CN117850138A - 投影照明装置及投影设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种投影照明装置及投影设备，该投影照明装置包括：第一光源组件、分时调光组件、光导引组件和荧光生成组件。第一光源组件用于提供第一基色光；分时调光组件用于在第一照明时段使得第一基色光作为照明光束输出，以及在第二照明时段使得第一基色光传输到光导引组件；光导引组件包括：反射元件，用于将入射的第一基色光反射到荧光生成组件；荧光生成组件用于在第一基色光的激发下，输出第二基色光。

Description

投影照明装置及投影设备

技术领域

本公开涉及一种投影照明装置及投影设备。

背景技术

随着投影设备越来越多广泛地应用在了人们的工作和生活当中，对投影设备的性能以及性价比的要求也不断提升。照明系统作为投影设备的组成部分之一，需要输出三基色的投影照明光束，对投影设备的成本以及性能如亮度、色域、色彩饱和度、对比度等均有着较大的影响。因此，提高照明系统的光能利用率成为提高投影设备性价比的途径之一。

公开内容

第一方面，本公开实施例一种投影照明装置，包括：第一光源组件、分时调光组件、光导引组件和荧光生成组件，

所述第一光源组件用于提供第一基色光；

所述分时调光组件用于在第一照明时段使得所述第一基色光作为照明光束输出，以及在第二照明时段使得所述第一基色光传输到所述光导引组件，其中，所述第一照明时段和所述第二照明时段为不同时段；

所述光导引组件包括：反射元件，用于将入射的第一基色光反射到所述荧光生成组件；

荧光生成组件用于在所述第一基色光的激发下，输出第二基色光。

第二方面，本公开实施例提供了一种投影设备，包括：光阀、投影镜头以及上述第一方面提供的投影照明装置。其中，所述投影照明装置输出的第一基色光、第二基色光以及第三基色光，经所述光阀以及所述投影镜头照射到屏幕上，以显示彩色图像。

上述说明仅是本公开提供的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它特征和效果能够更明显易懂，以下特举本公开的实施方式。

附图说明

图1为本公开实施例中一种投影设备的结构示意图；

图2为本公开实施例中投影照明装置的结构示意图一；

图3为本公开实施例中调光元件位于第一预设位置时的光传输示意图；

图4为本公开实施例中调光元件位于第二预设位置时的光传输示意图；

图5为本公开实施例中旋转调光轮的分区示意图；

图6为本公开实施例中投影照明装置的结构示意图二；

图7为本公开实施例中投影照明装置的一种控制时序图；

图8为本公开实施例中投影照明装置的结构示意图三。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了元件的尺寸。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。用语“多个”包括两个或大于两个的情况。用语“第一”、“第二”、“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量以及先后关系的限制。需要说明的是，附图中示出的光路中，用实线表示的光束为第一基色光，用双点划线表示的光束为第二基色光，用虚线表示的光束为第三基色光。

本公开实施例提供了一种投影照明装置以及一种投影设备，投影照明装置可以应用于投影设备，作为投影光源。如图1所示，投影设备1包括：投影照明装置10、光阀20以及投影镜头30，投影照明装置10输出的红绿蓝三基色光，经过光阀20的处理后，再通过投影镜头30照射到屏幕上，以显示彩色图像。例如，光阀20可以是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)光阀、DMD(Digtial Micromirror Devices，数字微镜器件)光阀，或者是LCOS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)光阀等，本实施例对此不做限定。例如，投影设备1可以是基于单片光阀的投影设备，或者，也可以是基于双片光阀的投影设备，又或者，还可以是基于三片光阀的投影设备，本实施例对此不做限定。

如图2所示，本公开实施例提供的投影照明装置10可以包括：第一光源组件100、分时调光组件110、光导引组件130、荧光生成组件140以及第二光源组件150。分时调光组件110用于分时对第一光源组件100提供的第一基色光进行分路，使其既能直接用作照明光束输出，又能够用作激发第二基色光的泵浦光。

其中，第一光源组件100用于提供第一基色光。例如，第一光源组件100可以包括激光光源101或LED光源等，具体的可以为激光二极管阵列、单个激光二极管、LED光源阵列或单个LED光源。

在一些示例中，第一光源组件100既提供投影照明用的第一基色光，又作为荧光生成组件140的泵浦光源。一个实施例中，通过第一光源组件100激发荧光物质产生第二基色光。示例性的，激光光源101可以是蓝光激光光源，即第一基色光为蓝光激光。随着EEL(EdgeEmitting Laser，边发射激光器)技术的发展，大功率蓝色半导体激光器转化效率较高且已大规模量产，其成本通常较低。通常选用蓝色激光光源作为此组件。

进一步地，第一光源组件100还可以包括：第一聚焦透镜102，第一聚焦透镜102设置在激光光源101与分时调光组件110之间的光传输路径上，用于汇聚激光光源101输出的第一基色光，以减小第一基色光的光束束径。

在一些示例中，分时调光组件110可以设置在第一聚焦透镜102的焦点附近。这样经过第一聚焦透镜102聚焦到分时调光组件110上的光斑较小，可有效减小分时调光组件110的尺寸，从而减小分时调光组件110的占用空间，也便于对分时调光组件110与光阀20进行同步控制。并且，还能够减少投影照明装置10示出的第一基色光和第二基色光的过渡带，从而缩短关闭投影照明装置10的时间，提高投影效率。

分时调光组件110用于对第一光源组件100提供的第一基色光进行分时分路，即在第一照明时段将第一基色光使得第一光源组件100提供的第一基色光作为照明光束输出；在第二照明时段使得第一光源组件100提供的第一基色光传输到光导引组件130，用作荧光生成组件140的泵浦光。也就是说，通过设置分时调光组件110可以分时将同一第一光源组件100提供的第一基色光要么直接作为照明光束输出，要么作为用于激发第二基色光的泵浦光。这样能够有效地提高投影照明装置10中的激光利用率，有利于在保证投影画面的亮度、色域、色彩饱和度以及对比度等性能的同时，降低单位亮度成本，以提高投影照明装置10的性价比。同时，也避免了相关技术中光源系统需要同时采用红色光源、蓝色光源和绿色光源的问题。

需要说明的是，第一照明时段和第二照明时段为不同时段，根据每扫描一帧图像的扫描周期中，第一基色光和第二基色光的照明时间占比确定。这样就可以通过对分时调光组件110的控制时序以及光阀20如DMD或LCOS面板等的驱动时序进行同步，分时输出第一基色光和第二基色光到光阀20，以实现时序彩色化显示。

在一些示例中，分时调光组件110可以包括：光路选择元件以及驱动机构。

驱动机构控制光路选择元件运动以使第一基色光选择性的透过光路选择元件或者被光路选择元件反射，从而实现上述分时光分路功能。其实施方式有多种，下面主要列举两种来进行说明，需要说明的是，在其他示例中，也可以采用其他适用的实施方式，本实施例对此不做限制。

第一种，光路选择元件可以为调光元件111，上述驱动机构与调光元件111连接，用于带动调光元件111偏转。当调光元件111偏转到第一预设位置时，第一光源组件100提供的第一基色光被调光元件111全反射后作为照明光束输出。当调光元件111偏转到第二预设位置时，第一光源组件100提供的第一基色光透过调光元件111传输到光导引组件130，以进一步被导引到荧光生成组件140。

例如，驱动机构可以为机械驱动机构如马达、静电驱动机构、电磁驱动机构、压电驱动机构或热电驱动机构等，本实施例对此不做限制。通过控制驱动机构就可以控制调光元件111的偏转角度，从而使得调光元件111交替偏转到第一预设位置和第二预设位置。其中，第一预设位置和第二预设位置根据实际光路预先确定。

调光元件111的材料折射率大于空气的折射率。例如，调光元件111的材料可以是硅，或者，镧系玻璃等具有较高折射率的材料。第一光源组件100提供的第一基色光从调光元件111的前表面进入调光元件111，然后从调光元件111的后表面出射到空气中。其中，前表面和后表面为调光元件111的两个相对的表面，后表面为背离第一光源组件100的表面。由于调光元件111的后表面属于光从光密介质到光疏介质的界面，当第一基色光在调光元件111的后表面的入射角α大于全反射临界角θ时，就会发生全反射。其中，全反射临界角θ可以根据空气折射率以及调光元件111的材料折射率计算得到。由此，第一预设位置为使得第一基色光在调光元件111后表面的入射角α大于全反射临界角θ且小于90度的位置，而第二预设位置为使得第一基色光在调光元件111后表面的入射角α大于或等于0度且小于全反射临界角θ的位置。

如图3所示，当调光元件111位于第一预设位置时，由于第一基色光的入射角α大于全反射临界角θ，第一基色光在调光元件111的后表面发生全反射，从而改变了第一基色光的传输方向，使其作为照明光束输出。如图4所示，当调光元件111位于第二预设位置时，不满足全反射条件，第一基色光可以透过调光元件111继续传输到光导引组件130，经光导引组件130传输到荧光生成组件140。

使用时，第一预设位置和第二预设位置可以根据实际光路走向以及驱动机构能够驱动调光元件111偏转的幅度设置。例如，为了尽量减小调光元件111的偏转幅度，可以尽量靠近全反射临界角θ设置第一预设位置和第二预设位置。例如，全反射临界角θ为35度，第一预设位置可以是使得入射角α为40度或45度的位置，第二预设位置可以是使得入射角α为0度、5度、10度或20度的位置。需要说明的是，图4中示出的第二预设位置即入射角α为0度时的位置仅为示意，不作为限制。

进一步地，为了增加第一基色光的利用率，还可以在调光元件111的上、下表面均设置增透膜(Anti-Reflection，AR膜)。

第二种，光路选择元件可以为旋转调光轮112，如图5所示，旋转调光轮112具有透射区112t和反射区112r。使用时，可以控制旋转调光轮112旋转，透射区112t和反射区112r的位置就会随着旋转调光轮112的旋转而发生变化，交替旋转到第一光源组件100提供的第一基色光的入射位置，从而实现上述分时光分路功能。当旋转调光轮112的反射区112r旋转到第一基色光入射位置时，第一光源组件100提供的第一基色光经反射区112r反射，作为照明光束输出。当旋转调光轮112的透射区112t旋转到第一基色光入射位置时，第一光源组件100提供的第一基色光透过透射区112t继续传输到光导引组件130，以进一步经光导引组件130传输到荧光生成组件140。

例如，可以对旋转调光轮112的基板上进行分段镀膜，使得旋转调光轮112具有上述能够透射第一基色光的透射区112t，以及能够对第一基色光进行反射的反射区112r。需要说明的是，图5中示出的透射区112t与反射区112r的尺寸大小以及尺寸比例仅为示意，不作为限制。透射区112t与反射区112r的实际尺寸大小以及比例与第一基色光照射到旋转调光轮112上的光斑尺寸、上述第一照明时段与第二照明时段的时长比例、以及旋转速率有关。

光导引组件130用于实现泵浦光即激发光的导引以及所激发的第二基色光的导引。光导引组件130可以包括：反射元件131。反射元件131用于将经过分时调光组件110入射的第一基色光反射到荧光生成组件140。荧光生成组件140用于在入射的第一基色光的激发下，输出第二基色光，并使得其中一部分未被反射元件131遮挡的第二基色光作为第二照明时段的照明光束输出。

如图2所示，反射元件131位于荧光生成组件140输出的第二基色光光场中，且反射元件131的尺寸小于荧光生成组件140输出的第二基色光的束径，这样一部分第二基色光就可以从反射元件131以外的路径传输，以进一步作为照明光束输出。例如，反射元件131可以是反射棱镜，以便于装配。

反射元件131对第二基色光的遮挡比例与反射元件131的尺寸有关，反射元件131的尺寸越小，遮挡比例也就越小。由此，在一些示例中，本公开实施例提供的投影照明装置10还包括：第二聚焦透镜120，第二聚焦透镜120设置在分时调光组件110与反射元件131之间的第一基色光传输路径上，用于将从分时调光组件110向着反射元件131传输的第一基色光聚焦到反射元件131的反射面。例如，反射元件131的反射面可以设置在第二聚焦透镜120的焦点附近。这样有利于减小第一基色光在反射面上的光斑尺寸，相应地，也就可以减小反射元件131的尺寸，降低遮挡比例，提高作为照明光束的第二基色光的比例，从而有利于提高投影设备的显示亮度。

在一些示例中，由于反射元件131反射的第一基色光是发散的，为了控制传输到荧光生成组件140的第一基色光的能量密度，光导引组件130还可以包括：第一准直透镜132，设置在反射元件131与荧光生成组件140之间的第一基色光传输路径上。反射元件131反射的第一基色光经第一准直透镜132准直后传输到荧光生成组件140。

第一准直透镜132的口径与反射元件131的尺寸适配。以反射元件131为反射棱镜为例，反射棱镜包括相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面为反射出光面，即反射棱镜反射的第一基色光从第一表面出射到荧光生成组件140。例如，第一准直透镜132可以胶合设置在第一表面，这样既方便装配，又有利于减小第一准直透镜132的尺寸。例如，第一准直透镜132的尺寸可以小于或等于第一表面的尺寸，以尽量减小整个光导引组件130对荧光生成组件140输出的第二基色光的遮挡比例。

在一些示例中，荧光生成组件140可以包括：荧光准直透镜组142以及荧光发生体141，荧光准直透镜组142既可以用于将入射的第一基色光汇聚到荧光发生体141，以提高激发光的能量密度，减小激发光的束径，从而有利于减小荧光发生体141的尺寸，又可以用于对荧光发生体141在第一基色光的激发下产生的第二基色光进行准直。例如，荧光准直透镜组142根据实际光路的准直和汇聚需求配置，可以是单个透镜，或者，也可以是多个透镜组合，例如，可以包括第一透镜和第二透镜。

由于荧光发生体141受激发产生的荧光是向着各个方向发散的，出光角度较大，经荧光准直透镜组142准直的第二基色光的束径也就大于第一准直透镜132的口径，这样一部分第二基色光就可以不受光导引组件130的遮挡，作为第二照明时段的照明光束出射。

例如，在第一基色光为蓝光激光的情况下，第二基色光可以为绿光，也就是说，荧光发生体141用于在蓝光激发下产生绿色荧光。例如，荧光发生体141可以采用静态设置的绿光陶瓷荧光体，或者，也可以采用全向绿色荧光轮等，此处不做具体限定。由于荧光发生体141能够在激发光的作用下产生第二基色光，无需另外设置色轮模组进行滤波，也无需对荧光发生体141分区，也就无需考虑荧光发生体141与色轮模组的同步，有效地降低了同步性控制要求，更容易控制以及散热，有利于降低投影照明装置10的成本。

在一些示例中，光导引组件130还可以包括：第二准直透镜133。第二准直透镜133设置在反射元件131的背离荧光生成组件140的一侧。第二准直透镜133的口径与上述荧光生成组件140输出的第二基色光的束径适配，这样未被反射元件131遮挡的第二基色光即作为照明光束输出的第二基色光，就可以入射到第二准直透镜133，经第二准直透镜133准直后输出。

仍以反射元件131为反射棱镜为例，第二准直透镜133可以胶合设置在反射棱镜的第二面。通过设置第二准直透镜133，一方面可以承载尺寸较小的反射棱镜以及第一准直透镜132，方便装配，另一方面可以配合荧光准直透镜组142对作为照明光束输出的第二基色光进行准直，以补偿离轴量，降低离轴光能损失，提高第二基色光的出光率。

需要说明的是，在一些示例中，也可以将第二准直透镜133替换成透明平板，起到承载尺寸较小的反射棱镜以及第一准直透镜132的作用，方便装配。进一步地，还可以在透明平板的入光侧表面和出光侧表面镀增透膜，以提高第二基色光的出光率。

相比于采用分光镜的方式对泵浦光以及受激产生的第二基色光进行导引，上述光导引组件130中光学元件的镀膜更加简单，有利于降低投影照明装置10的成本。

第二光源组件150用于提供第三基色光，以作为照明光束输出。在一些示例中，第二光源组件150可以包括：用于产生第三基色光的光源151。光源151可以为LED光源，或者，激光光源，或者混合光源等。例如，在第一基色光为蓝光激光、第二基色光为绿光的情况下，第三基色光则为红光，相应地，光源151可以为红光LED光源或红光激光光源等，无需经过波长转换以及滤色就可以输出红光，有利于提高光能利用率。

以光源151采用LED光源为例，为了提高第三基色光的利用率，第二光源组件150还可以包括：LED准直透镜组152，设置在LED光源的出光侧，使得LED光源产生的第三基色光经过LED准直透镜组152准直后出射，作为投影照明光束。LED准直透镜组152可以根据实际光路的准直需求配置，可以是单个透镜，或者，也可以是多个透镜组合，例如，如图2所示，可以包括第三透镜和第四透镜。

进一步地，考虑到LED光源的发光亮度相较于激光光源101较弱，为了提高投影照明装置10输出的第三基色光的亮度，如图6所示，第二光源组件150可以包括：双波长的LED光源组合，即包括第一LED光源151a和第二LED光源151b，第一LED光源151a和第二LED光源151b用于发出不同波长的第三基色光。以第三基色光为红光为例，第一LED光源151a可以为波长为612nm的红光LED光源，第二LED光源151b可以为波长为650nm的红光LED光源。

此时，第二光源组件150还可以包括：光耦合元件153，用于实现第一LED光源151a发出的第三基色光以及第二LED光源151b发出的第三基色光的耦合。例如，光耦合元件153可以是二向色镜，能够透过第一波长的第三基色光，反射第二波长的第三基色光。如图6所示，第一LED光源151a提供的第三基色光经过第三透镜和第四透镜准直后，透过光耦合元件153出射；第二LED光源151b提供的第三基色光经过第三透镜和第四透镜准直后，经光耦合元件153反射后出射。需要说明的是，光耦合元件153也可以是其他适用的光学元件，本实施例对此不做限制。

当本实施例提供的投影照明装置10应用于单片光阀的投影设备中时，投影照明装置10提供的第一基色光、第二基色光和第三基色光分时照射到同一片光阀20上，以通过时间混色实现彩色画面显示。此时，第二光源组件150用于在第三照明时段输出第三基色光。第三照明时段与第一照明时段以及第二照明时段为不同时段。第一照明时段、第二照明时段以及第三照明时段分别为每扫描一帧图像的扫描周期中，第一基色光、第二基色光以及第三基色光的照明时间。需要说明的是，本公开实施例对第一照明时段、第二照明时段以及第三照明时段的先后顺序不做限制，实际使用时，需要配合相应光阀20的驱动时序设置，以使得三基色光按照相应控制时序先后照射到同一片光阀20上。

例如，图7示出了投影照明装置10的一种控制时序图。图中G1表示激光光源101的开关控制信号，高电平开启，低电平关闭。G2表示分时调光组件110的控制信号，高电平时控制第一基色光作为照明光束输出，低电平时，控制第一基色光传输到光导引组件130，以激发第二基色光。G3表示LED光源的开关控制信号，高电平开启，低电平关闭。T表示一帧彩色图像对应的照明周期，t1表示第一照明时段，t2表示第二照明时段，t3表示第三照明时段。需要说明的是，图7中示出的控制时序图仅作为示意，不作为限制，实际需要配合光阀20的驱动时序配置。

当本实施例提供的投影照明装置10应用于双片光阀的投影设备中时，投影照明装置10提供的第一基色光和第二基色光可以分时照射到同一片光阀20，第三基色光照射到另一片光阀20上。此时，第三基色光的照明时段可以与第一照明时段以及第二照明时段存在重叠，需要配合相应光阀20的驱动时序设置，本实施例对此不做限制。

以应用于单片光阀20的投影设备为例，为了方便将投影照明装置10分时输出的三基色光导引到同一片光阀20上，可以进一步对上述分时作为照明光束的第一基色光、第二基色光和第三基色光进行光路耦合。例如，投影照明装置10还可以包括：回路镜组160以及交叉平板耦合器170(X-Plate)。

回路镜组160用于将从分时调光组件110输出的、作为照明光束的第一基色光导向交叉平板耦合器170。例如，回路镜组160可以包括：第三准直透镜161、反射镜162以及第四准直透镜163。此时，作为照明光束的第一基色光经过第三准直透镜161准直后，经反射镜162反射后光路发生偏转，然后经过第四准直透镜163再次准直后，入射到交叉平板耦合器170。

交叉平板耦合器170包括相互交叉设置的第一平板耦合器和第二平板耦合器。第一平板耦合器和第二平板耦合器均能透过第二基色光，第一平板耦合器能够反射第一基色光，透过第三基色光，而第二平板耦合器能够反射第三基色光，透过第一基色光，从而实现第一基色光、第二基色光和第三基色光的光路耦合。

由此，入射到交叉平板耦合器170的第一基色光，经第一平板耦合器反射后输出；作为照明光束输出的第二基色光透过第一平板耦合器和第二平板耦合器输出；第二光源组件150提供的第三基色光经第二平板耦合器反射后输出。

进一步地，本公开实施例提供的投影照明装置10还可以包括：匀光元件180，匀光元件180设置在交叉平板耦合器170的出光侧，先后经交叉平板耦合器170输出的第一基色光、第二基色光以及第三基色光，均经过匀光元件180的光场均匀化处理后输出，以均匀地照射到相应光阀20上。例如，如图2所示，匀光元件180可以为复眼透镜阵列。或者，如图8所示，匀光元件180也可以包括第三聚焦透镜181以及光棒182，此时，先后经交叉平板耦合器170输出的第一基色光、第二基色光以及第三基色光经第三聚焦透镜181汇聚到光棒182中，实现光场均匀化。

为了更清楚地理解本公开提供的技术方案，下面按照图2示出的实施例，以第一基色光为蓝光激光、第二基色光为绿光、第三基色光为红光为例，对投影照明装置10的工作过程进行说明。

激光光源101提供的蓝光激光光束，经过第一聚焦透镜102汇聚后，聚焦到分时调光组件110。在第一照明时段，分时调光组件110使得入射的蓝光激光光束传输到回路镜组160，经回路镜组160准直并传输到交叉平板耦合器170，经交叉平板耦合器170反射到匀光元件180，进行光场均匀化处理后，作为第一照明时段的投影照明光束照射到光阀20上，以在投影屏幕上形成蓝色子图像。

在第二照明时段，分时调光组件110使得入射的蓝光激光光束传输到第一聚焦透镜102，经第一聚焦透镜102汇聚到反射元件131。反射元件131反射的蓝光激光光束经过第一准直透镜132准直后，经过荧光准直透镜组142汇聚到荧光发生体141。荧光发生体141在蓝光激光的激发下生成的绿光光束。绿光光束经过荧光准直透镜组142准直后，一部分未被反射元件131遮挡的绿光光束，经过第二准直透镜133准直后传输到交叉平板耦合器170，并透过交叉平板耦合器170入射到匀光元件180，经匀光元件180进行光场均匀化处理后，作为第二照明时段的投影照明光束照射到光阀20上，以在投影屏幕上形成绿色子图像。

在第三照明时段，LED光源提供红光光束，红光光束经LED准直透镜组152准直后入射到交叉平板耦合器170，经交叉平板耦合器170反射到匀光元件180，经匀光元件180进行光场均匀化处理后，作为第三照明时段的投影照明光束照射到光阀20上，以在投影屏幕上形成红色子图像，从而利用人眼的视觉惰性进行时间混色，实现彩色图像显示。

在上述过程中，蓝光照明光束由激光光源101提供、绿光照明光束由蓝光激光激发绿色荧光发生体141提供、红光照明光束由LED光源提供，有利于保证色彩画质，抑制散斑效应。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

尽管已描述了本公开的示例性实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括示例性实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。

本公开一实施例提供了一种投影照明装置，包括：第一光源组件、分时调光组件、光导引组件和荧光生成组件，

第一光源组件用于提供第一基色光；

分时调光组件用于在第一照明时段使得第一基色光作为照明光束输出，以及在第二照明时段使得第一基色光传输到光导引组件，其中，第一照明时段和第二照明时段为不同时段；

光导引组件包括：反射元件，用于将入射的第一基色光反射到荧光生成组件；

荧光生成组件用于在第一基色光的激发下，输出第二基色光。

在一种可选的示例中，第一光源组件包括：激光光源以及第一聚焦透镜，第一聚焦透镜设置在激光光源与分时调光组件之间的光传输路径上，用于汇聚激光光源输出的第一基色光，分时调光组件设置在第一聚焦透镜的焦点附近。

在一种可选的示例中，上述投影照明装置还包括：第二聚焦透镜，第二聚焦透镜设置在分时调光组件与反射元件之间的第一基色光传输路径上，用于将从分时调光组件向着反射元件传输的第一基色光聚焦到反射元件的反射面。

在一种可选的示例中，光导引组件还包括：第一准直透镜，第一准直透镜设置在反射元件与荧光生成组件之间的第一基色光传输路径上，反射元件反射的第一基色光经第一准直透镜准直后传输到荧光生成组件。

在一种可选的示例中，光导引组件还包括：第二准直透镜，第二准直透镜设置在反射元件的背离荧光生成组件的一侧，第二基色光经第二准直透镜准直后输出。

在一种可选的示例中，反射元件为反射棱镜，反射棱镜包括相对设置的第一表面和第二表面，反射棱镜反射的第一基色光从第一表面出射到荧光生成组件，第一准直透镜胶合设置在第一表面，第二准直透镜胶合设置在第二表面。

在一种可选的示例中，分时调光组件包括：光路选择元件以及驱动机构，

驱动机构控制光路选择元件运动以使第一基色光选择性的透过光路选择元件或者被光路选择元件反射。

在一种可选的示例中，光路选择元件为调光元件，驱动机构与调光元件连接，用于带动调光元件偏转，

当调光元件偏转到第一预设位置时，第一光源组件提供的第一基色光被调光元件反射后作为照明光束输出，当调光元件偏转到第二预设位置时，第一光源组件提供的第一基色光透过调光元件传输到反射元件，以传输到所述荧光生成组件。

在一种可选的示例中，调光元件的材料折射率大于空气的折射率，当调光元件偏转到第一预设位置时，第一基色光在调光元件的后表面的入射角大于全反射临界角且小于90度，当调光元件偏转到第二预设位置时，第一基色光在调光元件的后表面的入射角大于或等于0度且小于全反射临界角，其中，调光元件的后表面为背离第一光源组件的表面，全反射临界角为第一基色光从后表面进入空气时发生全反射的临界角。

在一种可选的示例中，光路选择元件为旋转调光轮，旋转调光轮具有透射区和反射区，

当旋转调光轮的反射区旋转到第一基色光入射位置时，第一光源组件提供的第一基色光经反射区反射后作为照明光束输出；

当旋转调光轮的透射区旋转到第一基色光入射位置时，第一光源组件提供的第一基色光透过透射区传输到反射元件。

在一种可选的示例中，上述投影照明装置还包括：回路镜组、交叉平板耦合器、第二光源组件以及用于对光场进行均匀化的匀光元件，

作为照明光束输出的第一基色光，经过回路镜组的准直以及折转后入射到交叉平板耦合器，再经交叉平板耦合器反射到匀光元件；

作为照明光束输出的第二基色光透过交叉平板耦合器传输到匀光元件；

第二光源组件用于在第三照明时段提供第三基色光，并使得第三基色光经交叉平板耦合器反射到匀光元件，其中，第三照明时段与第一照明时段以及第二照明时段为不同时段。

在一种可选的示例中，第一基色光为蓝色激光，第二基色光为绿光，第三基色光为红光。

在一种可选的示例中，荧光生成组件包括：荧光准直透镜组以及荧光发生体，荧光准直透镜组用于将入射的第一基色光汇聚到荧光发生体，并对荧光发生体受第一基色光激发产生的第二基色光进行准直。

在一种可选的示例中，荧光发生体为绿色陶瓷荧光体，或者，全向绿色荧光轮。

本公开又一实施例提供了一种投影设备，包括：光阀、投影镜头以及上述的投影照明装置；其中，投影照明装置输出的第一基色光、第二基色光以及第三基色光，经过光阀以及投影镜头照射到屏幕上，以显示彩色图像。

Claims (10)

1.一种投影照明装置，其特征在于，包括：第一光源组件(100)、分时调光组件(110)、光导引组件(130)和荧光生成组件(140)，

所述第一光源组件(100)用于提供第一基色光；

所述分时调光组件(110)用于在第一照明时段使得所述第一基色光作为照明光束输出，以及在第二照明时段使得所述第一基色光传输到所述光导引组件(130)，其中，所述第一照明时段和所述第二照明时段为不同时段；

所述光导引组件(130)包括：反射元件(131)，用于将入射的第一基色光反射到所述荧光生成组件(140)；

荧光生成组件(140)用于在所述第一基色光的激发下，输出第二基色光。

2.根据权利要求1所述的投影照明装置，其特征在于，所述第一光源组件(100)包括：激光光源(101)以及第一聚焦透镜(102)，所述第一聚焦透镜(102)设置在所述激光光源(101)与所述分时调光组件(110)之间的光传输路径上，用于汇聚所述激光光源(101)输出的第一基色光，所述分时调光组件(110)设置在所述第一聚焦透镜(102)的焦点附近。

3.根据权利要求1所述的投影照明装置，其特征在于，还包括：第二聚焦透镜(120)，所述第二聚焦透镜(120)设置在所述分时调光组件(110)与所述反射元件(131)之间的第一基色光传输路径上，用于将从所述分时调光组件(110)向着所述反射元件(131)传输的第一基色光聚焦到所述反射元件(131)的反射面。

4.根据权利要求1所述的投影照明装置，其特征在于，所述光导引组件(130)还包括：第一准直透镜(132)，所述第一准直透镜(132)设置在所述反射元件(131)与所述荧光生成组件(140)之间的第一基色光传输路径上，所述反射元件(131)反射的第一基色光经所述第一准直透镜(132)准直后传输到所述荧光生成组件(140)。

5.根据权利要求4所述的投影照明装置，其特征在于，所述光导引组件(130)还包括：第二准直透镜(133)，所述第二准直透镜(133)设置在所述反射元件(131)的背离所述荧光生成组件(140)的一侧，所述第二基色光经所述第二准直透镜(133)准直后输出。

6.根据权利要求5所述的投影照明装置，其特征在于，所述反射元件(131)为反射棱镜，所述反射棱镜包括相对设置的第一表面和第二表面，所述反射棱镜反射的第一基色光从所述第一表面出射到所述荧光生成组件(140)，第一准直透镜(132)胶合设置在所述第一表面，所述第二准直透镜(133)胶合设置在所述第二表面。

7.根据权利要求1所述的投影照明装置，其特征在于，所述分时调光组件(110)包括：光路选择元件以及驱动机构，

所述驱动机构控制所述光路选择元件运动以使所述第一基色光选择性的透过所述光路选择元件或者被所述光路选择元件反射。

8.根据权利要求7所述的投影照明装置，其特征在于，所述光路选择元件为调光元件(111)，所述驱动机构与所述调光元件(111)连接，用于带动所述调光元件(111)偏转，

当所述调光元件(111)偏转到第一预设位置时，所述第一光源组件(100)提供的第一基色光被所述调光元件(111)反射后作为照明光束输出，当所述调光元件(111)偏转到第二预设位置时，所述第一光源组件(100)提供的第一基色光透过所述调光元件(111)传输到所述反射元件(131)，以传输到所述荧光生成组件(140)。

9.根据权利要求8所述的投影照明装置，其特征在于，所述调光元件(111)的材料折射率大于空气的折射率，当所述调光元件(111)偏转到所述第一预设位置时，所述第一基色光在所述调光元件(111)的后表面的入射角大于全反射临界角且小于90度，当所述调光元件(111)偏转到所述第二预设位置时，所述第一基色光在所述调光元件(111)的后表面的入射角大于或等于0度且小于所述全反射临界角，其中，所述调光元件(111)的后表面为背离所述第一光源组件(100)的表面，所述全反射临界角为所述第一基色光从所述后表面进入空气时发生全反射的临界角。

10.一种投影设备，其特征在于，包括：

权利要求1-9中任一项所述的投影照明装置；

光阀；以及

投影镜头；

其中，所述投影照明装置输出的第一基色光、第二基色光以及第三基色光，经过所述光阀以及所述投影镜头照射到屏幕上，以显示彩色图像。