WO2021259282A1 - 光源组件和投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光源组件和投影设备，光源组件包括第一发光组件，发出第一束激光和第二束激光，第二发光组件，发出不同于上述两束激光的第三束激光；第一束激光和第二束激光入射至荧光轮，能够激发荧光区分别产生第一荧光和第二荧光，该第一荧光和第二荧光被荧光轮反射后分别入射第一反射部和第二反射部，并被反射向出光口方向；以及，第一束激光和第二束激光可被荧光轮的反射区反射，也入射至第一反射部和第二反射部，并反射向出光口方向，并且，第三束激光至少通过第一反射部和第二反射部之间的间隔直接射向出光口方向，从而实现激光和荧光的合光输出。

Description

光源组件和投影设备

相关申请的交叉引用

本申请要求在2020年6月22日提交中国专利局、申请号为202010577389.1，发明名称为“光源组件和投影设备”的中国专利申请的，以及在2020年6月22日提交中国专利局、申请号为202010576382.8，发明名称为“光源组件和投影设备”的中国专利申请的的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种光源组件和投影设备。

背景技术

激光具有高亮度，单色性佳，寿命长等优点被应用于光电技术领域，其中，激光投影设备就是采用至少一种颜色的激光作为投影光源，比如，可以采用蓝色激光光源作为激发光源和蓝色基色光光源，并采用荧光轮产生除蓝光以外的其他基色光，或者，采用蓝色激光光源和红色激光光源，并采用荧光轮产生至少除蓝光和红光之外的其他基色光。或者，采用蓝色激光光源、红色激光光源和绿色激光光源，而不再采用荧光轮产生荧光。

而上述各个产品方案各有优劣。仅采用蓝色激光光源的激光投影设备，成本较低，但由于其他基色光为荧光，色彩表现力和亮度提升遇到瓶颈。

采用蓝色激光光源和红色激光光源的激光投影设备，需要在原蓝色激光光源激发荧光轮方案的基础上增加红色激光器部件的摆放，因此双色激光光源的体积通常比较大。

而对于纯三色激光器作为投影光源时，色域和亮度都可达到较佳的指标，但是成本较高，且纯色激光的应用也会带来较为明显的散斑问题。

发明内容

本申请实施例一方面提供了一种光源组件，所采用的技术方案如下：

一种光源组件，包括：

第一发光组件，用于发出第一束激光和第二束激光；

第二发光组件，用于发出第三束激光，第三束激光的颜色不同于第一束激光和第二束激光；

荧光轮，设置有荧光区和反射区；

会聚镜组，用于将第一束激光和第二束激光会聚入射荧光轮；

随荧光轮旋转，当荧光区接收第一束激光和第二束激光的照射时，荧光区能够受激分别产生第一荧光和第二荧光；

第一荧光和第二荧光均被荧光轮反射，并透射通过会聚镜组后分别入射第一反射部和第二反射部，并分别被第一反射部和第二反射部反射向光源组件的出光口方向；

第一反射部和第二反射部互相平行且具有间隔；

当荧光轮的反射区接收第一束激光和第二束激光的照射时，第一束激光和第二束激光被荧光轮的反射区反射后，再次透射通过会聚镜组后入射至第一反射部和第二反射部，并被第一反射部和第二反射部反射向光源组件的出光口方向；

第三束激光至少通过第一反射部和第二反射部之间的间隔射向光源组件的出光口方向。

另一方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括：上述技术方案所述的光源组件，以及光机和镜头；

光源组件用于向光机发出照明光束，光机用于将光源组件发出的照明光束进行调制，并投射至镜头，所述镜头用于将经光机调制的光光束进行投射成像。

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1-1是本申请实施例提供的光源组件的一种光路示意图；

图1-2是本申请实施例提供的激光光束入射荧光轮的光路示意图；

图1-3是本申请实施例提供的荧光激发的光路示意图；

图2-1是本申请实施例提供的光源组件的一种光路示意图；

图2-2是本申请实施例提供的光源组件的另一光路示意图；

图3-1是本申请实施例提供的一种荧光轮的轮面示意图；

图3-2是本申请实施例提供的一种荧光轮的轮面示意图；

图4-1是本申请实施例提供的另一种光源组件的光路示意图；

图4-2是本申请实施例提供的又一种光源组件的光路示意图；

图4-3是本申请实施例提供的再一种光源组件的光路示意图；

图5-1，5-2是本申请实施例提供的一种发光组件的光路示意图；

图6是本申请实施例提供的一种投影设备的光路示意图；

图7是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图；

图8-1，图8-2是本申请实施例应用的发光组件的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的光源组件的一种光路示意图；

图10是本申请实施例提供的光源组件的一种光路示意图；

图11是本申请实施例提供的光源组件的另一光路示意图；

图12是本申请实施例提供的光源组件的再一种光路示意图；

图13是本申请实施例提供的一种第一合光镜片的平面结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、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。

本申请技术方案所涉及的光源组件应用于激光投影设备中。在本申请示例中，激光投影设备可包括：光源组件，光机和镜头，其中，光源组件作为发光源，光机位于光源组件的出光侧，镜头位于光机的出光侧。光源组件用于提供照明光束，可以时序性的提供三基色光(也可以在三基色光基础上增加其他色光)，混光形成白光，也可以是同时输出三基色光，持续发出白光。

光机中包括核心的光调制部件，用于根据图像显示信号对光源组件发出的照明光束进行调制，形成带有图像信息的光束，并将这些光束汇聚至镜头，镜头用于将光机调制后的光束进行投射成像。其中，光源组件中包括激光器，可发出至少一种颜色的激光，比如蓝色激光。光机中光调制部件可以是DMD数字微镜阵列，也可以是LCD液晶光阀。镜头可以是长焦镜头，也可以是短焦镜头。

在本申请示例中，以光源组件时序性输出基色光为例进行下面示例的说明。

以及，在本申请示例中，激光投影设备可以基于DLP投影架构，其中光调制部件为DMD芯片，以及，镜头可以为超短焦镜头，这样本示例中的激光投影设备可以是超短焦激光投影设备，可以较小的投射比实现较大尺寸画面的投射。

具体地，下面将先介绍光源组件的各种实施例。

如图1-1所示，是本申请实施例提供的一种光源组件的光路架构图，以及，图2-1是基于图1-1的光源组件的荧光激发光路示意图。

如图1-1所示，该光源组件10可以包括：

第一发光组件1011，用于发出第一束激光S1和第二束激光S2。

第二发光组件1012，用于发出第三束激光S3，其中，第三束激光的颜色不同于第一束激光S1和第二束激光S2；

荧光轮103，设置有荧光区和反射区(图中未示出该荧光区和反射区，在其他附图中示出)，且荧光轮103不设置有透光区；

会聚镜组105，位于荧光轮103的正面，设置于第一束激光S1和第二束激光S2入射荧光轮103的光路径中，用于对激发光光束进行会聚，来形成较小的激发光光斑，具体地，用于将第一束激光S1和第二束激光S2会聚入射荧光轮103。

其中，第一束激光S1和第二束激光S2分别入射至会聚镜组105镜面的不同位置，并均通过会聚镜组105会聚后入射至荧光轮103。

随荧光轮103旋转，荧光区和反射区会交替接受激光光束的照射。

当荧光区接收第一束激光S1和第二束激光S2的照射时，在本示例中，第一束激光S1和第二束激光S2可以同时从第一发光组件中出射，也可视为同时用于激发荧光区。

如图1-2中所示，第一束激光S1和第二激光S2入射至会聚镜组105上时，均不通过会聚镜组105的光轴h，且也不关于光轴h对称。进一步地，第一束激光S1和第二束激光S2分布于会聚镜组105的光轴h的两侧且不关于光轴h对称。

在一具体实施中，第一束激光S1和第二激光S2入射至会聚镜组105上的镜面位置和其各自在荧光轮103上的会聚位置的连线，与会聚镜组105的光轴h所成的夹角不同，比如一个夹角为α，一个夹角为β，其中，α≠β。需要说明的是，当两者形成的夹角不同时，两束激光光束可以位于光轴h的两侧，也可以位于光轴h的一侧。在本示例中，以两束激光分布于光轴h的两侧为例进行示例。

或者，在一具体实施中，第一束激光S1和第二束激光S2入射至会聚镜组105镜面的位置到会聚镜组105的光轴h的距离不同，比如一个距离为d1，一个距离为d2，其中，d1≠d2，需要说明的是，当两者距离光轴h的距离不同时，两束激光光束可以位于光轴h的两侧，也可以位于光轴h的一侧。在本示例中，以两束激光分布于光轴h的两侧为例进行示例。

参见图2-1，对应第一束激光S1和第二束激光S2，荧光区能够受激分别产生第一荧光E1和第二荧光E2，第一荧光E1和第二荧光E2可均被荧光轮103反射，并透射通过会聚镜组105 后分别入射第一反射部1022a和第二反射部1022b。

以及，继续参见图1-1，图2-1，其中，第一反射部1022a和第二反射部1022b均倾斜于荧光轮103的轮面设置，在具体实施中，第一反射部1022a和第二反射部1022b沿相同的倾斜角度设置，互相平行，且第一反射部1022a和第二反射部1022b互不重叠且两者具有间隔。该间隔用于允许激光激发光通过，第一反射部1022a和第二反射部1022b均不位于第一束激光S1和第二束激光S2的光路中，不会对上述两束激发光形成阻挡。

由于第一荧光E1和第二荧光E2几乎可视为同时被激发且被荧光轮103反射，以及被会聚镜组105进行光束角度的准直，因此，第一荧光E1和第二荧光E2几乎是同时分别入射至第一反射部1022a和第二反射部1022b的反射面，并被这两个反射部件反射出去，在本示例中，均朝向光源组件的出光口方向反射。

以及，对于第二发光组件1012，发出的第三束激光S3至少通过第一反射部1022a和第二反射部1022b之间的间隔并射向光源组件的出光口方向。

从而，随荧光轮旋转，第一发光组件发出的第一束激光和第二束激光射向荧光轮的反射区时，该两束光被荧光轮的反射区反射，并再次通过会聚镜组后出射至不同的两个反射部，进而被该不同的反射部反射至光源组件的出光口方向。当该两束光射向荧光区时，该两束光激发荧光区产生不同方向的荧光，荧光被荧光轮反射后也向不同的反射部出射，进而该不同的反射部将荧光也反射至出光口方向，以及第二发光组件的光束至少通过两个反射部之间的间隔直接射向光源组件的出光口方向，从而第一束激光、第二束激光、荧光、第三束激光均利用第一反射部、第二反射部即可完成合光，一方面使用较少的光学镜片就能够实现激发光束和受激光束的合光，同时还兼顾了另外颜色的激光的合束或合光，光源架构紧凑，利于实现光源组件的体积小型化。

以及，参见图3-1，示例性的给出了一种荧光轮轮面的结构示意图。如图所示，荧光轮103包括荧光区1031和反射区1032，其中荧光区1031和反射区1032围合形成闭环形状，比如可以围合成环状；荧光区1031和反射区1032也可以均为扇形，从而可以围合形成圆盘状。在本示例中，荧光轮不包括透光区。

荧光轮103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黄色荧光材料。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。如此，荧光轮103的荧光区可以在第一发光组件发出的光的作用下发出绿色荧光，或者还可以包括黄色荧光。

示例地，本申请实施例中荧光轮103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3-2所示，该荧光区1031可以包括两个子荧光区G1和G2。该荧光轮103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3-1或图3-2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，荧光轮中各个子荧光区和反射区的面积也可以不同，各个子荧光区和荧光轮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，射向荧光轮的反射区的激光为蓝色激光；子荧光区G1包括黄色荧光材料，能够在蓝色激光的激发下发出黄光；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。

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。

结合图2-1，示出了一种荧光激发的光路示意图，需要说明的是，随着荧光轮的转动，不同的荧光材料会根据转动时序依次且重复性的采用与图2-1相同的光路示意产生荧光，以及不同颜色的荧光也会参照图2-1中示意的路径被反射，准直，并最终被第一反射部1022a，第二反射部1022b反射。在此不再赘述其他荧光的激发过程，可参见前述说明。

以及，本申请实施例中，可以通过多种方式实现制备荧光轮。

在一种可选方式中，荧光轮103可以具有反射基板，荧光轮103的反射区可以为该反射基板的一部分，比如，荧光轮具有金属基板，比如铝基板，铝基板朝向光入射的一面具有镜面。荧光轮103的荧光区可以位于反射基板上，该反射基板的表面为反光面。如可以在反射基板上的固定位置涂覆荧光材料，以形成荧光轮的荧光区，反射基板中未涂覆荧光材料的区域形成荧光轮的反射区。在一具体实施中，该反射基板可以呈圆形或者也可以呈环状，或者也可以呈其他形状，如矩形或六边形等。当反射基板呈其他形状时，可以通过设计荧光材料的涂覆区域，使荧光区与反射区围成环状。

在另一种可选方式中，荧光轮的基板也可以不为反射基板，如该基板为陶瓷基板，陶瓷基板上可以设置反射膜层，比如，荧光轮的反射区包括反射涂层。例如，可以在反光效果较差的环状结构上涂覆荧光材料和反射涂层，以得到荧光轮。其中，涂覆荧光材料的区域形成荧光轮的荧光区，涂覆反射涂层的区域形成荧光轮的反射区。

下面结合图2-2来介绍光源组件中激光光束的光路示意路径。如图2-2所示，第一束激光S1和第二束激光S2均由第一发光组件1011发出，且第一束激光S1和第二激光S2为分离不重叠的两束光，在具体实施中，第一束激光S1和第二束激光S2之间具有间隔，从而允许第一束激光S1和第二束激光S2可以入射至光路径中光学镜片的不同位置。

以及，第一发光组件1011发出的第一束激光S1和第二束激光S2可以为独立的两束光，或者该第一束激光S1和第二束激光S2也可以为一束光中的两部分光，本申请实施例不做限定。在一具体实施中，第一发光组件1011可以不仅发出两束光，也可以发出三束光、四束光甚至更多，本申请实施例对第一发光组件发出的光束的个数不做限定。本申请实施例中所述的第一束激光和第二束激光可以为第一发光组件发出的多束光中的任意两束光，对于第一发光组件发出其他个数束光的情况均可以参考对该第一束激光和第二束激光的介绍，本申请实施例不再赘述。

如图2-2所示，第一束激光S1和第二束激光S2分别入射至位于荧光轮103正面的会聚镜组105镜面的不同位置。会聚镜组105将这两束光束均进行会聚至荧光轮103的正面，形成一个较小的激发光斑。

当荧光轮103的反射区接收第一束激光S1和第二束激光S2的照射时，第一束激光S1和第二束激光S2可被荧光轮103的反射区反射，并再次透射通过会聚镜组105后入射至第一反射部1022a和第二反射部1022b。

在一具体实施中，第一束激光S1和第二束激光S1入射至会聚镜组105上的镜面位置与在荧光轮上的会聚位置各自的连线，与会聚镜组105的光轴h所成的夹角不同。

以及，第一束激光S1和第二束激光S2均不通过会聚镜组105的光轴，且两束激光也不关于会聚镜组105的光轴h对称。

如会聚镜组中第一束激光射向的位置与第一束激光在荧光轮上的会聚位置的连线为第一连线，该第一连线与会聚镜组的光轴的夹角为第一夹角；会聚镜组中第二束激光射向的位置与第二束激光在荧光轮上的会聚位置的连线为第二连线，该第二连线与缩束镜组的光轴的夹角为第二夹角；该第一夹角不同于第二夹角。示例地，请继续参考2-2，第一束激光S1与会聚镜组102的光轴h形成的第一夹角为角α，第二束激光S2与会聚镜组102的光轴h形成的第二夹角为角β，α＞β。这样，第一束激光与第二束激光可以以不同的入射角度入射至会聚镜组的镜面，比如，会聚镜组的第一片透镜的凸面，但根据反射原理，第一束激光和第二束激光各自的反射光路将不会重叠，从而被荧光轮反射区反射的第一束激光和第二束激光可以沿不同的反射光路分别入射第一反射部1022a和第二反射部1022b，并被上述两个反射部件反射，比如朝向光源组件的出光口方向出射。

上述会聚镜组的第一片透镜是指会聚镜组中先接受激光入射的透镜。

以及，为了实现上述图2-1和图2-2所示的激发光路，第一束激光和第二束激光两者之一可从第一反射部和第二反射部之间的间隔透过，而另一从第一反射部或第二反射部远离该间隔的一侧透过，比如可以视为从这两个反射部中某一个反射部的外侧透过。这样，第一反射部和第二反射部通过设置间隔，不会对激光激发光光束造成阻挡。

以及，在图2-2所示例中，在第一束激光和第二束激光入射至荧光轮的路径中还包括缩束镜组106，位于第一发光组件1011和第一反射部1022a、第二反射部1022b之间，用于缩小从第一发光组件发出的第一束激光和第二束激光的光斑。该缩束镜组106可以使射出的激光的光束相比射入的激光的光束更细，便于通过后面光路中镜片。

在一具体实施中，该缩束镜组106可以为望远镜镜组，该缩束镜组106可以包括一个凸透镜1061和一个凹透镜1062。在一具体实施中，缩束镜组106的光轴与会聚镜组105的光轴可以共线或重合。

在一具体实施中，第一束激光和第二束激光入射至缩束镜组106的镜面位置不同，且第一束激光、第二束激光均不通过缩束镜组的光轴。

在一具体实施中，第一束激光和第二束激光入射至缩束镜组106的镜面位置可以不关于缩束镜组106的光轴对称。

需要说明的是，当第一束激光和第二束激光入射至会聚镜组105的镜面位置不同时，由于缩束镜组和会聚镜组共轴，虽然对激光光束具有缩小光斑面积的作用，但是，未缩束前的第一束激光和第二束激光入射至缩束镜组106时，也同样的入射至缩束镜组106镜面的不同位置，从而也不关于缩束镜组106的光轴对称。

以及，在上述实施例基础上，图4-1示出了本申请提供的另一种光源组件的光路示意图。

与图1-1，图2-1，图2-2的光源组件的示意图的不同在于，图4-1中，第一发光组件1011的出光面与荧光轮103的轮面垂直，而不是相向平行。沿第一发光组件1011的出光面方向还设置有转折镜片108，用于将第一发光组件发出的光束反射向荧光轮103的轮面方向。

在具体实施中，第一发光组件1011可以为MCL型激光器1011，激光器1011的出光面可以与荧光轮103的轮面或受光面垂直。

光源组件10还可以包括多个转折镜片108，该多个转折镜片108可以沿激光器1011的出光方向排布，该多个转折镜片108用于反射激光器10出射的光束以形成多束光。该多个转折镜片108与激光器1011的出光面的距离可以均不同。如图4-2所示，该多个转折镜片108 可以包括两个反射镜片，该两个反射镜片分别用于反射激光器1011出射的光束中的不同部分，以形成第一束激光S1和第二束激光S2，且第一束激光S1和第二束激光S2之间具有间隙。

示例地，每个转折镜片与激光器的出光面的距离可以包括：该转折镜片靠近激光器的表面中的任一点与该出光面的距离。该多个转折镜片可以满足：任意两个转折镜片中，一个转折镜片在激光器的出光面上的至少部分正投影，位于另一个转折镜片在激光器的出光面上的正投影之外；该一个转折镜片中的点与激光器的最小间距可以大于另一个转折镜片中的点与激光器的最大间距。故每个转折镜片靠近激光器的表面中的任一点与激光器的距离，均不同于其他转折镜片靠近激光器的表面中所有点与激光器的距离。

在一具体实施中，转折镜片的各个表面可以均为反光面，或者转折镜片中也可以仅朝向激光器1011的表面为反光面。本申请实施例中转折镜片的个数可以为大于或等于1的整数，图4-1以光源组件10包括两个转折镜片为例进行示意，在一具体实施中，该转折镜片的个数也可以为一个、三个、四个或更多。光源组件仅包括一个转折镜片时，该转折镜片可以用于调整激光器发出的激光的传输方向。在光源组件包括多个转折镜片时，该多个转折镜片可以用于对激光器发出的激光进行分束，且还可以通过调整各个转折镜片的位置调整分束得到的各束激光之间的距离。

示例地，如图5-1和图5-2所示，激光器1011可以发出至少两束激光，该至少两束激光可以射向两个转折镜片108，每个转折镜片108可以分别反射该一束激光中射向该转折镜片108的部分激光，进而该两个转折镜片108可以将该一束激光分成第一束激光S1和第二束激光S2。

激光器1011也可以发出多束激光，比如四束或者更多束，可以通过将这些多束激光光束分别射向两个转折镜片108，每个转折镜片108反射输出形成一束激光光束。

如图5-1和5-2所示，光源组件中两个转折镜片108在x方向(也即激光器1011的出光方向)上的间距越大，对激光器1011发出的激光进行分束得到的该两束激光的间距就越大。故可以通过调整各个转折镜片108在激光器1011的出光方向上的间距，来调整各个转折镜片108射出的各束激光之间的间距。

以及，图4-2是在图4-1示例基础上提供的再一光源组件的实施例。

在图4-2所示的光源组件图示中，激光器1011可以发出两束光，并经过转折镜片108的转折作用，形成两束射向缩束镜组106的激光光束。第一束激光和第二束激光均不通过缩束镜组6的光轴，经过缩束镜组106的缩束，第一束激光和第二束激光的光束均变细，并避开第一反射部1022a和第二反射部1022b，射向会聚镜组105。会聚镜组105和缩束镜组的光轴重合，经过缩束的第一束激光和第二束激光照射至会聚镜组镜面的不同位置，并经过会聚后入射荧光轮的同一光斑位置，对荧光轮103的荧光区进行激发，或者被荧光轮103的反射区反射。

无论是被荧光轮反射回的第一束激光、第二束激光，还是被荧光轮反射回的第一荧光和第二荧光，时序性地射向第一反射部1022a、第二反射部1022b，并被该两个反射部反射向光源组件的出光口方向，形成时序性的照明光束。

以及，本申请实施例中光源组件10还可以包括：第三镜片107。第一束激光和第二束激光透射通过缩束镜组105且入射荧光轮103之前还经过第三镜片107，该第三镜片107可以为匀光镜片，比如可以为扩散片。该第三镜片107可以位于缩束镜组106与第一反射部1022a、 第二反射部1022b之间。激光器发出的激光通过缩束镜组106进行光束缩束后向第三镜片107出射，第三镜片107可以对射入的两束不同的激光进行匀化后出射，能量密度匀化的激发光束有利于提高荧光激发的转换效率。

在一具体实施中，第三镜片也可以是复眼透镜。

需要说明的是，相关技术中投影设备进行投影显示时通常会产生散斑效应。散斑效应指的是相干光源发出的两束激光在照射粗糙的物体(如投影设备的屏幕)发生散射后，该两束激光就会在空间中产生干涉，最终在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的效应。散斑效应使得投影图像的显示效果较差，且明暗相间的这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕感，用户的观看体验较差。而本申请实施例中，第一发光组件发出的激光可以在扩散片或复眼透镜的作用下变得较为均匀，进而将这些激光用于投影产生的干涉较弱，可以减弱投影设备进行投影显示时的散斑效应，避免投影图像变花，提高投影图像的显示效果，避免人眼观看产生的眩晕感。

以及，参见图4-3，与4-2不同之处在于，在第二发光组件1012的出射光路中还设置有扩散部件109，位于第三束激光通过第一反射部1022a、第二反射部1022b之间的间隔之前。扩散部件109可以具体地为扩散片，可以为固定设置的扩散片，也可以是运动的扩散片，比如振动或旋转运动。通过扩散部件109后，红色激光的匀化程度会提高，利于减轻红色激光的散斑效应。

以及，在图4-3所示的光源组件示例中，第三镜片107可以具体地为固定设置的扩散片，可以在第一束激光、第二束激光在缩束后再进行扩散匀化，利于以较为均匀的能量密度分布激发荧光材料，进而利于提高荧光转换效率。

在上述多个示例中，第二发光组件1012发出的第三束激光可以仅通过第一反射部1022a和第二反射部1022b之间的间隔，射向光源组件10的出光口方向,也可以既通过第一反射部1022a和第二反射部1022b之间的间隔，还从第一反射部1022a或第二反射部1022b的远离上述间隔的一侧透过，并射向光源组件的出光口方向。在该示例中，第一反射部1022a和第二反射部1022b可以均为反射镜，比如通过在玻璃上镀反射膜形成，两个反射镜平行设置，之间具有间隔，互不重叠。以及，当第二发光组件1012的光束既通过第一反射部1022a和第二反射部1022b之间的间隔，还从第一反射部1022a或第二反射部1022b的远离上述间隔的一侧透过时，第二发光组件1012可以发出两束具有间隙的激光，具体地，比如第二发光组件1012可以为具有四行发光芯片的MCL型激光器，可以通过间隔行点亮，实现发出具有间隙的两束激光。需要说明的是，在本申请实施例中，第三束激光并不限定只有一束激光，也可以理解为具有间隙的两束激光，这里，第三束是为了与上述第一束和第二束进行区分。

在一种具体实施中，第一束激光和第二束激光的颜色可以相同，比如均为蓝色激光，第三束激光可以为红色激光。

在本申请方案的上述一个及多个实施例中，在本申请技术方案中，荧光轮上设置有激光反射区，与相关技术中设置激光透射区进而需要设置中继回路系统相比，本申请方案中的光源组件中所使用的中继转折光学部件少，节省了排布空间，也使得光路架构紧凑，在实现较高发光功率的同时还能够兼顾光源组件的小型化。

以及，第一发光组件发出的第一束激光和第二束激光均作为激发光，并射向会聚镜组镜面的不同位置，不关于会聚镜组的光轴对称，可以激发荧光轮产生不同出射方向的第一 荧光和第二荧光。

由于激光光束为高能光束，如果期望以提高单束激光光束的能量密度来提高荧光的发光功率，不但会给光路中的光学镜片带来不可靠性和较高耐热要求，导致光路架构成本的增加，还有可能因为高能量密度的光束的照射给荧光轮带来散热的问题，反而降低荧光转换效率。

在本申请技术方案中，将激光激发光束设置为两束，对于设置于激发光路中的镜片来说，不同的两束光照射至镜片的不同位置，可以减轻镜片局部长期受高能光束照射带来的老化或者性能下降问题。

以及，通过将两束激光照射至会聚镜组的不同位置，进而入射至荧光轮的方向也不同，当会聚于荧光轮的反射区时，两束激光光束被反射后再次透过准直镜组后按照反射定律进行出射，从而两束激光光束入射到不同的反射部件，并被不同的反射部件反射。

以及，同理地，将两束激光照射至会聚镜组的不同位置，进而入射至荧光轮的方向也不同，当会聚于荧光轮的荧光区时，该两束激光激发荧光区产生两束荧光，两束荧光被荧光轮轮反射后也经会聚镜组射向不同的反射部件。反射部件可以分时的将两束激光光束和荧光光束向同一方向反射，以完成合光。

并且，对于第二发光组件，可以在上述第一发光组件不点亮的时候发出第三束激光，第三束激光至少通过第一反射部和第二反射部之间的间隔出射，直接射向光源组件的出光口方向，从而可以与前述的蓝色激光光束，荧光光束共同形成光源的三基色或四基色输出。

第二发光组件发出的第三束激光至少通过第一反射部和第二反射部之间的间隔射向光源组件的出光口方向，从而与上述第一束激光、第二束激光、荧光的出射方向一致，从而均利用第一反射部、第二反射部就可实现双色激光和荧光的合光输出。由于所使用的合光部件少，发出不同颜色激光的发光组件也可以因部件的共用而靠近设置，从而光源组件中的光学部件布局可以更为紧凑。

在本申请技术方案中，第一反射部、第二反射部作为合光部件，其中三个方向围绕设置有第一发光组件，第二发光组件和荧光轮，而剩余的一个方向为光源组件的出光口，这样，第一发光组件，第二发光组件，荧光轮三者出射的光束共用第一反射部和第二反射部作为合光部件，合光部件少，光源架构布局紧凑。

同时，第一反射部、第二反射部既作为第一发光组件发出的第一束激光、第二束激光的入射至荧光轮的引导部件，同时还作为第一束激光和第二束激光被荧光轮反射后的光接收部件，并被同向合光，因此，第一反射部、第二反射部还在荧光激发过程中进行了复用。

以及，通过在第一发光组件的出光面设置转折镜片，通过转折镜片距离出光面的远近，来调节第一束激光和第二束激光之间的间距，从而改变两束激光入射至光学镜片镜面上的位置，实现两束激光相对于镜片光轴的不对称设置。

基于上述不对称设置，从而使得两个激发光路不会重叠，且提高了镜片区域的利用率，既能够提高激发功率，还不会增加对光学镜片局部的耐受度要求。

以及，作为上述实施例的改进或变型，在一具体实施中，光源组件10的出光口方向还可以设置集光部件，或者，依次设置会聚透镜和集光部件，完成经第一反射部和第二反射部时序性反射的荧光、激光光束的收集，作为光源组件的输出。

在本申请的一种具体实施中，第一反射部，第二反射部为两个独立设置的反射镜，该 反射镜为全波段反射镜，或者为反射特定多个波段的反射镜，比如可以反射特定的黄色波段、绿色波段、蓝色波段。

在本申请的另一具体实施中，第一反射部，第二反射部可以为二向色镜，能够透红光，而反射除红光之外的其他波段的光，也可以更为精确的反射特定波段范围的蓝光，绿光，或者还可以反射特定波段的黄光。在本示例中，第二发光组件发出的第三束激光既可以通过两反射部件之间的间隔，还可以既通过间隔还部分或全部通过两个反射部。

以及，在本申请实施例中，第一发光组件和第二发光组件均可以采用MCL激光器，包括多颗发光芯片。

比如，图8-1，图8-2示出了两种不同阵列排布的MCL型激光器，MCL型激光器包括呈阵列排布的多个发光芯片，光束按照行或者列方向出射。

图8-1示出了一种具有两行七列发光芯片的MCL激光器，图8-2示出了一种具有四行六列发光芯片的MCL激光器。

以及，在一具体实施中，会聚镜组105可以包括至少一个凸透镜，且每个凸透镜的凸弧面朝向激光光束入射方向。

前述多个实施例中图示均以该会聚镜组105包括两个凸透镜为例进行示意，比如会聚镜组105还可以是一片超球面透镜和一片平凸透镜形成的透镜组或凹凸透镜形成的透镜组。

在一具体实施中，会聚镜组105也可以包括一个或三个凸透镜。当会聚镜组105包括多个凸透镜时，该多个凸透镜可以沿合光镜片102与荧光轮103的排布方向依次排布，且该多个凸透镜的光轴共线。会聚镜组105包括多个凸透镜可以保证射入会聚镜组的激光更精准地在荧光轮103会聚。

以及，基于上述多个实施例的光源组件架构，结合附图对第一发光组件和第二发光组件进行介绍：

在一具体实施中，第一发光组件1011发出的第一束激光和第二束激光的波段可以具有重叠。示例地，该第一束激光和第二束激光均可以为蓝光。如该第一束激光和第二束激光的波段均可以为400纳米～450纳米；或者，该第一束激光的波段可以为400纳米～430纳米，第二束激光的波段可以为420纳米～450纳米；或者该第一束激光和第二束激光的波段也可以为其他波段，本申请实施例不做限定。

在一具体实施中，第一束激光和第二束激光的主波长不同。示例地，第一束激光与第二束激光可以为主波长不同的蓝光。需要说明的是，一束光由一个波段中多个波长的光复合得到，人眼感受到的该束光是其中各波长的光共同作用的综合结果，人眼感觉到该束光为对应于一个单一波长的光，该波长即为该束光的主波长。

本申请实施例中的第一束激光和第二束激光可以来源于同一个第一发光组件，或者该第一束激光和第二束激光也可以来源于不同的第一发光组件，本申请实施例不做限定。该第一发光组件可以为多芯片激光二极管(multi_chip Laser Diode，MCL)型的激光器，MCL型的激光器可以包括封装在同一管壳中阵列排布的多个发光芯片，每个发光芯片均可以独立的发出激光。该第一束激光和第二束激光分别由该激光器不同的发光区域射出，如该第一束激光和第二束激光可以分别由该激光器中的不同发光芯片发出。

或者，该第一束光和第二束光也可以来源于不同的第一发光组件，本申请实施例不做限定。

请继续参考图1-1，图2-1，图2-2，激光器1011的出光面与荧光轮103的轮面或受光面可以相向平行。

该激光器1011、合光镜片102或者第一反射部1022a、第二反射部1022b、会聚镜组105和荧光轮103沿该激光器1011的出光方向依次排布，如激光器可以直接向合光镜片102的透射区发出激光。

在一具体实施中，激光器1011可以发出一束激光，该一束激光可以射向合光镜片102的各个透射区。或者，激光器1011也可以发出多束激光，以使每束激光射向一个透射区。

在激光器的第一种发光方式中，激光器可以同时向多个反射镜片均发出激光。例如，激光器可以包括多个发光芯片，该多个发光芯片可以同时发光，进而实现激光器同时向多个反射镜片均发出激光。此种情况中，激光器发出的激光的光束较粗，激光的亮度较高，该激光在通过反射镜片、合光镜片中的透射区、荧光轮和合光镜片中的反射区之后射向会聚透镜时亮度也较高。因此，会聚透镜可以将较高亮度的光用于投影设备的投射，进而可以保证投影设备进行投影得到的图像的亮度较高，保证了投影设备的投影效果较好。

在激光器的第二种发光方式中，激光器可以在不同时间向不同反射镜片发出激光。例如，激光器包括多个发光芯片，且各个发光芯片均对应一个反射镜片，每个发光芯片能够向对应的反射镜片发光。在不同时间激光器中发光的发光芯片不同，进而实现激光器可以在不同时间向不同反射镜片发出激光。此种情况中，由于同一时间仅激光器中的部分发光芯片发光，故发出的激光的光束较细，该激光在通过反射镜片、合光镜片中的透射区、荧光轮和合光镜片中的反射区之后射向会聚透镜时光束也较细。如此可以保证该激光光束较容易全部射入会聚透镜，避免激光的浪费，提高了会聚透镜会聚光的简易性。由于此种情况激光器中的发光芯片无需持续发光，故可以采用脉冲电流为发光芯片供电，而脉冲电流的能量较高，故可以激光发光芯片发出亮度较高的激光。且激光器中的发光芯片无需持续发光，可以提高激光器中发光芯片的使用寿命。

在一具体实施中，激光器可以根据荧光轮中荧光区与反射区的切换时序，向不同反射镜片发出激光，使得不同反射镜片反射的激光穿过对应的透射区射向荧光轮的不同区域(如荧光区和反射区)。在一具体实施中，激光器向各个反射镜片发光的时序也可以与荧光轮中荧光区与反射区的切换时序无关，本申请实施例不做限定。

以及，在一具体实施中，第二发光组件1012可以发出在610nm～640nm波段范围内的红光，当然也可以根据光源组件的配色需要发出其他波段范围的红光，通常，选用620nm～630nm之间的波段范围。

以及，第一发光组件1011和第二发光组件1012在一个周期内彼此交替发光，当第一发光组件1011发光时，即duty时序有效，在这个时间段内，光源组件出光口可以时序性的得到蓝色激光和绿色荧光(或者绿色荧光和黄色荧光)，当第一发光组件1011不发光时，即duty时序无效，则第二发光组件1012发光，在这个时间段内，光源组件出光口得到红色激光。从而，通过第一发光组件1011和第二发光组件1012交替方式的点亮，可以得到包括蓝色激光、红色激光和至少绿色荧光在内的多基色光。

以及，如图9所示，是本申请实施例提供的一种光源组件的光路架构图。

如图9所示，该光源组件10可以包括：

第一发光组件1011，用于发出第一束激光S1和第二束激光S2。

第二发光组件1012，用于发出第三束激光S3，其中，第三束激光的颜色不同于第一 束激光S1和第二束激光S2；

荧光轮103，设置有荧光区和反射区(图中未示出该荧光区和反射区，在其他附图中示出)，且荧光轮103不设置有透光区；

会聚镜组105，位于荧光轮103的正面，设置于第一束激光S1和第二束激光S2入射荧光轮103的光路径中，用于对激发光光束进行会聚，来形成较小的激发光光斑，具体地，用于将第一束激光S1和第二束激光S2会聚入射荧光轮103。

其中，第一束激光S1和第二束激光S2分别入射至会聚镜组105镜面的不同位置，并均通过会聚镜组105会聚后入射至荧光轮103。

第一合光镜片102，位于第一发光组件1011以及荧光轮103之间。

第二合光镜片109，位于第一束激光S1,第二束激光S2,第三束激光S3的交汇处。

随荧光轮103旋转，荧光区和反射区会交替接受激光光束的照射。

当荧光区接收第一束激光S1和第二束激光S2的照射时，在本示例中，第一束激光S1和第二束激光S2可以同时从第一发光组件中出射，也可视为同时用于激发荧光区。

如图1-2和图1-3中所示，第一束激光S1和第二激光S2入射至会聚镜组105上时，均不通过会聚镜组105的光轴h，且也不关于光轴h对称。进一步地，第一束激光S1和第二束激光S2分布于会聚镜组105的光轴h的两侧且不关于光轴h对称。

在一具体实施中，第一束激光S1和第二激光S2入射至会聚镜组105上的镜面位置和其各自在荧光轮103上的会聚位置的连线，与会聚镜组105的光轴h所成的夹角不同，比如一个夹角为α，一个夹角为β，其中，α≠β。需要说明的是，当两者形成的夹角不同时，两束激光光束可以位于光轴h的两侧，也可以位于光轴h的一侧。在本示例中，以两束激光分布于光轴h的两侧为例进行示例。

或者，在一具体实施中，第一束激光S1和第二束激光S2入射至会聚镜组105镜面的位置到会聚镜组105的光轴h的距离不同，比如一个距离为d1，一个距离为d2，其中，d1≠d2，需要说明的是，当两者距离光轴h的距离不同时，两束激光光束可以位于光轴h的两侧，也可以位于光轴h的一侧。在本示例中，以两束激光分布于光轴h的两侧为例进行示例。

参见图9和图1-3，对应第一束激光S1和第二束激光S2，荧光区能够受激分别产生第一荧光E1和第二荧光E2，第一荧光E1和第二荧光E2可均被荧光轮103反射，并透射通过会聚镜组105后分别入射第一合光镜片102的第一反射区1022a和第二反射区1022b。

以及，继续参见图9和图1-3，其中，第一反射区1022a和第二反射区1022b均倾斜于荧光轮103的轮面设置，在具体实施中，第一反射区1022a和第二反射区1022b为同一第一合光镜片的不同区域，沿相同的倾斜角度设置。以及，第一合光镜片102还具有至少一个透射区，比如，第二透射区1021b位于第一反射区1022a和第二反射区1022b之间，第二透射区1021b可以允许第一束激光S1和第二束激光S2两者之一通过，引导激光光束射向荧光轮103。而第一反射区1022a和第二反射区1022b均不位于第一束激光S1和第二束激光S2的光路中，不会对上述两束激发光形成阻挡。

由于第一荧光E1和第二荧光E2几乎可视为同时被激发且被荧光轮103反射，以及被会聚镜组105进行光束角度的准直，因此，第一荧光E1和第二荧光E2几乎是同时分别入射至第一反射区1022a和第二反射区1022b的反射面，并被这两个反射部件反射出去，在本示例中，均朝向第二合光镜片反射。

从而，随荧光轮旋转，第一发光组件发出的第一束激光和第二束激光射向荧光轮的反射区时，该两束光被荧光轮的反射区反射，并再次通过会聚镜组后出射至不同的两个反射部，进而被该不同的反射部反射至第二合光镜片。当该两束光射向荧光区时，该两束光激发荧光区产生不同方向的荧光，荧光被荧光轮反射后也向不同的反射部出射，进而该不同的反射部将荧光也反射至第二合光镜片方向，从而第一束激光、第二束激光、第一荧光、第二荧光均利用荧光轮的反射，和一合光镜片即可完成第一次合光，从而使用较少的光学镜片就能够实现激发光束和受激光束的合光，同时多束激光激励光束同时激发，还利于提高光源发光亮度。

以及，在图9中，第二合光镜片109位于第一合光镜片102的出射光路中，第二发光组件1012出射第三束激光S3到达第二合光镜片109，第二合光镜片109为二向色镜，能够反红透蓝绿，或者能够反红透蓝、绿、黄。

以及，参见图3-1，示例性的给出了一种荧光轮轮面的结构示意图。如图所示，荧光轮103包括荧光区1031和反射区1032，其中荧光区1031和反射区1032围合形成闭环形状，比如可以围合成环状；荧光区1031和反射区1032也可以均为扇形，从而可以围合形成圆盘状。在本示例中，荧光轮不包括透光区。

荧光轮103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黄色荧光材料。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。如此，荧光轮103的荧光区可以在第一发光组件发出的光的作用下发出绿色荧光，或者还可以包括黄色荧光。

示例地，本申请实施例中荧光轮103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5-2所示，该荧光区1031可以包括两个子荧光区G1和G2。该荧光轮103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3-1或图5-2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，荧光轮中各个子荧光区和反射区的面积也可以不同，各个子荧光区和荧光轮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，射向荧光轮的反射区的激光为蓝色激光；子荧光区G1包括黄色荧光材料，能够在蓝色激光的激发下发出黄光；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。

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。

结合图1-3，示出了一种荧光激发的光路示意图，需要说明的是，随着荧光轮的转动，不同的荧光材料会根据转动时序依次且重复性的采用与图1-3相同的光路示意产生荧光，以及不同颜色的荧光也会参照图1-3中示意的路径被反射，准直，并最终被第一反射区1022a，第二反射区1022b反射。在此不再赘述其他荧光的激发过程，可参见前述说明。

以及，本申请实施例中，可以通过多种方式实现制备荧光轮。

在一种可选方式中，荧光轮103可以具有反射基板，荧光轮103的反射区可以为该反射基板的一部分，比如，荧光轮具有金属基板，比如铝基板，铝基板朝向光入射的一面具 有镜面。荧光轮103的荧光区可以位于反射基板上，该反射基板的表面为反光面。如可以在反射基板上的固定位置涂覆荧光材料，以形成荧光轮的荧光区，反射基板中未涂覆荧光材料的区域形成荧光轮的反射区。在一具体实施中，该反射基板可以呈圆形或者也可以呈环状，或者也可以呈其他形状，如矩形或六边形等。当反射基板呈其他形状时，可以通过设计荧光材料的涂覆区域，使荧光区与反射区围成环状。

在另一种可选方式中，荧光轮的基板也可以不为反射基板，如该基板为陶瓷基板，陶瓷基板上可以设置反射膜层，比如，荧光轮的反射区包括反射涂层。例如，可以在反光效果较差的环状结构上涂覆荧光材料和反射涂层，以得到荧光轮。其中，涂覆荧光材料的区域形成荧光轮的荧光区，涂覆反射涂层的区域形成荧光轮的反射区。

下面结合图9和图1-2来介绍光源组件中激光光束的光路示意路径。

如图9和图1-2所示，第一束激光S1和第二束激光S2均由第一发光组件1011发出，且第一束激光S1和第二激光S2为分离不重叠的两束光，在具体实施中，第一束激光S1和第二束激光S2之间具有间隔，从而允许第一束激光S1和第二束激光S2可以入射至光路径中光学镜片的不同位置。

以及，第一发光组件1011发出的第一束激光S1和第二束激光S2可以为独立的两束光，或者该第一束激光S1和第二束激光S2也可以为一束光中的两部分光，本申请实施例不做限定。在一具体实施中，第一发光组件1011可以不仅发出两束光，也可以发出三束光、四束光甚至更多，本申请实施例对第一发光组件发出的光束的个数不做限定。本申请实施例中所述的第一束激光和第二束激光可以为第一发光组件发出的多束光中的任意两束光，对于第一发光组件发出其他个数束光的情况均可以参考对该第一束激光和第二束激光的介绍，本申请实施例不再赘述。

如图9所示，第一合光镜片102，倾斜于荧光轮103的轮面设置，包括至少一个透射区。如图6所示，在本申请示例中，对应于第一束激光和第二束激光，第一合光镜片102包括两个透射区，其中，第一透射区位于第一合光镜片102远离荧光轮103的一端，第一反射区位于第一合光镜片102靠近荧光轮103的一端，而第二透射区和第二反射区则位于第一反射区和第一透射区之间。

在一种具体实施中，经第一透射区透射的激光光束照射至荧光轮上后，随轮的旋转，或被反射，或激发荧光轮产生荧光，均可被荧光轮反射后入射到达第一反射区，以及，经第二透射区透射的激光光束照射至荧光轮上后，同理也是或被反射，或激发荧光轮产生荧光，均可被荧光轮反射后入射到达第二反射区。

如图9中所示，第一束激光S1和第二束激光S2分别透射通过第一合光镜片102的不同透射区(如第一透射区1021a和第二透射区1021b)，以及，第一束激光S1和第二束激光S2均通过会聚镜组105会聚后入射至荧光轮103。也即是，第一束激光S1和第二束激光S2通过第一合光镜片102的不同透射区射向会聚镜组105，进而通过会聚镜组105会聚后入射至荧光轮103。

随荧光轮103旋转，当荧光区接收第一束激光S1和第二束激光S2的照射时，荧光区受激发产生的荧光被荧光轮103反射，并透射通过会聚镜组105；第一合光镜片102还包括多个反射区(如第一反射区1022a和第二反射区1022b)，经会聚镜组105透射的荧光分别入射至第一合光镜片102的不同反射区，第一合光镜片102不同的反射区将荧光朝向出光口方向反射。此时该第一束激光和第二束激光也即是荧光的激发光束，该荧光区被激发 射出的荧光可以称为受激光束。在一具体实施中，光源组件10的出光口方向(如图2-1中的x方向)可以垂直于第一合光镜片102、会聚镜组105和荧光轮103的排布方向(也即y方向)。

当荧光轮103的反射区接收第一束激光S1和第二束激光S2的照射时，第一束激光S1和第二束激光S2被荧光轮103的反射区反射并再次透射通过会聚镜组105后，入射至第一合光镜片102的不同反射区，第一合光镜片102的该不同反射区将第一束激光S1和第二束激光S2朝向出光口方向反射。如图1-2所示，第一束激光S1被荧光轮103的反射区反射并再次透射通过会聚镜组105后，入射至第一合光镜片102的第一反射区1022a；第二束激光S2被荧光轮103的反射区反射并再次透射通过会聚镜组105后，入射至第一合光镜片102的第二反射区1022b。

其中，第一合光镜片102的透射区或反射区间隔设置。例如，第一合光镜片102的透射区和反射区可以交替设置。如图13中第一透射区10112a和第二透射区10112b之间间隔有第二反射区1022b，第一反射区1022a和第二反射区1022b之间间隔有第二透射区1021b。

第一合光镜片102中的透射区可以透射第一发光组件1011发出的光(如第一束激光和第二束激光)，第一合光镜片102中的反射区可以将射入的光(荧光、第一束激光、第二束激光)均反射至光源组件10的出光口。

会聚镜组105将这两束光束均进行会聚至荧光轮103的正面，形成一个较小的激发光斑。

当荧光轮103的反射区接收第一束激光S1和第二束激光S2的照射时，第一束激光S1和第二束激光S2可被荧光轮103的反射区反射，并再次透射通过会聚镜组105后入射至第一合光镜片102的第一反射区1022a和第二反射区1022b。

在一具体实施中，第一束激光S1和第二束激光S1入射至会聚镜组105上的镜面位置与在荧光轮上的会聚位置各自的连线，与会聚镜组105的光轴h所成的夹角不同。

以及，第一束激光S1和第二束激光S2均不通过会聚镜组105的光轴，且两束激光也不关于会聚镜组105的光轴h对称。

如会聚镜组中第一束激光射向的位置与第一束激光在荧光轮上的会聚位置的连线为第一连线，该第一连线与会聚镜组的光轴的夹角为第一夹角；会聚镜组中第二束激光射向的位置与第二束激光在荧光轮上的会聚位置的连线为第二连线，该第二连线与缩束镜组的光轴的夹角为第二夹角；该第一夹角不同于第二夹角。示例地，请继续参考图1-2，第一束激光S1与会聚镜组102的光轴h形成的第一夹角为角α，第二束激光S2与会聚镜组102的光轴h形成的第二夹角为角β，α＞β。这样，第一束激光与第二束激光可以以不同的入射角度入射至会聚镜组的镜面，比如，会聚镜组的第一片透镜的凸面，但根据反射原理，第一束激光和第二束激光各自的反射光路将不会重叠，从而被荧光轮反射区反射的第一束激光和第二束激光可以沿不同的反射光路分别入射第一反射区1022a和第二反射区1022b，并被上述两个反射部件反射，比如朝向第二合光镜片出射。

上述会聚镜组的第一片透镜是指会聚镜组中先接受激光入射的透镜。

以及，为了实现上述图9及图1-2、图1-3所示的激发光路，当第一合光镜片仅包括一个透射区时，即仅包括位于两个反射区之间的第二透射区时，第一束激光和第二束激光两者之一还可以可从第一合光镜片的第一反射区和第二反射区之间的第二透射区透过，而另一从第一反射区或第二反射区远离该第二透射区的一侧透过，比如可以视为从这两个反射 区中某一个反射区的外侧透过。

以及，如图9所示，第一发光组件1011的出光面与荧光轮103的轮面垂直，而不是相向平行。沿第一发光组件1011的出光面方向还设置有转折镜片108，用于将第一发光组件发出的光束反射向荧光轮103的轮面方向。

在具体实施中，第一发光组件1011可以为MCL型激光器1011，激光器1011的出光面可以与荧光轮103的轮面或受光面垂直。

光源组件10还可以包括多个转折镜片108，该多个转折镜片108可以沿激光器1011的出光方向排布，该多个转折镜片108用于反射激光器10出射的光束以形成多束光。该多个转折镜片108与激光器1011的出光面的距离可以均不同。如图3-2所示，该多个转折镜片108可以包括两个转折镜片，该两个转折镜片分别用于反射激光器1011出射的光束中的不同部分，以形成第一束激光S1和第二束激光S2，且第一束激光S1和第二束激光S2之间具有间隙。

示例地，每个转折镜片与激光器的出光面的距离可以包括：该转折镜片靠近激光器的表面中的任一点与该出光面的距离。该多个转折镜片可以满足：任意两个转折镜片中，一个转折镜片在激光器的出光面上的至少部分正投影，位于另一个转折镜片在激光器的出光面上的正投影之外；该一个转折镜片中的点与激光器的最小间距可以大于另一个转折镜片中的点与激光器的最大间距。故每个转折镜片靠近激光器的表面中的任一点与激光器的距离，均不同于其他转折镜片靠近激光器的表面中所有点与激光器的距离。

在一具体实施中，转折镜片的各个表面可以均为反光面，或者转折镜片中也可以仅朝向激光器1011的表面为反光面。本申请实施例中转折镜片的个数可以为大于或等于1的整数，图9中以光源组件10包括两个转折镜片为例进行示意，在一具体实施中，该转折镜片的个数也可以为一个、三个、四个或更多。光源组件仅包括一个转折镜片时，该转折镜片可以用于调整激光器发出的激光的传输方向。在光源组件包括多个转折镜片时，该多个转折镜片可以用于对激光器发出的激光进行分束，且还可以通过调整各个转折镜片的位置调整分束得到的各束激光之间的距离。

示例地，如图5-1和图5-2所示，激光器1011可以发出至少两束激光，该至少两束激光可以射向两个转折镜片108，每个转折镜片108可以分别反射该一束激光中射向该转折镜片108的部分激光，进而该两个转折镜片108可以将该一束激光分成第一束激光S1和第二束激光S2。

激光器1011也可以发出多束激光，比如四束或者更多束，可以通过将这些多束激光光束分别射向两个转折镜片108，每个转折镜片108反射输出形成一束激光光束。

如图5-1和图5-2所示，光源组件中两个转折镜片108在x方向(也即激光器1011的出光方向)上的间距越大，对激光器1011发出的激光进行分束得到的该两束激光的间距就越大。故可以通过调整各个转折镜片108在激光器1011的出光方向上的间距，来调整各个转折镜片108射出的各束激光之间的间距，从而达到入射至光学镜片上不同位置的目的。

图10示出了另一种光源组件的光路原理示意图。与图9所示例不同的是，在本示例中，第一发光组件1011未设置转折镜片，而第二发光组件1012的摆放方式与图9所示例中相比较发生了90度改变，因此需要设置反射镜片110，将第三光束S3引导至第二合光镜片109的反射面。

以及，反射镜片10也可以是反射式振动镜片，可以在改变第三束激光光路方向的同 时，还能够对激光光束进行能量匀化，减轻散斑效应。

以及，为了达到减轻散斑效应的目的，反射镜片10还可以是旋转的反射式扩散片结构。

且经过扩束的第三束激光还利于与具有间隙从而光斑较大的第一束激光、第二束激光、第一荧光、第二荧光进行混合，光斑尺寸相差较小时，混光光斑的色彩均匀度也会更佳。

以及，图11还示出了另一种光源组件的光路原理示意图。在图11中，针对第一发光组件1011的设置可参见图9中的相关介绍，针对第二发光组件1012的设置可参见图2中的相关介绍，在此不再赘述。图11采用上述光源组件的架构下，可以利用转折镜片108较便利的实现第一束激光和第二束激光入射至同一光学镜片的不同位置，进而实现高功率激发下产生较高亮度的荧光。以及，图11中采用第二发光组件设置反射式振动部件或反射式旋转部件的方式时，利于减轻第二发光组件的散斑效应，且利于不同颜色的光斑均匀合光。

以及，图12示出了又一种光源组件的光路原理示意图。与图11中不同的是，在图12中，在第一发光组件1011发出的激光光束透射通过第一合光镜片102之前，还经过缩束镜组106。位于第一发光组件1011和第一反射区1022a、第二反射区1022b之间，用于缩小从第一发光组件发出的第一束激光和第二束激光的光斑。该缩束镜组106可以使射出的激光的光束相比射入的激光的光束更细，便于通过后面光路中镜片。

在一具体实施中，该缩束镜组106可以为望远镜镜组，该缩束镜组106可以包括一个凸透镜1061和一个凹透镜1062。在一具体实施中，缩束镜组106的光轴与会聚镜组105的光轴可以共线或重合。

在一具体实施中，第一束激光和第二束激光入射至缩束镜组106的镜面位置不同，且第一束激光、第二束激光均不通过缩束镜组的光轴。

在一具体实施中，第一束激光和第二束激光入射至缩束镜组106的镜面位置可以不关于缩束镜组106的光轴对称。

需要说明的是，当第一束激光和第二束激光入射至会聚镜组105的镜面位置不同时，由于缩束镜组和会聚镜组共轴，虽然对激光光束具有缩小光斑面积的作用，但是，未缩束前的第一束激光和第二束激光入射至缩束镜组106时，也同样的入射至缩束镜组106镜面的不同位置，从而也不关于缩束镜组106的光轴对称。

具体地，在图12所示的光源组件图示中，激光器1011可以发出两束光，并经过转折镜片108的转折作用，形成两束射向缩束镜组106的激光光束。第一束激光和第二束激光均不通过缩束镜组6的光轴，经过缩束镜组106的缩束，第一束激光和第二束激光的光束均变细，并避开第一反射区1022a和第二反射区1022b，射向会聚镜组105。会聚镜组105和缩束镜组的光轴重合，经过缩束的第一束激光和第二束激光照射至会聚镜组镜面的不同位置，并经过会聚后入射荧光轮的同一光斑位置，对荧光轮103的荧光区进行激发，或者被荧光轮103的反射区反射。

无论是被荧光轮反射回的第一束激光、第二束激光，还是被荧光轮反射回的第一荧光和第二荧光，时序性地射向第一反射区1022a、第二反射区1022b，并被该两个反射部反射向第二合光镜片，形成时序性的照明光束。

以及，本申请实施例中光源组件10还可以包括：第三镜片107。第一束激光和第二束激光透射通过缩束镜组105且入射荧光轮103之前还经过第三镜片107，该第三镜片107 可以为匀光镜片，比如可以为扩散片。该第三镜片107可以位于缩束镜组106与第一反射区1022a、第二反射区1022b之间。激光器发出的激光通过缩束镜组106进行光束缩束后向第三镜片107出射，第三镜片107可以对射入的两束不同的激光进行匀化后出射，能量密度匀化的激发光束有利于提高荧光激发的转换效率。

在一具体实施中，第三镜片也可以是复眼透镜。

需要说明的是，相关技术中投影设备进行投影显示时通常会产生散斑效应。散斑效应指的是相干光源发出的两束激光在照射粗糙的物体(如投影设备的屏幕)发生散射后，该两束激光就会在空间中产生干涉，最终在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的效应。散斑效应使得投影图像的显示效果较差，且明暗相间的这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕感，用户的观看体验较差。而本申请实施例中，第一发光组件发出的激光可以在扩散片或复眼透镜的作用下变得较为均匀，进而将这些激光用于投影产生的干涉较弱，可以减弱投影设备进行投影显示时的散斑效应，避免投影图像变花，提高投影图像的显示效果，避免人眼观看产生的眩晕感。

本申请实施例中，第一束光和第二束光穿过第一合光镜片102射向荧光轮103的反射区后，该荧光轮103的反射区可以将该第一束光和第二束光反射至第一合光镜片102中的不同反射区，进而第一合光镜片102中的不同反射区可以将该第一束光和第二束光反射至出光口。第一束光和第二束光穿过第一合光镜片102射向荧光轮103的荧光区后，该荧光区可以在该第一束光和第二束光的激发下发出荧光，且将该荧光射至第一合光镜片102中的反射区，进而第一合光镜片102中的反射区可以将该荧光反射至出光口。

需要说明的是，上述示例中仅以第一发光组件1011发出的第一束光和第二束光，分别透过第一合光镜片102的第一透射区1021a和第二透射区1021b，进而射向荧光轮103的反射区的情况，对光线的传输过程进行示意。此种情况中，荧光轮103的反射区反射的光线可以仅射向第一合光镜片102中的反射区，如第一束光射向第一反射区1022a，第二束光射向第二反射区1022b。在一具体实施中，对于第一发光组件101发出的光射向荧光轮103的荧光区的情况，该荧光区发出的荧光可以既射向第一合光镜片102中的反射区，还可以射向第一合光镜片102中的透射区，本申请实施例未对此种情况的光线传输过程进行示意。

在一具体实施中，第一发光组件发出的激光、第二发光组件发出的激光以及荧光区发出的荧光的颜色可以均不同。如第一发光组件可以发出蓝色激光，即第一束光和第二束光均为蓝色激光；第二发光组件可以发出红色激光，即第三束光为红色激光；荧光区发出绿色荧光和黄色荧光中的至少一种。在一具体实施中，第一发光组件发出的激光、第二发光组件发出的激光以及荧光区发出的荧光也可以为其他颜色，本申请实施例不做限定。

在本申请方案的上述一个及多个实施例中，第一发光组件发出的第一束激光和第二束激光均作为激发光，并射向会聚镜组镜面的不同位置，不关于会聚镜组的光轴对称，可以激发荧光轮产生不同出射方向的第一荧光和第二荧光。

由于激光光束为高能光束，如果期望以提高单束激光光束的能量密度来提高荧光的发光功率，不但会给光路中的光学镜片带来不可靠性和较高耐热要求，导致光路架构成本的增加，还有可能因为高能量密度的光束的照射给荧光轮带来散热的问题，反而降低荧光转换效率。

在本申请技术方案中，将激光激发光束设置为两束，对于设置于激发光路中的镜片来 说，不同的两束光照射至镜片的不同位置，可以减轻镜片局部长期受高能光束照射带来的老化或者性能下降问题。

以及，通过将两束激光照射至会聚镜组的不同位置，进而入射至荧光轮的方向也不同，当会聚于荧光轮的反射区时，两束激光光束被反射后再次透过准直镜组后按照反射定律进行出射，从而两束激光光束入射到不同的反射部件，并被不同的反射部件反射。

以及，同理地，将两束激光照射至会聚镜组的不同位置，进而入射至荧光轮的方向也不同，当会聚于荧光轮的荧光区时，该两束激光激发荧光区产生两束荧光，两束荧光被荧光轮轮反射后也经会聚镜组射向不同的反射部件。反射部件可以分时的将两束激光光束和荧光光束向同一方向反射，以完成合光。

如此一来，随着荧光轮的转动时序，光源组件可以时序性输出蓝色激光光束和荧光光束。

并且，对于第二发光组件，可以在上述第一发光组件不点亮的时候发出第三束激光，直接射向第二合光镜片，从而可以与前述的蓝色激光光束，荧光光束共同形成光源的三基色或四基色输出。

在本申请技术方案中，第一合光镜片既作为第一发光组件发出的第一束激光、第二束激光的入射至荧光轮的引导部件，同时还作为第一束激光和第二束激光被荧光轮反射后的光接收部件，并被同向合光，因此，第一合光镜片在荧光激发过程中进行了复用。

以及，通过在第一发光组件的出光面设置转折镜片，通过转折镜片距离出光面的远近，来调节第一束激光和第二束激光之间的间距，从而改变两束激光入射至光学镜片镜面上的位置，实现两束激光相对于镜片光轴的不对称设置。

基于上述不对称设置，从而使得两个激发光路不会重叠，且提高了镜片区域的利用率，既能够提高激发功率，还不会增加对光学镜片局部的耐受度要求。

以及，在本申请技术方案中，荧光轮上设置有激光反射区，与相关技术中设置激光透射区进而需要设置中继回路系统相比，本申请方案中的光源组件光学部件少，光路架构紧凑，在实现较高发光功率的同时还能够兼顾光源组件的小型化。

以及，作为上述实施例的改进或变型，在一具体实施中，光源组件10的出光口方向还可以设置集光部件，或者，依次设置会聚透镜104和集光部件，完成经第二合光镜片时序性反射的荧光、激光光束的收集，作为光源组件的输出。

以及，在本申请实施例中，第一发光组件和第二发光组件均可以采用MCL激光器，包括多颗发光芯片。

以及，本申请实施例还提供了一种激光投影设备，如图7所示的超短焦激光投影设备示意图，该投影设备斜向上投射至光学屏幕进行成像，投影设备距离光学屏幕所在的平面距离较近，可以较小的投射比实现大尺寸的投影显示。

以及，图6示出了一种激光投影设备的投影光路示意图。如图6所示，光源组件100输出的光束入射至光机200中，光机200再将光束入射至镜头300。

光源组件100还包括多个光学镜片，对激光光束和荧光光束进行合光和会聚。光源组件100可以是上述任一实施例的光源组件技术方案。在此不再赘述。

从光源组件100出射的光束入射至光机200，通常匀化部件，比如光导管位于光机200的前端，用于接收光源的照明光束，具有混光和匀化的作用，且光导管的出口为矩形，对 光斑具有整形效果。光机200中还包括多片透镜组，TIR或RTIR棱镜用于形成照明光路，将光束入射至核心关键器件-光阀，光阀调制光束后入射镜头300的透镜组中进行成像。

根据投影架构的不同，光阀可以包括很多种，比如LCOS，LCD或者DMD，在本示例中，应用DLP(Digital Light Processing)投影架构，光阀为DMD芯片或称数字微镜阵列。在光源100的光束达到光阀DMD之前，还会经过光机照明光路的整形，使照明光束符合DMD所要求的照明尺寸和入射角度。DMD表面包括成千上万个微小反射镜，每个小反射镜可单独受驱动进行偏转，比如TI提供的DMD芯片中，可进行正负12度或者正负17度的偏转。其中，正的偏转角度反射出的光，称之为ON光，负的偏转角度反射出的光，称之为OFF光，OFF光为无效光，通常打到壳体上或者设置吸光装置吸收掉。ON光是DMD光阀表面的微小反射镜接收照明光束照射，并通过正的偏转角度射入镜头300的有效光束，用于投影成像。光源组件100出射的照明光束的质量直接影响了照射到光阀DMD表面的光束质量，从而经过镜头300投影成像后反映到投影画面上。

在本示例中，镜头300为超短焦投影镜头，经光阀调制后的光束进入镜头最终是沿着斜向上出射的，这有别于传统的长焦投影中投影光束光轴位于投影画面中垂线的出光方式，超短焦投影镜头相对于投影画面通常具有120％～150％的偏移量，这种投射方式具有较小的投射比(可理解为投影主机距离投影屏幕的距离与投影画面对角线的尺寸的比值)，比如0.2左右甚至更小，能够使得投影设备与投影屏幕距离较近，从而适合于家用，但这种出光方式也决定了光束具有较高的均匀性，否则，相比于传统的长焦投影，投影画面的亮度或色度不均匀性会更为明显。

在本示例中，当采用一个DMD光阀部件时，光源100可以时序性输出三基色，根据三色混光原理，人眼是分辨不到某一时刻光的颜色的，感知到的仍然是混合的白光。而当应用多片光阀部件，比如三个DMD，或者三片式LCD液晶光阀，光源100中的三色基色光可同时点亮输出白光。

本申请实施例提供的投影设备由于应用上述多个实施例中的光源组件，上述光源组件取消了蓝光回路，以较少的光学镜片和紧凑的光学架构实现至少三色光的输出，在上述光源组件小型化的基础上，也利于实现激光投影设备光学引擎结构的小型化，并且还可以为投影设备内的其他结构的排布带来便利，比如该其他结构可以包括散热结构或电路板。

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 (13)

1. 一种光源组件，其特征在于，包括：

   第一发光组件，用于发出第一束激光和第二束激光；

   第二发光组件，用于发出第三束激光，所述第三束激光的颜色不同于所述第一束激光和所述第二束激光；

   荧光轮，设置有荧光区和反射区；

   会聚镜组，用于将所述第一束激光和所述第二束激光会聚入射所述荧光轮；

   随所述荧光轮旋转，当所述荧光区接收所述第一束激光和第二束激光的照射时，所述荧光区能够受激分别产生第一荧光和第二荧光；

   所述第一荧光和所述第二荧光均被所述荧光轮反射，并透射通过所述会聚镜组后分别入射第一反射部和第二反射部，并分别被所述第一反射部和所述第二反射部反射向光源组件的出光口方向；

   所述第一反射部和所述第二反射部互相平行且具有间隔；

   当所述荧光轮的反射区接收所述第一束激光和第二束激光的照射时，所述第一束激光和所述第二束激光被所述荧光轮的反射区反射后，再次透射通过所述会聚镜组后入射至所述第一反射部和所述第二反射部，并被所述第一反射部和所述第二反射部反射向光源组件的出光口方向；

   所述第三束激光至少通过所述第一反射部和所述第二反射部之间的间隔射向所述光源组件的出光口方向。
2. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一发光组件的出光方向上设置有转折镜片，所述转折镜片用于将所述第一发光组件发出的激光光束分离形成所述第一束激光和所述第二束激光。
3. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一束激光和所述第二束激光两者之一从所述第一反射部和第二反射部之间的间隔透过，另一从所述第一反射部或第二反射部的远离所述间隔的一侧透过，均射向所述荧光轮。
4. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一束激光和所述第二束激光入射至所述会聚镜组上的镜面位置和在所述荧光轮上的会聚位置各自的连线，与所述会聚镜组的光轴所成的夹角不同。
5. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一束激光和第二束激光入射至所述会聚镜组镜面的位置到所述会聚镜组的光轴的距离不同。
6. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一束激光和第二束激光分布于所述会聚镜组光轴的两侧且不关于所述会聚镜组的光轴对称。
7. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第三束激光还从所述第一反射部或第二反射部的远离所述间隔的一侧透过，并射向光源组件的出光口方向。
8. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括缩束镜组，用于缩小从所述第一发光组件发出的所述第一束激光和第二束激光的光斑，以及，所述缩束镜组与所述会聚镜组的光轴重合。
9. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一反射部和所述第二反射部均为反射镜；

   或者，所述第一反射部和第二反射部均为二向色镜，能够透过红光且反射除红光之外的光。
10. 根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一反射部和第二反射部均为二向色镜，能够透过红光且反射除红光之外的光，或者，能够透过红光且反射至少特定波段范围的蓝光、绿光。
11. 根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，所述转折镜片为多个，且每个所述转折镜片距离所述第一发光组件的出光面的距离不同。
12. 根据权利要求1至11任一所述的光源组件，其特征在于，所述第一束激光和所述第二束激光的波段具有重叠。
13. 一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括：权利要求1至12任一所述的光源组件，以及光机和镜头；

    所述光源组件用于向所述光机发出照明光束，所述光机用于将所述光源组件发出的照明光束进行调制，并投射至所述镜头，所述镜头用于将经所述光机调制的光光束进行成像。

Images