传统的投影显示系统光源主要是氙灯,LED（Light Emittig Diodes）等光源。随着半导体激光器的创新进步,激光投影产品开始应用于市场。激光能量密度高,单色性好等特点让图像质量更好,但引入了新的问题,因此照明系统需要重新设计。现在激光投影不仅关注光通量,同时也关注系统其他特性如色均,散斑,照度均匀性,分辨率等。其中色均匀性问题主要是照明主体导致光线在照明主体中能量分布不均匀。本文主要研究照明主体以及扩散片对色均问题的影响。本文首先根据照明主体设计了三种不同的结构方案。研究在三基色中,光源通过不同角度,类型,位置的动态/静态扩散片,然后在成像系统作用下,观测图像的色均问题。仿真实验表明,在方案二中的位置2使用静态Diffuser 2高斯2°扩散片和动态高斯5.5°的组合,可以实现最佳实验效果。在方案一中的位置2同样使用静态Diffuser 2高斯2°扩散片和动态高斯5.5°的组合也能达到预期结果。同时在三种不同的设计方案的支持下实验,实验结果表明设计方案一搭载Diffuser 2高斯2°的效果是最好,色均低于目标值0.015。在此过程中,分析其中关键光学元件的作用原理以及使用Lighttools软件设计优化系统。最后为了提高系统光通量,本文进一步设计LED系统,形成混合光源。研究混合光源对图像色均质量的影响。根据带通滤光片BPF（Bandpass Filter）光谱,调整光源偏振态,让更多的LED光线进入系统中。最终实验表明三种混合光源整体相比三基色激光系统的光通量提升30%以上。虽然光通量得到提升,但是带来了色均的恶化。虽然方案一搭载Diffuser 2高斯2°是最佳结果,但是其他两种方案的数据表明,色均匀性和照度均匀性质量出现了严重问题。随后本文分析原因是因为LED系统的发散角度较大,与三基色系统不匹配,最终导致能量分布不均。在照明系统中的主要匀光元件光棒和会聚透镜只能对主光线起作用,但边缘大角度光线无法收敛,最后的实验数据也表明也是边缘光线质量最差。综上所述,通过三种照明系统方案,研究系统色均匀性问题,提出改进方案,进一步对以后的研究工作方向指导建议。本文整个设计要求系统色均低于0.015。实验中,无论是三基色还是混合光源,方案一搭载动态扩散片5.5°和静态Diffuser 2高斯2°组合达到要求。三基色和混合光源的光通量分别达到了1206流明（lm）和1516流明（lm）,色均小于0.015。