一种三基色LED光源装置，包括基板、面发光元件、均光棒以及聚光透镜组。其中，面发光元件设置于所述基板上，用于时序发射三种不同颜色的光。匀光棒与所述基板连接并罩住所述面发光元件，用于多次反射所述三种不同颜色的光并混合为均匀的白光。该均光棒为中空结构，具有入射孔以及出射孔，其侧壁镀有高反射材料。聚光透镜组设置于所述匀光棒影像输出光路上，用于会聚、整形并进一步均匀化所接收到的白光，减小其发散角。本实用新型的光源装置，通过均匀棒以及聚光透镜组，三种不同颜色的光被混合成为发散角小、均匀性好的白光，满足液晶成像液晶面板对照明光小角度入射的要求。另外，还提供一种使用该装置的液晶投影设备。