CN113219773B - 光源模块以及投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光源模块以及投影装置。光源模块用于提供激光光束，且包括多个激光光源单元以及聚焦透镜。多个激光光源单元包括第一激光光源单元与第二激光光源单元，分别用于提供第一激光光束与第二激光光束。聚焦透镜位于第一激光光束与第二激光光束的传递路径上，第一激光光束与第二激光光束分别沿着第一方向入射于聚焦透镜，第一激光光源单元与第二激光光源单元沿着第二方向排列。本发明实现小体积化以及简洁的光路设计，并同时兼顾散热的效能。此外，通过第一与第二合光单元的设置，而使第一、第二、第三及第四激光光束能均匀化地入射至聚光透镜的入光面的各区域上，提高收光效率，进而能使照明光束具有良好的色彩表现。

Description

光源模块以及投影装置

技术领域

本发明涉及一种光学模块以及包含上述光学模块的光学装置，且特别是涉及一种光源模块以及投影装置。

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。一般而言，这些固态光源的激发光会被投影装置中的波长转换模块上的波长转换材料转换而产生不同颜色的转换光。且为了满足色彩表现的需求，在投影装置的后段光路上会放置一滤光模块，波长转换模块上的转换光经过滤光模块后滤出预定的色光。这些色光经由光阀的调变将影像光束投影至外界。

具体而言，近年来更有将复合式激光光源技术(Multi-Colour Laser,MCL)的发光单元应用在投影装置中的主流机种上(例如光通量约为2000流明至5000流明之间的机种)。一般而言，当复合式激光光源技术的发光单元应用在投影装置的前述机种时，其发光单元的数量约为1至2颗就可以达到目标亮度。

然而，当要应用于具有高亮度需求的投影装置的机种时，复合式激光光源技术的发光单元的数量则需对应地增加。如此，投影装置中的合光光路设计的空间需求也随之增加，且由于复合式激光光源技术的电路连接、机构固定以及散热热管的连接等等配置方式的空间设计需求也需做相应的变化，以兼顾整体的光学、电路以及热传效能。如此一来，将导致整体装置的体积缩小不易，且相关光路设计以及机构配置的设计难度也会增加。

“背景技术”部分只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”部分所揭露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现有技术。在“背景技术”部分所揭露的内容，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，具有小体积与简洁的光路设计。

本发明提供一种投影装置，具有小体积与简洁的光路设计。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为实现上述之一或部份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。光源模块用于提供激光光束，且包括多个激光光源单元以及聚焦透镜。多个激光光源单元包括第一激光光源单元、第二激光光源单元、第三激光光源单元与第四激光光源单元，分别用于提供第一激光光束、第二激光光束、第三激光光束与第四激光光束。聚焦透镜位于第一激光光束与第二激光光束的传递路径上，其中第一激光光束与第二激光光束分别沿着第一方向入射于聚焦透镜，第一激光光源单元与第二激光光源单元沿着第二方向排列且以上下错位方式排列，且沿第三方向观看时，第一激光光源单元与第二激光光源单元不重叠，第一方向、第二方向以及第三方向彼此垂直，且第三激光光源单元朝向第二方向的反方向，第四激光光源单元朝向第二方向，且沿第一方向观看时，第三激光光源单元与第四激光光源单元不重叠；第一合光单元，对应于第一激光光源单元与第四激光光源单元设置，其中第一合光单元具有第一反射区，第一反射区位于第四激光光束的传递路径上，第四激光光束经由第一反射区反射至聚焦透镜；以及第二合光单元，对应于第二激光光源单元与第三激光光源单元设置，其中第二合光单元具有第二反射区，第二反射区位于第三激光光束的传递路径上，第三激光光束经由第二反射区反射至聚焦透镜，其中第一合光单元还具有第一透射区，第一透射区位于第一激光光束的传递路径上，第二合光单元还具有第二透射区，第二透射区位于第二激光光束的传递路径上且不在第一激光光束的传递路径上。

为实现上述之一或部份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。投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头。照明系统适于提供照明光束，且包括前述的光源模块。光阀设置于照明光束的传递路径上，适于将照明光束转换为影像光束。投影镜头设置于影像光束的传递路径上，适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激光光源单元与第二激光光源单元的错位排列方式的设置，而使第一激光光源单元与第二激光光源单元能被设置于同一平面上，并拥有各自独立的散热模块及其热管，而能藉此实现投影装置与光源模块的小体积化，并具有简洁的光路设计。此外，投影装置与光源模块通过第一合光单元与第二合光单元的设置，而使第一激光光束、第二激光光束、第三激光光束以及第四激光光束能均匀化地入射至聚光透镜的入光面的各区域上，而提高收光效率，进而能使照明光束具有良好的色彩表现。

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架构示意图。

图2A是图1的光源模块的立体结构图。

图2B是图1的光源模块的上视图。

图2C是图1的光源模块的前视图。

图3A与图3C是图2A的第一激光光源单元与第二激光光源单元的不同架构示意图。

图3B是图2A的各激光光源单元的立体图。

图3D是图2A的第一合光单元或第二合光单元的架构示意图。

图4A至图4B是本发明另一实施例的第一合光单元与第二合光单元的架构示意图。

图5A至图5B是本发明又一实施例的第一合光单元与第二合光单元的架构示意图。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图之较佳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架构示意图。请参照图1，投影装置200包括照明系统LS、光阀210以及投影镜头220。照明系统LS适于提供照明光束70。光阀210设置于照明光束70的传递路径上，适于将照明光束70转换为影像光束80。投影镜头220设置于影像光束80的传递路径上，适于将影像光束80投影出投影装置200。在本实施例中，光阀210的数量为一个，但本发明不以此为限，在其他实施例中，光阀210的数量也可为多个。此外，在本实施例中，光阀210可为数字微镜元件(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也可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。

具体而言，如图1所示，在本实施例中，照明系统LS包括光源模块100、波长转换模块PM以及滤光模块FM。以下将搭配图2A至图3D对光源模块100的结构进行进一步的说明。

请参照图2A至图3D，图2A是图1的光源模块的立体结构图。图2B是图1的光源模块的上视图。图2C是图1的光源模块的前视图。图3A与图3C是图2A的第一激光光源单元与第二激光光源单元的不同架构示意图。图3B是图2A的各激光光源单元的立体图。图3D是图2A的第一合光单元或第二合光单元的架构示意图。具体而言，如图2A至图2C所示，在本实施例中，光源模块100用于提供激光光束50(绘示于图1)，且包括多个激光光源单元110、第一合光单元120以及第二合光单元130以及聚焦透镜140。

更具体而言，如图2A至图2C所示，在本实施例中，多个激光光源单元110包括第一激光光源单元111、第二激光光源单元112、第三激光光源单元113以及第四激光光源单元114(以下，若对第一激光光源单元111、第二激光光源单元112、第三激光光源单元113以及第四激光光源单元114的共同特征进行说明时，则以激光光源单元LU表示)。举例而言，在本实施例中，激光光源单元LU可为复合式激光光源单元(Multi-Colour Laser,MCL)。

请参照图3A至图3C，在本实施例中，激光光源单元LU可包括多个沿着一排列方向DA排列的发光元件LE，其中在同一列上的发光元件LE彼此串联。以图3B为例，同一列上具有5个发光元件LE，但本发明不以此为限。此外，如图3B所示，激光光源单元LU旁会有多个针脚PN，以接收从电路板上传来的信号。

并且，如图2B所示，在本实施例中，第一激光光源单元111、第二激光光源单元112、第三激光光源单元113以及第四激光光源单元114分别用于提供第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4。在本实施例中，第一激光光源单元111、第二激光光源单元112、第三激光光源单元113以及第四激光光源单元114所包括的发光元件LE可为相同或不同的激光二极管，而第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4可为单色的蓝光激光光束，但本实施例不以此为限。在其他实施例中，第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4中的亦可为包含多种颜色的激光光束，以在增益亮度的同时，也可提供丰富的色彩表现，而提升影像画面的质量。

更具体而言，如图2A至图2C所示，在本实施例中，具有沿着第一方向D1延伸的第一轴线，沿着第二方向D2延伸的第二轴线，沿着第三方向D3延伸的第三轴线，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112面向聚焦透镜140，第一激光光束50L1与第二激光光束50L2分别沿着第一方向D1入射于聚焦透镜140，且第一激光光源单元111与第二激光光源单元112沿着第二方向D2排列，且沿第三方向D3观看时，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112不重叠。换言之，第一激光光源单元111在第二轴线(沿第二方向D2延伸)上的投影与第二激光光源单元112在第二轴线(沿第二方向D2延伸)上的投影不重叠。并且，如图3A所示，第一激光光源单元111包括第一侧区域RS1，第二激光光源单元112包括第二侧区域RS2，且沿第二方向D2观看时，第一侧区域RS1重叠于第二侧区域RS2。换言之，第一侧区域RS1在第三轴线(沿第三方向D3延伸)上的投影重叠于第二侧区域RS2在第三轴线(沿第三方向D3延伸)上的投影。

更详细而言，为了便于描述光源模块100中各元件或结构的方向，如图2B至图2C所示，以下定义一直角坐标系，其中此直角坐标系以聚焦透镜140的中心为原点O，其x轴实质上平行于第二方向D2(即第二轴线)，y轴实质上平行于第三方向D3(即第三轴线)，而z轴实质上平行于第一方向D1(即第一轴线)。也就是说，在本实施例中，第一方向D1、第二方向D2以及第三方向D3彼此垂直。但上述的直角坐标系仅是参考附加图式的坐标。因此，使用的坐标用语是用来说明并非用来限制本发明。

如此，如图3A所示，在本实施例中，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112可为在第二方向D2上紧密地上下错位排列或是在公差范围内上下错位排列。举例而言，在本实施例中，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112在第二方向D2上的最短距离d1的范围小于等于2毫米。如此，可缩小系统体积并避免组装上的公差。

另一方面，如图2A至图2C与图3A所示，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112位于同一平面P的同一侧上。第一方向D1垂直于平面P，且第二方向D2与第三方向D3平行于平面P。如此，可有利散热模块TM1及散热模块TM2的配置。举例而言，在本实施例中，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112被设置于同一基板上或其他元件(如散热模块TM1、散热模块TM2)的表面上。如此，将可简易地进行散热模块TM1及散热模块TM2的设置。

进一步而言，在本实施例中，散热模块TM1及散热模块TM2可分别与第一激光光源单元111以及第二激光光源单元112连接，而分别设置第一激光光源单元111以及第二激光光源单元112的背后。更进一步而言，如图3A所示，散热模块TM1与散热模块TM2分别具有多条热管HP，这些热管HP沿着一延伸方向DE延伸。在本实施例中，发光元件LE的排列方向DA可与热管HP的延伸方向DE平行，但本实施例不以此为限。

更进一步而言，如图3A所示，第一激光光源单元111包括第一固定部111F，且第二激光光源单元112包括第二固定部112F。更具体而言，第一激光光源单元111与第二激光光源单元112藉由第一固定部111F与第二固定部112F的配置分别固定在散热模块TM1与散热模块TM2上。举例而言，第一固定部111F与第二固定部112F可为螺丝，而可使第一激光光源单元111与第二激光光源单元112分别锁附于散热模块TM1与散热模块TM2上。

并且，如图3A所示，在本实施例中，散热模块TM1的热管HP与散热模块TM2的热管HP的配置区域需避开第一固定部111F与第二固定部112F，以免影响机构的配置。更具体而言，散热模块TM1的热管HP位于第一固定部111F的下方，而散热模块TM2的热管HP位于第二固定部112F的上方。换言之，在本实施例中，第一激光光源单元111以及第二激光光源单元112拥有各自独立的散热模块TM1、散热模块TM2及其热管HP。如此，相较于习知中将两个激光光源单元并排且共享同一散热模块的热管的情况，第一激光光源单元111以及第二激光光源单元112可透过各自独立的散热模块TM1、散热模块TM2分别使热发散至不同侧，而可提高散热的效果。

另一方面，如图3A所示，第一固定部111F位于第一侧区域RS1中，第二固定部112F位于第二侧区域RS2中，换言之，第一固定部111F与第二固定部112F在第三轴线(沿第三方向D3延伸)上的投影位于图3A所示的重叠区域RO上。如此，沿第二方向D2观看时，由于第一固定部111F与第二固定部112F实质在第三轴线(沿第三方向D3延伸)有所重叠，因此可进一步地缩小系统体积。举例而言，如图3A所示，第一固定部111F的中心线与第二固定部112F的中心线较佳为在第三轴线(沿第三方向D3延伸)上对齐，即，第一固定部111F的中心线在第三轴线(沿第三方向D3延伸)上的投影与第二固定部112F的中心线在第三轴线(沿第三方向D3延伸)上的投影的最短距离为0。如此，可在缩小系统体积的同时，也使热管HP的配置面积最大化，而可同时兼顾散热的效能，但本发明不以此为限。举例而言，如图3C所示，第一固定部111F与第二固定部112F亦可有些微的错位，而仍能达到类似的散热效果。详细而言，如图3C所示，第一固定部111F的中心线与第二固定部112F的中心线在第三方向D3上的最短距离d2的范围小于等于8毫米。如此，可进一步地缩小系统体积。

接着，如图2B至图2C所示，第三激光光源单元113面向第二方向D2的一侧，第四激光光源单元114面向第二方向D2的另一侧。更详细而言，第三激光光源单元113面向负X轴的方向，第四激光光源单元114面向正X轴的方向，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，第三激光光源单元113与第四激光光源单元114的配置方向亦可相反。

并且，如图2A至图2C所示，第一合光单元120对应于第一激光光源单元111与第四激光光源单元114设置，其中第一合光单元120具有第一透射区TR1与第一反射区RR1。第二合光单元130对应于第二激光光源单元112与第三激光光源单元113设置，其中第二合光单元130具有第二透射区TR2与第二反射区RR2。举例而言，在本实施例中，第一合光单元120的第一反射区RR1与第二合光单元130的第二反射区RR2由反射基板或涂有高反射镀膜的基板所构成。另一方面，第一合光单元120的第一透射区TR1实质上为位于第一外框121的下方的未设置光学元件的区域，而第二合光单元130的第二透射区TR2实质上为位于第二外框132的上方的未设置光学元件的区域。图2A中以虚线绘示的第一透射区TR1与第二透射区TR2系用于供比对其在图中的位置，并非指该处设置有光学元件。

并且，如图3D所示，在本实施例中，第一合光单元120还可选择性地包括第一外框121，第一外框121环绕第一反射区RR1，第二合光单元130也可选择性地包括第二外框132，第二外框132环绕第二反射区RR2。具体而言，在本实施例中，第一外框121与第二外框132的功能主要是便于调整第一合光单元120与第二合光单元130相对于各激光光源单元LU的角度以及位置。具体而言，在本实施例中，可通过致动器与第一外框121与第二外框132连接，而自上下方同时调整或者是由后方调整第一合光单元120与第二合光单元130。举例而言，第一合光单元120与第四激光光源单元114以及第二合光单元130与第三激光光源单元113之间的夹角分别较佳为45度，如此，可达到良好的收光效率

在上述配置下，如图2A至图2C所示，第一透射区TR1位于第一激光光束50L1的传递路径上，第二透射区TR2位于第二激光光束50L2的传递路径上，且第一激光光束50L1与第二激光光束50L2分别穿透第一透射区TR1与第二透射区TR2，而沿着第一方向D1入射于聚焦透镜140。另一方面，第一反射区RR1位于第四激光光束50L4的传递路径上，第四激光光束50L4经由第一反射区RR1而被传递至聚焦透镜140，而第二反射区RR2位于第三激光光束50L3的传递路径上，第三激光光束50L3经由第二反射区RR2而被传递至聚焦透镜140。

进一步而言，如图2A至图2C所示，聚焦透镜140位于第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4的传递路径上。第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4分别入射于聚焦透镜140的入光面的第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域上，且第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域在以聚焦透镜140的中心为原点O的直角坐标平面的投影位置分别对应地位于直角坐标平面的第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限的各者中。举例而言，在本实施例中，第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域分别为直角坐标平面的第三象限、第一象限、第四象限以及第二象限。如此，可使第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4能均匀化地入射至聚焦透镜140的入光面的各区域上，而提高收光效率。然而，本发明不以此为限。在其他实施例中，本领域普通技术人员可视实际需求来调整第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4分别入射于聚焦透镜140的入光面的区域，而使其对应直角坐标平面的其他位置。如此，在通过聚焦透镜140后，第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4即可形成激光光束50，而入射至后续的光学模块上。

举例而言，如图1所示，在本实施例中，波长转换模块PM可位于激光光束50的传递路径上，而用于接收激光光束50。并且，波长转换模块PM包括波长转换区(未绘示)与非转换区(未绘示)。波长转换模块PM还包括第一驱动装置(未绘示)，适于使波长转换区(未绘示)与非转换区(未绘示)在不同时间中对应地进入激光光束50的照射范围内。具体而言，当激光光束50入射至波长转换模块PM的波长转换区上时，可经由波长转换区形成照明系统LS的波长转换光束60Y。在本实施例中，波长转换光束60Y例如为黄光。而当激光光束50入射至波长转换模块PM的非转换区上时，可通过波长转换模块PM而被传递至后续的光学模块上。

如图1所示，滤光模块FM位于激发光束50与波长转换光束60Y的传递路径上，且滤光模块FM具有滤光区(未绘示)与透光区(未绘示)。滤光模块FM还包括第二驱动装置(未绘示)，适于使滤光区(未绘示)在不同时间中对应地进入波长转换光束60Y的照射范围内，以例如分别过滤以形成红色色光与绿色色光。另一方面，透光区(未绘示)在不同时间中亦会对应地进入被传递至滤光模块FM的激发光束50的照射范围内，以使激发光束50穿过，而形成蓝色色光。如此，即可使激发光束50与波长转换光束60Y依时序地被转换成具有多种不同颜色的照明光束70。

此外，如图1所示，在本实施例中，照明系统LS还可选择性地包括一辅助光源AL。辅助光源AL用于发出一辅助光束60R，辅助光束60R的波段与波长转换光束60Y的波段至少部分重叠。举例而言，在本实施例中，辅助光源AL例如为红光激光光源或红光发光二极管光源，辅助光束60R为红光。并且，如图1所示，滤光模块FM也位于辅助光束60R的传递路径上。并且，透光区(未绘示)在不同时间中也会对应地进入被传递至滤光模块FM的辅助光束60R的照射范围内，以使辅助光束60R穿过，而形成红色色光。如此一来，照明系统LS通过辅助光源AL的配置，将能增加照明光束70中的红光比例，而能提升投影画面的红色色彩表现。

另一方面，如图1所示，在本实施例中，投影装置200还包括一光均匀化元件LH，位于激发光束50与波长转换光束60Y的传递路径上。在本实施例中，光均匀化元件LH包括一积分柱，但本发明不以此为限。更详细而言，如图1所示，当光束经由照明系统LS传递至光均匀化元件LH时，光均匀化元件LH可使激发光束50与波长转换光束60Y均匀化，并传递照明光束70至光阀210。

接着，如图1所示，光阀210位于照明光束70的传递路径上，且适于将照明光束70转换成影像光束80。投影镜头220位于影像光束80的传递路径上且适于将影像光束80投影至一屏幕或墙面(未绘示)上，以形成影像画面。由于照明光束70会聚在光阀210上后，光阀210依序将照明光束70转换成影像光束80传递至投影镜头220，因此，光阀210所转换出的影像光束80所被投射出的影像画面。

如此一来，在本实施例中，投影装置200与光源模块100可通过第一激光光源单元111与第二激光光源单元112的错位排列方式的配置，而使第一激光光源单元111与第二激光光源单元112能被设置于同一平面上，并拥有各自独立的散热模块TM1、散热模块TM2及其热管HP，进而能实现投影装置200与照明系统LS的小体积化以及简洁的光路设计，并同时兼顾散热的效能。此外，投影装置200与光源模块100通过第一合光单元120与第二合光单元130的设置，而使第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4能均匀化地入射至聚焦透镜140的入光面的各区域上，而提高收光效率，进而能使照明光束70具有良好的色彩表现。

值得注意的是，在图3D的实施例中，第一合光单元120与第二合光单元130虽以第一外框121环绕第一反射区RR1以及第二外框132环绕第二反射区RR2为例示，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，第一外框121也可环绕第一反射区RR1与第一透射区TR1，第二外框132也可环绕第二反射区RR2与第一透射区TR1。任何所属领域普通技术人员在参照本发明之后，当可对其结构作适当的更动，而使其达到与前述投影装置200类似的效果与优点，惟其仍应属于本发明的范畴内。以下将另举部分实施例作为说明。

图4A至图4B是本发明另一实施例的第一合光单元与第二合光单元的架构示意图。图5A至图5B是本发明又一实施例的第一合光单元与第二合光单元的架构示意图。在本实施例中，如图4A与图5A所示，第一合光单元420、520与第一合光单元120类似，如图4B与图5B所示，第二合光单元430、530与第二合光单元130类似，差异如下所述。如图4A与图5A所示，第一合光单元420、520还包括第一外框421、521，第一外框421、521环绕第一透射区TR1与第一反射区RR1组合而成的第一合光区域CR1，并且，如图4B与图5B所示，第二外框432、532环绕第二透射区TR2与第二反射区RR2组合而成的第二合光区域CR2。

另一方面，如图4A与图4B所示，第一合光单元420的第一透射区TR1与第二合光单元430的第二透射区TR2由透光基板所构成，而分别与第一外框421与第二外框432连接。或是，如图5A与图5B所示，第一合光单元520的第一透射区TR1与第二合光单元530的所述第二透射区TR2可不存在任何光学元件，也就是说，第一外框521与第二外框532可通过形成镂空结构而分别形成第一合光单元520的第一透射区TR1与第二合光单元530的第二透射区TR2。

如此，当第一合光单元420、520与第二合光单元430、530应用至前述的光源模块100与投影装置200时，第一合光单元420、520与第二合光单元430、530亦可分别通过第一外框421、521与第二外框432、532的配置，来达到前述调整第一合光单元420、520与第二合光单元430、530相对于各激光光源单元LU的角度以及位置的功能，而能达到与前述的第一合光单元120与第二合光单元130类似的效果与优点，在此就不再赘述。并且，当第一合光单元420、520与第二合光单元430、530应用至前述的光源模块100与投影装置200时，也能使光源模块100与投影装置200达到类似的效果与优点，在此就不再赘述。

另一方面，在前述的实施例中，投影装置200虽以具有波长转换模块PM以及滤光模块FM为例示，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，当本实施例的光源模块100同时包括红光激光二极管、绿光激光二极管以及蓝光激光二极管时，投影装置200也可省略波长转换模块PM以及滤光模块FM，而以光源模块100通过第一激光光束50L1、第二激光光束50L2、第三激光光束50L3以及第四激光光束50L4合光而成的激光光束50作为照明光束70，并使其传递至后续的光学元件上。任何所属领域普通技术人员在参照本发明之后，当可对其结构作适当的更动，而使其达到与前述投影装置200类似的效果与优点，惟其仍应属于本发明的范畴内。

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激光光源单元与第二激光光源单元的错位排列方式的配置，而使第一激光光源单元与第二激光光源单元能被设置于同一平面上，并拥有各自独立的散热模块及其热管，进而能实现投影装置与照明系统的小体积化以及简洁的光路设计，并同时兼顾散热的效能。此外，投影装置与光源模块通过第一合光单元与第二合光单元的设置，而使第一激光光束、第二激光光束、第三激光光束以及第四激光光束能均匀化地入射至聚光透镜的入光面的各区域上，而提高收光效率，进而能使照明光束具有良好的色彩表现。

以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请的权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求的方案不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。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。

附图标记说明

50：激光光束

50L1：第一激光光束

50L2：第二激光光束

50L3：第三激光光束

50L4：第四激光光束

60Y：波长转换光束

60R：辅助光束

70：照明光束

80：影像光束

100：光源模块

110、LU：激光光源单元

111：第一激光光源单元

111F：第一固定部

112：第二激光光源单元

112F：第二固定部

113：第三激光光源单元

114：第四激光光源单元

120、420、520：第一合光单元

121、421、521：第一外框

130、430、530：第二合光单元

132、432、532：第二外框

140：聚焦透镜

200：投影装置

210：光阀

220：投影镜头

CR1：第一合光区域

CR2：第二合光区域

d1、d2：最小距离

D1：第一方向

D2：第二方向

D3：第三方向

DA：排列方向

DE：延伸方向

FM：滤光模块

HP：热管

LE：发光元件

LS：照明系统

LH：光均匀化元件

PM：波长转换模块

O：原点

P：平面

PN：针脚

TM1、TM2：散热模块

RO：重叠区域

RR1：第一反射区

RR2：第二反射区

RS1：第一侧区域

RS2：第二侧区域

TR1：第一透射区

TR2：第二透射区。

Claims (18)

1.一种光源模块，用于提供激光光束，其特征在于，所述光源模块包括：

多个激光光源单元，其中所述多个激光光源单元包括第一激光光源单元、第二激光光源单元、第三激光光源单元与第四激光光源单元，分别用于提供第一激光光束、第二激光光束、第三激光光束与第四激光光束；

聚焦透镜，位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上，其中所述第一激光光束与所述第二激光光束分别沿着第一方向入射于所述聚焦透镜，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元沿着第二方向排列且以上下错位方式排列，且沿第三方向观看时，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元不重叠，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向彼此垂直，且所述第三激光光源单元朝向所述第二方向的反方向，所述第四激光光源单元朝向所述第二方向，且沿所述第一方向观看时，所述第三激光光源单元与所述第四激光光源单元不重叠；

第一合光单元，对应于所述第一激光光源单元与所述第四激光光源单元设置，其中所述第一合光单元具有第一反射区，所述第一反射区位于所述第四激光光束的传递路径上，所述第四激光光束经由所述第一反射区反射至所述聚焦透镜；以及

第二合光单元，对应于所述第二激光光源单元与所述第三激光光源单元设置，其中所述第二合光单元具有第二反射区，所述第二反射区位于所述第三激光光束的传递路径上，所述第三激光光束经由所述第二反射区反射至所述聚焦透镜,

其中所述第一合光单元还具有第一透射区，所述第一透射区位于所述第一激光光束的传递路径上，所述第二合光单元还具有第二透射区，所述第二透射区位于所述第二激光光束的传递路径上且不在所述第一激光光束的传递路径上。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元在所述第二方向上的最短距离的范围小于等于2毫米。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一激光光源单元包括第一侧区域，所述第二激光光源单元包括第二侧区域，且沿所述第二方向观看时，所述第一侧区域重叠于所述第二侧区域。

4.根据权利要求3所述的光源模块，其特征在于，所述第一激光光源单元包括第一固定部，所述第一固定部位于所述第一侧区域中，且所述第二激光光源单元包括第二固定部，所述第二固定部位于所述第二侧区域中。

5.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，沿所述第二方向观看时，所述第一固定部的中心线与所述第二固定部的中心线在所述第三方向上的最短距离的范围小于等于8毫米。

6.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元位于同一平面上，所述第一方向垂直于所述平面，且所述第二方向与所述第三方向平行于所述平面。

7.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一激光光束与所述第二激光光束分别穿透所述第一透射区与所述第二透射区而被传递至所述聚焦透镜。

8.根据权利要求7所述的光源模块，其特征在于，所述第一合光单元还包括第一外框，所述第一外框环绕所述第一透射区与所述第一反射区组合而成的第一合光区域，所述第二合光单元还包括第二外框，所述第二外框环绕所述第二透射区与所述第二反射区组合而成的第二合光区域。

9.根据权利要求7所述的光源模块，其特征在于，所述第一激光光束、所述第二激光光束、所述第三激光光束以及所述第四激光光束分别入射于所述聚焦透镜的入光面的第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域上，且所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域以及所述第四区域在以所述聚焦透镜的中心为原点的直角坐标平面的投影位置分别对应地位于所述直角坐标平面的第三象限、第一象限、第四象限以及第二象限。

10.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头，所述照明系统适用于提供照明光束，所述照明系统包括：

光源模块，用于提供激光光束，以形成所述照明光束，包括：

多个激光光源单元，其中所述多个激光光源单元包括第一激光光源单元、第二激光光源单元、第三激光光源单元与第四激光光源单元，分别用于提供第一激光光束、第二激光光束、第三激光光束与第四激光光束；

聚焦透镜，位于所述第一激光光束与所述第二激光光束的传递路径上，其中所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元面向所述聚焦透镜，所述第一激光光束与所述第二激光光束分别自所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元沿着第一方向入射于所述聚焦透镜，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元沿第二方向排列且以上下错位方式排列，且沿第三方向观看时，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元不重叠，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向彼此垂直，且所述第三激光光源单元朝向所述第二方向的反方向，所述第四激光光源单元朝向所述第二方向，且沿所述第一方向观看时，所述第三激光光源单元与所述第四激光光源单元不重叠；

第一合光单元，对应于所述第一激光光源单元与所述第四激光光源单元设置，其中所述第一合光单元具有第一反射区，所述第一反射区位于所述第四激光光束的传递路径上，所述第四激光光束经由所述第一反射区反射至所述聚焦透镜；以及

第二合光单元，对应于所述第二激光光源单元与所述第三激光光源单元设置，其中所述第二合光单元具有第二反射区，所述第二反射区位于所述第三激光光束的传递路径上，所述第三激光光束经由所述第二反射区反射至所述聚焦透镜,

其中所述第一合光单元还具有第一透射区，所述第一透射区位于所述第一激光光束的传递路径上，所述第二合光单元还具有第二透射区，所述第二透射区位于所述第二激光光束的传递路径上且不在所述第一激光光束的传递路径上；

所述光阀，设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，设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。

11.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元在所述第二方向上的最短距离的范围小于等于2毫米。

12.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光源单元包括第一侧区域，所述第二激光光源单元包括第二侧区域，且沿所述第二方向观看时，所述第一侧区域重叠于所述第二侧区域。

13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光源单元包括第一固定部，所述第一固定部位于所述第一侧区域中，且所述第二激光光源单元包括第二固定部，所述第二固定部位于所述第二侧区域中。

14.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，沿所述第二方向观看时，所述第一固定部的中心线与所述第二固定部的中心线在所述第三方向上的最短距离的范围小于等于8毫米。

15.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光源单元与所述第二激光光源单元位于同一平面上，所述第一方向垂直于所述平面，且所述第二方向与所述第三方向平行于所述平面。

16.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光束与所述第二激光光束分别穿透所述第一透射区与所述第二透射区而被传递至所述聚焦透镜。

17.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述第一合光单元还包括第一外框，所述第一外框环绕所述第一透射区与所述第一反射区组合而成的第一合光区域，所述第二合光单元还包括第二外框，所述第二外框环绕所述第二透射区与所述第二反射区组合而成的第二合光区域。

18.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光光束、所述第二激光光束、所述第三激光光束以及所述第四激光光束分别入射于所述聚焦透镜的入光面的第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域上，且所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域以及所述第四区域在以所述聚焦透镜的中心为原点的直角坐标平面的投影位置分别对应地位于所述直角坐标平面的第三象限、第一象限、第四象限以及第二象限。

Images