CN113359379B - 光源组件及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光源组件及投影设备，属于投影技术领域。包括：激光器，发出第一束光和第二束光；合光组件，包括反射区和透射区，透射区包括第一透射区和第二透射区；第一光束依次经过第一透镜、第一透射区与第三透镜，入射至第三透镜组；第二光束依次经过第二透镜、第二透射区与第四透镜，入射至第三透镜组；第三透镜组对入射的第一光束与第二光束进行会聚，并将光束出射至波长转换装置；波长转换装置对入射的光束进行反射或转换为荧光出射至第三透镜组，第三透镜组将光束进行准直后入射至合光组件的反射区，被反射区反射向出光方向。本申请的实施例提高了光源组件的收光效率。

Description

光源组件及投影设备

技术领域

本申请实施例涉及投影技术领域，特别涉及一种光源组件和投影设备。

背景技术

随着科技的不断发展，投影设备越来越多的应用于人们的工作和生活中。目前，投影设备主要包括光源系统、光机系统和镜头，光源系统位于光机系统的入光侧，镜头位于光机系统的出光侧，光源系统出射光束至光机系统，经光机系统对该光束进行处理后出射至镜头，以便于镜头能够出射光束至投影屏幕，进而在投影屏幕上实现画面的显示。

相关技术中，光源组件包括有激光器，用于发出激发光；合光组件，合光组件包括有反射区与透射区；波长转换装置，用于对入射至波长转换装置的激发光进行发射或受激发发出荧光。激光器发出的激发光透射合光组件的透射区。透射区往往设置为二向色镜，为了使激发光束透过该透射区，透射区的面积往往较大，过大面积的透射区使得波长转换装置发出的荧光在该区域产生损失，导致光源组件的收光效率低。

本申请提供了一种光源组件，用于解决上述问题。

发明内容

本申请提供了一种光源组件及投影设备，可以在使得光源系统小型化的基础上，提高光源系统的光效。

一方面，本申请提供一种光源组件，包括：

激光器，用于发出第一束光和第二束光；

合光组件，所述合光组件包括反射区和透射区，其中，透射区包括第一透射区和第二透射区；

所述第一束光依次经过第一透镜、第一透射区与第三透镜，入射至第三透镜组；所述第二光束依次经过第二透镜、第二透射区与第四透镜，入射至第三透镜组；

所述第三透镜组对入射的第一光束与第二光束进行会聚，并将光束出射至波长转换装置，所述第一光束与所述第二光束不关于所述第三透镜组的光轴对称；

所述波长转换装置包括反射区与荧光区，所述反射区将入射的第一光束和/或第二光束反射向第三透镜组，所述荧光区将入射的所述第一光束和/或所述第二光束转换为荧光，出射至第三透镜组，所述第三透镜组将所述反射的光束与荧光准直后入射至所述合光组件的反射区，被所述合光组件的反射区反射向出光方向；

其中，所述第一透镜与所述第三透镜共焦，所述第二透镜与所述第四透镜共焦，所述第一透射区靠近所述第一透镜与所述第三透镜焦点，所述第二透射区靠近所述第二透镜与所述第四透镜焦点。

一方面，提供了一种投影设备，包括本申请中的光源组件，以及光机和镜头。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少可以包括：

本申请实施例中，通过合光组件的透射区与反射区间隔设置，使得光源组件的结构紧凑，有利于光源组件的小型化。并且，在光源组件中设置第一透镜与第二透镜对激发光束进行缩束，并使用第三透镜与第四透镜对由透射区出射的光束进行准直，且将第一透射区设置于第一透镜与第三透镜焦点附近，第二透射区设置于第二透镜与第四透镜焦点附近，使得在激发光束在入射至合光组件倾斜面的透射区时，能够以更小的光斑入射至透射区，从而减小透射区的面积，增加反射区的面积，波长转换装置反射的激发光被更多的反射向出光方向，提高了光源组件的收光效率。

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，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请提供的一种光源结构及光路示意图；

图2为图1中合光组件103的平面图；

图3为本申请提供的一种波长转换装置106示意图；

图4为本申请提供的一种光源结构及光路示意图；

图5为本申请提供的另一种光源结构及光路示意图；

图6为本申请提供的另一种光源结构及光路示意图；

图7为本申请提供的另一种光源结构及光路示意图；

图8为本申请提供的再一种光源结构及光路示意图；

图9-1为本申请提供的一种光源架构的光路示意图；

图9-2为本申请提供的另一种光源架构的光路示意图；

图9-3为本申请提供的再一种光源架构的光路示意图；

图10-1为本申请提供的一种合光组件103的剖视图；

图10-2为本申请提供的一种合光组件103的平面图；

图11为本申请提供的另一种光源结构及光路示意图；

图12为本申请提供的再一种合光组件103的平面图；

附图标记：

激光器101，第一透镜组102，第一透镜1021，第二透镜1022，第二透镜组104，第三透镜1041，第四透镜1042，合光组件103，第一透射区1031a，第二透射区1031b，第一反射区1032a，第二反射区1032b，第三透镜组105，波长转换装置106，扩散片107。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，图1示出了本申请一种实施例的示意图。如图所示，光源组件10包括：

激光器101，用于发出两束激发光:第一光束与第二光束；

第一透镜组102，包括第一透镜和第二透镜，第一透镜与第二透镜均为凸透镜，第一透镜对激光器101发出的第一光束进行缩束，第二透镜对激光器101发出的第二光束进行缩束；

合光组件103，包括透射区与反射区，其中，透射区包括第一透射区1031a与第二透射区1031b，激光器101发出的两束光分别透射第一透射区1031a与第二透射区1031b；反射区包括第一反射区1032a与第二反射区1032b，对波长转换装置106反射的激发光或发出的荧光进行反射，将其向出光口方向反射；

第二透镜组104，包括第三透镜与第四透镜，对透射过合光组件103的第一透射区1031a与第二透射区1031b的激光器101发出的光进行准直，使从第三透镜与第四透镜出射的光束为平行光束；

第三透镜组105，对透射过合光组件103透射区的光束进行会聚，并对波长转换装置106反射的激发光或发出的荧光进行准直，使得波长转换装置106反射的激光或发出的荧光透射过第三透镜组105后，成为平行光束；

波长转换装置106，表面设置有反射区与荧光区，反射区对入射至波长转换装置106的反射区的光束进行反射，荧光区对入射至波长转换装置106的荧光区的光束进行波长转换，发出荧光。

本实施例中，激光器101发出两束不重叠的光束L1与L2，两束光L1与L2可以为两束相同颜色的光束，也可以为两束不同颜色的光束。示例性的，激光器发出两束相同颜色的光作为激发光，光束可以为蓝色光束，也可为其他颜色的光束；或两束光中任一束光为蓝色光束，另一束光为红色光束或绿色光束。

在一实施例中，激光器101发出的两束光也可以为一束光中的两部分光，本申请对此不做限定。

本申请中所有实施例均以激光器发出的两束光均为蓝色激光为例进行说明。

第一透镜组102包括第一透镜与第二透镜，第一透镜与第二透镜均位于激光器101与合光组件103之间。本实施例中，第一透镜与第二透镜均为凸透镜，第一透镜与第二透镜的焦距相同，激光器101发出的两束激发光分别入射至第一透镜与第二透镜的表面，第一透镜与第二透镜对光束进行会聚并出射。

示例性的，本实施例中，第一透镜与第二透镜的焦距相等，第一透镜与第二透镜的焦点均位于合光组件103透射区厚度方向的中心，因为第一透镜与第二透镜的焦距相等，且焦点均位于透射区厚度方向的中心，因此，第一透镜与激光器101之间的距离比第二透镜与激光器101之间的距离小，即，第一透镜离激光器101近，第二透镜离激光器101远。

合光组件103设置于第一透镜组102与第二透镜组104之间，倾斜于荧光轮轮面，包括透射区与反射区，反射区与透射区位于同一倾斜面上，其中，透射区包括第一透射区1031a与第二透射区1031b，使得激光器101发射的激发光透射该区域，反射区包括第一反射区1032a与第二反射区1032b，将波长转换装置106反射的激发光和发出的荧光向出光口方向反射。

本申请实施例中，以合光组件103的出光方向与激发光束入射至合光组件103的方向垂直，合光组件103倾斜角度为45度进行说明，在一实施例中，合光组件103的倾斜方向可以为任意角度，本申请对此不做限制。

在一实施例中，参考图2，图2示出了合光组件103的平面示意图，包括第一透射区1031a、第二透射区1031b，第一反射区1032a与第二反射区1032b。其中第一透射区1031a与第二透射区1031b可以均为二向色镜，该二向色镜透过激光器101发出的激发光，并至少对波长转换装置106发出的荧光的一种颜色的光束进行反射。在一实施例中，第一反射区1032a与第二反射区1032b可以均为反射镜片，对入射至反射区的光束进行反射；在一实施例中，第一反射区1032a与第二反射区1032b至少靠近波长转换装置106的一侧镀有膜层，该膜层可以为全反射膜层，或者，该膜层至少对波长转换装置106反射的激发光光束与荧光光束对应颜色的光束进行反射。

在一实施例中，合光组件103靠近激光器101的一侧中，至少第一透射区1031a与第二透射区1031b设置有增透膜。在一实施例中，合光组件103靠近激光器101的一侧，可以全部设置有增透膜。本申请对此不做限制。

第二透镜组104设置于合光组件103与第三透镜组105之间，包括第三透镜与第四透镜，本实施例中，第三透镜与第四透镜均为凸透镜，且第三透镜与第四透镜的焦距相等。即，第三透镜与第四透镜距离合光组件103的直线距离相等。

本实施例中，第一透镜与第三透镜焦点相同，第二透镜与第四透镜焦点相同，且焦点均位于合光组件103透射区厚度中心。这样，激发光束入射至第一透镜组102后，经第一透镜组102缩束，入射至合光组件103透射区的光斑成为一个点光斑，该光束透过合光组件103的透射区，入射至第二透镜组104，经过第二透镜组104的准直，成为与入射至第一透镜组102的光斑大小相同的光斑，并入射至波长转换装置106。这使得激发光束入射至合光组件103的透射区时，光斑面积大大减小，从而在设计合光组件103时，透射区面积减小，反射区面积相应增大，因为透射区而损失的荧光较少，从而提高了合光组件103的收光效率。

第三透镜组105设置于第二透镜组104与波长转换装置106之间，对透过合光组件103透射区的激发光束进行缩束，并将波长转换装置106反射的激发光或发出的荧光准直为平行光束，并进行出射。本实施例中，第三透镜组105包括有一个透镜，在一实施例中，第三透镜组105可以为两个透镜、三个透镜或多个透镜，只要能实现对透过合光组件103的激发光束L1与L2进行会聚，并对波长转换装置106反射的激发光或发出的荧光进行准直即可，本申请对第三透镜组105包括的透镜数量与种类不进行限制。

本申请实施例中，激光器101发出的两束光入射至第三透镜组105表面的位置不同，具体的，即激光器101发出的两束光L1与L2，入射至第三透镜组105表面的光束L1的光轴与第三透镜组105的光轴的夹角为第一角度，入射至第三透镜组105表面的光束L2的光轴与第三透镜组105的光轴的夹角为第二角度，第一角度与第二角度不相等。

波长转换装置106对入射至波长转换装置106的激发光进行反射，或发出受激光。请参考图3，示例性的给出了一种波长转换装置106的结构示意图。如图所示，波长转换装置106包括荧光区和反射区，其中荧光区和反射区围合形成闭环形状，比如可以围合成环状；荧光区和反射区也可以均为扇形，从而可以围合形成圆盘状。在本示例中，波长转换装置106不包括透光区。

波长转换装置106的荧光区中可以至少设置有绿色荧光材料，该荧光材料可以为荧光粉。该荧光区中也可以设置有红色荧光材料和黄色荧光材料中的至少一种。每种颜色的荧光材料可以在激光的激发下发出对应颜色的荧光。在一具体实施中，激发得到的该荧光也可以为一种激光。如此，波长转换装置106的荧光区可以在发光组件发出的光的作用下发出绿色荧光、红色荧光或黄色荧光。

示例地，本申请实施例中波长转换装置106中的荧光区可以包括至少一个子荧光区，每个子荧光区可以包括一种颜色的荧光材料。当该荧光区包括多个子荧光区时，该多个子荧光区与反射区可以呈圆周排布。如图3所示，该荧光区可以包括两个子荧光区G1和G2。该波长转换装置106可以绕转轴Z沿w方向或w方向的反方向转动。该两个子荧光区可以分别包括绿色荧光材料和红色荧光材料，或者该两个子荧光区可以分别包括绿色荧光材料和黄色荧光材料，或者该两个子荧光区可以分别包括绿色荧光材料和桔色荧光材料。

需要说明的是，图3中的各荧光区和反射区的面积比例仅作为示例。在一具体实施中，波长转换装置106中各个子荧光区和反射区的面积也可以不同，各个子荧光区和波长转换装置106的反射区的面积可以根据其射出的光线的颜色进行设计。假设，射向波长转换装置106的反射区的激光为蓝色激光；子荧光区G1包括红色荧光材料，能够在蓝色激光的激发下发出红光；子荧光区G2包括绿色荧光材料，能够在蓝色激光的激发下发出绿光。投影设备需要采用白光进行投射，进而需要会聚透镜会聚的各种颜色的光能够混合得到白光。示例地，蓝光、红光和绿光以1:1:1的比例混合后可以得到白光，故需要保证由波长转换装置106射出的蓝光、红光和绿光的比例为1:1:1。本申请实施例中可以使波长转换装置106的转速保持不变，使各个子荧光区和波长转换装置106的反射区的面积均相等，即可实现由波长转换装置106射出的蓝光、红光和绿光的比例为1:1:1，进而保证射向会聚透镜的蓝光、红光和绿光混合后得到白光。又示例地，若蓝光、红光和绿光以1:2:1的比例混合后可以得到白光，则波长转换装置106的反射区和子荧光区G2的面积可以相等，且该面积为子荧光区G1的面积的一半。在一具体实施中，子荧光区的个数也可以为四个、五个或者其他个数；各个子荧光区射出的荧光的颜色可以均不同，或者也可以存在射出相同颜色的荧光的至少两个子荧光区，该至少两个子荧光区可以不相邻。

本申请所有实施例中，激光器101发出的激发光束L1与L2，由合光组件103出射时，入射至第三透镜组105表面的不同位置，且，光束L1与L2均不通过第三透镜组105的光轴。

结合图1对本实施例中的光路进行说明。

如图1所示，第一光束L1和第二光束L2均由激光器101出，且第一光束L1和第二光束L2为分离不重叠的两束光，在具体实施中，第一光束L1和第二光束L2之间具有间隔，从而允许第一光束L1和第二光束L2可以入射至光路径中光学镜片的不同位置。

激光器101发出的光束L1入射至第一透镜，经过第一透镜会聚后，入射至合光组件103的第一透射区1031a，因为第一透镜的焦点位于合光组件103的第一透射区1031a厚度方向中心，使得L1经过第一透镜的会聚后，入射至第一透射区1031a的光斑面积很小，近乎为点光斑，从而使得透射区的面积减小，相应的，反射区的面积就可以增大。

光束L1透射第一透射区1031a后，入射至第三透镜表面。本实施例中，第三透镜焦点与第一透镜焦点相同，即，第一透镜与第三透镜共焦；第三透镜与第一透镜焦距相同，入射至第三透镜表面的光束经过第三透镜的准直后，成为平行光束，入射至第三透镜组105的表面，经过第三透镜组105会聚后，入射至波长转换装置106。

激光器101发出的光束L2入射至第二透镜，经过第二透镜会聚后，入射至合光组件103的第二透射区1031b，同样的，因为第二透镜的焦点位于合光组件103的第二透射区1031b厚度方向中心，使得L2经过第二透镜的会聚后，入射至第二透射区1031b的光斑面积很小，近乎为点光斑，从而使得透射区的面积减小，相应的，反射区的面积就可以增大。

光束L2透射第二透射区1031b后，入射至第四透镜表面。本实施例中，第四透镜焦点与第二透镜焦点相同，即，第二透镜与第四透镜共焦；第四透镜与第二透镜焦距相同，入射至第四透镜表面的光束经过第四透镜的准直后，成为平行光束，入射至第三透镜组105的表面，经过第三透镜组105会聚后，入射至波长转换装置106。

本实施例中，波长转换装置106为荧光轮，随着荧光轮的旋转，入射至荧光轮的激发光束照射到荧光轮的不同区域。当激发光束照射到荧光轮的反射区时，反射区反射激发光，光束L1被反射后，反射至合光组件103的第二反射区1032b，并被第二反射区1032b向出光口方向反射；光束L2被反射后，反射至合光组件103的第一反射区1032a，并被第一反射区1032a向出光口方向反射。至此，实现了蓝光的反射回路，且L1与L2的反射光束的光路不重叠。

当激发光束照射到荧光轮的荧光区时，荧光区将激发光部分或全部转换为荧光，并将荧光反射至合光组件103，合光组件103将荧光向出光口方向反射。

需要注意的是，只要满足第一透镜与第三透镜共焦，第二透镜与第四透镜共焦，本申请对第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的焦距不做限制。

示例性的，第一透镜的焦距等于第二透镜的焦距，第三透镜的焦距等于第四透镜的焦距，第一透镜的焦距大于第三透镜的焦距，这使得入射至第三透镜组105表面的光斑面积小于激发光束入射至第一透镜组102表面的面积，波长转换装置106发出的荧光在经过第三透镜组105的准直，入射至合光组件103的过程中，经过第二透镜组104的光束较少，使得被会聚的光束较少，光束平行性更好。

示例性的，第一透镜的焦距小于第三透镜的焦距，第一透镜与第三透镜共焦；第二透镜的焦距大于第四透镜的焦距，第二透镜与第四透镜共焦。本方案中，激发光束L1入射至第一透镜表面的光斑面积大于经过第一透镜会聚后入射至第一透射区1031a的光斑面积，激发光束L2入射至第二透镜表面的光斑面积大于经过第二透镜会聚后入射至第二透射区1031b的光斑面积，同样可使得合光组件103中透射区的面积减小，反射区面积增大，使得更多的蓝光反射光束被合光组件103向出光口方向反射，提高蓝光的收光效率

图4与图5示出了本申请的另两种可能的实施例。

在本实施例中，第一透镜与第三透镜、第二透镜与第四透镜的焦点不位于合光组件103透射区厚度方向的中心。如图4所示，第一透镜与第三透镜、第二透镜与第四透镜的焦点均位于第一透镜组102与合光组件103之间；如图5所示，第一透镜与第三透镜、第二透镜与第四透镜的焦点均位于合光组件103与第二透镜组104之间。本实施例中，第一透镜与第三透镜、第二透镜与第四透镜，四个透镜的焦距均相等。

如图4所示，第一透镜与第三透镜、第二透镜与第四透镜的焦点均位于第一透镜组102与合光组件103之间，激光器101发出的激发光经过第一透镜与第二透镜的会聚，在焦点A与焦点B处会聚成为点，并在之后的光路中发散。该发散的光束透射合光组件103的透射区，入射至第三透镜与第四透镜，经过第三透镜与第四透镜的准直，成为平行光束，出射至第三透镜组105。

如图5所示，第一透镜与第三透镜、第二透镜与第四透镜的焦点均位于合光组件103与第二透镜组104之间，激光器101发出的激发光经过第一透镜与第二透镜的会聚，在焦点A与焦点B处形成点光斑，并发散传播至第三透镜与第四透镜，经过第三透镜与第四透镜的准直，成为平行光，出射至第三透镜组105。

本实施例中，焦点A与焦点B满足以下关系：第一透镜与第二透镜出射的激发光，在入射至合光组件103的透射区时，在透射区表面形成的光斑面积，不大于激光器101发出的激发光在入射到第一透镜与第二透镜表面时的光斑面积。这样使得入射至合光组件103透射区的激发光光斑面积相较于激发光入射至第一透镜与第二透镜表面的光斑面积小，从而在合光组件103的结构中，使用面积小的透射区域，增大反射区的面积，反射区面积的增大使得蓝色反射光束在入射到合光组件103的反射区时，可入射的面积更大，减少了蓝色反射光束的损失可能性。

接下来描述图4所代表的第一透镜与第二透镜焦点位于激光器101与合光组件103之间时，光路传播方向。

如图4所示，激光器101发出的两束激发光L1与L2，分别入射至第一透镜与第二透镜，经过第一透镜与第二透镜会聚，会聚焦点位于第一透镜组102与合光组件103之间，光束经过焦点后发散传播，入射至合光组件103的第一透射区1031a与第二透射区1031b，此时，光斑大小满足以下关系：合光组件103透射区上的光斑面积小于激发光束入射至第一透镜与第二透镜上的光斑面积。

激发光束透过合光组件103的透射区，入射至第三透镜与第四透镜，经过第三透镜与第四透镜准直，成为平行光束出射至第三透镜组105，激发光束L1与L2均不同股第三透镜组105的光轴，入射至第三透镜组105的不同位置，且激发光束L1与第三透镜组105光轴之间的夹角为第一角度，激发光束L2与第三透镜组105光轴之间的夹角为第二角度，第一角度与第二角度不相等。第三透镜组105对光束会聚，然后将激发光束出射至波长转换装置106。

随着波长转换装置106的转动，当激发光束入射至反射区时，激发光束被反射，通过第三透镜组105后成为平行光束出射至合光组件103的反射区，其中，激发光束L1被反射向第二反射区1032b，激发光束L2被反射向第一反射区1032a，合光组件103的反射区将光束向出光口方向反射。当激发光束入射至荧光区时，荧光区受激发发出荧光，荧光以朗伯体的形式向合光组件103方向出射，荧光经过第三透镜准直出射，部分光束直接出射至合光组件103，因为合光组件103的反射区与透射区均可以反射荧光，因此，该部分荧光被合光组件103向出光口方向反射；部分光束经过第三透镜与第四透镜会聚后出射至合光组件103，合光组件103将该部分光束向出光口方向出射。

接下来描述图5所代表的第一透镜与第二透镜焦点位于合光组件103与合光组件103与第二透镜组104之间时，光路传播方向。

如图5所示，激光器101发出的两束激发光L1与L2，分别入射至第一透镜与第二透镜，经过第一透镜与第二透镜会聚，入射至合光组件103的第一透射区1031a与第二透射区1031b，此时，光斑大小满足以下关系：合光组件103透射区上的光斑面积小于激发光束入射至第一透镜与第二透镜上的光斑面积。

激发光束透过合光组件103的透射区，光束经过焦点后发散前行，经第三透镜与第四透镜准直，成为平行光束出射至第三透镜组105，激发光束L1与L2均不通过第三透镜组105的光轴，入射至第三透镜组105的不同位置，且激发光束L1与第三透镜组105光轴之间的夹角为第一角度，激发光束L2与第三透镜组105光轴之间的夹角为第二角度，第一角度与第二角度不相等。第三透镜组105对光束会聚，然后将激发光束出射至波长转换装置106。

随着波长转换装置106的转动，当激发光束入射至反射区时，激发光束被反射，通过第三透镜组105后成为平行光束出射至合光组件103的反射区，其中，激发光束L1被反射向第二反射区1032b，激发光束L2被反射向第一反射区1032a，合光组件103的反射区将光束向出光口方向反射。当激发光束入射至荧光区时，荧光区受激发发出荧光，荧光以朗伯体的形式向合光组件103方向出射，荧光经过第三透镜准直出射，部分光束直接出射至合光组件103，因为合光组件103的反射区与透射区均可以反射荧光，因此，该部分荧光被合光组件103向出光口方向反射；部分光束经过第三透镜与第四透镜会聚后出射至合光组件103，合光组件103将该部分光束向出光口方向出射。

本实施例中，第一透镜至第四透镜的焦点不位于合光组件103透射区厚度方向中心，使得在光源组件装配时，难度降低，简化工艺。

需要注意的是，只要满足第一透镜与第三透镜共焦，第二透镜与第四透镜共焦，本申请对第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的焦距不做限制。

示例性的，第一透镜的焦距等于第二透镜的焦距，第三透镜的焦距等于第四透镜的焦距，第一透镜的焦距大于第三透镜的焦距，这使得入射至第三透镜组105表面的光斑面积小于激发光束入射至第一透镜组102表面的面积，波长转换装置106发出的荧光在经过第三透镜组105的准直，入射至合光组件103的过程中，经过第二透镜组104的光束较少，使得被会聚的光束较少，光束平行性更好。

示例性的，第一透镜的焦距小于第三透镜的焦距，第一透镜与第三透镜共焦；第二透镜的焦距大于第四透镜的焦距，第二透镜与第四透镜共焦。本方案中，激发光束L1入射至第一透镜表面的光斑面积大于经过第一透镜会聚后入射至第一透射区1031a的光斑面积，激发光束L2入射至第二透镜表面的光斑面积大于经过第二透镜会聚后入射至第二透射区1031b的光斑面积，同样可使得合光组件103中透射区的面积减小，反射区面积增大，使得更多的蓝光反射光束被合光组件103向出光口方向反射，提高蓝光的收光效率。

本公开的实施例中，图1、图4与图5分别展示了第一透射区1031a靠近第一透镜1021与第三透镜1041焦点的示意图，包含三种架构。其中，图1为焦点A位于第一透射区1031a中，且焦点B位于第二透射区1031b中的示意图；图4为第一透射区1031a位于焦点A与第三透镜1041之间，且第二透射区1031b位于焦点B与第四透镜1042之间的示意图；图5为第一透射区1031a位于第一透镜1021与焦点A之间，且第二透射区1031b位于第二透镜1022与焦点B之间的示意图。在上述三种架构中，激光器101发出的第一光束入射至所述第一透镜1021的光斑面积为第一面积，入射至所述合光组件透射区倾斜面的光斑面积为第二面积，第一面积大于第二面积；第二光束入射至所述第二透镜1022，光斑面积为第三面积，入射至所述合光组件倾斜面时的光斑面积为第四面积，第三面积大于第四面积。

如图6所示，图6示出了本申请又一种实施例。

本实施例中，第一透镜组位于激光器与合光组件之间，第二透镜组位于合光组件与第三透镜组之间。本实施例中，第一透镜组102包括第一透镜与第二透镜，其中，第一透镜与第二透镜均为凸透镜；第三透镜与第四透镜为凹透镜，对透过合光组件103透射区的激发光束进行准直，使其成为平行光束出射至第三透镜组105。

本实施例中，第一透镜与第三透镜共焦，焦点为A，第二透镜与第四透镜共焦，焦点为B，焦点A位于第三透镜与第三透镜组105之间，焦点B位于第四透镜与第三透镜组105之间。

激光器101发出的激发光入射至第一透镜与第二透镜表面，经过第一透镜与第二透镜会聚后，透射合光组件103的透射区，入射至第三透镜与第四透镜表面，经第三透镜与第四透镜准直，成为平行光束出射至第三透镜组105，激发光束L1与L2均不同股第三透镜组105的光轴，入射至第三透镜组105的不同位置，且激发光束L1与第三透镜组105光轴之间的夹角为第一角度，激发光束L2与第三透镜组105光轴之间的夹角为第二角度，第一角度与第二角度不相等。第三透镜组105对光束会聚，然后将激发光束出射至波长转换装置106。

在一实施例中，第一透镜与第三透镜共焦，第二透镜与第四透镜共焦，第一透镜与第二透镜为凸透镜，第三透镜与第四透镜为凹透镜，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的焦距本实施例不对此做限制，示例性的，第一透镜与第二透镜焦距相等，第三透镜焦距大于第四透镜焦距；或，第四透镜焦距大于第三透镜焦距。示例性的，第一透镜与第三透镜共焦，第二透镜与第四透镜共焦，第一透镜与第二透镜为凸透镜，第三透镜与第四透镜为凹透镜，第一透镜焦距大于第二透镜，第三透镜焦距可以大于、小于或等于第四透镜焦距。

如图7所示，图7示出了本申请再一种实施例。

本实施例中，在实现对激光器101发出的激发光束缩束，并将其准直为平行光束，出射至第三透镜组105表面时，第一透镜组102中，第一透镜与第二透镜为凸透镜，第三透镜为凹透镜，第四透镜为凸透镜。其中，第一透镜与第三透镜共焦，焦点位于第三透镜与波长转换装置106之间；第二透镜与第四透镜共焦，焦点位于合光组件103第二透射区1031b厚度方向中心点。在一可能的实施方式中，第二透镜与第四透镜的焦点可以位于合光组件与第四透镜之间。

如图7所示的光路路径，激光器101发出的激发光束L1与L2，L1经过第一透镜会聚，以较小的光斑透射合光组件103的第一透射区1031a，入射至第三透镜，第三透镜对光束进行准直，将平行光束出射至第三透镜组105，经过第三透镜组105会聚后入射至波长转换装置106。随着波长转换装置106的转动，当L1入射至反射区时，波长转换装置106对激发光束L1进行反射，反射光束经过第三透镜组105，入射至合光组件103的第二反射区1032b，被第二反射区1032b向出光口方向反射；L2经过第二透镜会聚，以较小的光斑透射合光组件103的第二透射区1031b，入射至第四透镜，第四透镜对光束进行准直，将平行光束出射至第三透镜组105，经过第三透镜组105会聚后入射至波长转换装置106。随着波长转换装置106的转动，当L2入射至反射区时，波长转换装置106对激发光束L2进行反射，反射光束经过第三透镜组105，入射至合光组件103的第一反射区1032a，被第一反射区1032a向出光口方向反射。

在本实施例中，第二透镜与第四透镜的焦点B不局限于如7中所示的位于合光组件103第二透射区1031b厚度方向中心点，焦点B可以位于第二透镜与合光组件103之间，可以位于合光组件103与第四透镜之间，只要使得激发光束L2入射至第二透镜表面的光斑面积大于L2经过第二透镜会聚后入射至合光组件103透射区的光斑面积即可。

在一实施例中，第一透镜与第三透镜共焦，焦点为A，第二透镜与第四透镜共焦，焦点为B，其中，第一透镜与第二透镜为凸透镜，第三透镜为凸透镜，焦点A可以位于合光组件103第二透射区1031b厚度方向中心点；可以位于第一透镜与合光组件103之间，使得激发光束L1入射至第一透镜表面的光斑面积大于L1经过第一透镜会聚后入射至合光组件103透射区的光斑面积；可以位于第三透镜与波长转换装置106之间，使得激发光束L1入射至第一透镜表面的光斑面积大于L1经过第一透镜会聚后入射至合光组件103透射区的光斑面积。第四透镜为凹透镜，第二透镜与第四透镜共焦，焦点B位于第四透镜与波长转换装置106之间，使得激发光束L2入射至第二透镜表面的光斑面积大于L2经过第二透镜会聚后入射至合光组件103透射区的光斑面积。

这种实施方式中，第三透镜与第四透镜中，任一个为凹透镜，同样可以使得光斑以较小的面积透射合光组件103的透射区后，经过第二透镜组104的准直，成为平行光束入射至第三透镜组105的不同位置，且光束L1与L2均不通过第三透镜组105的光轴。

图8为本申请提供的另一种光源架构。如图8所示，扩散片107设置于合光组件103靠近激光器101的一侧，贴附于合光组件103上。这种光源架构中，第一透镜的焦点与第二透镜的焦点位于合光组件103透射区的厚度区域中。

在一实施例中，扩散片107可知贴附于合光组件103的透射区，反射区靠近激光器101的一侧无扩散片107。

这种光源架构中，激光器101发出的激发光经过第一透镜组102的汇聚后，入射至扩散片107，扩散片107对该点光斑进行扩散，使蓝光光斑发散角度变大，透过透射区入射至第二透镜组104，经过第二透镜准直，成为平行光束入射至波长转换装置106。波长转换装置106包括反射区与荧光区，反射区将入射的第一光束和/或第二光束反射向第三透镜组105，荧光区将入射的第一光束和/或第二光束转换为荧光，出射至第三透镜组105，第三透镜组105将所述反射的光束与荧光准直后入射至合光组件103的反射区，被合光组件103的反射区反射向出光方向。

参考图9-1，图9-1提供了一种光源组件架构方式，光源组件中包括反射镜组，反射镜组包括第一反射镜与第二反射镜，激光器101发出的激发光经过反射镜组的反射，改变传播方向继续传播。

参考图9-2，图9-2提供了另一种光源组件架构方式，光源组件中包括望远镜组，激光器101发出的激发光经过望远镜组的缩束，减小了光束L1与光束L2之间的距离，缩束后的光束沿着光路继续传播。

参考图9-3，图9-3提供了又一种光源组件架构方式，光源组件中包括反射镜组与望远镜组，激光器101发出的激发光经过反射镜组改变方向，入射至望远镜组，经过望远镜组缩束，减小了光束L1与光束L2之间的距离，缩束后的光束沿着光路继续传播。

参考图10-1与图10-2，图11为合光组件103的剖面图，图10-2为合光组件103的平面图。图11提供了另一种合光组件103的结构，包括第一反射区1032a与第二反射区1032b，第一反射区1032a与第二反射区1032b间隔设置，第一反射区1032a与第二反射区1032b之间不设置结构组件。第一反射区1032a与第二反射区1032b以相同的角度倾斜设置，本实施例以45度倾斜进行示意，但在一实施例中，该倾斜角度可以为其他角度，本申请对此不做限制。

本申请以图11为例对光路进行说明，需要注意的是，本申请中所有实施例中，合光组件103均可使用图11所示的合光组件103结构，本申请不在此一一赘述。

如图11所示，激光器101发出的激发光束经过第一透镜组102缩束后，光束L1与L2经过合光组件103的镂空区域，入射至第二透镜组104，第二透镜组104对光束进行准直，使光束成为平行光束，入射至第三透镜组105的不同位置。光束L1的光轴与第三透镜组105光轴之间的角度为第一角度，光束L2的光轴与第三透镜组105光轴之间的角度为第二角度，第一角度不等于第二角度。

随着波长转换装置106的旋转，当L1入射至波长转换装置106的反射区时，光束L1遵循反射定律反射，透射第三透镜组105，入射至合光组件103的第二反射区1032b，被第二反射区1032b向出光口方向反射；当L2入射至波长转换装置106的反射区时，光束L2遵循反射定律反射，透射第三透镜组105，入射至合光组件103的第一反射区1032a，被第一反射区1032a向出光口方向反射。

当光束L1与L2入射至波长转换装置106的荧光区时，荧光区受激发发出荧光，荧光仪朗伯体的形式向合光组件103一侧传播。部分光束被直接或透射第二透镜组104后入射至合光组件103的反射区，被反射区向出光口方向反射，部分荧光经过合光组件103的镂空区域损失。

图12为本申请提供的又一种合光组件103的结构，如图12所示，包括第一反射区1032a与第二反射区1032b，第三区域1031aa与第四区域1031ab，第一反射区1032a、第二反射区1032b、第三区域1031aa与第四区域1031ab以相同的倾斜角度设置。第一反射区1032a与第二反射区1032b通过镀膜或反射镜方式实现，至少能够反射红光、蓝光、黄光中的一种。第三区域1031aa与第四区域1031ab中，有一圆形或椭圆形镂空区域，该镂空区域用于通过激光器101发出的激发光光束，第三区域1031aa与第四区域1031ab除该镂空区域之外的区域，可以镀有二向色膜，为一二向色镜，透过激发光束，反射其他颜色光束，或至少靠近波长转换装置106的一侧镀有反射膜层，该反射膜层至少能够反射红色、黄色、绿色光中的一种。

该种合光组件103沿H-H’的剖视图如图10-1所示，因此，本处仍以图11为示意图进行光路说明。

如图11所示，激光器101发出的激发光束经过第一透镜组102缩束后，光束L1与L2至少有部分经过合光组件103的镂空区域，入射至第二透镜组104，第二透镜组104对光束进行准直，使光束成为平行光束，入射至第三透镜组105的不同位置。光束L1的光轴与第三透镜组105光轴之间的角度为第一角度，光束L2的光轴与第三透镜组105光轴之间的角度为第二角度，第一角度不等于第二角度。

随着波长转换装置106的旋转，当L1入射至波长转换装置106的反射区时，光束L1遵循反射定律反射，透射第三透镜组105，入射至合光组件103的第二反射区1032b，被第二反射区1032b向出光口方向反射；当L2入射至波长转换装置106的反射区时，光束L2遵循反射定律反射，透射第三透镜组105，入射至合光组件103的第一反射区1032a，被第一反射区1032a向出光口方向反射。

当光束L1与L2入射至波长转换装置106的荧光区时，荧光区受激发发出荧光，荧光以朗伯体的形式向合光组件103一侧传播。部分光束直接入射至合光组件103的反射区，或透射第二透镜组104后入射至合光组件103的反射区，被反射区向出光口方向反射，部分荧光经过合光组件103的镂空区域损失，部分光束入射至合光组件103的第三区域1031aa与第四区域1031ab除镂空区域之外的区域时，至少一种颜色的光束被反射向出光口方向。

当扩散片107贴附于图12所示的合光组件103靠近激光器101一侧时，至少镂空区域10311与10312上贴附有扩散片107，该扩散片107可以为一整体，整体贴附于合光组件103靠近激光器101一侧，也可以为一扩散片107块，至少能够覆盖该镂空区域，贴附于合光组件103上，并与合光组件103的透射区为同一倾斜角度。

需要说明的是，本申请中所有光源架构或实施方式中的合光组件103均可以为图10-1或图12所示的合光组件103结构，本申请在此不对每一种光源架构的光路传播方式赘述。

本申请所有实施例中，激光器101发出的激发光束L1与L2，由合光组件103出射时，入射至第三透镜组105表面的不同位置，且，光束L1与L2均不通过第三透镜组105的光轴。

本公开还提供一种投影设备，包括上述光源组件，以及光机和镜头。所述光源组件用于发出激光，所述光机对入射的激光进行调制并出射至镜头，所述镜头将入射的激光投射至显示装置以形成画面。

本申请中术语“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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请中术语“A和B的至少一种”，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B的至少一种，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。术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在C和B，同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中，术语“第一”和“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。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光源组件，其特征在于，包括

激光器，用于发出第一光束和第二光束；

合光组件，所述合光组件包括反射区和透射区，其中，透射区包括第一透射区和第二透射区；

所述第一光束依次经过第一透镜、第一透射区与第三透镜，入射至第三透镜组；所述第二光束依次经过第二透镜、第二透射区与第四透镜，入射至第三透镜组；

所述第三透镜组对入射的第一光束与第二光束进行会聚，并将光束出射至波长转换装置，所述第一光束与所述第二光束不关于所述第三透镜组的光轴对称；

所述波长转换装置包括反射区与荧光区，所述反射区将入射的第一光束和/或第二光束反射向第三透镜组，所述荧光区将入射的所述第一光束和/或所述第二光束转换为荧光，出射至第三透镜组，所述第三透镜组将所述反射的光束与荧光准直后入射至所述合光组件的反射区，被所述合光组件的反射区反射向出光方向；

其中，所述第一透镜与所述第三透镜共焦，所述第二透镜与所述第四透镜共焦，所述第一透射区靠近所述第一透镜与所述第三透镜焦点，所述第二透射区靠近所述第二透镜与所述第四透镜焦点。

2.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜与所述第四透镜均为凸透镜。

3.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述合光组件的反射区包括第一反射区与第二反射区，所述第一反射区与所述第二反射区互不重叠且具有间隔。

4.根据权利要求3所述的光源组件，其特征在于，所述第一反射区与第二反射区为反射镜，所述第一透射区与所述第二透射区为二向色镜，所述二向色镜用于透射第一光束和/或第二光束。

5.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜的焦距相等，所述第三透镜与所述第四透镜焦距相等，

或，所述第三透镜焦距大于所述第四透镜焦距，

或，所述第三透镜焦距小于所述第四透镜焦距。

6.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述第一透镜的焦距等于所述第二透镜的焦距，所述第三透镜的焦距等于所述第四透镜的焦距，所述第一透镜的焦距大于所述第三透镜的焦距。

7.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述合光组件靠近所述激光器的一侧镀有增透膜。

8.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括反射镜组，所述反射镜组包括第一反射镜与第二反射镜。

9.根据权利要求3所述的光源组件，其特征在于，所述合光组件的第一反射区与所述第二反射区之间设置有第一镂空区域，所述第一镂空区域允许所述第二光束通过；所述第二反射区远离所述第一反射区的一侧设置有第二镂空区域，所述第二镂空区域允许所述第一光束通过。

10.一种投影设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的光源组件，以及光机和镜头；所述光源组件用于发出激光，所述光机对入射的激光进行调制并出射至镜头，所述镜头将入射的激光投射至显示装置。