CN110058347B - 光源模组和电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种光源模组和电子装置。该光源模组包括光波导结构、第一光源和预准直光学元件。光波导结构包括在第一方向上并列布置的光线导入部和主体部；第一光源与光线导入部在第一方向上相对设置，且配置为提供第一光线；预准直光学元件在第一方向上设置在第一光源与光线导入部之间，且配置为将至少部分第一光线准直为第一准直光线；光线导入部包括入光面，主体部包括出光面；光线导入部配置为将从入光面入射的至少部分第一准直光线以相对于出光面的第一角度导入至主体部中以满足主体部的全反射条件。该光源模组可以实现光线的准直出射，并可以降低包括该光源模组的显示装置的可视角度。

Description

光源模组和电子装置
技术领域
本公开的实施例涉及一种光源模组和电子装置。
背景技术
光源模组广泛应用于显示装置和照明领域。然而，当前的光源模组通常具有较大的发光角度(例如，120-160度)，也即，从光源模组出射的光线朝向多个方向传输，因此会导致该光源模组出射的光线在空间上传输的立体角较大，并且会使得该光源模组的亮度(也即，单位投影面积上的发光强度)较小。例如，包含该光源模组的显示装置具有较大的可视角度，但因此不利于实现防偷窥功能的显示装置。例如，包含该光源模组的灯具具有较大的发散角，由此在灯具的功率固定不变的情况下，发散角的提升将导致灯具的亮度下降，由此将降低用户的使用体验。
发明内容
本公开的至少一个实施例提供了一种光源模组，该光源模组包括光波导结构、第一光源和预准直光学元件。所述光波导结构包括在第一方向上并列布置的光线导入部和主体部；所述第一光源与所述光线导入部在所述第一方向上相对设置，且配置为提供第一光线；所述预准直光学元件在所述第一方向上设置在所述第一光源与所述光线导入部之间，且配置为将至少部分所述第一光线准直为第一准直光线；所述光线导入部包括入光面，所述主体部包括出光面；所述光线导入部配置为将从所述入光面入射的至少部分所述第一准直光线以相对于所述出光面的第一角度导入至所述主体部中以满足所述主体部的全反射条件。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光线导入部包括第一倾斜反射面；所述第一倾斜反射面与所述入光面的夹角为锐角；所述第一倾斜反射面用于反射从所述入光面入射的至少部分所述第一准直光线。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光线导入部在垂直于所述入光面和所述出光面的第一投影面上的正投影的形状为直角梯形。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括用于支撑所述光波导结构的基板，所述基板设置在所述第一倾斜反射面的远离所述第一光源的一侧，且所述基板的对应于所述主体部的部分设置在所述主体部的与所述出光面相反的一侧。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述基板包括第二倾斜反射面和支撑面；所述第二倾斜反射面平行于所述第一倾斜反射面，所述支撑面平行于所述出光面。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光线导入部的折射率大于所述基板的折射率，且所述第一倾斜反射面和所述第二倾斜反射面直接接触，以形成为全反射界面。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括反射膜，所述反射膜设置在所述第一倾斜反射面或/和所述第二倾斜反射面上，且配置为反射入射其上的所述第一准直光线。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括倾斜反射结构。所述光线导入部包括光栅基板和设置在所述光栅基板的入光面上的耦合光栅；所述倾斜反射结构与所述光栅基板的入光面的夹角为锐角；所述耦合光栅在所述第一方向上设置在所述预准直光学元件和所述主体部之间，且配置为接收所述倾斜反射结构反射的所述第一准直光线；所述耦合光栅还配置为将满足预定的入射角度的所述第一准直光线导入至所述主体部中。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括至少一个光线导出结构。所述光线导出结构设置在所述出光面上且配置为将在所述光波导结构中传输的至少部分所述第一准直光线以相同的角度导出所述光源模组。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光线导出结构包括在所述第一方向上间隔设置的多个光栅条。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组包括阵列排布的多个所述光线导出结构。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括第二光源和第三光源。所述第二光源和所述第三光源与所述入光面在所述第一方向上相对设置，且分别配置为提供第二光线和第三光线；所述预准直光学元件还配置为将至少部分所述第二光线和至少部分所述第三光线分别准直为第二准直光线和第三准直光线。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光源与所述预准直光学元件在所述第一方向上的间距、所述第二光源与所述预准直光学元件在所述第一方向上的间距以及所述第三光源与所述预准直光学元件在所述第一方向上的间距均等于所述预准直光学元件的焦距。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述预准直光学元件还配置为使得所述第一准直光线、所述第二准直光线以及所述第三准直光线以相对于所述出光面的彼此不同的角度入射至所述光线导入部中；所述光线导入部还配置为将至少部分所述第二准直光线和至少部分所述第三准直光线分别以相对于所述出光面的第二角度和相对于所述出光面的第三角度导入至所述主体部中。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括至少一个光线导出结构，所述光线导出结构还配置为使得所述第一准直光线、所述第二准直光线和所述第三准直光线以垂直于所述出光面的角度离开所述光源模组。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线的波长λ1，所述第一光源与第二投影面之间的距离a1，所述光栅条在所述第一方向上的间距P与所述第一倾斜反射面与平行于所述出光面的平面的夹角β满足如下关系：n2×sin(γ1’)＝n×sin[π/2-arctan(a1/F)-2β]–m×λ1/P；F为所述预准直光学元件的焦距，P为所述光线导出结构中所述光栅条的周期，m为整数，γ1’为所述第一准直光线离开所述光源模组的角度，n为主体部的折射率，n2为所述第一准直光线离开所述光源模组后进入的介质的折射率；所述第二投影面平行于所述出光面，且所述预准直光学元件的主光轴位于所述第二投影面中。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括第二光源和第三光源。所述第二光线的波长λ2，所述第三光线的波长λ3，所述第二光源与所述第二投影面之间的距离a2，所述第三光源与所述第二投影面之间的距离a3，所述光栅条在所述第一方向上的间距P以及所述第一倾斜反射面与平行于所述出光面的平面的夹角β满足如下关系：n2×sin(γ2’)＝n×sin[π/2-arctan(a2/F)-2β]–m×λ2/P，n2×sin(γ3’)＝n×sin[π/2-arctan(a3/F)-2β]–m×λ3/P；γ2’为所述第二准直光线离开所述光源模组的角度，γ3’为所述第三准直光线离开所述光源模组的角度。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线的波长λ1、所述第二光线的波长λ2，所述第三光线的波长λ3、所述第一光源与第二投影面之间的距离a1、所述第二光源与所述第二投影面之间的距离a2以及所述第三光源与所述第二投影面之间的距离a3满足下述关系：λ1<λ2<λ3，并且a1>a2>a3。
本公开的至少一个实施例还提供了一种电子装置，该电子装置包括本公开任一实施例提供的光源模组。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的电子装置中，所述电子装置还包括显示基板；所述显示基板包括阵列排布的显示像素；所述光源模组包括阵列排布的光线导出结构；所述光线导出结构与所述显示像素一一对应。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A是本公开至少一个实施例提供的一种光源模组的平面示意图；
图1B是图1A所示的光源模组沿A-A’线的剖面示意图；
图2是本公开至少一个实施例提供的一种光波导结构的剖面示意图；
图3A是本公开至少一个实施例提供的一种第一光源、第二光源和第三光源的示意图；
图3B是本公开至少一个实施例提供的另一种第一光源、第二光源和第三光源的示意图；
图4A是本公开至少一个实施例提供的一种预准直光学元件的在平行于第一方向和第二方向所在的平面上的正投影的示意图；
图4B是图4A所示的预准直光学元件的在平行于第二方向和第三方向所在的平面上的正投影的示意图；
图5A是用于示出本公开至少一个实施例提供的预准直光学元件准直第一光线、第二光线和第三光线的示意图；
图5B是用于示出第一准直光线在本公开至少一个实施例提供的光波导结构中的示例性光路图；
图6A是用于示出图1A所示的光源模组的出射光线的一种传输方向；
图6B是用于示出图1A所示的光源模组的出射光线的另一种传输方向；
图6C是本公开至少一个实施例提供的一种光线导出结构的局部放大图；
图6D是用于示出图1A所示的光源模组的示例性光路图；
图7A是本公开至少一个实施例提供的另一种光源模组的平面示意图；
图7B是图7A所示的光源模组沿A-A’线的剖面示意图；
图7C是本公开至少一个实施例提供的另一种光线导出结构；
图8是本公开至少一个实施例提供的一种光源模组的光路图；
图9是本公开至少一个实施例提供的再一种光源模组的剖面示意图；
图10A是本公开至少一个实施例提供的再一种光源模组的剖面示意图；
图10B是图10A示出的光源模组的光路图；
图11是本公开至少一个实施例提供的一种显示装置的示例性框图；
图12A是本公开至少一个实施例提供的一种光源模组的平面示意图；
图12B是本公开至少一个实施例提供的一种显示基板的平面示意图；以及
图12C是本公开至少一个实施例提供的一种显示装置的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本公开的发明人注意到，为了降低光源模组的出射光线的发散角，可以使用黑矩阵遮挡出射光线中发散角较大的部分。然而，此种方法将降低包含该光源模组的装置(例如，照明装置或显示装置)的发光效率，导致能耗上升。
本公开的发明人还注意到，当前的准直光源元件(例如，光源模组)的传输方向与光线的波长相关，因此，在光源模组出射多种颜色(例如，红绿蓝)的光线的情况下，难以实现不同颜色的光线朝向同一方向传输的技术目标，并且导致在大角度的发光出现色偏。
本公开的实施例提供了一种光源模组和例如显示装置的电子装置，该光源模组无需使用黑矩阵的遮挡即可实现光线的准直出射，并可以降低包括该光源模组的显示装置的可视角度。
本公开的至少一个实施例提供了一种光源模组，该光源模组包括光波导结构、第一光源和预准直光学元件。光波导结构包括在第一方向上并列布置的光线导入部和主体部；第一光源与光线导入部在第一方向上相对设置，且配置为提供第一光线；预准直光学元件在第一方向上设置在第一光源与光线导入部之间，且配置为将至少部分第一光线准直为第一准直光线；光线导入部包括入光面，主体部包括出光面；光线导入部配置为将从入光面入射的至少部分第一准直光线以相对于出光面的第一角度导入至主体部中以满足主体部的全反射条件。
下面将通过几个示例对本公开的实施例提供的光源模组进行非限制性的说明，如下面所描述的，在不相互抵触的情况下这些具体示例中不同特征可以相互组合，从而得到新的示例，这些新的示例也都属于本公开保护的范围。
本公开的实施例提供了一种光源模组100，该光源模组100可以用作显示装置的背光源(例如，后置背光或前置背光)。例如，图1A和图1B示出了本公开至少一个实施例提供的一种光源模组100的平面示意图和剖面示意图，图1B示出的剖面示意图是沿图1A所示的A-A’线剖切得到的。例如，如图1A和图1B所示，该光源模组100包括光波导结构110、第一光源121和预准直光学元件130。
例如，如图1B和图2所示，光波导结构110可以包括在第一方向D1上并列布置的光线导入部111和主体部114。例如，光线导入部111和主体部114可以一体化形成，也即，光线导入部111和主体部114之间不存在界面。
例如，如图1B所示，光线导入部111可以包括入光面112和第一倾斜反射面113；第一倾斜反射面113与入光面112的夹角可以为锐角，并且，第一倾斜反射面113可以用于反射从入光面112入射的至少部分第一准直光线127(参见图5A)。例如，如图1B所示，主体部114可以包括出光面115。例如，如图1B所示，入光面112可以垂直于出光面115，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图1B所示，光线导入部111在垂直于入光面112和出光面115的第一投影面(也即图1B中的纸面)上的正投影的形状可以为直角梯形，但本公开的实施例不限于此。例如，主体部114的形状可以为平板状，主体部114在垂直于入光面112和出光面115的第一投影面上的正投影的形状可以为矩形，但本公开的实施例不限于此。例如，为清楚起见，光线导入部111和主体部114的具体设置方式将在后面详细阐述，在此不再赘述。
例如，如图1A和图1B所示，第一光源121与光线导入部111在第一方向D1上相对设置。例如，第一光源121可以为无机发光二级管(例如，微LED)、有机发光二级管和激光二极管的至少一种，但本公开的实施例不限于此。例如，如图3A所示，第一光源121可以包括在第三方向D3上延伸的条状光源。又例如，如图3B所示，第一光源121还可以包括在第三方向D3上顺次布置的多个无机发光二级管或有机发光二级管。
例如，第一光源121在第二方向D2上的厚度可以小于200微米，但本公开的实施例不限于此。例如，在第一光源121为在第三方向D3上延伸的条状光源的情况下，第一光源121在第三方向D3上的长度可以实质上等于或略小于光线导入部111在第三方向D3上的尺寸，但本公开的实施例不限于此。例如，第一方向D1可以垂直于第二方向D2，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图5A所示，第一光源121可以配置为提供第一光线122。例如，第一光线122的波长λ1可以为410-485纳米，也即第一光线122可以为蓝光。例如，第一光源121提供的第一光线122具有一定的发散角，例如，第一光线122的发散角为15度-55度，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图1B所示，预准直光学元件130在第一方向D1上设置在第一光源121与光线导入部111之间，且可以配置为将至少部分第一光线122准直为第一准直光线127(参见图5A)。需要说明的是，预准直光学元件130将至少部分第一光线122准直为第一准直光线127是指预准直光学元件130可以使得第一准直光线127具有非常小的发散角。例如，第一准直光线127的发散角可以小于0.5度；又例如，预准直光学元件130还可以使得第一准直光线127具有完全相同的传输方向。
例如，预准直光学元件130可以为透镜(例如，柱面透镜或菲涅尔透镜)、棱镜、光栅等，但本公开的实施例不限于此。例如，在预准直光学元件130为柱面透镜的情况下，预准直光学元件130可以为平凸柱面透镜，但本公开的实施例不限于此；又例如，如图4A、图4B和图5A所示，预准直光学元件130还可以双凸柱面透镜。
例如，如图5A所示，第一光源121与预准直光学元件130在第一方向D1上的间距可以等于预准直光学元件130的焦距F，也即，第一光源121(例如，第一光源121的发光面)可以位于预准直光学元件130的焦平面所在的平面上，由此，位于预准直光学元件130焦平面上的第一光源121出射的第一光线122可以被预准直光学元件130准直为第一准直光线127。此时，第一准直光线127与预准直光学元件130的主光轴131的夹角α1＝arctan(a1/F)；a1为第一光源121与第二投影面191之间的距离；第二投影面191平行于出光面115，且预准直光学元件130的主光轴131位于第二投影面191中。因此，如图5B和图1B所示，第一准直光线127可以入射至光线导入部111的入光面112和第一倾斜反射面113上，且第一准直光线127与入光面112的法线方向t1的夹角以及第一准直光线127与第一倾斜反射面113的夹角分别为α1和α1+β＝β+arctan(a1/F)，β为第一倾斜反射面113与平行于出光面115的平面的夹角(锐角)。
例如，如图5B所示，在光波导结构110的折射率为n、与光波导结构110接触的介质(例如，空气或基板140)的折射率为n1的情况下，当γ0大于γc＝arcsin(n1/n)的情况下，第一准直光线127满足第一倾斜反射面113的全反射条件，也即，在π/2-(α1+β)≥arcsin(n1/n)的情况下，第一准直光线127满足第一倾斜反射面113的全反射条件；此时，光线导入部111可以将从入光面112入射的至少部分第一准直光线127(例如，全部第一准直光线127)以相对于出光面115的第一角度γ1＝π/2-α1-2β导入至所述主体部114中。例如，在γ1＝π/2-α1-2β≥γc＝arcsin(n1/n)的情况下，第一准直光线127满足主体部114的全反射条件。需要说明的是，相对于出光面115的第一角度是指第一准直光线127与出光面115的法线方向t2的夹角γ1。
例如，如图1B所示，根据实际应用需求，光源模组100还可以包括基板140，基板140例如可以用于支撑光波导结构110以及提供辅助光学功能。例如，如图1B所示，基板140可以设置在第一倾斜反射面113的远离第一光源121的一侧，且基板140的对应于主体部114的部分可以与主体部114相对设置；例如，基板140的对应于主体部114的部分可以设置在主体部114的与出光面115相反的一侧，但本公开的实施例不限于此。例如，如图1B所示，基板140可以包括第二倾斜反射面141和支撑面142；第二倾斜反射面141可以平行于第一倾斜反射面113，支撑面142可以平行于出光面115。例如，根据实际应用需求，基板140还可以包括第二支撑面143，第二支撑面143例如可以平行于支撑面142。例如，在第二支撑面143平行于撑面142的情况下，第二倾斜反射面141与第二支撑面143的夹角为β。
例如，如图1B所示，第一倾斜反射面113和第二倾斜反射面141可以直接接触。例如，在第一倾斜反射面113和第二倾斜反射面141直接接触的情况下，制作光波导结构110的材料的折射率(也即，光波导结构110的折射率n)需要大于基板140的折射率n1，以使得入射至光波导结构110中的至少部分(例如全部)光线可以满足光波导结构110的全反射条件(也即，第一倾斜反射面113的全反射条件)。例如，光波导结构110的折射率n与基板140的折射率n1的差值n-n1可以大于0.1。例如，基板140的制作材料可以为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，但本公开的实施例不限于此。
例如，在光波导结构110的折射率为n＝1.8、基板140的折射率n1为1.5的情况下，光波导结构110的全反射临界角γc为56度。例如，在光波导结构110的外部介质的折射率为n1固定不变的情况下，光波导结构110的全反射临界角随光波导结构110的材料的折射率n的增加而减小，也即，光波导结构110的材料的折射率n越大，光线越容易满足光波导结构110的全反射条件。
例如，光波导结构110的制作材料可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不作具体限定。例如，光波导结构110的制作材料可以为氮化硅(Si3N4)，氮化硅的折射率约为1.6-2.0；又例如，光波导结构110的制作材料还可以为氧化铟锡(ITO)，氧化铟锡的折射率约为1.7；再例如，光波导结构110的制作材料还可以为石英玻璃(SiO2)，石英玻璃的折射率约为1.45-1.6。
例如，光波导结构110的制作材料可以选择对可见光具有高透射性能(也即，对可见光的吸收系数较小)的材料制作，此时，该光源模组100不仅可以作为显示装置的背光源(也即，相比于显示装置的显示像素，光源模组100更远离用户侧)，该光源模组100还可以用作显示装置的前置光源(也即，相比于显示装置的显示像素，光源模组100更靠近用户侧)。
例如，根据实际应用需求，如图1A、图1B、图7A和图7B所示，该光源模组100还可以包括至少一个光线导出结构150，该光线导出结构150可以设置在出光面115上。例如，如图6A所示，该光线导出结构150可以配置为将在光波导结构110中传输的至少部分第一准直光线127以相同的角度导出光源模组100，也即，在至少部分第一准直光线127离开光源模组100时，第一准直光线127与出光面115的夹角(锐角)γ’均相同。例如，如图6B所示，根据实际应用需求，光线导出结构150可以配置为使得第一准直光线127以垂直于出光面115的角度离开光源模组100。
例如，光线导出结构150的具体结构可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，如图1A和图1B所示，该光源模组100可以包括一个光线导出结构150，该光线导出结构150可以包括在第一方向D1上间隔设置多个光栅条151，此时，光线导出结构150可以是一种衍射光栅(例如，透射式衍射光栅或反射式衍射光栅)，但本公开的实施例不限于此。例如，本公开以光线导出结构150是一种透射式衍射光栅为例对本公开的实施例做具体说明，但本公开的实施例的光线导出结构150不限于透射式衍射光栅。
例如，如图1A所示，每个光栅条151在第三方向D3上延伸；每个光栅条151在第三方向D3上的长度可以实质上等于或者略小于光波导结构110在第三方向D3上的尺寸。例如，任意两个相邻的光栅条151之间的间距(例如，任意两个相邻的光栅条151在第一方向D1上的对称轴之间的间距)可以相等，也即，多个光栅条151可以在第一方向D1上均匀布置。例如，如图6C所示，任意两个相邻的光栅条151在第一方向D1上的中线(如对称轴)之间的间距可以均为P。例如，第三方向D2可以垂直于第一方向D1以及第二方向D2，但本公开的实施例不限于此。例如，第一方向D1、第二方向D2和第三方向D2可以彼此相互垂直，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图6D所示，在主体部114中传输的第一准直光线127(也即，入射到出光面115上的第一准直光线127)与出光面115的法线方向t2的夹角γ1，从光源模组100出射的第一准直光线127(也即，从出光面115出射的第一准直光线127)与出光面115的法线方向t2的夹角γ1’以及任意两个相邻的光栅条151在第一方向D1上的对称轴之间的间距(也即，光线导出结构150中光栅条151的周期)P可以满足如下关系：n×sinγ1–n2×sinγ1’＝m×λ1/P，此处，m为从出光面115出射的第一准直光线127的衍射级次，且m为整数；n为主体部(或光波导结构)的折射率，n2为所述第一准直光线离开所述光源模组后进入的介质(例如，空气)的折射率(例如，n2＝1)。例如，衍射级次m可以等于±1，但本公开的实施例不限于此。
例如，在光线导出结构150中光栅条151的周期P固定的情况下，由于入射到出光面115上的第一准直光线127与出光面115的法线方向t2的夹角均为γ1，因此，从出光面115出射的第一准直光线127与出光面115的法线方向的夹角均为γ1’，也即，本公开的实施例提供的光源模组100可以实现光线的准直出射(例如，垂直于出光面115出射)，因此，该光源模组100在不使用黑矩阵的遮挡的情况下，即可实现光线的准直出射，由此可以降低包括该光源模组的显示装置的可视角度。
例如，从出光面115出射的第一准直光线127与出光面115的法线方向的t2夹角γ1’可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，γ1’可以等于零，也即，第一准直光线127垂直于出光面115出射并离开光源模组100。例如，在入射到出光面115上的第一准直光线127与出光面115的法线方向的夹角γ1固定的情况下，可以通过调节光线导出结构150中光栅条151的周期P来调节从出光面115出射的第一准直光线127与出光面115的法线方向的夹角γ1’。又例如，如前所述，γ1＝π/2-α1-2β＝π/2-arctan(a1/F)-2β，也即，n2×sinγ1’＝n×sin[π/2-arctan(a1/F)-2β]–m×λ1/P，由此，还可以通过调节第一光源121与第二投影面191之间的距离a1或者第一倾斜反射面113与平行于出光面115的平面的夹角β来调节从出光面115出射的第一准直光线127与出光面115的法线方向的夹角γ1’，由此可以提升包含该光源模组100的装置(例如，显示装置)的设计自由度。
例如，每个光栅条151在第一方向D1上的宽度w可以为任意两个相邻的光栅条151在第一方向D1上的对称轴之间的间距P的一半，此时光线导出结构150中光栅条151的占空比(也即，栅条在第一方向D1上的宽度w与光线导出结构150中光栅条151的周期的比值)为0.5，但本公开的实施例不限于此。例如，每个光栅条151在第二方向D2上的高度H可以为200纳米-1微米(300纳米)，但本公开的实施例不限于此。
例如，可以通过调节光栅条151在第二方向D2上的高度H和/或光线导出结构150中光栅条151的占空比来调节光线导出结构150在预定的衍射级次(例如，m＝1)上的衍射效率。例如，可以通过调节每个光栅条151在第二方向D2上的高度H和/或光线导出结构150中光栅条151的占空比使得一级衍射光上的衍射效率(也即，出光效率)大于90％，但本公开的实施例不限于此。例如，在入射到出光面115上的第一准直光线127与出光面115的法线方向的夹角γ1以及光线导出结构150中光栅条151的占空比固定的情况下，可以通过调节光栅条151在第二方向D2上的高度H，可以使得光栅条151和相邻的光栅条151之间的间隙上的位相差为半波长奇数倍，此时，零级衍射光出现相干相消，由此可以使得零级衍射光相干减弱，并且可以使得一级衍射光增强，进而可以提升本公开的实施例提供的光源模组100的出光效率。
例如，根据实际应用需求，该光源模组100还可以包括反射结构(图中未示出)，该反射结构可以设置在光波导结构110的与入光面112相对设置的侧面上，因此，入射到与入光面112相对设置的侧面上的光线可以返回光波导结构110中，由此可以进一步地提升该光源模组100的效率。
例如，本公开的实施例提供的光线导出结构150不限于图1A和图1B示出的结构。又例如，如图7A和图7B所示，该光源模组100还可以包括阵列排布的多个光线导出结构150。例如，相邻的光线导出结构150之间的间距(例如，相邻的光线导出结构150在第一方向D1上的中线之间的间距)与光线导出结构150中光栅条151的周期P的比值大于10(例如，12-16)，但本公开的实施例不限于此。
例如，在主体部114中传输的第一准直光线127入射到对应于光线导出结构150的出光面115上的情况下，光线导出结构150可以通过衍射将至少部分入射到出光面115上第一准直光线127导出光源模组100。例如，在主体部114中传输的第一准直光线127入射到对应于相邻的光线导出结构150之间的间隙的出光面115上的情况下，由于相邻的光线导出结构150之间的间距远大于光线导出结构150中光栅条151的周期P，因此，第一准直光线127不能通过衍射离开光源模组100，此时，第一准直光线127因满足光线导出结构150的全反射条件而被出光面115反射回主体部114中。因此，在主体部114中传输的第一准直光线127经由阵列排布的光线导出结构150离开光源模组100，而相邻的光线导出结构150之间没有光线出射。由此，本公开的实施例提供的光线导出结构150不仅可以实现光线的准直出射，还可以实现出光位置的控制。例如，多个光线导出结构150可以具有相同的结构参数，例如，每个光线导出结构150中的光栅条151的光栅周期P可以均相同，但本公开的实施例不限于此。
例如，在本公开的实施例提供的光源模组100应用于显示装置时，光线导出结构150可以与显示基板200的显示像素210一一对应，例如相邻的光线导出结构150之间的间隙可以对应于黑矩阵220，因此可以避免黑矩阵220遮挡光源模组100出射的光线，由此可以进一步地提升包含该光源模组100的显示装置的效率。
例如，本公开的实施例提供的光线导出结构150的设置方式不限于图1B示出的方式，也即，在主体部114的远离基板140一侧的设置多个光栅条151。例如，如图7C所示，多个光栅条151还可以通过在主体部114的出光面115刻槽的方式形成。例如，可以使用激光在主体部114的出光面115刻槽，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图1B所示，根据实际应用需求，该光源模组100还可以包括第二光源123和第三光源125，第二光源123和第三光源125与入光面112在第一方向D1上相对设置。例如，如图3A和3B所示，第一光源121、第二光源123和第三光源125可以在第二方向D2上彼此间隔设置；例如，在第二方向D2上，按照第一光源121、第二光源123和第三光源125的顺序设置。例如，第二光源123和第三光源125的类型、形状和尺寸可以参照第一光源121进行设置，在此不再赘述。
例如，如图5A所示，第二光源123和第三光源125可以分别配置为提供第二光线124和第三光线126(参见图5A)。例如，第二光线124的波长λ2可以为500-550纳米，第三光线126的波长λ3可以为620-750纳米，也即，第二光线124和第三光线126可以分别为绿光和红光。例如，第二光线124和第三光线126可以具有一定的发散角，例如，第二光线124和第三光线126的发散角为15度-55度，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图5A所示，在光源模组100还包括第二光源123和第三光源125的情况下，预准直光学元件130还可以配置为将至少部分第二光线124和至少部分第三光线126分别准直为第二准直光线128和第三准直光线129。
需要说明的是，预准直光学元件130将至少部分第二光线124和至少部分第三光线126分别准直为第二准直光线128和第三准直光线129是指预准直光学元件130可以使得第二准直光线128和第三光线126具有非常小的发散角。例如，第二准直光线128和第三光线126的发散角可以均小于0.5度；又例如，预准直光学元件130可以使得经由其传输的第二光线124具有完全相同的传输方向，预准直光学元件130还可以使得经由其传输的第三光线126具有完全相同的传输方向。
例如，如图5A所示，在光源模组100还包括第二光源123和第三光源125的情况下，第三光源125与预准直光学元件130在第一方向D1上的间距、第二光源123与预准直光学元件130在第一方向D1上的间距以及第一光源121与预准直光学元件130在第一方向D1上的间距可以均等于预准直光学元件130的焦距F，也即，第一光源121、第二光源123和第三光源125(例如，第一光源121、第二光源123和第三光源125的发光面)均位于预准直光学元件130的焦平面所在的平面上，由此，位于预准直光学元件130焦平面上的第二光源123出射的第二光线124和第三光源125出射的第三光线126可以分别被预准直光学元件130准直为第二准直光线128和第三准直光线129。此时，第二准直光线128与预准直光学元件130的主光轴131的夹角α2＝arctan(a2/F)，第三准直光线129与预准直光学元件130的主光轴131的夹角α3＝arctan(a3/F)；a2为第二光源123与第二投影面191之间的距离，a3为第三光源125与第二投影面191之间的距离。
需要说明的是，为确定光源(第一光源121、第二光源123或第三光源125)是位于第二投影面191的靠近出光面115的一侧，还是位于第二投影面191的远离出光面115的一侧，光源(第一光源121、第二光源123或第三光源125)与第二投影面191之间的距离是具有正负符号的，在光源(第一光源121、第二光源123或第三光源125)位于第二投影面191的靠近出光面115的一侧的情况下，光源与第二投影面191之间的距离是正值，在光源(第一光源121、第二光源123或第三光源125)位于第二投影面191的远离出光面115的一侧的情况下，光源与第二投影面191之间的距离是负值。
例如，图5A中示出的第一光源121设置在第二投影面191的靠近出光面115的一侧，此时，第一光源121与第二投影面191之间的距离a1为正值；又例如，图5A中示出的第三光源125设置在第二投影面191的远离出光面115的一侧，此时，第三光源125与第二投影面191之间的距离a3为负值；再例如，图5A中示出的第二光源123与第二投影面191之间的距离为零，此时，第二准直光线128与预准直光学元件130的主光轴131的夹角a2＝0。
需要说明的是，图5A中示出的第一光源121、第二光源123或第三光源125相对于第二投影面191的位置仅为示例，本公开的实施例不限于此，第一光源121、第二光源123和第三光源125相对于投影面的位置可以根据实际应用需求进行设定。
例如，如图5A所示，在第一光源121与第二投影面191之间的距离、第二光源123与第二投影面191之间的距离、以及第三光源125与第二投影面191之间的距离彼此不同的情况下(例如，第一光源121、第二光源123和第三光源125在第二方向D2上彼此间隔设置)，预准直光学元件130可以使得第一准直光线127、第二准直光线128以及第三准直光线129相对于预准直光学元件130的主光轴131具有不同的传输方向，由此预准直光学元件130可以使得第一准直光线127、第二准直光线128以及第三准直光线129以相对于出光面115的彼此不同的角度入射至光线导入部111的主体部114中。
例如，如图8所示，第二准直光线128与入光面112的法线方向t1的夹角以及第三准直光线129与第一倾斜反射面113的夹角分别为α2和β+α2＝β+arctan(a2/F)，第三准直光线129与入光面112的法线方向t1的夹角以及第三准直光线129与第一倾斜反射面113的夹角分别为α3和β+α3＝β+arctan(a3/F)，由此，光线导入部111可以将从入光面112入射的至少部分第二准直光线128(例如，全部第二准直光线128)以相对于出光面115的第二角度γ2＝π/2-α2-2β＝π/2-2β-arctan(a2/F)导入至所述主体部114中，并且，光线导入部111还可以将从入光面112入射的至少部分第三准直光线129(例如，全部第三准直光线129)以相对于出光面115的第三角度γ3＝π/2-α3-2β＝π/2-2β-arctan(a3/F)导入至所述主体部114中；此外，如前所述，光线导入部111可以将从入光面112入射的至少部分第一准直光线127(例如，全部第一准直光线127)以相对于出光面115的第一角度γ1＝π/2-α1-2β＝π/2-2β-arctan(a1/F)导入至所述主体部114中。例如，如图8和上述公式所示，在a1>a2>a3的情况下，γ1<γ2<γ3，也即，在光源(第一光源121、第二光源123或第三光源125)与第二投影面191的距离越大的情况下(也即，光源越靠近出光面115)，准直光线(第一准直光线127、第二准直光线128或第三准直光线129)与出光面115法线方向t2方向的夹角越小。
例如，如图8所示，在主体部114中传输的第二准直光线128(也即，入射到出光面115上的第二准直光线128)与出光面115的法线方向的夹角γ2，从光源模组100出射的第二准直光线128(也即，从出光面115出射的第二准直光线128)与出光面115的法线方向的夹角γ2’以及光线导出结构150中光栅条151的周期P可以满足如下关系：n×sinγ2–n2×sinγ2’＝m×λ2/P；在主体部114中传输的第三准直光线129(也即，入射到出光面115上的第三准直光线129)与出光面115的法线方向的夹角γ3，从光源模组100出射的第三准直光线129(也即，从出光面115出射的第三准直光线129)与出光面115的法线方向的夹角γ3’以及光线导出结构150中光栅条151的周期P可以满足如下关系：n×sinγ3–n2×sinγ3’＝m×λ3/P。因此，n2×sin(γ2’)＝n×sin[π/2-arctan(a2/F)-2β]–m×λ2/P，n2×sin(γ3’)＝n×sin[π/2-arctan(a3/F)-2β]–m×λ3/P，由此，可以通过调节a1(也即，第一光源121与第二投影面191之间的距离)、a2(也即，第二光源123与第二投影面191之间的距离)以及a3(也即，第三光源125与第二投影面191之间的距离)来使得γ1’＝γ2’＝γ3’，也即，使得第一准直光线127、第二准直光线128和第三准直光线129以相同的角度离开光源模组100。
例如，为了使得第一准直光线127、第二准直光线128和第三准直光线129以相同的角度离开光源模组100(也即，使得γ1’＝γ2’＝γ3’)，可以使得n×sinγ1-m×λ1/P＝n×sinγ2-m×λ2/P＝n×sinγ3-m×λ3/P；例如，在λ1(也即，第一光线122的波长)<λ2(也即，第二光线124的波长)<λ3(也即，第三光线126的波长)的情况下，可以通过使得γ1<γ2<γ3(也即，a1>a2>a3)来使得γ1’＝γ2’＝γ3’(例如，γ1’、γ2’和γ3’可以均等于零)，也即，可以通过使得第一光源121与第二投影面191的距离a1大于第二光源123与第二投影面191的距离a2，并且使得第二光源123与第二投影面191的距离a2大于第三光源125与第三投影面的距离a3实现第一准直光线127、第二准直光线128和第三准直光线129以相同的角度离开光源模组100。因此，本公开的实施例提供的光源模组100可以使得不同波长(或颜色)的入射光以相同的角度(例如，垂直于出光面115)离开光源模组100。
例如，根据实际应用需求，第一光源121、第二光源123和第三光源125可以设置在光源基板160上，该光源基板160可以玻璃基板140、石英基板140、塑料基板140(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板140)或者由其它适合的材料制成的基板。例如，第一光源121、第二光源123和第三光源125可以通过转印的方式设置在光源基板160上。
例如，在第一光源121、第二光源123和第三光源125分别为蓝光光源、绿光光源和红光光源的情况下，可以通过控制第一光源121、第二光源123和第三光源125出射的第一光线122(也即，蓝光光线)、第二光线124(也即，绿光光线)和第三光线126(也即，红光光线)的强度来实现白光准直出射(例如，实现垂直于出光面115出射的白光)。例如，可以通过控制第一光源121、第二光源123和第三光源125的驱动电流的大小使得从光源模组100出射的第一准直光线127、第二准直光线128和第三准直光线129的强度之比约为1：6：3，但本公开的实施例不限于此；例如，从光源模组100出射的第一准直光线127、第二准直光线128和第三准直光线129之间的强度比例可以根据第一准直光线127、第二准直光线128和第三准直光线129的波长的具体数值做适当调节，在此不再赘述。
例如，图9是本公开至少一个实施例提供的再一种光源模组100的剖面示意图。例如，如图9所示，该光源模组100还可以包括反射膜117，反射膜117可以设置在第一倾斜反射面113或/和第二倾斜反射面141上，且可以配置为反射入射到其上的第一准直光线127。此外，反射膜117还可以设置在支撑面142以及主体部114的与出光面115相反的一侧的表面之间。例如，反射膜117对第一准直光线127具有高反射率(例如，反射膜117对第一准直光线127的反射率可以大于95％)，此时光波导结构110和基板140可以使用具有相同的折射率的材料制成(例如，使用相同的材料制成)，由此可以提升该光源模组100的设计自由度。
例如，如图9所示，光线导入部111还包括耦合光栅116。例如，耦合光栅116可以包括在第三方向D3延伸的条状光栅。例如，耦合光栅116可以在第一方向D1上设置在预准直光学元件130和主体部114之间，且配置为接收第一倾斜反射面113反射的第一准直光线127。例如，耦合光栅116可以配置为将满足预定的入射角度δ的第一准直光线127导入至主体部114中，耦合光栅116还可以配置为使得偏离预定的入射角度δ的第一准直光线127无法导入至主体部114中，因此，在第一准直光线127具有较小的发散角(例如，小于0.5％)的情况下(例如，由装配误差引起)，依然可以保证从光源模组100出射的第一准直光线127具有相同的传输方向，由此可以提升该光源模组100的设计自由度以及降低制造难度。
例如，如图9所示，在光源模组100还包括第二光源123和第三光源125的情况下，耦合光栅116还可以配置为将满足预定的入射角度δ2(图中未示出)的第二准直光线128导入至主体部114中，耦合光栅116还可以配置为使得偏离预定的入射角度δ2的第二准直光线128无法导入至主体部114中；耦合光栅116可以进一步地配置为将满足预定的入射角度δ3(图中未示出)的第三准直光线129导入至主体部114中，耦合光栅116还可以配置为使得偏离预定的入射角度δ3的第三准直光线129无法导入至主体部114中。因此，在第二准直光线128和第三准直光线129具有较小的发散角(例如，小于0.5％)的情况下(例如，由装配误差引起)，依然可以保证从光源模组100出射的第二准直光线128和第三准直光线129具有相同的传输方向。
例如，耦合光栅116可以通过激光改变光线导入部111中被激光聚焦点照射的区域的折射率而直接写入至光线导入部111中，但耦合光栅116的制作方法不限于此。
例如，图10A是本公开至少一个实施例提供的再一种光源模组100的剖面示意图。例如，如图10A所示，该光源模组100可以包括光波导结构110、第一光源121和预准直光学元件130。例如，光波导结构110可以包括在第一方向D1上并列布置的光线导入部111和主体部114。例如，根据实际应用需求，该光源模组100还可以包括第二光源123、第三光源125、至少一个光线导出结构150和倾斜反射结构170。例如，第一光源121、第二光源123、第三光源125、主体部114和预准直光学元件130的具体设置方式可以参见图1A和图1B示出的光源模组100，在此不再赘述。
例如，如图10A所示，光线导入部111可以包括光栅基板181和设置在光栅基板181的入光面182上的耦合光栅116。例如，耦合光栅116可以在第一方向D1上设置在预准直光学元件130和主体部114之间。例如，如图10A所示，耦合光栅116可以通过刻槽的方式形成在光栅基板181的入光面182(也即，光线导入部111的入光面)上，但本公开的实施例不限于此。例如，倾斜反射结构170与所述光栅基板181的入光面182的夹角可以为锐角。例如，耦合光栅116可以配置为接收倾斜反射结构170反射的第一准直光线127。例如，如图10B所示，耦合光栅116还可以配置为将满足预定的入射角度δ的第一准直光线127导入至主体部114中，耦合光栅116还配置为使得偏离预定的入射角度δ的第一准直光线127无法导入至主体部114中，因此，在第一准直光线127具有较小的(例如，小于0.5％)发散角的情况下(例如，由装配误差引起)，依然可以保证从光源模组100出射的第一准直光线127具有相同的传输方向。
例如，如图10A所示，该光源模组100还可以包括基板140。例如，图10A所示与图1B所示的基板140类似，与图1B所示的基板140不同的是，图10A所示的基板140与主体部114相接触的一侧还可以包括在第一方向D1上顺次布置的条状光栅。例如，设置在基板140上的条状光栅对应于设置在主体部114上的光栅条151之间的间隙，并且，设置在基板140上的条状光栅在第二方向D2上的高度可以等于对应的光栅条151在第二方向D2上度的高度，由此，可以使得基板140与主体部114的出光面115直接接触。又例如，设置在基板140上的条状光栅在第一方向D1上的宽度可以等于对应的光栅条151之间的间隙的宽度，由此可以使得条状光栅在第一方向D1上相对设置的侧面可以与对应的光栅条151在第一方向D1上相对设置的侧面直接接触。例如，基板140的折射率不等于光波导结构110的折射率，由此可以使得光线导出结构150能够衍射入射其上的第一准直光线127，也即，光线导出结构150可以使得在主体部114中传输的第一准直光线127离开光源模组100。
例如，如图10A所示，该光源模组100还可以包括第二基板161。例如，第二基板161和基板140可以使用具有相同折射率的材料(例如，相同的材料)制成，但本公开的实施例不限于此。例如，倾斜反射结构170可以设置在基板140和第二基板161之间，并且倾斜反射结构170的相对设置的表面可以分别与基板140和第二基板161直接接触。
例如，第二基板161与光栅基板181相接触的一侧还可以包括在第一方向D1上顺次布置的条状光栅。例如，设置在第二基板161上的条状光栅对应于设置在光栅基板181上的条状光栅之间的间隙，并且，设置在第二基板161上的条状光栅在第二方向D2上的高度可以等于光栅基板181上的对应的条状光栅在第二方向D2上的高度，由此，可以使得第二基板161与光栅基板181的出光面115直接接触。又例如，设置在第二基板161上的条状光栅在第一方向D1上的宽度可以等于对应的条状光栅之间的间隙的宽度，由此可以使得第二基板161上的条状光栅在第一方向D1上相对设置的侧面可以与光栅基板181上的条状光栅在第一方向D1上相对设置的侧面直接接触。例如，第二基板161的折射率不等于光栅基板181的折射率，由此可以使得耦合光栅116能够将满足预定的入射角度δ的第一准直光线127导入至主体部114中，并可以使得偏离预定的入射角度δ的第一准直光线127无法导入至主体部114中。
需要说明的是，本公开中的出光面115是指使得在主体部114中传输的第一准直光线127不满足主体部114的全反射条件的表面，也即是，设置了光线导出结构150的表面。例如，在光线导出结构150为透射式衍射光栅的情况下，在主体部114中传输的第一准直光线127可以经由出光面115离开光源模组100；又例如，在光线导出结构150为反射式衍射光栅的情况下，在主体部114中传输的第一准直光线127可以经由主体部114的与出光面115相对设置的表面离开光源模组100。
需要说明的是，本公开以光线导出结构150仅设置在主体部114的出光面115上对本公开的实施例进行具体阐述，但本公开不限于此。例如，根据实际应用需求，光线导出结构150还可以设置在光线导入部111的与出光面115位于同一平面的表面上。
本公开的至少一个实施例还提供了一种电子装置，该电子装置可以是照明装置或显示装置，例如，如图11所示，该电子装置可以包括本公开任一实施例提供的光源模组100。例如，该照明装置可以为灯具、公告牌等；该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。例如，由于本公开的实施例提供的光源模组100可以实现光线的准直出射，因此，本公开的实施例提供的显示装置的可视角度可以得到降低，由此可以提升该显示装置的使用安全性。
例如，图12C是本公开的至少一个实施例提供的显示装置的剖面示意图。图12C示出的剖面示意图是沿图12B所示的B-B’线剖切得到。例如，图12A是本公开的至少一个实施例提供的显示装置的光源模组100的平面示意图，如图12A所示，该光源模组100包括阵列排布的光线导出结构150。例如，如图12C所示，该显示装置还可以包括显示基板200。例如，如图12B所示，该显示装置可以包括阵列排布的显示像素210，例如该显示装置可以包括设置在相邻的显示像素210之间的黑矩阵220。例如，如图12C所示，光线导出结构150可以与显示像素210一一对应，相邻的光线导出结构150之间的间隙可以对应于黑矩阵220。例如，通过使得光线导出结构150可以与显示像素210一一对应，可以避免黑矩阵220遮挡光源模组100出射的光线，由此可以提升包含该光源模组100的显示装置的效率。例如，光线导出结构150在第一方向D1上的宽度可以等于显示像素210在第一方向D1上的宽度，但本公开的实施例不限于此。
需要说明的是，对于该显示基板200和显示装置10的其它必不可少的组成部分(例如薄膜晶体管控制装置、图像数据编码/解码装置、行扫描驱动器、列扫描驱动器、时钟电路等)可以采用适用的常规部件，这些是本领域的普通技术人员所应该理解的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
本公开的实施例提供了一种光源模组和显示装置，该光源模组可以实现光线的准直出射，并可以降低包括该光源模组的显示装置的可视角度。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (18)

1.一种光源模组，包括：光波导结构、第一光源、第二光源、第三光源和预准直光学元件，其中，
所述光波导结构包括在第一方向上并列布置的光线导入部和主体部；
所述第一光源与所述光线导入部在所述第一方向上相对设置，且配置为提供第一光线；
所述预准直光学元件在所述第一方向上设置在所述第一光源与所述光线导入部之间，且配置为将至少部分所述第一光线准直为第一准直光线；
所述光线导入部包括入光面，所述主体部包括出光面；
所述光线导入部配置为将从所述入光面入射的至少部分所述第一准直光线以相对于所述出光面的第一角度导入至所述主体部中以满足所述主体部的全反射条件；
所述第二光源和所述第三光源与所述入光面在所述第一方向上相对设置，且分别配置为提供第二光线和第三光线；
所述预准直光学元件还配置为将至少部分所述第二光线和至少部分所述第三光线分别准直为第二准直光线和第三准直光线；
所述第一光线的波长λ1、所述第二光线的波长λ2，所述第三光线的波长λ3、所述第一光源与第二投影面之间的距离a1、所述第二光源与所述第二投影面之间的距离a2以及所述第三光源与所述第二投影面之间的距离a3满足下述关系：λ1<λ2<λ3，并且a1> a2> a3；以及
所述第二投影面平行于所述出光面，且所述预准直光学元件的主光轴位于所述第二投影面中。
2.根据权利要求1所述的光源模组，其中，
所述光线导入部包括第一倾斜反射面；
所述第一倾斜反射面与所述入光面的夹角为锐角；以及
所述第一倾斜反射面用于反射从所述入光面入射的至少部分所述第一准直光线。
3.根据权利要求2所述的光源模组，其中，
所述光线导入部在垂直于所述入光面和所述出光面的第一投影面上的正投影的形状为直角梯形。
4.根据权利要求2所述的光源模组，还包括用于支撑所述光波导结构的基板，其中，
所述基板设置在所述第一倾斜反射面的远离所述第一光源的一侧，且所述基板的对应于所述主体部的部分设置在所述主体部的与所述出光面相反的一侧。
5.根据权利要求4所述的光源模组，其中，
所述基板包括第二倾斜反射面和支撑面；
所述第二倾斜反射面平行于所述第一倾斜反射面，所述支撑面平行于所述出光面。
6.根据权利要求5所述的光源模组，其中，
所述光线导入部的折射率大于所述基板的折射率，且所述第一倾斜反射面和所述第二倾斜反射面直接接触，以形成为全反射界面。
7.根据权利要求5所述的光源模组，还包括反射膜，其中，
所述反射膜设置在所述第一倾斜反射面或/和所述第二倾斜反射面上，且配置为反射入射其上的所述第一准直光线。
8.根据权利要求1所述的光源模组，还包括：倾斜反射结构，其中，
所述光线导入部包括光栅基板和设置在所述光栅基板的入光面上的耦合光栅；
所述倾斜反射结构与所述光栅基板的入光面的夹角为锐角；
所述耦合光栅在所述第一方向上设置在所述预准直光学元件和所述主体部之间，且配置为接收所述倾斜反射结构反射的所述第一准直光线；
所述耦合光栅还配置为将满足预定的入射角度的所述第一准直光线导入至所述主体部中。
9.根据权利要求2-7任一所述的光源模组，还包括至少一个光线导出结构，其中，
所述光线导出结构设置在所述出光面上且配置为将在所述光波导结构中传输的至少部分所述第一准直光线以相同的角度导出所述光源模组。
10.根据权利要求9所述的光源模组，其中，
所述光线导出结构包括在所述第一方向上间隔设置的多个光栅条。
11.根据权利要求10所述的光源模组，其中，所述光源模组包括阵列排布的多个所述光线导出结构。
12.根据权利要求1所述的光源模组，其中，
所述第一光源与所述预准直光学元件在所述第一方向上的间距、所述第二光源与所述预准直光学元件在所述第一方向上的间距以及所述第三光源与所述预准直光学元件在所述第一方向上的间距均等于所述预准直光学元件的焦距。
13.根据权利要求1所述的光源模组，其中，
所述预准直光学元件还配置为使得所述第一准直光线、所述第二准直光线以及所述第三准直光线以相对于所述出光面的彼此不同的角度入射至所述光线导入部中；以及
所述光线导入部还配置为将至少部分所述第二准直光线和至少部分所述第三准直光线分别以相对于所述出光面的第二角度和相对于所述出光面的第三角度导入至所述主体部中。
14.根据权利要求1所述的光源模组，还包括至少一个光线导出结构，其中，
所述光线导出结构还配置为使得所述第一准直光线、所述第二准直光线和所述第三准直光线以垂直于所述出光面的角度离开所述光源模组。
15.根据权利要求10所述的光源模组，其中，
所述第一光线的波长λ1，所述第一光源与所述第二投影面之间的距离a1，所述光栅条在所述第一方向上的间距P与所述第一倾斜反射面与平行于所述出光面的平面的夹角β满足如下关系：
n2×sin（γ1’）=n×sin[π/2- arctan（a1/F）-2β]–m×λ1/P；
F为所述预准直光学元件的焦距，P为所述光线导出结构中所述光栅条的周期，m为整数，γ1’为所述第一准直光线离开所述光源模组的角度，n为主体部的折射率，n2为所述第一准直光线离开所述光源模组后进入的介质的折射率。
16.根据权利要求15所述的光源模组，其中，
所述第二光线的波长λ2，所述第三光线的波长λ3，所述第二光源与所述第二投影面之间的距离a2，所述第三光源与所述第二投影面之间的距离a3，所述光栅条在所述第一方向上的间距P以及所述第一倾斜反射面与平行于所述出光面的平面的夹角β满足如下关系：
n2×sin（γ2’）= n×sin[π/2- arctan（a2/F）-2β]–m×λ2/P，
n2×sin（γ3’）= n×sin[π/2- arctan（a3/F）-2β]–m×λ3/P；
γ2’为所述第二准直光线离开所述光源模组的角度，γ3’为所述第三准直光线离开所述光源模组的角度。
17.一种电子装置，包括如权利要求1-16任一项所述的光源模组。
18.根据权利要求17所述的电子装置，其中，
所述电子装置还包括显示基板；
所述显示基板包括阵列排布的显示像素；
所述光源模组包括阵列排布的光线导出结构；
所述光线导出结构与所述显示像素一一对应。
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