CN220933334U - 光源装置以及光学成像系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光源装置以及光学成像系统。该光源装置包括激光光源、LED模组、偏振转换组件以及偏振合光件。其中，激光光源用于产生指定激光，指定激光的偏振态为第一偏振态。LED模组用于产生第一光线。偏振转换组件设置在第一光线所在的光路上，用于将第一光线转换成第二光线，第二光线的偏振态为第二偏振态，第二偏振态和第一偏振态不相同。偏振合光件设置在指定激光和第二光线所在的光路上，用于对指定激光和第二光线进行偏振合光，以产生出射光。由于第二光线和指定激光的偏振态不相同，第二光线和指定激光在进行偏振合光时几乎不会出现能量损失，进而提高了激光光源和LED模组的合光效率。

Description

光源装置以及光学成像系统

技术领域

本申请涉及光学成像技术领域，更具体地，涉及一种光源装置以及光学成像系统。

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，上述光源在扩展量合光时会出现一定的能量损失，进而降低了光源的合光效率。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光源装置以及光学成像系统。

根据本申请的第一方面，本申请实施例提供一种光源装置，该光源装置包括激光光源、LED模组、偏振转换组件以及偏振合光件。其中，激光光源用于产生指定激光，指定激光的偏振态为第一偏振态。LED模组用于产生第一光线。偏振转换组件设置在第一光线所在的光路上，用于将第一光线转换成第二光线，第二光线的偏振态为第二偏振态，第二偏振态和第一偏振态不相同。偏振合光件设置在指定激光和第二光线所在的光路上，用于对指定激光和第二光线进行偏振合光，以产生出射光。

其中，在一些可选实施例中，偏振转换组件包括偏振转换单元，偏振转换单元具有入光侧和出光侧，偏振转换单元包括第一透光件、第二透光件、第一偏振片、第二偏振片和半波片。其中，第一偏振片设置在第一透光件和第二透光件之间，当第一光线经由偏振转换单元的入光侧、第一透光件入射至第一偏振片时，第一偏振片用于将第一光线中的S偏振光反射至第一透光件，将第一光线中的P偏振光透射至第二透光件，以使P偏振光经由第二透光件出射；第二偏振片设置在第一透光件背离第一偏振片的一侧，用于将经由第一偏振片反射的S偏振光反射至第一透光件，以使S偏振光经由第一透光件出射；半波片设置于偏振转换单元的出光侧。

其中，在一些可选实施例中，半波片设置于第一透光件的出光侧，用于将经由第一透光件出射的S偏振光转换成P偏振光，以使第二光线的第二偏振态为P偏振态；或半波片设置于第二透光件的出光侧，用于将经由第二透光件出射的P偏振光转换成S偏振光，以使第二光线的第二偏振态为S偏振态。

其中，在一些可选实施例中，偏振转换单元的数量为多个，多个偏振转换单元沿指定方向排列；光源装置还包括光分割组件，光分割组件设置在LED模组和偏振转换组件之间，且位于第一光线所在的光路上，用于将第一光线分割成多个光束，并使多个光束分别入射至多个偏振转换单元对应的多个第一透光件。

其中，在一些可选实施例中，光分割组件包括复眼透镜，复眼透镜的出光侧设有透镜阵列，透镜阵列中的多个透镜和多个第一透光件一一对应设置。

其中，在一些可选实施例中，光分割组件还包括透射光栅，透射光栅设置于复眼透镜和偏振转换组件之间，且位于第一光线所在的光路上，光栅的透光区域和多个第一透光件对应设置。

其中，在一些可选实施例中，光源装置还包括第一透镜和第二透镜，第一透镜和第二透镜依次设置在出射光所在的光路上。

其中，在一些可选实施例中，光源装置还包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，第三透镜设置在出射光所在的光路上；第四透镜设置在偏振转换组件和偏振合光件之间，且位于第二光线所在的光路上，用于对第二光线进行收束；第五透镜设置在激光光源和偏振合光件之间，且位于指定激光所在的光路上，用于对指定激光进行收束。

其中，在一些可选实施例中，LED模组包括第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第一合光件和第二合光件；第一LED光源用于产生第一指定光；第二LED光源用于产生第二指定光，第二指定光的波长小于第一指定光的波长；第三LED光源用于产生第三指定光，第三指定光的波长大于第一指定光的波长；第一合光件设置在第二指定光和第三指定光所在的光路上，用于对第二指定光和第三指定光进行合光，以产生指定合光；第二合光件设置在第一指定光和指定合光所在的光路上，用于对第一指定光和指定合光进行合光，以产生第一光线。

其中，在一些可选实施例中，第二合光件用于透射第一指定光，并反射指定合光；LED模组还包括第四LED光源，第四LED光源用于产生第四指定光，第四指定光的波长小于第一指定光的波长；第二合光件还用于将第四指定光反射至第一LED光源。

根据本申请的第二方面，本申请实施例还提供一种光学成像系统，该光学成像系统包括上述的光源装置以及光调制器，其中，光源装置用于产生出射光，光调制器设置在出射光所在的光路上。

本申请实施方式提供一种光源装置以及配置有光源装置的光学成像系统，其中，光源装置包括激光光源、LED模组、偏振转换组件以及偏振合光件。该光源装置通过在LED模组产生的第一光线所在的光路上设置偏振转换组件，偏振转换组件可以将第一光线转换成第二偏振态的第二光线。激光光源用于产生第一偏振态的指定激光，第一偏振态和第二偏振态不相同。例如，第二光线可以是S偏振光，指定激光可以是P偏振光。

由于第二光线和指定激光的偏振态不相同，因此在第二光线和指定激光通过偏振合光件进行偏振合光时，例如，偏振合光件用于反射第二光线并透射指定激光时，合光几乎不会出现能量损失，进而提高了激光光源和LED模组的合光效率。进一步地，由于本申请采用偏振合光的方式，相较于扩展量合光所使用的合光件，偏振合光件在镀膜时只需要镀设指定偏振属性的膜层(例如，反射P偏振光并透射S偏振光的膜层)，且采用整面镀膜的方式，因此，偏振合光件具有镀膜简单的优势，进而降低了光源装置的硬件成本。

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一种结构示意图。

图2是图1中激光光源的结构示意图。

图3是图1中LED模组的结构示意图。

图4是图1中偏振转换组件的剖面结构示意图。

图5是图1中光分割组件的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的光源装置的另一种结构示意图。

图7是本申请实施例提供的光源装置的又一种结构示意图。

图8是本申请实施例提供的光学成像系统的结构示意图。

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可以包括激光光源10、LED模组20、偏振转换组件30以及偏振合光件40，其中，激光光源10用于产生指定激光L，指定激光L的偏振态为第一偏振态。LED模组20用于产生第一光线D1。偏振转换组件30设置在第一光线D1所在的光路上，用于将第一光线D1转换成第二光线D2，第二光线D2的偏振态为第二偏振态，第二偏振态和第一偏振态不相同。偏振合光件40设置在指定激光L和第二光线D2所在的光路上，用于对指定激光L和第二光线D2进行偏振合光，以产生出射光E。

由于第二光线D2和指定激光L的偏振态不相同，因此在第二光线D2和指定激光L通过偏振合光件40进行偏振合光时，例如，偏振合光件40用于反射第二光线D2并透射指定激光L时，合光几乎不会出现能量损失，进而提高了激光光源10和LED模组20的合光效率。进一步地，由于本申请采用偏振合光的方式，相较于扩展量合光所使用的合光件，偏振合光件40在镀膜时只需要镀设指定偏振属性的膜层(例如，反射P偏振光并透射S偏振光的膜层)，且采用整面镀膜的方式，因此，偏振合光件40具有镀膜简单的优势，进而降低了光源装置100的硬件成本。

下面对光源装置100中的各个元件进行介绍。

在本实施例中，激光光源10用于产生指定激光L，指定激光L的偏振态为第一偏振态。其中，第一偏振态可以是P偏振态，也可以是S偏振态。

请参阅图2，激光光源10可以包括激光发生器110和匀光器件120，激光发生器110用于产生偏振态为第一偏振态的指定激光L。其中，指定激光L可以是单色激光(例如、蓝激光，红激光、绿激光等等)，也可以是包含多种颜色的混合激光(例如，RGB混合激光)。具体地，激光发生器110可以是单个激光发生器，也可以是由多个激光发生器所构成的激光发生器阵列。匀光器件120设置在指定激光L所在的光路上，其用于对指定激光L进行匀光，以消除指定激光L中的散斑，提高光源装置100的光源质量。具体地，匀光器件120可以是匀光棒，也可以是复眼透镜。

在本实施例中，LED模组20用于产生第一光线D1，由于第一光线D1是由LED产生的，因此，本实施例中的第一光线D1为包括S偏振光和P偏振光的非偏振朗伯光。具体地，LED模组20可以包括单个LED光源，也可以包括多个LED光源。

请参阅图3，LED模组20可以包括第一LED光源200、第二LED光源210、第三LED光源220、第一合光件250和第二合光件260。其中，第一LED光源200可以用于产生第一指定光D11。具体地，第一LED光源200可以是红LED，也即，第一指定光D11为红光。

在本实施例中，LED模组20还可以包括第一透镜组201，第一透镜组201设置在第一指定光D11所在的光路上，其用于对第一指定光D11进行收集。具体地，第一透镜组201可以包括第一子透镜2010和第二子透镜2012，第一子透镜2010和第二子透镜2012沿第一指定光D11所在的光路依次间隔设置，以提升对第一指定光D11的收集效率。

第二LED光源210可以用于产生第二指定光D12，第二指定光D12的波长小于第一指定光D11的波长。具体地，第二LED光源210可以是蓝LED，也即，第二指定光D12为蓝光。

在本实施例中，LED模组20还可以包括第二透镜组211，第二透镜组211设置在第二指定光D12所在的光路上，其用于对第二指定光D12进行收集。具体地，第二透镜组211可以包括第三子透镜2110和第四子透镜2112，第三子透镜2110和第四子透镜2112沿第二指定光D12所在的光路依次间隔设置，以提升对第二指定光D12的收集效率。

第一合光件250设置在第一指定光D11和第二指定光D12所在的光路上，其用于对第一指定光D11和第二指定光D12进行合光，以产生指定合光D112。具体地，第一合光件250可以是双向色片。在图3所示的实施例中，第一合光件250用于透射第一指定光D11并反射第二指定光D12，也即，第一合光件250用于透射红光并反射蓝光。在其他一些可能的实施例中，第一合光件250可以用于反射第一指定光D11并透射第二指定光D12。具体地，第一合光件250可以根据第一LED光源200和第二LED光源210的摆放位置调整具体的镀膜方式，本实施例对此不作具体限定。

第三LED光源220可以用于产生第三指定光D13，第三指定光D13的波长小于第一指定光D11的波长且第三指定光D13的波长大于第二指定光D12的波长。具体地，第三LED光源220可以是绿LED，也即，第三指定光D13为绿光。

在本实施例中，LED模组20还可以包括第三透镜组221，第三透镜组221设置在第三指定光D13所在的光路上，其用于对第三指定光D13进行收集。具体地，第三透镜组221可以包括第五子透镜2210和第六子透镜2212，第五子透镜2210和第六子透镜2212沿第三指定光D13所在的光路依次间隔设置，以提升对第三指定光D13的收集效率。

第二合光件260设置在第三指定光D13和指定合光D112所在的光路上，其用于对第三指定光D13和指定合光D112进行合光，以产生第一光线D1。因此，本实施例中的第一光线D1是由红绿蓝三种颜色的LED产生的光合光而成的。具体地，第二合光件260可以是双向色片。在图3所示的实施例中，第二合光件260用于透射第三指定光D13并反射指定合光D112，也即，第二合光件260用于透射绿光并反射红蓝光。在其他一些可能的实施例中，第二合光件260可以用于反射第三指定光D13并透射指定合光D112。具体地，第二合光件260可以根据第一LED光源200、第二LED光源210和第三LED光源220的摆放位置调整具体的镀膜方式，本实施例对此不作具体限定。

在一些可能的实施例中，第二合光件260用于透射第三指定光D13，并反射指定合光D112。在本实施例中，LED模组20还可以包括第四LED光源230，第四LED光源230用于产生第四指定光D14，第四指定光D14的波长小于第三指定光D13的波长。第二合光件260还用于将第四指定光D14反射至第三LED光源220。具体地，第四LED光源230可以是蓝LED，也即，第四指定光D14为蓝光。第二合光件260通过将第四指定光D14(也即，蓝光)反射至第三LED光源220(也即，绿LED)，此时，第四指定光D14可以作为第三LED光源220的激发光，使得第三LED光源220在第四指定光D14的激发下产生绿色荧光，该绿色荧光可以起到对第一光线D1的补光作用，以提高第一光线D1的整体亮度。

本实施例通过设置第四LED光源230，实现了对第三LED光源220的双面激发，进而提高了第一光线D1的整体亮度。

在本实施例中，LED模组20还可以包括第四透镜组231，第四透镜组231设置在第四指定光D14所在的光路上，其用于对第四指定光D14进行收集。具体地，第四透镜组231可以包括第七子透镜2310和第八子透镜2312，第七子透镜2310和第八子透镜2312沿第四指定光D14所在的光路依次间隔设置，以提升对第四指定光D14的收集效率。

在本实施例中，偏振转换组件30设置在第一光线D1所在的光路上，其用于将第一光线D1转换成第二光线D2，第二光线D2的偏振态为第二偏振态，第二偏振态和第一偏振态不相同。示例性地，在第一偏振态为P偏振态的情况下，第二偏振态为S偏振态；在第一偏振态为S偏振态的情况下，第二偏振态为P偏振态。

在本实施例中，偏振转换组件30可以包括偏振转换单元320，偏振转换单元320具有入光侧3201和出光侧3203，第一光线D1由入光侧3201入射至偏振转换单元320，偏振转换单元320将第一光线D1转换成第二光线D2后，第二光线D2经由出光侧3203出射。具体地，请参阅图4，偏振转换单元320可以包括第一透光件3210、第二透光件3230、第一偏振片3250、第二偏振片3270和半波片3290。

第一透光件3210和第二透光件3230在指定方向H上间隔设置，其中，指定方向H大致垂直于第一光线D1的入射方向。第一透光件3210和第二透光件3230用于对光线进行透射，具体地，第一透光件3210和第二透光件3230可以分别是形状大致相同的斜方棱镜。

第一偏振片3250设置在第一透光件3210和第二透光件3230之间，当第一光线D1经由偏振转换单元320的入光侧3201、第一透光件3210入射至第一偏振片3250时，第一偏振片3250用于将第一光线D1中的S偏振光反射至第一透光件3210，将第一光线D1中的P偏振光透射至第二透光件3230，以使P偏振光经由第二透光件3230出射。因此，本实施例中的第一偏振片3250为反射S偏振光并透射P偏振光的偏振片，第一偏振片3250可以贴设在第一透光件3210和第二透光件3230之间。

第二偏振片3270设置在第一透光件3210背离第一偏振片3250的一侧，其用于将经由第一偏振片3250反射的S偏振光反射至第一透光件3210，以使S偏振光经由第一透光件3210出射。因此，本实施例中的第二偏振片3270为反射S偏振光并透射P偏振光的偏振片，第二偏振片3270可以贴设在第一透光件3210背离第一偏振片3250的一侧。

半波片3290设置于偏振转换单元320的出光侧，其用于转换光线的偏振态，例如，半波片3290可以将P偏振态的光线转换成S偏振态的光线，或者是将S偏振态的光线转换成P偏振态的光线。

在一些可能的实施例中，半波片3290可以设置于第一透光件3210的出光侧，其用于将经由第一透光件3210出射的S偏振光转换成P偏振光。因此，第二光线D2包括由半波片3290出射的P偏振光和由第二透光件3230出射的P偏振光，以使第二光线D2的第二偏振态为P偏振态。具体地，半波片3290可以贴设于第一透光件3210的出光侧。

在另一些可能的实施例中，如图4所示，半波片3290还可以设置于第二透光件3230的出光侧，其用于将经由第二透光件3230出射的P偏振光转换成S偏振光，因此，第二光线D2包括由半波片3290出射的S偏振光和由第一透光件3210出射的S偏振光，以使第二光线D2的第二偏振态为S偏振态。具体地，半波片3290可以贴设于第二透光件3230的出光侧。

这里不难理解的是，半波片3290的具体设置位置可以由研发人员基于指定激光L的第一偏振态决定。若第一偏振态为S偏振态，则将半波片3290设置于第一透光件3210的出光侧，使得第二光线D2的第二偏振态为P偏振态。反之，若第一偏振态为P偏振态，则将半波片3290设置于第二透光件3230的出光侧，使得第二光线D2的第二偏振态为S偏振态。

在本实施例中，偏振转换单元320的数量可以为多个，多个偏振转换单元320沿指定方向H排列。具体地，偏振转换单元320的数量可以为2个、3个、4个等等，本实施例对此不作具体限定。这里需要说明的是，本实施例中的第一透光件3210、第二透光件3230、第一偏振片3250、第二偏振片3270仅为描述光线传播方式而进行的限定，在实际的偏振转换组件30中可以依次交替设置多个透光件和多个偏振片，偏振片设置在相邻的两个透光件之间，半波片间隔设置于多个透光件的出光侧。

这里需要说明的是，在第一光线D1入射至偏振转换单元320时，需要对应入射至多个第一透光件3210，并避免入射至多个第二透光件3230。以图4所示的实施例为例，在第一光线D1入射至多个第一透光件3210后，由偏振转换单元320出射的第二光线D2的第二偏振态为S偏振态。而一旦第一光线D1入射至第二透光件3230，第一光线D1中的S偏振光会在第二透光件3230中折射后经由半波片3290出射，以形成P偏振光，导致第二光线D2中混入P偏振态的光线，进而降低后续的合光效率。

因此，为解决上述问题，光源装置100还可以包括光分割组件50，光分割组件50设置在LED模组20和偏振转换组件30之间，且位于第一光线D1所在的光路上，用于将第一光线D1分割成多个光束d，并使多个光束d分别入射至多个偏振转换单元320对应的多个第一透光件3210，进而降低了第一光线D1入射至第二透光件3230发生的概率，保证了后续的合光效率。

请参阅图5，光分割组件50可以包括复眼透镜520，复眼透镜520的出光侧设有透镜阵列5200，透镜阵列5200中的多个透镜5201和多个第一透光件3210对应设置。本实施例中的多个透镜5201可以将较宽的第一光线D1分割成多个细小的光束d，进而使得多个细小的光束准确入射至多个第一透光件3210。

此外，在第二光线D2从偏振转换组件30出射时，会形成较宽的第二光线D2，该第二光线D2可以布满偏振转换组件30的整个出光侧。由于多个第一透光件3210的入光侧占偏振转换组件30的整个入光侧的一半区域。因此，当第二光线D2在出射时，面会稀释一倍，也即，光学扩展量会稀释一倍，使得该光源装置100在应用于光学成像系统时，可以匹配较小尺寸的LED。例如，在点47DMD照明系统中，若原先采用的是47LED尺寸，由于光学扩展量的稀释，可以使得光源装置100匹配尺寸更小的LED(例如，点23LED或者是点33LED)，提高了光学成像系统的系统匹配度。此外，采用尺寸更小的LED还可以提高复眼透镜520的耦合效率。在一些可能的实施例中，点47DMD照明系统中需要的复眼透镜520的容纳角度为±8°*5°，而第一光线D1的出射角度可能大于复眼透镜520的容纳角度，进而导致复眼透镜520的耦合效率降低，会产生能量较多的旁瓣。而本实施例通过光学扩展量的稀释，使得可以选择尺寸更小的LED，减小了第一光线D1的出射角度，使得第一光线D1可以准确入射进复眼透镜520，提高了复眼透镜520的耦合效率，保证了第一光线D1的能量可利用率。

在本实施例中，光分割组件50还可以包括透射光栅540，透射光栅540设置于复眼透镜520和偏振转换组件30之间，且位于多个光束d所在的光路上，透射光栅540的透光区域5400和多个第一透光件3210对应设置。因此，本实施例中的多个光束d从复眼透镜520出射后，会经由透射光栅540的透光区域5400后入射至多个第一透光件3210。而透射光栅540的不透光区域(图中未示出)和多个第二透光件3230对应设置，不透光区域可以用于阻挡一些杂散光，以避免杂散光入射至多个第二透光件3230，进而导致第二光线D2中混入其他偏振态的光线的情况发生。具体地，透射光栅540可以在透明材料(例如，玻璃)上刻制很多条相互平行、等距、等宽的狭缝制成。透射光栅540可以间隔设置在复眼透镜520和偏振转换组件30之间，或者可以贴设于复眼透镜520的入光侧3201。

这里不难理解的是，复眼透镜520中的多个透镜5201也可以和多个第二透光件3230对应设置，透射光栅540的透光区域5400也可以和多个第二透光件3230对应设置，使得多个光束d可以准确入射至多个第二透光件3230。具体地，研发人员可以根据第二光线D2的第二偏振态调整复眼透镜520和透射光栅540在光路上的位置，本实施例对此不作具体限定。

在本实施例中，偏振合光件40设置在指定激光L和第二光线D2所在的光路上，其用于对指定激光L和第二光线D2进行偏振合光，以产生出射光E。在偏振合光件40的表面设有指定偏振属性的膜层，例如，反射P偏振光并透射S偏振光的膜层，或者是反射S偏振光并透射P偏振光的膜层，以使得指定激光L和第二光线D2可以在偏振合光件40处实现偏振合光。由于本实施例中的偏振合光件40在镀膜时只需要镀设指定偏振属性的膜层，且采用整面镀膜的方式，因此，偏振合光件40具有镀膜简单的优势，进而降低了光源装置100的硬件成本。

在一些可能的实施例中，请参阅图6，光源装置100还可以包括第一透镜600、第一反射镜610和第二透镜620，第一透镜600、第一反射镜610和第二透镜620依次设置在出射光E所在的光路上。其中，第一透镜600和第二透镜620可以是凸透镜，第一反射镜610可以调整出射光E的出射方向，使得光源装置100的整体结构更加紧凑。

在另一些可能的实施例中，请参阅图7，光源装置100还可以包括第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650和第二反射镜660。其中，第二反射镜660和第三透镜630依次设置在出射光E所在的光路上，第二反射镜660可以调整出射光E的出射方向，第三透镜630可以起到对出射光E的会聚作用。具体地，第三透镜630可以是凸透镜。

第四透镜640设置在偏振转换组件30和偏振合光件40之间，且位于第二光线D2所在的光路上，第四透镜640可以用于对第二光线D2进行收束，进而缩短第二光线D2的光程，避免了因第二光线D2的光程增大而导致第二光线D2的光束面增大的问题，降低了后续光路的优化难度。具体地，第四透镜640可以是凸透镜。

第五透镜650设置在激光光源10和偏振合光件40之间，且位于指定激光L所在的光路上，第五透镜650可以用于对指定激光L进行收束，进而缩短指定激光L的光程，避免了因指定激光L的光程增大而导致指定激光L的光束面增大的问题，降低了后续光路的优化难度。具体地，第五透镜650可以是凸透镜。

本申请实施方式还提供一种光学成像系统900，该光学成像系统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。请参阅图8，光学成像系统900可以包括光源装置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。

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至投影区域，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。

本申请实施方式提供一种光源装置100和设置有该光源装置100的光学成像系统900，其中，光源装置100可以包括激光光源10、LED模组20、偏振转换组件30以及偏振合光件40，其中，激光光源10用于产生指定激光L，指定激光L的偏振态为第一偏振态。LED模组20用于产生第一光线D1。偏振转换组件30设置在第一光线D1所在的光路上，用于将第一光线D1转换成第二光线D2，第二光线D2的偏振态为第二偏振态，第二偏振态和第一偏振态不相同。偏振合光件40设置在指定激光L和第二光线D2所在的光路上，用于对指定激光L和第二光线D2进行偏振合光，以产生出射光E。

由于第二光线D2和指定激光L的偏振态不相同，因此在第二光线D2和指定激光L通过偏振合光件40进行偏振合光时，例如，偏振合光件40用于反射第二光线D2并透射指定激光L时，合光几乎不会出现能量损失，进而提高了激光光源10和LED模组20的合光效率。进一步地，由于本申请采用偏振合光的方式，相较于扩展量合光所使用的合光件，偏振合光件40在镀膜时只需要镀设指定偏振属性的膜层(例如，反射P偏振光并透射S偏振光的膜层)，且采用整面镀膜的方式，因此，偏振合光件40具有镀膜简单的优势，进而降低了光源装置100的硬件成本。

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 (11)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于产生指定激光，所述指定激光的偏振态为第一偏振态；

LED模组，用于产生第一光线；

偏振转换组件，设置在所述第一光线所在的光路上，用于将所述第一光线转换成第二光线，所述第二光线的偏振态为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态不相同；以及

偏振合光件，设置在所述指定激光和所述第二光线所在的光路上，用于对所述指定激光和所述第二光线进行偏振合光，以产生出射光。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述偏振转换组件包括偏振转换单元，所述偏振转换单元具有入光侧和出光侧，所述偏振转换单元包括第一透光件、第二透光件、第一偏振片、第二偏振片和半波片；

所述第一偏振片设置在所述第一透光件和所述第二透光件之间，当所述第一光线经由所述偏振转换单元的入光侧、所述第一透光件入射至所述第一偏振片时，所述第一偏振片用于将所述第一光线中的S偏振光反射至所述第一透光件，将所述第一光线中的P偏振光透射至所述第二透光件，以使所述P偏振光经由所述第二透光件出射；

所述第二偏振片设置在所述第一透光件背离所述第一偏振片的一侧，用于将经由所述第一偏振片反射的S偏振光反射至所述第一透光件，以使所述S偏振光经由所述第一透光件出射；

所述半波片设置于所述偏振转换单元的出光侧。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述半波片设置于所述第一透光件的出光侧，用于将经由所述第一透光件出射的S偏振光转换成P偏振光，以使所述第二光线的第二偏振态为P偏振态；或

所述半波片设置于所述第二透光件的出光侧，用于将经由所述第二透光件出射的P偏振光转换成S偏振光，以使所述第二光线的第二偏振态为S偏振态。

4.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述偏振转换单元的数量为多个，多个所述偏振转换单元沿指定方向排列；

所述光源装置还包括光分割组件，所述光分割组件设置在所述LED模组和所述偏振转换组件之间，且位于所述第一光线所在的光路上，用于将所述第一光线分割成多个光束，并使多个所述光束分别入射至多个所述偏振转换单元对应的多个第一透光件。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述光分割组件包括复眼透镜，所述复眼透镜的出光侧设有透镜阵列，所述透镜阵列中的多个透镜和多个所述第一透光件对应设置。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述光分割组件还包括透射光栅，所述透射光栅设置于所述复眼透镜和所述偏振转换组件之间，且位于多个所述光束所在的光路上，所述透射光栅的透光区域和多个所述第一透光件对应设置。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜依次设置在所述出射光所在的光路上。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第三透镜设置在所述出射光所在的光路上；所述第四透镜设置在所述偏振转换组件和偏振合光件之间，且位于所述第二光线所在的光路上，用于对所述第二光线进行收束；所述第五透镜设置在所述激光光源和偏振合光件之间且位于所述指定激光所在的光路上，用于对所述指定激光进行收束。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述LED模组包括第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第一合光件和第二合光件；

所述第一LED光源用于产生第一指定光；

所述第二LED光源用于产生第二指定光，所述第二指定光的波长小于所述第一指定光的波长；

所述第三LED光源用于产生第三指定光，所述第三指定光的波长小于所述第一指定光的波长且所述第三指定光的波长大于所述第二指定光的波长；

所述第一合光件设置在所述第一指定光和所述第二指定光所在的光路上，用于对所述第一指定光和所述第二指定光进行合光，以产生指定合光；

所述第二合光件设置在所述第三指定光和所述指定合光所在的光路上，用于对所述第三指定光和所述指定合光进行合光，以产生所述第一光线。

10.根据权利要求9所述的光源装置，其特征在于，所述第二合光件用于透射所述第三指定光，并反射所述指定合光；

所述LED模组还包括第四LED光源，所述第四LED光源用于产生第四指定光，所述第四指定光的波长小于所述第三指定光的波长；

所述第二合光件还用于将所述第四指定光反射至所述第三LED光源。

11.一种光学成像系统，其特征在于，包括：

权利要求1至10中任意一项所述的光源装置，所述光源装置用于产生出射光；以及

光调制器，设置在所述出射光所在的光路上。