TW201932967A

TW201932967A - 照明系統與投影裝置

Info

Publication number: TW201932967A
Application number: TW107102657A
Authority: TW
Inventors: 潘浩煒; 謝啟堂
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2019-08-16
Also published as: US10684540B2; CN110058479B; EP3514622B1; EP3514622A1; TWI644160B; US20190227416A1; CN110058479A

Abstract

一種照明系統，包括第一激發光源、波長轉換元件以及散射元件。第一激發光源用於發出第一激發光束。波長轉換元件包括波長轉換物質。波長轉換元件具有第一區域以及第二區域。在第一區域中的波長轉換物質的濃度大於在第二區域中的波長轉換物質的濃度。第一激發光束傳遞至第一區域，照明系統輸出第一、第二色光束。第一激發光束傳遞至第二區域，照明系統輸出第三色光束以及部分的第一激發光束。散射元件配置於第一激發光束的傳遞路徑上。另一種投影裝置亦被提供。

Description

照明系統與投影裝置

本發明是有關於一種具有雙光閥的投影裝置，且特別是有關於一種照明系統用於雙光閥的投影裝置。

在雷射光源的投影機的架構中，其主要透過藍光雷射光束來依序地照射螢光輪的螢光粉與反射區（或透射區）以輸出黃光與藍光，再透過投影機中的分光鏡將黃光中的紅光與綠光以形成兩種基色光，如此一來，可以構成藍、綠、紅三種色光。上述的三色光在不同的時序下傳遞至投影機中的兩個光閥(light valve)。詳細來說，當藍光雷射光束照射至螢光粉的時間區間內時，螢光粉所放出的黃光被分光鏡分成紅光與綠光。分光鏡依據不同的波長範圍將紅光與綠光以不同的光傳遞路徑分別傳遞至位於不同位置的兩個光閥。然而，當藍光傳遞至反射區（或透射區）的時間區間內時，藍光只能傳遞至兩個光閥中的其中一個光閥。上述的狀況會導致另一個光閥沒有接收到色光而導致此光閥處於閒置的狀態，造成投影機的光學效率低落，同時，也造成了畫面顏色中斷的現象，導致影像品質不良。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表所述內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種照明系統，其能夠使應用此照明系統的投影裝置具有良好的光學效率以及良好的影像品質。

本發明提供一種投影裝置，其具有良好的光學效率以及良好的影像品質。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種照明系統，包括第一激發光源、波長轉換元件以及散射元件。第一激發光源用於發出第一激發光束。波長轉換元件包括波長轉換物質。波長轉換元件具有第一區域以及第二區域。在第一區域中的波長轉換物質的濃度大於在第二區域中的波長轉換物質的濃度。第一區域與第二區域依序進入第一激發光束的傳遞路徑。第一激發光束傳遞至第一區域，第一激發光束激發在第一區域中的波長轉換物質以發出第一轉換光束，且第一轉換光束包括第一色光束。照明系統輸出第一色光束與第二色光束。第一激發光束傳遞至第二區域，部分的第一激發光束激發在第二區域中的波長轉換物質以發出第二轉換光束，其中第二轉換光束包括第三色光束。另一部分的第一激發光束藉由波長轉換元件傳遞至照明系統的外部。散射元件配置於第一激發光束的傳遞路徑上。其中照明系統輸出第一色光束、第二色光束、第三色光束以及另一部分的第一激發光束。

在本發明的一實施例中，上述的第一激發光束傳遞至第一區域時的時間區間為第一時間區間。第一激發光束傳遞至第二區域的時間區間為第二時間區間。第一時間區間與第二時間區間為連續的兩個時間區間。

在本發明的一實施例中，第一轉換光束包括第二色光束。

在本發明的一實施例中，第二轉換光束中還包括一第四色光束。上述的散射元件配置於第一轉換光束以及第二轉換光束的傳遞路徑上。散射元件還包括第三區域以及第四區域。散射元件的第三區域對應於波長轉換元件的第一區域。散射元件的第四區域對應於波長轉換元件的第二區域，其中散射元件的第三區域為透光區域，該散射元件的該第四區域中包括散射粒子或散射結構且還設置有濾光元件，濾光元件用於濾除第四色光束。

在本發明的一實施例中，第三區域設置鍍膜層，用於衰減或濾除在第一轉換光束中波長範圍530~590nm的色光。

在本發明的一實施例中，上述的散射元件配置於第一轉換光束以及第二轉換光束的傳遞路徑上，且散射元件位於波長轉換元件上。波長轉換元件的第二區域還設有第四分光元件以及濾光元件，且第四分光元件用於反射第二轉換光束，且濾光元件用於濾除第二轉換光束中的第四色光束。

在本發明的一實施例中，上述的波長轉換元件的第二區域還設有濾光元件，且濾光元件用於濾除第二轉換光束中的第四色光束。

在本發明的一實施例中，上述的照明系統還包括第一分光元件，配置於第一激發光束、第一轉換光束以及第二轉換光束的傳遞路徑上。第一分光元件用於反射第一激發光束並使第一轉換光束與第二轉換光束穿透。

在本發明的一實施例中，上述的照明系統還包括第二光源以及第二分光元件。第二光源發出第二光束作為第二色光束。散射元件配置於第二光束的傳遞路徑上，且第二分光元件配置於第二光束以及第一激發光束的傳遞路徑上，其中第一激發光束傳遞至第一區域時，第二光源發出第二光束，且當第一激發光束傳遞至第二區域時，第二光源則停止發出第二光束。

在本發明的一實施例中，上述的第二分光元件配置於第一轉換光束以及第二轉換光束的傳遞路徑上，且用於將第二光束反射以及使部份第一轉換光束、第二轉換光束以及使第一激發光束穿透。

在本發明的一實施例中，上述的第一激發光束的出射方向與第二光束的出射方向相同。

在本發明的一實施例中，上述的第二分光元件設置於第二光源與散射元件之間，第二分光元件用於將第一激發光束反射且使第二光束穿透。

在本發明的一實施例中，上述的第一激發光束的出射方向與第二光束的出射方向相反。

在本發明的一實施例中，上述的第二光束為紅色光束。

在本發明的一實施例中，上述的第一激發光束為具有藍色波長範圍的雷射光束，且第一轉換光束與第二轉換光束為具有黃色波長範圍的轉換光束。

在本發明的一實施例中，上述的第一激發光束傳遞至第二區域，另一部分的第一激發光束穿透波長轉換元件。

在本發明的一實施例中，上述的第一激發光束傳遞至第二區域，另一部分的第一激發光束被波長轉換元件反射。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種投影裝置，包括上述的照明系統、第三分光元件、濾光元件、第一光閥以及第二光閥。第三分光元件配置於第一色光束、第二色光束、第三色光束以及另一部分的第一激發光束的傳遞路徑上。濾光元件配置於第二轉換光束的傳遞路徑上，且用於濾除第二轉換光束中的第四色光束，並使第二轉換光束中的第三色光束通過。第一光閥配置於第一色光束以及該第三色光束的傳遞路徑上。第一光閥將第一色光束轉換成第一影像光束，或將第三色光束轉換成第三影像光束。第三分光元件將第一色光束或將第三色光束導引至第一光閥。第二光閥配置於第二色光束以及另一部分的第一激發光束的傳遞路徑上。第二光閥將第二色光束轉換成第二影像光束，或且將另一部分的第一激發光束轉換成第四影像光束。第三分光元件將第二色光束或將另一部分的第一激發光束導引至第二光閥。投影鏡頭配置於第一影像光束、第二影像光束、第三影像光束以及第四影像光束的傳遞路徑上。

基於上述，在本發明實施例中的照明系統中，透過將第一激發光束傳遞至波長轉換元件上的具有不同波長轉換物質濃度的第一、第二區域，在第一激發光束傳遞至第一、第二區域的時間區間下，照明系統能夠輸出光束至投影裝置中的第一、第二光閥，而避免了習知技術中其中一個光閥處於閒置的狀態，因此本發明實施例的投影裝置具有良好的光學效率以及良好的影像品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A是本發明的一實施例的投影裝置在第一時間區間內的光路示意圖。圖1B是圖1A的投影裝置在第二時間區間內的光路示意圖。圖1C是圖1A以及圖1B中的第一激發光束以及第一、第二轉換光束的波長與光相對強度的關係圖。圖1D是圖1A以及圖1B中的第一分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖2A是圖1A中的投影裝置的波長轉換元件的前方示意圖。圖2B是圖2A的波長轉換元件的側面示意圖。圖3是圖1A以及圖1B中的散射元件的前方示意圖。圖4是第一、第二光閥在第一、第二時間區間內所對應接收各色光束顏色的示意圖。

請參照圖1A、圖1B、圖2A以及圖2B，在本實施例中，投影裝置200包括照明系統100、第一光閥210、第二光閥220、投影鏡頭250以及合光元件270。照明系統100用於輸出光束至第一光閥210以及第二光閥220。照明系統100包括第一激發光源110、第一分光元件120、波長轉換元件130以及散射元件140。在其他實施例中，照明系統100還包括第二分光元件160。在本實施例中，投影裝置200還包括第三分光元件230。而在本實施例中，照明系統100的波長轉換元件130還包括第四分光元件240，以及照明系統100還包括濾光元件260。於以下的段落中會詳細地說明上述的各元件的相關位置與作用。

在本發明的實施例中的第一激發光源110係泛指為可發出短波長光束的光源，主要定義為可激發螢光粉(phosphor particle)以產生長波長光束的光源。短波長光束的峰值波長（Peak Wavelength）例如是落在藍光的波長範圍或紫外光的波長範圍內，其中峰值波長被定義為光強度最大處所對應的波長。第一激發光源110例如包括雷射二極體（Laser Diode, LD）、發光二極體（Light Emitting Diode, LED）的單一光源或者是上述兩者其中之一所構成的矩陣(例如多個雷射二極體所構成)，本發明並不以此為限。在本實施例中，第一激發光源110用於發出第一激發光束L1。請參照圖1C，第一激發光束L1例如是藍色激發光束，且具有一藍光光譜。第一激發光束L1的峰值波長介於400奈米(nm)至470奈米之間，但不以此為限制。在本發明的實施例中，第一激發光束L1的峰值波長例如為455奈米。

在本發明的實施例中的分光元件係為具有分光功能的光學元件。在本實施例中，分光元件為分色鏡（Dichroic Mirror, DM），其具有波長範圍的選擇性，為利用限制波長/顏色的範圍得以穿透或反射而進行分光的分色片，但不以此為限制。在本實施例中，請參照圖1D，第一分光元件120被設計成能夠反射藍光，並能夠使綠光以及紅光穿透的分光元件。詳言之，第一分光元件120可讓位在呈現藍色的波長範圍中的光束反射，使位在呈現綠色以及紅色的波長範圍中的光束穿透。第三分光元件230被設計成能夠被藍光、紅光穿透，且能夠反射綠光的分光元件。第四分光元件240被設計成能夠反射黃光的分光元件。應注意的是，上述分光元件能夠反射某種色光或能夠被某種色光穿透的設計皆是作為範例說明之用，並非用於限定本發明。

在本發明的實施例中的波長轉換元件130係為用於使通過此波長轉換元件130的短波長光束轉換成相對於短波長光束的長波長光束的光學元件。在本實施例中，波長轉換元件130為具有螢光粉層的轉輪，如同螢光粉輪（Phosphor Wheel），但不以此為限制。請參照圖2A以及圖2B，詳細來說，波長轉換元件130的具體實施態樣例如是穿透式螢光輪，穿透式螢光輪定義為讓部分第一激發光束L1可穿透螢光輪的部分區域。波長轉換元件130包括波長轉換物質132、基板134以及轉軸136。在本發明實施例中所指的波長轉換物質132包括螢光粉（Phosphor）。波長轉換物質132為可以接收短波長光束並藉由光致發光現象產生相對應的轉換光束。波長轉換物質132可被膠體包覆起來以形成螢光膠層。螢光粉的種類例如是激發出黃色光束的螢光粉，可稱為黃色螢光粉，但不以此為限制。當波長轉換物質132例如為黃色螢光粉時，其被激發而轉換的第一轉換光束CL1以及第二轉換光束CL2相對應具有波長範圍為470~650nm，其具有一黃光光譜，請參照圖1C，黃光的峰值波長介於535奈米至570奈米之間。因此，第一轉換光束CL1與第二轉換光束CL2為具有黃色波長範圍的轉換光束。基板134例如是透光基板，且具有彼此相對的表面S1、S2，表面S1面對第一分光元件120。轉軸136穿設於基板134的幾何中心，且與驅動元件（未示出）耦接，驅動波長轉換元件130轉動。

請再參照圖2A，在本實施例中。波長轉換元件130具有波長轉換區域R。波長轉換物質132以環狀方式設置於基板134上的表面S1上以定義出波長轉換區域R。波長轉換區域R包括第一區域R1以及第二區域R2。第一區域R1例如是占整個波長轉換區域R的5/6，第二區域R2例如是占整個波長轉換區域R的1/6，但不以此為限制，本領域的技術人員可以依照設計上的需求而進行調整。在第一區域R1中的波長轉換物質132的濃度大於在第二區域R2中的波長轉換物質132的濃度。換言之，第一區域R1被定義為波長轉換物質132濃度較濃的區域，第二區域R2則被定義為波長轉換物質132濃度較淡的區域。更具體來說，在單位面積的條件下，以光轉換的程度來定義濃淡區域，若第一激發光束L1傳遞至第一區域R1，則至少有98%以上的第一激發光束L1被第一區域R1中的波長轉換物質132轉換。若第一激發光束L1傳遞至第二區域R2，則至少有65%以下的第一激發光束L1被第二區域R2中的波長轉換物質132轉換。在其他實施例中，若第一激發光束L1傳遞至第二區域R2，則至少有20%以上的第一激發光束L1穿透第二區域R2，而不被第二區域R2中的波長轉換物質132轉換。

在本發明的實施例中的散射元件140用於使通過此散射元件140的部分光束被散射/擴散，改變光束的行徑路徑。散射元件140例如是擴散輪、擴散板或具有散射粒子或散射結構的光學元件，本發明並不以此為限制。請參照圖3，在本實施例中，散射元件140為擴散輪。散射元件140包括第三區域R3以及第四區域R4。散射元件140的第三區域R3為具有透光功能的透光區域。散射元件140的第四區域R4包括具有使光束散射功能的散射粒子或散射結構P。第一激發光束L1能被第四區域R4中的散射粒子或散射結構P散射而降低或消除光斑（Speckle）現象，若第一激發光束L1為雷射光束則可破壞雷射光束的同調性(coherence)。散射元件140的第三區域R3例如是占整個散射元件140面積的5/6，。散射元件140的第四區域R4例如是占整個散射元件140面積的1/6，但不以此為限制，本領域的技術人員可以依照設計上的需求而進行調整。

在本發明的實施例中的光閥（第一光閥210、第二光閥220）係指數位微鏡元件（Digital Micro-mirror Device, DMD）、矽基液晶面板（Liquid-crystal-on-silicon Panel, LCOS Panel）或是液晶面板（Liquid Crystal Panel, LCD）等空間光調變器之任一者，但不以此為限制。於本實施例中，第一光閥210、第二光閥220為數位微鏡元件。

在本發明實施例中的投影鏡頭250例如是包括具有屈光度的一或多個光學鏡片的組合，光學鏡片例如包括雙凹透鏡、雙凸透鏡、凹凸透鏡、凸凹透鏡、平凸透鏡以及平凹透鏡等非平面鏡片的各種組合。本發明對投影鏡頭250的型態及其種類並不加以限制。

在本發明實施例中所指的濾光元件260係泛指可以濾除特定波長範圍的光束且使除了此特定波長範圍的光束之外的光束通過的光學元件。在本實施例中，濾光元件260例如是紅光濾光膜，其可濾除紅光且使除了紅光以外的光束通過。換句話說，濾除掉波長範圍590nm~650nm的紅光。請參照圖3，在本實施例中，濾光元件260設置於散射元件140的第四區域R4，或者如圖1A所繪，濾光元件260可設置在散射元件140相對於第四區域R4的一表面上。

在本發明實施例中所指的合光元件270係泛指能夠將一個以上的光束合成一光束的光學元件，例如是合光鏡。合光元件270被設計成能夠反射藍光以及紅光，且能使綠光穿透的合光元件。合光元件270例如是分色鏡（Dichroic Mirror, DM）。

此外，在本實施例中，照明系統100內部可以選擇性地增設一至多個反射鏡M1~M3，反射鏡M1~M3用於調整部分第一激發光束L1的光學路徑。投影裝置200的內部還可選擇性地增設集光柱（Integration Rod）IR以及第一分光稜鏡組LA1與第二分光稜鏡組LA2，以調整照明系統100輸出光束的均勻性與光束的路徑方向。

於以下的段落中會詳細地說明上述元件之間的配置關係以及在投影裝置100中的光學行為。

請先參照圖1A、圖1B，第一分光元件120配置於第一激發光束L1、第一轉換光束CL1、第二轉換光束CL2的傳遞路徑上。波長轉換元件130的波長轉換區域R配置於第一激發光束L1的傳遞路徑上。散射元件140配置於第一激發光束L1、第一轉換光束CL1以及第二轉換光束CL2的傳遞路徑上。第一轉換光束CL1包括第一色光束B1與第二色光束B2，第二轉換光束CL2包括第三色光束B3。第一光閥210配置於第一色光束B1以及第三色光束B3的傳遞路徑上。第二光閥220配置於第二色光束B2以及第一激發光束L1的傳遞路徑上。第一光閥210將第一色光束B1以及第三色光束B3轉換成第一影像光束IM1與第三影像光束IM3。第二光閥220將第二色光束B2以及第一激發光束L1轉換成第一影像光束IM2與第四影像光束IM4。第三分光元件230配置於第一轉換光束CL1、第二轉換光束CL2以及第一激發光束L1的傳遞路徑上。第四分光元件240配置於第一激發光束L1與第二轉換光束CL2的傳遞路徑上。投影鏡頭250配置於第一、第二、第三、第四影像光束IM1~IM4的傳遞路徑上。濾光元件260配置於第二轉換光束CL2與第一激發光束L1的傳遞路徑上。合光元件270配置於第一、第二、第三、第四影像光束IM1~IM4的傳遞路徑上。反射鏡M1~M3配置於第一激發光束L1的傳遞路徑上。集光柱IR配置於第一激發光束L1、第一、第二轉換光束CL1、CL2的傳遞路徑上。第一光學稜鏡組LA1配置於第一色光束B1以及第三色光束B3的傳遞路徑上。第二光學稜鏡組LA2配置於第一激發光束L1與第二色光束B2的傳遞路徑上。

波長轉換元件130的驅動元件帶動轉軸136以使第一區域R1以及第二區域R2以旋轉的方式依序進入第一激發光束L1的傳遞路徑。在本實施例中，照明系統100藉由使波長轉換元件130與散射元件140同步轉動的方式，以使散射元件140的第三區域R3對應於波長轉換元件130的第一區域R1，散射元件140的第四區域R4對應於波長轉換元件130的第二區域R2。更具體來說，被第一區域R1作用的第一激發光束L1所對應形成的光束會通過第三區域R3，被第二區域R2作用的第一激發光束L1所對應形成的光束會通過第四區域R4。

請參照圖1A、圖2A、圖2B、圖3以及圖4，第一激發光束L1傳遞至第一區域R1的時間區間為第一時間區間T1。在第一時間區間T1內，第一激發光束L1從第一激發光源110發出，並被第一分光元件120反射往波長轉換元件130的第一區域R1的方向傳遞。大部分的（大於98%以上）第一激發光束L1激發在第一區域R1中的波長轉換物質132以發出第一轉換光束CL1（具有波長範圍為470nm~650nm的轉換光束，呈現黃色）。第一轉換光束CL1穿透第一分光元件120以及散射元件140的第三區域R3以輸出至集光柱IR。因此，在第一時間區間T1內，照明系統100輸出第一轉換光束CL1。在本實施例中，第一轉換光束CL1包括第一色光束B1以及第二色光束B2。第一轉換光束CL1被集光柱IR均勻化光束後傳遞至第三分光元件230。第三分光元件230將第一轉換光束CL1分成第一色光束B1以及第二色光束B2。在本實施例中，第一色光束B1為綠色光束，第一色光束B1具有470nm~570nm的波長範圍，第二色光束B2為紅色光束，第二色光束B2具有570nm~650nm的波長範圍。第一色光束B1藉由第三分光元件230與第一分光稜鏡組LA1而被導引至第一光閥210。第二色光束B2藉由第三分光元件230與第二分光稜鏡組LA2而被導引至第二光閥220。第一光閥210將第一色光束B1轉換成第一影像光束IM1。第二光閥220將第二色光束B2轉換成第二影像光束IM2。第一影像光束IM1穿透合光元件270而傳遞至投影鏡頭250。第二影像光束IM2被合光元件270反射而傳遞至投影鏡頭250。投影鏡頭250再將上述的第一、第二影像光束IM1、IM2傳遞至一投影媒介（例如是投影屏幕，未示出）上以形成影像畫面。請參照圖4，因此，在第一時間區間T1內，第一光閥210可以接收第一色光束B1（綠色光束），第二光閥220可以接收第二色光束B2（紅色光束）。

此外，請回頭參照圖3，在其他實施例中，在散射元件140的第三區域R3上可塗布一特定鍍膜層(layer)，用於讓具有470~650nm波長範圍的第一轉換光束CL1中的波長範圍530~590nm的部分色光適度的衰減或濾除，如此可讓第一轉換光束CL1中具有470~530nm的波長範圍的第一色光束B1（綠色光束）穿過散射元件140，第一轉換光束CL1中具有590~650nm的波長範圍的第二色光束B2（紅色光束）穿過散射元件140，使得綠色光束與紅色光束具有色彩更純(飽和)的表現。

請參照圖1B、圖2A、圖2B、圖3以及圖4，第一激發光束L1傳遞至第二區域R2的時間區間為第二時間區間T2。第一時間區間T1與第二時間區間T2為連續的兩個時間區間，且兩者被定義為一幀F（Frame）。在第二時間區間T2內，第一激發光束L1從第一激發光源110發出，並被第一分光元件120反射往波長轉換元件130的第二區域R2的方向傳遞。少部分（少於65%）的第一激發光束L1激發在第二區域R1中的波長轉換物質132以發出第二轉換光束CL2（呈現黃色的轉換光束），其中第一轉換光束CL1與第二轉換光束CL2具有相同的波長範圍，差異在於光強度(Intensity)的不同，由於在第一區域R1的波長轉換物質132的濃度大於在第二區域R2的波長轉換物質132的濃度，因此第一轉換光束CL1的光強度大於第二轉換光束CL2的光強度。第二轉換光束CL2被第四分光元件240反射而往第一分光元件120的方向傳遞。第二轉換光束CL2穿透第一分光元件120以及散射元件140的第四區域R4以輸出至集光柱IR。濾光元件260用於濾除第二轉換光束CL2中的第四色光束（例如是紅色光束），第四色光束具有570nm~650nm的波長範圍，並使第二轉換光束CL2中的第三色光束B3（例如是綠色光束）通過。另一方面，大部分的第一激發光束L1穿透第二區域R2並透過反射鏡M1~M3以另一方向入射第一分光元件120，再被第一分光元件120反射至散射元件140的第四區域R4。第一激發光束L1能被第四區域R4中的散射粒子或散射結構P散射而降低光斑（Speckle）現象，並輸出至集光柱IR。因此，在第二時間區間T2內，照明系統100輸出第一激發光束L1與第三色光束B3。接著，第三色光束B3被第三分光元件230反射後，並藉由第一分光稜鏡組LA1傳遞至第一光閥210。第一光閥210將第三色光束B3轉換成第三影像光束IM3。第一激發光束L1穿過第三分光元件230再藉由第二分光稜鏡組LA2傳遞至第二光閥220。第二光閥220再將第一激發光束L1轉換成第四影像光束IM4。第三影像光束IM3穿透合光元件270而傳遞至投影鏡頭250。第四影像光束IM4被合光元件270反射而傳遞至投影鏡頭250。投影鏡頭250再將上述的第三、第四影像光束IM3、IM4傳遞至一投影媒介上以形成影像畫面。請參照圖4，因此，在第二時間區間T2內，第一光閥210可以接收第三色光束B3（綠色光束），第二光閥220可以接收第一激發光束L1（藍色光束）。

請參照圖1A以及圖1B，在本實施例中，照明系統100在第一時間區間T1下輸出的第一色光束B1與第二色光束B2分別與在第二時間區間T2下輸出的第三色光束B3與第一激發光束L1具有共同的光路徑，也就是第一色光束B1與第三色光束B3具有共同的光路徑，第二色光束B2與第一激發光束L1具有共同的光路徑。第一影像光束IM1與第三影像光束IM3具有共同的光路徑，第二影像光束IM2與第四影像光束IM4具有共同的光路徑。

承上述，在本實施例中的照明系統100中，透過將第一激發光束L1傳遞至波長轉換元件130上的具有不同波長轉換物質132濃度的第一、第二區域R1、R2。在第一激發光束L1傳遞至第一區域R1的時間區間下，照明系統100輸出第一色光束B1以及第二色光束B2。第三分光元件230將第一色光束B1以及第二色光束B2以分別導引至第一光閥210以及第二光閥220。在第一激發光束L1傳遞至第二區域R2的時間區間下，照明系統100輸出第三色光束B3以及另一部分的第一激發光束L1。第三分光元件230則將第三色光束B3與另一部分的第一激發光束L1分別導引至第一、第二光閥210、220。如此一來，在不同的時間區間下，投影裝置200中的第一、第二光閥210、220都可以接收到光束以產生對應的影像光束，而避免了習知技術中雙光閥設計中，其中有一個光閥在某一時間區間內，光閥處於閒置的狀態，因此本實施例的投影裝置200具有良好的光學效率(亮度增加)以及良好的影像品質(影像色彩鮮豔)，其中對比習知技術中的雙光閥設計，本發明可讓投影裝置200產生的影像的亮度提升5~10%。

接著，請參照圖4，在第一時間區間T1中，第一光閥210接收來自第一轉換光束CL1的第一色光束B1，在第二時間區間T2中，第一光閥210接收來自第二轉換光束CL2的第三色光束B3（綠色光束）。由於第二轉換光束CL2的光強度弱於第一轉換光束CL1的光強度，因此第三色光束B3的光強度弱於第一色光束B1的光強度。因此，本實施例的投影裝置200減少了暗部噪訊（Dithering Noise）現象，適用於影像在暗畫面時的處理，使得觀賞者可看到高對比度的影像畫面。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的部分內容，省略了相同技術內容的說明，關於相同的元件名稱可以參考前述實施例的部分內容，下述實施例不再重複贅述。

圖5A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖5B是圖5A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖6A是圖5A中的照明系統的波長轉換元件的前方示意圖。圖6B是圖6A的波長轉換元件的側面示意圖。

請同時參照圖5A以及圖5B的照明系統100a以及圖6A與圖6B，其與圖1A與圖1B中的照明系統100在架構上的主要差異在於：波長轉換元件130a的第二區域R2除了設有第四分光元件240之外，還設置濾光元件260。第四分光元件240設置於表面S2上。濾光元件260設置於相對於第二區域R2的表面S1上。散射元件140a位於波長轉換元件130的第二區域R2，且為多個散射粒子或散射結構P。

接著，於下方的段落介紹照明系統100a的光學行為。

請參照圖5A，在第一時間區間T1內，照明系統100a與照明系統100的光學行為類似，於此不再贅述。因此，在第一時間區間T1內，照明系統100a輸出第一轉換光束CL1。

請參照圖5B，在第二時間區間T2內，第一激發光束L1從第一激發光源110發出，並被第一分光元件120反射往波長轉換元件130的第二區域R2的方向傳遞。第一激發光束L1穿透濾光元件260，並激發在第二區域R2中的波長轉換物質132以發出第二轉換光束CL2。當第二轉換光束CL2朝四方發射後，部分第二轉換光束CL2先被第四分光元件240反射後往第一分光元件120的方向傳遞。第二轉換光束CL2中的第四色光束（紅色光束）被濾光元件260所濾除，使得第三色光束（綠色光束）B3通過濾光元件260。第三色光束B3再穿透第一分光元件120以輸出照明系統100a。另一方面，另一部分的第一激發光束L1則藉由反射鏡M1~M3以及第一分光元件120以輸出於照明系統100a。由於另一部分的第一激發光束L1會被位於基板134內的散射元件140a所散射，因此可破壞第一激發光束L1的同調性且第一激發光束L1產生的光斑現象也可被降低。因此，在第二時間區間T2內，照明系統100a輸出第一激發光束L1與第三色光束B3。

應注意的是，圖5A以及圖5B中的照明系統100a可以替換圖1A以及圖1B的照明系統100，以在第一、第二時間區間T1、T2輸出光束至第一、第二光閥210、220，照明系統100a在第一、第二時間區間T1、T2輸出的光束行為類似於照明系統100在第一、第二時間區間T1、T2輸出的光束行為，於此不再贅述。

在本實施例中的照明系統100a中，散射元件140a位於波長轉換元件130中，因此將散射的功能與波長轉換的功能整合於波長轉換元件130處。相較於照明系統100a來說，本實施例的照明系統100a在可以達到類似的功能的情況下，無須設置一擴散輪，使得投影裝置200具有較小的體積。

圖7A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖7B是圖7A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖7C是圖7A以及圖7B中第一激發光束、第二光束、第一轉換光束與第二轉換光束的波長與光相對強度的關係圖。圖7D是圖7A以及圖7B中第二分光元件的波長與穿透率的關係圖。

請同時參照圖7A以及圖7B的照明系統100b，其與圖1A與圖1B中的照明系統100在架構上的主要差異在於：照明系統100b還包括第二光源150以及第二分光元件160。第二光源150類似於第一激發光源110的說明，其主要差異在於：第二光源150用於發出第二光束L2。在本實施例中，第二光源150例如是紅光雷射發光二極體或者是發光二極體，但不限於此。請參照圖7C，第二光束L2例如是紅色雷射光束，且具有一紅光光譜。第二光束L2的峰值波長介於620奈米至750奈米之間。第二光束L2與第二色光束B2具有相似的波長範圍，因此第二光束L2可取代第二色光束B2，使得圖7A以及圖7B的照明系統100b可輸出第一色光B1、第二光束L2、第三色光B3以及第一激發光束L1。第一激發光束L1的出射方向與第二光束L2的出射方向相同。第二分光元件160配置於第一激發光束L1、第二光束L2、第一轉換光束CL1以及第二轉換光束CL2的傳遞路徑上。第二分光元件160用於將第二光束L2反射以及使部份第一轉換光束CL1、第二轉換光束CL2以及第一激發光束L1穿透。請參照圖7D，第二分光元件160例如是被設計成能夠被藍光、綠光穿透，且使紅光反射的分光元件。散射元件140配置於第二光束L2的傳遞路徑上。

接著，於下方的段落介紹照明系統100b的光學行為。

請參照圖7A，在第一時間區間T1內，第一激發光束L1傳遞至第一區域R1以使在第一區域R1中的波長轉換物質132發出第一轉換光束CL1。第一轉換光束CL1穿透第一分光元件120以傳遞至第二分光元件160。第一轉換光束CL1中的第一色光束B1（綠色光束）穿透第二分光元件160。第一轉換光束CL1中的第二色光束B2（紅色光束）被第二分光元件160反射。第二光束L2被第二分光元件160反射而傳遞至散射元件140的第三區域R3。因此，在第一時間區間T1內，照明系統100b輸出第一轉換光束CL1中的第一色光束B1與第二光束L2。第二光束L2作為第二色光束B2。其中，散射元件140的第三區域R3可設置散射粒子或散射結構P，因此可破壞第二激發光束L2的同調性且第二激發光束L2產生的光斑現象也可被降低。

請參照圖7B，在第二時間區間T2內，第一激發光束L1由第一激發光源110發出，藉由第一分光元件120反射第一激發光束L1並傳遞至波長轉換元件130，部分的第一激發光束L1用於激發第二區域R2中的波長轉換物質132以發出第二轉換光束CL2。第四分光元件240反射第二轉換光束CL2並傳遞至第一分光元件120。第二轉換光束CL2穿透第一分光元件120以傳遞至第二分光元件160。第二分光元件160則將第二轉換光束CL2中的第四色光束B4（紅色光束）反射，而使第二轉換光束CL2中的第三色光束B3（綠色光束）穿透。另一方面，另一部分的第一激發光束L1穿過第二區域R2，則依序經過反射鏡M1~M3、第一分光元件120、第二分光元件160以及散射元件140的第四區域R4，以輸出於照明系統100b。而第二光源150則停止發出第二光束L2。因此，在第二時間區間T2內，照明系統100b輸出第一激發光束L1與第三色光束B3。

應注意的是，圖7A以及圖7B中的照明系統100b可以替換圖1A以及圖1B的照明系統100，以在第一、第二時間區間T1、T2輸出光束至第一、第二光閥210、220。請再次參考圖1A以及圖1B，照明系統100b在第一時間區間T1輸出的第一色光束B1與第二光束L2的光學行為分別類似於圖1A與圖1B中的第一色光束B1與第二色光束B2。具體來說，第二光閥220配置於第二光束L2的傳遞路徑上，且將第二光束L2轉換成第五影像光束IM5。投影鏡頭250配置於第五影像光束IM5的傳遞路徑上。也就是說，圖1A中的第二色光束B2與第二光束L2具有共同的光路徑。圖1A中的第二影像光束IM2與第五影像光束IM5具有共同的光路徑。照明系統100b在第二時間區間T2輸出的第三色光束B3與第一激發光束L1的光學行為分別類似於圖1A與圖1B中的第三色光束B3與第一激發光束L1的光學行為，於此不再贅述。

在本實施例中的照明系統100b中，由於第二光束L2（紅色光束）的光強度大於第一轉換光束CL1所分出的第二色光束B2（紅色光束）的光強度，因此，若投影裝置200中的照明系統100更換成圖7A以及圖7B的照明系統100b時，則第二光閥220在第一時間區間T1所轉換的第五影像光束IM5的光強度大於第二影像光束IM2的光強度。則使用此照明系統100b的投影裝置在第一時間區間T1的所投射的整體影像畫面的亮度則會提升。

圖8A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖8B是圖8A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖8C是圖8A以及圖8B中第一分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖8D是圖8A以及圖8B中第二分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖9A是圖8A中的照明系統的波長轉換元件的前方示意圖。圖9B是圖9A的波長轉換元件的側面示意圖。圖10是圖8A與圖8B中的照明系統的散射元件的前方示意圖。

請同時參照圖8A以及圖8B的照明系統100c，其與圖7A與圖7B中的照明系統100b在架構上的主要差異在於：第一激發光源110與第二光源150對向設置，以使第一激發光束L1的出射方向與第二光束L2的出射方向相反。第二分光元件160c的位置替換反射鏡M3的位置。請參照圖9A以及圖9B，波長轉換元件130c的第二區域R2設有第四分光元件240以及濾光元件260。第四分光元件240設置於表面S2上。濾光元件260設置於第二區域R2與表面S1上。散射元件140c設置於第一分光元件120c與第二分光元件160c之間。請參照圖10，散射元件140c中的散射粒子或散射結構P平均地散佈。第二分光元件160c用於將第一激發光束L1反射且將使第二光束L2穿透。請參照圖8C，也就是說，第一分光元件120c被設計成使藍光、紅光反射，且使綠光穿透的分光元件。請參照圖8D，第二分光元件160c被設計成能使藍光反射，且使紅光穿透的分光元件。

接著，於下方的段落介紹照明系統100c的光學行為。

請參照圖8A，在第一時間區間T1內，第一激發光束L1藉由第一分光元件120c傳遞至第一區域R1以使在第一區域R1中的波長轉換物質132發出第一轉換光束CL1。第一轉換光束CL1中的第二色光束B2被第一分光元件120c反射，第一轉換光束CL1中的第一色光束B1穿透第一分光元件120c。另一方面，第二光源150發出第二光束L2。第二光束L2依序穿透第二分光元件160c以及散射元件140c並被第一分光元件120c反射。因此，在第一時間區間T1內，照明系統100c輸出第一轉換光束CL1與第二光束L2。第二光束L2取代而作為第二色光束B2。

請參照圖8B，在第二時間區間T2內，第一激發光束L1由第一激發光源110發出，藉由藉由第一分光元件120c傳遞至第二區域R2，部分的第一激發光束L1以激發第二區域R2中的波長轉換物質132以發出第二轉換光束CL2。第四分光元件240反射第二轉換光束CL2。第二轉換光束CL2中的第四色光束（紅色光束）被濾光元件260所濾除，使得第三色光束B3（綠色光束）穿過濾光元件260。第三色光束B3穿透第一分光元件120，以輸出於照明系統100c。另一方面，另一部分的第一激發光束L1則藉由反射鏡M1、M2、第二分光元件160c、散射元件140c以及第一分光元件120，以輸出於照明系統100c。而第二光源150則停止發出第二光束L2。因此，在第二時間區間T2內，照明系統100c輸出第三色光束B3與第一激發光束L1。

應注意的是，圖8A以及圖8B中的照明系統100c可以替換圖1A以及圖1B的照明系統100，以在第一、第二時間區間T1、T2輸出光束至第一、第二光閥210、220，照明系統100c在第一時間區間T1、第二時間區間T2輸出的光束的光學行為類似於圖7A與圖7B中的照明系統100b輸出的光束的光學行為，於此不再贅述。

圖11A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖11B是圖11A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖12是圖11A、圖11B中的照明系統的波長轉換元件的前方示意圖。

請同時參照圖11A以及圖11B的照明系統100d，其與圖1A與圖1B中的照明系統100在架構上的主要差異在於：照明系統100d包括第一激發光源110、第一分光元件120d、波長轉換元件130d、反射元件150d、散射元件140以及分別具有屈光度的多個透鏡C。第一分光元件120d被設計成能夠反射黃光(包括綠光與紅光波長範圍)且使藍光穿透的分光元件。反射元件150d例如是反射鏡，反射元件150d被設計成能夠反射藍光。波長轉換元件130d則為反射式螢光輪。具體來說，波長轉換元件130d大致類似於波長轉換元件130，其主要差異在於：波長轉換元件130d的基板134d包括反射部RP。波長轉換區域R的第二區域R2對應位於反射部RP上。

請參照圖11A，在第一時間區間T1內，第一激發光束L1從第一激發光源110發出，並穿透第一分光元件120d以傳遞至波長轉換元件130d的第一區域R1。第一區域R1的波長轉換物質132被第一激發光束L1激發而發出第一轉換光束CL1。第一轉換光束CL1被第一分光元件120d反射而傳遞至散射元件140的第三區域R3，以輸出照明系統100d。因此，在第一時間區間T1內，照明系統100d輸出第一轉換光束CL1，第一轉換光束CL1中的綠色光束與紅色光束分別做為第一色光束B1與第二色光束B2。

請參照圖11B，在第二時間區間T2內，第一激發光束L1從第一激發光源110發出，並穿透第一分光元件120d以傳遞至波長轉換元件130d的第二區域R2。部分的第一激發光束L1激發第二區域R2的波長轉換物質132而發出第二轉換光束CL2。第二轉換光束CL2被反射部RP反射並傳遞至第一分光元件120d。第二轉換光束CL2被第一分光元件120d反射而傳遞至散射元件140的第四區域R4。濾光元件260濾除第二轉換光束CL2中的第四色光束（紅色光束），讓第三色光束B3（綠色光束）穿過濾光元件260。照明系統100d輸出第三色光束B3。另一部分的第一激發光束L1則被反射部RP反射而穿透第一分光元件120d並被反射元件150d反射而傳遞至散射元件140的第四區域R4，以輸出照明系統100d。因此，在第二時間區間T2內，照明系統100d輸出第三色光束B3以及第一激發光束L1。

應注意的是，圖11A以及圖11B中的照明系統100d可以替換圖1A以及圖1B的照明系統100，以在第一、第二時間區間T1、T2輸出光束至第一、第二光閥210、220，照明系統100d在第一、第二時間區間T1、T2輸出的光束行為類似於照明系統100在第一、第二時間區間T1、T2輸出的光束行為，於此不再贅述。

綜上所述，在本發明實施例中的照明系統中，透過將第一激發光束傳遞至波長轉換元件上的具有不同波長轉換物質濃度的第一、第二區域，因此在第一激發光束傳遞至第一區域的時間區間下，照明系統輸出第一色光束以及第二色光束。第三分光元件將第一色光束以及第二色光束以分別導引至第一、第二光閥。在第一激發光束傳遞至第二區域的時間區間下，照明系統輸出第一激發光束與第三色光束，而第三分光元件將第三色光束與第一激發光束分別導引至第一、第二光閥。如此一來，在不同的時間區間下，第一、第二光閥都可以接收到光束以產生對應的影像光束，而避免了習知技術中光閥處於閒置的狀態，因此本發明實施例的投影裝置具有良好的光學效率以及良好的影像品質。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用於命名元件（Element）的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

100、100a、100b、100c、100d‧‧‧照明系統

110‧‧‧第一激發光源

120‧‧‧第一分光元件

130、130a‧‧‧波長轉換元件

132‧‧‧波長轉換物質

134、134d‧‧‧基板

136‧‧‧轉軸

140、140a‧‧‧散射元件

150‧‧‧第二光源

150d‧‧‧反射元件

160‧‧‧第二分光元件

200‧‧‧投影裝置

201‧‧‧成像系統

210‧‧‧第一光閥

220‧‧‧第二光閥

230‧‧‧第三分光元件

240‧‧‧第四分光元件

250‧‧‧投影鏡頭

260‧‧‧濾光元件

270‧‧‧合光元件

B1‧‧‧第一色光束

B2‧‧‧第二色光束

B3‧‧‧第三色光束

B4‧‧‧第四色光束

C‧‧‧透鏡

CL1‧‧‧第一轉換光束

CL2‧‧‧第二轉換光束

F‧‧‧幀

IR‧‧‧集光柱

IM1‧‧‧第一影像光束

IM2‧‧‧第二影像光束

IM3‧‧‧第三影像光束

IM4‧‧‧第四影像光束

IM5‧‧‧第五影像光束

L1‧‧‧第一激發光束

L2‧‧‧第二光束

LA1‧‧‧第一分光稜鏡組

LA2‧‧‧第二分光稜鏡組

M1、M2、M3‧‧‧反射鏡

P‧‧‧散射粒子或散射結構

R‧‧‧波長轉換區域

R1‧‧‧第一區域

R2‧‧‧第二區域

R3‧‧‧第三區域

R4‧‧‧第四區域

RP‧‧‧反射部

S1、S2‧‧‧表面

T1‧‧‧第一時間區間

T2‧‧‧第二時間區間

圖1A是本發明的一實施例的投影裝置在第一時間區間內的光路示意圖。圖1B是圖1A的投影裝置在第二時間區間內的光路示意圖。圖1C是圖1A以及圖1B中的第一激發光束以及第一、第二轉換光束的波長與光相對強度的關係圖。圖1D是圖1A以及圖1B中的第一分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖2A是圖1A中的投影裝置的波長轉換元件的前方示意圖。圖2B是圖2A的波長轉換元件的側面示意圖。圖3是圖1A以及圖1B中的散射元件的前方示意圖。圖4是第一、第二光閥在第一、第二時間區間內所對應接收各色光束顏色的示意圖。圖5A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖5B是圖5A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖6A是圖5A中的照明系統的波長轉換元件的前方示意圖。圖6B是圖6A的波長轉換元件的側面示意圖。圖7A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖7B是圖7A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖7C是圖7A以及圖7B中第一激發光束、第二光束、第一轉換光束與第二轉換光束的波長與光相對強度的關係圖。圖7D是圖7A以及圖7B中第二分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖8A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖8B是圖8A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖8C是圖8A以及圖8B中第一分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖8D是圖8A以及圖8B中第二分光元件的波長與穿透率的關係圖。圖9A是圖8A中的照明系統的波長轉換元件的前方示意圖。圖9B是圖9A的波長轉換元件的側面示意圖。圖10是圖8A與圖8B中的照明系統的散射元件的前方示意圖。圖11A是本發明的另一實施例的照明系統在第一時間區間內的光路示意圖。圖11B是圖11A的照明系統在第二時間區間內的光路示意圖。圖12A是圖11A、圖11B中的照明系統的波長轉換元件的前方示意圖。圖12B是圖12A的波長轉換元件的側面示意圖。

Claims

一種照明系統，包括：一第一激發光源，用於發出一第一激發光束；一波長轉換元件，包括一波長轉換物質，該波長轉換元件具有一第一區域以及一第二區域，其中在該第一區域中的該波長轉換物質的濃度大於在該第二區域中的該波長轉換物質的濃度，且該第一區域與該第二區域依序進入該第一激發光束的傳遞路徑，該第一激發光束傳遞至該第一區域，該第一激發光束激發在該第一區域中的該波長轉換物質以發出一第一轉換光束，且該第一轉換光束包括一第一色光束，其中該照明系統輸出該第一色光束與一第二色光束，該第一激發光束傳遞至該第二區域，部分的該第一激發光束激發在該第二區域中的該波長轉換物質以發出一第二轉換光束，其中該第二轉換光束包括一第三色光束，另一部分的該第一激發光束，藉由該波長轉換元件傳遞至該照明系統的外部；以及一散射元件，配置於該第一激發光束的傳遞路徑上，其中該照明系統輸出該第一色光束、該第二色光束、該第三色光束以及該另一部分的該第一激發光束。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中，該第一激發光束傳遞至該第一區域的時間區間為一第一時間區間，該第一激發光束傳遞至該第二區域的時間區間為第二時間區間，且該第一時間區間與該第二時間區間為連續的兩個時間區間。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中該第一轉換光束包括該第二色光束。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中該第二轉換光束中還包括一第四色光束，該散射元件配置於該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，該散射元件還包括一第三區域以及一第四區域，該散射元件的該第三區域對應於該波長轉換元件的該第一區域，該散射元件的該第四區域對應於該波長轉換元件的該第二區域，其中該散射元件的該第三區域為透光區域，該散射元件的該第四區域中包括散射粒子或散射結構，且該散射元件還設置有一濾光元件，且該濾光元件用於濾除該第四色光束。
如申請專利範圍第4項所述的照明系統，其中該第三區域設置一鍍膜層，用於衰減或濾除在該第一轉換光束中波長範圍530~590nm的色光。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中該散射元件配置於該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，且該散射元件位於該波長轉換元件上，其中該波長轉換元件的該第二區域還設有一第四分光元件以及一濾光元件，該第四分光元件用於反射該第二轉換光束，其中該第二轉換光束中還包括一第四色光束，且該濾光元件用於濾除該第二轉換光束中的該第四色光束。
如申請專利第1項所述的照明系統，其中該波長轉換元件的該第二區域還設有一濾光元件，其中該第二轉換光束中還包括一第四色光束，且該濾光元件用於濾除該第二轉換光束中的該第四色光束。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，還包括一第一分光元件，配置於該第一激發光束、該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，其中該第一分光元件用於反射該第一激發光束並使該第一轉換光束與該第二轉換光束穿透。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，還包括一第二光源以及一第二分光元件，該第二光源發出一第二光束作為該第二色光束，該散射元件配置於該第二光束的傳遞路徑上，且該第二分光元件配置於該第二光束以及該第一激發光束的傳遞路徑上，其中該第一激發光束傳遞至該第一區域時，該第二光源發出該第二光束，且當該第一激發光束傳遞至該第二區域時，該第二光源則停止發出該第二光束。
如申請專利範圍第9項所述的照明系統，其中該第二分光元件配置於該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，且用於將該第二光束反射以及使部分該第一轉換光束、該第二轉換光束以及使該第一激發光束穿透。
如申請專利範圍第10項所述的照明系統，其中該第一激發光束的出射方向與該第二光束的出射方向相同。
如申請專利範圍第9項所述的照明系統，其中該第二分光元件設置於該第二光源與該散射元件之間，該第二分光元件用於將該第一激發光束反射且使該第二光束穿透。
如申請專利範圍第12項所述的照明系統，其中該第一激發光束的出射方向與該第二光束的出射方向相反。
如申請專利範圍第9項所述的照明系統，其中該第二光束為紅色光束。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中該第一激發光束為具有藍色波長範圍的雷射光束，且該第一轉換光束與該第二轉換光束為具有黃色波長範圍的轉換光束。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中該第一激發光束傳遞至該第二區域，該另一部分的該第一激發光束穿透該波長轉換元件。
如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中該第一激發光束傳遞至該第二區域，該另一部分的該第一激發光束被該波長轉換元件反射。
一種投影裝置，包括：一照明系統，包括：一第一激發光源，用於發出一第一激發光束；一波長轉換元件，包括一波長轉換物質，該波長轉換元件具有一第一區域以及一第二區域，其中在該第一區域中的該波長轉換物質的濃度大於在該第二區域中的該波長轉換物質的濃度，且該第一區域與該第二區域依序進入該第一激發光束的傳遞路徑，以及該第一激發光束傳遞至該第一區域，該第一激發光束激發在該第一區域中的該波長轉換物質以發出一第一轉換光束，且該第一轉換光束包括一第一色光束，其中該照明系統輸出該第一色光束與一第二色光束，該第一激發光束傳遞至該第二區域，部分的該第一激發光束激發在該第二區域中的該波長轉換物質以發出一第二轉換光束，其中該第二轉換光束包括一第三色光束，另一部分的該第一激發光束藉由該波長轉換元件傳遞至該照明系統的外部；以及一散射元件，配置於該第一激發光束的傳遞路徑上，其中該照明系統輸出該第一色光束、該第二色光束、該第三色光束以及該另一部分的該第一激發光束；一第三分光元件，配置於該第一色光束、該第二色光束、該第三色光束以及該另一部分的該第一激發光束的傳遞路徑上；一第一光閥，配置於該第一色光束以及該第三色光束的傳遞路徑上，該第一光閥將該第一色光束轉換成一第一影像光束，或將該第三色光束轉換成一第三影像光束，其中該第三分光元件將該第一色光束或將該第三色光束導引至該第一光閥；一第二光閥，配置於該第二色光束以及該另一部分的該第一激發光束的傳遞路徑上，該第二光閥將該第二色光束轉換成一第二影像光束，或將該另一部分的該第一激發光束轉換成一第四影像光束，其中該第三分光元件將該第二色光束或將該另一部分的該第一激發光束導引至該第二光閥；以及一投影鏡頭，配置於該第一影像光束、該第二影像光束、該第三影像光束以及該第四影像光束的傳遞路徑上。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該第一轉換光束包括該第二色光束。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該第二轉換光束中還包括一第四色光束，該散射元件配置於該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，該散射元件還包括一第三區域以及一第四區域，該散射元件的該第三區域對應於該波長轉換元件的該第一區域，該散射元件的該第四區域對應於該波長轉換元件的該第二區域，其中該散射元件的該第三區域為透光區域，該散射元件的該第四區域中包括散射粒子或散射結構，且該散射元件還設置一濾光元件，配置於該第二轉換光束的傳遞路徑上，且該濾光元件用於濾除該第四色光束，並使該第二轉換光束的該第三色光束通過。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該散射元件配置於該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，且該散射元件位於該波長轉換元件上，其中該波長轉換元件的該第二區域還設有一第四分光元件以及一濾光元件，且該第四分光元件用於反射該第二轉換光束，其中該第二轉換光束中還包括一第四色光束，該濾光元件配置於該第二轉換光束的傳遞路徑上，且該濾光元件用於濾除該第四色光束，並使該第二轉換光束的該第三色光束通過。
如申請專利第18項所述的投影裝置，其中該波長轉換元件的該第二區域還設有一濾光元件，其中該第二轉換光束中還包括一第四色光束，該濾光元件配置於該第二轉換光束的傳遞路徑上，且該濾光元件用於濾除該第四色光束，並使該第二轉換光束的該第三色光束通過。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，該照明系統還包括一第一分光元件，配置於該第一激發光束、該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，其中該第一分光元件用於反射該第一激發光束並使該第一轉換光束與該第二轉換光束穿透。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，該照明系統還包括一第二光源以及一第二分光元件，以及該第二光源發出一第二光束作為該第二色光束，該散射元件配置於該第二光束的傳遞路徑上，且該第二分光元件配置於該第二光束以及該第一激發光束的傳遞路徑上，其中該第一激發光束傳遞至該第一區域，該第二光源發出該第二光束，且該第一激發光束傳遞至該第二區域，該第二光源則停止發出該第二光束。
如申請專利範圍第24項所述的投影裝置，其中該第二分光元件配置於該第一轉換光束以及該第二轉換光束的傳遞路徑上，且用於將該第二光束反射以及使該第一轉換光束、該第二轉換光束以及使該第一激發光束穿透。
如申請專利範圍第25項所述的投影裝置，其中該第一激發光束的出射方向與該第二光束的出射方向相同。
如申請專利範圍第24項所述的照明系統，其中該第二分光元件設置於該第二光源與該散射元件之間，該第二分光元件用於將該第一激發光束反射且使該第二光束穿透。
如申請專利範圍第27項所述的投影裝置，其中該第一激發光束的出射方向與該第二光束的出射方向相反。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該第二光束為紅色光束。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該第一激發光束為具有藍色波長範圍的雷射光束，且該第一轉換光束與該第二轉換光束為具有黃色波長範圍的轉換光束。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該第一激發光束傳遞至該第二區域，該另一部分的該第一激發光束穿透該波長轉換元件。
如申請專利範圍第18項所述的投影裝置，其中該第一激發光束傳遞至該第二區域，該另一部分的該第一激發光束被該波長轉換元件反射。