之间切换。换言之，应当注意到可以使用被构造为通过其他手段在激光束的出射方向之间切换的主动式衍射元件。

第一二向色镜15被设置在主动式衍射元件14的出射侧上。第一二向色镜15用作用于改变由主动式衍射元件14分离的第一激发光E1或第二激发光E2的光路的光路改变装置。本实施例的第一二向色镜15被布置为透射第一激发光E1并反射第二激发光E2。因此，可以使进入红色荧光体12的第一激发光E1和进入绿色荧光体13的第二激发光E2彼此正交。第一二向色镜15还被构造为透射从绿色荧光体13发射的绿色光G。

参考图2和3，将说明通过第一二向色镜15透射第一激发光E1并反射第二激发光E2的原理。

图2示出显示图1中所示的液晶投影仪1中的主动式衍射元件14和第一二向色镜15的放大示意图。图3示出图2中所示的第一二向色镜15的波长-透射率的特性。图3示出在入射角为30°和60°时第一二向色镜15的透射特性曲线。本文中所用的术语“入射角”是指第一二向色镜15的反射表面的法线方向和入射光之间形成的角度。

如图2中所示，第一二向色镜15相对于主动式衍射元件14设置，以便关闭状态、即第一激发光E1的入射角θ可以大于启动状态、即第二激发光E2的入射角ψ。在本实施例中，第一激发光E1的入射角θ是60°，且第二激发光E2的入射角ψ是30°。在激发光E1和E2之间的对第一二向色镜的这种入射角差使得能够透射大入射角的第一激发光E1并且反射小入射角的第二激发光E2。这以下述特性为基础。

如从图3中可以理解，第一二向色镜15的透射特性曲线具有随入射角变大而偏移到短波长侧的趋势。即使在相等波长的激发光进入第一二向色镜15时，这也使得能够通过改变入射角而在透射一种激发光的同时反射另一种激发光。因此，通过将从激光光源单元11发射的激光束的波长选择为例如λ_EX，则二向色镜15可以透射具有60°入射角θ的第一激发光E1。另一方面，第一二向色镜15可以反射具有30°入射角ψ的第二激发光E2。

第一二向色镜15仅需要被构造为使得进入红色荧光体12的第一激发光E1和进入绿色荧光体13的第二激发光E2彼此正交。为此，第一二向色镜15的布置不限于上述情况，而是可以根据在第一激发光E1和第二激发光E2之间形成的角度而被适当改变。第一二向色镜15可以被布置为反射直接透射穿过主动式衍射元件的第一激发光且透射由主动式衍射元件衍射的第二激发光。在这种情况下，希望第一二向色镜15被构造为透射来自由第一激发光激发的红色荧光体的红色光。

如图1中所示，聚光透镜组16和17分别被布置在红色荧光体12和绿色荧光体13的前侧。此外，第一光源10包括第二二向色镜18，第二二向色镜18被设置在第一激发光E1的光路上且透射蓝色光（第一激发光E1）并反射红色光R。

在本实施例中，红色光R和绿色光G在不同光路上从第一光源10发射。为了组合这些光路，照明光学系统2包括第三二向色镜32，第三二向色镜32被设置为透射由反射镜31反射的红色光R并反射透射穿过第一二向色镜15的绿色光G。照明光学系统2在由第三二向色镜32组合的色光RG的光路上包括使得入射光的照度分布均匀的透镜阵列33和34，以及使得光的偏振方向与预定方向对准的PS转换器（偏振转换元件）35。此外，在PS转换器35的出射侧上，经由聚光透镜36设置第四二向色镜37。提供第四二向色镜37以通过透射绿色光G并反射红色光R而将从PS转换器35输出的色光RG再次分成红色光R和绿色光G。在本实施例中，PS转换器35被设计为使从PS转换器35输出的光可以被转换成用于第四二向色镜37的S偏振光。

如上所述，激光束和荧光体用于产生红色光R和绿色光G。另一方面，作为半导体发光元件的LED用于产生蓝色光B。换言之，液晶投影仪1包括作为第二光源的蓝色LED20。

如在第一光源10的情况下，若干光学元件被布置在从蓝色LED20发射的蓝色光B的光路上。在蓝色LED20的发光侧上，经由反射镜22布置两个聚光透镜21和23以会聚从蓝色LED20发射的蓝色光B。透镜阵列24和25、PS转换器（偏振转换元件）26以及聚光透镜27被类似地布置。

根据本实施例的液晶投影仪1包括根据图像信号调制从照明光学系统2输出的色光R、G和B的液晶单元（光学调制设备）40r、40g和40b。液晶单元40r、40g和40b分别包括：用于调制色光R、G和B的液晶面板41r、41g和41b；布置在液晶面板41r、41g和41b的入射侧上的入射侧偏振板42r、42g和42b；以及布置在液晶面板41r、41g和41b的出射侧上的出射侧偏振板43r、43g和43b。

在照明光学系统10和液晶单元40r、40g和40b之间，布置用于改变色光R、G和B的光路的反射镜44r、44g和44b以及用于调整对液晶单元40r、40g和40b的入射角的聚光透镜45r、45g和45b。PS转换器26被设计为使得S偏振光可以进入反射镜44r、44g和44b。

此外，液晶投影仪1包括用于组合由液晶单元40r、40g和40b调制的色光R、G和B以输出组合光的十字二向色棱镜（cross dichroicprism）（光组合光学系统）51，以及用于在屏幕等上投影并显示组合光的投影透镜（投影光学系统）52。

以下，再次参考图1，将说明本实施例的液晶投影仪1中的投影图像的操作。

从激光光源单元11发射的激光束进入主动式衍射元件14。线性偏振激光束被空间且时间地分成直接透射穿过主动式衍射元件14的第一激发光E1以及在预定方向上被衍射并透射穿过主动式衍射元件14的第二激发光E2。透射穿过主动式衍射元件14的第一和第二激发光E1和E2进入第一二向色镜15。

已经透射穿过第一二向色镜15和第二二向色镜18的第一激发光E1通过聚光透镜组16会聚而进入被设置在激光光源单元11的光轴上的红色荧光体12。红色荧光体12由第一激发光E1激发而发射红色光R。聚光透镜组16将从红色荧光体12发射的红色光R聚集在第二二向色镜18上，且随后红色光R在第二二向色镜18上反射。红色光R进一步在反射镜31上反射从而进入第三二向色镜32。

已经被第一二向色镜15反射的第二激发光E2由聚光透镜组17会聚而进入绿色荧光体13。绿色荧光体13由第二激发光E2激发而发射绿色光G。聚光透镜组17将从绿色荧光体13发射的绿色光G聚集在第一二向色镜15上。随后，绿色光G透射穿过第一二向色镜15而进入第三二向色镜32。

红色光R透射穿过第三二向色镜32，同时绿色光G由第三二向色镜32反射。因此，红色光R和绿色光G由第三二向色镜32组合。透镜阵列33和34使得组合色光RG的照度分布均匀，并且PS转换器35将色光RG转换成用于第四二向色镜37的S偏振光。因此，照度分布已经均匀且偏振方向已经对准的色光RG由聚光透镜36会聚以进入第四二向色镜37。

已经进入第四二向色镜37的色光RG再次被分成红色光R和绿色光G。这些光分别经由反射镜44r和44g以及聚光透镜45r和45g而透射至液晶单元40r和40g。

从蓝色LED20发射的蓝色光B经由聚光透镜21和23以及反射镜22而进入透镜阵列24和25。透镜阵列24和25使蓝色光B的照度分布均匀，并且PS转换器26将蓝色光B转换成用于反射镜44b的S偏振光。随后，蓝色光B进入聚光透镜27。由聚光透镜27会聚的蓝色光B经由反射镜44b和聚光透镜45b而透射至液晶单元40b。

根据图像信号，通过液晶单元40r、40g和40b调制色光R、G和B。调制的色光R、G和B被输出至十字二向色棱镜51且由十字二向色棱镜51组合。组合光进入投影透镜52，并且通过投影透镜52被投影至屏幕等，从而被显示为图像。

如上所述，根据本实施例的照明光学系统使用半导体激光器元件和荧光体的组合作为红色光和绿色光的光源。相对于将LED用作光源的情况，这使得能够在不使发光面积的大小增大情况下增加光量。因此，通过避免增大光学扩展量，可以提高光使用效率，并且可以提升照明光学系统的亮度。因此，根据本实施例，通过使用能空间且时间地分离激光束的主动式衍射元件，可以使用公共激光光源用于两个独立布置的荧光体。因此，也可以在不使部件的数量增加以及设备的大小随之增大的情况下实现亮度的上述提升。

在本实施例中，LED被用作用于发射第三色光的第二光源。但是，如上所述，光源不限于LED，因此可以使用除LED之外的光源。例如，第二光源可以被构造为如第一光源的情况，通过利用激光束激发荧光体而发射蓝色光。

（第二实施例）

以下将说明根据本发明第二实施例的使用数字微镜器件（DMD）作为显示元件的投影显示设备（即DMD投影仪）的照明光学系统。

图4示出显示根据本实施例的DMD投影仪的光学系统的构造的示意图。

本实施例是第一实施例的变型例，其中改变了显示元件（光学调制设备）的构造。在该实施例中，使用DMD代替第一实施例的液晶单元。因此本实施例的光学系统的布置构造相对于第一实施例被改变。但是，各个光源10和20的构造类似于第一实施例的构造。以下，以所示的类似的附图标记表示与第一实施例的构件类似的构件，并将省略其说明。

在根据本实施例的照明光学系统4中，相对于第一实施例，加入用于透射绿色光G并反射蓝色光B的第五二向色镜38。第五二向色镜38被设置在第一二向色镜15和第三二向色镜32之间。蓝色LED20被布置为使蓝色光B经由聚光透镜组29进入第五二向色镜38。借助这种布置，第三二向色镜32被构造为不仅反射绿色光G而且还反射蓝色光B。这使得第三二向色镜32能够输出包括了三种色光R、G和B的组合光RGB。在本实施例中，没有提供第一实施例中的第四二向色镜37，并且没有提供第一实施例中的除了与第二光源（蓝色LED）20关联的聚光透镜之外的光学元件。因为输出光不必被转换成特定偏振分量的光，因此也没有提供第一实施例的偏振转换元件（PS转换器35）。

在根据本实施例的DMD投影仪3中，如下所述，通过使用单板方法投影彩色图像。因此，照明光学系统4必须不仅要在同一光路上而且还要以时分方式将红色光R、绿色光G以及蓝色光B输出为组合光RGB。因此，在本实施例中，激光光源单元11和蓝色LED20被构造为根据主动式衍射元件14的关闭状态与开启状态的时间比而被时分地切换为开启和关闭。表1示出用于彩色图像的各个颜色分量的时分操作模式的实例。

【表1】

而且，根据本实施例的DMD投影仪3包括作为显示元件的DMD61，以及被设置在DMD61的前侧上、即DMD61和投影透镜52之间的全反射（TIR）棱镜62。在照明光学系统4和全内反射（TIR）棱镜62之间布置用于改变组合光RGB的光路的反射镜63以及聚光透镜64。

现在将说明根据本实施例的DMD投影仪3中使用的DMD61的构造。

图5（a）示出显示DMD61的构造的示意正视图，并且图5（b）示出显示由图5（a）中的虚线围绕的区域附近的放大示意正视图。

DMD61包括许多以矩阵排列的微镜（像素）61a，并且被设置在DMD投影仪3中，以便光能够从图5（a）中所示的箭头方向进入。各个微镜61a都被构造为相对于与入射光正交的、被设定为旋转轴的轴61a倾斜±12°。微镜61a的旋转轴61a是形状为正方形的各个微镜61的对角线方向，并且相对于微镜61a的排列方向倾斜45°。

图6示出沿图5（b）中所示的线A-A'截取的示意截面图。图6（a）和6（b）示出分别倾斜+12°和-12°的微镜61a。在图6（a）和6（b）中，还示意性示出投影透镜52相对于微镜61a的布置。

当倾斜+12°时，微镜61a被设定为开启状态。具体而言，如图6（a）中所示，在开启状态下，进入微镜61的光（参见箭头L1）在允许其进入投影透镜52的方向（参考箭头L2）上被反射。另一方面，在倾斜-12°时，微镜61a被设定为关闭状态。具体而言，如图6（b）中所示，进入微镜61a的光（参见箭头L1）在防止其进入投影透镜52的方向（参见箭头L3）上被反射。

因此，DMD61可以通过与以时分方式进入的色光R、G和B同步地在各个微镜61a的开启状态和关闭状态之间切换而通过投影透镜52投影彩色图像。

最后，再次参考图4，将说明本实施例的通过DMD投影仪3投影图像的操作。

如在第一实施例的情况下，红色光R从第一光源10发射，并且由反射镜31反射，以便其进入第三二向色镜32。

如在第一实施例的情况下，绿色光G从第一光源10发射，并且进入第五二向色镜38。从蓝色LED20发射的蓝色光B从也经由聚光透镜组29进入第五二向色镜38。

绿色光G透射穿过第五二向色镜38，同时蓝色光B由第五二向色镜38反射。因此，绿色光G和蓝色光B由第五二向色镜38组合。组合的色光GB进入第四二向色镜37。

第四二向色镜37反射包括了绿色光G和蓝色光B的色光GB，并透射蓝色光B，由此组合三色光R、G和B。透镜阵列33和34使组合色光RGB的照度分布均匀。随后，组合光RGB由聚光透镜36会聚，以便其从照明光学系统4中射出。

从照明光学系统4输出的色光RGB经由反射镜63和聚光透镜64进入TIR棱镜62。进入TIR棱镜62的色光RGB在TIR棱镜62中的气隙表面上反射，以便其进入DMD61，并且根据图像信号由DMD61调制。调制光透射穿过TIR棱镜62，以便其进入投影透镜52，并且通过投影透镜52被投影至屏幕等，从而被显示为图像。

附图标记列表

1：液晶投影仪

2，4：照明光学系统

3：DMD投影仪

10：第一光源

11：激光光源单元

11a：蓝色激光二极管

11b：准直透镜

11c：机械部件

12：红色荧光体

13：绿色荧光体

14：主动式衍射元件

15：第一二向色镜

16，17，29：聚光透镜组

18：第二二向色镜

20：蓝色LED

21、23、27、36、45r、45g、45b、64：聚光透镜

22、31、44r、44g、44b、63：反射镜

24、25、33、34：透镜阵列

26、35：PS转换器

32：第三二向色镜

37：第四二向色镜

38：第五二向色镜

40r、40g、40b：液晶单元

41r、41g、41b：液晶面板

42r、42g、42b：入射侧偏振板

40r、40g、40b：出射侧偏振板

51：十字二向色棱镜

52：投影透镜

61：DMD

62：TIR棱镜

Claims (9)

1.一种照明光学系统，其特征在于包括：

第一光源，所述第一光源用于发射第一色光和第二色光；以及

第二光源，所述第二光源用于发射第三色光，

其中所述第一光源包括：

激光器元件，所述激光器元件发射线性偏振的激光束；

激发光产生单元，所述激发光产生单元用于空间和时间地分离从所述激光器元件发射的所述激光束，以产生第一激发光和第二激发光；以及

第一荧光体，所述第一荧光体由所述第一激发光激发以发射第一色光；以及

第二荧光体，所述第二荧光体由所述第二激发光激发以发射第二色光，

其中所述激发光产生单元包括主动式衍射元件，所述主动式衍射元件在两个不同方向上透射所入射的激光束，以将所述激光束分成所述第一激发光以及具有与所述第一激发光的出射方向不同的出射方向的所述第二激发光。

2.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述主动式衍射元件根据施加电压而在所述第一激发光的出射方向和所述第二激发光的出射方向之间切换。

3.根据权利要求2所述的照明光学系统，其中所述主动式衍射元件在没有施加电压的状态下直接透射所述激光束，并且在施加电压的状态下以预定方向衍射所述激光束来透射所述激光束。

4.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述第一光源进一步包括光路改变单元，所述光路改变单元被设置在所述主动式衍射元件的出射侧上，并被构造为根据在所述第一激发光和所述第二激发光之间对所述光路改变单元的入射角的差来改变所述第一激发光或所述第二激发光的光路。

5.根据权利要求4所述的照明光学系统，其中所述光路改变单元包括二向色镜，所述二向色镜在具有不同入射角的两种光中透射具有较大入射角的光并反射具有较小入射角的光。

6.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述第二光源包括半导体发光元件。

7.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述第一色光是红色光和绿色光中的一种光，所述第二色光是所述红色光和所述绿色光中的另一种光，并且所述第三色光是蓝色光。

8.一种投影显示设备，其特征在于包括：

根据权利要求1所述的照明光学系统；

光学调制设备，所述光学调制设备根据图像信号调制从所述照明光学系统输出的光；以及

投影光学系统，所述投影光学系统投影由所述光学调制设备调制的光。

9.一种照明光学方法，其特征在于包括：

第一发光过程，发射第一色光和第二色光；以及

第二发光过程，发射第三色光，

其中所述第一发光过程包括：

激光发射过程，发射线性偏振的激光束；

激发光产生过程，空间和时间地分离在所述激光发射过程中发射的所述激光束，以产生第一激发光和第二激发光；以及

第一色光发射过程，使用由所述第一激发光激发的第一荧光体来发射第一色光；以及

第二色光发射过程，使用由所述第二激发光激发的第二荧光体来发射第二色光，

其中所述激发光产生过程包括：使用主动式衍射元件以在两个不同方向上透射所入射的激光束，以将所述激光束分成所述第一激发光以及具有与所述第一激发光的出射方向不同的出射方向的所述第二激发光。