CN118068586A - 合光组件、光源模组及投影设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种合光组件、光源模组及投影设备，该合光组件包括：组件主体，组件主体具有第一调光面以及第二调光面，第一调光面包括：第一区域，第二调光面包括：第二区域以及围绕第二区域的第三区域。第一区域和第三区域为同一目标波段光束的反射区，第二区域为上述目标波段光束的透射区。第一区域与第二区域交叠设置，分隔出合光通道、第一入光通道以及与第一入光通道相对的第二入光通道。从第一入光通道入射到第一区域的第一光束，经功能膜层反射至合光通道输出；从第二入光通道入射到第三区域的第二光束，经功能膜层反射至合光通道输出。

Description

合光组件、光源模组及投影设备

技术领域

本公开涉及一种合光组件、光源模组及投影设备。

背景技术

随着光电技术的发展，很多电子设备都离不开光学***。在一些光学***中，需要对不同光路进行合光。但是目前的合光方式如利用二向色镜合光，只能实现光谱分离程度相对较大的光束的合光，无法实现光谱相同或相近的光束合光。

公开内容

第一方面，本公开实施例提供了一种合光组件，包括：组件主体，所述组件主体具有第一调光面以及第二调光面，所述第一调光面包括：第一区域，所述第二调光面包括：第二区域以及围绕所述第二区域的第三区域，其中：

所述第一区域和所述第三区域为同一目标波段光束的反射区，所述第二区域为所述目标波段光束的透射区；

所述第一区域与所述第二区域交叠设置，划分出合光通道、第一入光通道以及与所述第一入光通道相对的第二入光通道；

从所述第一入光通道入射到所述第一区域的第一光束，经所述第一区域反射后，传输至所述合光通道；从所述第二入光通道入射到所述第三区域的第二光束，经所述第三区域反射后，传输至所述合光通道。

第二方面，本公开实施例提供了一种光源模组，包括：第一光源组件、第二光源组件以及上述第一方面所述的合光组件，其中：

所述第一光源组件用于输出第一光束，并使得所述第一光束从第一入光通道入射到所述合光组件的第一区域，经所述第一区域反射至合光通道输出；

所述第二光源组件用于输出第二光束，并使得所述第二光束从第二入光通道入射到所述合光组件的第三区域，经所述第三区域反射至所述合光通道输出。

第三方面，本公开实施例提供了一种投影设备，包括：光阀、投影镜头以及上述第二方面所述的光源模组。其中，所述光源模组输出的照明光束，经过所述光阀以及所述投影镜头后输出。

上述说明仅是本公开提供的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它特征和效果能够更明显易懂，以下特举本公开的实施方式。

附图说明

图1为本公开实施例中合光组件的结构示意图一；

图2为本公开实施例中合光组件的结构示意图二；

图3为本公开实施例中合光组件的结构示意图三；

图4为本公开实施例中第一调光面和第二调光面的平面示意图；

图5为本公开实施例中合光组件的结构示意图四；

图6为本公开实施例中合光组件的结构示意图五；

图7为本公开实施例中光源模组的结构示意图一；

图8为本公开实施例中光源模组的结构示意图二；

图9为本公开实施例中投影设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了元件的尺寸。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。用语“多个”包括两个或大于两个的情况。用语“第一”、“第二”、“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量以及先后关系的限制。用语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本公开实施例提供了一种合光组件，能够实现光谱相同或相近的光束的合光。例如，该合光组件可以应用于投影照明***中。在投影照明***中配备同一颜色的双光源，利用本公开实施例提供的合光组件对双光源提供的光束进行合光后输出，能够有效地提升该颜色光束的光通量，从而提高***照明亮度。当然，除了应用于投影照明***以外，该合光组件也可以应用于其他适用的光学***中，本实施例对此不做限制。

如图1所示，该合光组件10包括：组件主体，组件主体具有第一调光面110以及第二调光面120。第一调光面110以及第二调光面120为能够分区选择特定波长的光束进行反射和透射的表面。

其中，第一调光面110包括：第一区域111。第二调光面120包括：第二区域121以及围绕第二区域121的第三区域122。第一区域111和第三区域122为同一目标波段光束的反射区，而第二区域121为上述目标波段光束的透射区。例如，可以在第一调光面110和第二调光面120进行分区镀膜，第一区域111和第三区域122镀有用于反射目标波段光束的功能膜层，第二区域121镀有增透膜层。

目标波段为合光组件10可以通过反射区的反射而实现合光的波段。在实践中，需对作为反射区的第一区域111和第三区域122的功能膜层进行配置，使其对应的目标波段与待合光光束的波长范围适配。例如，待合光的两束光的波长范围分别为：λ1～λ2，λ3～λ4，其中，λ3大于λ1且小于λ2，λ4大于λ2，则目标波段至少需要包括：λ1～λ4。例如，若该合光组件10应用于对两束红光光束进行合光，则目标波段可以为红光波段。同理，在其他应用场景中，目标波段也可以为蓝光波段，绿光波段，或者，黄光波段等，本实施例对此不做限制。

第二区域121作为目标波段光束的透射区，其透射范围可以仅包含目标波段，或者，也可以包括全波段，根据实际应用场景的需要设置，本实施例对此不做限制。例如，第二区域121可以是开口区域，或者，也可以是透明材料区域。

由此，就可以使得第一调光面110以及第二调光面120具备针对目标波段光束的分区反射特性，即在第一区域111反射，第二区域121透射，第三区域122反射。

本文中，为了便于说明，将待合光的两个光束分别称为第一光束和第二光束，第一光束和第二光束的波长范围需均属于上述目标波段。例如，第一光束和第二光束的波长范围可以相同或者存在部分交叠。又例如，第一光束和第二光束的波长范围也可以是相互分离的，但是分离程度相对较小，均属于上述目标波段内。

在合光组件10中，上述第一区域111与第二区域121交叠设置，划分出第一入光通道L1以及第二入光通道L2，以及与第一入光通道L1位于第一调光面110同一侧的合光通道C。实施时，通过配置第一区域111、第二区域121以及第三区域122的面积以及第一区域111与第二区域121的交叠情况，可以使得对着第一区域111入射的至少一部分第一光束能够被第一区域111反射且传输到合光通道C。对着第三区域122入射的至少一部分第二光束能够被第一区域111反射且传输到合光通道C，与传输到合光通道C的第一光束进行合光。

使用时，可以从第一入光通道L1输入第一光束，从第二入光通道L2输入第二光束。从第一入光通道L1入射到第一区域111的第一光束，经第一区域111反射后传输至合光通道C；从第二入光通道L2入射到第三区域122的第二光束，经第三区域122反射后传输至合光通道C，从而实现对光谱相同或相近的第一光束与第二光束的合光。

本公开实施例通过在两个调光面分区设置反射区，并使得第一调光面110的反射区与第二调光面120的透射区交叠，实现对光谱相同或相近的光束合光。

在一些示例中，考虑到反射第一光束的是与第二区域121交叠的第一区域111，而反射第二光束的是位于第二区域121***的第三区域122，在实践中，第一光束的束径可以相对较小，以使得照射到第一调光面110的光斑尽量不要超出第一区域111，减少不必要的光损失；而第二光束的束径可以相对较大，以使得照射到第二调光面120的光斑与第三区域122至少存在部分交叠，以增加第二光束的合光通量。

进一步地，可以尽量增大束径相对较小的第一光束的能量密度，以提高合光亮度。例如，第一光束可以为激光光源发出的光束，或者，也可以为由泵浦激光激发而产生的荧光光束；第二光束可以为LED光源发出的光束。以对红光光束进行合光为例，第一光束可以为红光激光光源输出的光束，第二光束可以为红光LED光源输出的光束。

需要说明的是，在实现第一光束和第二光束合光的基础上，还可以利用上述合光组件10对其他波段光束透射的特性，实现第一光束和与第二光束的合光光束与其他波段光束的光路耦合。例如，若目标波段为红光波段，即第一光束和第二光束均为红光光束，第一调光面110和第二调光面120还配置为：透射蓝光和绿光波段的光束中的至少一者。此时，如图2所示，与合光通道C相对的空间区域可以作为第三入光通道，从第三入光通道输入的蓝光光束和/或绿光光束，就可以透过合光组件10传输到合光通道C，与传输到合光通道C的两束红光光束进行合光。

在一些示例中，第一调光面110可以垂直于第二调光面120，使得第一区域111垂直于第二区域121和第三区域122，以便简化入射光的光路设计，实现合光光束的共轴输出。需要说明的是，此处的垂直可以理解成广义的垂直，即在实际可接受的误差范围内，交叉角度也可以与代表绝对垂直的90度存在一定的偏差，例如，可以是89度、89.5度、90度、90.5度或91度等，本实施例对此不做限制。

在一些示例中，通过配置第一区域111和第二区域121的交叠位置，可以使得第一区域111被第二区域121划分为分别位于第二调光面120两侧的两个子区域，第二区域121被第一区域111划分为分别位于第一调光面110两侧的两个子区域。例如，第一区域111和第二区域121的形状均可以为轴对称图形，如圆形、方形等，此时，可以相互沿中心轴线将对方划分成两个相互对称的子区域，这样既能够尽量减少光损失，提高合光亮度，又可以将组件光轴设计到中心位置处，从而简化光路设计。

如图3所示，第一区域111包括分别位于第二调光面120两侧的第一子区域111a和第二子区域111b，第二区域121包括分别位于第一调光面110两侧的第三子区域121a和第四子区域121b，第三区域122包括分别位于第一调光面110两侧的第五子区域122a和第六子区域122b。在对第一光束和第二光束进行合光时，可以通过调整第一光束的入射位置和第二光束的入射位置，使得从第一入光通道L1入射的第一光束，一部分入射到第一子区域111a，经第一子区域111a反射后，再透过第三子区域121a进入合光通道C输出，另一部分透过第三子区域121a入射到第二子区域111b，再经第二子区域111b反射至合光通道C输出；从第二入光通道L2入射的第二光束，一部分经第五子区域122a反射至合光通道C输出，一部分经第六子区域122b反射至合光通道C输出。

需要说明的是，虽然有一部分的第二光束会被第二子区域111b反射以及透过第四子区域121b被第一子区域111a反射而损失掉，但是在第一光束的能量密度大于第二光束的能量密度的情况下，损失掉的光通量小于经第一区域111反射到合光通道C的第一光束光通量。此时，相比于单一的第二光束，合光光束的亮度更大。当然，在能够适配第一光束束径的情况下，第一区域111和第二区域121的面积越小，损失掉的第二光束的能量也就越少。因此，在实践中，可以在综合考量第一光束的束径以及对准精度的情况下，尽量减小第一区域111和第二区域121的面积。

可以理解的是，当第一调光面110与第二调光面120垂直设置时，通过调整第一光束和第二光束的入射角，使其入射角为45度，并调整相应光源的出光位置，使得第一光束的光轴与第二光束的光轴重合，就可以使得经第一区域111反射的第一光束和经第三区域122反射的第二光束在合光通道C中共轴输出。

另外，第一调光面110和第二调光面之间反射区与透射区的交叠情况在一定程度上影响着合光组件10输出的合光亮度。下面以第一基准平面200和第二基准平面300作为参考平面，按照各子区域在第一基准平面200和第二基准平面300上的正投影关系，来对各反射区与相应透射区的交叠情况进行说明。

在第一区域111垂直于第二区域121和第三区域122的情况下，第一光束的光轴与第二光束的光轴重合，那么，反射后得到的合光光束的光轴与第一光束和第二光束的光轴均垂直。此时，如图3所示，第一基准平面200可以为垂直于合光通道C光轴的平面。第二基准平面300为垂直于第一入光通道L1光轴的平面。需要说明的是，上述光通道的光轴即是在光通道中传输的光束的光轴。

将第一子区域111a在第一基准平面200上的正投影定义为第一投影区域，第三子区域121a在第一基准平面200上的正投影定义为第二投影区域。考虑到入射到第一子区域111a的那部分第一光束，在经过第一子区域111a反射后需要穿过第二调光面120才能进入合光通道C，在一些示例中，第一投影区域可以位于第二投影区域内，或者，与第二投影区域基本重合。需要说明的是，本文中所述的基本重合是指完全重合，或者，有一定的偏差，且该偏差造成的光损失在可接受的范围内。

这样能够使得入射到第一子区域111a的那部分第一光束均能够透过第三子区域121a，传输到合光通道C，从而减少第一光束的光损失，以提高合光亮度。此外，第一投影区域与第二投影区域基本重合，有利于减小第二区域121面积，增加第三区域122面积，从而增加第二光束的合光通量。

在一些示例中，为了避免第二子区域111b对第五子区域122a反射的那部分第二光束造成阻挡，导致不必要的光损失，第五子区域122a在第一基准平面200上的正投影与第二子区域111b在第一基准平面200上的正投影之间互不重叠，以使得第五子区域122a反射的那部分第二光束均能传输到合光通道C，从而减小第二光束的光损失，以提高合光亮度。

将第二子区域111b在第二基准平面300上的正投影定义为第三投影区域，第三子区域121a在第二基准平面300上的正投影定义为第四投影区域。考虑到一部分第一光束需要穿过第二调光面120才能入射到第二子区域111b，在一些示例中，第三投影区域可以位于第四投影区域内，或者，与第四投影区域基本重合。这样可以使得对着第二子区域111b入射的第一光束，均能透过第二调光面120入射到第二子区域111b，被反射到合光通道C输出，同样有利于减小第一光束的光损失，以提高合光亮度。此外，第三投影区域与第四投影区域基本重合，也有利于减小第二区域121面积，增加第三区域122面积，从而增加第二光束的合光通量。

相应地，由于第六子区域122b位于第三子区域121a之外，第六子区域122b在第二基准平面300上的正投影与第三投影区域也就互不重叠，从而保证对着第六子区域122b入射的那部分第二光束均能不受第二子区域111b的阻挡，入射到第六子区域122b。

在一些示例中，上述第一子区域111a、第二子区域111b、第三子区域121a和第四子区域121b的面积和/或形状可以相同，以尽量提高合光通量，从而提高出光亮度。

在一些示例中，第一调光面110还可以包括：围绕第一区域111的第四区域112。同第二区域121类似，第四区域112也为目标波段光束的透射区。此时，第二入光通道L2中，对着第五子区域122a入射的光束可以直射到第五子区域122a，而对着第六子区域122b入射的光束，需要先透过第四区域112，再照射到第六子区域122b。例如，图4中的(a)图为第一调光面110的平面示意图，图4中的(b)图为第二调光面120的平面示意图，(a)图中的圆形区域为第一区域111，圆形区域以外的区域为第四区域112，(b)图中的圆形区域为第二区域121，圆形区域以外的区域为第三区域122。

考虑到第一调光面110中对合光做贡献的是第一区域111，因此，如图5所示，在一些示例中，第一调光面110也可以仅包含第一区域111，本实施例对此不做限制。

进一步地，为了具备上述第一调光面110和第二调光面120，组件主体可以包括：至少两个调光组件，至少两个调光元件交叠设置，例如，此处的交叠设置可以为交叉设置或拼接设置。下面主要以两种结构为例进行说明。

第一种：调光元件为分区镀膜的二向色镜。如图1所示，组件主体可以包括：第一二向色镜11和第二二向色镜12，第一二向色镜11和第二二向色镜12交叉设置。此时，上述第一调光面110为第一二向色镜11的表面，上述第二调光面120为第二二向色镜12的表面。

例如，在实践中，可以先提供第一衬底基板和第二衬底基板。例如，第一衬底基板和第二衬底基板可以采用玻璃或硅等适用的材料，本实施例对此不做限制。根据实际需要预先界定好第一衬底基板的第一区域111，以及第二衬底基板的第二区域121和第三区域122。

然后，对第一衬底基板和第二衬底基板进行分区镀膜，得到第一二向色镜11和第二二向色镜12。分区镀膜过程包括：在第一衬底基板中第一区域111的上表面和/或下表面镀上述功能膜层，在第二衬底基板中第三区域122的上表面和/或下表面镀上述功能膜层。例如，目标波段为红光波段，则功能膜层可以为反射红光波段，透射蓝光和/或绿光波段的膜层。进一步地，还可以在第二区域121镀对红光、绿光和蓝光均具有增透作用的增透膜。

接着，再通过一些装配方式，如卡接的方式，将第一二向色镜11和第二二向色镜12交叉装配在一起，并使得交叉位置位于第一区域111和第二区域121，得到图1所示的合光组件10。

在一些示例中，第二二向色镜12的第二区域121具有开口，第一二向色镜11穿设在该开口内。这样能够保证第一区域111的完整性，相比于对合光没有贡献的第二区域121，保证第一区域111的完整性，有利于提高反射的第一光束的光通量，以提高合光亮度。

在一些示例中，第一二向色镜11和第二二向色镜12的尺寸、形状以及区域划分均可以相同，只是镀膜区域相反，一个是位于中心的第一区域111镀有功能膜层，另一个是位于四周的第三区域122镀有功能膜层。此时，第一调光面110还包括围绕第一区域111以外的第四区域112。

在一些示例中，第一二向色镜11的面积也可以小于第一二向色镜11的面积，甚至小到第一调光面110仅包含第一区域111，如图5所示。这样一方面可以节约材料，另一方面在采用“十字”交叉卡接方式装配时，也能够尽量减小甚至避免损坏第三区域122的功能膜层，有利于保证第三区域122功能膜层的完整性，从而减少对第二光束造成的不必要光损失，以提高合光亮度。

第二种：调光元件为分区镀膜的等腰直角棱镜。组件主体可以包括：四个等腰直角棱镜，四个等腰直角棱镜的直角面相互拼接设置。此时，上述第一调光面110和第二调光面120对应为相互交叠的拼接面。当然，在实践中，对于该结构的合光组件10，需要注意棱镜材料的选择以及胶合界面的处理，以避免光束在未设置有功能膜层的胶合界面处发生全反射，影响合光亮度。

例如，如图6所示，四个等腰直角棱镜分别为第一棱镜601、第二棱镜602、第三棱镜603和第四棱镜604，可以对其中至少两个棱镜的直角面进行分区镀膜，以便在将四个棱镜的直角面通过胶合的方式依次拼接在一起后，得到上述第一调光面110和第二调光面120。

需要说明的是，在其他示例中，组件主体也可以采用除了上述两种结构以外的其他适用的结构，本实施例对此不做限定。例如，组件主体也可以包括四个方形平板，对其中至少两个方形平板的相邻两个直角面进行分区镀膜，然后再将四个方形平板拼接在一起，得到上述第一调光面110和第二调光面120。

另外，本公开实施例还提供了一种光源模组20，如图7所示，该光源模组20包括：第一光源组件21、第二光源组件22以及上述的合光组件10。其中，合光组件10的结构和效果可以参照上文中的相关描述，此处不再赘述。

第一光源组件21用于输出第一光束，并使得第一光束从第一入光通道L1入射到合光组件10的第一区域111，经第一区域111反射至合光通道C输出。

第二光源组件22用于输出第二光束，并使得第二光束从第二入光通道L2入射到合光组件10的第三区域122，经第三区域122反射至合光通道C输出，与第一光束进行合光。

例如，第一光源组件21可以包括第一光源210以及第一准直透镜组211，第一光源210提供的第一光束，经第一准直透镜组211准直后传输到合光组件10的第一入光通道L1。第二光源组件22与第一光源组件21的出光口相对设置，可以包括第二光源220以及第二准直透镜组221，第二光源220提供的第二光束，经第二准直透镜组221准直后传输到合光组件10的第二入光通道L2。

例如，第一光源210和第二光源220可以是激光光源、荧光光源或LED光源等。第一光束和第二光束均属于合光组件10能够反射的目标波段。例如，第一光束与第二光束的波长范围可以相同，或者，存在部分交叠。又例如，第一光束和第二光束的波长范围也可以是相互分离的，但是分离程度相对较小，均属于上述目标波段内。

在一些示例中，第一光束的束径小于第二光束的束径，以适配合光组件10的相应反射区，减少光损失，提高合光亮度。进一步地，第一光束的能量密度可以大于第二光束的能量密度，以补偿损失的第二光束，提高合光亮度。

由此，第一光源210可以是能量相对较大且出光束径相对较小的光源，例如，可以是激光光源，如激光二极管或光纤激光器等，或者，也可以是在泵浦激光的激发下产生荧光的荧光光源。第二光源220可以是能量相对较低且出光束径相对较小的光源，例如，可以是LED光源。

在一些示例中，合光组件10中第一区域111的面积以及第二区域121的面积均大于第一光束对应的光斑面积，且第一区域111的面积以及第二区域121的面积与光斑面积之间的差值小于或等于预设阈值。预设阈值可以根据实际对准精度以及所需要的合光亮度确定，例如，可以为光斑面积的50％。第一区域111和第二区域121的面积略大于光斑面积，有利于全部反射和透射第一光束，并减小第二光束在第二区域121内的光损失，从而提高合光亮度。

或者，在其他示例中，第一区域111的面积以及第二区域121的面积也可以均等于第一光束对应的光斑面积，本实施例对此不做限制。

在一些示例中，如图8所示，光源模组20还可以包括：聚焦透镜24，聚焦透镜24可以设置在第一光源组件21与合光组件10之间的光传输路径上，用于将第一光源组件21输出的第一光束汇聚到合光组件10的第一区域111。这样可以提高第一光束的能量密度，减小第一光束照射在第一区域111的光斑尺寸，从而就可以相应减小第一区域111和第二区域121的尺寸，有利于在保证第一光束的反射光通量的同时，减少第二光束的光损失，提高合光亮度。

在光源模组20作为投影设备的照明光源的情况下，第一光束和第二光束可以为三基色光之一。以第一光束和第二光束均属于红光光束为例，合光组件10中的第一区域111和第三区域122均配置为反射红光光束，透过蓝光光束和/或绿光光束。此时，该光源模组20还可以包括：第三光源组件23。第三光源组件23用于输出蓝光光束和/或绿光光束，并使得蓝光光束和/或绿光光束从与合光通道C相对的第三入光通道入射到合光组件10，再透过合光组件10传输到合光通道C，与第一光束和第二光束进行合光。需要说明的是，图7和图8中示出的光路中，用单线条虚线表示的光束为第一光束，用双点划线表示的光束为第二光束，用双线条虚线表示的光束为蓝光光束和绿光光束的合光光束。

例如，第三光源组件23可以包括第三光源、第四光源、荧光发生器以及能够透射蓝光且反射绿光分光元件。第三光源用于提供作为照明光束的第一蓝光光束，第四光源用于提供作为泵浦光束的第二蓝光光束。其中，第一蓝光光束透过分光元件传输到合光组件10的第三入光通道。荧光发生器在第二蓝光光束的激发下产生绿光光束，并对绿光光束进行准直后传输到分光元件，由分光元件反射后传输到合光组件10的第三入光通道。

需要说明的是，除了上述结构以外，第三光源组件23也可以采用其他适用的光路结构实现，本实施例对此不做限制。

当然，在其他示例中，第一光束和第二光束也可以为绿光光束，相应地，合光组件10中的第一区域111和第三区域122需配置为反射绿光光束，透过蓝光光束和红光光束。或者，第一光束和第二光束也可以为蓝光光束，相应地，合光组件10中的第一区域111和第三区域122需配置为反射蓝光光束，透过绿光光束和红光光束。本实施例对此不做限制。

进一步地，本公开实施例还提供了一种投影设备，如图9所示，投影设备1可以包括：光源模组20、光阀30以及投影镜头40。光源模组20的结构可以参照上文中的相关描述，此处不再赘述。

光源模组20输出的红绿蓝三基色照明光束，经过光阀30的处理后，经过投影镜头40照射到屏幕上，以显示彩色图像。例如，光阀30可以是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)、DMD(Digtial Micromirror Devices，数字微镜器件)或LCOS(Liquid Crystal onSilicon，硅基液晶)光阀等，本实施例对此不做限制。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

尽管已描述了本公开的示例性实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括示例性实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。

本公开一实施例提供了一种合光组件，包括：组件主体，组件主体具有第一调光面以及第二调光面，第一调光面包括：第一区域，第二调光面包括：第二区域以及围绕第二区域的第三区域，其中：

第一区域和第三区域为同一目标波段光束的反射区，第二区域为目标波段光束的透射区；

第一区域与第二区域交叠设置，划分出合光通道、第一入光通道以及与第一入光通道相对的第二入光通道；

从第一入光通道入射到第一区域的第一光束，经第一区域反射后，传输至合光通道；从第二入光通道入射到第三区域的第二光束，经第三区域反射后，传输至合光通道。

在一种可选的示例中，组件主体包括至少两个调光元件，至少两个调光元件交叠设置，所述交叠设置包括：相互交叉或拼接设置。

在一种可选的示例中，至少两个调光元件包括：第一二向色镜和第二二向色镜，第一二向色镜与第二二向色镜交叉设置，第一调光面为第一二向色镜的表面，第二调光面为第二二向色镜的表面。

在一种可选的示例中，第二二向色镜的第二区域具有开口，第一二向色镜穿设在开口内，并使得第一区域与第二区域相交叠。

在一种可选的示例中，至少两个调光元件包括：四个等腰直角棱镜，四个等腰直角棱镜的直角面相互拼接设置，第一调光面和第二调光面对应为两个相互交叠的拼接面。

在一种可选的示例中，第一区域垂直于第二区域以及第三区域。

在一种可选的示例中，第一区域包括分别位于第二调光面两侧的第一子区域和第二子区域，第二区域包括分别位于第一调光面两侧的第三子区域和第四子区域，第三区域包括分别位于第一调光面两侧的第五子区域和第六子区域；

从第一入光通道入射的第一光束，一部分入射到第一子区域，经第一子区域反射后，再透过第三子区域进入合光通道输出，另一部分透过第三子区域入射到第二子区域，再经第二子区域反射至合光通道输出；

从第二入光通道入射的第二光束，一部分经第五子区域反射至合光通道输出，一部分经第六子区域反射至合光通道输出。

在一种可选的示例中，第一子区域在第一基准平面上的正投影为第一投影区域，第三子区域在第一基准平面上的正投影为第二投影区域，其中，第一基准平面为垂直于合光通道光轴的平面，第一投影区域位于第二投影区域内，或者，与第二投影区域基本重合。

在一种可选的示例中，第五子区域在第一基准平面上的正投影与第二子区域在第一基准平面上的正投影之间互不重叠。

在一种可选的示例中，第二子区域在第二基准平面上的正投影为第三投影区域，第三子区域在第二基准平面上的正投影为第四投影区域；其中，第二基准平面为垂直于第一入光通道光轴的平面，第三投影区域位于第四投影区域内，或者，与第四投影区域基本重合。

在一种可选的示例中，第一子区域、第二子区域、第三子区域和第四子区域的面积和/或形状相同。

在一种可选的示例中，第一调光面还包括：围绕第一区域的第四区域，第四区域为目标波段光束的透射区。

在一种可选的示例中，目标波段为红光波段，第一调光面和第二调光面还配置为：透射蓝光和/或绿光波段的光束。

本公开另一实施例提供了一种光源模组，包括：第一光源组件、第二光源组件以及上一实施例提供的合光组件，其中：

第一光源组件用于输出第一光束，并使得第一光束从第一入光通道入射到合光组件的第一区域，经第一区域反射至合光通道输出；

第二光源组件用于输出第二光束，并使得第二光束从第二入光通道入射到合光组件的第三区域，经第三区域反射至合光通道输出。

在一种可选的示例中，第一光束和第二光束均属于红光光束，第一区域和第三区域配置为反射红光光束，透过蓝光光束和/或绿光光束，光源模组还包括：

第三光源组件，用于输出蓝光光束和/或绿光光束，并使得蓝光光束和绿光光束从与合光通道相对的第三入光通道入射到合光组件，再透过合光组件传输到合光通道。

在一种可选的示例中，第一光束的束径小于第二光束的束径，第一光束的能量密度大于第二光束的能量密度。

在一种可选的示例中，第一光源组件包括激光光源，第二光源组件包括：LED光源。

在一种可选的示例中，第一光束与第二光束的波长范围相同，或者，存在部分交叠。

在一种可选的示例中，合光组件中第一区域的面积以及第二区域的面积均大于第一光束对应的光斑面积，且与光斑面积之间的差值均小于或等于预设阈值；或者，合光组件中第一区域的面积以及第二区域的面积均等于第一光束对应的光斑面积。

在一种可选的示例中，光源模组还包括：聚焦透镜，聚焦透镜设置在第一光源组件与合光组件之间的光传输路径上，聚焦透镜用于将第一光源组件输出的第一光束汇聚到合光组件的第一区域。

本公开又一实施例提供了一种投影设备，包括：光阀、投影镜头以及上一实施例提供的光源模组。其中，光源模组输出的照明光束，经过光阀以及投影镜头后输出。

Claims (10)

1.一种合光组件，其特征在于，包括：组件主体，所述组件主体具有第一调光面(110)以及第二调光面(120)，所述第一调光面(110)包括：第一区域(111)，所述第二调光面(120)包括：第二区域(121)以及围绕所述第二区域(121)的第三区域(122)，其中：

所述第一区域(111)和所述第三区域(122)为同一目标波段光束的反射区，所述第二区域(121)为所述目标波段光束的透射区；

所述第一区域(111)与所述第二区域(121)交叠设置，划分出合光通道、第一入光通道以及与所述第一入光通道相对的第二入光通道；

从所述第一入光通道入射到所述第一区域(111)的第一光束，经所述第一区域(111)反射后，传输至所述合光通道；从所述第二入光通道入射到所述第三区域(122)的第二光束，经所述第三区域(122)反射后，传输至所述合光通道。

2.根据权利要求1所述的合光组件，其特征在于，所述组件主体包括至少两个调光元件，至少两个所述调光元件交叠设置，所述交叠设置包括：相互交叉或拼接设置。

3.根据权利要求2所述的合光组件，其特征在于，所述至少两个调光元件包括：第一二向色镜(11)和第二二向色镜(12)，所述第一二向色镜(11)与所述第二二向色镜(12)交叉设置，所述第一调光面(110)为所述第一二向色镜(11)的表面，所述第二调光面(120)为所述第二二向色镜(12)的表面。

4.根据权利要求3所述的合光组件，其特征在于，所述第二二向色镜(12)的第二区域(121)具有开口，所述第一二向色镜(11)穿设在所述开口内，并使得所述第一区域(111)与所述第二区域(121)相交叠。

5.根据权利要求2所述的合光组件，其特征在于，所述至少两个调光元件包括：四个等腰直角棱镜，四个所述等腰直角棱镜的直角面相互拼接设置，所述第一调光面(110)和所述第二调光面(120)对应为相互交叠的拼接面。

6.根据权利要求1所述的合光组件，其特征在于，所述第一区域(111)垂直于所述第二区域(121)以及所述第三区域(122)。

7.根据权利要求1所述的合光组件，其特征在于，所述第一区域(111)包括分别位于所述第二调光面(120)两侧的第一子区域(111a)和第二子区域(111b)，所述第二区域(121)包括分别位于所述第一调光面(110)两侧的第三子区域(121a)和第四子区域(121b)，所述第三区域(122)包括分别位于所述第一调光面(110)两侧的第五子区域(122a)和第六子区域(122b)；

从所述第一入光通道入射的第一光束，一部分入射到所述第一子区域(111a)，经所述第一子区域(111a)反射后，再透过所述第三子区域(121a)进入所述合光通道输出，另一部分透过所述第三子区域(121a)入射到所述第二子区域(111b)，再经所述第二子区域(111b)反射至所述合光通道输出；

从所述第二入光通道入射的第二光束，一部分经所述第五子区域(122a)反射至所述合光通道输出，一部分经所述第六子区域(122b)反射至所述合光通道输出。

8.根据权利要求7所述的合光组件，其特征在于，所述第一子区域(111a)在第一基准平面(200)上的正投影为第一投影区域，所述第三子区域(121a)在所述第一基准平面(200)上的正投影为第二投影区域，其中，所述第一基准平面(200)为垂直于所述合光通道光轴的平面，所述第一投影区域位于所述第二投影区域内，或者，与所述第二投影区域基本重合。

9.一种光源模组，其特征在于，包括：第一光源组件(21)、第二光源组件(22)以及权利要求1-8中任一项所述的合光组件(10)，其中：

所述第一光源组件(21)用于输出第一光束，并使得所述第一光束从第一入光通道入射到所述合光组件(10)的第一区域(111)，经所述第一区域(111)反射至合光通道输出；

所述第二光源组件(22)用于输出第二光束，并使得所述第二光束从第二入光通道入射到所述合光组件(10)的第三区域(122)，经所述第三区域(122)反射至所述合光通道输出。

10.一种投影设备，其特征在于，包括：

权利要求9所述的光源模组；

光阀；以及

投影镜头；

其中，所述光源模组输出的照明光束，经过所述光阀以及所述投影镜头后输出。