CN110955105A - 激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光投影设备，涉及投影显示技术领域。该激光投影设备包括：设备外壳，传感器，屏蔽层，激光光源，光阀以及投影镜头。传感器可以位于设备外壳上设置的通孔内，且传感器的一端可以位于设备外壳内，另一端可以位于设备外壳外。并且，屏蔽层包裹在传感器位于设备外壳内的一端的外侧，该屏蔽层可以避免设备外壳内设置的其他器件对传感器检测的用户辐射的信号造成干扰，确保传感器的检测准确性。

Description

激光投影设备

技术领域

本申请涉及投影显示技术领域，特别涉及一种激光投影设备。

背景技术

激光投影设备通常包括：控制电路，激光光源，光阀和投影镜头。该控制电路可以控制激光光源发射激光，该激光光源发射的激光可以通过光阀调制后照射至投影镜头，投影镜头即可将调制后的激光投射至投影屏幕。但是由于该激光光源发射的激光的亮度较高，若用户位于投影镜头投射的调制后的激光的光路范围内时，该调制后的激光容易对用户造成危害，例如会造成人眼不适。

相关技术中，为了避免投影镜头投射的调制后的激光对用户造成影响，该激光投影设备还可以包括：传感器。当用户位于投影镜头投射的调制后的激光的光路范围内时，该传感器能够检测到用户辐射的信号，进而产生电信号。该电信号可以输出至控制电路，该控制电路根据接收到的电信号控制激光光源关闭或者控制激光光源降低发射的激光的亮度。

但是，由于该传感器容易受到激光投影设备中其他器件的干扰，检测用户辐射的信号的准确性较差。

发明内容

本申请提供了一种激光投影设备，可以解决相关技术中由于传感器容易受到激光投影设备中其他器件的干扰，检测用户辐射的信号的准确性较差的问题。

所述技术方案如下：

提供了一种激光投影设备，所述激光投影设备包括：设备外壳、传感器、屏蔽层、激光光源、光阀以及投影镜头；

所述设备外壳上设置有通孔，所述传感器位于所述通孔内，且所述传感器的一端位于所述设备外壳内，所述传感器的另一端位于所述设备外壳外；

所述屏蔽层包裹在所述传感器位于所述设备外壳内的一端的外侧；

所述激光光源用于发射激光；

所述光阀用于将所述激光调制成影像光束，并将所述影像光束传输至所述投影镜头；

所述投影镜头用于将所述影像光束投射至投影屏幕上。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供了一种激光投影设备，该激光投影设备包括：设备外壳，传感器，屏蔽层，激光光源，光阀以及投影镜头。传感器可以位于设备外壳上设置的通孔内，且传感器的一端可以位于设备外壳内，另一端可以位于设备外壳外。并且，屏蔽层包裹在传感器位于设备外壳内的一端的外侧，该屏蔽层可以避免设备外壳内设置的其他器件对传感器检测的用户辐射的信号造成干扰，确保传感器的检测准确性。

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是本申请实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种屏蔽层的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种激光投影设备的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种激光投影设备和投影屏幕的示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种激光投影设备和投影屏幕的示意图；

图6是本申请实施例提供的又一种激光投影设备和投影屏幕的示意图；

图7是本申请实施例提供的再一种激光投影设备和投影屏幕的示意图；

图8是本申请实施例提供的再一种激光投影设备和投影屏幕的示意图；

图9是本申请实施例提供的一种激光投影设备的俯视图；

图10是本申请实施例提供的再一种激光投影设备和投影屏幕的示意图。

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。

图1是本申请实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图。参考图1可以看出，该激光投影设备可以包括：设备外壳101，传感器102，屏蔽层103，激光光源104，光阀105以及投影镜头106。

该设备外壳101上可以设置有通孔101a，传感器102可以位于该通孔101a内，且该传感器102的一端可以位于设备外壳101内，传感器102的另一端可以位于设备外壳101外。屏蔽层103可以包裹在传感器102位于设备外壳101内的一端的外侧。

在本申请实施例中，该激光光源104可以用于发射多种不同颜色的激光，例如，可以用于发射红色激光，绿色激光，以及蓝色激光。该光阀105可以用于将激光光源104发射的激光调制成影像光束，并将该影像光束传输至投影屏幕。其中，该投影镜头106可以为超短焦镜头。

由于该传感器102的外侧包裹有屏蔽层103，该屏蔽层103可以用于屏蔽设备外壳101内设置的其他器件对传感器102的干扰。当用户与该激光投影设备的距离较近时，例如用户位于影像光束的光路范围内时，由于该设备外壳101内设置的其他器件不会对该传感器102检测到用户辐射的信号(例如用户辐射的信号为红外线)造成干扰，因此传感器102可以准确检测到用户辐射的信号。也即是，传感器102检测用户辐射的信号的准确性较高。

综上所述，本申请实施例提供了一种激光投影设备，该激光投影设备包括：设备外壳，传感器，屏蔽层，激光光源，光阀以及投影镜头。传感器可以位于设备外壳上设置的通孔内，且传感器的一端可以位于设备外壳内，另一端可以位于设备外壳外。并且，屏蔽层包裹在传感器位于设备外壳内的一端的外侧，该屏蔽层可以避免设备外壳内设置的其他器件对传感器检测的用户辐射的信号造成干扰，确保传感器的检测准确性。

在本申请实施例中，该传感器102可以为热释电传感器，该热释电传感器也可以称为人体红外传感器。由于该热释电传感器102不会受到非热源的影响，因此与激光投影设备距离较近的物件(例如家具)不会使该热释电传感器102产生电信号，即该热释电传感器102不会被非热源物体误触发，该热释电传感器102检测用户辐射的红外线的准确性较高。当然，该传感器102还可以为其他类型的传感器，本申请实施例对此不做限定。

参考图1，激光投影设备10还可以包括：传感器电路板107。该传感器电路板107可以位于设备外壳101内，且该传感器电路板107可以与设备外壳101之间具有间隙。屏蔽层103可以位于该间隙内，且该屏蔽层103的一侧可以与设备外壳101接触，另一侧可以与传感器电路板107接触。

可选的，该屏蔽层103的另一侧可以通过导电胶粘贴至传感器电路板107的接地焊盘上，并且，该屏蔽层103可以处于压缩状态，以保证该屏蔽层103能够与设备外壳101和传感器电路板107紧密接触。

其中，参考图2，该屏蔽层103中可以设置有开口103a，热释电传感器102可以位于该开口103a内，热释电传感器102的一端可以依次穿过设备外壳101上的通孔101a和屏蔽层103中的开口103a，并与该传感器电路板107连接。可选的，该传感器102位于设备外壳101内的一端可以与传感器电路板107焊接。

需要说明的是，热释电传感器102的灵敏度较高时，该热释电传感器102极易受到热空气或电磁的干扰。若在热释电传感器102的外侧未包裹屏蔽层103，则设备外壳101内的其他器件产生的热量或无线电磁会通过该间隙流动至该传感器102的位置处，并对该热释电传感器102造成干扰。并且，设备外壳101内的其他器件产生的热量较大，或设置在设备外壳101内的无线模块运行吞吐量较大时，对热释电传感器102检测用户辐射的红外线的干扰较大。

作为一种可选的实现方式，屏蔽层103可以包括：由泡棉制成的隔热层。该隔热层可以用于隔离设置在设备外壳101内的其他器件产生的热量，保证该热释电传感器102检测用户辐射的红外线的准确性。进一步的，为了避免设置在设备外壳101内的其他器件产生的无线电磁对热释电传感器102造成影响，该屏蔽层103还可以包括：包裹在隔热层外侧的导电层。该导电层可以为导电布或导电铝箔。

作为另一种可选的实现方式，屏蔽层103可以由导电泡棉制成。该导电泡棉可以降低设备外壳101内其他器件产生的热量和无线电磁对热释电传感器102的影响。

在本申请实施例中，由于热释电传感器102检测的是用户辐射的红外线，因此该屏蔽层103的颜色可以为黑色，从而使得屏蔽层103对红外线具有较高的吸收率，保证热释电传感器102检测的准确性。

在本申请实施例中，参考图3，该激光投影设备还可以包括：放大电路108和控制电路109。该热释电传感器102可以与放大电路108连接，该放大电路108可以与控制电路109连接。当用户位于影像光束的光路范围内时，该热释电传感器102可以检测用户辐射的红外线，并将该红外线转换为电信号。之后，该传感器102可以将该电信号传输至放大电路108，该电信号经过该放大电路108放大处理之后可以传输至控制电路109。该控制电路109可以控制激光光源104关闭或者控制激光光源104降低发射的激光的亮度。当用户没有位于影像光束的光路范围内时，该传感器102不会检测到用户辐射的红外线，即不会产生电信号。控制电路109可以控制激光光束正常发射激光。

需要说明的是，参考图1，激光投影设备还可以包括：控制电路板110。放大电路108可以设置在传感器电路板107上，控制电路109可以设置在控制电路板110上。激光光源104，光阀105，以及投影镜头106可以均设置在设备外壳101内。

若传感器102为热释电传感器，该激光投影设备还可以包括：菲涅尔透镜。该菲涅尔透镜可以包裹该热释电传感器102位于设备外壳101的外侧的另一端。通过在该热释电传感器102的外侧包裹菲涅尔透镜，可以提高该热释电传感器102的锥角检测范围。例如，该热释电传感器102的锥角检测范围可以大于90度。其中，该热释电传感器102的锥角检测范围可以为能够检测到信号的角度范围。

在本申请实施例中，在该热释电传感器102的外侧包裹菲涅尔透镜，能够提高该热释电传感器102的锥角检测范围的原因在于：热释电传感器102的锥角检测范围与菲涅尔透镜的形状相关。当用户在影响光束的光路范围内移动时，该菲涅尔透镜可以将用户辐射的红外线汇聚至该热释电传感器102上。并且，用户在影像光束的光路范围内移动时，用户辐射的红外线可以交替透过该菲涅尔透镜的不同区域。而由于该菲涅尔透镜各个区域的折射率不同，因此该热释电传感器102检测到用户辐射的红外线可能会突变，即该热释电传感器102输出的电信号会出现突变。该突变的电信号可以通过放大电路108放大后输出至控制电路109，该控制电路109即可控制激光光源104关闭或控制激光光源104发射的激光的亮度。

需要说明的是，该热释电传感器102的锥角检测范围还与其自身的灵敏度正相关。即该热释电传感器102的灵敏度越高，其锥角检测范围越大；热释电传感器102的灵敏度越低，其锥角检测范围越小。其中，该热释电传感器102的灵敏度与放大电路108的增益正相关。放大电路108的增益越大，热释电传感器102的灵敏度越高；放大电路108的增益越小，热释电传感器102的灵敏度越低。放大电路108的增益可以是指该放大电路108输出功率与输入功率的比值的对数，用于表示功率放大的程度。

如图4所示，投影屏幕20可以设置在激光投影设备10的出光侧，且为了保证激光投影设备10中的投影镜头106投射的影像光束能够准确照射至投影屏幕20，该投影镜头106的轴线处影像光束可以投射至投影屏幕20的中轴线处。该投影屏幕20的中轴线可以垂直于该投影屏幕20所在的平面。

由于用户可能会从激光投影设备10远离投影屏幕20的一侧靠近激光投影设备10，或者从激光投影设备10与投影屏幕20的两侧靠近激光投影设备10。因此为了避免投影镜头106投射至投影屏幕的影像光束对用户造成影响，在用户即将接触到影像光束时，控制电路109就应该控制激光光源104关闭或控制激光光源104降低发射的激光的亮度。因此在本申请实施例中，热释电传感器102的锥角检测范围应该大于或等于投影镜头106投射的影像光束的光路范围，且覆盖该影像光束的光路范围。也即是，该热释电传感器102的收光范围可以覆盖投影镜头106的发散角。

在本申请实施例中，参考图5，激光投影设备10可以包括一个热释电传感器102。设备外壳101上可以设置有出光口101b，投影镜头106可以位于该出光口101b内，并且用于设置该热释电传感器102的通孔101a可以位于出光口101b的一侧。

由于通孔101a位于出光口101b的一侧，因此设置在该通孔101a内的热释电传感器102的锥角检测范围会与投影镜头106投射的影像光束的光路范围存在偏置。热释电传感器102的锥角检测范围可能无法覆盖与投影屏幕20距离较远的一侧。参考图5，若用户从出光口101b远离通孔101a的一侧靠近激光投影设备10时，该热释电传感器102无法检测到用户辐射的红外线，从而导致投影镜头106投射的影像光束对用户造成影响。

参考图6，为了能够使得热释电传感器102的锥角检测范围覆盖影像光束的光路范围，可以使得通孔101a的轴线与出光口101b的轴线相交，且通孔101a的轴线与出光口101b的轴线的交点A可以位于激光投影设备10的出光侧。也即是，可以使得该热释电传感器102倾斜设置，且倾斜方向为热释电传感器102位于设备外壳的外侧的一端靠近出光口101b的方向。

示例的，参考图6，假设热释电传感器102与投影屏幕20的左边界L之间的距离D1，小于热释电传感器102与投影屏幕20的右边界L之间的距离D2，即该热释电传感器102位于出光口101b的左侧。该热释电传感器102的锥角检测范围能够覆盖投影屏幕20的左边界L，不能覆盖投影屏幕的右边界R。因此，为了使得该热释电传感器102的锥角检测范围能够覆盖投影屏幕的右边界R，可以使得热释电传感器102向右侧倾斜。

当然，若热释电传感器102与投影屏幕20的右边界R之间的距离，小于热释电传感器102与投影屏幕20的左边界L之间的距离，即该热释电传感器102可以位于出光口101b的右侧。则可以使得热释电传感器102向左侧倾斜，使其锥角检测范围能够覆盖投影屏幕20的左边界L。

需要说明的是，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性与用户和该热释电传感器102之间的距离相关。用户和热释电传感器102之间的距离越远，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性越低，用户和热释电传感器102之间的距离越近，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性越高。

由于用户与热释电传感器102之间的距离较远时，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性较低，导致控制电路109接收到的电信号较弱，控制电路109控制激光光源104的准确性较低。因此为了提高用户与热释电传感器102距离较远时，该控制电路109控制激光光源104的准确性，可以通过增大放大电路108的增益提高控制电路109接收到的电信号的强度，以确保用户位于投影镜头106的影像光束的光路范围内时，该控制电路109能够准确且及时的控制激光光源104关闭或控制激光光源104降低发射的激光的亮度。

进一步的，由于增大了放大电路108的增益，导致用户与该热释电传感器102距离较近时，该热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性较高，控制电路109接收到的电信号较强，进而导致用户与激光投影设备10的距离较远时(如用户与激光投影设备10的距离大于或等于1米时)，控制电路109就控制激光光源104关闭或控制激光光源104降低发射的激光的亮度，用户体验较差。

为了避免用户距离热释电传感器102较近时，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性过高，参考图7，该激光投影设备10还可以包括：第二遮挡结构111。该第二遮挡结构111设置在设备外壳101的外侧，且该第二遮挡结构111可以位于远离激光投影设备10的出光侧的一侧。通过在远离激光投影设备10的出光侧的一侧设置第二遮挡结构111，可以减小热释电传感器102检测激光投影设备10远离其出光侧的一侧的检测范围。例如，用户与激光投影设备10的距离小于0.5米时，该热释电传感器才能够检测到用户辐射的红外线。

用户从激光投影设备10远离其出光侧的一侧靠近该激光投影设备10时，热释电传感器102不会在用户与激光投影设备10的距离较远时就检测到用户辐射的红外线，用户体验较好。

示例的，参考图7，若远离激光投影设备10的出光侧的一侧未设置第二遮挡结构111，则当用户与激光投影设备10的距离小于M2时，该热释电传感器102即可检测到用户辐射的红外线。若远离激光投影设备10的出光侧的一侧设置有第二遮挡结构111，则当用户与激光投影设备10的距离小于M1时，该热释电传感器102才可以检测到用户辐射的红外线。其中，M1小于M2。

此外，由于热释电传感器102位于出光口101b的一侧，因此该热释电传感器102与投影屏幕20的两侧的距离不同。对于投影屏幕与热释电传感器102距离较远的一侧，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性较低；对于投影屏幕与热释电传感器102距离较近的一侧，热释电传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性较高。

为了减小投影屏幕与热释电传感器102距离较近的一侧，传感器102检测用户辐射的红外线的灵敏性。参考图8，该激光投影设备10还可以包括：第一遮挡结构112。该第一遮挡结构112可以设置在设备外壳101的外侧，且该第一遮挡结构112可以位于通孔101a远离出光口101b的一侧。

根据上述分析可知，当激光投影设备10包括一个热释电传感器102时，可以通过调整该热释电传感器102的倾斜方向，调整放大电路108的增益，以及设置相应的遮挡结构，使该热释电传感器102检测用户辐射的红外线的锥角检测范围覆盖投影镜头106投射的影像光束的光路范围。

在本申请实施例中，激光投影设备10还可以包括多个热释电传感器102。该多个热释电传感器102可以根据实际情况设置在设备外壳101上。并且，本申请实施例对该多个热释电传感器102的设置位置不做限定，只需保证该多个热释电传感器102检测用户辐射的红外线的锥角检测范围能够覆盖投影镜头106投射的影像光束的光路范围即可。但是，基于对成本的考虑，该激光投影设备可以包括两个热释电传感器102a和102b。参考图9，该两个热释电传感器102a和102b可以对称设置在出光口101b的两侧。

参考图10，激光投影设备10包括的两个热释电传感器102中的第一热释电传感器102a与投影屏幕20的左边界L之间的距离D1，小于该第一热释电传感器102a与投影屏幕20的右边界R之间的距离D2。因此为了使得该第一热释电传感器102a的锥角检测范围能够覆盖投影屏幕20的右边界R，可以使得该第一热释电传感器102a向右侧倾斜。相应的，第二热释电传感器102b与投影屏幕20的右边界R之间的距离D3，小于该第二热释电传感器102b与投影屏幕20的左边界L之间的距离D4。因此为了使得该第二热释电传感器102b的锥角检测范围能够覆盖投影屏幕20的左边界L，可以使得该第二热释电传感器102b向左侧倾斜。

综上所述，本申请实施例提供了一种激光投影设备，该激光投影设备包括：设备外壳，传感器，屏蔽层，激光光源，光阀以及投影镜头。传感器可以位于设备外壳上设置的通孔内，且传感器的一端可以位于设备外壳内，另一端可以位于设备外壳外。并且，屏蔽层包裹在传感器位于设备外壳内的一端的外侧，该屏蔽层可以避免设备外壳内设置的其他器件对传感器检测的用户辐射的信号造成干扰，确保传感器检测准确性。

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 (10)

1.一种激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备包括：设备外壳、传感器、屏蔽层、激光光源、光阀以及投影镜头；

所述设备外壳上设置有通孔，所述传感器位于所述通孔内，且所述传感器的一端位于所述设备外壳内，所述传感器的另一端位于所述设备外壳外；

所述屏蔽层包裹在所述传感器位于所述设备外壳内的一端的外侧；

所述激光光源用于发射激光；

所述光阀用于将所述激光调制成影像光束，并将所述影像光束传输至所述投影镜头；

所述投影镜头用于将所述影像光束投射至投影屏幕上。

2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述传感器为热释电传感器。

3.根据权利要求2所述的激光投影设备，其特征在于，所述屏蔽层包括：由泡棉制成的隔热层。

4.根据权利要求3所述的激光投影设备，其特征在于，所述屏蔽层还包括：包裹在所述隔热层的外侧的导电层。

5.根据权利要求2所述的激光投影设备，所述屏蔽层由导电泡棉制成。

6.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备还包括：传感器电路板；

所述传感器电路板位于所述设备外壳内，且与所述设备外壳之间具有间隙；

所述屏蔽层位于所述间隙内，且所述屏蔽层的一侧与所述设备外壳接触，另一侧与所述传感器电路板接触。

7.根据权利要求1至6任一所述的激光投影设备，其特征在于，所述设备外壳上还设置有出光口，所述投影镜头位于所述出光口内；

所述通孔位于所述出光口的一侧，且所述通孔的轴线与所述出光口的轴线相交。

8.根据权利要求7所述的激光投影设备，其特征在于，所述通孔的轴线与所述出光口的轴线的交点位于所述激光投影设备的出光侧。

9.根据权利要求7所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备还包括：第一遮挡结构；

所述第一遮挡结构设置在所述设备外壳的外侧，且位于所述通孔远离所述出光口的一侧。

10.根据权利要求1至6任一所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备还包括：第二遮挡结构；

所述第二遮挡结构设置在所述设备外壳的外侧，且位于远离所述激光投影设备的出光侧的一侧。

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