CN112526806B - 激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光投影设备，包括沿光束传播方向依次连接的激光光源、光机、镜头，多个电路板，以及液冷散热系统，液冷散热系统包括第一冷头，第二冷头和冷排，第一冷头设置于激光光源壳体的一个侧面，第二冷头设置于光机壳体的一侧，第一冷头，第二冷头均连接至冷排，还包括第一风扇，用于对冷排降温，并将气流流经冷排后依次吹向光机和设置在光机下游的多个电路板；第一散热翅片和多根热管，多根热管通过导热板固定在激光光源壳体的另一个侧面，并伸入第一散热翅片中；第二风扇用于对散热翅片降温，并将气流流经散热翅片后依次吹向镜头和设置在镜头下游的多个电路板。上述技术方案的激光投影设备能够兼顾对激光投影设备的散热和体积的小型化。

Description

激光投影设备

技术领域

本发明涉及激光投影显示技术领域，尤其涉及一种激光投影设备。

背景技术

激光光源具有单色性好，亮度高，寿命长等优点，是较为理想的光源。随着激光器器件功率的提升，满足工业化应用的要求，激光器也逐渐被作为光源照明使用。比如近年来，投影设备中使用激光器作为投影光源，逐渐取代了汞灯照明，并且相比于LED光源，激光器也具有光学扩展量小，亮度高的优点。

激光器按照发光种类，分为蓝色激光器，红色激光器和绿色激光器，分别发出蓝色激光，红色激光和绿色激光。在激光光源中，半导体激光器将电能转化为光能，光功率效率可以在40%左右，还有60%的电能转化为热能。随着激光器温度升高，激光器发光效率会逐渐衰降，所以对激光器进行控制温度对激光器的正常工作至关重要。

激光投影设备中，不仅激光器作为热源部件，其他光学部分以及电路部分也会发生温升问题，温升随之带来对工作性能的影响，从而影响整个投影设备工作的可靠性。为满足激光投影设备散热需求，通常会设置多个风扇，以及体积较大的散热翅片来提高散热能力，但是这又带来散热系统占用系统体积较大的问题，同时风扇的转速提升无疑又会带来设备噪音的问题，影响使用体验。

需要一种解决方案，能够兼顾系统散热需求和产品体积的小型化。

发明内容

本发明提供一种激光投影设备，能够兼顾对激光投影设备的散热和产品体积的小型化。

本发明提供了一种激光投影设备：包括沿光束传播方向依次连接的激光光源、光机、镜头，以及多个电路板，还包括液冷散热系统，液冷散热系统包括第一冷头，第二冷头和冷排，第一冷头设置于激光光源壳体的一个侧面，第二冷头设置于光机壳体的一侧，第一冷头，第二冷头均连接至冷排，

以及，还包括第一风扇，用于对冷排降温，并将气流流经冷排后依次吹向光机和设置在光机下游的多个电路板；

第一散热翅片和多根热管，多根热管通过导热板固定在激光光源壳体的另一个侧面，并伸入第一散热翅片中，

第二风扇，第二风扇用于对散热翅片降温，并将气流流经散热翅片后依次吹向镜头和设置在镜头下游的多个电路板；

进一步地，激光光源壳体一侧面上安装有红色激光器组件，红色激光器组件的背面贴装有第一冷头；和/或，

在与红色激光器组件安装侧面相垂直的另一侧面上安装有蓝色激光器组件和绿色激光器组件，蓝色激光器组件和绿色激光器组件的背面通过导热板连接有多根热管；

进一步地，光机壳体安装有光阀，光阀的背面设置有第二冷头；

进一步地，第一冷头的出口连接第二冷头的进口，第一冷头的进口和第二冷头的出口均连接至冷排；

进一步地，第一冷头为冷头和泵的结合体；

进一步地，第一散热翅片与镜头之间还设置有第三风扇，第三风扇将从散热翅片方向的气流吹向镜头；

进一步地，对应第一风扇，在整机的出风口处还设置有第四风扇，流经冷排，光机，多个电路板的气流经第四风扇排至整机壳体外；

进一步地，多根热管的每根热管的一部分与导热板连接固定，另一部分折弯后伸入散热翅片中；

进一步地，在多根热管和第一散热翅片之间还设置有第二散热翅片，第二散热翅片与导热板和多根热管接触连接；

进一步地，红色激光器组件的工作温度不高于50℃，和/或，蓝色激光器组件工作温度不高于70℃，绿色激光器组件的工作温度不高于65℃；

上述一个或多个实施例的激光投影设备，设置不同的散热路径，分别将散热气流依次流经部分光源，光机和电路板，以及另一部分光源，镜头和电路板，一方面散热气流可以从工作温度阈值较低的部件流向工作温度阈值较高的部件，在一个散热路径中可以依次为多个热源部件散热，散热空间利用率高，另一方面，设置不同的散热路径，能够满足激光光源多个部分不同的散热需求，且散热系统体积小，进而有利于整机小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本发明实施例中一种激光投影设备的整机结构示意图；

图1B为本发明实施例中一种激光投影设备的整机散热结构示意图；

图1C为本发明实施例中一种激光投影设备光路原理示意图；

图1D为本发明实施例中一种超短焦投影设备示意图；

图2A为本发明实施例图1A中一种激光投影设备的光源结构示意图；

图2B为图2A的结构分解示意图；

图3A为本发明实施例图1B中部分散热系统示意图；

图3B为图3A中DMD组件分解结构示意图；

图4A为本发明实施例中另一部分散热系统示意图；

图4B为图4A中一种结构分解示意图；

图4C为图4A中另一结构分解示意图；

图5A为一种MCL激光器结构示意图；

图5B为图5A中激光器电路封装结构示意图；

图5C为本发明实施例中光源光路原理示意图；

图6A为本发明实施例一种激光投影系统光路原理示意图；

图6B为本发明实施例又一种激光投影系统光路原理示意图；

附图标记说明：

10-激光投影设备；

100-光源，102-光源壳体，1021-窗口， 106-第一合光镜，107-第二合光镜，108-第三合光镜，109-匀化元件，110-红色激光器组件，111-会聚镜组，112-半波片，120-蓝色激光器组件，130-绿色激光器组件；

1101-准直透镜组，1102-金属基板，1103-激光器引脚，1104a，1104b-PCB板；

200-光机，210-DMD数字微镜阵列，260-扩散轮；

300-镜头；

400-电路板；

501-第一风扇，502-第二风扇，503-第三风扇，504-第四风扇，

601-冷排，602-第一冷头，603-第二冷头，604-管道，6021-第一冷头进口，6022-第一冷头出口；6031-第二冷头进口，6032-第二冷头出口；

701-第一散热翅片，702-热管，7021-第一组热管，7022-第二组热管，7023-第三组热管，703-导热块，704-第二散热翅片，7041-翅片，7042-翅片，705-支架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先根据图1A所示的激光投影设备示例，对本实施例的激光投影设备结构和工作过程进行说明。

激光投影设备10包括整机壳体（图中未示出），按照光学功能部分，还包括装配于整机壳体中的光源100，光机200，以及镜头300，这些光学部分沿着光束传播方向依次连接，各自具有对应的壳体进行包裹，以对光学部件进行支撑并使得各光学部分达到一定的密封或气密要求。其中，光机200和镜头300连接且沿着整机第一方向设置，比如第一方向可以为整机的宽度方向，或者按照使用方式，第一方向与用户观看的方向相对。在光机200，镜头300和一部分整机壳体围合的空间内设置有光源100。在本示例中，光源100为纯三色激光光源，发出红色激光，蓝色激光和绿色激光。光源100，与光机200和镜头300呈“L”型排列，其中光机200和镜头300沿“L”型的长边方向排列设置，光源100沿着“L”型的短边方向设置。

参见图1A，光源100具有光出口，该光出口所在的面即为与光机200的连接面，通过连接，光源100为光机200提供照明光束。光机200 根据光机内部照明光路的设计，具有入光口和出光口，其中光机200的光入口与光源100的光出口连接，光机200的光出口与镜头300连接。其中，光机200的入光口和出光口通常位于光机呈垂直关系的不同侧面上，此处的垂直是空间位置关系上的垂直，不同的侧面可以是长方体光机壳体的不同侧面，也可以是不规则立体结构的不同侧面。

图1C示出了一种激光投影设备的光路原理图，如图1C所示，按照光学功能部分，划分为光源100，光机200，镜头300。其中光源100包含红色激光器，蓝色激光器、绿色激光器和多个光学镜片，多个光学镜片对激光光束进行匀化，会聚处理。由于激光本身具有较强的相干性，因此，为了改善激光投影带来的散斑问题，在光源输出至光机的光路中还可设置有消散斑部件，比如，运动的扩散片，经运动的扩散片对光束进行扩散后，可增加光束的发散角度，利于改善散斑现象。从光源100出射的光束入射至光机200，通常光导管位于光机200的前端，用于首先接收光源的照明光束，光导管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架构，光阀为DMD芯片。本示例中提到的激光投影设备可以为超短焦激光投影设备。在超短焦投影设备中，镜头300为超短焦投影镜头，通常包括折射镜组和反射镜组，将DMD反射入的光束进行成像。如图1D所示，超短焦投影镜头将成像光束进行校正、放大后经过反射后入射至投影介质，比如投影屏幕进行成像，这样就不必像长焦投影设备一样需要距离投影介质一段固定的距离才能投射出预设尺寸的图像，投影设备可以距离投影介质较近，提高使用体验。超短焦投影设备可以实现较小的投射比，比如小于0.3，在本示例中，投射比可以为0.24。

以及，参见图1A，光机200、镜头300和另一部分整机壳体围合的空间内设置有多个电路板400，多个电路板400包括电源板，TV板，控制板，显示板等，多个电路板400可以平放层叠设置，或者多个电路板400也可以一部分沿着整机壳体的底面放置，一部分沿整机壳体的侧面竖直设置。

多个电路板400呈集中设置，与前述的光学部分沿着整机长度方向（与第一方向相垂直的方向）设置。多个电路板400包括电源板，TV板，控制板，显示板等，多个电路板400通常层叠设置，或者多个电路板400也可以一部分沿着整机壳体的底面放置，一部分沿整机壳体的侧面设置。

以及，在激光投影设备10中，还设置有音响，风扇等多个结构。

上述实施例提供的激光投影设备，光机200和镜头300沿着设备整机第一方向设置，将整机隔成两个部分，一部分可容纳光源，另一部可容纳电路板，这两个部分分别如图1A所示的两部分。这样的划分可视为将光学部分和电学部分分开。需要说明的是，光学部分中也通常设置有驱动电路，但是由于相比于显示板，信号板，电源板等电路部分体积较小，复杂度也较低，因此可以认为左半部分主体为光学部分，右半部分主体为电路部分。这样将不同的主体分开设置，既便于整机的组装和调试，同时也便于光学部分和电学部分各自的设计需求，比如散热，走线，电磁测试等。

以及，在本示例提供的激光投影设备中，光机200和镜头300同向设置，镜头300的部分镜片组伸入光机200内部，利于减小光机和镜头这两部分组装后的体积。以及按照反射式光阀的出光特点，虽然受制于不同照明光路架构，光源100光束可能会经过多次转折最终入射镜头300，但从光源100的光出口出射的光束方向，以及与镜头300的入光面的光束方向相比，可认为光源100光束的光轴方向与镜头300的光轴方向在空间位置上具有垂直关系。光源100，光机200，镜头300连接组装后呈现L型，为光束光轴的转折提供了结构上的基础，不仅降低了光机200入射镜头300光路的设计难度。上述激光投影设备整机布局较为紧凑，光路架构也更为简洁。

现有技术中，激光光源包括单色光源和双色光源，单色光源是采用蓝色激光器激发荧光粉来产生另外两种颜色的基色光（或者多于两种颜色的荧光），双色光源是采用了蓝色激光器和红色激光器，由蓝色激光器来激发荧光粉产生绿色荧光（或者绿色荧光和其他颜色荧光），这样光源部件中需要有荧光轮，激发光路也需要进行整形，并且荧光轮还要配备对应的驱动马达，散热来保证正常工作，使得非三色激光光源的光路复杂，光程长，体积大，使得整个光源的体积与光机和镜头的体积之和相当，成为制约整机体积结构设计的瓶颈。

由于采用了三色激光光源，由激光器来产生三基色光，不再使用荧光轮等波长转换部件来产生荧光，也省略了对应的驱动和散热部件，光路也得到了简化，使得整个光源的结构体积大大减小，从而光源，光机和镜头可以呈“L”型排列，光路结构更加规整、紧凑。同时，光源体积的减小也为散热系统的设置提供了空间。

在本示例中，光源100用于为光机200提供光源照明，具体地，光源100通过时序性地、同步输出三基色照明光束为光机200提供照明光束。

光源100也可以为非时序性输出，存在不同基色的叠加输出时段，比如红色和绿色存在叠加输出时段，增加光束周期中黄色的比例，有利于提升图像亮度，或者红色，绿色，蓝色同时在一部分时段点亮，三色叠加形成白色，可以提升白场亮度。

以及，当应用其他类型的光调制部件时，为配合三片式LCD液晶光阀，光源部中的三色基色光可同时点亮输出混合白光。而在本示例中，光源部100虽然时序性的输出三色基色光，根据混光原理，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。

在激光投影设备中，光源是主要的发热源，激光器的高密度能量光束照射到光学镜片表面也会产生热量。DMD芯片为零点几个英寸的面积，但是却需要承受整个投影图像所需的光束能量，其发热量也非常高。一方面，激光器具有设定的工作温度，来形成稳定的光输出，兼顾使用寿命和性能，同时，设备内部包含多个精密光学镜片，尤其是超短焦镜头包含多个镜片，如果整个设备内部温度过高，热量聚集，会造成镜头内镜片发生“温飘”现象，成像质量会严重下降。以及，电路板器件等部件受电信号驱动，也会产生一定的热量，并且各个电子器件也具有设定的工作温度。因此，良好的散热和温度控制对于激光投影设备正常工作是非常重要的保证。

激光投影设备除了包括光源、光机、镜头，以及多个电路板外，还包括散热系统，用于对上述光学引擎部分和电路板部分进行散热，保证设备的正常运行。在本示例的激光投影设备中，散热系统包括液冷循环系统和风冷散热系统。

参见图1B，图1B在图1A提供的激光投影设备结构基础上示出了散热路径。

根据气流流向，本示例的激光投影设备具有两条主要散热路径，路径a 和路径b。其中，散热路径a主要由光源的一组激光器、光机、部分电路板的散热形成，散热路径b主要由光源的另外两组激光器，镜头，以及部分电路板的散热形成。

散热路径a和散热路径b呈基本平行的两条路径，在上述激光投影设备中，光源100设置于整个设备的一侧，光机200和镜头300位于设备的中部，电路板设置于设备的另一侧。如图1B所示，气流沿着路径a和路径b均是从右向左流动。整体上，从光源吹向光机或镜头以及电路板的流向方式，既能够有效的对光源进行快速降温散热，满足激光器光源低温的温控要求，同时还兼顾对温控要求较低的部件的散热，已经携带有激光器热源热量的气流还可以继续吹向光机或镜头，由于气流温度低于光机或镜头部分的温度，仍可进行温度交换，对光机和镜头进行散热，最终流向靠近整机气流出口方向的电路板区域，携带走电路板区域的热量，从整机的出风口排出。

上述散热路径a中，在整机的进风口处设置了第一风扇501，在整机的出风口处对应地，设置了第四风扇504，对散热路径a的气流形成引导，分别从上游至下游流经一部分光源的散热装置，光机，部分电路板后最终排出壳体外。

散热路径b中，靠近整机的进风口处设置了第二风扇502，为了增强风压，在散热路径中部设置了第三风扇503，对散热路径b的气流形成引导，分别从上游至下游流经另一部分光源的散热装置，镜头，以及部分电路板后最终排出壳体外，其中，第三风扇503优选地设置在光源与镜头之间，这样可以加强流向镜头的流速。

在激光投影设备内部具有多个热源部件，对于不同的部件散热的需求也有所不同。比如，激光光源，DMD芯片，以及镜头，电路板，其中激光光源是整个激光投影设备的主要发热源，对温度的控制要求最高。在本示例中，光源100为激光光源，所包括的不同颜色的激光器组件具有不同的工作温度要求。其中，红色激光器组件的工作温度不高于50℃，蓝色激光器组件和绿色激光器组件的工作温度不高于65℃。光机中DMD芯片的工作温度通常控制在70℃左右，镜头部分的温度通常控制在85℃以下。而对于电路板部分，不同的电子器件的温控不同，通常在80℃~120℃之间。可见，由于设备中光学部件和电路部分对于温度的耐受值不同，光学部分的工作温度耐受值普遍低于电路部分，因此气流从光学部分吹向电路部分，可以使两部分都达到散热目的且维持自身的正常工作。

在图1B给出的示例中，具体地，光源100壳体上安装红色激光器组件的一侧面与整机壳体之间，或者说红色激光器组件的上游，设置有叠放的第一风扇501和冷排601，红色激光器组件位置贴装有冷头602，冷头602与冷排601连通，红色激光器组件利用液冷循环散热。以及，光源100壳体的另一个侧面设置两组激光器组件，分别是蓝色激光器组件和绿色激光器组件，这两组激光器组件通过热管702，将热量导出至散热翅片701，散热翅片701的一侧设置有第二风扇502，第二风扇502位于整机进风口处，散热翅片701的另一侧还设置有第三风扇503。流经散热翅片701的气流，还流向镜头300，以及位于镜头300下游的的多个电路板400。

第二风扇502与第一风扇501均位于整机的进风口处，但沿着整机的第一方向并列放置，分别位于整机散热系统中不同的散热路径中。

以及，在本示例中，光机200中的光阀核心器件-DMD数字微镜阵列芯片也应用液冷循环散热，DMD芯片安装于光机200的壳体的侧面上。如图所示，冷头603安装于光机200壳体的一个侧面上，用于与DMD芯片的背面导热区接触换热，以及，冷头603也通过管道接入冷头602，冷排601组成的液冷循环系统中。以下将冷头602成为第一冷头，冷头603称为第二冷头。

光源100作为激光投影设备的主要发热源，下面将结合附图对三色激光光源结构先进行说明，其中图2A为图1A中光源100的一种结构示意图。

如图2A所示，光源100光源包括光源壳体102，以及安装于光源壳体102不同侧面上的红色激光器组件110、蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130，分别发出红色激光、蓝色激光和绿色激光。其中，蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130并列安装于同一个侧面上，并均与红色激光器组件110在空间位置上垂直，也即，蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130所在的光源壳体侧面，与红色激光器组件130所在的光源壳体侧面垂直，且这两个侧面均垂直于光源壳体102的底面或者整机壳体101的底面。需要说明的是，蓝色激光器和绿色激光器的安装位置并不限定于此，也可以进行位置的调换。

参见图5C为光源100的一种光路原理示意图，如图2B所示，蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130并列排列，其中，蓝色激光器组件120靠近红色激光器组件110设置，绿色激光器组件130远离红色激光器组件110设置。红色激光器组件110的出光面面向光源的出光口，即红色激光器组件110发出的光束可直接输出至光源100出光口，不需要进行光路转折。

绿色激光器组件发出的光束经过三次反射从出光口出射，蓝色激光器组件发出的光束经过一次透射和一次反射从出光口出射。可见，上述光路原理示意图中，红色激光经过的光路径最短，绿色激光经过的光路径最长，以及绿色激光经过的反射次数最多。

参见图2A，上述任一颜色的激光器组件均输出矩形光斑，上述任一颜色激光器组件均沿着各自矩形光斑的长边方向、竖直地安装于光源壳体102的侧面上。

光源壳体102包括多个侧面，底面和顶盖，光源100中的多个光学镜片都设置在光源壳体102的底面上。为了增加散热面积，光源壳体102的顶盖为翅片状。在光源壳体102的侧面上开设有多个窗口，以便安装上述多个激光器组件，上述任一颜色的激光器组件发出的光束从对应的安装窗口中入射至光源100内部腔体，通过多个光学镜片形成光传输路径。

上述三色激光器组件均为MCL型激光器组件，即将多颗发光芯片封装在一块基板上，形成面光源输出。如图5A，图5B所示的一种MCL型激光器，包括金属基板1102，金属基板1102上封装有多颗呈发光芯片（图中未示出），多颗发光芯片可以串联，也可以按照行或者列并联进行驱动。多颗发光芯片可以按照4X6阵列排列，也可以是其他阵列排列方式，比如3X5阵列，或者2X7阵列，或者2X6阵列，或者4X5阵列，不同阵列数目的激光器的整体发光功率不同。金属基板1102的两侧伸出引脚1103，通过将这些引脚进行电信号连接，可以驱动发光芯片发光。覆盖于MCL激光器的发光面，还设置有准直透镜组1101，准直透镜组1101通常通过胶粘固定。准直透镜组1101包括多颗准直透镜，通常会一一对应发光芯片的发光位置，对激光光束进行对应的准直。

如图5B所示，MCL型激光器组件还包括设置在MCL激光器外周侧的PCB板1104a，1104b，PCB板1104a，1104b与激光器的出光面平行或者位于同一平面内，以驱动激光器引脚1103，为激光器提供驱动信号。如图所示，电路板为平板结构，激光器的两侧具有引脚1103，引脚1103分别焊接或者插接在与激光器所在平面几乎平行的该侧电路板1104a和1104b上，其中，1104a和1104b可以一体成型，围绕在激光器组件基板1102的外侧，或者1104a和1104b也可以为两个独立的电路板，两者将激光器组件围合起来，这样封装后的激光器组件也基本呈一平板结构，便于安装，且节省空间，也利于光源设备实现小型化。同时，激光器组件的背面也可以以面接触的方式与导热部件或热管连接，可以增大导热面积。

图3A示出了激光投影设备的液冷散热系统示意图，具体地，如图3A所示，在光源壳体的一个侧面设置了包括冷头602，冷排601在内的液冷循环系统，其中，该侧面安装有红色激光器组件110。并设置了第一风扇501对冷排601进行风冷降温。在光源壳体的另一个侧面，该侧面与前述侧面呈垂直，并在该侧面安装了蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130。

红色激光器组件110与第一冷头602连接，通过液冷方式进行散热，其中第一冷头602的受热面积大于红色激光器组件背面的导热面积，这样可以加快热量的传导。在液冷循环系统中，第一冷头602将热源部件的热量带走回流至冷排601，冷排601被冷却，冷却后的冷却液，比如，常用的为水，再次流回至冷头，依次循环对热源进行热量的传导。在液冷循环系统中，还包括泵，用于驱动液冷循环系统中的冷却液保持流动，在本示例中，将泵与冷头一体化设置，利于减少部件体积。也即，第一冷头602兼具冷头和泵的作用。以及，在本示例的激光投影设备的液冷循环系统中，还包括补液器（未示出），用于对液冷循环系统补液，使得整个液冷循环系统内的液体压力大于系统外界压力，这样外部气体不会因为冷却液的挥发或管道接头密封性不好而进入循环系统内部，造成循环系统内部噪音，甚至产生气蚀现象对器件造成损坏。

液冷循环系统相比于风冷散热系统较为灵活的是，冷头和冷排的体积相对于传统散热翅片的体积较小，在自身形状和结构位置的选择上更为多样。由于冷头和冷排通过管道连通，始终为一个循环系统，因此冷排可以靠近冷头设置，也可以有其他相对位置关系，这由激光投影设备的空间决定。

其中，第一冷头602具有冷却液进口6021，冷却液出口6022。DMD芯片对应的第二冷头603也具有冷却液进口6031和冷却液出口6032。DMD芯片的背面与第二冷头602接触，其中第二冷头602的受热面积与DMD芯片背面的受热面积大小并不做限定，DMD芯片的散热要求低于激光器组件，因此，对第二冷头602的传热导热能力的要求也低于第一冷头602。

也即，红色激光器组件110和DMD芯片均采用液冷散热方式。具体地，温度较低的冷却液通过管道604从冷排601流入第一冷头602的冷却液进口6021，冷却液在第一冷头602内流过带走红色激光器组件110产生的热量，并从冷却液出口6022流出，第一冷头602和第二冷头603连通，具体地，冷却液出口6022流出的冷却液流入第二冷头603的冷却液进口6031，冷却液在第二冷头603流过，并带走DMD芯片产生的热量，从冷却液出口6032流出，并经过管道6032流回冷排601进行再次冷却。在示例中，红色激光器组件的热功率为60W，工作温度不高于50℃，DMD芯片的热功率为30W，工作温度不高于65℃，可见，DMD芯片的工作温度要求低于红色激光器组件的，因此，冷却液与红色激光器组件进行换热后温度会上升，但仍低于DMD芯片的工作温度要求，因此，仍可以与DMD芯片利用温度差进行换热。

如图3B所示，第二冷头603覆盖在DMD芯片的上方，具体与DMD芯片的背面导热区接触，由于DMD芯片的尺寸较小，其背面的导热区也较小。冷头的热交换的效率较高，能够快速将小面积范围较为集中的热量快速的导出，利于DMD芯片工作温度的稳定，降低温升速度，同时，相比于传统的，需要设置散热翅片的方案，冷头为板型的结构形态，厚度较薄，而散热翅片通常具有几个厘米的长和宽，体积很大，并且，散热翅片通常还要配合风扇使用，这都会增加整个系统的体积，也会对系统部件的排布带来不便。而通过将DMD芯片也采用液冷散热方式，与红色激光器组件共用一套液冷散热系统，并位于红色激光器组件的下游，能够同时满足红色激光器组件较低的工作温度要求，以及DMD芯片相对于红色激光器组件相对高的工作温度需求，对液冷散热系统而言，不需要增加过多的组件，且与之前DMD芯片采用风冷散热方式相比，DMD芯片的散热效率提升，散热系统的体积却大大减小，从而兼顾了散热需求和设备体积的减小。

以及，参见图4A，在本示例中，蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130设置在光源壳体的一个侧面上，共用一个散热翅片结构。具体地，蓝色激光器组件120，绿色激光器组件130背面的热沉通过导热块703与热管702接触，热管702伸入散热翅片701内部。导热板703为可以分别针对蓝色激光器组件120，绿色激光器组件130设置，为独立的两个部件，分别为不同的激光器组件进行热传导，也可以为一个结构，这样便于安装，在本示例中，导热板703为一个结构。

其中，热管702为多根热管，散热翅片内部开设多个通孔，用于插入多根热管。如图4A和图4B所示，多根热管702一部分连接与导热板703接触，增大热管和导热板的接触面积，另一部分经过折弯后插入散热翅片701中。

如图4B所示，导热板703与激光器组件接触的一面为平面，与热管连接的一面具有凹槽，用于容纳部分热管，可以增大与热管的接触面积。

其中，对应蓝色激光器组件的导热区域设置有热管组7021，热管组7021一部分与导热板703接触固定，具体与蓝色激光器组件对应的导热板区域接触，另一部分折弯后插入散热翅片701中。对应绿色激光器组件的导热区域设置有热管组7022和热管组7023，热管组7022与绿色激光器组件对应的导热板区域接触，另一部分折弯后插入散热翅片701中，以及，热管组7023的一部分从绿色激光器组件对应的导热板区域延伸至蓝色激光器组件对应的导热板区域，再折弯后插入散热翅片701中。也即，蓝色激光器组件和绿色激光器组件具有各自的热管组，并且还有共用的热管组。这样，可以减少热管数量的使用，但也能够满足两种激光器组件的散热需求。在具体实施中，热管组7021，7022，7023均为两根，这样设置了6根热管，但蓝色激光器组件和绿色激光器组件均通过4根热管进行导热散热，提高了激光器组件的传热效率。

以及，散热翅片701通过支架705进行固定至整机壳体上。

通过前述说明可知，热管会经过弯折与散热翅片连接，在热管弯折时会形成一定的空间，为了提高空间散热利用率，如图4A和4C所示，对应热管与导热块的接触区域还设置有散热翅片704。具体地，散热翅片704为铝挤翅片。分别对应蓝色激光器组件的导热区域，绿色激光器组件的导热区域设置有散热翅片7041，散热翅片7042。散热翅片7041一端与导热板703，热管组7021，热管组7023固定接触，另一端为翅片结构，同理，散热翅片7042一端与导热板703，热管组7023，热管组7022固定接触，另一端为翅片结构。这样，蓝色激光器组件和绿色激光器组件的热量经由导热板和多根热管船只铝挤散热翅片704进行散热，铝挤散热翅片704的另一端暴露在空气中，与空气进行热交换。这样通过设置铝挤散热翅片对热管弯折区形成的空间的有效利用，可以在有限的空间内增加激光器组件的散热面积，大大提高散热空间利用率。在本示例中，绿色激光器组件的热功率为110W，蓝色激光器的热功率为40W，可见，绿色激光器组件的热功率较高。绿色激光器组件的工作温度控制不高于65℃，蓝色激光器组件的工作温度控制不高于70℃。这样，可以较好抑制由于热功率较高使得绿色激光器组件温升较快的问题。

在激光投影设备中，光源100为激光光源，所包括的不同颜色的激光器组件具有不同的工作温度要求。如前所述，本示例中，红色激光器组件的工作温度控制不高于50℃，蓝色激光器组件和绿色激光器组件的工作温度分别控制不高于70℃，65℃。光机中DMD芯片的工作温度通常控制在70℃左右，在本示例中，控制不高于65℃，镜头部分的温度通常控制在85℃以下。而对于电路板部分，不同的电子器件的温控不同，通常在80℃~120℃之间。可见，由于设备中光学部件和电路部分对于温度的耐受值不同，光学部分的工作温度耐受值普遍低于电路部分，因此气流从光学部分吹向电路部分，可以使两部分都达到散热目的且维持自身的正常工作。

如图1B所示，对于散热路径a，第一风扇501对冷排601降温，冷排601对第一冷头602和第二冷头603的冷却液进行冷却，对红色激光器组件和DMD芯片进行降温。第一风扇将携带有一定热量的气流吹向光机200。如前所述，由于红色激光器组件的温度控制在45℃~50℃之间，比如当控制为45℃时，使用液冷散热方式，冷排的表面温度和冷头的表面温度差控制在1~2℃范围内，即若冷头的表面温度为45℃，则冷排的表面温度为43℃~44℃，其中，冷头的表面温度是指冷头与激光器组件热沉的接触面的温度。具体地，第一风扇501将环境温度的风吸进来，环境温度通常在20~25℃，对冷排进行风冷散热，将冷排的表面温度降至43℃。因此从光源部分流向光机部分的热气流的温度也不会高于50℃，由于电路板的工作温度可以在80℃以上，从光阀部分流出的热气流相对于电路板的工作温度而言也为冷气流，从而仍可以为部分电路板进行散热。在散热路径a的下游，整机的出风口处还设置有第四风扇504，第四风扇504将流经电路板400的热气流排出壳体外，可以增加散热路径a中气流的流速，将热气流快速排出，满足红色激光器组件和DMD芯片相对镜头和电路板等器件较低的工作温度的需求。

对于路径b，如图1B所示，散热翅片701的上游设置第二风扇502，散热翅片701的下游为镜头300。以及，在散热翅片701和镜头300之间还可设置第三风扇503，以增大风压。由于蓝色激光器组件和绿色激光器组件的工作温度在65℃以下，散热翅片701的温度则需要在62℃~63℃，散热翅片的温度与激光器组件热沉的温度差在2~3℃范围内。散热翅片701具有多组平行的风道，第一气流穿过这些散热翅片表面和内部风道后形成第二气流，第二气流再吹向镜头300，第二气流可以沿着镜头300壳体周围和镜头300壳体底部空间流过，带走镜头壳体表面的热量。

同理，由于镜头的工作温度控制在85℃，散热翅片的温度在63℃，仍然低于镜头的工作温度，因此流经散热翅片后的第二气流相对于镜头而言仍然是冷风气流，可以利用散热。而电路板的工作温度普遍高于镜头的工作控制温度，因此，对镜头进行散热后的气流相对于大部分电路板而言也仍然是冷风气流，仍然可以继续流经多个电路板进行散热。

在上述散热路径a或散热路径b中，气流基本呈线型流动，很少具有迂回和转折，这能够减小气流流动的阻力，便于气流携带热量后迅速以较快的流速流走，便于对热源部件的散热。

在本示例中，散热路径a中，冷排，光阀，电路板具有逐渐升高的工作温度阈值，散热路径b中，散热翅片，镜头，电路板具有逐渐升高的工作温度阈值，上述结构布局方式也利于设计散热路径，散热气流可以从工作温度阈值较低的部件流向工作温度阈值较高的部件，在一个散热路径中可以依次为多个热源部件散热，既能满足多个热源部件的工作散热需求，同时整机散热效率高。

需要说明的是，第一风扇也可以设置在冷排和第二冷头之间，此时第一风扇相对于冷排而言为吸风风扇。

在上述散热路径a或散热路径b中，气流基本呈线型流动，很少具有迂回和转折，这能够减小气流流动的阻力，便于气流携带热量后迅速以较快的流速流走，便于对热源部件的散热。

在本示例中，激光器组件，光阀，镜头，电路板具有逐渐升高的工作温度阈值，上述结构布局方式也利于设计散热路径，散热气流可以从工作温度阈值较低的部件流向工作温度阈值较高的部件，在一个散热路径中可以依次为多个热源部件散热，既能满足多个热源部件的工作散热需求，同时整机散热效率高。

上述一个或多个实施例中的激光投影设备，通过设置不同的散热路径，分别将散热气流依次流经部分光源，光机和电路板，以及另一部分光源，镜头和电路板，一方面散热气流可以从工作温度阈值较低的部件流向工作温度阈值较高的部件，在一个散热路径中可以依次为多个热源部件散热，散热空间利用率高，另一方面，设置不同的散热路径，能够满足激光光源多个部分不同的散热需求，且散热系统体积小，进而有利于整机小型化。

在上述实施例提供的激光投影设备中，红色激光器组件的发光功率范围可以为24W~56W，蓝色激光器组件的发光功率范围可以为48W~115W，绿色激光器组件的发光功率范围可以为12W~28W。优选地，红色激光器组件的发光功率为48W，蓝色激光器组件的发光功率为82W，绿色激光器组件的发光功率为24W。上述三色的激光器均采用MCL型激光器组件，与BANK型激光器相比，在输出相同的发光功率下，体积大大减小。

通过上述说明，在激光投影设备中，光源100的散热要求最为严格，是整个设备中工作温度控制相对较低的部分。具体地，红色激光器组件的工作温度要低于蓝色激光器组件和绿色激光器组件的工作温度，这是由于红色激光的发光原理决定的。蓝色激光和绿色激光是利用砷化镓发光材料产生的，红色激光是利用氮化镓发光材料产生的。红色激光的发光效率低，且发热量较高。红色激光发光材料对温度的要求也更为严苛。因此，在对由三色激光器组成的光源部件进行散热时，还需要根据不同激光器组件的温度要求设置不同的散热结构，可以保证每种颜色的激光器工作在较佳的状态，提高激光器组件的使用寿命，其发光效率也更加稳定。

风冷散热方式可以将热源热端和冷端的温差控制在3℃左右，而液冷散热的温差控制可以更为精确和范围更小，比如在1~2℃。对于工作温度阈值更低的红色激光器组件采用液冷散热的方式，而对工作温度阈值相对较高的蓝色激光器组件和红色激光器组件采用风冷散热的方式，可以在满足红色激光器工作温度需求下，以较低的散热成本对其进行散热，满足较小的温差控制即可，这样对风扇的转速要求可以降低。但液冷散热方式的部件成本相比于风冷散热更高。

因此，在本示例中的激光投影设备中，对光源散热采用液冷和风冷混合散热的方式，能够满足不同激光器组件工作温度控制的同时，经济合理。

通过上述组合散热结构，对光源部件可以进行散热，从而保证三色激光光源部件的正常工作。光源发出三色激光，提供高质量的照明光束，投射形成亮度高，色彩佳的投影图像。由于三色激光器组件排布在不同的空间位置上，在光源内腔体还需要多个光学镜片来对不同方向的激光光束进行合光，以及匀化等光处理。

以及，在本发明的多个实施例中，DMD芯片也应用液冷散热方式，并与红色激光器组件共用一套液冷循环系统，在实现DMD芯片降温的同时，还使得光源和光机的散热部件简化，既减少了散热翅片和风扇的使用，也没有增加液冷循环系统的复杂性，有利于整机系统结构的简化和小型化。

基于上述的散热系统设置，本发明实施例还提供了一种激光光源，应用于上述实施例中的激光投影设备中。

具体地，如图5C所示的光源光路原理示意图中，绿色激光器组件130发出的绿色激光由第一合光镜106反射后入射至第二合光镜107，蓝色激光器组件120发出的蓝色激光透射通过第二合光镜107，以及绿色激光被第二合光镜107反射输出，通过第二合光镜107可以将蓝色激光和绿色激光进行合路输出。

经第二合光镜107合路输出的蓝色激光和绿色激光的输出方向与红色激光器组件110发出的红色激光的输出方向垂直，且具有交汇，在三束光束的交汇处设置有第三合光镜108，第三合光镜108透射红色激光，反射绿色激光和蓝色激光。经第三合光镜108后，三色激光光束完成合束，形成一路光束入射至匀化元件109，并经会聚镜组111缩小光斑后从光源出光口出射。

其中，第一合光镜为反射镜，第二合光镜，第三合光镜均为二向色片。

如图5C所示的光路示意图中，红色激光器组件110的发光面面向光源的出光口设置，红色激光沿红色激光器组件发光面输出后，经过匀化元件109和会聚镜组111后从出光口出射。而对于蓝色激光，会先经过一次透射，再经过一次反射后入射匀化元件109和会聚镜组111并从出光口出射，绿色激光则经过了三次反射后入射匀化元件109和会聚镜组111并从出光口出射。可见，在从光源出光口输出之前，红色激光的光路径均短于蓝色激光和绿色激光的光路径，这样，红色激光在光路径传输过程中产生的光损可以减小。以及，在不考虑光路径对光损影响下，红色激光经过第三合光镜的透射后，光能约可达到97%*1=97%，需要说明的是，此处对于红色激光的光能效率的计算是不考虑红色激光发散角度大，存在大角度光损的情况下的，仅单纯考虑光学镜片透反率的影响。

通过上述三色激光器组件的排列，也有利于针对红色激光器组件、蓝色激光器组件和绿色激光器组件不同的散热需求进行散热。红色激光器组件对温度较为敏感，工作温度通常控制在50℃以下，蓝色激光器组件和绿色激光器组件的工作温度高于红色激光器组件，且具有较为明显的温度差，通常控制在65℃~70℃，这样，对于温控要求相近的蓝色激光器组件和绿色激光器组件，通过排列在一起也有利于共用散热结构进行散热。而红色激光器组件单独设置在光源壳体的其他位置，且与蓝色激光器组件和绿色激光器组件隔开一定距离，可以减轻蓝色激光器组件和绿色激光器组件作为高温度热源向作为低温度热源的红色激光器组件的热量辐射，减轻红色激光器组件的热量负担。

上述激光器组件均采用MCL型激光器组件，相比于传统的BANK型激光器组件，MCL型激光器组件的体积明显较小，因此本实施例中，如图1A所示的激光投影设备的光源，其结构体积比传统使用BANK型激光器组件时要明显减小，使得光源附近可以预留出较多的空间，为散热设计提供了便利， 比如散热器，风扇的摆放在位置选择上将更为灵活，以及，还可能设置电路板等结构，也有利于减小整机结构在某一方向的长度，或者整机的体积。

上述一个或多个实施例中，对激光光源同时采用液冷和相变热管系统进行散热，可以满足红色激光器组件和蓝绿激光器组件不同的工作温度要求；且激光光源位于两条并列的散热路径的上游，散热气流分别可以从工作温度阈值较低的部件流向工作温度阈值较高的部件，在每一条散热路径中可以依次为多个热源部件散热，能够满足多个热源部件的工作散热需求，整机散热效率高，同时上述激光投影设备整机结构布局紧凑，空间利用率高。

具体地，光源中的红色激光器组件和其他两种颜色的激光器组件分别位于处于两条散热路径中，可以分别对光源中不同温控要求的激光器组件分别散热，提高对激光器组件的散热效率，便于对不同颜色激光器组件的温度控制，也能够使得位于不同散热路径中的多个投影设备部件具有独立的散热路径，散热效率也得到提高。

在上述多个实施例中，液冷散热系统和相变热管散热系统设置于光源、光机、镜头三者围合的空间内，与投影系统的光学功能部分相配合，布局紧凑，空间利用率高，在实现高效散热的同时，还能够实现结构的小型化。

如图2B所示的光源结构图示中，蓝色激光器组件120和绿色激光器组件130并列安装在光源壳体的一个侧面上，红色激光器组件110光源壳体102的另一个侧面上，这两个光源壳体的侧面呈垂直关系。三色激光器组件均输出矩形光斑，且均沿着各自矩形光斑的长边方向，竖直的安装于光源壳体的侧面上。

在光源100的内腔体中，还设置有多片合光镜，以及会聚镜组。具体地，第一合光镜106朝向绿色激光器组件130的发光面倾斜设置，反射绿色激光至第二合光镜107。第二合光镜107朝向蓝色激光器组件120的发光面倾斜设置，透射蓝色激光并反射绿色激光至第三合光镜108。上述第一合光镜106，第二合光镜107大致呈平行排列，与对应激光器组件发光面呈45度设置。其中第一合光镜106，第二合光镜107通过基座加持固定在光源壳体102的底面上，并且考虑到组装公差的原因，第一合光镜，第二合光镜的角度还可以微调，比如在正负3度以内。

第三合光镜108朝向红色激光器组件110的发光面倾斜设置，此处第三合光镜108的倾斜角度与红色激光光轴方向呈135度倾斜，第三合光镜108透射红色激光并反射蓝色、绿色激光，将三色激光合束输出至会聚镜组111。第三合光镜108靠近会聚镜组111设置。同理地，第三合光镜108也通过基座加持固定在光源壳体102的底面上，并且设置为安装角度可以在3度范围内微调。

其中，第一合光镜为反射镜，第二合光镜，第三合光镜均为二向色片。

以及，第二合光镜和第三合光镜的光反射率均大于其光透射率，比如，两合光镜的光反射率可达到99%，透射率通常在95%~97%。

在本示例提供的三色激光器组件均为MCL型激光器，如图5A所示，MCL激光器包括封装于一块金属基板上的多颗发光芯片，由于发光原理的不同，不同颜色的发光芯片的发光功率也不同，比如绿色芯片的发光功率在每颗芯片1W左右，而蓝色芯片的发光功率在每颗4W以上。当上述三色激光器采用同样颗数的芯片排布时，比如均使用4X6排列的封装类型，在整体发光功率上也不同，比如，绿色激光器组件的发光功率不高于红色激光器组件的发光功率，也不高于蓝色激光器组件的发光功率，红色激光器组件的发光功率不高于蓝色激光器组件的发光功率。

由于光源为纯三色激光光源，散斑是激光特有的现象，为了获得较高投影画面显示质量，需要对三色激光进行消散斑处理。在示例中，如图6A所示，会聚镜组111和收光部件250之间还设置有扩散轮260，即旋转的扩散片。扩散轮260位于会聚镜组111的会聚光路中，扩散轮260轮面距离收光部件250-光导管的入光面约为1.5~3mm之间。光导管具有一定的收光角度范围，比如正负23度范围内的光束可以进入光导管，并被后端照明光路利用，而其他大角度的光束则成为杂散光被挡在外，形成光损。扩散轮出光面靠近光导管入光面设置，可以提高扩散后激光光束被收入光导管内的光量，提高光利用率。需要说明的是，上述收光部件也可以是复眼透镜部件。

以及，如前所述，由于在前端光路中设置了匀化扩散片109，光源光束经过匀化后，被会聚镜组111会聚，并入射至扩散轮260。激光光束先经过了一片静止的扩散片，再经过一片运动的扩散片，这样，在静止的扩散片对光束匀化的基础上，再次对激光光束进行扩散匀化，可以增强激光光束的匀化效果，降低激光光束光轴附近光束的能量占比，从而降低激光光束的相干程度，投影画面呈现的散斑现象也就可以大大改善。

以及，激光器发出的激光为线偏振光，其中，红色激光与蓝色激光、绿色激光发光过程中，谐振腔振荡的方向不同，导致红色激光线偏振光与蓝色激光线偏振光、绿色激光线偏振光的偏振方向呈90度，红色激光为P光线偏振光，蓝色激光和绿色激光为S光线偏振光。

在上述实施例给出的光源中，红色激光器组件与蓝色激光器组件，绿色激光器组件的偏振方向不同，其中，红色激光是P光，蓝色和绿色激光是S光。激光投影设备投射成像的三色光束存在偏振方向不同。

本实例中蓝色激光和绿色激光先进行合束后再与红色激光进行合束，可以在蓝色激光和绿色激光合束之后且与红色激光合束之前的光路中设置半波片。在具体实施中，蓝色激光器组件和绿色激光器组件相邻设置，在蓝色激光和绿色激光的输出路径中且入射至第三合光镜之前设置相位延迟片，改变蓝色激光和绿色激光的偏振方向，使其与红色激光的偏振方向相同，解决因偏振方向不同而最终导致投影画面的偏色现象。

首先介绍一下相位延迟片的工作原理。相位延迟片是对应某种颜色的波长，通过晶体生长的厚度影响透过光束的相位改变程度，在本示例中，相位延迟片为半波片，也称λ½波片，可以将对应颜色波长的光束的相位改变π，即180度，偏振方向旋转90度，比如将P光变为S光，或者把S光变为P光。

基于上述光路原理，在一种具体实施中，上述半波片可以设置在光源内腔体中，位于光源壳体内侧与激光器组件对应的合光镜之间，通过在光源壳体底面设置镜片底座，对半波片进行固定。

如图6B所示，半波片112可以设置在第二合光镜107和第三合光镜108之间，透射从第二合光镜107出射的蓝色激光和绿色激光的合光光束。基于上述光路原理，绿色激光、蓝色激光分别输出S偏振光，绿色S光入射至第一合光镜106并被反射，蓝色S光入射至第二合光镜107，并被透射，第二合光镜107还反射绿色S光，此处第二合光镜107为基于波长而非偏振态选择的二向色片，第二合光镜107将均为S光的蓝色激光和绿色激光合束后经过半波片112，半波片112对绿色激光和蓝色激光的偏振方向改变，再入射至第三合光镜108。

具体地，半波片112可以针对其中一种颜色的波长设置，比如针对绿色激光的波长设置，绿色激光透过半波片后偏振方向旋转了90度，从原来的S光变为P光。蓝色激光透过半波片后，由于该半波片的波长不对应蓝色波长设置，因此蓝色激光偏振方向偏转不是90度，但接近P偏振方向。或者，半波片112也可以针对蓝色和绿色中心波长的中间数值进行设置，这样对于绿色激光和蓝色激光的偏振方向改变都不是90度，但是均接近90度，虽然蓝色激光和绿色激光均没有从S光偏转为P光，但是也均不是原来的S光偏振态，也可以提高整个系统对红、绿、蓝三基色的光处理过程一致性，可以改善投影画面上局部区域呈现的“色斑”“色块”等色度不均匀的技术问题，其原理不再赘述。

上述实施例中的激光光源中，红色激光器组件与蓝色激光器组件、绿色激光器组件分别设置于激光光源壳体的不同侧面上，且三种颜色激光器组件的工作温度阈值分别是红色激光器组件不高于绿色激光器组件，绿色激光器组件不高于等于蓝色激光器组件。如果采用同样的工作温度阈值，比如均控制在45℃，则对蓝色激光器组件和绿色激光器组件而言具有过度散热的问题，对散热资源也形成一定的浪费，产品成本控制也会上升，而通过光源中的红色激光器组件和其他两种颜色的激光器组件分别位于处于两条散热路径中，可以分别对光源中不同温控要求的激光器组件分别散热，便于对不同颜色激光器组件的温度控制，使得散热方案经济有效，同时，光源的工作温度阈值普遍高于激光投影设备的其他部件，将光源设置于不同散热路径的上游，使得位于不同散热路径中的多个投影设备部件具有独立的散热路径，能够利用光源散热后的余量继续进行热交换，也利于整个投影设备散热空间利用率的提升，也利于实现体积小型化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光投影设备，其特征在于，包括沿光束传播方向依次连接的激光光源、光机、镜头，以及多个电路板，

还包括液冷散热系统，所述液冷散热系统包括第一冷头，第二冷头和冷排，所述第一冷头设置于所述激光光源的壳体的一个侧面，所述第二冷头设置于所述光机的壳体的一侧，所述第一冷头，第二冷头均连接至所述冷排，

以及，还包括第一风扇，用于对所述冷排降温，并将气流流经所述冷排后依次吹向所述光机和设置在所述光机下游的多个电路板；

第一散热翅片和多根热管，所述多根热管通过导热板固定在所述激光光源的壳体的另一个侧面，并伸入所述第一散热翅片中，

第二风扇，所述第二风扇用于对所述散热翅片降温，并将气流流经所述散热翅片后依次吹向所述镜头和设置在所述镜头下游的多个电路板。

2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光光源的壳体一侧面上安装有红色激光器组件，在与所述红色激光器组件安装侧面相垂直的另一侧面上安装有蓝色激光器组件和绿色激光器组件，所述激光投影设备至少满足以下一种：

所述红色激光器组件的背面贴装有所述第一冷头；

所述蓝色激光器组件和绿色激光器组件的背面通过导热板连接有多根热管。

3.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述光机的壳体安装有光阀，所述光阀的背面设置有所述第二冷头。

4.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述第一冷头的出口连接所述第二冷头的进口，所述第一冷头的进口和第二冷头的出口均连接至所述冷排。

5.根据权利要求4所述的激光投影设备，其特征在于，所述第一冷头为冷头和泵的结合体。

6.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述第一散热翅片与所述镜头之间还设置有第三风扇，所述第三风扇将从所述散热翅片方向的气流吹向所述镜头。

7.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，对应所述第一风扇，在整机的出风口处还设置有第四风扇，流经所述冷排，光机，多个电路板的气流经所述第四风扇排至整机壳体外。

8.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述多根热管的每根热管的一部分与所述导热板连接固定，另一部分折弯后伸入所述散热翅片中。

9.根据权利要求8所述的激光投影设备，其特征在于，在所述多根热管和所述第一散热翅片之间还设置有第二散热翅片，所述第二散热翅片与所述导热板和多根热管接触连接。

10.根据权利要求2所述的激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备至少满足以下一种：

所述红色激光器组件的工作温度不高于50℃；

所述蓝色激光器组件工作温度不高于70℃，所述绿色激光器组件的工作温度不高于65℃。

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