CN113391507B - 光源模块与投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种光源模块以及包含上述光源模块的投影装置以提供具有良好均匀度的照明光束。光源模块包括光源单元、分光元件以及聚光透镜。光源单元，用于提供多个第一色光束与多个第二色光束，多个第一色光束包括第一子光束与第三子光束，多个第二色光束包括第二子光束与第四子光束。光源单元包括用于提供第一子光束与第二子光束的第一光源单元以及用于提供第三子光束与第四子光束的第二光源单元。聚光透镜位于多个第一色光束与多个第二色光束的传递路径上，其中第一子光束与第三子光束的其中一者经由分光元件反射后传递至聚光透镜，第一子光束与第三子光束的另一者透射分光元件后传递至聚光透镜。

Description

光源模块与投影装置
【技术领域】
本发明是有关于一种光学模块以及光学装置，且特别是有关于一种光源模块与投影装置。
【背景技术】
近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管(laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。由于激光二极管具有高于约20％的发光效率，为了突破发光二极管的光源限制，因此渐渐发展了以激光光源作为投影机所需光源的机种。
一般而言，以激光光源作为光源的投影装置包含有合光模块、滤光模块、光阀、投影镜头等光学模块的设置。具体而言。滤光模块会设置于合光模块的后段光路上，使来自合光模块的不同波段的色光能在经过滤光模块后被滤出预定的色光，以纯化色彩，并达到色彩饱和的效果。之后，这多个色光经由光阀的调制调制将影像光束投影至外界。
进一步而言，在现有已知技术中，合光模块中的不同色光的固态光源会分别被固定在不同的光源单元上，并搭配不同体积或形式的散热模块来散热，以提升光源的出光效率。然而，如此一来，会造成系统体积过大的问题，且在合光后，这多个色光也容易产生颜色不均匀的色块区域，导致投影画面颜色不均。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
【发明内容】
本发明提供一种光源模块，能够提供具有良好均匀度的照明光束。
本发明提供一种投影装置，能够提供具有良好质量的显示画面。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为实现上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种光源模块。光源模块包括光源单元、分光元件以及聚光透镜。光源单元用于提供多个第一色光束与多个第二色光束，并包括第一光源单元以及第二光源单元。第一光源单元用于提供第一子光束与第二子光束，第一子光束与第二子光束沿着同一方向自第一光源单元出射。第二光源单元用于提供第三子光束与第四子光束，第三子光束与第四子光束沿着同一方向自第二光源单元出射。多个第一色光束包括第一子光束与第三子光束，多个第二色光束包括第二子光束与第四子光束。分光元件位于多个第一色光束与多个第二色光束的传递路径上。聚光透镜，位于多个第一色光束与多个第二色光束的传递路径上，其中第一子光束与第三子光束的其中一者经由分光元件反射后传递至聚光透镜，第一子光束与第三子光束的另一者透射分光元件后传递至聚光透镜，其中所述多个第一色光束的分布位置以通过所述聚光透镜的光轴为对称轴相互对称，以及所述多个第二色光束的分布位置以通过所述聚光透镜的所述光轴为对称轴相互对称。
为实现上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括前述的光源模块、光阀以及投影镜头。光源模块用于提供一照明光束。光阀位于照明光束的传递路径上，且用于将照明光束转换成影像光束。投影镜头位于影像光束的传递路径上，且用于将影像光束投影出投影装置。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中，投影装置与光源模块可通过第一光源单元以及第二光源单元与分光元件的对应设置，使得从不同方向入射分光元件的多个第一色光束与多个第二色光束可被在通过分光元件后沿着同一方向传递至聚光透镜，且多个第一色光束与多个第二色光束的分布位置会以通过聚光透镜的光轴为对称轴相互对称。如此，经由聚光透镜均匀汇聚形成的照明光束能具有良好的均匀度。如此，采用光源模块的投影装置将能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
图1是本发明一实施例的一种投影装置的方框图。
图2A是本发明一实施例的一种光源模块的架构示意图。
图2B是图2A的聚光透镜的上视图。
图3是本发明一实施例的另一种光源模块的架构示意图。
图4是本发明一实施例的又一种光源模块的架构示意图。
图5是本发明一实施例的又一种光源模块的架构示意图。
图6A是本发明一实施例的又一种光源模块的架构示意图。
图6B是图6A的分光元件的上视图。
图6C是图6A的第一光源单元的上视图。
图6D是图6A的第二光源单元的上视图。
图7A是本发明一实施例的另一种分光元件的上视图。
图7B与图7C分别是图7A的第一光源单元与第二光源单元的上视图。
【符号说明】
70：照明光束
80：影像光束
100、300、400、500、600：光源模块
110：光源单元
111、411、611、711：第一光源单元
111R、611R：第一子光束
111G、611G：第二子光束
112、612、712：第二光源单元
112R、612R：第三子光束
112G、612G：第四子光束
120、320、420、520、620、720：分光元件
130：聚光透镜
131：入光面
132：出光面
200：投影装置
210：光阀
220：投影镜头
521：第一子分光元件
522：第二子分光元件
B：第三色光束
D1：第一方向
D2：第二方向
G：第二色光束
LE1：第一发光元件
LE2：第二发光元件
LE3：第三发光元件
P：间距
P1：第一位置
P2：第二位置
P3：第三位置
P4：第四位置
P5：第五位置
P6：第六位置
S1：第一表面
S2：第二表面
W1：第一尺寸
W2：第二尺寸
R：第一色光束
R1：第一区
R2：第二区
RR1：第一色分布区域。
【具体实施方式】
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的一种投影装置的方框图。图2A是本发明一实施例的一种光源模块的架构示意图。图2B是图2A的聚光透镜的上视图。请参照图1，在本实施例中，投影装置200包括光源模块100、光阀210以及投影镜头220。光源模块100用于提供照明光束70。并且，如图1所示，在本实施例中，光阀210位于照明光束70的传递路径上，且可将照明光束70转换成影像光束80。投影镜头220位于影像光束80的传递路径上，且可将影像光束80投射出去，以投影至屏幕或墙面(未图示)上，以形成影像画面。由于照明光束70入射至光阀210后，光阀210可将照明光束70转换成包含多种颜色的影像光束80并将其传递至投影镜头220，因此，在屏幕上形成彩色画面。举例而言，在本实施例中，光阀210例如为数字微镜元件器件(digital micro-mirror device,DMD)或是硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀210也可以是透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)，电光调制调制器(Electro-Optical Modulator)、磁光调制器(Maganeto-Optic modulator)、声光调制器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等透射式液晶面板或其他光束调制器。在本实施例中，投影镜头220例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头220也可以包括平面光学镜片，以反射或透射方式将来自光阀210的影像光束80至投影目标，例如屏幕或墙面。本发明对投影镜头60的型态及其种类并不加以限制。
具体而言，如图2A所示，在本实施例中，光源模块100包括光源单元110、分光元件120以及聚光透镜130。光源单元110包括第一光源单元111以及第二光源单元112，可用于提供多个第一色光束R与多个第二色光束G。并且，如图2A所示，在本实施例中，多个第一色光束R包括第一子光束111R与第三子光束112R，多个第二色光束G包括第二子光束111G与第四子光束112G。举例而言，第一色光束R的发光波长大于第二色光束G的发光波长。进一步而言，在本实施例中，第一色光束R可为红光光束，第二色光束G可为绿光光束。并且，在本实施例中，第一光源单元111以及第二光源单元112可为激光光源单元110，第一色光束R与第二色光束G皆为激光光束。
具体而言，如图2A所示，在本实施例中，第一光源单元111与第二光源单元112都包括多个第一发光元件LE1，用于于分别提供第一子光束111R与第三子光束112R，并且第一光源单元111与第二光源单元112也都包括多个第二发光元件LE2，用于分别提供第二子光束111G与第四子光束112G。也就是说。在本实施例中，第一光源单元111通过提供第一子光束111R与第二子光束111G以提供两种不同颜色的光束，第二光源单元112也可通过提供第三子光束112R与第四子光束112G以提供两种不同颜色的光束。举例而言，在本实施例中，第一发光元件LE1可为红光激光二极管，而第二发光元件LE2可为绿光激光二极管，但本发明不局限于此。如此，第一光源单元111与第二光源单元112可具有相同的光源配置，有利于降低生产光源模块或投影装置的复杂度。
另一方面，如图2A所示，在本实施例中，光源单元110还用于提供至少一第三色光束B，至少一第三色光束B通过第一光源单元111及第二光源单元112提供。换言之，第一光源单元111与第二光源单元112还可包括多个第三发光元件LE3，用于提供第三色光束B。举例而言，第三色光束B的发光波长小于第一色光束R与第二色光束G的发光波长，并且，如图2A所示，在本实施例中，第三色光束B的位置位于第一色光束R与第二色光束G之间。
进一步而言，如图2A所示，在本实施例中，分光元件120位于多个第一色光束R与多个第二色光束G的传递路径上，且分光元件120具有第一区R1与第二区R2，分别对应第一光源单元111与第二光源单元112而设置。具体而言，如图2A所示，当第一子光束111R与第二子光束111G沿着同一方向(即第一方向D1)自第一光源单元111出射，而第三子光束112R与第四子光束112G沿着同一方向(即第二方向D2)自第二光源单元112出射时，第一子光束111R与第四子光束112G入射于分光元件120的第一区R1与第二区R2的其中一者，第二子光束111G与第三子光束112R入射于分光元件120的第一区R1与第二区R2的另一者。此外，如图2A所示，第二光源单元112提供的至少一第三色光束B入射于分光元件120的第一区R1与第二区R2的其中一者，而第一光源单元111提供的至少一第三色光束B入射于分光元件120的第一区R1与第二区R2的另一者。
更具体而言，如图2A所示，在本实施例中，第一光源单元111提供的第一子光束111R以及第二光源单元112提供的至少一第三色光束B与第四子光束112G入射于所述分光元件120的第一区R1，第一光源单元111提供的至少一第三色光束B与第二子光束111G以及第二光源单元112提供的第三子光束112R入射于分光元件120的第二区R2，但本发明不局限于此。在另一未图示的实施例中，也可以是第一光源单元111提供的第一子光束111R以及第二光源单元112提供的至少一第三色光束B与第四子光束112G入射于所述分光元件120的第二区R2，第一光源单元111提供的至少一第三色光束B与第二子光束111G以及第二光源单元112提供的第三子光束112R入射于分光元件120的第二区R1。
具体而言，在本实施例中，第一色光束R例如是红色光束，第二色光束G例如是绿色光束，第三色光束B例如是蓝色光束。如图2A所示，在本实施例中，分光元件120的第一区R1能够反射多个第一色光束R，并使多个第二色光束G以及至少一第三色光束B透射，分光元件120的第二区R2能够使多个第一色光束R透射，并反射多个第二色光束G与至少一第三色光束B。换言之，分光元件120的第一区R1例如为具有红光反射作用的分色镜，而可让蓝光以及绿光透射，而对红光提供反射作用，分光元件120的第二区R2例如为具有蓝光以及绿光反射作用的分色镜，而可让红光透射，而对蓝光以及绿光提供反射作用。
值得注意的是，在本实施例中，分光元件120对具有特定波长范围的光束提供“反射”作用，且分光元件120对入射的光束的反射率大于80％，透射率小于20％，而分光元件120对具有特定波长范围的光束提供“透射”作用，且分光元件120对入射的光束的透射率大于80％，反射率小于20％。
进一步而言，如图2A所示，在本实施例中，分光元件120具有彼此相对的第一表面S1与第二表面S2，第一表面S1面向聚光透镜130。举例而言，在本实施例中，第一光源单元111面向第一表面S1，第二光源单元112面向第二表面S2，换言之，第一光源单元111与第二光源单元112分别位于分光元件120的两侧，因此第一光源单元111所提供的第一子光束111R、至少一第三色光束B与第二子光束111G入射至分光元件120的第一表面S1，而第二光源单元112提供的至少一第三色光束B、第三子光束112R与第四子光束112G入射至分光元件120的第二表面S2。
如此，如图2A所示，在本实施例中，分光元件120的位于第一区R1的第一表面S1反射多个第一色光束R(即第一子光束111R)，并使第二光源单元112提供的多个第二色光束G(即第四子光束112G)以及第二光源单元112提供的至少一第三色光束B透射。另一方面，分光元件120位于第二区R2的第一表面S1反射所述多个第二色光束G(第二子光束111G)以及第一光源单元111提供的至少一第三色光束B，并使多个第一色光束R(即第三子光束112R)透射。如此，如图2A所示，多个第一色光束R、多个第二色光束G与至少一第三色光束B可经由第一表面S1离开分光元件120。
换言之，如图2A所示，在本实施例中，从不同方向以及不同表面入射分光元件120的多个第一色光束R(即第一子光束111R、第三子光束112R)、多个第二色光束G(即第二子光束111G、第四子光束112G)与至少一第三色光束B可被在通过分光元件120后沿着同一方向(例如第二方向D2)传递至聚光透镜130。
更具体而言，如图2A与图2B所示，在本实施例中，聚光透镜130位于多个第一色光束R与多个第二色光束G的传递路径上。并且，如图2B所示，光束在聚光透镜130的入光表面131上的光斑分布，或者光束在聚光透镜130的出光面132上的光斑分布。第一子光束111R被传递至聚光透镜130的第一位置P1上，第二子光束111G被传递至聚光透镜130的第二位置P2上，第三子光束112R被传递至聚光透镜130的第三位置P3上，第四子光束112G被传递至聚光透镜130的第四位置P4上，第一位置P1与第三位置P3以通过聚光透镜130的光轴O的直线为对称轴相互对称，且第二位置P2与第四位置P4以通过聚光透镜130的光轴O的直线为对称轴相互对称。此外，如图2B所示，第一光源单元111提供的至少一第三色光束B可被传递至聚光透镜130的多个第六位置P6上，并且第二光源单元112分别提供的至少一第三色光束B可被传递至聚光透镜130的多个第五位置P5上，且这多个第五位置P5与多个第六位置P6也以通过聚光透镜130的光轴O的直线为对称轴相互对称。此外，通过光轴O的直线平行于第一区R1与第二区R2的分界线。进一步说明，以图2B中，通过光轴O的直线是垂直于光轴O且平行图2B的纸面，用于将聚光透镜130区分上下两区域。参考图2A，第一区R1与第二区R2的分界线定义为第一区R1与第二区R2的接合表面(未显示)的中心线，中心线垂直于图2A的纸面。
如此，由于多个第一色光束R(即第一子光束111R、第三子光束112R)、多个第二色光束G(即第二子光束111G、第四子光束112G)与至少一第三色光束B的分布位置会以通过聚光透镜130的光轴O的直线为对称轴相互对称，因此上述这多个光束可经由聚光透镜130均匀汇聚而成为照明光束70，并传递至后续的光学元件上，如：光阀210以及投影镜头220处。
如此一来，投影装置200与光源模块100可通过第一光源单元111、第二光源单元112与分光元件120的对应设置，使得从不同方向入射分光元件120的多个第一色光束R与多个第二色光束G可被在通过分光元件120后沿着同一方向传递至聚光透镜130，且多个第一色光束R与多个第二色光束G的分布位置会以在聚光透镜130的入光面131(或出光面132)上通过光轴O的直线为对称轴相互对称，其中通过光轴O的直线也会于第一区R1与第二区R2的分界线。如此，经由聚光透镜130均匀汇聚形成的照明光束70能具有良好的均匀度。如此，采用光源模块100的投影装置200将能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感。
具体而言，为了达到较佳的色域范围，这多个光束可依据其发光波长的范围来调整其亮度的大小，而可得到具有所需色温以及良好均匀度的白画面。举例而言，第一色光束R的发光波长介于638纳米至642纳米之间，第二色光束G的发光波长介于525纳米至535纳米之间，第三色光束B的发光波长介于455纳米至465纳米之间。并且，多个第二色光束G的流明数与多个第一色光束R的流明数的比值介于2.54至3.84之间。至少一第三色光束B的流明数与多个第一色光束R的流明数的比值介于0.11至0.34之间。如此，投影装置200将能够通过调整第一色光束R、第二色光束G以及第三色光束B的发光波长以及第一色光束R、第二色光束G以及第三色光束B的亮度来提供色温范围介于6500K至10510K的白画面。
此外，在前述的实施例中，光源模块100虽以第一光源单元111面向分光元件120的第一表面S1为例示，但本发明不局限于此。在其他的实施例中，也可使第二光源单元112面向第一表面S1，并对应地调整分光元件120的第一区R1与第二区R2的分光功能，而仍能达成与前述的光源模块100类似的功能，以下将另举部分实施例进行说明。
此外，如图2A与图2B所示，在前述的实施例中，在多个第一色光束R与多个第二色光束G的传递路径上，分光元件120与聚光透镜130之间没有设置光学元件，也就是说分光元件120与聚光透镜130之间没有设置半穿透和半反射元件或分光镜。
进一步说明，借由分光元件120与聚光透镜130之间没有设置光学元件的架构下，使得第一子光束111R被传递至聚光透镜130的第一位置P1上，第二子光束111G被传递至聚光透镜130的第二位置P2上，第三子光束112R被传递至聚光透镜130的第三位置P3上，第四子光束112G被传递至聚光透镜130的第四位置P4上，第一位置P1与第三位置P3以通过聚光透镜130的光轴O的直线为对称轴相互对称，且第二位置P2与第四位置P4以通过聚光透镜130的光轴O的直线为对称轴相互对称。
图3是本发明一实施例的另一种光源模块的架构示意图。请参照图3，图3的光源模块300与图2A的光源模块100类似，而差异如下所述。如图3所示，在本实施例中，第二光源单元112面向第一表面S1，第一光源单元111面向第二表面S2。并且，如图3所示，在本实施例中，分光元件320的第一区R1能够使多个第一色光束R透射，并反射多个第二色光束G与至少一第三色光束B，分光元件320的第二区R2能够反射多个第一色光束R，并使多个第二色光束G以及至少一第三色光束B透射。换言之，分光元件320的第一区R1例如为具有蓝光以及绿光反射作用的分色镜，而可让红光透射，而对蓝光以及绿光提供反射作用，分光元件320的第二区R2例如为具有红光反射作用的分色镜，而可让蓝光以及绿光透射，而对红光提供反射作用。
如此，如图3所示，在本实施例中，分光元件320的位于第一区R1的第一表面S1反射第二光源单元112提供的多个第二色光束G(即第四子光束112G)以及至少一第三色光束B，并使第一光源单元111提供的多个第一色光束R(即第一子光束111R)透射。另一方面，分光元件320的位于第二区R2的第一表面S1反射第二光源单元112提供多个第一色光束R(即第三子光束112R)，并使第一光源单元111提供的多个第二色光束G(第二子光束111G)以至少一第三色光束B透射。如此，如图3所示，多个第一色光束R、多个第二色光束G与至少一第三色光束B可经由第一表面S1离开分光元件320，并被传递至聚光透镜130上。
如此，如图3所示，光源模块300也可通过第一光源单元111以及第二光源单元112与分光元件320的对应设置，使得从不同方向入射分光元件320的多个第一色光束R与多个第二色光束G可被在通过分光元件320后沿着同一方向传递至聚光透镜130，且多个第一色光束R与多个第二色光束G的分布位置会以聚光透镜130的入光面131(或出光面132)上通过光轴的直线为对称轴相互对称，其中通过光轴的直线也会平行于第一区R1与第二区R2的分界线。如此，经由聚光透镜130均匀汇聚形成的照明光束70也能具有良好的均匀度，而能达到与前述光源模块100类似的功能以及优点，在此不再赘述。此外，当图3的光源模块300被应用至投影装置200时，投影装置200也可能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感，而能达到前述所提及的功能以及优点，在此不再赘述。
此外，如图3所示，在一实施例中，在多个第一色光束R与多个第二色光束G的传递路径上，分光元件320与聚光透镜130之间没有设置光学元件，也就是说分光元件320与聚光透镜130之间没有设置半穿透和半反射元件或分光镜。
图4是本发明一实施例的又一种光源模块的架构示意图。请参照图4，图4的光源模块400与图2A的光源模块100类似，而差异如下所述。在本实施例中，至少一第三色光束B通过第一光源单元或第二光源单元提供，换言之，仅有第一光源单元或第二光源单元的其中一者会提供至少一第三色光束B。并且，举例而言，如图4所示，在本实施例中，仅有第二光源单元112提供至少一第三色光束B，而第一光源单元411不提供第三色光束B，且当第二光源单元112提供至少一第三色光束B时，至少一第三色光束B入射于分光元件420的第一区R1并透射分光元件420，而由于本实施例中的第三色光束B并不会入射于分光元件420的第二区R2，因此，分光元件420的第二区R2不需具有蓝光反射作用，而可仅为具有绿光反射作用的分色镜即可，如此，可简化分光元件420的镀膜制程，但本发明不局限于此。在另一未图示的实施例中，若是由第一光源单元提供至少一第三色光束B，而第二光源单元不提供第三色光束B时，至少一第三色光束B入射于分光元件420的第二区R2并被分光元件420反射，而此实施例中的第三色光束B并不会入射于分光元件420的第一区R1，因此分光元件420的第一区R1也类似地不需对蓝光提供任何光学作用或限制，如此，也可简化分光元件420的镀膜制程。
如此，如图4所示，多个第一色光束R、多个第二色光束G与至少一第三色光束B也可经由第一表面S1离开分光元件420，并被传递至聚光透镜130上。并且，在本实施例中，光源模块100也可通过第一光源单元411以及第二光源单元112与分光元件420的对应设置，使得从不同方向入射分光元件420的多个第一色光束R与多个第二色光束G可被在通过分光元件420后沿着同一方向传递至聚光透镜130，且在本实施例中，至少第一色光束R的分布位置会以聚光透镜130的入光面131(或出光面132)上通过光轴的直线为对称轴相互对称，其中通过光轴的直线也会平行于第一区R1与第二区R2的分界线。如此，经由聚光透镜130均匀汇聚形成的照明光束70也至少能使第一色光束R具有良好的均匀度，而能达到与前述光源模块100类似的功能以及优点，在此不再赘述。此外，当图4的光源模块400被应用至投影装置200时，投影装置200也可能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感，而能达到前述所提及的功能以及优点，在此不再赘述。
图5是本发明一实施例的又一种光源模块的架构示意图。请参照图5，图5的光源模块500与图2A的光源模块100类似，而差异如下所述。如图5所示，在本实施例中，分光元件520包括第一子分光元件521与第二子分光元件522，第一子分光元件521设置有第一区R1，第二子分光元件522设置有第二区R2，且第二子分光元件521及第二子分光元件522之间具有间距P。更具体而言，如图5所示，在本实施例中，设第一光源单元111的多个第一发光元件LE1之间的最大距离为第一尺寸W1，第二光源单元112的多个第一发光元件LE1之间的最大距离为第二尺寸W2。由于第二子分光元件521及第二子分光元件522之间具有间距P，因此，第一子光束111R与第三子光束112R的第一位置P1与第三位置P3在聚光透镜130上形成第一色分布区域RR1，第一色分布区域RR1的尺寸大于等于第一尺寸W1与第二尺寸W2的和。
如此，由于分光元件520的第一子分光元件521与第二子分光元件522分别为各自独立的光学元件，因此易于制造。并且，如图5所示，光源模块500也可通过第一光源单元111以及第二光源单元112与第二子分光元件521及第二子分光元件522的对应设置，使得从不同方向入射分光元件520的多个第一色光束R与多个第二色光束G可被在通过分光元件520后沿着同一方向传递至聚光透镜130，且多个第一色光束R与多个第二色光束G的分布位置会以聚光透镜130的入光面131(或出光面132)上通过光轴的直线为对称轴相互对称，其中通过光轴的直线也会平行于第二子分光元件521及第二子分光元件522的间距P的延伸方向。如此，经由聚光透镜130均匀汇聚形成的照明光束70也能具有良好的均匀度，而能达到与前述光源模块100类似的功能以及优点，在此不再赘述。此外，当图5的光源模块500被应用至投影装置200时，投影装置200也可能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感，而能达到前述所提及的功能以及优点，在此不再赘述。
图6A是本发明一实施例的又一种光源模块的架构示意图。图6B是图6A的分光元件的上视图。图6C是图6A的第一光源单元的上视图。图6D是图6A的第二光源单元112的上视图。请参照图6A，图6A的光源模块600与图2A的光源模块100类似，而差异如下所述。具体而言，在本实施例中，分光元件620的第一区R1与第二区R2的其中一者位于分光元件620的中央，第一区R1与第二区R2的其中一者环绕第一区R1与第二区R2的另一者。
举例而言，如图6A与图6B所示，在本实施例中，第二区R2位于分光元件620的中央，第一区R1环绕第二区R2。并且，光源单元610的第一光源单元611与第二光源单元612分别对应分光元件620的第一区R1与第二区R2而设置第一发光元件LE1、第二发光元件LE2与第三发光元件LE3的位置。举例而言，如图6A、图6C与图6D所示，第一光源单元611的第一发光元件LE1与第二光源单元612的第二发光元件LE2与第三发光元件LE3对应分光元件620的第一区R1而设置，而使第一光源单元611提供的第一子光束611R以及第二光源单元612提供的第四子光束612G与第三色光束B可入射分光元件620的第一区R1，另一方面，第一光源单元611的第二发光元件LE2与第三发光元件LE3以及第二光源单元612的第一发光元件LE1对应分光元件620的第二区R2而设置，而第一光源单元611提供的使第二子光束611G以及第二光源单元612提供的第三子光束612R与第三色光束B可入射分光元件620的第二区R2。
值得注意的是，在图6A中，为了方便绘制，而将第一发光元件LE1、第二发光元件LE2与第三发光元件LE3以部分重叠的方式绘制以方便标示各元件以及光束的位置，但实质上，如图6A、图6C与图6D所示，这多个部分重叠的第一发光元件LE1、第二发光元件LE2与第三发光元件LE3在图6A的侧视视角时是大致重叠，且呈现二维对称的配置。也就是说，在本实施例中，由于分光元件620的第一区R1与第二区R2为以分光元件620的中央为中心而呈现二维对称的配置，因此，第一光源单元611与第二光源单元612的第一发光元件LE1、第二发光元件LE2与第三发光元件LE3也会对应地分别呈现二维对称的配置。
如此，如图6A所示，光源模块600也可通过第一光源单元611以及第二光源单元612与分光元件620的第一区R1与第二区R2的对应设置，使得从不同方向入射分光元件620的多个第一色光束R与多个第二色光束G可被在通过分光元件620后沿着同一方向传递至聚光透镜130，且多个第一色光束R与多个第二色光束G的分布位置会以通过聚光透镜130的光轴为对称轴相互对称。如此，经由聚光透镜130均匀汇聚形成的照明光束70也能具有良好的均匀度，而能达到与前述光源模块100类似的功能以及优点，在此不再赘述。此外，当图6A的光源模块600被应用至投影装置200时，投影装置200也可能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感，而能达到前述所提及的功能以及优点，在此不再赘述。
图7A是本发明一实施例的另一种分光元件的上视图。图7B是图7A的第一光源单元的上视图。图7C是图7A的第二光源单元的上视图。请参照图7A，图7A的分光元件720与图6B的分光元件620类似，而差异如下所述。具体而言，如图7A所示，在本实施例中，分光元件720具有多个第一区R1与多个第二区R2，且第一区R1与第二区R2在分光元件720上呈均匀分布。更具体而言，如图7A所示，在本实施例中，分光元件720的第一区R1与第二区R2也会以分光元件720的中央为中心而呈现二维对称的配置。并且，如图7B与图7C所示，在本实施例中，第一光源单元711与第二光源单元712的第一发光元件LE1与第二发光元件LE2也会对应地分别呈现二维对称的配置。在一实施例中，可通过第一光源单元711或/以及第二光源单元712提供，可以以二维对称方式排列第一光源单元711或/以及第二光源单元712上的多个第一发光元件LE1、多个第二发光元件LE2与多个第三发光元件LE3，在此不再赘述。如此，当第一光源单元711、第二光源单元712与分光元件720被应用至图6A的光源模块600时，光源模块600也可通过第一光源单元711、第二光源单元712与分光元件720的第一区R1与第二区R2的对应设置，而使图6A的光源模块600能达到前述的功能以及优点，在此不再赘述。并且，当采用第一光源单元711、第二光源单元712与分光元件720的光源模块600被应用至投影装置200时，投影装置200也可能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感，而能达到前述所提及的功能以及优点，在此不再赘述。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中，投影装置与光源模块可通过第一光源单元以及第二光源单元与分光元件的对应设置，使得从不同方向入射分光元件的多个第一色光束与多个第二色光束可被在通过分光元件后沿着同一方向传递至聚光透镜，且多个第一色光束与多个第二色光束的分布位置会以聚光透镜的入光面131(或出光面132)上通过光轴的直线为对称轴相互对称。如此，经由聚光透镜均匀汇聚形成的照明光束能具有良好的均匀度。如此，采用光源模块的投影装置将能够提供颜色均匀的显示画面，进而提升影像质量以及用户的视觉观感。
只是以上所述内容，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡根据本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (22)

1.一种光源模块，其特征在于，包括光源单元、分光元件和聚光透镜，其中，
所述光源单元用于提供多个第一色光束与多个第二色光束，包括第一光源单元和第二光源单元，其中，
所述第一光源单元用于提供第一子光束与第二子光束，所述第一子光束与所述第二子光束沿着同一方向自所述第一光源单元出射；以及
所述第二光源单元用于提供第三子光束与第四子光束，所述第三子光束与所述第四子光束沿着同一方向自所述第二光源单元出射，且所述多个第一色光束包括所述第一子光束与所述第三子光束，所述多个第二色光束包括所述第二子光束与所述第四子光束；
所述分光元件位于所述多个第一色光束与所述多个第二色光束的传递路径上；以及
所述聚光透镜位于所述多个第一色光束与所述多个第二色光束的传递路径上，其中所述第一子光束与所述第三子光束的其中一者经由所述分光元件反射后传递至所述聚光透镜，所述第一子光束与所述第三子光束的另一者透射所述分光元件后传递至所述聚光透镜，其中所述多个第一色光束的分布位置以通过所述聚光透镜的光轴为对称轴相互对称，以及所述多个第二色光束的分布位置以通过所述聚光透镜的所述光轴为对称轴相互对称。
2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述分光元件具有第一区与第二区，分别对应所述第一光源单元与所述第二光源单元而设置，其中所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者能够反射所述多个第一色光束，并使所述多个第二色光束透射，所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者能够使所述多个第一色光束透射，并反射所述多个第二色光束。
3.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述第一子光束与所述第四子光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者，所述第二子光束与所述第三子光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者。
4.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述分光元件具有彼此相对的第一表面与第二表面，所述第一表面面向所述聚光透镜，所述第一光源单元与所述第二光源单元的其中一者面向所述第一表面，所述第一光源单元与所述第二光源单元的另一者面向所述第二表面，且所述多个第一色光束与所述多个第二色光束经由所述第一表面离开所述分光元件。
5.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述光源单元还用于提供至少一第三色光束，所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者能够使所述至少一第三色光束透射，所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者能够反射所述至少一第三色光束。
6.根据权利要求5所述的光源模块，其特征在于，所述至少一第三色光束通过所述第一光源单元和/或所述第二光源单元提供，
当所述第二光源单元提供所述至少一第三色光束时，所述至少一第三色光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者并透射所述分光元件；或
当所述第一光源单元提供所述至少一第三色光束时，所述至少一第三色光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者并被所述分光元件反射。
7.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述分光元件包括第一子分光元件与第二子分光元件，所述第一子分光元件设置所述第一区，所述第二子分光元件设置所述第二区，且所述第一子分光元件及所述第二子分光元件之间具有间距。
8.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，所述第一区与所述第二区的其中一者位于所述分光元件的中央，所述第一区与所述第二区的另一者环绕所述第一区与所述第二区的其中一者。
9.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一子光束被传递至所述聚光透镜的第一位置上，所述第三子光束被传递至所述聚光透镜的第三位置上，所述第一位置与所述第三位置以所述聚光透镜的入光面或出光面上通过所述光轴的直线为对称轴相互对称。
10.根据权利要求9所述的光源模块，其特征在于，所述第一光源单元与所述第二光源单元分别包括多个第一发光元件，用于分别提供所述第一子光束与所述第三子光束，将所述第一光源单元的所述多个第一发光元件之间的最大距离设为第一尺寸，将所述第二光源单元的所述多个第一发光元件之间的最大距离设为第二尺寸，且所述第一子光束与所述第三子光束的所述第一位置与所述第三位置在所述聚光透镜上形成第一色分布区域，所述第一色分布区域的尺寸大于等于所述第一尺寸与所述第二尺寸的和。
11.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，在所述多个第一色光束与所述多个第二色光束的传递路径上，所述分光元件与所述聚光透镜之间没有设置光学元件。
12.一种投影装置，其特征在于，包括光源模块、光阀和投影镜头，其中，
所述光源模块用于提供一照明光束，包括光源单元、分光元件和聚光透镜，其中，
所述光源单元用于提供多个第一色光束与多个第二色光束，包括第一光源单元和第二光源单元，其中，
所述第一光源单元用于提供第一子光束与第二子光束，所述第一子光束与所述第二子光束沿着同一方向自所述第一光源单元出射；以及
所述第二光源单元用于提供第三子光束与第四子光束，所述第三子光束与所述第四子光束沿着同一方向自所述第二光源单元出射，且所述多个第一色光束包括所述第一子光束与所述第三子光束，所述多个第二色光束包括所述第二子光束与所述第四子光束；
所述分光元件，位于所述多个第一色光束与所述多个第二色光束的传递路径上；以及
所述聚光透镜位于所述多个第一色光束与所述多个第二色光束的传递路径上，其中所述第一子光束与所述第三子光束的其中一者经由所述分光元件反射后传递至所述聚光透镜，所述第一子光束与所述第三子光束的另一者透射所述分光元件后传递至所述聚光透镜，其中所述多个第一色光束的分布位置以通过所述聚光透镜的光轴为对称轴相互对称，以及所述多个第二色光束的分布位置以通过所述聚光透镜的所述光轴为对称轴相互对称；
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用于将所述照明光束转换为影像光束；以及
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，用于将所述影像光束投影出所述投影装置。
13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述分光元件具有第一区与第二区，分别对应所述第一光源单元与所述第二光源单元而设置，其中所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者能够反射所述多个第一色光束，并使所述多个第二色光束透射，所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者能够使所述多个第一色光束透射，并反射所述多个第二色光束。
14.根据权利要求13所述的投影装置，其中所述第一子光束与所述第四子光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者，所述第二子光束与所述第三子光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者。
15.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述分光元件具有彼此相对的第一表面与第二表面，所述第一表面面向所述聚光透镜，所述第一光源单元与所述第二光源单元的其中一者面向所述第一表面，所述第一光源单元与所述第二光源单元的另一者面向所述第二表面，且所述多个第一色光束与所述多个第二色光束经由所述第一表面离开所述分光元件。
16.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述光源单元还用于提供至少一第三色光束，所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者能够使所述至少一第三色光束透射，所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者能够反射所述至少一第三色光束。
17.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述至少一第三色光束通过所述第一光源单元和/或所述第二光源单元提供，
当所述第二光源单元提供所述至少一第三色光束时，所述至少一第三色光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的其中一者并透射所述分光元件；或
当所述第一光源单元提供所述至少一第三色光束时，所述至少一第三色光束入射于所述分光元件的所述第一区与所述第二区的另一者并被所述分光元件反射。
18.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述分光元件包括第一子分光元件与第二子分光元件，所述第一子分光元件设置所述第一区，所述第二子分光元件设置所述第二区，且所述第一子分光元件及所述第二子分光元件之间具有间距。
19.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述第一区与所述第二区的其中一者位于所述分光元件的中央，所述第一区与所述第二区的另一者环绕所述第一区与所述第二区的其中一者。
20.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述第一子光束被传递至所述聚光透镜的第一位置上，所述第三子光束被传递至所述聚光透镜的第三位置上，所述第一位置与所述第三位置以所述聚光透镜的入光面或出光面上通过所述光轴的直线为对称轴相互对称。
21.根据权利要求20所述的投影装置，其特征在于，所述第一光源单元与所述第二光源单元分别包括多个第一发光元件，用于分别提供所述第一子光束与所述第三子光束，将所述第一光源单元的所述多个第一发光元件之间的最大距离设为第一尺寸，将所述第二光源单元的所述多个第一发光元件之间的最大距离设为第二尺寸，且所述第一子光束与所述第三子光束的所述第一位置与所述第三位置在所述聚光透镜上形成第一色分布区域，所述第一色分布区域的尺寸大于等于所述第一尺寸与所述第二尺寸的和。
22.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，在所述多个第一色光束与所述多个第二色光束的传递路径上，所述分光元件与所述聚光透镜之间没有设置光学元件。
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