CN117471833A - 照明系统及投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种照明系统，其包括第一反射组件、第二反射组件、第三反射元件、第一分合光元件以及透镜。第一反射组件以及第二反射组件用以分别反射第一色光束以及另一第一色光束。第三反射元件用以反射第二色光束与另一第二色光束。第一分合光元件用以使第二色光束与另一第二色光束穿过，并反射第一色光束和另一第一色光束。离开第一分合光元件的第一色光束、另一第一色光束、第二色光束和另一第二色光束分别在透镜上形成彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域以及彼此不重叠的第三照射区域和第四照射区域，且第一照射区域和第二照射区域各自重叠第三照射区域的至少一部分与第四照射区域的至少一部分。本发明提供的照明系统以及投影装置的出光均匀度好。

Description

照明系统及投影装置
技术领域
本发明涉及一种投影技术，且特别涉及一种照明系统及投影装置。
背景技术
近年来，可携带式投影装置的出现增加了使用上的便利性，还能满足不同情境的使用需求。为了减少投影装置的制造成本以及缩小投影装置的体积，用于产生不同色光的多个光源会被模块化地制作在同一块板材上。然而，这些光源在板材上的排列方式并没有对称性，容易影响光束在投影面上的亮度均匀性。
发明内容
本发明提供一种照明系统，其出光均匀度较好。
本发明提供一种投影装置，其投影画面的亮度均匀性较好，且投影装置的光机的设计弹性也较大。
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。
为实现上述目的之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。照明系统包括第一光源模块、第二光源模块、第一反射组件、第二反射组件、第三反射元件、第一分合光元件以及透镜。第一光源模块用以产生第一色光束与第二色光束。第二光源模块用以产生另一第一色光束与另一第二色光束。第一反射组件设置在第一色光束的传递路径上，用以反射第一色光束。第二反射组件设置在另一第一色光束的传递路径上，用以反射另一第一色光束。第三反射元件设置在第二色光束以及另一第二色光束的传递路径上，且用以反射第二色光束以及另一第二色光束。第一分合光元件设置在来自第一反射组件的第一色光束的传递路径、来自第二反射组件的另一第一色光束的传递路径以及来自第三反射元件的第二色光束与另一第二色光束的传递路径上。第一分合光元件用以使第二色光束与另一第二色光束穿过，并且反射第一色光束和另一第一色光束。透镜设置在来自第一分合光元件的第一色光束、另一第一色光束、第二色光束及另一第二色光束的传递路径上。第一色光束和另一第一色光束分别在透镜上形成彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域。第二色光束和另一第二色光束分别在透镜上形成彼此不重叠的第三照射区域和第四照射区域，且第一照射区域和第二照射区域各自重叠第三照射区域的至少一部分与第四照射区域的至少一部分。
为实现上述目的之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。投影装置包括照明系统、光阀及投影镜头。照明系统包括第一光源模块、第二光源模块、第一反射组件、第二反射组件、第三反射元件、第一分合光元件以及透镜。第一光源模块用以产生第一色光束与第二色光束。第二光源模块用以产生另一第一色光束与另一第二色光束。第一反射组件设置在第一色光束的传递路径上，用以反射第一色光束。第二反射组件设置在另一第一色光束的传递路径上，用以反射另一第一色光束。第三反射元件设置在第二色光束以及另一第二色光束的传递路径上，且用以反射第二色光束以及另一第二色光束。第一分合光元件设置在来自第一反射组件的第一色光束的传递路径、来自第二反射组件的另一第一色光束的传递路径以及来自第三反射元件的第二色光束与另一第二色光束的传递路径上。第一分合光元件用以使第二色光束与另一第二色光束穿过，并且反射第一色光束和另一第一色光束。透镜设置在来自第一分合光元件的第一色光束、另一第一色光束、第二色光束及另一第二色光束的传递路径上。第一色光束和另一第一色光束分别在透镜上形成彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域。第二色光束和另一第二色光束分别在透镜上形成彼此不重叠的第三照射区域和第四照射区域，且第一照射区域和第二照射区域各自重叠第三照射区域的至少一部分与第四照射区域的至少一部分。第一色光束、另一第一色光束、第二色光束及另一第二色光束在离开透镜后形成照明光束。光阀设置在照明光束的传递路径上，且用以将照明光束转换为影像光束。投影镜头设置在影像光束的传递路径上，用以将影像光束投射出投影装置。
基于上述，在本发明的一实施例的照明系统及投影装置中，来自第一光源模块的第一色光束在经由第一反射组件和第一分合光元件的反射后在透镜上形成第一照射区域。来自第二光源模块的另一第一色光束在经由第二反射组件和第一分合光元件的反射后在透镜上形成第二照射区域。来自第一光源模块的第二色光束在经由第三反射元件的反射后穿过第一分合光元件，并且在透镜上形成第三照射区域。来自第二光源模块的另一第二色光束在经由第三反射元件的反射后穿过第一分合光元件，并且在透镜上形成第四照射区域。借由彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域各自重叠于第三照射区域的至少一部分和第四照射区域的至少一部分，能有效提升照明系统的出光均匀度，并且大幅降低投影装置的光机设计难度。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的投影装置的示意图。
图2是图1的照明系统的放大示意图。
图3及图4分别是图1的照明系统在不同视角下的示意图。
图5是图1的照明系统的俯视示意图。
图6是图2的照明系统的局部放大示意图。
图7A至图7C是图2的两个光源模块的不同色光束在透镜上的照射区域示意图。
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，在以下配合参考视图的一优选实施例作出的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语(例如：上、下、左、右、前或后等)仅是参考附加视图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
请参照图1，图1是依照本发明的一实施例的投影装置的示意图。投影装置10包括照明系统100、光阀200和投影镜头300。照明系统100用以提供照明光束ILB。光阀200设置在照明光束ILB的传递路径上，且用以将照明光束ILB转换(convert)为影像光束IMB。投影镜头300设置在影像光束IMB的传递路径上，且用以将影像光束IMB投射至屏幕或是其他可用于成像的物件上。举例来说，光阀200可以是数字微镜元件(digital micro-mirrordevice，DMD)、硅基液晶(liquid-crystal-on-silicon，LCOS)面板或穿透式液晶面板(transmissive liquid crystal panel)，但本发明不限于此。投影镜头300例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头300也可以包括平面光学镜片。于此，本实施例对投影镜头300的型态及其种类并不加以限制。
请同时参照图2至图4，图2是图1的照明系统的放大示意图。图3及图4分别是图1的照明系统在不同视角下的示意图。照明系统100包括第一光源模块LSM1、第二光源模块LSM2、第一反射组件110、第二反射组件120、反射元件130(即第三反射元件)以及第一分合光元件140。举例来说，在本实施例中，第一光源模块LSM1和第二光源模块LSM2各自可包括分别用以产生第一色光束(第一色光束LB1a和另一第一色光束LB1b)、第二色光束(第二色光束LB2a和另一第二色光束LB2b)和第三色光束(第三色光束LB3a和另一第三色光束LB3b)的第一光源LS1、第二光源LS2和第三光源LS3。在本实施例中，第一光源LS1、第二光源LS2和第三光源LS3例如分别用以产生红光、绿光和蓝光的发光二极管(Light-emitting Diode,LED)、激光二极管(Laser Diode,LD)或其组合、或其他合适的光源，但不限于此。
在本实施例中，四个第一光源LS1、三个第二光源LS2和两个第三光源LS3可集成在同一板材上，并且封装成本实施例的光源模块，例如第一光源模块LSM1或第二光源模块LSM2。在其他实施例中，光源模块所包含的光源种类(例如光源波长)和对应的光源数量可根据实际的产品应用进行调整。
请同时参照图5，图5是图1的照明系统的俯视示意图。举例来说，本实施例的第一光源模块LSM1和第二光源模块LSM2的长轴可以沿着图2中的方向D2进行排列。在垂直于方向D2的参考平面上，第一光源模块LSM1和第二光源模块LSM2各自的第一光源LS1和第二光源LS2(或第三光源LS3)沿着一排列方向AD排列，且三个第二光源LS2和两个第三光源LS3的排列方向(例如方向D2)平行于四个第一光源LS1的排列方向。在一实施例中，排列方向AD与方向D2可相互垂直。特别注意的是，第一光源模块LSM1的第一光源LS1和第二光源LS2(或第三光源LS3)沿着排列方向AD错位于第二光源模块LSM2的第一光源LS1和第二光源LS2(或第三光源LS3)。也就是在垂直于方向D2的参考平面上，第一光源模块LSM1的第一光源LS1、第二光源模块LSM2的第一光源LS1、第一光源模块LSM1的第二光源LS2(或第三光源LS3)和第二光源模块LSM2的第二光源LS2(或第三光源LS3)依序沿着排列方向AD排列。
进一步而言，第一反射组件110设置在来自第一光源模块LSM1的第一色光束LB1a的传递路径上，且用以反射第一色光束LB1a。第二反射组件120设置在来自第二光源模块LSM2的另一第一色光束LB1b的传递路径上，且用以反射另一第一色光束LB1b。反射元件130设置在来自第一光源模块LSM1的第二色光束LB2a以及来自第二光源模块LSM2的另一第二色光束LB2b的传递路径上，且用以反射第二色光束LB2a和另一第二色光束LB2b。
第一分合光元件140设置在来自第一反射组件110的第一色光束LB1a的传递路径、来自第二反射组件120的另一第一色光束LB1b的传递路径以及来自反射元件130的第二色光束LB2a与另一第二色光束LB2b的传递路径上。第一分合光元件140用以让第二色光束LB2a和另一第二色光束LB2b穿过，并且反射第一色光束LB1a和另一第一色光束LB1b。
详细而言，在本实施例中，第一反射组件110可包括反射元件111(即第一反射元件)和反射元件112(即第四反射元件)。反射元件111设置在来自第一光源模块LSM1的第一色光束LB1a的传递路径上。反射元件112设置在来自反射元件111的第一色光束LB1a的传递路径上。举例来说，第一光源模块LSM1的第一光源LS1产生的第一色光束LB1a沿着方向D1传递(如图3及图4所示)至反射元件111。第一色光束LB1a在经由反射元件111的反射后改为沿着方向D3传递并入射反射元件112。经由反射元件112反射的第一色光束LB1a沿着方向D2传递并且入射第一分合光元件140。在一实施例中，方向D1、方向D2与方向D3可相互垂直。
相似地，第二反射组件120可包括反射元件121(即第二反射元件)和反射元件122(即第五反射元件)。反射元件121设置在来自第二光源模块LSM2的另一第一色光束LB1b的传递路径上，反射元件122设置在来自反射元件121的另一第一色光束LB1b的传递路径上。举例来说，第二光源模块LSM2的第一光源LS1产生的另一第一色光束LB1b沿着方向D1传递至反射元件121。另一第一色光束LB1b在经由反射元件121的反射后改为沿着方向D3传递并入射反射元件122。经由反射元件122反射的另一第一色光束LB1b沿着方向D2传递并且入射第一分合光元件140。
更具体地说，来自第一光源模块LSM1的第一光源LS1的第一色光束LB1a的主光轴平行于且不重叠于来自第二光源模块LSM2的另一第一光源LS1的另一第一色光束LB1b的主光轴。
另一方面，在本实施例中，照明系统100还可包括第二分合光元件161和第三分合光元件162。第二分合光元件161设置在来自第一光源模块LSM1的第二光源LS2的第二色光束LB2a的传递路径以及来自第一光源模块LSM1的第三光源LS3的第三色光束LB3a的传递路径上。第三分合光元件162设置在来自第二光源模块LSM2的第二光源LS2的另一第二色光束LB2b的传递路径以及来自第二光源模块LSM2的第三光源LS3的另一第三色光束LB3b的传递路径上。
请同时参照图6，图6是图2的照明系统的局部放大示意图。详细而言，第二分合光元件161和第三分合光元件162各自包括透光基板165、第一光传递元件167和第二光传递元件168。透光基板165具有朝向来自光源模块(第一光源模块LSM1或第二光源模块LSM2)的第二色光束(第二色光束LB2a或另一第二色光束LB2b)或第三色光束(第三色光束LB3a或另一第三色光束LB3b)的表面165s1以及背向光源模块的另一表面165s2。第一光传递元件167和第二光传递元件168分别设置在透光基板165的相反的两侧面上(表面165s1和表面165s2)。
透光基板165的材料例如是玻璃或其他可透光材料。第一光传递元件167和第二光传递元件168的材料可选自二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、或其他合适的材料，但不限于此。在一些实施例中，第一光传递元件167和第二光传递元件168的材料不相同。在另一些实施例中，第一光传递元件167和第二光传递元件168的材料可相同，但第一光传递元件167和第二光传递元件168的材料的厚度可不相同。特别说明的是，此处的“光传递元件”被定义为可提供反射特定波长的光束或使特定波长的光束穿透的光传递效果的元件。
在本实施例中，第一光传递元件167例如是附着于透光基板165上且具有分光功能的介电层镀膜，其对于不同波长的光束具有选择性。因此，可对波长不同的入射光束分别提供不同的光传递效果(例如反射或穿透)而获得分光效果。
举例来说，第一光传递元件167被设计成可反射第二色光束(LB2a、LB2b)(例如绿光激光)并可使第三色光束(LB3a、LB3b)(例如蓝光激光)穿透，而第二光传递元件168被设计成可反射第三色光束(LB3a、LB3b)。在其他实施例中，第一光传递元件167和第二光传递元件168各自的反射光波长或穿透光波长可视实际的产品应用而进行调整。
更具体地，在本实施例中，入射第二分合光元件161的第二色光束LB2a可经由第二分合光元件161的第一光传递元件167反射而离开第二分合光元件161，入射第三分合光元件162的另一第二色光束LB2b可经由第三分合光元件162的第一光传递元件167反射而离开第三分合光元件162。入射第二分合光元件161的第三色光束LB3a在穿过第二分合光元件161的第一光传递元件167和透光基板165并经由第二光传递元件168的反射后，再一次地穿过透光基板165和第一光传递元件167而离开第二分合光元件161。入射第三分合光元件162的另一第三色光束LB3b在穿过第三分合光元件162的第一光传递元件167和透光基板165并经由第三分合光元件162的第二光传递元件168的反射后，再一次地穿过第三分合光元件162的透光基板165和第一光传递元件167而离开第三分合光元件162。
特别注意的是，来自第一光源模块LSM1的第二色光束LB2a和第三色光束LB3a相互平行，且离开第二分合光元件161的第二色光束LB2a和第三色光束LB3a的主光轴(即如图6所示的LB2a及LB3a)的传递路径相互平行但不重合。来自第二光源模块LSM2的另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b相互平行，且离开第三分合光元件162的另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b的主光轴的传递路径相互平行但不重合。在另一实施例中，可依照使用需求，将离开第二分合光元件161(第三分合光元件162)的第二色光束LB2a和第三色光束LB3a(另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b)的主光轴的传递路径设计为相互平行且重合，以达到光束中心对准光束中心的合光效果。
请继续参照图2至图5，在本实施例中，照明系统100还可选择性地包括透镜组170，其被设置在来自第二分合光元件161的第二色光束LB2a和第三色光束LB3a的传递路径以及来自第三分合光元件162的另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b的传递路径上。透镜组170具有光轴OA1。特别注意的是，第二分合光元件161与第三分合光元件162分别设置在透镜组170的光轴OA1的相对两侧。更具体而言，第二分合光元件161与第三分合光元件162分别设置在穿过光轴OA1且垂直方向D3的参考平面的相对两侧。且第二分合光元件161与第三分合光元件162沿着光轴OA1的轴向分别重叠于透镜组170的不相同的两区。亦即，第二分合光元件161与第三分合光元件162在透镜组170上的正投影重叠于透镜组170。
在本实施例中，透镜组170例如由至少两片透镜组成，且用以将来自第二分合光元件161的第二色光束LB2a和第三色光束LB3a以及来自第三分合光元件162的另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b进行扩束。穿过透镜组170的第二色光束LB2a、第三色光束LB3a、另一第二色光束LB2b以及另一第三色光束LB3b沿着方向D2传递并入射反射元件130。
请同时参照图2以及图7A至图7C，图7A至图7C是图2的两个光源模块的不同色光束在透镜上的照射区域示意图。照明系统100还包括透镜150，其被设置在来自第一分合光元件140的第一色光束LB1a、另一第一色光束LB1b、第二色光束LB2a以及另一第二色光束LB2b的传递路径上。来自第一分合光元件140的第一色光束LB1a和另一第一色光束LB1b分别在透镜150上形成彼此不重叠的第一照射区域ILA1和第二照射区域ILA2(如图7A所示)。来自反射元件130并且穿过第一分合光元件140的第二色光束LB2a和另一第二色光束LB2b分别在透镜150上形成彼此不重叠的第三照射区域ILA3和第四照射区域ILA4(如图7B所示)。来自反射元件130并且穿过第一分合光元件140的第三色光束LB3a和另一第三色光束LB3b分别在透镜150上形成彼此不重叠的第五照射区域ILA5和第六照射区域ILA6(如图7C所示)。第一照射区域ILA1、第二照射区域ILA2、第三照射区域ILA3、第四照射区域ILA4第五照射区域ILA5和第六照射区域ILA6分别为第一色光束LB1a、另一第一色光束LB1b、第二色光束LB2a、另一第二色光束LB2b、第三色光束LB3a和另一第三色光束LB3b在透镜150上所形成的多个光斑的区域。
特别说明的是，借由第一反射组件110和第二反射组件120的设置，能让第一光源模块LSM1的第一光源LS1产生的第一色光束LB1a较同一个第一光源模块LSM1的第二光源LS2产生的第二色光束LB2a(或第三光源LS3产生的第三色光束LB3a)多一次的光路反射。详细地，来自第一光源模块LSM1的第二色光束LB2a在经由第二分合光元件161的反射后，其传递方向可由方向D1转变成方向D2。来自同一个第一光源模块LSM1的第一色光束LB1a在经由第一反射组件110的反射元件111和反射元件112的两次反射过程中，其传递方向先由方向D1转变成方向D3，再由方向D3转变成方向D2。由于第二反射组件120和第三分合光元件162对来自第二光源模块LSM2的色光束所起的作用相似于第一反射组件110和第二分合光元件161对来自第一光源模块LSM1的色光束所起的作用，于此便不再赘述。
因此，来自第一光源模块LSM1的第一色光束LB1a以及来自第二光源模块LSM2的另一第一色光束LB1b分别在透镜150上所形成的第一照射区域ILA1和第二照射区域ILA2的排列方向不同于来自第一光源模块LSM1的第二色光束LB2a以及来自第二光源模块LSM2的另一第二色光束LB2b分别在透镜150上所形成的第三照射区域ILA3和第四照射区域ILA4的排列方向。
举例来说，在本实施例中，第一色光束LB1a在透镜150上的第一照射区域ILA1和另一第一色光束LB1b在透镜150上的第二照射区域ILA2沿着方向D1排列，且分别位于透镜150的光轴OA2的相对两侧。更详细而言，第一色光束LB1a1和另一第一色光束LB1b在透镜150上的多个光斑沿着方向D2排列，分别形成第一照射区域ILA1与第二照射区域ILA2，且第一照射区域ILA1与第二照射区域ILA2的矩形轮廓具体化为长方形，第一照射区域ILA1与第二照射区域ILA2的长方形轮廓中的平行于方向D2的长边在透镜150上相邻，以使多个光斑皆可分布在透镜150上。第二色光束LB2a在透镜150上的第三照射区域ILA3和另一第二色光束LB2b在透镜150上的第四照射区域ILA4沿着方向D2排列，且分别位于透镜150的光轴OA2的相对两侧。更详细而言，第二色光束LB2a和另一第二色光束LB2b在透镜150上的多个光斑沿着方向D1排列，分别形成第三照射区域ILA3与第四照射区域ILA4，且第三照射区域ILA3与第四照射区域ILA4的矩形轮廓中的平行于方向D1的边在透镜150上相邻。
由于本实施例利用第二分合光元件161来反射第一光源模块LSM1产生的第二色光束LB2a和第三色光束LB3a，并且让第二色光束LB2a和第三色光束LB3a的主光轴在离开第二分合光元件161后的传递路径上相互平行但不重合。因此，第三色光束LB3a在透镜150上的第五照射区域ILA5与第二色光束LB2a在透镜150上的第三照射区域ILA3沿着方向D3至少部分不重叠。更具体而言，第三照射区域ILA3与第五照射区域ILA5的一部分重叠且另一部分不重叠。第三照射区域ILA3与第五照射区域ILA5的多个光斑的几何中心彼此不重叠。相似地，本实施例还利用第三分合光元件162来反射第二光源模块LSM2产生的另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b，并且让另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b在离开第三分合光元件162后的主光轴的传递路径上相互平行但不重合。因此，另一第三色光束LB3b在透镜150上的第六照射区域ILA6与另一第二色光束LB2b在透镜150上的第四照射区域ILA4沿着方向D3至少部分不重叠。由于另一第二色光束LB2b和另一第三色光束LB3b在透镜150上的位置关系相似于第二色光束LB2a和第三色光束LB3a在透镜150上的位置关系，于此便不再赘述。此外，本实施例的第三色光束LB3a在透镜150上的第五照射区域ILA5和另一第三色光束LB3b在透镜150上的第六照射区域ILA6也沿着方向D2排列，并且分别位于透镜150的光轴OA2的相对两侧。由于第三色光束LB3a和另一第三色光束LB3b在透镜150上的排列相似于第二色光束LB2a和另一第二色光束LB2b在透镜150上的排列，于此便不再赘述。
更具体地说，第一照射区域ILA1和第二照射区域ILA2各自沿着方向D3重叠于第三照射区域ILA3的一部分、第四照射区域ILA4的一部分、第五照射区域ILA5的一部分以及第六照射区域ILA6的一部分。从另一观点来说，第三照射区域ILA3沿着方向D3重叠于第一照射区域ILA1的一部分、第二照射区域ILA2的一部分以及第五照射区域ILA5的一部分，而第四照射区域ILA4沿着方向D3重叠于第一照射区域ILA1的一部分、第二照射区域ILA2的一部分以及第六照射区域ILA6的一部分。
也就是说，分别来自第一光源模块LSM1和第二光源模块LSM2的不同色光束(例如第一色光束(LB1a、LB1b)和第二色光束(LB2a、LB2b)，或者第一色光束(LB1a、LB1b)和第三色光束(LB3a、LB3b))在透镜150上所形成的照射区域的至少一部分会相互重叠。因此，来自不同光源模块的不同色光束可以均匀地被混光，并且有效提升照明系统100的出光均匀度，并且大幅降低投影装置10的光机设计难度。
进一步而言，在本实施例中，照明系统100可包括匀光元件(未示于图中)。透镜150可用以将来自第一分合光元件140的第一色光束LB1a、另一第一色光束LB1b、第二色光束LB2a、另一第二色光束LB2b、第三色光束LB3a以及另一第三色光束LB3b会聚在匀光元件的入光面S上，而匀光元件例如是光积分柱(optical integrator rod)，但不限于此。
综上所述，在本发明的一实施例的照明系统及投影装置中，来自第一光源模块的第一色光束在经由第一反射组件和第一分合光元件的反射后在透镜上形成第一照射区域。来自第二光源模块的另一第一色光束在经由第二反射组件和第一分合光元件的反射后在透镜上形成第二照射区域。来自第一光源模块的第二色光束在经由第三反射元件的反射后穿过第一分合光元件，并且在透镜上形成第三照射区域。来自第二光源模块的另一第二色光束在经由第三反射元件的反射后穿过第一分合光元件，并且在透镜上形成第四照射区域。借由彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域各自重叠于第三照射区域的至少一部分和第四照射区域的至少一部分，能有效提升照明系统的出光均匀度，并且大幅降低投影装置的光机设计难度。
以上所述仅为本发明的优选实施例，当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本发明说明书所作的简单的等效变化与修饰皆仍处于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书无需实现本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要分和发明名称仅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。
视图标记列表
10:投影装置
100:照明系统
110:第一反射组件
111、112、121、122、130:反射元件
120:第二反射组件
140:第一分合光元件
150:透镜
161:第二分合光元件
162:第三分合光元件
165:透光基板
165s1、165s2:表面
167:第一光传递元件
168:第二光传递元件
170:透镜组
200:光阀
300:投影镜头
D1、D2、D3:方向
ILB:照明光束
ILA1～ILA6:第一照射区域～第六照射区域
IMB:影像光束
LB1a、LB1b:第一色光束
LB2a、LB2b:第二色光束
LB3a、LB3b:第三色光束
LS 1:第一光源
LS2:第二光源
LS3:第三光源
LSM1:第一光源模块
LSM2:第二光源模块
OA1、OA2:光轴
S:入光面。

Claims (18)

1.一种照明系统，其特征在于，所述照明系统包括第一光源模块、第二光源模块、第一反射组件、第二反射组件、第三反射元件、第一分合光元件以及透镜，其中
所述第一光源模块用以产生第一色光束与第二色光束；
所述第二光源模块用以产生另一第一色光束与另一第二色光束；
所述第一反射组件设置在所述第一色光束的传递路径上，且用以反射所述第一色光束；
所述第二反射组件设置在所述另一第一色光束的传递路径上，且用以反射所述另一第一色光束；
所述第三反射元件设置在所述第二色光束以及所述另一第二色光束的传递路径上，且用以反射所述第二色光束以及所述另一第二色光束；
所述第一分合光元件设置在来自所述第一反射组件的所述第一色光束的传递路径、来自所述第二反射组件的所述另一第一色光束的传递路径以及来自所述第三反射元件的所述第二色光束与所述另一第二色光束的传递路径上，所述第一分合光元件用以使所述第二色光束与所述另一第二色光束穿过，并且反射所述第一色光束和所述另一第一色光束；
所述透镜设置在来自所述第一分合光元件的所述第一色光束、所述另一第一色光束、所述第二色光束及所述另一第二色光束的传递路径上，所述第一色光束和所述另一第一色光束分别在所述透镜上形成彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域，所述第二色光束和所述另一第二色光束分别在所述透镜上形成彼此不重叠的第三照射区域和第四照射区域，且所述第一照射区域和所述第二照射区域各自重叠所述第三照射区域的至少一部分与所述第四照射区域的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一照射区域与所述第二照射区域沿着第一方向排列，所述第三照射区域与所述第四照射区域沿着第二方向排列，且所述第一方向垂直于所述第二方向。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括第二分合光元件以及第三分合光元件，其中
所述第二分合光元件设置在所述第二色光束的传递路径上，其中来自所述第一光源模块的所述第二色光束沿第一方向传递，来自所述第二分合光元件的所述第二色光束沿第二方向传递，且所述第一方向与所述第二方向相互垂直；
所述第三分合光元件设置在所述另一第二色光束的传递路径上，其中来自所述第二光源模块的所述另一第二色光束沿所述第一方向传递，来自所述第三分合光元件的所述另一第二色光束沿所述第二方向传递，且所述第三反射元件设置在来自所述第二分合光元件的所述第二色光束的传递路径以及来自所述第三分合光元件的所述另一第二色光束的传递路径上。
4.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述照明系统还包括透镜组，其中，所述透镜组设置在来自所述第二分合光元件的所述第二色光束和来自所述第三分合光元件的所述另一第二色光束的传递路径上，所述透镜组具有光轴，其中所述第二分合光元件和所述第三分合光元件分别设置在所述透镜组的所述光轴的相对两侧，并且所述第二分合光元件和所述第三分合光元件在所述透镜组的正投影重叠于所述透镜组。
5.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述第二分合光元件和所述第三分合光元件各自包括透光基板和第一光传递元件，所述透光基板上朝向所述第二色光束的一侧表面设有所述第一光传递元件，入射所述第二分合光元件的所述第二色光束经由所述第二分合光元件的所述第一光传递元件反射而离开所述第二分合光元件，入射所述第三分合光元件的所述另一第二色光束经由所述第三分合光元件的所述第一光传递元件反射而离开所述第三分合光元件。
6.根据权利要求5所述的照明系统，其特征在于，所述第一光源模块还用以产生第三色光束，所述第二光源模块还用以产生另一第三色光束，所述第二分合光元件和所述第三分合光元件各自还包括第二光传递元件，所述第二光传递元件设置在所述透光基板背向所述第一光传递元件的另一侧表面上，入射所述第二分合光元件的所述第三色光束在穿过所述第二分合光元件的所述第一光传递元件和所述透光基板并经由所述第二光传递元件反射后，再一次穿过所述透光基板和所述第一光传递元件而离开所述第二分合光元件，入射所述第三分合光元件的所述另一第三色光束在穿过所述第三分合光元件的所述第一光传递元件和所述透光基板并经由所述第二光传递元件反射后，再一次穿过所述透光基板和所述第一光传递元件而离开所述第三分合光元件。
7.根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于，来自所述第一光源模块的所述第三色光束和所述第二色光束相互平行，来自所述第二光源模块的所述另一第三色光束和所述另一第二色光束相互平行，离开所述第二分合光元件的所述第二色光束和所述第三色光束的主光轴的传递路径相互平行但不重合，离开所述第三分合光元件的所述另一第二色光束和所述另一第三色光束的主光轴的传递路径相互平行但不重合。
8.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一反射组件包括第一反射元件以及第四反射元件，所述第四反射元件设置在来自所述第一反射元件的所述第一色光束的传递路径上，来自所述第一光源模块的所述第一色光束沿第一方向传递，来自所述第一反射元件的所述第一色光束沿第三方向传递，来自所述第四反射元件的所述第一色光束沿第二方向传递，其中所述第二反射组件包括第二反射元件以及第五反射元件，所述第五反射元件设置在来自所述第二反射元件的所述另一第一色光束的传递路径上，来自所述第二光源模块的所述另一第一色光束沿所述第一方向传递，来自所述第二反射元件的所述另一第一色光束沿所述第三方向传递，来自所述第五反射元件的所述另一第一色光束沿所述第二方向传递，且所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直。
9.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一光源模块包括沿着排列方向排列的第一光源和第二光源，所述第一光源用以产生所述第一色光束，所述第二光源用以产生所述第二色光束，所述第二光源模块包括沿着所述排列方向排列的另一第一光源和另一第二光源，所述另一第一光源用以产生所述另一第一色光束，所述另一第二光源用以产生所述另一第二色光束，所述第一光源模块的所述第一光源和所述第二光源沿着所述排列方向错位于所述第二光源模块的所述另一第一光源和所述另一第二光源。
10.一种投影装置，其特征在于，所述包括投影装置照明系统、光阀以及投影镜头，其中：
所述照明系统包括第一光源模块、第二光源模块、第一反射组件、第二反射组件、第三反射元件、第一分合光元件以及透镜，其中：
所述第一光源模块用以产生第一色光束与第二色光束；
所述第二光源模块用以产生另一第一色光束与另一第二色光束；
所述第一反射组件设置在所述第一色光束的传递路径上，且用以反射所述第一色光束；
所述第二反射组件设置在所述另一第一色光束的传递路径上，且用以反射所述另一第一色光束；
所述第三反射元件设置在所述第二色光束以及所述另一第二色光束的传递路径上，且用以反射所述第二色光束以及所述另一第二色光束；
所述第一分合光元件设置在来自所述第一反射组件的所述第一色光束的传递路径、来自所述第二反射组件的所述另一第一色光束的传递路径以及来自所述第三反射元件的所述第二色光束与所述另一第二色光束的传递路径上，所述第一分合光元件用以使所述第二色光束与所述另一第二色光束穿过，并且反射所述第一色光束和所述另一第一色光束；以及
所述透镜设置在来自所述第一分合光元件的所述第一色光束、所述另一第一色光束、所述第二色光束及所述另一第二色光束的传递路径上，所述第一色光束和所述另一第一色光束分别在所述透镜上形成彼此不重叠的第一照射区域和第二照射区域，所述第二色光束和所述另一第二色光束分别在所述透镜上形成彼此不重叠的第三照射区域和第四照射区域，且所述第一照射区域和所述第二照射区域各自重叠所述第三照射区域的至少一部分与所述第四照射区域的至少一部分，其中所述第一色光束、所述另一第一色光束、所述第二色光束及所述另一第二色光束在离开所述透镜后形成一照明光束；
所述光阀设置在所述照明光束的传递路径上，且用以将所述照明光束转换为影像光束；以及
所述投影镜头设置在所述影像光束的传递路径上，且用以将所述影像光束投射出所述投影装置。
11.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一照射区域与所述第二照射区域沿着第一方向排列，所述第三照射区域与所述第四照射区域沿着第二方向排列，且所述第一方向垂直于所述第二方向。
12.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括第二分合光元件以及第三分合光元件，其中：
所述第二分合光元件设置在所述第二色光束的传递路径上，其中来自所述第一光源模块的所述第二色光束沿第一方向传递，来自所述第二分合光元件的所述第二色光束沿第二方向传递，且所述第一方向、所述第二方向相互垂直；
所述第三分合光元件设置在所述另一第二色光束的传递路径上，其中来自所述第二光源模块的所述另一第二色光束沿所述第一方向传递，来自所述第三分合光元件的所述另一第二色光束沿所述第二方向传递，且所述第三反射元件设置在来自所述第二分合光元件的所述第二色光束的传递路径以及来自所述第三分合光元件的所述另一第二色光束的传递路径上。
13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括透镜组，所述透镜组设置在来自所述第二分合光元件的所述第二色光束和来自所述第三分合光元件的所述另一第二色光束的传递路径上，所述透镜组具有光轴，
其中所述第二分合光元件和所述第三分合光元件分别设置在所述透镜组的所述光轴的相对两侧，并且所述第二分合光元件和所述第三分合光元件在所述透镜组的正投影重叠于所述透镜组。
14.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述第二分合光元件和所述第三分合光元件各自包括透光基板和第一光传递元件，所述透光基板上朝向所述第二色光束的一侧表面设有所述第一光传递元件，入射所述第二分合光元件的所述第二色光束经由所述第二分合光元件的所述第一光传递元件反射而离开所述第二分合光元件，入射所述第三分合光元件的所述另一第二色光束经由所述第三分合光元件的所述第一光传递元件反射而离开所述第三分合光元件。
15.根据权利要求14所述的投影装置，其特征在于，所述第一光源模块还用以产生第三色光束，所述第二光源模块还用以产生另一第三色光束，所述第二分合光元件和所述第三分合光元件各自还包括第二光传递元件，所述第二光传递元件设置在所述透光基板背离所述第一光传递元件的另一侧表面上，入射所述第二分合光元件的所述第三色光束在穿过所述第二分合光元件的所述第一光传递元件和所述透光基板并经由所述第二光传递元件反射后，再一次穿过所述透光基板和所述第一光传递元件而离开所述第二分合光元件，入射所述第三分合光元件的所述另一第三色光束在穿过所述第三分合光元件的所述第一光传递元件和所述透光基板并经由所述第二光传递元件反射后，再一次穿过所述透光基板和所述第一光传递元件而离开所述第三分合光元件。
16.根据权利要求15所述的投影装置，其特征在于，来自所述第一光源模块的所述第三色光束和所述第二色光束相互平行，来自所述第二光源模块的所述另一第三色光束和所述另一第二色光束相互平行，离开所述第二分合光元件的所述第二色光束和所述第三色光束的主光轴的传递路径相互平行但不重合，离开所述第三分合光元件的所述另一第二色光束和所述另一第三色光束的主光轴的传递路径相互平行但不重合。
17.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一反射组件包括第一反射元件以及第四反射元件，所述第四反射元件设置在来自所述第一反射元件的所述第一色光束的传递路径上，来自所述第一光源模块的所述第一色光束沿第一方向传递，来自所述第一反射元件的所述第一色光束沿第三方向传递，来自所述第四反射元件的所述第一色光束沿第二方向传递，其中所述第二反射组件包括第二反射元件以及第五反射元件，所述第五反射元件设置在来自所述第二反射元件的所述另一第一色光束的传递路径上，来自所述第二光源模块的所述另一第一色光束沿所述第一方向传递，来自所述第二反射元件的所述另一第一色光束沿所述第三方向传递，来自所述第五反射元件的所述另一第一色光束沿所述第二方向传递，且所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向相互垂直。
18.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一光源模块包括沿着排列方向排列的第一光源和第二光源，所述第一光源用以产生所述第一色光束，所述第二光源用以产生所述第二色光束，所述第二光源模块包括沿着所述排列方向排列的另一第一光源和另一第二光源，所述另一第一光源用以产生所述另一第一色光束，所述另一第二光源用以产生所述另一第二色光束，所述第一光源模块的所述第一光源和所述第二光源沿着所述排列方向错位于所述第二光源模块的所述另一第一光源和所述另一第二光源。
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