CN208752383U - 照明系统及投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明系统，包括第一激发光源、部分穿透部分反射元件、波长转换轮以及滤光轮。第一激发光源用于发出第一激发光束。部分穿透部分反射元件配置于第一激发光束的传递路径上，且允许第一激发光束的第一部分光束穿透，并反射第一激发光束的第二部分光束。波长转换轮配置于第一部分光束的传递路径上，波长转换轮包括波长转换区，当第一部分光束照射至波长转换区时，第一部分光束被波长转换区转换为转换光束。滤光轮配置于第二部分光束以及来自波长转换轮的转换光束的传递路径上，滤光轮具有多个滤光区，其中第二部分光束以及转换光束照射到滤光轮的所有滤光区。一种投影装置也被提出。照明系统具有较简单的架构及较低的成本。

Description

照明系统及投影装置
技术领域
本实用新型是有关于一种光学系统及光学装置，且特别是有关于一种照明系统及应用该照明系统的投影装置。
背景技术
随着光学科技的发展，固态光源(solid-state lighting)的技术例如是发光二极管(Light Emitting Diode,LED)和激光二极管(Laser Diode,LD)已经越来越普遍地应用在投影机的光源上，其中激光二极管与发光二极管可以提供强度更高的光束来作为投影机的光源。
在激光投影机的架构中，可包括波长转换轮(wavelength conversion wheel)和滤光轮(filtering wheel)。波长转换轮可具有多个波长转换区以及非波长转换区。当来自光源的激光光束照射至多个波长转换区时，激光光束能于不同时序分别转换成具有不同颜色的多个转换光束。当激光光束照射非波长转换区时，激光光束自非波长转换区输出。最后，将多个转换光束以及激光光束分别导引至滤光轮，并通过对应的滤光区来分别滤出所需要的色光。
然而，在已知的架构中，为了将自波长转换轮输出的激光光束重新导引至滤光轮，需使用大量的光学元件(反射镜、透镜等)以及对应的光路设置，使得整体的体积以及成本上升。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表所述内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种照明系统及投影装置，具有较简单的架构及较低的成本。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种照明系统，包括第一激发光源、部分穿透部分反射元件、波长转换轮以及滤光轮。第一激发光源用于发出第一激发光束。部分穿透部分反射元件配置于第一激发光束的传递路径上，且部分穿透部分反射元件允许第一激发光束的第一部分光束穿透，并反射第一激发光束的第二部分光束。波长转换轮配置于第一部分光束的传递路径上，波长转换轮包括波长转换区，其中当第一部分光束照射至波长转换区时，第一部分光束被波长转换区转换为转换光束。滤光轮配置于来自部分穿透部分反射元件的第二部分光束的传递路径上以及来自波长转换轮的转换光束的传递路径上，滤光轮具有多个滤光区，其中第二部分光束以及转换光束照射到滤光轮的所有滤光区。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影装置，包括上述的照明系统、光阀以及投影镜头。照明系统用于发出照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，以将照明光束调变成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上。
基于上述，在本实用新型的实施例的照明系统与投影装置中，通过部分穿透部分反射元件的设置，可先行将第一激发光束分为两个部分光束，并将其中一个部分光束传递至滤光轮。因此，本实施例的波长转换可不具有非波长转换区，且无需设置大量的光学元件以及对应的光路设置来将第一激发光束自波长转换轮重新导引至滤光轮，可有效减少体积、减少组装工时以及降低机构组装工差。如此一来，本实用新型的实施例的照明系统与投影装置可具有较简单的架构及较低的成本。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施例的一种投影装置的示意图。
图2是图1中的波长转换轮的一种实施样态的前视示意图。
图3是图1中的滤光轮的前视示意图。
图4是图3中的蓝光滤光区的局部剖面示意图。
图5至图7为图1中的波长转换轮的另一些实施样态的前视示意图。
图8是依照本实用新型的第二实施例的一种投影装置的示意图。
图9是依照本实用新型的第三实施例的一种投影装置的示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。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实用新型。
图1是本实用新型的第一实施例的一种投影装置的示意图。图2是图1 中的波长转换轮的一种实施样态的前视示意图。图3是图1中的滤光轮的前视示意图。图4是图3中的蓝光滤光区的局部剖面示意图。请先参照图1，本实施例的投影装置200包括照明系统100、光阀210以及投影镜头220。照明系统100用于发出照明光束IB。光阀210配置于照明光束IB的传递路径上，将照明光束IB调变(modulate)成影像光束IMB。投影镜头220配置于影像光束IMB的传递路径上，并用于将影像光束IMB投射至屏幕或墙壁 (未绘示)上，以形成影像画面。由于这些不同颜色的照明光束IB照射在光阀210上后，光阀210依时序将不同颜色的照明光束IB转换成影像光束IMB并传递至投影镜头220，因此，光阀210所转换出的影像光束IMB所被投射出投影装置200的影像画面便能够成为彩色画面。
在本实施例中，光阀210例如为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀210也可以是穿透式液晶面板或其他空间光调变器。在本实施例中，投影镜头220例如是包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等非平面镜片或其各种组合。本实用新型对投影镜头220的型态及其种类并不加以限制。
请参照图1、图2以及图3，照明系统100包括第一激发光源110、波长转换轮120、滤光轮130以及部分穿透部分反射元件140。第一激发光源110用于发出第一激发光束EB1。在本实施例中，第一激发光源110系泛指为可发出短波长光束的光源，短波长光束的峰值波长(Peak Wavelength) 例如是落在蓝光的波长范围或紫外光的波长范围内，其中峰值波长被定义为光强度最大处所对应的波长。第一激发光源110包括激光二极管(Laser Diode,LD)、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或者是上述两者其中之一所构成的阵列或群组，本实用新型并不以此为限。在本实施例中，第一激发光源110为包括激光二极管的激光发光元件。举例而言，第一激发光源110例如可为蓝光激光二极管阵列(Blue Laser diodeBank)，第一激发光束EB1则为蓝光激光光束，但本实用新型并不以此为限，在其他实施例中，第一激发光源110也可为单一个蓝光激光二极管。
在本实施例中，部分穿透部分反射元件140配置于第一激发光束EB1 的传递路径上，且部分穿透部分反射元件140允许第一激发光束EB1的第一部分光束LP1穿透，并反射第一激发光束EB1的第二部分光束LP2。波长转换轮120配置于第一部分光束LP1的传递路径上，且波长转换轮120 包括波长转换区122，当第一部分光束LP1照射至波长转换区122时，第一部分光束LP1被波长转换区122转换为转换光束CB1。滤光轮130配置于来自部分穿透部分反射元件140的第二部分光束LP2的传递路径上以及来自波长转换轮120的转换光束CB1的传递路径上。
详细来说，部分穿透部分反射元件140包括多层堆叠结构，多层堆叠结构例如是以涂布的方式形成多层膜于基板上。基板例如为玻璃材质。多层堆叠结构用于将第一激发光束EB1分为第一部分光束LP1与第二部分光束LP2。当第一激发光束EB1传递至部分穿透部分反射元件140时，第一激发光束EB1的第一部分光束LP1穿透部分穿透部分反射元件140，以传递至波长转换轮120，而第一激发光束EB1的第二部分光束LP2被部分穿透部分反射元件140反射，以传递至滤光轮130。
借由部分穿透部分反射元件140的设置，可先将第一激发光束EB1分为两个部分光束，并将其中一个部分光束传递至滤光轮130。因此，本实施例的波长转换轮120可不具有非波长转换区，且无需设置大量的光学元件以及对应的光路设置来将第一激发光束EB1自波长转换轮120重新导引至滤光轮130，可有效减少体积、减少组装工时以及降低机构组装工差。如此一来，本实用新型的实施例的照明系统100与投影装置200可具有较简单的架构及较低的成本。
此外，当照射至波长转换轮120的光束的能量密度过高时，可能会导致波长转换轮120的转换效率下降。然而，由于本实施例的第一激发光束 EB1的第二部分光束LP2不会传递至波长转换轮120，可减少照射至波长转换轮120的光束的能量密度，因此有助于维持波长转换轮120的转换效率。
在本实施例中，第一部分光束LP1的光强度不同于第二部分光束LP2 的光强度。详细来说，若部分穿透部分反射元件140在第一激发光束EB1 的波段范围内的反射率例如是R％，穿透率例如是1-R％，则第一部分光束 LP1的光强度约为I0*(1-R％)，第二部分光束LP2的光强度约为I0*R％，其中I0为第一激发光束EB1的光强度。在本实施例中，R的数值例如是5～10。也就是说，反射率例如是5％～10％，穿透率例如90％～95％。然而，在其他实施例中，部分穿透部分反射元件140在第一激发光束EB1的波段范围内的反射率也可以是在其他范围。或者，第一部分光束LP1的光强度也可以相同于第二部分光束LP2的光强度，本实用新型不以此为限。
请参照图1与图2，在本实施例中，波长转换轮120为可旋转的盘状元件，例如为荧光粉轮(phosphor wheel)。波长转换轮120可使传递至波长转换区122的短波长光束转换成长波长光束。具体来说，波长转换轮120包括基板S以及转轴A1，基板S例如是反射基板(金属基板)，且基板S具有环状排列的波长转换区122。波长转换轮120的驱动元件带动转轴A1以使波长转换区122以旋转的方式进入第一激发光束EB1的第一部分光束LP1 的传递路径上。波长转换区122内配置有波长转换物质CM，波长转换物质CM例如是黄色荧光粉，换句话说黄色荧光粉是可让激发光束照射到荧光粉后产生黄光光束。在本实施例中，当波长转换区122进入第一激发光束EB1 的第一部分光束LP1的传递路径上时，第一部分光束LP1被波长转换区122 转换为转换光束CB1，且转换光束CB1被基板S反射。转换光束CB1例如是黄光光束。
在本实施例中，波长转换轮120的波长转换区122在圆周方向上所覆盖的角度为360度，且波长转换区122仅具有一种波长转换物质CM(例如是黄色荧光粉)。也就是说，波长转换轮120所转换的转换光束CB1持续地自波长转换轮120输出，且转换光束CB1不会在不同时序下而改变其颜色。如此一来，波长转换轮120和滤光轮130各自的转动机构不需要进行同步的设计来避免产生影像颜色的差异，使得生产的工序可相对减少。
请参照图1、图3与图4，在本实施例中，滤光轮(filter wheel)130为可旋转的盘状元件，例如是色轮(color wheel)。滤光轮130用于滤除(反射或吸收)特定波长范围的光束之外的光束且使此特定波长范围的光束通过，可以提升色光的色纯度，以形成照明光束IB。具体来说，滤光轮130可包括多个滤光区132(图3中是以4个滤光区132为例)以及转轴A2。滤光轮130的驱动元件带动转轴A2以使环状排列的多个滤光区132以旋转的方式依序进入第一激发光束EB1的第二部分光束LP2的传递路径上以及转换光束CB1的传递路径上。在本实施例中，多个滤光区132分别以绿光滤光区GR、红光滤光区RR、黄光滤光区YR以及蓝光滤光区BR为例。举例来说，绿光滤光区GR可使具有绿光波段范围的光束穿透且滤除其他波段范围的光束，以此类推。如图4所示，蓝光滤光区BR可包括蓝光滤光片BF 以及设置于蓝光滤光片BF上的扩散结构(diffusion structure)DC。扩散结构 DC用于减少或消除第一激发光束EB1的雷射光斑(laser speckle)现象。第一激发光束EB1的第二部分光束LP2先通过蓝光滤光片BF，再传递至扩散结构(diffusion structure)DC。举例而言，扩散结构例如为扩散片、扩散涂层或者扩散微结构设置于蓝光滤光片BF上。
在本实施例中，来自部分穿透部分反射元件140的第二部分光束LP2 以及来自波长转换轮120的转换光束CB1皆会照射到滤光轮130的所有滤光区132。详细来说，当第一激发光束EB1的第二部分光束LP2传递至红光滤光区RR、黄光滤光区YR或绿光滤光区GR时，第一激发光束EB1的第二部分光束LP2会被上述的滤光区所滤除掉，当第一激发光束EB1的第二部分光束LP2传递至蓝光滤光区BR时，第二部分光束LP2通过而例如是做为蓝光光束。当转换光束CB1传递至红光滤光区RR或绿光滤光区GR 时，转换光束CB1(例如为黄光光束)会被过滤而形成红光光束或绿光光束。当转换光束CB1传递至黄光滤光区YR时，转换光束CB1则会穿透黄光滤光区YR。当转换光束CB1传递至蓝光滤光区BR时，转换光束CB1会被过滤掉。
请再参照图1，在本实施例中，照明系统100还包括分色元件150。分色元件150配置于部分穿透部分反射元件140与波长转换轮120之间，且位于来自部分穿透部分反射元件140的第一激发光束EB1的第一部分光束 LP1的传递路径上以及来自波长转换轮120的转换光束CB1的传递路径上。具体来说，分色元件150可为分光镜(dichroic mirror,DM)或一分光棱镜，而可对不同颜色的光束提供不同的光学作用。举例而言，在本实施例中，分色元件150例如可让第一激发光束EB1穿透而反射转换光束CB1。因此，分色元件150可将来自部分穿透部分反射元件140的第一激发光束EB1的第一部分光束LP1传递至波长转换轮120，且在第一部分光束LP1转换为转换光束CB1后，分色元件150可将来自波长转换轮120的转换光束CB1 传递至滤光轮130。
此外，照明系统100还可包括多个透镜160以及匀光元件170。多个透镜160用于调整照明系统100内部的光束路径与光束的准直。匀光元件170 用于将来自滤光轮130的第一激发光束EB1的第二部分光束LP2均匀化并传递至光阀210。在本实施例中，匀光元件170例如为积分柱(integration rod) 或者是透镜阵列(lens array)，例如蝇眼透镜阵列(fly-eye lens array)，但不限于此。
图5至图7为图1中的波长转换轮的另一些实施样态的前视示意图。请参照图5至图7，图5至图7所示的波长转换轮与前述图1所示的波长转换轮120的主要差异在于：图5至图7所示的波长转换轮的波长转换区包括多个波长转换子区，且多个波长转换子区分别包括不同的波长转换物质。如图5与图6所示，波长转换轮120a或波长转换轮120b的波长转换区122包括第一波长转换子区122a与第二波长转换子区122b，且第一波长转换子区122a包括第一波长转换物质CM1，第二波长转换子区122b包括第二波长转换物质CM2。波长转换物质CM1例如是黄色荧光粉，波长转换物质 CM2例如是绿色荧光粉。如图7所示，波长转换轮120c的波长转换区122 还包括第三波长转换子区122c，且第三波长转换子区122c包括第三波长转换物质CM3。波长转换物质CM3例如是青色(Cyan)荧光粉。
请参照图3与图5，波长转换轮120a的第一波长转换子区122a对应于滤光轮130的红光滤光区RR与黄光滤光区YR，波长转换轮120a的第二波长转换子区122b对应于滤光轮130的绿光滤光区GR与蓝光滤光区BR。详细来说，在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第一波长转换子区122a的时间区间内，第一部分光束LP1被第一波长转换子区122a转换为第一转换光束，第一转换光束例如为黄光光束。第一转换光束依序照射至滤光轮130的红光滤光区RR与黄光滤光区YR，第一转换光束被红光滤光区RR过滤而形成红光光束，第一转换光束穿透黄光滤光区YR而形成黄光光束。在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第二波长转换子区122b的时间区间内，第一部分光束LP1被第二波长转换子区122b转换为第二转换光束，第二转换光束例如为绿光光束。第二转换光束依序照射至滤光轮130的蓝光滤光区BR与绿光滤光区GR，第二转换光束被蓝光滤光区BR过滤掉，第二转换光束穿透绿光滤光区GR而形成绿光光束。在本实施例中，转换光束CB1包括第一转换光束与第二转换光束。
请参照图3与图6，波长转换轮120b的第一波长转换子区122a对应于滤光轮130的红光滤光区RR、黄光滤光区YR与蓝光滤光区BR，波长转换轮120b的第二波长转换子区122b对应于滤光轮130的绿光滤光区GR。详细来说，在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第一波长转换子区122a的时间区间内，第一部分光束LP1被第一波长转换子区122a转换为第一转换光束，第一转换光束例如为黄光光束。第一转换光束依序照射至滤光轮130的红光滤光区RR、黄光滤光区YR与蓝光滤光区BR，而第一转换光束被红光滤光区RR过滤而形成红光光束，第一转换光束穿透黄光滤光区YR而形成黄光光束，与第一转换光束被蓝光滤光区BR过滤掉。在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第二波长转换子区122b 的时间区间内，第一部分光束LP1被第二波长转换子区122b转换为第二转换光束，第二转换光束例如为绿光光束。第二转换光束照射至滤光轮130 的绿光滤光区GR，第二转换光束穿透绿光滤光区GR而形成绿光光束。在本实施例中，转换光束CB1包括第一转换光束与第二转换光束。
请参照图3与图7，波长转换轮120c的第一波长转换子区122a对应于滤光轮130的红光滤光区RR与黄光滤光区YR，波长转换轮120c的第二波长转换子区122b对应于滤光轮130的绿光滤光区GR，波长转换轮120c 的第三波长转换子区122c对应于滤光轮130的蓝光滤光区BR。详细来说，在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第一波长转换子区122a 的时间区间内，第一部分光束LP1被第一波长转换子区122a转换为第一转换光束，第一转换光束例如为黄光光束。第一转换光束被红光滤光区RR过滤而形成红光光束，第一转换光束穿透黄光滤光区YR而形成黄光光束。在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第二波长转换子区122b的时间区间内，第一部分光束LP1被第二波长转换子区122b转换为第二转换光束，第二转换光束例如为绿光光束。第二转换光束照射至滤光轮130的绿光滤光区GR，第二转换光束穿透绿光滤光区GR而形成绿光光束。在第一激发光束EB1的第一部分光束LP1照射至第三波长转换子区122c的时间区间内，第一部分光束LP1被第三波长转换子区122c转换为第三转换光束，第三转换光束例如为青光光束。且第三转换光束照射至滤光轮130的蓝光滤光区GR，而被蓝光滤光区BR过滤而形成蓝光光束。在本实施例中，转换光束CB1包括第一转换光束、第二转换光束与第三转换光束。值得一提的是，由波长转换物质CM3(青色(Cyan)荧光粉)所产生第三转换光束 (青光光束)的主要波段大于第一激发光束EB1的主要波段。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的部分内容，省略了相同技术内容的说明，关于相同的元件名称可以参考前述实施例的部分内容，下述实施例不再重复赘述。
图8是依照本实用新型的第二实施例的一种投影装置的示意图。请参照图8，本实施例的投影装置400大体上类似于图1中的投影装置200，其主要差异在于：投影装置400的照明系统300还包括第二激发光源310以及光学元件380。第二激发光源310用于发出第二激发光束EB2，光学元件 380配置于第一激发光源EB1与部分穿透部分反射元件140之间，且光学元件380用于将第一激发光束EB1与第二激发光束EB2传递至部分穿透部分反射元件140。
在本实施例中，第一激发光束EB1与第二激发光束EB2分别入射至光学元件380。详细来说，光学元件380具有第一部分与第二部分，其中第一部分例如是穿透部(穿孔)，而第二部分例如是反射部(反射镜)。第一部分配置于第一激发光束EB1的传递路径上，且用于使第一激发光束EB1通过，第二部分配置于第二激发光束EB2的传递路径上，且用于反射第二激发光束EB2，以将第一激发光束EB1与第二激发光束EB2传递至部分穿透部分反射元件140。
在本实施例中，第二激发光源310例如是相同或相似于第一激发光源 110，且第一激发光束EB1的波长相同于第二激发光束EB2的波长。在其他实施例中，第一激发光束EB1的波长也可以不同于第二激发光束EB2的波长，以调配出蓝色光束所需要的颜色，举例来说，第一激发光束EB1的波长例如为455纳米，第二激发光束EB2的波长例如为448纳米，然本实用新型并不以此为限。
如图8所示，部分穿透部分反射元件140允许第二激发光束EB2的第三部分光束LP3穿透，并反射第二激发光束EB2的第四部分光束LP4，以将第三部分光束LP3传递至波长转换轮120，将第四部分光束LP4传递至滤光轮130，其中第三部分光束LP3的光强度约为I01*(1-R％)，第四部分光束LP4的光强度约为I01*R％，且I01为第二激发光束EB2的光强度。当第三部分光束LP3照射至波长转换轮120的波长转换区122时，第三部分光束LP3被波长转换区122转换为转换光束CB2。在本实施例中，第三部分光束LP3、第四部分光束LP4与转换光束CB2的光学路径以及作用方式类似于第一部分光束LP1、第二部分光束LP2与转换光束CB1的光学路径以及作用方式，其相关描述可参考第一实施例的描述，于此不再赘述。
另外，第二实施例的波长转换轮120也可以采用如图5至图7中所示的波长转换轮120a、波长转换轮120b或波长转换轮120c，相同的描述可参考第一实施例的描述，于此不再赘述。
图9是依照本实用新型的第三实施例的一种投影装置的示意图。请参照图9，本实施例的投影装置600大体上类似于图1中的投影装置200，其主要差异在于：投影装置600的照明系统500还包括第二激发光源510。第二激发光源510例如包括两个子激发光源，用于分别发出第二激发光束EB2 与第三激发光束EB3，其中第二激发光束EB2传递至部分穿透部分反射元件140，且第三激发光束EB3传递至分色元件150。
在本实施例中，第二激发光源510例如是相同或相似于第一激发光源 110，且第一激发光束EB1的波长相同于第二激发光束EB2和/或第三激发光束EB3的波长。在其他实施例中，第一激发光束EB1的波长也可以不同于第二激发光束EB2和/或第三激发光束EB3的波长，以调配出蓝色光束所需要的颜色，举例来说，第一激发光束EB1的波长例如为455纳米，第二激发光束EB2和/或第三激发光束EB3的波长例如为448纳米，然本实用新型并不以此为限。
在本实施例中，第一激发光束EB1与第二激发光束EB2分别入射至部分穿透部分反射元件140。如图9所示，部分穿透部分反射元件140允许第二激发光束EB2的第三部分光束LP3穿透，并反射第二激发光束EB2的第四部分光束LP4，以将第三部分光束LP3传递至滤光轮130，将第四部分光束LP4传递至波长转换轮120，其中第三部分光束LP3的光强度约为I02*(1-R％)，第四部分光束LP4的光强度约为I02*R％，且I02为第二激发光束EB2的光强度。当第四部分光束LP4照射至波长转换轮120的波长转换区122时，第四部分光束LP4被波长转换区122转换为转换光束CB3。在本实施例中，第三部分光束LP3、第四部分光束LP4与转换光束CB3的光学路径以及作用方式类似于第二部分光束LP2、第一部分光束LP1与转换光束CB1的光学路径以及作用方式，其相关描述可参考第一实施例的描述，于此不再赘述。
此外，分色元件150允许第三激发光束EB3通过，以将第三激发光束 EB3传递至滤光轮130。第三激发光束EB3在滤光轮130的作用方式类似于第一激发光束EB1的第二部分光束LP2在滤光轮130的作用方式，其相关描述可参考第一实施例的描述，于此不再赘述。
另外，第三实施例的波长转换轮120也可以采用如图5至图7中所示的波长转换轮120a、波长转换轮120b或波长转换轮120c，相同的描述可参考第一实施例的描述，于此不再赘述。
综上所述，在本实用新型的实施例的照明系统与投影装置中，通过部分穿透部分反射元件的设置，可先行将第一激发光束分为两个部分光束，并将其中一个部分光束传递至滤光轮。当第一激发光源开启时，第一激发光束的第二部分光束不间断地照射至滤光轮的多个滤光区，以及转换光束不间断地照射至滤光轮的多个滤光区。
因此，本实施例的波长转换可不具有非波长转换区，且无需设置大量的光学元件以及对应的光路设置来将第一激发光束自波长转换轮重新导引至滤光轮，可减少体积、减少组装工时以及降低机构组装工差。如此一来，本实用新型的实施例的照明系统与投影装置可具有较简单的架构及较低的成本。再者，由于蓝光光束包含第一激发光束，可减少第一激发光束的激光光斑(laser speckle)现象的影响，因此可减少投影装置的影像画面产生颜色不均匀的问题。此外，由于第一激发光束的第二部分光束不会传递至波长转换轮，可减少照射至波长转换轮的光束的能量密度，因此有助于维持波长转换轮的转换效率。
虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本实用新型，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型说明书内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。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。
附图标记说明
100、300、500：照明系统
110：第一激发光源
120、120a、120b、120c：波长转换轮
122：波长转换区
122a：第一波长转换子区
122b：第二波长转换子区
122c：第三波长转换子区
130：滤光轮
132：滤光区
140：部分穿透部分反射元件
150：分色元件
160：透镜
170：匀光元件
200、400、600：投影装置
210：光阀
220：投影镜头
310、510：第二激发光源
380：光学元件
A1、A2：转轴
BF：蓝光滤光片
CB1、CB2、CB3：转换光束
CM、CM1、CM2、CM3：波长转换物质
DC：扩散结构
EB1：第一激发光束
EB2：第二激发光束
EB3：第三激发光束
LP1：第一部分光束
LP2：第二部分光束
LP3：第三部分光束
LP4：第四部分光束
BR：蓝光滤光区
GR：绿光滤光区
RR：红光滤光区
YR：黄光滤光区
IB：照明光束
IMB：影像光束
S：基板。

Claims (21)

1.一种照明系统，其特征在于，所述照明系统包括：
第一激发光源，用于发出第一激发光束；
部分穿透部分反射元件，配置于所述第一激发光束的传递路径上，且所述部分穿透部分反射元件允许所述第一激发光束的第一部分光束穿透，并反射所述第一激发光束的第二部分光束；
波长转换轮，配置于所述第一部分光束的传递路径上，所述波长转换轮包括波长转换区，其中当所述第一部分光束照射至所述波长转换区时，所述第一部分光束被所述波长转换区转换为转换光束；以及
滤光轮，配置于来自所述部分穿透部分反射元件的所述第二部分光束的传递路径上以及来自所述波长转换轮的所述转换光束的传递路径上，所述滤光轮具有多个滤光区，其中所述第二部分光束以及所述转换光束照射到所述滤光轮的所有滤光区。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述部分穿透部分反射元件包括多层堆叠结构，所述多层堆叠结构用以将所述第一激发光束分为所述第一部分光束与所述第二部分光束。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一部分光束的光强度不同于所述第二部分光束的光强度。
4.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换轮的所述波长转换区在圆周方向上所覆盖的角度为360度。
5.根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换区仅具有一种波长转换物质。
6.根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换区包括多个波长转换子区，所述多个波长转换子区分别包括不同的波长转换物质。
7.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括第二激发光源以及光学元件，所述第二激发光源用于发出第二激发光束，所述光学元件配置于所述第一激发光源与所述部分穿透部分反射元件之间，且用于将所述第一激发光束与所述第二激发光束传递至所述部分穿透部分反射元件。
8.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述光学元件具有第一部分与第二部分，所述第一部分用于使所述第一激发光束通过，所述第二部分用于反射所述第二激发光束。
9.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束的波长不同于所述第二激发光束的波长。
10.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束的波长相同于所述第二激发光束的波长。
11.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括配置于所述部分穿透部分反射元件与所述波长转换轮之间的分色元件，其中所述分色元件允许所述第一部分光束通过，以将所述第一部分光束传递至所述波长转换轮，且所述分色元件反射来自所述波长转换轮的所述转换光束，以将所述转换光束传递至所述滤光轮。
12.根据权利要求11所述的照明系统，其特征在于，还包括第二激发光源，所述第二激发光源用于发出第二激发光束与第三激发光束，其中所述第二激发光束传递至所述部分穿透部分反射元件，且所述第三激发光束传递至所述分色元件。
13.根据权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束的波长不同于所述第二激发光束或所述第三激发光束的波长。
14.根据权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述第一激发光束的波长相同于所述第二激发光束或所述第三激发光束的波长。
15.根据权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述部分穿透部分反射元件允许所述第二激发光束的第三部分光束穿透，以将所述第三部分光束传递至所述滤光轮，且所述部分穿透部分反射元件反射所述第二激发光束的第四部分光束，以将所述第四部分光束传递至所述波长转换轮。
16.根据权利要求12所述的照明系统，其特征在于，所述分色元件允许所述第三激发光束通过，以将所述第三激发光束传递至所述滤光轮。
17.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：
照明系统，用于发出照明光束，所述照明系统包括：
第一激发光源，用于发出第一激发光束；
部分穿透部分反射元件，配置于所述第一激发光束的传递路径上，且所述部分穿透部分反射元件允许所述第一激发光束的第一部分光束穿透，并反射所述第一激发光束的第二部分光束；
波长转换轮，配置于所述第一部分光束的传递路径上，所述波长转换轮包括波长转换区，其中当所述第一部分光束照射至所述波长转换区时，所述第一部分光束被所述波长转换区转换为转换光束；以及
滤光轮，配置于来自所述部分穿透部分反射元件的所述第二部分光束的传递路径上以及来自所述波长转换轮的所述转换光束的传递路径上，所述滤光轮具有多个滤光区，其中所述第二部分光束以及所述转换光束照射所述滤光轮的所有滤光区；
光阀，配置于所述照明光束的传递路径上，以将所述照明光束调变成影像光束；以及
投影镜头，配置于所述影像光束的传递路径上。
18.根据权利要求17所述的投影装置，其特征在于，所述部分穿透部分反射元件包括多层堆叠结构，所述多层堆叠结构用以将所述第一激发光束分为所述第一部分光束与所述第二部分光束。
19.根据权利要求17所述的投影装置，其特征在于，所述波长转换轮的所述波长转换区在圆周方向上所覆盖的角度为360度。
20.根据权利要求19所述的投影装置，其特征在于，所述波长转换区仅具有一种波长转换物质。
21.根据权利要求19所述的投影装置，其特征在于，所述波长转换区包括多个波长转换子区，所述多个波长转换子区分别包括不同的波长转换物质。
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