CN221039763U - 光源装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光源装置，该光源装置包括激光模组、光源模组、第一合光件、第一会聚透镜组、第二会聚透镜组和匀光模组。第一合光件设置在指定激光和指定光线所在的光路上。第一会聚透镜组设置在激光模组和第一合光件之间，且位于指定激光所在的光路上。第二会聚透镜组设置在光源模组和第一合光件之间，且位于指定光线所在的光路上，第一会聚透镜组的等效焦距小于第二会聚透镜组的等效焦距。匀光模组设置在所述指定合光的光路上。本申请通过设置第一会聚透镜组和第二会聚透镜组可以在减少合光损失的基础上增大指定激光在匀光模组上的光斑面积，提高在扩展量合光的情况下对指定激光的匀光效果，保证了光学成像***的成像质量。

Description

光源装置

技术领域

本申请涉及光学成像技术领域，更具体地，涉及一种光源装置。

背景技术

对于投影设备而言，其内部光学引擎的性能是影响投影成像质量的重要因素。其中，影响投影质量最主要的因素，包括亮度和颜色，则取决于光学引擎所采用的光源。

目前投影设备中主要采用的光源为RGB激光光源，RGB激光光源具有色域广的优势。但是，对于采用小F数镜头的投影设备而言，RGB光源激光无法提供明显的亮度增益。因此，为达到相同的光源亮度，研发人员提出了一种激光加LED的混合光源，通过在RGB激光光源中加入RGB的LED光源以提升投影设备的成像亮度。

然而现有的RGB激光光源和RGB的LED光源在合光时通常采用光学扩展量的合光方式，研发人员为了降低合光损失，往往会在合光件上将激光光源的合光区域做小，使得激光在经由合光件出射后形成的光斑尺寸同样偏小。因此，该激光在经过匀光器件时，较小光斑尺寸的激光无法实现多次的光线分割，使得激光的匀光效果较差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光源装置。

根据本申请的第一方面，本申请实施例提供一种光源装置。该光源装置可以包括激光模组、光源模组、第一合光件、第一会聚透镜组、第二会聚透镜组以及匀光模组。其中，激光模组用于产生指定激光，光源模组用于产生指定光线，指定光线的光学扩展量大于指定激光的光学扩展量。第一合光件设置在指定激光和指定光线所在的光路上，用于对指定激光和指定光线进行扩展量合光，以产生指定合光。第一会聚透镜组设置在激光模组和第一合光件之间，且位于指定激光所在的光路上。第二会聚透镜组设置在光源模组和第一合光件之间，且位于指定光线所在的光路上；第一会聚透镜组的等效焦距小于第二会聚透镜组的等效焦距。匀光模组设置在指定合光所在的光路上。

其中，在一些可选实施例中，第一会聚透镜组包括第一会聚透镜，第二会聚透镜组包括第二会聚透镜，第一会聚透镜的焦距小于第二会聚透镜的焦距。

其中，在一些可选实施例中，第一合光件包括第一本体和反射层。第一本体设有通孔，通孔贯穿本体的相对两侧，通孔用于供指定激光穿过。反射层覆盖本体的表面，且位于指定光线所在的光路上。

其中，在一些可选实施例中，通孔设置在第一会聚透镜组的焦点上。

其中，在一些可选实施例中，第一合光件包括第二本体、第一功能层和第二功能层。第二本体上具有相邻接的第一区域和第二区域，第一功能层覆盖第一区域，用于反射或透射指定激光；第二功能层覆盖第二区域，用于透射或反射指定光线；第二功能层和第一功能层的透反特性不相同。

其中，在一些可选实施例中，第一区域设置在第一会聚透镜组的焦点上。

其中，在一些可选实施例中，匀光模组包括复眼透镜，复眼透镜设置在指定合光所在的光路上。

其中，在一些可选实施例中，匀光模组还包括第三会聚透镜组，第三会聚透镜组设置在第一合光件和复眼透镜之间，且位于指定合光所在的光路上，第三会聚透镜组用于将指定合光进行会聚后入射至复眼透镜。

其中，在一些可选实施例中，激光模组包括第一激光单元、第二激光单元、第三激光单元和合光组件。第一激光单元用于产生蓝激光，第二激光单元用于产生绿激光，第三激光单元用于产生红激光。合光组件设置在蓝激光、绿激光和红激光所在的光路上，用于对蓝激光、绿激光和红激光进行合光，以产生指定激光。

其中，在一些可选实施例中，合光组件包括反射件和第二合光件；反射件设置在红激光所在的光路上，用于将红激光反射至第二合光件。第二合光件设置在蓝激光、绿激光和经由反射件反射的红激光所在的光路上，用于透射红激光并反射绿激光和蓝激光；经由第二合光件透射后的红激光的光轴位于经由第二合光件反射后的蓝激光和绿激光所对应的两个光轴之间。

其中，在一些可选实施例中，光源模组包括第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第三合光件和第四合光件；第一LED光源用于产生绿光，第二LED光源用于产生第一蓝光，第三LED光源用于产生红光；第三合光件设置在绿光和第一蓝光所在的光路上，用于对绿光和蓝光进行合光，以产生蓝绿合光；第四合光件设置在红光和蓝绿合光所在的光路上，用于对红光和蓝绿合光进行合光，以产生指定光线。

其中，在一些可选实施例中，第三合光件用于反射第一蓝光并透射绿光；光源模组还包括第四LED光源，第四LED光源用于产生第二蓝光；第三合光件还用于将第二蓝光反射至第一LED光源。

本申请实施方式提供了一种光源装置，在该光源装置中采用第一合光件对激光模组产生的指定激光以及光源模组产生的指定光线进行扩展量合光。其中，在指定激光所在的光路上设置有第一会聚透镜组，在指定光线所在的光路上设置有第二会聚透镜组，第一会聚透镜组的等效焦距小于第二会聚透镜组的等效焦距。

由于第一会聚透镜组的存在，使得指定激光在经由第一合光件出射后的光斑面积会不断增大，在该指定激光经过匀光模组时，较大面积的光斑可以被匀光模组(例如，复眼透镜，匀光棒等)多次进行光线分割，进而提高了指定激光的匀光效果，保证了配置有光源装置的光学成像***的成像质量。

此外，由于第二会聚透镜组可以起到对指定光线的收束作用，可以减少指定光线在匀光模组处的光损。进一步地，由于第一会聚透镜组的等效焦距小于第二会聚透镜组的等效焦距且指定光线的光学扩展量大于指定激光的光学扩展量，使得指定激光入射至第一合光件上的光斑面积远小于指定光线入射至第一合光件上的光斑面积，可以降低指定光线的合光损失，提高两路光线的合光效率。

因此，本实施例通过设置第一会聚透镜组和第二会聚透镜组可以在减少合光损失的基础上增大指定激光在匀光模组上的光斑面积，从而提高在扩展量合光的情况下对指定激光的匀光效果，保证了光学成像***的成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的光源装置的结构示意图。

图2是图1中激光模组的结构示意图。

图3是图1中光源模组的结构示意图。

图4是图1中第一合光件的一种结构示意图。

图5是图1中第一合光件的另一种结构的剖面示意图。

图6是图5所示第一合光件中第二本体的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的光源装置的另一种结构示意图。

图8是本申请实施例提供的光学成像***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施方式提供一种光源装置100，光源装置100是一种激光光源和荧光光源进行合光后的混合光源，该光源装置100具有光源亮度高、光路简单以及硬件成本较低的优势，其可以广泛应用于投影设备(例如，微型投影仪、短焦投影仪)、激光电视、工程投影机以及激光拼墙等设备。

请参阅图1，本实施例中的光源装置100可以包括激光模组10、光源模组20、第一合光件30、第一会聚透镜组40、第二会聚透镜组50以及匀光模组60。其中，激光模组10用于产生指定激光L1，光源模组20用于产生指定光线L2，指定光线L2的光学扩展量大于指定激光L1的光学扩展量。第一合光件30设置在指定激光L1和指定光线L2所在的光路上，其用于对指定激光L1和指定光线L2进行扩展量合光，以产生指定合光O。第一会聚透镜组40设置在激光模组10和第一合光件30之间，且位于指定激光L1所在的光路上。第二会聚透镜组50设置在光源模组20和第一合光件30之间，且位于指定光线L2所在的光路上，第一会聚透镜组40的等效焦距小于第二会聚透镜组50的等效焦距。匀光模组60设置在指定合光O所在的光路上，其用于对指定合光O进行匀光后出射。

由于第一会聚透镜组40的存在，使得指定激光L1在经由第一合光件30出射后的光斑面积会不断增大，在该指定激光L1经过匀光模组60时，较大面积的光斑可以被匀光模组60(例如，复眼透镜，匀光棒等)多次进行光线分割，进而提高了指定激光L1的匀光效果，保证了配置有光源装置100的光学成像***的成像质量。

此外，由于第二会聚透镜组50可以起到对指定光线L2的收束作用，可以减少指定光线L2在匀光模组60处的光损。进一步地，由于第一会聚透镜组40的等效焦距小于第二会聚透镜组50的等效焦距且指定光线L2的光学扩展量大于指定激光L1的光学扩展量，使得指定激光L1入射至第一合光件30上的光斑面积远小于指定光线L2入射至第一合光件30上的光斑面积，可以降低指定光线L2的合光损失，提高两路光线的合光效率。

因此，本实施例通过设置第一会聚透镜组40和第二会聚透镜组50可以在减少合光损失的基础上增大指定激光L1在匀光模组60上的光斑面积，从而提高在扩展量合光的情况下对指定激光L1的匀光效果，保证了光学成像***的成像质量。

下面对光源装置100中的各个元件进行介绍。

在本实施例中，激光模组10用于产生指定激光L1。请参阅图2，激光模组10可以包括第一激光单元120、第二激光单元140、第三激光单元160和合光组件180。其中，第一激光单元120用于产生蓝激光B1，第二激光单元140用于产生绿激光G1，第三激光单元160用于产生红激光R1。因此，本实施例中的指定激光L1为RGB三色混合激光。

具体地，第一激光单元120、第二激光单元140和第三激光单元160中的每个激光单元可以包括一个或多个激光子单元，一个或多个激光子单元用于出射对应颜色的激光。例如，第一激光单元120可以包括一个或多个第一激光子单元(图中未示出)，第一激光子单元用于出射蓝激光。

在一些可能的实施例中，第一激光单元120、第二激光单元140和第三激光单元160可以集成在同一个激光模组中，以提高激光模组10的集成度和安装便利性。具体地，在激光模组中还可以设置有激光散光件(图中未示出)，激光散光件可以用于消除激光中的散斑，提升成像质量。示例性地，激光散光件可以是散光片、散光轮等等。在另一些可能的实施例中，第一激光单元120、第二激光单元140和第三激光单元160也可以分别独立封装，或者，第一激光单元120、第二激光单元140和第三激光单元160中的任意两个集成在同一激光模组中，另一个独立封装。本实施例对光源装置100的设置方式不作具体限定。

合光组件180设置在蓝激光B1、绿激光G1和红激光R1所在的光路上，其用于对蓝激光B1、绿激光G1和红激光R1进行合光，以产生指定激光L1。

在图2所示的实施例中，合光组件180可以包括反射件1810和第二合光件1830。其中，反射件1810设置在红激光R1所在的光路上，用于将红激光R1反射至第二合光件1830。第二合光件1830设置在蓝激光B1、绿激光G1和经由反射件1810反射的红激光R1所在的光路上，其用于透射红激光R1并反射绿激光G1和蓝激光B1。由于经由第二合光件1830透射后的红激光R1的光轴位于经由第二合光件1830反射后的蓝激光B1和绿激光G1所对应的两个光轴之间，因此，经由第二合光件1830出射后的RGB三束激光整体宽度小于从三个激光单元出射时RGB三束激光整体宽度。本实施例通过设置反射件1810和第二合光件1830可以减小经由第二合光件1830合光后的指定激光L1的光斑大小，进而减小后续和指定光线L2进行合光时的能量损失。具体地，反射件1810可以是反射镜，第二合光件1830可以是二向色片，该二向色片用于透射红光并反射蓝绿光。

在本实施例中，光源模组20用于产生指定光线L2。其中，指定光线L2可以是单个LED光源产生的光线，也可以是多个LED光源产生的混合光线。具体地，指定光线L2的光学扩展量大于指定激光L1的光学扩展量。这里的“光学扩展量”可以被理解为，在传播相同距离的情况下，指定光线L2所形成的光斑面积大于指定激光L1所形成的光斑面积。

请参阅图3，光源模组20可以包括第一LED光源210、第二LED光源220、第三LED光源230、第三合光件240和第四合光件250。其中，第一LED光源210用于产生绿光G2，第二LED光源220用于产生第一蓝光B21，第三LED光源230用于产生红光R2。因此，本实施例中的指定光线L2为三个LED光源产生的RGB三色混合光。

具体地，第一LED光源210可以包括第一LED单元2100和第一透镜组2120。其中，第一LED单元2100用于产生绿光G2，其可以包括单个绿色LED灯珠，也可以包括多个绿色LED灯珠，多个绿色LED灯珠可以按照M*N的排列方式形成LED阵列，或者可以呈环状间隔排列。第一透镜组2120设置在绿光G2所在的光路上，其用于对绿光G2进行收集，以提高对绿光G2的能量利用效率。具体地，第一透镜组2120可以包括一个或多个第一收集透镜2121，一个或多个第一收集透镜2121设置在绿光G2所在的光路上。在图3所示的实施例中，第一收集透镜2121的数量为两个，两个第一收集透镜2121沿绿光G2所在的光路依次间隔设置，以提高对绿光G2的收集效率。

第二LED光源220可以包括第二LED单元2200和第二透镜组2220。其中，第二LED单元2200用于产生第一蓝光B21，其可以包括单个蓝色LED灯珠，也可以包括多个蓝色LED灯珠，多个蓝色LED灯珠可以按照M*N的排列方式形成LED阵列，或者可以呈环状间隔排列。第二透镜组2220设置在第一蓝光B21所在的光路上，其用于对第一蓝光B21进行收集，以提高对第一蓝光B21的能量利用效率。具体地，第二透镜组2220可以包括一个或多个第二收集透镜2221，一个或多个第二收集透镜2221设置在第一蓝光B21所在的光路上。在图3所示的实施例中，第二收集透镜2221的数量为两个，两个第二收集透镜2221沿第一蓝光B21所在的光路依次间隔设置，以提高对第一蓝光B21的收集效率。

第三LED光源230可以包括第三LED单元2300和第三透镜组2320。其中，第三LED单元2300用于产生红光R2，其可以包括单个红色LED灯珠，也可以包括多个红色LED灯珠，多个红色LED灯珠可以按照M*N的排列方式形成LED阵列，或者可以呈环状间隔排列。第三透镜组2320设置在红光R2所在的光路上，其用于对红光R2进行收集，以提高对红光R2的能量利用效率。具体地，第三透镜组2320可以包括一个或多个第三收集透镜2321，一个或多个第三收集透镜2321设置在红光R2所在的光路上。在图3所示的实施例中，第三收集透镜2321的数量为两个，两个第三收集透镜2321沿红光R2所在的光路依次间隔设置，以提高对红光R2的收集效率。

在本实施例中，第三合光件240设置在绿光G2和第一蓝光B21所在的光路上，其用于对绿光G2和蓝光进行合光，以产生蓝绿合光H。具体地，第三合光件240可以是二向色片，该二向色片用于反射第一蓝光B21并透射绿光G2，以产生蓝绿合光H。也即，本实施例中的蓝绿合光H为第一蓝光B21和绿光G2的混合光。在其他一些可能的实施例中，第三合光件240也可以透射第一蓝光B21并反射绿光G2，第三合光件240的具体透反设置可以由研发人员基于蓝绿合光H的出射方向进行灵活调整。

第四合光件250设置在红光R2和蓝绿合光H所在的光路上，其用于对红光R2和蓝绿合光H进行合光，以产生指定光线L2。具体地，第四合光件250可以是二向色片，该二向色片用于反射红光R2并透射蓝绿合光H，以产生指定光线L2。因此，本实施例通过设置第三合光件240和第四合光件250可以实现对绿光G2、第一蓝光B21和红光R2的合光，以产生指定光线L2。在其他一些可能的实施例中，第四合光件250也可以透射红光R2并反射蓝绿合光H，第四合光件250的具体透反设置可以由研发人员基于指定光线L2的出射方向进行灵活调整。

在一些可能的实施例中，第三合光件240可以用于反射第一蓝光B21并透射绿光G2。光源模组20还可以包括第四LED光源260，第四LED光源260用于产生第二蓝光B22，第三合光件240还用于将第二蓝光B22反射至第一LED光源210。因此，第二蓝光B22可以作为第一LED光源210的激发光，使得第一LED光源210在第二蓝光B22的激发下产生绿色荧光，该绿色荧光可以起到对绿光G2的补光作用，以提高绿光G2的整体亮度。本实施例通过设置第四LED光源260，实现了对第一LED光源210的双面激发，进而提高了绿光G2的整体亮度。

具体地，第四LED光源260可以包括第四LED单元2600和第四透镜组2620。其中，第四LED单元2600用于产生第二蓝光B22，其可以包括单个蓝色LED灯珠，也可以包括多个蓝色LED灯珠，多个蓝色LED灯珠可以按照M*N的排列方式形成LED阵列，或者可以呈环状间隔排列。第四透镜组2620设置在第二蓝光B22所在的光路上，其用于对第二蓝光B22进行收集，以提高对第二蓝光B22的能量利用效率。具体地，第四透镜组2620可以包括一个或多个第四收集透镜2621，一个或多个第四收集透镜2621设置在第二蓝光B22所在的光路上。在图3所示的实施例中，第四收集透镜2621的数量为两个，两个第四收集透镜2621沿第二蓝光B22所在的光路依次间隔设置，以提高对第二蓝光B22的收集效率。

在一些可能的实施例中，光源模组20还可以包括第五透镜组270，第五透镜组270设置在第三合光件240和第四合光件250之间，且位于蓝绿合光H所在的光路上，其用于对蓝绿合光H进行收集，以提高对蓝绿合光H的能量利用效率。具体地，第五透镜组270可以包括一个或多个第五收集透镜2700，一个或多个第五收集透镜2700设置在蓝绿合光H所在的光路上。在图3所示的实施例中，第五收集透镜2700的数量为一个。

在其他一些可能的实施例中，光源模组20还可以是由荧光色轮构成的波长转换模块。该波长转换模块可以包括荧光色轮和激发光光源(图中均未示出)，其中，激发光光源用于产生激发光，例如，蓝激光。荧光色轮设置在激发光所在的光路上，其用于在激发光的激发下产生指定光线L2。因此，本实施例中的指定光线L2为荧光色轮产生的荧光，该荧光可以是单色荧光(例如，绿荧光、红荧光等等)，也可以是多色混合荧光，本实施例对此不作具体限定。

在本实施例中，第一合光件30设置在指定激光L1和指定光线L2所在的光路上，其用于对指定激光L1和指定光线L2进行扩展量合光，以产生指定合光O。例如，第一合光件30可以透射指定激光L1并反射指定光线L2以产生指定合光O；又如，第一合光件30可以反射指定激光L1并透射指定光线L2以产生指定合光O。

请参阅图4，第一合光件30可以包括第一本体320和反射层340。其中，第一本体320大致呈片状(例如，圆片状、方片状)，其可以由透明基材(例如，玻璃)制成。第一本体320设有通孔3200，通孔3200大致位于第一本体320的中央位置，且通孔3200贯穿第一本体320的相对两侧。通孔3200可以是圆形、矩形、多变形等等。在本实施例中，通孔3200用于供指定激光L1穿过。反射层340覆盖第一本体320的表面，且位于指定光线L2所在的光路上。因此，本实施例中的第一合光件30可以透射指定激光L1并反射指定光线L2。具体地，反射层340可以是全波段反射膜，该全波段反射膜采用镀膜工艺镀设在第一本体320的表面。

这里不难理解的是，在第一合光件30对指定激光L1和指定光线L2进行扩展量合光时，指定激光L1可以无损失地穿过第一合光件30上的通孔3200，提高了合光效率。此外，指定光线L2的能量损失取决于通孔3200的大小，也即，通孔3200的尺寸越小，能有更多的指定光线L2被反射层340反射，使得指定光线L2的能量损失就越小。

在一些可能的实施例中，通孔3200可以设置在第一会聚透镜组40的焦点上。因此，指定激光L1在第一会聚透镜组40的会聚下，进一步减小其光斑的尺寸。当指定激光L1穿过通孔3200时，由于通孔3200位于第一会聚透镜组40的焦点上，使得光斑尺寸几乎达到最小，可以进一步减小通孔3200的大小，以减小指定光线L2的能量损失。

在其他一些可能的实施例中，第一合光件30也可以采用分区域镀膜的方式实现。请参阅图5和图6，第一合光件30可以包括第二本体360、第一功能层370和第二功能层380。第二本体360大致呈片状(例如，圆片状、方片状等等)，其用于对第一功能层370和第二功能层380起固定和承载的作用。第二本体360可以由透明基材(例如，玻璃)制成，以提高对光线透射效率。本实施例中的第二本体360的表面划分为相邻接的第一区域3600和第二区域3620，第一区域3600可以大致位于第二本体360的中央位置，第二区域3620环绕设置在第一区域3600的外周，其中，第一区域3600用于固定第一功能层370，第二区域3620用于固定第二功能层380。这里需要说明的是，“第一区域”和“第二区域”的命名均是为方便描述而作出的命名，在具体示例中，二者的结构之间可以有明显分界线也可以没有明显分界线，在本实施例中，二者分别为第二本体360的不同区域。

第一功能层370覆盖第一区域3600，其用于反射或透射指定激光L1。第二功能层380覆盖第二区域3620，其用于透射或反射指定光线L2。具体地，第一功能层370可以贴设于第一区域3600，第一功能层370的形状和面积和第一区域3600的形状和面积大致相同，以充分覆盖第一区域3600。第二功能层380可以贴设于第二区域3620，第二功能层380的形状和面积和第二区域3620的形状和面积大致相同，以充分覆盖第二区域3620。例如，第一功能层370和第二功能层380可以分别通过镀膜工艺贴设于第二本体360的对应区域。

在本实施例中，第二功能层380和第一功能层370的透反特性不相同。例如，第二功能层380可以是反射层，第一功能层370可以是透射层，此时，第一合光件30用于透射指定激光L1并反射指定光线L2。又如，第二功能层380可以是透射层，第一功能层370可以是反射层，此时，第一合光件30用于反射指定激光L1并透射指定光线L2。因此，本实施例中第二本体360不需要进行挖孔，可以简化第一合光件30的制作工艺，减少加工成本。具体地，第二功能层380和第一功能层370的具体实现方式可以根据指定激光L1的出射方向、指定光线L2的出射方向以及指定合光O的出射方向确定，本实施例对此不作具体限定。

在一些可能的实施例中，第一区域3600可以设置在第一会聚透镜组40的焦点上。因此，指定激光L1在第一会聚透镜组40的会聚下，进一步减小其光斑的尺寸。当指定激光L1经过第一区域3600时，由于第一区域3600位于第一会聚透镜组40的焦点上，使得光斑尺寸几乎达到最小，可以进一步减小第一区域3600的大小，以减小指定光线L2的能量损失。

在本实施例中，第一会聚透镜组40设置在激光模组10和第一合光件30之间，且位于指定激光L1所在的光路上。第二会聚透镜组50设置在光源模组20和第一合光件30之间，且位于指定光线L2所在的光路上，第一会聚透镜组40的等效焦距小于第二会聚透镜组50的等效焦距。

在一方面，第一会聚透镜组40可以起到对指定激光L1的收束作用，例如，当第一合光件30放置在第一会聚透镜组40的焦点附近时，可以减小指定激光L1入射至第一合光件30上的光斑面积，进而减小在第一合光件30上用于透射或反射指定激光L1的区域尺寸，以降低指定光线L2的合光损失。此外，由于第一会聚透镜组40的存在，使得指定激光L1在经由第一合光件30出射后的光斑面积会不断增大，在该指定激光L1经过匀光器件(例如，复眼透镜)时，较大的光斑面积可以使得该指定激光L1实现多次的光线分割，提高了指定激光L1的匀光效果，保证了配置有光源装置100的光学成像***的成像质量。

在另一方面，由于第一会聚透镜组40的等效焦距小于第二会聚透镜组50的等效焦距，且指定光线L2为光源模组20产生的光线，使得指定激光L1入射至第一合光件30上的光斑面积远小于指定光线L2入射至第一合光件30上的光斑面积，进一步降低指定光线L2的合光损失，提高两路光线的合光效率。

具体地，第一会聚透镜组40和第二会聚透镜组50可以分别包括单个透镜，也可以包括多个透镜。请参阅图7，第一会聚透镜组40可以包括第一会聚透镜410，第二会聚透镜组50可以包括第二会聚透镜510，第一会聚透镜410的焦距小于第二会聚透镜510的焦距。其中，第一会聚透镜410和第二会聚透镜510可以分别为凸透镜。因此，本实施例中的第一会聚透镜组40和第二会聚透镜组50分别包括单个透镜，可以使得光源装置100更加紧凑，易于实现小型化设计。

在本实施例中，匀光模组60设置在指定合光O所在的光路上，其用于对指定合光O进行匀光，使得指定合光O的亮度分布更加均匀。在一些可能的实施例中，匀光模组60可以包括匀光棒(例如，四角匀光棒、六角匀光棒等等)，匀光棒设置在指定合光O所在的光路上。

在另一些可能的实施例中，匀光模组60可以包括复眼透镜610，复眼透镜610设置在指定合光O所在的光路上。其中，复眼透镜610的表面可以设置有微透镜阵列，微透镜阵列可以呈M*N的方式排布、或者呈环状排布。具体地，微透镜阵列中的每个微透镜单元的形状可以是圆形、矩形、多边形等等，本实施例对复眼透镜610的具体结构不作限定。

在图7所示的实施例中，匀光模组60可以包括第三会聚透镜组630，第三会聚透镜组630和复眼透镜610依次设置在第一合光件30和复眼透镜610之间，且位于指定合光O所在的光路上。其中，第三会聚透镜组630用于将指定合光O进行会聚后入射至复眼透镜610。

这里不难理解的是，当第一合光件30放置在第一会聚透镜组40的焦点附近时，指定激光L1在经由第一合光件30出射后的光斑面积会不断增大，且指定激光L1的出射角较大。因此，指定合光O在经过第三会聚透镜组630时，第三会聚透镜组630可以对指定合光O中出射角较大的指定激光L1进行会聚收束，在一方面，第三会聚透镜组630可以减小指定激光L1的出射角度，使指定激光L1入射至复眼透镜610的角度可以满足复眼透镜610的入射条件。另一方面，第三会聚透镜组630可以对指定合光O进行收集，以提高对指定合光O的能量利用效率。具体地，第三会聚透镜组630可以包括单个会聚透镜(例如，凸透镜)，也可以包括多个会聚透镜，本实施例对此不作具体限定。

在本实施例中，光源装置100还可以包括散射模组70，散射模组70设置在第一会聚透镜组40和第一合光件30之间，且位于指定激光L1所在的光路上，其用于消除指定激光L1中的散斑，以提升配置有该光源装置100的光学成像***900的成像质量。示例性地，散射模组70可以是散光片、散光轮等等。

请参阅图8，本申请实施方式还提供一种光学成像***900，该光学成像***900设有上述的光源装置100，其可以广泛应用于投影设备(例如，微型投影仪、短焦投影仪)、激光电视、工程投影机以及激光拼墙等设备。在图8所示的实施例中，光学成像***900可以包括上述的光源装置100、透镜模组910、棱镜模组920和光调制器930。

光源装置100用于产生出射光E，光源装置100的具体结构可以参考上述实施例中的相关介绍。透镜模组910设置在出射光E所在的光路上，起到对出射光E的会聚作用。具体地，透镜模组910可以包括单个透镜，也可以是由多个透镜所构成的透镜组。在图8所示的实施例中，透镜模组910包括第一透镜9100、反射镜9120和第二透镜9140。第一透镜9100、反射镜9120和第二透镜9140依次设置在出射光E所在的光路上，其中，反射镜9120用于调整出射光E的出射方向，第一透镜9100和第二透镜9140分别起到对出射光E的会聚左右，以提高对出射光E的能量利用效率。

棱镜模组920设置在透镜模组910和光调制器930之间，其用于将出射光E进行反射，并聚集到光调制器930上。光调制器930用于对光线进行图像调制，并形成携带有图像信息的光线，棱镜模组920还用于将携带有图像信息的光线透射投影区域，例如，墙面、投影幕布等区域。

具体地，光调制器930可以为数字微镜器件(Digital Micromirror Devices,DMD)，DMD由数字微镜阵列构成，每一数字微镜构成一个调制单元，一个调制单元用于调制一个像素对应的图像。各数字微镜在控制器件产生的驱动信号的驱动下进行翻转，各数字微镜的翻转的次数由驱动信号决定，翻转的数字微镜对棱镜模组920反射的光线进行调制，并形成携带有图像信息的光线。在其他一些可能的实施例中，光调制器930还可以是HTPSLCD显示芯片、反射型LCD器件LCOS等等，本实施例对光调制器930的具体实现方式不作限定。

本实施例提供了一种光源装置100，该光源装置100可以包括激光模组10、光源模组20、第一合光件30、第一会聚透镜组40、第二会聚透镜组50以及匀光模组60。其中，激光模组10用于产生指定激光L1，光源模组20用于产生指定光线L2，指定光线L2的光学扩展量大于指定激光L1的光学扩展量。第一合光件30设置在指定激光L1和指定光线L2所在的光路上，其用于对指定激光L1和指定光线L2进行扩展量合光，以产生指定合光O。第一会聚透镜组40设置在激光模组10和第一合光件30之间，且位于指定激光L1所在的光路上。第二会聚透镜组50设置在光源模组20和第一合光件30之间，且位于指定光线L2所在的光路上，第一会聚透镜组40的等效焦距小于第二会聚透镜组50的等效焦距。匀光模组60设置在指定合光O所在的光路上，其用于对指定合光O进行匀光后出射。

由于第一会聚透镜组40的存在，使得指定激光L1在经由第一合光件30出射后的光斑面积会不断增大，在该指定激光L1经过匀光模组60时，较大面积的光斑可以被匀光模组60(例如，复眼透镜，匀光棒等)多次进行光线分割，进而提高了指定激光L1的匀光效果，保证了配置有光源装置100的光学成像***的成像质量。

此外，由于第二会聚透镜组50可以起到对指定光线L2的收束作用，可以减少指定光线L2在匀光模组60处的光损。进一步地，由于第一会聚透镜组40的等效焦距小于第二会聚透镜组50的等效焦距且指定光线L2的光学扩展量大于指定激光L1的光学扩展量，使得指定激光L1入射至第一合光件30上的光斑面积远小于指定光线L2入射至第一合光件30上的光斑面积，可以降低指定光线L2的合光损失，提高两路光线的合光效率。

因此，本实施例通过设置第一会聚透镜组40和第二会聚透镜组50可以在减少合光损失的基础上增大指定激光L1在匀光模组60上的光斑面积，从而提高在扩展量合光的情况下对指定激光L1的匀光效果，保证了光学成像***的成像质量。

在本申请说明书中，如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”；“大致”是指本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

激光模组，用于产生指定激光；

光源模组，用于产生指定光线，所述指定光线的光学扩展量大于所述指定激光的光学扩展量；

第一合光件，设置在所述指定激光和所述指定光线所在的光路上，用于对所述指定激光和所述指定光线进行扩展量合光，以产生指定合光；

第一会聚透镜组，设置在所述激光模组和所述第一合光件之间，且位于所述指定激光所在的光路上；

第二会聚透镜组，设置在所述光源模组和所述第一合光件之间，且位于所述指定光线所在的光路上；所述第一会聚透镜组的等效焦距小于所述第二会聚透镜组的等效焦距；以及

匀光模组，设置在所述指定合光所在的光路上。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一会聚透镜组包括第一会聚透镜，所述第二会聚透镜组包括第二会聚透镜，所述第一会聚透镜的焦距小于所述第二会聚透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一合光件包括第一本体和反射层；所述第一本体设有通孔，所述通孔贯穿所述本体的相对两侧，所述通孔用于供所述指定激光穿过；

所述反射层覆盖所述本体的表面，且位于所述指定光线所在的光路上。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述通孔设置在所述第一会聚透镜组的焦点上。

5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一合光件包括第二本体、第一功能层和第二功能层；

所述第二本体上具有相邻接的第一区域和第二区域，所述第一功能层覆盖所述第一区域，用于反射或透射所述指定激光；

所述第二功能层覆盖所述第二区域，用于透射或反射所述指定光线；所述第二功能层和所述第一功能层的透反特性不相同。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述第一区域设置在所述第一会聚透镜组的焦点上。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述匀光模组包括复眼透镜，所述复眼透镜设置在所述指定合光所在的光路上。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述匀光模组还包括第三会聚透镜组，所述第三会聚透镜组设置在所述第一合光件和所述复眼透镜之间，且位于所述指定合光所在的光路上；所述第三会聚透镜组用于将所述指定合光进行会聚后入射至所述复眼透镜。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述激光模组包括第一激光单元、第二激光单元、第三激光单元和合光组件；

所述第一激光单元用于产生蓝激光，所述第二激光单元用于产生绿激光，所述第三激光单元用于产生红激光；

所述合光组件设置在所述蓝激光、所述绿激光和所述红激光所在的光路上，用于对所述蓝激光、所述绿激光和所述红激光进行合光，以产生所述指定激光。

10.根据权利要求9所述的光源装置，其特征在于，所述合光组件包括反射件和第二合光件；

所述反射件设置在所述红激光所在的光路上，用于将所述红激光反射至所述第二合光件；

所述第二合光件设置在所述蓝激光、所述绿激光和经由所述反射件反射的红激光所在的光路上，用于透射所述红激光并反射所述绿激光和所述蓝激光；经由所述第二合光件透射后的红激光的光轴位于经由所述第二合光件反射后的蓝激光和绿激光所对应的两个光轴之间。

11.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源模组包括第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第三合光件和第四合光件；

所述第一LED光源用于产生绿光，所述第二LED光源用于产生第一蓝光，所述第三LED光源用于产生红光；

所述第三合光件设置在所述绿光和所述第一蓝光所在的光路上，用于对所述绿光和所述蓝光进行合光，以产生蓝绿合光；

所述第四合光件设置在所述红光和所述蓝绿合光所在的光路上，用于对所述红光和所述蓝绿合光进行合光，以产生所述指定光线。

12.根据权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述第三合光件用于反射所述第一蓝光并透射所述绿光；所述光源模组还包括第四LED光源，所述第四LED光源用于产生第二蓝光；

所述第三合光件还用于将所述第二蓝光反射至所述第一LED光源。