CN112114477B - 发光装置及投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光；所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换装置由环形或扇形的所述波长转换区段和所述波长非转换区段拼接而成，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；其中所述第一波长光和所述第二波长光的波长覆盖范围不同；所述光引导系统还用于引导所述第一波长光和第二波长光沿出射光通道。本发明还保护一种投影系统。

Description

发光装置及投影系统

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别涉及一种发光装置及投影系统。

背景技术

现有投影技术领域中，采用半导体蓝光激光器激发荧光粉产生红光和绿光，并利用半导体蓝光激光器本身发射的蓝光与红光和绿光形成三基色光以调制图像，是常用的一种方法。

如图1所示，包括光源1，光源1为激光器光源，用于发出激发光；设置在光源1出光方向上的扩散片2；设置在扩散片2出光方向且与出光方向成45°角的二向色镜3；设置在二向色镜3出光方向的荧光色轮5，荧光色轮5设置有激光透射区和涂有荧光粉的波长转换区；设置在荧光色轮5周围的中继回路7，其中，中继回路7包含三个透镜与三个反射镜组成的光路转换系统；另外，还包括两个准直组件，其中，二向色镜3和荧光色轮5之间设置准直组件4，荧光色轮5与中继回路7之间设置准直组件6。使用时，激光器光源1发射出的激光经扩散片2后形成圆形高斯光束，透过二向色镜3，经准直组件4准直后照射到旋转的荧光色轮5上。当激光照射到激光透射区时，激光透过激光透射区，经过准直组件6准直后，通过中继回路7转向，经过二向色镜3出射；当激光照射到荧光色轮5的波长转换区时，激发在波长转换区的荧光粉受激发出荧光，激发的荧光经准直组件4后照射到二向色镜3，经二向色镜3反射后出射，出射的激光和荧光还会经过匀化组件的匀化后进入显示芯片成像。随着荧光色轮5的旋转，该光源系统可不断获得时序出射的激光和荧光。该激光光源发出的激光和荧光在光机的显示芯片上成像。

但是，现有技术中的光源系统，光效相对于传统的光源来说光效较高，但激光透射过荧光色轮5的激光透射区后还需要经过中继回路进行转向后才能通过二向色镜3合光，一方面，中继回路7会损失光，使得光效不能满足本领域对光效更高的要求，另一方面，中继回路7包括三个透镜与三个反射镜组成，光路结构复杂，无形中增加了成本，也使得光源系统体积更大。

发明内容

有鉴于此：

本发明提供一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；

所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光；

所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；

所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换装置由环形或扇形的所述波长转换区段和所述波长非转换区段拼接而成，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；

其中所述第一波长光和所述第二波长光的波长覆盖范围不同；

所述光引导系统还用于引导所述第一波长光和第二波长光沿出射光通道。

在一实施方式中，所述波长转换装置还包括一驱动装置，所述驱动装置周期性运动以使得所述波长转换区段和所述非波长转换区段分时位于所述第一激发光的光路上，

所述波长转换区段至少包括一发光层，所述发光层为有机粘接材料荧光粉层、无机粘接材料荧光粉层或荧光陶瓷中的一种。

在一实施方式中，所述非波长转换区段至少包括一用于对第一激发光反射的反射层或光学膜层，所述反射层包括用于镜面反射的金属反射层或用于散射的漫反射层；

所述光学膜层包括可对第一激发光波段反射的介质膜层、滤光层或二向色片中的一种。

本发明提供一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；

所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光，所述第一激发光沿入射光通道入射至所述光引导系统；

所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；

所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；

所述光引导系统还用于引导所述第一波长光和第二波长光沿出射光通道出射；

其中，所述第一激发光经所述光引导系统后斜射向光波长转换装置。

在一实施方式中，所述光引导系统包括透镜系统，所述透镜系统设置在所述第一激发光的光路上，所述第一激发光从所述透镜系统的非中心位置入射，使得所述第一激发光与所述第一波长光的光路不重叠。

在一实施方式中，所述光引导系统至少包括第一光引导件和第二光引导件，所述第一光引导件设置在第一激发光的光路上，所述第一光引导件透射或反射所述第一激发光；

所述第二光引导件设置在第一波长光的光路上，所述第二光引导件透射或反射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述第一激发光经所述第一光引导件透射进入所述透镜系统，经所述透镜系统收集进入所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统入射至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光至出射光通道。

在一实施方式中，所述第二光引导件设置在所述第一光引导件和所述第一光源的光路上，所述第一激发光经所述第一光引导件透射进入所述透镜系统，经所述透镜系统收集进入所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集进入所述第一光引导件，经所述第一光引导件透射进入所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光至出射光通道。

在一实施方式中，所述光引导系统还包括第一中继透镜和反射元件，所述第一中继透镜用于收集经所述第一光引导件反射的所述第二波长光和经所述第二光引导件反射的第一波长光，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光和所述第二波长光传输至所述反射元件，所述反射元件反射所述第一波长光和所述第二波长光。

在一实施方式中，所述光引导系统还包括第三光引导件，所述第三光引导件设置于所述第一中继透镜和所述反射元件的光路上，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光传输至所述第三光引导件，所述第三光引导件发射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述光引导系统还包括光学膜片，所述光学膜片包括第一区域、第三区域和第四区域；

所述第一区域透射所述第一激发光和第一波长光并反射所述第二波长光；

所述第三区域反射所述第一激发光、所述第一波长光和所述第二波长光；

所述第四区域反射所述第二波长光。

在一实施方式中，所述第一激发光经所述第一区域透射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光并入射进入述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第三区域，所述第三区域反射所述第一波长光至所述第一光引导件，所述第一光引导件透射所述第一波长光至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述第一激发光经所述第一区域透射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光并入射进入述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第三区域，所述第三区域反射所述第一波长光至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述光引导系统至少还包括一激发光引导件，所述激发光引导件设置于所述第一光引导件和所述波长转换装置的光路上，所述激发光引导件反射或透射所述第一激发光和第一波长光。

在一实施方式中，所述第一激发光经所述激发光引导件反射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光至所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第一光引导件，所述第一光引导件透射所述第一波长光至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述第一激发光经所述激发光引导件反射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光至所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述光引导系统包括第一中继透镜、第三光引导件和第四光引导件；

其中所述第一中继透镜用于收集经所述第一光引导件反射的第二波长光和经所述第二光引导件反射的第一波长光，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光和所述第二波长光传输至所述第三光引导件，所述第三光引导件反射所述第一波长光且透射所述第二波长光至所述第四光引导件，所述第四光引导件反射所述第二波长光。

在一实施方式中，所述光引导系统包括第一中继透镜、第三光引导件和第四光引导件；

其中所述第一中继透镜用于收集经所述第一光引导件反射的第二波长光和经所述第二光引导件反射的第一波长光，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光和所述第二波长光传输至所述第四光引导件，所述第四光引导件反射所述第二波长光且透射所述第一波长光至所述第三光引导件，所述第三光引导件反射所述第一波长光。

在一实施方式中，所述光引导系统还包括反射元件和光学膜片；

所述反射元件用于反射所述第一激发光、第一波长光和第二波长光；

所述光学膜片包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域透射所述第一激发光和第一波长光且反射所述第二波长光，所述第二区域反射所述第一激发光和第一波长光，所述第三区域反射所述第二波长光；

在一实施方式中，所述光引导系统还包括至少三激发光引导件，其实所述激发光引导件设置于所述第一激发光的光路上，其中任一所述激发光引导件反射所述第一激发光且透射所述第二波长光。

在一实施方式中，所述第一激发光的主光轴平行于所述透镜系统的中心轴方向入射；或

所述第一激发光的主光轴非平行于所述透镜系统的中心轴方向入射。

本发明提供一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；

所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光；

所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；

所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；

所述光引导系统还用于收集所述第一波长光和第二波长光，所述第一波长光和第二波长光在进入出射光通道前的主光轴平行且距离小于阈值。

在一实施方式中，所述光引导系统包括中继透镜组件，所述中继透镜组件用于收集所述第一波长光和第二波长光，使得所述第一波长光和第二波长光按照预定光学扩展量进入所述出射光通道。

在一实施方式中，所述光引导系统至少包括第一光引导件和第二光引导件，所述第一光引导件设置在第二波长光的光路上，所述第一光引导件用于引导所述第二波长光；

所述第二光引导件设置在第一波长光的光路上，所述第二光引导件用于引导所述第一波长光，使得在进入所述出射光通道前的所述第一波长光和所述第二波长光的主光轴重合。

在一实施方式中，所述光引导系统至少包括反射镜、透镜或光学膜片中的一种。

在一实施方式中，所述光引导系统包括曲面反射镜，用于改变入射光的方向和角分布；或者

所述光学引导系统包括平面反射镜与透镜，所述平面反射镜用于改变所述入射光的方向，所述透镜用于改变所述入射光的角分布。

在一实施方式中，所述光学引导系统包括凸面反射镜、凸面反射镜、平面反射镜与凹透镜的组合或平面反射镜与凸透镜的组合。

在一实施方式中，所述光源还包括第二光源，所述第二光源用于出射补偿光；

所述光引导系统包括补偿光引导件，所述补偿光引导件设置于所述补偿光的光路上，其中所述补偿光引导件引导所述补偿光与所述第二波长光的光轴重合。

在一实施方式中，所述发光装置包括匀光装置，所述匀光装置设置于所述第一激发光的光路上，所述匀光装置用于对所述第一光源出射的第一激发光进行匀光，所述匀光装置包括复眼透镜组、积分棒或导光棒中的一种。

在一实施方式中，所述复眼透镜组包括沿所述第一激发光方向依次设置的第一透镜阵列和第二透镜阵列，组成所述第一透镜阵列的各透镜单元在所述波长转换装置表面重叠成像。

本发明提供一种投影系统，包括以上任一所述的发光装置，还包括空间光调制系统装置和镜头系统。

基于上述，本发明的实施例可包括如下有益效果，本发明的实施例的发光装置通过光引导系统和波长转换装置的配置，使被波长转换装置非波长转换区段反射的第一波长光和波长转换装置出射的第二波长光合光沿出射光通道出射，而不需要额外其它的光学元件和光束传递路径，在进一步缩小整体的发光装置体积的基础上，尽可能的减少光学元件对光束的吸收损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅包含本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种发光装置的结构示意图；

图2为复眼透镜组的角度校正原理示意图；

图3为一个实施例中的光引导件的结构示意图；

图4为一个实施例中的波长转换装置的结构示意图；

图5为一个实施例中的滤光轮的结构示意图；

图6为一个实施例中波长转换装置11和滤光轮22同轴设置的结构示意图；

图7为一个实施例中的光轴校正元件701的结构示意图；

图8A为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图8B为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图8C为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图8D为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图9为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图10为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图11为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图12为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图13为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图14A为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图14B为一个实施例中的区域分光片404a的结构示意图

图15为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图16为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图17为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图18为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图19A为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图19B为一个实施例中的区域分光片504的结构示意图；

图19C为一个实施例中的非波长转换区段的径向剖面的示意图；

图19D为一个实施例中的非波长转换区段的径向剖面的示意图；

图19E为一个实施例中的非波长转换区段的径向剖面的示意图；

图20为一个实施例中的发光装置的结构示意图；

图21为一个实施例中的发光装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，由本申请任意两个或两个以上的实施例的部分或全部技术特征组成的可行的技术方案，都属于本发明保护的范围。

本发明中，光束的主光轴可以理解为光束的中心轴，主光轴的方向为光束前进的方向。

本发明中，两束光的主光轴“重合”，可以理解为不是绝对意义上的重合而是大致重合/精度误差范围内的重合(工业生产必然存在误差)。本领域技术人员可以理解的，在本发明所提供的技术方案的基础上，使得两束光的主光轴平行且间距小于阈值的技术方案也属于本发明保护的范围，该技术方案也可以称为“误差范围内的重合”。

本发明提供一种发光装置，包括第一光源、匀光装置、光引导件、收集透镜、波长转换装置、中继透镜。

其中，所述第一光源用于发射第一激发光，第一激发光经匀光装置匀光后进入光引导件，经光引导件入射至收集透镜，经收集透镜收集后斜入射至波长转换装置；其中，可以理解的是，第一激发光为固态光源，包括激光或LED光源。其中，所述固态光源发出的光优选为蓝光，在此不进行限制，还可以是紫外光、绿光等，当为蓝光时，有利于保护人眼，并激发效率更高。

波长转换装置包括波长转换区段和非波长转换区段，波长转换装置周期性运动以使得波长转换区段和非波长转换区段分时位于第一激发光的路径上，非波长转换区段用于反射第一激发光，波长转换区段受第一激发光的激发而产生第二波长光，第一激发光由非波长转换区段反射后得到第一波长光，第一波长光和第二波长光的波长范围不同，第一波长光和第二波长光经收集透镜收集并传输至光引导件，经光引导件引导至第一中继透镜。第一中继透镜分时收集第一波长光和第二波长光，并分时将第一波长光和第二波长光传输至后续的光学系统，其中光引导件用于将经波长转换装置的非波长转换区段反射后第一波长光引导至与第二波长光的主光轴重合。

其中，波长转换装置的非波长转换区段的表面平行于波长转换装置的运动平面，也即荧光色轮的转动轴垂直于非波长转换区段的表面。为了实现第一激发光以斜入射的方式入射到波长转换装置表面，第一激发光在偏离收集透镜中心的位置入射到收集透镜，使得第一激发光被收集透镜改变光传输方向，从而倾斜的入射到波长转换装置表面。随后，从非波长转换区段反射出的第一波长光入射到收集透镜。在收集透镜与波长转换装之间，第一激发光和第一波长光形成“V”字型光路。在另一个实施方式中，非波长转换区段的表面也可以不平行于波长转换装置的运动平面，而是相对于波长转换装置的运动平面有一个倾角，但是仍要保证第一激发光以斜入射的方式入射到非波长转换区段的表面，从而实现第一激发光与第一波长光的光路分离，该技术方案可以使得发光装置的光路设计更加灵活多变。

匀光装置包括积分棒、导光棒、单复眼透镜、复眼透镜组或透镜组，用于对第一光源发出的第一激发光进行匀光。在其他实施方式中，若第一光源发出的第一激发光均匀性较好，也可以不设置匀光装置，本发明对此不进行限制。

下面对复眼透镜组第一激发光的匀光原理进行说明，通过在光引导元件前设置复眼透镜组，对入射到复眼透镜组的第一激发光L1进行调节，从而调整并校正入射到光引导元件的第一激发光L1的方向。

如图2所示为复眼透镜组的角度校正原理示意图，复眼透镜组具有很好的校正光路的作用。当光束1沿平行于复眼透镜组的光轴入射时，出射光主光轴方向不变，仍然平行于复眼透镜组的光轴；当光束2沿与复眼透镜组的光轴呈α角入射时，出射光光束2的主光轴与复眼透镜组的光轴呈β角，α＞β。即复眼透镜组具有减小光束倾斜角的功能，例如当α约为1°时，β约为0.2°。通过调节α的大小，可以调节出射光角度β的大小，而且调节精度高于直接调节β的精度，使得能够将入射到收集透镜的第一激发光L1的光束边缘与收集透镜205的中心轴的间距尽可能缩小。本发明在实际应用中，可利用该技术方案将第一激发光L1入射至收集透镜的光束边缘与收集透镜中心轴的间距控制在0.2～0.5mm范围内，极大的提高了波长转换装置表面的光斑成像质量，为后续整个光源装置出射面分布均匀的光提供了基础条件。

除了角度校正的作用，复眼透镜组还具有使光斑均匀成像的功能。在本实施例中，复眼透镜组包括沿第一激发光L1方向依次设置的第一透镜阵列和第二透镜阵列，其中第一透镜阵列和第二透镜阵列分别由多个一一对应透镜单元组成，两个透镜阵列的光轴平行，且第一透镜阵列的透镜单元的焦点与第二透镜阵列中对应的透镜单元的中心重合。第二透镜阵列的每个透镜单元将第一透镜阵列对应的透镜单元重叠成像在无限远位置，然后该无限远位置的重叠像经光源装置中的其他透镜的作用，在波长转换装置表面重叠成像。简单来说，即组成第一透镜阵列的各透镜单元在所述波长转换装置表面重叠成像。该技术方案通过将各透镜单元的成像光斑叠加，消弭、补偿了可能存在的个别光斑的不均匀性对总光斑的影响，为后续整个光源装置出射面分布均匀的光提供了保障。此外，由于从复眼透镜组到波长转换装置表面为成像过程，一旦该成像关系确立，物、像和透镜都确定了，即使入射到复眼透镜组的光发生偏斜也不会对波长转换装置表面的光斑位置和均匀性产生影响(只会影响光束在成像位置之前或者之后的光分布)。

发光装置的中继透镜的个数可以是一个也可以是多个，本发明不做限制。

本发明的光引导件可以是任何可实现光学透射、反射、汇聚或发散特性的光学元器件，具体而言，可以是实现反射效果的平面反射镜、或实现反射扩散效果的凸面反射镜、或实现反射汇聚效果的凹面反射镜、或实现部分波长光透射部分及波长光反射的区域膜片、二向色片或滤光片等。进一步，光引导件不限于上述提到的光学元器件，在一实施例中，光学引导件也可以是多种光学元器件组成。

由于平面反射镜、区域膜片、二向色片或滤光片都是本领域的常用光学元器件，此处不再鳌述。主要针对本发明光引导件为曲面镜的实施例进行说明，如图3所示，可以理解的是，光引导件可以是平面镜或曲面镜中的一种；其中平面射镜用于对入射的第一波长光进行反射，并透射第二波长光，平面镜不会改变入射的第一波长光光束的发散角。

当光引导件为曲面镜时，光引导件可实现对第一波长光光束角分布的改变，具体来说，当光引导件为凸面镜时，此时光引导件包括一凸面反射面，该凸面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行发散。此时光引导件的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光合光向出射光通道传输外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行发散。需要说明的是，光引导件的凸面反射面在一凸面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。可以理解的是，通过两个光学元器件的组合实现曲面镜的功能，利用平面反射镜改变第一波长光的方向，利用透镜改变第一波长光的角分布。在一个实施方式中，通过平面反射镜与凹透镜的组合来替代凸面镜，既可以使得第一波长光先穿过凹透镜，然后入射到平面反射镜，也可以使得第一激发光先被平面反射镜反射，然后透射过凹透镜。

当光引导件为凹面镜时，此时光引导件包括一凹面反射面，该凹面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行汇聚。此时光引导件的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光合光向出射光通道传输外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行汇聚。需要说明的是，光引导件的凹面反射面在一凹面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。可以理解的是，通过两个光学元器件的组合实现曲面镜的功能，利用平面反射镜改变第一激发光的方向，利用透镜改变第一波长光的角分布。通过平面反射镜与凸透镜的组合来替代凹面镜，既可以使得第一波长光先穿过凸透镜，然后入射到平面反射面，也可以使得第一波长光先被平面反射镜反射，然后透射过凸透镜。

图4示出了一个实施例中的波长转换装置的结构示意图。其中波长转换装置包括基板、波长转换材料层。其中基板和波长转换材料层之间还可包括反射层，该反射层可以为基板的磨光表面、白色反射层或含银复合层。其中，反射层为基板的磨光表面时，波长转换装置的成本更低、结构更简单；当反射层为白色反射层时，对光的反射效率更高，且成本低；当反射层为含银复合层时，由于导热性好，使得波长转换材料层被激发时，效率更高。

其中，基板为一轮盘结构(荧光色轮)，包括波长转换区段1101和非波长转换区段1102，波长转换区段1101和非波长转换区段1102在轮盘结构上呈扇或/和环形拼接排布，通过一驱动装置(如马达)驱动而绕轮盘中轴转动。波长转换装置11周期性转动以使得波长转换区段1101和非波长转换区段 1102分时位于第一激发光的光路上，非波长转换区段1102反射第一激发光以得到第一波长光，波长转换区段1101受第一激发光的激发而产生第二波长光。在另一实施方式中，波长转换装置还可以为荧光色桶/色筒，包括沿桶/筒面环绕分布的波长转换区段和非波长转换区段，色桶/色筒绕其轴线方向旋转，以使不同区段依时序周期性处于第一激发光的照射下；或者，波长转换装置还可以为荧光色板，包括沿一直线方向依次排布的波长转换区段和非波长转换区段，色板沿该直线方向线性振动，以使不同区段依时序周期性处于第一激发光的照射下，从而时序出射第一波长光和第二波长光。

需要说明的是，波长转换区段1101可以是仅包含一种波长转换材料的区段，举例说明，可以是包含黄光波长转换区段、绿光波长转换区段或红光波长转换区段中的一种。在一实施例中，波长转换区段1101也可以是包含两种波长转换材料的区段，举例说明，可以是包含黄光波长转换区段、绿光波长转换区段或红光波长转换区段中的任意两种区段；可以理解的是，波长转换区段1101的区段是根据具体的发光装置所选择，本发明对此不进行限制，具体包括一种、两种及两种以上的颜色光波长转换区段都在本发明的保护范围。

波长转换装置11的波长转换区段包括荧光材料层，该荧光材料层既可以是荧光粉-有机粘接剂层(通过硅胶、环氧树脂等有机粘接剂将分离的荧光粉粘结成层)，也可以是荧光粉-无机粘接剂层(通过玻璃等无机粘接剂将分离的荧光粉粘结成层)，还可以是荧光陶瓷(包括①以连续的陶瓷作为基质且陶瓷内分布着荧光粉颗粒的结构；②纯相陶瓷掺杂激活剂元素，如Ce掺杂的 YAG陶瓷；③在纯相陶瓷掺杂激活剂元素的基础上，在陶瓷内分散设置荧光粉颗粒)。在另一个实施方式中，波长转换区段包括量子点层，通过量子点材料实现光致发光功能。波长转换装置206可以只有一个波长转换区段(如黄色波长转换区段)，也可以有两个波长转换区段(如绿色波长转换区段和红色波长转换区段)，还可以包括两个以上波长转换区段。

非波长转换区段1102用于反射入射的第一激发光以得到第一波长光，非波长转换区段可以是圆环形的区段，也可以是扇形的区段，非波长转换区段的形状以具体的发光装置的光路设计而选择，此处不再鳌述。当第一激发光为蓝光时，非波长转换区段可实现对蓝光的反射，举例而言，非波长转换区段1102可以是实现镜面反射的金属反射层；也可以是实现散射的无机或有机漫反射层；还可以是实现反射蓝光的介质膜层，具体可以是反射蓝光的滤光片、二向色镜等光学膜层；总之，本发明对此不做限定，所有可实现对蓝光反射的材料或结构都在本发明保护范围内。

需要说明的是，波长转换装置11可包括多组波长转换区和非波长转换区。例如，基板上依次包括波长转换区、非波长转换区、波长转换区、非波长转换区。基板为：金属或合金等导热材料组成的圆板，或为金属或合金等导热材料组成的扇区与承载非波长转换区的扇区组成的圆板，或为金属或合金等导热材料组成的扇区与承载非波长转换区的扇环组成的圆板。

图5示出了一个实施例中的滤光件的结构示意图，需要说明的是，滤光件不作为本发明发光装置的必要元件，增加滤光件可进一步提升出射光的纯度，进而提高色域，但在一激光光源和波长转换装置出射的光品质较好的情况下，可不需设置滤光件；

滤光件22为一圆盘结构的滤光轮，包括修色透射区段2201和散射透射区段2202，修色透射区段2201为圆环状或扇形分布，散射透射区段2202为与图2波长转换装置的非波长转换区段匹配的圆环状或扇形分布；散射透射区段2202用于对第一波长光进行散射透射，使得第一波长光的发散角与第二波长光的发散角匹配；修色透射区段2201用于对第二波长光进行修色，使得透射过的第二波长光的色坐标符合发光装置的出射光要求，修色透射区段可以通过设置波长滤光片来实现。修色透射区段2201可以是仅包含一种波长滤光片的区段，举例说明，可以是包含黄光波长滤光片的区段、绿光波长滤光片的区段或红光波长滤光片的区段中的一种。在一实施例中，修色透射区段 2201也可以是包含两种波长滤光片的区段，举例说明，可以是包含黄光波长滤光片的区段、绿光波长滤光片的区段或红光波长滤光片中的任意两种区段，两种波长滤光片区段拼接成一修色透射区段；可以理解的是，修色透射区段 2201的区段是根据具体的发光装置所选择，本发明对此不进行限制，具体包括一种、两种及两种以上的波长滤光片都在本发明的保护范围。滤光件22由一驱动装置(如马达)驱动而做周期性转动，使得滤光件22与波长转换装置 11同步，以使滤光件22的各个区段与波长转换装置11的各个区段一一对应。

可以理解，发光装置中的滤光轮可替换为散射元件。散射元件用于对第一波长光进行散射，使得第一波长光进入匀光元件时的发散角与第二波长光进入匀光元件时的发散角保持一致。在省略匀光元件的一些实施例中，散射元件用于对第一波长光进行散射，使得第一波长光进入一出射光通道时的发散角与第二波长光进入出射光通道时的发散角保持一致。

散射元件可设置于第一波长光和第二波长光共同经过的光通道上，散射元件周期性运动以用于对第一波长光进行散射而不用于对第二波长光进行散射。

第一波长光和第二波长光分时汇聚于光出射通道之前的位置；散射元件周期性运动，以使得波长转换装置出射第一波长光时运动至该汇聚的位置，且使得波长转换装置出射第二波长光时离开该汇聚的位置。

可以理解，波长转换装置和滤光轮相互独立，分别由两个驱动装置驱动以进行周期性运动。

在一个实施例中，波长转换装置和滤光轮同轴设置，在驱动装置的驱动下绕同一旋转轴旋转。波长转换装置的非波长转换区段和波长转换区段围拼成第一圆环，滤光轮的散射透射区段和修色透射区段围拼成第二圆环，第一圆环的圆心和第二圆环的圆心均位于所述旋转轴上；所述非波长转换区段和所述散射透射区段设置于圆心角大小相同且相对的两个扇形内；以及所述波长转换区段和所述修色透射区段设置于圆心角大小相同且相对的两个扇形内；所述第一激发光投射到所述波长转换装置上的光斑与所述第一波长光和第二波长光投射到所述滤光轮上的光斑能够由经过所述旋转轴的同一平面贯穿。

在一个实施中，波长转换装置的光入射面与滤光轮的光入射面位于同一平面。在另一个实施例中，波长转换装置的光入射面与滤光轮的光入射面位于另一平面。

图6示出了一个实施例中波长转换装置11和滤光轮22同轴设置的结构示意图。如图18所示，以波长转换装置11包括非波长转换区段1102、波长转换区段1101，以及滤光轮包括散射透射区段2202、修色透射区段2201。其中，非波长转换区段1102所在扇形的圆心角与散射透射区段2202所在扇形的圆心角相对且大小相同。波长转换区段1101所在的扇形的圆心角和修色透射区段2201的圆心角相对且大小相同。

可以理解，发光装置还可以包括光轴校正元件，第一波长光和第二波长光可以由光引导件和光轴校正元件的共同作用而改变光束的传播方向，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。其中，光引导件反射或透射第一波长光，使得第一波长光的主光轴方向随之改变。

可以理解，光轴校正元件可设置于第一波长光和第二波长光共同经过的光通道上，光轴校正元件可以是静态的光学元件，也可以是周期性运动的光学元件，光轴校正元件周期性运动以用于改变第一波长光的主光轴方向而不用于改变第二波长光的主光轴方向。在一个实施例中，第一波长光和第二波长光分时汇聚于一光出射通道之前的位置；光轴校正元件周期性运动，以使得波长转换装置出射第一波长光时运动至该汇聚的位置，且使得波长转换装置出射第二波长光时离开该汇聚的位置。

图7示出光轴校正元件701的结构示意图。光轴校正元件701包括第一面702和第二面703。第一面702上设置有微结构7021，微结构7021改变入射至其上的光束的行进方向，并使光束从第二面703出射。

在一个实施例中，可以将光轴校正元件的第二面703与散射元件或滤光轮的透射散射区段叠加固定。

第一部分实施例：

如图8A所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、光引导件204，其中光引导件包括第一光引导件204a和第二光引导件204b、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜207。其中：

第一光源201发射第一激发光，第一激发光经过第一光引导件204a透射、并入射至收集透镜205，经收集透镜205收集后传输至波长转换装置206。在一个实施例中，第一光源201可以为蓝色激光器或蓝色激光阵列；第一激发光为蓝色激光。在另一个实施例中，第一光源201可以为发蓝光的LED，第一激发光为蓝色LED光。本发明对此不进行限制。

需要说明的是，在一实施例中，第一光源201和光引导件204之间设置有匀光装置202，如图8B所示，第一光源201出射的第一激发光经匀光装置 202匀光后经第一光引导件204a透射、并入射至收集透镜205。

波长转换装置206包括非波长转换区段和波长转换区段。波长转换装置 206周期性运动以使得非波长转换区段和波长转换区段分时位于第一激发光的光路上。非波长转换区段反射第一激发光以得到第一波长光。波长转换区段受第一激发光的激发而产生第二波长光。第一波长光由非波长转换区段反射后，经收集透镜205收集并传输至第二光引导件204b，第二光引导件204b 反射第一波长光至第一中继透镜207。第二波长光产生后，经收集透镜206收集并传输至第一光引导件204a。第二光引导件204b具有透射第二波长光的特性，第二波长光的传输不受第二光引导件204b的影响。第一光引导件204a 反射第二波长光至第一中继透镜207。第一中继透镜207分时收集第一波长光以及第二波长光，并分时将第一波长光和第二波长光传输至后续的光学系统。其中：第一波长光经第二光引导件204b反射后其主光轴与第二波长光的主光轴重合。本发明中，光束的主光轴可以理解为光束的中心轴，主光轴的方向为光束前进的方向。

本发明中，第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合，可以理解为不是绝对意义上的重合而是大致重合。本领域技术人员可以理解的，在本发明所提供的技术方案的基础上，使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴平行且小于阈值的技术方案也属于本发明保护的范围。

本实施例中，第二光引导件204b位于第一光引导件204a反射的第二波长光的光路上，且第二光引导件204b接收的第一波长光的主光轴与该第一光引导件204a反射的第二波长光的主光轴汇聚于第二光引导件204b的反射面，且第二光引导件204b将其所接收的第一波长光沿第一光引导件204a反射的第二波长光的主光轴方向反射，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。

本发明中，第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴汇聚于第二光引导件204b的反射面，可能理解为第一波长光的主光轴入射至第二光引导件 204b的反射面的入射点与第二波长光的主光轴入射至第二光引导件204b的反射面的入射点之间的距离较近，例如，二者之间的距离小于阈值。

第二光引导件204b的反射面面积满足以下条件：足够大以使得第二光引导件204b的反射面能够在指定位置(即：第二光引导件204b接收的第一波长光的主光轴与该第一光引导件204a反射的第二波长光的主光轴汇聚的位置) 接收并反射整束第一波长光，同时第二光引导件204b的反射面不影响第一激发光入射至收集透镜205。在一个实施例中，第二光引导件204b的反射面面积的大小可以适应于其所接收的第一波长光投射至其上的光斑大小，即与其所接收的第一波长光投影至其上的光斑相匹配，例如与其所接收的第一波长光投影至其上的光斑面积相等，以使得可以反射整束第一波长光。

本实施例，通过设置反射式的色轮可进一步减小发光装置的体积，且光引导件用于调整第一波长光的主光轴和第二波长光的主光轴重合，使得发光装置出射的光均匀性更好。

进一步，本实施例的发光装置还包括滤光轮211和匀光元件212，如图 8C所示，第一中继透镜207收集第一波长光和第二波长光后进入滤光轮211，滤光轮211包括散射透射区段和修色透射区段，散射透射区段用于对第一波长光进行散射，使得第一波长光的发散角与第二波长光的发散角保持一致，修色透射区段用于透射第二波长光；

滤光轮211周期性转动，以使得波长转换装置206出射第一波长光时散射透射区段位于第一波长光的光路上，以及使得波长转换装置206出射第二波长光时修色透射区段位于第二波长光的光路上。

从滤光轮211出射后，第一波长光和第二波长光按照预定光斑大小成像于匀光元件212的入射面。匀光元件212内部形成出射光通道。匀光元件212 用于对第一波长光和第二波长光进行匀光。

本实施例中，第二光引导件204b，可以为平面镜或曲面镜中的一种，如图3所示，可以理解的是，第二光引导件204b也可以是平面镜或曲面镜中的组合；其中平面射镜用于对入射的第一波长光进行反射，并透射第二波长光，平面镜不会改变入射的第一波长光光束的发散角，平面镜可以是滤光片/滤光膜/二向色片中的一种。

当第二光引导件204b为曲面镜时，第二光引导件204b可实现对第一波长光光束角分布的改变，具体来说，当第二光引导件204b为凸面镜时，此时第二光引导件204b包括一凸面反射面，该凸面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行发散。此时第二光引导件204b 的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光主光轴重合外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行发散。需要说明的是，第二光引导件204b的凸面反射面在一凸面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。

当第二光引导件204b为凹面镜时，此时第二光引导件204b包括一凹面反射面，该凹面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行汇聚。此时第二光引导件204b的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光主光轴重合外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行汇聚。需要说明的是，第二光引导件204b的凹面反射面在一凹面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。

需要说明的，本实施例还可以包括第二光源203，如图8D所示，第二光源203用于在波长转换装置206的波长转换区段位于第一激发光的光路上时发射补偿光。可以理解的是，第二光源不作为本本实施主要元件，在发光装置的色域和亮度等光学特性较好的情况下，可以不设置第二光源。第一光引导件204a对于补偿光的穿透特性具有区域性，其包括一能够透射补偿光的透补区域，该区域以外的其它区域则具有反射补偿光的特性。该透补区域和该其它区域的面积可按照预定比例进行设置。在一个实施例中，可设置该透补区域的面积小于该其它区域的面积。补偿光经过该透补区域透射后入射至收集透镜205，并经收集透镜205收集后传输至波长转换装置206。波长转换区段上设置有波长转换材料以接收第一激发光而产生第二波长光，波长转换材料对补偿光具有散射作用。补偿光经散射后与第二波长光沿相同光路传输，进入至匀光元件212。补偿光传输过程中各光学元件对于补偿光的光学处理与对于第二波长光的光学处理相同；例如，滤光轮211的修色透射区段对补偿光也具有透射功能。在一个实施例中，补偿光从波长转换装置206出射后的主光轴与第二波长光从波长转换装置206出射后的主光轴重合。

在一个实施例中，补偿光可以与第二波长光具有交叠的波长范围。例如，补偿光的波长范围区间是(a,b)，第二波长光的波长范围区间为(c,d)，其中c<b<d。在一个实施例中，补偿光的颜色可以与第二波长光相同或相近。补偿光可以用于补偿第二波长光的色调和亮度等中至少的一种。

在其它实施例中，若不需要补偿第二波长光，则用于发射补偿光的第二光源203也可以省略，本发明对此不进行限制。若省略用于发射补偿光的第二光源203，则第一光引导件204a可以不包含上述的透补区域。

在一个实施例中，第一激发光的光学扩展量小于第二波长光的光学扩展量。

可以理解的是，各实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理都可参考其它实施例，即各实施例未描述的各光学元件都可以应用在其它实施例中，即可以在图8B的实施例上增加第二光源、滤光轮或/和匀光元件，在图8C的实施例上增加第二光源或/和匀光装置，在图8D 的实施例上增加匀光装置、滤光轮或/和匀光元件，在此不作赘述。

第二部分实施例：

如图9所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、光引导件204，其中光引导件包括第一光引导件204a和第二光引导件204b、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜207。

与图8A-图8D所示的实施例不同的是：第一激发光经收集透镜205收集后，经第一光引导件204a透射后，并进一步入射至第二光引导件204b，经第二光引导件204b反射后，传输至第一中继透镜207。

其中，第二光引导件204b位于第一光引导件204a反射的第二波长光的光路的反向延长路径上，且第二光引导件204b接收的第一波长光的主光轴与第一光引导件204b反射的第二波长光的主光轴的反向延长线汇聚于第二光引导件204b的反射面，且第二光引导件204b将其所接收的第一波长光沿第一光引导件204b反射的第二波长光的主光轴方向反射，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。

本发明中，第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴反向延长线汇聚于第二发光引导件204b的反射面，可以理解为第一波长光的主光轴入射至第二光引导件204b的反射面的入射点与第二波长光的主光轴反向延长线与第二光引导件204b的反射面的交点之间的距离较近，例如，二者之间的距离小于阈值。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理可参考第一部分实施例，即未描述的第一部分实施例的各光学元件都可以应用在本实施例中，在此不作赘述。

第三部分实施例：

如图10所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、补偿光引导件204c、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜207、激发光引导件209c1、激发光引导件209c2、激发光引导件209c3。

与图8所示的实施例不同的是：

第一激发光经激发光引导件209c1反射至收集透镜205。

第二波长光从收集透镜205出射后，进一步由第一中继透镜207收集。激发光引导件209c1、激发光引导件209c2和激发光引导件209c3不影响第二波长光的传输。本实施例中，激发光引导件209c1、激发光引导件209c2和激发光引导件209c3都具有透射第二波长光的特性。而补偿光引导件204c具有反射补偿光的特性，当补偿光与第二波长光具有交叠的波长范围时，补偿光引导件204c会反射一部分第二波长光，该部分第二波长光因此而损失掉。

第一波长光从收集透镜205出射后经激发光引导件209c2反射至激发光引导件209c3；激发光引导件209c3位于第二波长光的光路上，且激发光引导件209c3接收的第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴汇聚于激发光引导件209c3的反射面，且激发光引导件209c3将其所接收的第一波长光沿第二波长光的主光轴方向反射，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。补偿光引导件204c不影响第一波长光的传输，具有透射第一波长光的特性。

激发光引导件209c1的反射面面积满足以下条件：足够大以使得激发光引导件209c1的反射面能够在指定位置接收并反射整束第一波长光，同时激发光引导件209c1的反射面不影响第一波长光入射至第一中继透镜207。在一个实施例中，激发光引导件209c1的反射面面积的大小可以适应于其所接收的第一波长光投射至其上的光斑大小，即与其所接收的第一波长光投影至其上的光斑相匹配，以使得可以反射整束第一波长光。类似的，激发光引导件 209c2也不影响从激发光引导件209c3出射的第一波长光传输至第二中继透镜207，以及不影响第一波长光传输至激发光引导件209c1。以及类似的，激发光引导件209c3也不影响从收集透镜205出射的第一波长光传输至激发光引导件209c2，以及不影响第一波长光传输至激发光引导件209c1。第二光源203 发射的补偿光经补偿光引导件204c的反射后，由收集透镜205收集。激发光引导件209c1、激发光引导件209c2和激发光引导件209c3不影响补偿光的传输。本实施例中，激发光引导件209c1、激发光引导件209c2和激发光引导件209c3都具有透射补偿光的特性。

在一些实施例中，若省略第二光源203，则相应地可以省略补偿光引导件 204c。

在一个实施例中，补偿光引导件204c和激发光引导件209c1可以由整块区域分光片替代，该区域分光片包括第一区域和第二区域；该第一区域承担补偿光引导件204c的功能，具有与补偿光引导件204c相同的光学特性；该第二区域承担激发光引导件209c1的功能，具有与激发光引导件209c1相同的光学特性。可选的，该区域分光片还可包括第三区域，该第三区域连接第一区域和第二区域，第三区域能够透射第二波长光。

本实施例中，补偿光引导件204c、激发光引导件209c1、激发光引导件 209c2或激发光引导件209c3可以为平面镜或曲面镜中的一种，如图8B所示，但本实施例的各光引导件并不限于使用单个平面镜或曲面镜，其也可以是平面镜或曲面镜中的组合。具体的平面镜和曲面镜的光学功效可参照本实施例及第一部分实施例。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理可参考第一部分实施例，即未描述的第一部分实施例的各光学元件都可以应用在本实施例中，在此不作赘述。

第四部分实施例：

如图11所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、补偿光引导件204c、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜207、激发光引导件209d1、激发光引导件209d2、激发光引导件209d3。

与图10所示的实施例不同的是：

第一激发光经激发光引导件209d1反射至收集透镜205。

第一波长光从收集透镜205出射后经激发光引导件209d2反射至激发光引导件209d3；激发光引导件209d3位于第二波长光的光路上，且激发光引导件209d3接收的第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴汇聚于激发光引导件209d3的反射面，且激发光引导件209d3将其所接收的第一波长光沿第二波长光的主光轴方向反射，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。激发光引导件209d1、激发光引导件209d2和激发光引导件209d3 不影响第二波长光以及补偿光的传输。本实施例中，激发光引导件209d1、激发光引导件209d2和激发光引导件209d3都具有透射第二波长光和补偿光的特性。

在一个实施例中，可以下移图7所示的第二光源203的入射位置，并使得激发光引导件209d1、补偿光引导件204c和激发光引导件209d2位于同一平面。在一个实施例中，位于同一平面的激发光引导件209d1、补偿光引导件 204c和激发光引导件209d2可以由整块的区域分光片替代；该区域分光片包括第一区域、第二区域和第三区域；该第一区域承担激发光引导件209d1的功能，具有与激发光引导件209d1相同的光学特性；该第二区域承担补偿光引导件204c的功能，具有与补偿光引导件204c相同的光学特性；该第三区域承担激发光引导件209d2的功能，具有与激发光引导件209d2相同的光学特性。可选的，该区域分光片还可包括第四区域，该第四区域连接第一区域、第二区域和第三区域，第四区域能够透射第二波长光。

本实施例中，补偿光引导件204c、激发光引导件209d1、激发光引导件 209d2或激发光引导件209d3可以为平面镜或曲面镜中的一种，但本实施例的各光引导件并不限于使用单个平面镜或曲面镜，其也可以是平面镜或曲面镜中的组合。具体的平面镜和曲面镜的光学功效可参照本实施例及第一部分实施例。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理可参考第三部分实施例，即未描述的第三部分实施例的各光学元件都可以应用在本实施例中在此不作赘述。

第五部分实施例

在图8～11所示的实施例中，第一激发光沿收集透镜205的非中心轴方向入射至收集透镜205，收集透镜205偏转第一激发光的主光轴，并将第一激发光传输至波长转换装置206。第一波长光从波长转换装置206出射后传输至收集透镜205，收集透镜偏转第一波长光的主光轴。

其中：

第一激发光入射至收集透镜205的方向与收集透镜205的中心轴方向不平行，收集透镜205的焦点位于波长转换装置206的非波长转换区段的反射面上且收集透镜205的中心轴垂直于该反射面。第一激发光的主光轴经由收集透镜205的透射入射至波长转换装置的光路与第一波长光的主光轴经由收集透镜205的收集来自波长转换装置的反射光路关于收集透镜205的中心轴对称。但是，本发明不应以此为限制。

在其它实施例中，如图12所示，第一激发光入射至收集透镜205的方向与收集透镜205的中心轴方向可以不平行，收集透镜205的焦点可以不位于波长转换装置206的非波长转换区段的反射面上。

在图8～11所示的实施例中，第二光源203发射的补偿光沿收集透镜205 的中心轴入射至收集透镜205，并维持该方向入射至波长转换装置206，并与第一激发光汇聚于波长转换装置206。补偿光经波长转换装置206的波长转换区段上设置的波长转换材料散射后，形成朗伯光的形式出射；以及第二波长光也以朗伯光的形式出射。第二波长光的主光轴与散射后的补偿光的主光轴重合。

在其它实施例中，第二光源203发射的补偿光可以沿收集透镜205的非中心轴方向入射至收集透镜205；本发明对此不进行限制。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理可参考第一部分实施例、第二部分实施例、第三部分实施例、第四部分实施例，即未描述的第一部分实施例、第二部分实施例、第三部分实施例、第四部分实施例的各光学元件都可以应用在本实施例中在此不作赘述。

第六部分实施例：

如图13所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、光引导件204，其中光引导件204包括第一光引导件204a和第二光引导件204b、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜307、反射元件308、第二中继透镜310。

与图8所示的实施例不同的是：第一中继透镜307将收集的第一波长光和第二波长光传输至反射元件308，反射元件308进一步将第一波长光和第二波长光反射至第二中继透镜310，第二中继透镜310收集第一波长光以及第二波长光。

反射元件308反射第一波长光和第二波长光，在一实施例中，反射元件 308为一具有光反射功效的光学元件，例如，反射镜等。在其它实施例中，该反射元件308相当于一第一光引导件和第二光引导件叠加设置，该第二光引导件具有反射第一波长光的特性，该第一光引导件具有反射第二波长光且透射第一波长光的特性。

类似的，反射元件308也可相当于一第二光引导件与一第一光引导件叠加设置，该第二光引导件具有反射第一波长光且透射第二波长光的特性，该第一光引导件具有反射第二波长光的特性。

其中，该第一光引导件的反射面面积大小可与反射元件308的反射面面积大小相当。而该第二光引导件的反射面面积可以小于反射元件308的反射面面积大小，也可以适应于其所接收的第一波长光的入射光斑的大小，以能够接收并反射整束第一波长光。在一个实施例中，第一波长光的光学扩展量小于第二波长光的光学扩展量；该第二光引导件的反射面面积小于该第一光引导件的反射面面积。

本实施例中，第二光引导件204b，可以为平面镜或曲面镜中的一种，可以理解的是，第二光引导件204b也可以是平面镜或曲面镜中的组合；其中平面射镜用于对入射的第一波长光进行反射，并透射第二波长光，平面镜不会改变入射的第一波长光光束的发散角，平面镜可以是滤光片/滤光膜/二向色片中的一种。

当第二光引导件204b为曲面镜时，第二光引导件204b可实现对第一波长光光束角分布的改变，具体来说，当第二光引导件204b为凸面镜时，此时第二光引导件204b包括一凸面反射面，该凸面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行发散。此时第二光引导件204b 的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光主光轴重合外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行发散。需要说明的是，第二光引导件204b的凸面反射面在一凸面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。

当第二光引导件204b为凹面镜时，此时第二光引导件204b包括一凹面反射面，该凹面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行汇聚。此时第二光引导件204b的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光主光轴重合外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行汇聚。需要说明的是，第二光引导件204b的凹面反射面在一凹面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。

本实施例中，还包括第二光源203，第二光源203用于在波长转换装置 206的波长转换区段位于第一激发光的光路上时发射补偿光。第一光引导件 204a对于补偿光的穿透特性具有区域性，其包括一能够透射补偿光的透补区域，该区域以外的其它区域则具有反射补偿光的特性。该透补区域和该其它区域的面积可按照预定比例进行设置。在一个实施例中，可设置该透补区域的面积小于该其它区域的面积。补偿光经过该透补区域透射后入射至收集透镜205，并经收集透镜205收集后传输至波长转换装置206。波长转换区段上设置有波长转换材料以接收第一激发光而产生第二波长光，波长转换材料对补偿光具有散射作用。补偿光经散射后与第二波长光沿相同光路传输。补偿光传输过程中各光学元件对于补偿光的光学处理与对于第二波长光的光学处理相同；补偿光从波长转换装置206出射后的主光轴与第二波长光从波长转换装置206出射后的主光轴重合。

在一个实施例中，补偿光可以与第二波长光具有交叠的波长范围。例如，补偿光的波长范围区间是(a,b)，第二波长光的波长范围区间为(c,d)，其中c<b<d。在一个实施例中，补偿光的颜色可以与第二波长光相同或相近。补偿光可以用于补偿第二波长光的色调和亮度等中至少的一种。

在其它实施例中，若不需要补偿第二波长光，则用于发射补偿光的第二光源203也可以省略，本发明对此不进行限制。若省略用于发射补偿光的第二光源203，则第一光引导件204a可以不包含上述的透补区域。

在一个实施例中，第一波长光的光学扩展量小于第二波长光的光学扩展量。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理可参考第一部分实施例，在此不作赘述。

第六部分实施例基于第一部分实施例所做的改变同样可运用于第二至五部分实施例，在此不作赘述。

第七部分实施例

如图14A所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、区域分光片404a、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜307、第一光引导件408a、第二光引导件408b、第二中继透镜310。

其中，如图14B所示，区域分光片404a包括：第一区域404a1、透补区域404a2、第三区域404a3和第四区域404a4。第一区域404a1具有透射第一激发光反射第二波长光以及补偿光的特性。透补区域404a2具有透射补偿光的特性，若补偿光与第二波长光具有交叠的波长范围，则透补区域404a2还透射第二波长光中交叠波长范围内的光；本发明不限制透补区域404a2对于第二波长光中交叠波长范围外的光的穿透特性；优选的，透补区域404a2可以反射第二波长光中交叠波长范围外的光。第三区域404a3具有反射第一波长光、第二波长光及补偿光的特性。第四区域404a4具有反射第二波长光和补偿光的特性。本发明不限制第四区域404a4对于第一波长光的穿透特性。当第四区域404a4对于第一波长光具有透射特性时可以与第一区域404a1融合为一个区域；当第四区域404a4对于第一波长光具有反射特性时可以与第三区域404a3融合为一个区域。

第三区域404a3的反射面面积满足以下条件：足够大以使得第三区域 404a3的反射面能够接收并反射整束第一波长光，同时第三区域404a3的反射面不影响第一波长光入射至收集透镜205。在一个实施例中，第三区域404a3 的反射面面积的大小可以适应于其所接收的第一波长光投射至其上的光斑大小，即与其所接收的第一波长光投影至其上的光斑相匹配，例如与其所接收的第一波长光投影至其上的光斑面积相等，以使得可以反射整束第一波长光。

第一激发光经匀光装置202匀光后，进一步经第一区域404a1透射，并入射至收集透镜205，经收集透镜205收集后传输至波长转换装置206。

第一激发光经波长转换装置206的非波长转换区段反射后从收集透镜205 出射，经第三区域404a3反射至第一中继透镜307，经第一中继透镜307收集并传输至第二光引导件408b，进一步由第二光引导件408b反射至第二中继透镜310，经第二中继透镜310收集后传输至后续的光学系统。其中，第一光引导件408a不影响第一波长光的传输，对第一波长光具有透射特性。

第二波长光从收集透镜205出射后，经区域分光片404a反射至第一中继透镜307。其中，入射至区域分光片404a的透补区域404a2的第二波长光至少有一部分被透射而损失掉，该部分为第二波长光与补偿光的交叠波长范围内的光。在一个实施例中，透补区域404a2还具有反射第二波长光中与补偿光的交叠波长范围外的光的特性，从而第二波长光中与补偿光的交叠波长范围外的光被透补区域404a2反射而得到利用。第一中继透镜307将收集到的第二波长光传输至第一光引导件408a，第一光引导件408a进一步将第二波长光反射至第二中继透镜310，以及第二中继透镜310进一步将第二波长光进行收集以及传输至后续的光学系统。

其中，第二光引导件408b位于第一光引导件408a反射的第二波长光的光路的反向延长路径上，且第二光引导件408b接收的第一波长光的主光轴与第一光引导件408a反射的第二波长光的主光轴的反向延长线汇聚于第二光引导件408b的反射面，且第二光引导件408b将其所接收的第一波长光沿第一光引导件408a反射的第二波长光的主光轴方向反射，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。

区域分光片404a包括第一区域404a1、透补区域404a2、第三区域404a3 和第四区域404a4。该区域分光片404a相当于一第二光引导件与一第一光引导件叠加设置。

该第二光引导件与该第一光引导件按照第一波长光先到达该第二光引导件的顺序叠加。该第二光引导件具有反射第一波长光且透射第二波长光的特性。该第一光引导件具有反射第二波长光且透射激发光的特性。第一波长光透射该第一光引导件的叠加区域以外的区域；第一波长光经该第二光引导件反射；第二波长光则经该第一光引导件反射，其中，第二波长光入射至该第二光引导件的部分透射该第二光引导件。或者：

该第二光引导件与该第一光引导件按照第一波长光先到达该第一引导件的顺序叠加。该第二光引导件具有反射第一波长光的特性，该第一光引导件具有反射第二波长光且透射激发光的特性。第一波长光透射该第一光引导件的叠加区域以外的区域；第一波长光透射该第一光引导件后，经该第二光引导件反射。

其中，该第一光引导件的面积大小可与区域分光片404a的面积大小相当。而该第二光引导件的面积可以等于第一区域404a1的面积大小，也可以适应于其所接收的第一波长光的入射光斑的大小，以能够接收并反射整束第一波长光；或者，该第二光引导件的面积可以比第一波长光的入射光斑更大，同时该第二光引导件不影响第一波长光的传输；因为如果该第二光引导件无限定的延伸面积，则会阻拦第一波长光的传输。在一个实施例中，第一波长光的光学扩展量小于第二波长光的光学扩展量；该第二光引导件的反射面面积小于该第一光引导件的反射面面积。

另外，对应于透补区域404a2的光学特性，只需要在该第一光引导件上相对应的位置设置光学特性相同于透补区域404a2的区域即可。而在省略了第二光源203的实施例中，则不需要在该第二波长光引导件上设置这样的区域。

本实施例中，第二光引导件408b，可以为平面镜或曲面镜中的一种，可以理解的是，第二光引导件408b也可以是平面镜或曲面镜中的组合；其中平面射镜用于对入射的第一波长光进行反射，并透射第二波长光，平面镜不会改变入射的第一波长光光束的发散角，平面镜可以是滤光片/滤光膜/二向色片中的一种。

当第二光引导件408b为曲面镜时，第二光引导件408b可实现对第一波长光光束角分布的改变，具体来说，当第二光引导件408b为凸面镜时，此时第二光引导件408b包括一凸面反射面，该凸面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行发散。此时第二光引导件408b 的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光主光轴重合外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行发散。需要说明的是，第二光引导件408b的凸面反射面在一凸面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。

当第二光引导件408b为凹面镜时，此时第二光引导件408b包括一凹面反射面，该凹面反射面迎向第一波长光，将第一波长光反射，并改变光束角分布，对光束进行汇聚。此时第二光引导件408b的作用除了通过反射使得第一波长光能够与第二波长光主光轴重合外，另一作用在于通过改变第一波长光的光束角分布，对光束进行汇聚。需要说明的是，第二光引导件408b的凹面反射面在一凹面结构上镀制金属反射膜的结构。在其他实施方式中，也可以通过镀制介质反射膜等方式实现。

第二光源203发射的补偿光经区域分光片404a的透补区域404a2透射后入射至收集透镜205，并经收集透镜205收集后传输至波长转换装置206。进一步的，补偿光经波长转换装置206的波长转换区段上设置的波长转换材料散射。补偿光经散射后与受激与沿相同光路传输，进入至匀光元件212。补偿光传输过程中各光学元件对于补偿光的光学处理与对于第二波长光的光学处理相同。

在一个实施例中，若省略第二光源203，则相应的区域分光片404a的透补区域404a2也可以省略。

本实施例仅对图14A所示的实施例与第一至七部分实施例的区别进行了描述，至于未描述的各光学元件对于光束的光学处理以及光束传输过程等，可参考第一至六部分实施例，在此不作赘述。

第八部分实施例：

如图15所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、区域分光片404b、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜307、光引导件408，其中光引导件408包括第一光引导件408a和第二光引导件408b、第二中继透镜310。

本实施例采用区域分光片404b、第一光引导件408a和第二光引导件408b 分别替换图14 A所示的实施例中的区域分光片404a、第一光引导件408a和第二光引导件408b。

其中，区域分光片404b与区域分光片404a相同的是，也包含第一区域 404a1、透补区域404a2、第三区域404a3和第四区域404a4，且各区域对于第一波长光、第二波长光以及补偿光的穿透特性相对于区域分光片404a维持不变。不同的是，对于区域分光片404b，其第一区域404a1相对于第三区域404a3 远离收集透镜205；而对于区域分光片404a，其第一区域404a1相对于第三区域404a3接近收集透镜205。

第一波长光经第一中继透镜307收集并传输至第二光引导件408b，第二光引导件408b位于第一光引导件408a反射的第二波长光的光路上，且第二光引导件408b接收的第一波长光的主光轴与第一光引导件408a反射的第二波长光的主光轴汇聚于第二光引导件408b的反射面，且第二光引导件408b 将其所接收的第一波长光沿第一光引导件408a反射的第二波长光的主光轴方向反射，从而使得第一波长光的主光轴与第二波长光的主光轴重合。

第一光引导件408a与第二光引导件408b一样，也具有反射第一波长光的特性，但是，本实施例不限制第一光引导件408a对于第一波长光的穿透特性，第一光引导件408a可以具有透射第一波长光的特性，或者具有反射第一波长光的特性，或者具有对于第一波长光部分透射以及部分反射的特性，等等。

需要说明的是，此实施例中的区域分光片404b可以相当于一第二光引导件与一第一光引导件叠加设置。该第二光引导件具有反射激发光的特性，该第一光引导件具有反射第二波长光的特性。该第二光引导件和该第一光引导件相互不影响各自对于激发光和第二波长光的引导；当该第二光引导件位于第二波长光入射至该第一光引导件的光路上时，该第二光引导件透射第二波长光；当该第一光引导件位于激发光入射至该第二光引导件的光路上时，该第一光引导件透射激发光。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输和光学处理可参考第七部分实施例，在此不作赘述。

第九部分实施例：

如图16所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、第一光引导件408a、第二光引导件408b、补偿光引导件204c、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜307、激发光引导件209c1、第二中继透镜310。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输以及光学处理可参考第三部分实施例和第七部分实施例，在此不作赘述。

第十部分实施例：

如图17所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、第一光引导件408a、第二光引导件408b、补偿光引导件204c、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜307、激发光引导件209d1、第二中继透镜310。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输以及光学处理可参考第四部分实施例和第八部分实施例，在此不作赘述。

第十一部分实施例：

如图18所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、第二光源203、第一光引导件204a、第二光引导件204b、第三光引导件408b以及第四光引导件408a、收集透镜205、波长转换装置206、第一中继透镜307、第二中继透镜310。

其中，第一波长光经收集透镜205收集后，透射第一光引导件204a，并进一步入射至第二光引导件204b，经第二光引导件204b反射后，传输至第一中继透镜307。

第二光引导件204b位于第一光引导件204a反射的第二波长光的光路的反向延长路径上，且第二光引导件204b接收的第一波长光的主光轴4e2与第一光引导件204a接收的第二波长光的主光轴4e1的距离大于：第二光引导件 204b反射的第一波长光的主光轴4e4与第一光引导件204a反射的第二波长光的主光轴4e3的距离，从而使得在传输过程中第一波长光与第二波长光的主光轴的距离变得更靠近。

第三光引导件408b的功能与第二光引导件204b相同，第三光引导件408b 与第二光引导件204b的区别仅在于二者相对于第四光引导件408a反射的第二波长光的主光轴的角度不同。由于，第一波长光入射至第二光引导件204b 的入射角和入射至第三光引导件408b的入射角是不同的，因此，相适应的，为了将第一波长光沿第四光引导件408a反射的第二波长光的主光轴方向反射，二者相对于第四光引导件408a反射的第二波长光的主光轴的角度是不同的。其中，第三光引导件408b相对于第四光引导件408a反射的第二波长光的主光轴的角度为：垂直于第三光引导件408b的反射面的直线与第四光引导件 408a反射的第二波长光的主光轴的夹角。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输以及光学处理可参考第二部分实施例和第八部分实施例，在此不作赘述。

第十二部分实施例：

如图19A所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、匀光装置202、第二光源203、区域分光片504、收集透镜205、波长转换装置506、第一中继透镜307、反射元件308、第二中继透镜310、滤光轮211 和匀光元件212。

与图8所示的实施例不同的是：

如图19B所示，区域分光片504包括第一区域5041、第二区域5042和第三区域5043。其中：第一区域5041具有透射第一波长光以及反射第二波长光和补偿光的特性。第二区域5042具有透射补偿光和反射第一波长光的特性；若补偿光与第二波长光具有交叠的波长范围，则第二区域5042还透射第二波长光中交叠波长范围内的光；本实施例不限制第二区域5042对于第二波长光中交叠波长范围外的光的穿透特性；优选的，第二区域5042可以反射第二波长光中交叠波长范围外的光。第三区域5043具有反射第二波长光和补偿光的特性；本实施例不限制第三区域5043对于第一波长光的穿透特性。当第三区域5043对于第一波长光具有透射特性时可以与第一区域5041融合为一个区域。

第一激发光透射区域分光片504的第一区域5041，并由收集透镜205收集并传输至波长转换装置506。

波长转换装置506相对于波长转换装置206的区别在于：第一激发光经波长转换装置506的非波长转换区段反射后形成的第一波长光的主光轴与从波长转换装置506出射的第二波长光的主光轴重合。

以波长转换装置506为圆盘结构、其非波长转换区段和波长转换区段围拼成圆环状为例，非波长转换区段和波长转换区段绕波长转换装置506的中心轴旋转。图19C至19E示出非波长转换区段的径向剖面的示意图。该径向剖面可以理解为以经过波长转换装置506的中心轴的平面切剖非波长转换区段得到的剖面。相应地，波长转换装置506的非波长转换区段的立体轮廓可以通过图19C、19D和19E所示的形状5c、和5d和5e绕波长转换装置506 的中心轴5061旋转预定角度而得到。

如图19C、19D和19E所示，第一波长光51经过反射面52c、52d和52e 反射。第一波长光51的主光轴与从波长转换装置506的波长转换区段出射的第二波长光的主光轴重合。其中，反射面52c、52d和52e分别为凸面、凹面和平面。但是，本发明不以此为限定，所有将第一波长光反射形成与第二波长光的主光轴重合的反射面都属于本发明保护的范围。

由于从波长转换装置506出射的第一波长光已经与从波长转换装置506 出射的第二波长光的主光轴重合，因此，图19A所示的实施例相对于图8A 所示的实施例相应地省略了第二光引导件。

需要说明的是，此实施例中的区域分光片504可以相当于一第二光引导件与一第一光引导件叠加设置。该第二光引导件具有反射激发光的特性，该第一光引导件具有反射第二波长光的特性。该第二光引导件和该第一光引导件相互不影响各自对于激发光和第二波长光的引导；当该第二光引导件位于第二波长光入射至该第一光引导件的光路上时，该第二光引导件透射第二波长光；当该第一光引导件位于激发光入射至该第二光引导件的光路上时，该第一光引导件透射激发光。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输以及光学处理可参考第六部分实施例，在此不作赘述。

第十三部分实施例：

如图20所示，在一个实施例中，一种发光装置，包括第一光源201、匀光装置202、第二光源203、第一光引导件608a和608b，第二光引导件604 和609、收集透镜605a、收集透镜605b、波长转换装置606、第一中继透镜 607、第二中继透镜310、滤光轮211和匀光元件212。

本实施例与第六部分实施例的主要区别在于：第六部分实施例中的波长转换装置的波长转换区段为反射式波长转换区段，第二波长光与第一波长光从波长转换装置的同一侧出射；而在本实施例中，波长转换装置606的波长转换区段为透射式波长转换区段，第二波长光与第一波长光从波长转换装置 606的不同侧出射。

本实施例中，第一光源201发射的第一激发光经匀光装置202匀光后入射至收集透镜605a，经收集透镜605a收集后传输至波长转换装置606。波长转换装置606的非波长转换区段反射第一激发光得到第一波长光，第一波长光进一步经收集透镜605a收集并传输至第二光引导件604，第二光引导件604 将第一波长光反射至第一中继透镜607，第一波长光进一步地由第一中继透镜 607收集并传输至第二光引导件609，并由第二光引导件609反射至第二中继透镜310。其中，第一光引导件608b不影响第一波长光的传输，具有透射第一波长光的特性。

波长转换装置606的波长转换区段接收第一激发光，并受激产生第二波长光，第二波长光经收集透镜605b收集后入射至第一光引导件608a，并经第一光引导件608a反射至第一光引导件608b，进一步由第一光引导件608b反射至第二中继透镜310。第二中继透镜310收集第一波长光以及第二波长光，并将第一波长光和第二波长光传输至滤光轮211。

其中，第一波长光进入匀光元件212的主光轴与第二波长光进入匀光元件的主光轴重合。

本实施例中未描述的各光学元件的功能和特性以及光束的传输以及光学处理可参考第六部分实施例，在此不作赘述。

第十四部分实施例：

如图21所示，图21为本发明的发光装置的结构示意图。发光装置包括第一光源201、第一光引导件204a、第二光引导件204b、波长转换装置206，、收集透镜205、第一中继透镜207、反射片208、第二中继透镜210，此外，光源装置还包括第二光源203、匀光装置202、滤光轮211、积分棒212和补偿光引导件213。

与上述包括第二光源203的实施例不同的是，上述各实施例中，第二光源203发出的补偿光先入射到波长转换区段，然后经散射反射后形成朗伯分布的光并与第二波长光一同出射，即补偿光与第二波长光在波长转换区段的发光表面位置合光；而本实施例部分的第二光源203发出的补偿光不入射至波长转换区段，而是在第二波长光产生后，通过补偿光引导件213与第二波长光合光。该技术方案避免了补偿光被波长转换装置散射而造成的光损失，极大的提高了补偿光的光利用率。

在本实施例中，补偿光引导件213设置于第二波长光的出射光路上，具体地，设置于积分棒212的出射光路上，第二波长光和补偿光分别从两个方向入射于补偿光引导件213，从而合为一束。补偿光引导件213可以如图所示，在一个透明基板上设置小反射区来实现，其中补偿光入射到小反射区，被小反射区反射，第二波长光覆盖补偿光引导件213的大部分区域，入射到非小反射区的透明基板的第二波长光直接透射。进一步地，还可以通过镀膜使得小反射区仅反射补偿光波长范围的光，透射其他波长范围的光。在一个实施方式中，还可以将补偿光引导件213对第二波长光和补偿光的透射反射特性调换，可以通过在反射片上设置补偿光透射区域来实现该技术方案。

在本实施例中，补偿光引导件213设置在积分棒212的出射光路上，在其他实施方式中，补偿光引导件213也可以设置于其他位置，例如，可以设置于积分棒212的入射光的光路上，或者设置于波长转换装置与滤光轮之间的光路上。总之，本实施例部分的技术方案宗旨在于，避免补偿光入射到波长转换区段，从而避免补偿光因波长转换区段的散射而造成的光损失。

本实施例关于第二光源203发出的补偿光与第二波长光合光的技术特征可以应用到本发明其他实施方式中，本实施例未详细描述的各光学元件对于光束的光学处理以及光束传输过程等，可参照上述各实施例的描述，此处不再赘述。

本发明还提供一种投影系统，该投影系统包括上述任一实施例所示的发光装置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (30)

1.一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；

所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光；

所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；

所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换装置由环形或扇形的所述波长转换区段和所述波长非转换区段拼接而成，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；

其中所述第一波长光和所述第二波长光的波长覆盖范围不同；

所述光引导系统还用于引导所述第一波长光和第二波长光沿出射光通道出射；

所述光引导系统至少包括第一光引导件和第二光引导件，所述第一光引导件设置在所述第一激发光的光路上，所述第一光引导件透射或反射所述第一激发光；

所述第二光引导件设置在所述第二波长光的光路上，所述第二光引导件透射或反射所述第二波长光；

所述发光装置还包括光轴校正元件，所述第一波长光和所述第二波长光由所述第一光引导件、所述第二光引导件和所述光轴校正元件的共同作用而改变光束的传播方向，从而使得所述第一波长光的主光轴与所述第二波长光的主光轴平行；

所述光轴校正元件包括第一面和第二面，所述第一面上设置有微结构，所述微结构改变入射至其上的光束的行进方向，并使光束从所述第二面出射。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括一驱动装置，所述驱动装置周期性运动以使得所述波长转换区段和所述非波长转换区段分时位于所述第一激发光的光路上，

所述波长转换区段至少包括一发光层，所述发光层为有机粘接材料荧光粉层、无机粘接材料荧光粉层或荧光陶瓷中的一种。

3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述非波长转换区段至少包括一用于对第一激发光反射的反射层或光学膜层，所述反射层包括用于镜面反射的金属反射层或用于散射的漫反射层；

所述光学膜层包括可对第一激发光波段反射的介质膜层、滤光层或二向色片中的一种。

4.一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；

所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光，所述第一激发光沿入射光通道入射至所述光引导系统；

所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；

所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；

所述光引导系统还用于引导所述第一波长光和第二波长光沿出射光通道出射；

其中，所述第一激发光经所述光引导系统后斜射向所述波长转换装置；

所述光引导系统至少包括第一光引导件和第二光引导件，所述第一光引导件设置在所述第一激发光的光路上，所述第一光引导件透射或反射所述第一激发光；

所述第二光引导件设置在所述第二波长光的光路上，所述第二光引导件透射或反射所述第二波长光；

所述发光装置还包括光轴校正元件，所述第一波长光和所述第二波长光由所述第一光引导件、所述第二光引导件和所述光轴校正元件的共同作用而改变光束的传播方向，从而使得所述第一波长光的主光轴与所述第二波长光的主光轴平行；

所述光轴校正元件包括第一面和第二面，所述第一面上设置有微结构，所述微结构改变入射至其上的光束的行进方向，并使光束从所述第二面出射。

5.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统包括透镜系统，所述透镜系统设置在所述第一激发光的光路上，所述第一激发光从所述透镜系统的非中心位置入射，使得所述第一激发光与所述第一波长光的光路不重叠。

6.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述第一激发光经所述第一光引导件透射进入所述透镜系统，经所述透镜系统收集进入所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统入射至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光至出射光通道。

7.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述第二光引导件设置在所述第一光引导件和所述第一光源的光路上，所述第一激发光经所述第一光引导件透射进入所述透镜系统，经所述透镜系统收集进入所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集进入所述第一光引导件，经所述第一光引导件透射进入所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光至出射光通道。

8.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统还包括第一中继透镜和反射元件，所述第一中继透镜用于收集经所述第一光引导件反射的所述第二波长光和经所述第二光引导件反射的第一波长光，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光和所述第二波长光传输至所述反射元件，所述反射元件反射所述第一波长光和所述第二波长光。

9.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统还包括第三光引导件，所述第三光引导件设置于所述第一中继透镜和所述反射元件的光路上，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光传输至所述第三光引导件，所述第三光引导件发射所述第一波长光。

10.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统还包括光学膜片，所述光学膜片包括第一区域、第三区域和第四区域；

所述第一区域透射所述第一激发光和第一波长光并反射所述第二波长光；

所述第三区域反射所述第一激发光、所述第一波长光和所述第二波长光；

所述第四区域反射所述第二波长光。

11.如权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述第一激发光经所述第一区域透射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光并入射进入述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第三区域，所述第三区域反射所述第一波长光至所述第一光引导件，所述第一光引导件透射所述第一波长光至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

12.如权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述第一激发光经所述第一区域透射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光并入射进入述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第三区域，所述第三区域反射所述第一波长光至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

13.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统至少还包括一激发光引导件，所述激发光引导件设置于所述第一光引导件和所述波长转换装置的光路上，所述激发光引导件反射或透射所述第一激发光和第一波长光。

14.如权利要求13所述的发光装置，其特征在于，所述第一激发光经所述激发光引导件反射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光至所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第一光引导件，所述第一光引导件透射所述第一波长光至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

15.如权利要求13所述的发光装置，其特征在于，所述第一激发光经所述激发光引导件反射进入所述透镜系统，所述透镜系统收集所述第一激发光至所述波长转换装置，所述波长转换装置反射所述第一激发光得到所述第一波长光，所述第一波长光经所述透镜系统收集至所述第二光引导件，所述第二光引导件反射所述第一波长光。

16.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统包括第一中继透镜、第三光引导件和第四光引导件；

其中所述第一中继透镜用于收集经所述第一光引导件反射的第二波长光和经所述第二光引导件反射的第一波长光，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光和所述第二波长光传输至所述第三光引导件，所述第三光引导件反射所述第一波长光且透射所述第二波长光至所述第四光引导件，所述第四光引导件反射所述第二波长光。

17.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统包括第一中继透镜、第三光引导件和第四光引导件；

其中所述第一中继透镜用于收集经所述第一光引导件反射的第二波长光和经所述第二光引导件反射的第一波长光，所述第一中继透镜将收集的所述第一波长光和所述第二波长光传输至所述第四光引导件，所述第四光引导件反射所述第二波长光且透射所述第一波长光至所述第三光引导件，所述第三光引导件反射所述第一波长光。

18.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统还包括反射元件和光学膜片；

所述反射元件用于反射所述第一激发光、第一波长光和第二波长光；

所述光学膜片包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域透射所述第一激发光和第一波长光且反射所述第二波长光，所述第二区域反射所述第一激发光和第一波长光，所述第三区域反射所述第二波长光。

19.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统还包括至少三个激发光引导件，其中所述激发光引导件设置于所述第一激发光的光路上，其中任一所述激发光引导件反射所述第一激发光且透射所述第二波长光。

20.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述第一激发光的主光轴平行于所述透镜系统的中心轴方向入射；或

所述第一激发光的主光轴非平行于所述透镜系统的中心轴方向入射。

21.一种发光装置，其特征在于，包括光源、光引导系统和波长转换装置；

所述光源包括第一光源，所述第一光源用于发射第一激发光；

所述光引导系统用于将所述第一激发光引导至所述波长转换装置；

所述波长转换装置至少包括一波长转换区段和一非波长转换区段，所述波长转换区段受所述第一激发光的激发而产生第二波长光，所述非波长转换区段反射所述第一激发光得第一波长光；

所述光引导系统还用于收集所述第一波长光和第二波长光，所述第一波长光和第二波长光在进入出射光通道前的主光轴平行且距离小于阈值；

所述光引导系统至少包括第一光引导件和第二光引导件，所述第一光引导件设置在所述第一激发光的光路上，所述第一光引导件透射或反射所述第一激发光；

所述第二光引导件设置在所述第二波长光的光路上，所述第二光引导件透射或反射所述第二波长光；

所述发光装置还包括光轴校正元件，所述第一波长光和所述第二波长光由所述第一光引导件、所述第二光引导件和所述光轴校正元件的共同作用而改变光束的传播方向，从而使得所述第一波长光的主光轴与所述第二波长光的主光轴平行；

所述光轴校正元件包括第一面和第二面，所述第一面上设置有微结构，所述微结构改变入射至其上的光束的行进方向，并使光束从所述第二面出射。

22.如权利要求21所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统包括中继透镜组件，所述中继透镜组件用于收集所述第一波长光和第二波长光，使得所述第一波长光和第二波长光按照预定光学扩展量进入所述出射光通道。

23.如权利要求22所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统至少包括第一光引导件和第二光引导件，所述第一光引导件设置在第二波长光的光路上，所述第一光引导件用于引导所述第二波长光；

所述第二光引导件设置在第一波长光的光路上，所述第二光引导件用于引导所述第一波长光，使得在进入所述出射光通道前的所述第一波长光和所述第二波长光的主光轴重合。

24.如权利要求1-23任一所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统至少包括反射镜、透镜或光学膜片中的一种。

25.如权利要求24所述的发光装置，其特征在于，所述光引导系统包括曲面反射镜，用于改变入射光的方向和角分布；或者

所述光学引导系统包括平面反射镜与透镜，所述平面反射镜用于改变所述入射光的方向，所述透镜用于改变所述入射光的角分布。

26.根据权利要求24所述的发光装置，其特征在于，所述光学引导系统包括凸面反射镜、凹面反射镜、平面反射镜与凹透镜的组合或平面反射镜与凸透镜的组合。

27.如权利要求1-23任一所述的发光装置，其特征在于，所述光源还包括第二光源，所述第二光源用于出射补偿光；

所述光引导系统包括补偿光引导件，所述补偿光引导件设置于所述补偿光的光路上，其中所述补偿光引导件引导所述补偿光与所述第二波长光的光轴重合。

28.如权利要求1-23任一所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置包括匀光装置，所述匀光装置设置于所述第一激发光的光路上，所述匀光装置用于对所述第一光源出射的第一激发光进行匀光，所述匀光装置包括复眼透镜组、积分棒或导光棒中的一种。

29.如权利要求28所述的发光装置，其特征在于，所述复眼透镜组包括沿所述第一激发光方向依次设置的第一透镜阵列和第二透镜阵列，组成所述第一透镜阵列的各透镜单元在所述波长转换装置表面重叠成像。

30.一种投影系统，包括权利要求1-29任一所述的发光装置，还包括空间光调制系统装置和镜头系统。

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