CN211554626U - 照明系统与投影装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种照明系统与投影装置。照明系统包括波长转换模块、分光旋转模块以及合光单元。照明系统在第一时段与第三时段中提供第一激光光束，在第二时段与第四时段中提供第二激光光束。分光旋转模块包括分光元件，且其具有至少一个穿透区域与至少一个反射区域。当分光元件转动时，在第一时段，第一激光光束经由分光元件的反射区域并通过合光单元而形成第一色光，在第二时段及第四时段，第二激光光束通过合光单元而形成第二色光，在第三时段，第一激光光束通过分光元件的穿透区域后经由波长转换模块与合光单元而形成第三色光，通过合光单元的第一色光、第二色光以及第三色光形成照明光束。本实用新型的实施例具有体积小和可靠度高的优点。

Description

照明系统与投影装置

技术领域

本实用新型涉及一种照明系统与投影装置。

背景技术

近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管 (laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。一般而言，这些固态光源的激发光会被投影装置中的波长转换模块上的波长转换材料转换而产生不同颜色的转换光。且为了满足色彩表现的需求，在投影装置的后段光路上会放置滤光模块，波长转换模块上的转换光经过滤光模块后滤出预定的色光。这些色光经由光阀的调变将影像光束投影至外界。

此外，为了满足色彩表现的需求，也会设置另一组红光光源与蓝光光源，以取得纯色的红光及蓝光或改善红光以及蓝光的表现，然而红光光源的输出功率对于温度变化非常敏感，对散热条件的要求较高 (一般而言需要将温度控制在45℃以下)，因此，与红光光源设于同处的蓝光光源亦需迁就红光光源的需求，而使整体的散热条件皆受到相同限制，而增加热传导的散热难度，也增加系统体积。

此外，由于投影装置的激发光源亦为蓝光光源，而在实际操作上，为了达到红绿蓝(RGB)时序的色光，作为激发光源的蓝光光源与取得纯色蓝光的蓝光光源会在不同时间内开启。这也是对于激光光源使用效率的浪费，并进一步增加光源成本。

“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所属技术领域中普通技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该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所属技术领域中普通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，具有小体积以及良好的可靠度。

本实用新型提供一种投影装置，具有小体积以及良好的可靠度。

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。

为实现上述之一或部份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。照明系统用于提供照明光束。照明系统包括第一激光光源、第二激光光源、波长转换模块、分光旋转模块以及合光单元。第一激光光源在第一时段与第三时段中提供第一激光光束。第二激光光源在第二时段与第四时段中提供第二激光光束。波长转换模块位于第一激光光束的传递路径上。分光旋转模块包括第一转轴以及分光元件。第一转轴连接于分光元件，用于带动分光元件旋转。分光元件配置于第一激光光束的传递路径上，分光元件具有至少一个穿透区域与至少一个反射区域。合光单元位于第一激光光束与第二激光光束的传递路径上，当分光元件以第一转轴转动时，在第一时段，第一激光光束经由分光元件的反射区域并接续通过合光单元而形成第一色光，在第二时段及第四时段，第二激光光束通过合光单元而形成第二色光，且在第三时段，第一激光光束通过分光元件的穿透区域后经由波长转换模块与合光单元而形成第三色光，通过合光单元的第一色光、第二色光以及第三色光形成照明光束。

为达上述之一或部份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。投影装置包括上述的照明系统、至少一个光阀以及投影镜头。至少一个光阀位于照明光束的传递路径上，且用于将照明光束转换成影像光束。投影镜头位于影像光束的传递路径上，且用于将影像光束投影出投影装置。

基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，投影装置与照明系统通过分光旋转模块的设置，可省略滤光色轮的配置，因此没有滤光色轮的颜色交界区域的混色光问题，从而能减少亮度的损失，进而可以达到100％的三原色光输出比例(RGB Color Light Output Ratio,CLO)。并且，投影装置与照明系统亦可由此使光路设计简洁，并可将第一激光光源与第二激光光源分别设置，而降低散热条件的要求，进而提升投影装置与照明系统的可靠度。并且，投影装置与照明系统还可通过控制第一激光光源与第二激光光源的开关时间的长度，即可同步调整第二色光与第三色光相对于第一色光的比例，因此，照明系统与投影装置在不变更其他光学元件之下，动态调整影像光束的白色色点(white point)的色坐标(color point)与色温(colortemperature)。此外，投影装置与照明系统可通过调整分光元件的穿透区域与反射区域的数量，来消除断色现象，而可达到更顺畅的观赏质量。并且，投影装置与照明系统还可通过包括光扩散元件、偏光元件或上述两者组合的光学匀化单元的设置，来提升显示画面的质量。

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是依照本实用新型的一实施例的一种投影装置的架构示意图。

图2A是图1的一种分光元件的正视示意图。

图2B是图1的第一激光光源、第二激光光源、分光旋转模块的穿透区域与反射区域以及光阀在不同时段中的状态的时序示意图。

图3A是图1的另一种分光元件的正视示意图。

图3B是图1的又一种分光元件的正视示意图。

图4A是依照本实用新型的一实施例的另一种照明系统的正视示意图。

图4B是依照本实用新型的一实施例的又一种照明系统的正视示意图。

附图标记说明

50B：第一激光光束

50R：第二激光光束

60Y：波长转换光束

70B：第一色光

70R：第二色光

70G：第三色光

70：照明光束

80：影像光束

100、400A、400B：照明系统

110B：第一激光光源

110R：第二激光光源

120：波长转换模块

130：分光旋转模块

131：第一转轴

132：分光元件

140：合光单元

150：光均匀化元件

200：投影装置

210：光阀

220：投影镜头

460A、460B：光学模块

CR1：第一交界区域

CR2：第二交界区域

DMB：分色镜

OU：光学匀化单元

RE：反射元件

RR：反射区域

T1：第一时段

T2：第二时段

T3：第三时段

T4：第四时段

TR：穿透区域

θ1、θ2、θ3、θ4：圆心角

具体实施方式

有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图之较佳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是依照本实用新型的一实施例的一种投影装置的架构示意图。图2A是图1的一种分光元件的正视示意图。图2B是图1的第一激光光源、第二激光光源、分光旋转模块的穿透区域与反射区域以及光阀在不同时段中的状态的时序示意图。请参照图1，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用于提供照明光束70。光阀210设置于照明光束70的传递路径上，用于将照明光束70转换为影像光束80。投影镜头220设置于影像光束80 的传递路径上，用于将影像光束80投影出投影装置200。在本实施例中，光阀210的数量为一个，但本实用新型不以此为限，在其他实施例中，光阀210的数量亦可为多个。此外，在本实施例中，光阀 210可为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或是硅基液晶面板(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光束调变器。

具体而言，如图1所示，在本实施例中，照明系统100包括第一激光光源110B、第二激光光源110R、波长转换模块120、分光旋转模块130、合光单元140以及光均匀化元件150。进一步而言，如图 2B所示，在本实施例中，第一激光光源110B在第一时段T1与第三时段T3开启，而在第二时段T2与第四时段T4时关闭，第二激光光源110R在第一时段T1与第三时段T3关闭，而在第二时段T2与第四时段T4时开启，如此，如图1与图2B所示，在第一时段T1与第三时段T3中，第一激光光源110B会提供第一激光光束50B，而第二激光光源110R不会提供第二激光光束50R。在第二时段T2与第四时段T4中，第二激光光源110R会提供第二激光光束50R，而第一激光光源110B不会提供第一激光光束50B。举例而言，在本实施例中，第一激光光束50B为蓝光激光光束，第二激光光束50R为红光激光光束。举例而言，在本实施例中，第一激光光源110B可为包括多个排成阵列的蓝光激光二极管，而第二激光光源110R可为包括多个排成阵列的红光激光二极管，但本发明不以此为限。

另一方面，如图1与图2A所示，分光旋转模块130包括第一转轴131以及分光元件132。第一转轴131连接于分光元件132，用于带动分光元件132旋转。更详细的说，分光元件132例如为一圆盘，而分光元件132以第一转轴131为中心轴旋转。分光元件132配置于第一激光光束50B的传递路径上，且位于第一激光光源110B与波长转换模块120之间。分光旋转模块130的分光元件132具有至少一个穿透区域TR与至少一个反射区域RR。举例而言，如图2A所示，在本实施例中，至少一个穿透区域TR的面积与至少一个反射区域RR 的面积相同，但本实用新型不以此为限。在其他未绘示的实施例中，至少一个穿透区域TR的面积与至少一个反射区域RR的面积亦可不同。

具体而言，在本实施例中，分光元件132的至少一个穿透区域 TR分别由透光层所构成，透光层能够使可见光穿透，且分光元件132 的至少一个反射区域RR分别由反射层所构成，反射层能够反射可见光。在其他实施例中，分光元件132例如为透光圆盘，至少一个反射区域RR例如分别配置反射层，而至少一个透光区域TR则可选择性配置透光层(或抗反射层)。或者，分光元件132为金属圆盘，其对应至少一个穿透区域TR的位置例如为挖空区域，并于挖空区域组装透光板所构成，且至少一个反射区域RR可选择性配置反射层。如此，如图1、图2A与图2B所示，当分光元件132以第一转轴131转动时，在第一时段T1，分光元件132的至少一个反射区域RR会切入第一激光光束50B的传递路径，而在第三时段T3，分光元件132的至少一个穿透区域TR会切入第一激光光束50B的传递路径，如此一来，在第一时段T1，第一激光光束50B会经由分光元件132的反射区域 RR而被反射至后续的光学元件上，在第三时段T3，第一激光光束 50B则会经由分光元件132的穿透区域TR而被传递至后续的光学元件上。

进一步而言，如图1、图2A与图2B所示，在本实施例中，在至少一个穿透区域TR与至少一个反射区域RR之间存在第一交界区域 CR1及第二交界区域CR2。举例而言，第一交界区域CR1及第二交界区域CR2可为想象的虚拟区域，关闭第一激光光源110B的时机点 (即第二时段T2与第四时段T4)所对应至分光元件132的位置范围即为第一交界区域CR1及第二交界区域CR2。更详细的说，当第一激光光源110B开启时，从第一激光光源110B至分光元件132之间形成第一激光光束50B的一光路径，分光元件132所切入第一激光光源110B开启时所发出的第一激光光束50B的光路径上的位置。换言之，在第二时段T2及第四时段T4中，分光元件132的第一交界区域CR1及第二交界区域CR2会分别对应切入第一激光光源110B开启时所发出的第一激光光束50B的光路径上。并且，由于此时的第一激光光源110B会关闭，因此第一激光光束50B不会通过分光旋转模块130，也因此第一激光光束50B不会被传递至后续的光学元件上，也不会形成后续的第一色光70B与第三色光70G。

更进一步而言，如图1、图2A与图2B所示，在本实施例中，在第二时段T2时，与第一交界区域CR1邻接的反射区域RR的部分、第一交界区域CR1、与第一交界区域CR1邻接的穿透区域TR的部分依序切入第一激光光束50B的光路径上，在第四时段T4时，与第二交界区域CR2邻接的穿透区域TR的部分、第二交界区域CR2、与第二交界区域CR2邻接的反射区域RR的部分依序切入第一激光光束50B的光路径上。

接着，如图1所示，合光单元140位于第一激光光束50B与第二激光光束50R的光路径上，且位于分光旋转模块130与波长转换模块 120之间。并且，照明系统100还包括分色镜DMB与反射元件RE，分色镜DMB与反射元件RE位于第一激光光束50B与第二激光光束 50R的传递路径上，且位于分光旋转模块130与合光单元140之间。举例而言，在本实施例中，分色镜DMB例如为具有蓝光反射作用的分色镜DMB，而可对蓝光提供反射作用，并让其他颜色的光(如：红光)穿透，而反射元件RE则是可对蓝光与红光提供反射作用。如此，如图1所示，在第一时段T1，第一激光光束50B经由分光旋转模块130的分光元件132的反射区域RR而被依序传递至分色镜DMB 与反射元件RE后，可先后被分色镜DMB与反射元件RE反射而传递至合光单元140处，而在第二时段T2或第四时段T4时，第二激光光源110R提供的第二激光光束50R则可穿透分色镜DMB，并被反射元件RE反射后传递至合光单元140处。

另一方面，在本实施例中，合光单元140例如为具有绿光反射作用的分色镜(Dichroic Mirror with Green reflection)，而可让蓝光与红光穿透，而对绿光提供反射作用。如此，在第一时段T1、第二时段T2 或第四时段T4时，先后被传递至合光单元140处的第一激光光束50B 与第二激光光束50R可通过合光单元140再被传递至后续的光学元件上。

另一方面，如图1、图2A与图2B所示，在第三时段T3时，第一激光光束50B通过分光旋转模块130的分光元件132的穿透区域 TR后会被传递至合光单元140上，并由于合光单元140可让蓝色的第一激光光束50B穿透，如此，第一激光光源110B的第一激光光束 50B可经由穿透合光单元140而传递至波长转换模块120。进一步而言，如图1所示，在本实施例中，波长转换模块120位于第一激光光束50B的传递路径上。并且，在本实施例中，波长转换模块120具有波长转换材料，且波长转换材料形成为O型环状(O-ring)。举例而言，波长转换材料包括可激发出黄色光束的荧光粉，而可将第一激光光束 50B转换为黄光。并且，由于波长转换材料所在的区域形成完整封闭的环状，因此波长转换模块120的旋转无需与第一激光光源110B与第二激光光源110R的开关时间或光阀210状态的切换时间同步。如此，只要当第一激光光束50B传递至波长转换模块120时，波长转换模块120可通过波长转换材料而在第三时段T3将第一激光光束50B 转换为黄色的波长转换光束60Y后，再将波长转换光束60Y传递至合光单元140处。然而，由于合光单元140设计为反射绿色波长范围的光束，因此波长转换光束60Y会通过合光单元140而形成绿色的第三色光70G。

并且，如图1所示，由于第一激光光束50B经由波长转换模块 120转换成波长转换光束60Y后直接被传递至所述合光单元140处形成第三色光70G，因而不会再通过分光旋转模块130，因此，分光旋转模块130不需配置滤光区域或分色区域，而可直接采用用以反射可见光全波段的材料或使可见光全波段穿透的材料来分别配置成穿透区域TR与反射区域RR即可。

如此一来，如图1与图2B所示，当分光元件132以第一转轴131 转动时，在第一时段T1，第一激光光束50B会经由分光元件132的反射区域RR并接续通过合光单元140而形成第一色光70B，在第二时段T2及第四时段T4，第二激光光束50R则会通过合光单元140 而形成第二色光70R，且在第三时段T3，第一激光光束50B通过分光元件132的穿透区域TR并接续通过合光单元140后则会经由波长转换模块120与合光单元140而形成第三色光70G。在本实施例中，第一色光70B为蓝光、第二色光70R为红光，而第三色光70G为绿光。如此，通过合光单元140的第一色光70B、第二色光70R以及第三色光70G即可在不同时段中依序形成具有不同颜色的照明光束70。此外，如图1所示，在本实施例中，光均匀化元件150位于照明光束 70的传递路径上。在本实施例中，光均匀化元件150包括积分柱，但本发明不以此为限。更详细而言，如图1所示，当照明光束70传递至光均匀化元件150时，光均匀化元件150可使照明光束70均匀化，并使其传递至光阀210。

接着，如图1所示，光阀210位于照明光束70的传递路径上，且用于接收照明光束70并输出影像光束80。投影镜头220位于影像光束80的传递路径上且用于将影像光束80投影出投影装置200，以形成影像画面。由于照明光束70会聚在光阀210上后，光阀210可依序将照明光束70形成不同颜色的影像光束80传递至投影镜头220，因此，光阀210所转换出的影像光束80所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。

并且，如图1、图2A与图2B所示，由于控制第一激光光源110B 与第二激光光源110R的开关时间的长度，即可同步调整第二色光70R 与第三色光70G相对于第一色光70B的比例，因此，照明系统100 与投影装置200在不变更其他光学元件之下，动态调整影像光束80的白色色点(white point)的色坐标(color point)与色温(color temperature)。举例而言，在本实施例中，第三时段T3的时间长度与第一时段T1的时间长度的比值介于2至4之间，第二时段T2或第四时段T4的时间长度与第一时段T1的时间长度的比值介于1至2.5 之间。进一步而言，如图1所示，如图2A所示，在一个旋转周期内，第三时段T3的时间长度与第一时段T1的时间长度的比值实质上等同于第一激光光束50B通过分光元件132的穿透区域TR的圆心角θ 3的部分与第一激光光束50B通过分光元件132的反射区域RR的圆心角θ1的部分的比例，第二时段T2的时间长度与第一时段T1的时间长度的比值实质上等同于第一交界区域CR1所占的圆心角θ2与第一激光光束50B通过分光元件132的反射区域RR的圆心角θ1的部分的比例，第四时段T4的时间长度与第一时段T1的时间长度的比值实质上等同于第二交界区域CR2所占的圆心角θ4与第一激光光束50B通过分光元件132的反射区域RRθ1的圆心角的部分的比例。在本实施例中，图2A所示的圆心角θ1、圆心角θ2、圆心角θ 3与圆心角θ4的比约为(1)：(1～2.5)：(2～4)：(1～2.5)。

如此一来，在本实施例中，通过分光旋转模块130的设置，投影装置200的照明系统100可省略滤光色轮的配置，因此没有滤光色轮的颜色交界区域的混色光问题，而能减少亮度的损失，进而可以达到 100％的三原色光输出比例(RGB Color Light Output Ratio,CLO)。并且，投影装置200与照明系统100亦可由此使光路设计简洁，并将第一激光光源110B与第二激光光源110R分别设置，而降低散热条件的要求，进而提升投影装置200与照明系统100的可靠度。并且，投影装置200与照明系统100还可通过控制第一激光光源110B与第二激光光源110R的开关时间的长度，即可同步调整第二色光70R与第三色光70G相对于第一色光70B的比例，因此，照明系统100与投影装置200在不变更其他光学元件之下，动态调整影像光束80的白色色点(white point)的色坐标(color point)与色温(color temperature)。

图3A是图1的另一种分光元件132的正视示意图。图3B是图1 的又一种分光元件132的正视示意图。请参照图3A至图3B，图3A 与图3B的分光元件332A、332B与图2A的分光元件132类似，而差异如下所述。在图2A的实施例中，分光元件132的穿透区域TR 与反射区域RR仅以一个为例示，但本实用新型不以此为限。在图3A 的实施例中，分光元件332A的穿透区域TR与反射区域RR分别可为两个，而在图3B的实施例中，分光元件332B的穿透区域TR与反射区域RR则分别可提高为三个。当分光旋转模块的分光元件的穿透区域TR与反射区域RR的数量提升时，第一激光光源110B与第二激光光源110R的切换频率也会随之提升，即开关时间的长度也会随之减少，如此，也就相当于光阀210在形成具有蓝光、红光、绿光的影像光束80的循环区段时间长度也会随之缩短。如此一来，采用上述分光元件332A、332B的投影装置200的影像画面的色彩更新率 (color update rate)也可随之提升，以避免断色现象(color break issue)的产生，而可达到更顺畅的观赏质量。然而，由于受到光阀210的摆动速率、第一激光光源110B与第二激光光源110R的开关反应时间以及分光元件的穿透区域TR与反射区域RR需大于激光光斑的大小的种种限制，在本实用新型的其他实施例中，分光旋转模块的分光元件的穿透区域TR与反射区域RR的数量最高可分别提高至十个左右。

如此，当前述的照明系统100与投影装置200采用了图3A或图3B的分光元件332A、332B时，除了能达到与前述的照明系统100 与投影装置200类似的效果与优点外，还可视用户对于观赏质量的要求，来选择性地设计分光旋转模块的分光元件的穿透区域TR与反射区域RR的数量，以符合实际的需求。

图4A是依照本实用新型的一实施例的另一种照明系统的正视示意图。图4A的照明系统400A与图1的照明系统100类似，而差异如下所述。请参照图4A，在本实施例中，照明系统400A还包括光学匀化单元OU，且光学匀化单元OU设置于反射元件RE上以及位于第一激光光束50B与第二激光光束50R的传递路径上，而形成用于旋转的光学模块460A。举例而言，光学匀化单元OU可包括光扩散元件、偏光元件、或光扩散元件与偏光元件的组合。

进一步而言，当光学匀化单元OU包括光扩散元件时，第一激光光束50B与第二激光光束50R可在通过旋转的光学模块460A的光学匀化单元OU后产生光扩散效果，并据此消除激光光斑。当光学匀化单元OU包括偏光元件时，第一激光光束50B与第二激光光束50R 可在通过旋转的光学匀化单元OU后在不同时间具有不同的偏振状态。如此一来，照明系统400A则可被应用于配备偏振立体模式的投影装置200，而可消除配备偏振立体模式的投影装置200常出现的画面颜色不均匀或亮暗不均匀的现象。

举例而言，在常规的照明系统架构中，激光光束的偏振极性会被内部的其他光学元件破坏，使得激光的偏振方向及强度变得散乱不一，进而造成在配备偏振立体模式的投影装置的显示画面的光亮度不均的问题。然而，在本实施例的照明系统400A中，由于通过第一激光光束50B与第二激光光束50R而形成的照明光束70以及影像光束 80会在不同时间具有不同的偏振状态，而可随时间点的不同而形成不同的光斑。由于视觉暂留的作用，人眼所观察到的被照射面上的光斑亮度会是一视觉暂留时间内的不同时间点的光斑的迭加后的亮度，因此这些视觉暂留时间内的不同时间点的光斑在迭加之后也会产生亮度较为均匀的光斑，因此可使得用户观赏到的显示画面的成色或亮暗均匀，进而让使用者可观赏到出均匀度较佳的立体显示画面。举例而言，在本实施例中，由于光学匀化单元OU设置于反射元件RE上，因此偏光元件较佳为四分之一波片、去偏振片、圆偏振片或四分之一波片与圆偏振片的组合。

此外，由于在本实施例中，照明系统400A亦可通过分光旋转模块130的分光元件132的设置，而能具有前述图1中照明系统100所提及的优点，并且，当照明系统400A应用至投影装置200时，亦能使投影装置200达到与前述的效果与优点，在此不再赘述。

图4B是依照本实用新型的一实施例的又一种照明系统的正视示意图。图4B的照明系统400B与图4A的照明系统400A类似，而差异如下所述。请参照图4B，在本实施例中，光学匀化单元OU并未设置于反射元件RE上，而是设置于反射元件RE与合光单元140之间，或是合光单元140与光均匀化元件150之间，而与其他驱动元件形成独立的用于旋转的光学模块460B。换言之，在图4A的实施例中，光学模块460A为一反射式的旋转光学模块，而在本实施例中，光学模块460B为一穿透式的旋转光学模块。并且，在本实施例中，由于第一激光光束50B与第二激光光束50R会直接通过光学模块460B的光学匀化单元OU，因此，当光学匀化单元OU包括偏光元件，而用以消除配备偏振立体模式的投影装置200常出现的画面颜色不均匀或亮暗不均匀的现象时，偏光元件可为二分之一波片、四分之一波片、去偏振片、圆偏振片或四分之一波片与圆偏振片的组合，且较佳为二分之一波片。

如此一来，在本实施例中，照明系统400B亦可通过光学匀化单元OU以及分光旋转模块130的分光元件132的设置，而能具有前述图1中照明系统100及图4A中照明系统400A所提及的优点，并且，当照明系统400B应用至投影装置200时，亦能使投影装置200达到与前述的效果与优点，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，投影装置与照明系统通过分光旋转模块的设置，可省略滤光色轮的配置，因此没有滤光色轮的颜色交界区域的混色光问题，而能减少亮度的损失，进而可以达到100％的三原色光输出比例(RGB Color Light Output Ratio,CLO)。并且，投影装置与照明系统亦可由此使光路设计简洁，并可将第一激光光源与第二激光光源分别设置，而降低散热条件的要求，进而提升投影装置与照明系统的可靠度。并且，投影装置与照明系统还可通过控制第一激光光源与第二激光光源的开关时间的长度，即可同步调整第二色光与第三色光相对于第一色光的比例，因此，照明系统与投影装置在不变更其他光学元件之下，动态调整影像光束的白色色点(white point)的色坐标(color point)与色温(color temperature)。此外，投影装置与照明系统可通过调整分光旋转模块的分光元件的穿透区域与反射区域的数量，来消除断色现象，而可达到更顺畅的观赏质量。并且，投影装置与照明系统还可通过包括光扩散元件、偏光元件或上述两者组合的光学匀化单元的设置，来提升显示画面的质量。

以上所述仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，所有依本实用新型的权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求的方案不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要部分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之权利范围。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。

Claims (20)

1.一种照明系统，用于提供照明光束，其特征在于，所述照明系统包括：第一激光光源、第二激光光源、波长转换模块、分光旋转模块以及合光单元；其中，

所述第一激光光源在第一时段与第三时段中提供第一激光光束；

所述第二激光光源在第二时段与第四时段中提供第二激光光束；

所述波长转换模块位于所述第一激光光束的传递路径上；

所述分光旋转模块包括：第一转轴以及分光元件；其中，

所述第一转轴连接于所述分光元件，用于带动所述分光元件旋转；以及

所述分光元件配置于所述第一激光光束的传递路径上，所述分光元件具有至少一个穿透区域与至少一个反射区域；以及

所述合光单元位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上，当所述分光元件以所述第一转轴转动时，在所述第一时段，所述第一激光光束经由所述分光元件的所述反射区域并接续通过所述合光单元而形成第一色光，在所述第二时段及所述第四时段，所述第二激光光束通过所述合光单元而形成第二色光，且在所述第三时段，所述第一激光光束通过所述分光元件的所述穿透区域后经由所述波长转换模块与所述合光单元而形成第三色光，通过所述合光单元的所述第一色光、所述第二色光以及所述第三色光形成所述照明光束。

2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第一激光光源在所述第一时段与所述第三时段开启，而在所述第二时段与所述第四时段时关闭，所述第二激光光源在所述第一时段与所述第三时段关闭，而在所述第二时段与所述第四时段时开启。

3.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，在所述至少一个穿透区域与所述至少一个反射区域之间存在第一交界区域及第二交界区域，在所述第二时段及第四时段中所述第一交界区域及所述第二交界区域分别对应切入所述第一激光光束的传递路径上。

4.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，在所述第二时段时，与所述第一交界区域邻接的所述反射区域的部分、所述第一交界区域、与所述第一交界区域邻接的所述穿透区域的部分依序切入所述第一激光光束的传递路径上，在所述第四时段时，与所述第二交界区域邻接的所述穿透区域的部分、所述第二交界区域、与所述第二交界区域邻接的所述反射区域的部分依序切入所述第一激光光束的传递路径上。

5.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述分光旋转模块不位于所述第三色光的传递路径上。

6.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一个穿透区域分别由透光层所构成，所述透光层能够使可见光穿透，且所述至少一个反射区域分别由反射层所构成，所述反射层能够反射可见光。

7.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述至少一个穿透区域的面积与所述至少一个反射区域的面积相同。

8.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：

光扩散元件，位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上。

9.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：

偏光元件，位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上。

10.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述第三时段的时间长度与所述第一时段的时间长度的比值介于2至4之间，所述第二时段或所述第四时段的时间长度与所述第一时段的时间长度的比值介于1至2.5之间。

11.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：照明系统、至少一个光阀和投影镜头；

其中，所述照明系统用于提供照明光束，且所述照明系统包括：第一激光光源、第二激光光源、波长转换模块、分光旋转模块以及合光单元；其中，

所述第一激光光源在第一时段与第三时段中提供第一激光光束；

所述第二激光光源在第二时段与第四时段中提供第二激光光束；

所述波长转换模块位于所述第一激光光束的传递路径上；

所述分光旋转模块包括：第一转轴以及分光元件；其中，

所述第一转轴连接于所述分光元件，用于带动所述分光元件旋转；以及

所述分光元件配置于所述第一激光光束的传递路径上，所述分光元件具有至少一个穿透区域与至少一个反射区域；以及

所述合光单元位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上，当所述分光元件以所述第一转轴转动时，在所述第一时段，所述第一激光光束经由所述分光元件的所述反射区域并接续通过所述合光单元而形成第一色光，在所述第二时段及所述第四时段，所述第二激光光束通过所述合光单元而形成第二色光，且在所述第三时段，所述第一激光光束通过所述分光元件的所述穿透区域后经由所述波长转换模块与所述合光单元而形成第三色光，通过所述合光单元的所述第一色光、所述第二色光以及所述第三色光形成所述照明光束；

所述至少一个光阀位于所述照明光束的传递路径上，且用于将所述照明光束转换成影像光束；以及

所述投影镜头位于所述影像光束的传递路径上，且用于将影像光束投影出投影装置。

12.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光源在所述第一时段与所述第三时段开启，而在所述第二时段与所述第四时段时关闭，所述第二激光光源在所述第一时段与所述第三时段关闭，而在所述第二时段与所述第四时段时开启。

13.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，在所述至少一个穿透区域与所述至少一个反射区域之间存在第一交界区域及第二交界区域，在所述第二时段与所述第四时段中所述第一交界区域及所述第二交界区域分别对应切入所述第一激光光束的传递路径上。

14.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，在所述第二时段时，与所述第一交界区域邻接的所述反射区域的部分、所述第一交界区域、与所述第一交界区域邻接的所述穿透区域的部分依序切入所述第一激光光束的传递路径上，在所述第四时段时，与所述第二交界区域邻接的所述穿透区域的部分、所述第二交界区域、与所述第二交界区域邻接的所述反射区域的部分依序切入所述第一激光光束的传递路径上。

15.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述分光旋转模块不位于所述第三色光的传递路径上。

16.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述至少一个穿透区域分别由透光层所构成，所述透光层能够使可见光穿透，且所述至少一个反射区域分别由反射层所构成，所述反射层能够反射可见光。

17.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述至少一个穿透区域的面积与所述至少一个反射区域的面积相同。

18.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括：

光扩散元件，位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上。

19.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述照明系统还包括：

偏光元件，位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上。

20.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述第三时段的时间长度与所述第一时段的时间长度的比值介于2至4之间，所述第二时段或所述第四时段的时间长度与所述第一时段的时间长度的比值介于1至2.5之间。

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