CN113050351B - 激光投影设备及激光投影系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光投影设备及激光投影系统，属于激光投影技术领域。该激光投影设备包括：光机组件、金属导热板、调温器件和投影镜头。在该激光投影设备中，金属导热板分别与光机组件的光机壳体和投影镜头连接，并且，该调温器件具有制冷面，该制冷面与金属导热板接触。如此，该调温器件的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板传递至光机壳体和投影镜头，降低投影镜头与光机壳体连接处的温度，进而降低投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，有效的降低了投影镜头向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，进而提高了该激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

Description

激光投影设备及激光投影系统

技术领域

本申请涉及激光投影技术领域，特别涉及一种激光投影设备及激光投影系统。

背景技术

激光投影系统包括投影屏幕和激光投影设备，激光投影设备能够在投影屏幕上投射画面，以实现视频播放等功能。

目前的激光投影设备包括有：投影镜头和光机组件，该光机组件包括：光机壳体，以及与该光机壳体连接的光照组件和数字微镜器件(英文：Digital Micromirror Device；简称：DMD)光阀等。该光照组件用于提供高强度的激光照明光束；该DMD光阀用于对激光照明光束进行图像信号调制形成调制光束。该投影镜头包括：光学镜片组和反射镜片组。经DMD光阀调制后形成的调制光束依次经过光学镜片组和反射镜片组对调制光束进行投射成像。

在相关技术中，该投影镜头与光机壳体连接，且需要在投影镜头与光机壳体之间进行密封，以保证投影镜头的防尘效果。

但是，随着激光投影设备的发展，进入投影镜头的激光的能量越来越高，在激光投影设备工作时，投影镜头内会产生大量的热量。由于投影镜头与光机壳体之间是密封的，因此，投影镜头内的热量无法及时传递到外部，导致投影镜头的工作温度较高。如此，投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度较高，导致投影镜头向投影屏幕投射的画面模糊不清，影响该激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

发明内容

本申请实施例提供了一种激光投影设备及激光投影系统。可以解决现有技术中的激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果较差的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种激光投影设备，所述激光投影设备包括：

光机组件，所述光机组件包括：光机壳体；

金属导热板，所述金属导热板的一面与所述光机壳体连接；

以及，与所述金属导热板连接的调温器件和投影镜头，所述调温器件位于所述投影镜头外，且所述调温器件具有制冷面，所述制冷面与所述金属导热板接触。

另一方面，提供了一种激光投影系统，所述激光投影系统包括：

投影屏幕，以及上述激光投影设备。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

该激光投影设备包括：光机组件、金属导热板、调温器件和投影镜头。在该激光投影设备中，金属导热板分别与光机组件的光机壳体和投影镜头连接，并且，该调温器件具有制冷面，该制冷面与金属导热板接触。如此，该调温器件的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板传递至光机壳体和投影镜头，降低投影镜头与光机壳体连接处的温度，进而降低投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，有效的降低了投影镜头向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，进而提高了该激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

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是图1示出的激光投影设备的爆炸图；

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是图3示出的激光投影设备的爆炸图；

图5是图3示出的激光投影设备中的镜头的结构示意图；

图6是图3示出的激光投影设备的正视图；

图7是本申请实施例提供的一种投影镜头的爆炸图；

图8是本申请实施例提供的另一种投影镜头的结构示意图；

图9是图8示出的投影镜头的爆炸图；

图10是本申请实施例提供的再一种投影镜头的结构示意图；

图11是图10示出的投影镜头的爆炸图；

图12是本申请具体实施例提供的投影画面的分区示意图；

图13是本申请实施例提供的一种激光投影系统的结构示意图。

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。

目前，激光投影设备有两个发展方向，一个方向是单色激光光源逐渐趋向于高流明发展，另一个方向是单色激光光源向双色激光光源和三色激光光源发展。无论是哪一种发展方向，进入激光投影设备中的投影镜头的光能量会越来越高的，在激光投影设备工作时，投影镜头内会产生大量的热量。由于投影镜头与光机壳体连接，且需要在投影镜头与光机壳体之间进行密封，以保证投影镜头的防尘效果，因此投影镜头内产生的热量无法及时传递到外部，导致投影镜头的工作温度较高。

另外，由于激光投影设备中DMD光阀的微镜翻转作用，需要为投影画面提供明暗不同的光线，使得从DMD光阀到达投影镜头的光线并非一直完全进入到投影镜头内，比如当投影画面呈现的黑色较多时，大部分的激光光束会照射到光机壳体与投影镜头的连接处，使得光机壳体的温度升高，进一步导致了投影镜头内产生的热量无法及时传递到外部，导致投影镜头的工作温度进一步升高。

如此，投影镜头的工作温度过高，会导致投影镜头内的光学镜片由于高温而产生一定的形变量，在激光投影设备工作时，光学镜片因高温产生的形变量会投射到投影屏幕上，导致该激光投影设备投影向投影屏幕投射的画面模糊不清，画面的解析水平变差。

请参考图1和图2，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是图1示出的激光投影设备的爆炸图。该激光投影设备000可以包括：

光机组件100、金属导热板200、调温器件300以及投影镜头400。

其中，该光机组件100具有光机壳体101。

该金属导热板200的一面与光机壳体101连接。

该调温器件300和投影镜头400均与金属导热板200的另一面连接，该调温器件300具有制冷面(图中未示出)，该制冷面与金属导热板200接触。

在相关技术中，当激光投影设备向投影屏幕投射的画面发生模糊时，通常是通过调节激光投影设备中的投影镜头的焦距，以使激光投影设备向投影屏幕投射的画面恢复清晰。但是，在激光投影设备的运行过程中，从激光投影设备的开机开始，到达到激光投影设备的温度稳定状态，通常需要1个小时左右的时间。在这个过程中，投影镜头的温度不断发生变化，导致投影镜头中的光学镜片的形变会随温度不断发生变化，即使采用电动调节投影镜头焦距的方法，也难以使投影镜头的焦距随光学镜片的形变进行快速调整。

在相关技术中的另一种解决方式是对投影镜头的镜筒进行温度控制，而由于投影镜头中，产生形变量最大的光学镜片位于投影镜头与光机壳体的连接处，因此，采用这种方法的效果较差。并且，在投影镜头的镜筒上增加温度控制装置，会对镜筒产生一定额外的作用力，进而对激光投影设备向投影屏幕投射的画面产生应力影响，不利于投影画面的稳定性。

而本申请实施例中，在激光投影设备000中，金属导热板200分别与光机组件100的光机壳体101和投影镜头400连接，并且，该调温器件300具有制冷面，该制冷面与金属导热板200接触。如此，该调温器件300的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板200传递至光机壳体101和投影镜头400，降低投影镜头400与光机壳体101连接处的温度，进而降低投影镜头400内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，有效的降低了投影镜头400向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，进而提高了该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果。

综上所述，本申请实施例提供的激光投影设备，包括：光机组件、金属导热板、调温器件和投影镜头。在该激光投影设备中，金属导热板分别与光机组件的光机壳体和投影镜头连接，并且，该调温器件具有制冷面，该制冷面与金属导热板接触。如此，该调温器件的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板传递至光机壳体和投影镜头，降低投影镜头与光机壳体连接处的温度，进而降低投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，有效的降低了投影镜头向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，进而提高了该激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

在本申请实施例中，请参考图3和图4，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是图3示出的激光投影设备的爆炸图。该激光投影设备000中的调温器件300为半导体调温器件。该调温器件300还具有与制冷面相对设置的加热面300a，该加热面300a位于调温器件300远离金属导热板200的一侧。该激光投影设备000还可以包括：与调温器件300中的加热面300a接触的散热器500。该半导体调温器件与激光投影设备000的供电系统电连接。

半导体调温器件是一种利用半导体材料的珀尔帖效应制成的，珀尔帖效应是指当直流电流通过两种半导体材料组成的热电偶对时，该热电偶对的一端吸收热量，另一端放出热量的现象。该半导体调温器件可以包括：P型半导体材料、N型半导体材料以及两个片状的陶瓷电极，其中，该P型半导体材料和N型半导体材料连接组成热电偶对位于两个陶瓷电极之间。当有电流通过该半导体调温器件时，两个陶瓷电极中的一个从外界吸收热量，形成制冷面，两个陶瓷电极中的另一个向外界放出热量，形成加热面300a。

如此，该调温器件300中，与金属导热板200接触的制冷面，可以从金属导热板200上吸收热量，使金属导热板200的温度降低，进而降低与金属导热板200连接的光机壳体101和投影镜头400的温度，从而使得投影镜头400与光机壳体101连接处的温度降低，降低投影镜头400内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，提高该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果；而该调温器件300中的加热面300a放出的热量，可以通过散热器500传递至投影镜头400的外部环境中，避免加热面300a放出的热量导致投影镜头400的温度再次升高，同时，随着加热面300a的温度的降低，制冷面的温度也会降低，可以提高调温器件300的制冷能力。

需要说明的是，半导体调温器件中由P型半导体材料和N型半导体材料连接组成热电偶对的数量通常是数以百计的。

可选的，通过控制半导体调温器件中输入的电流值和电压值的大小，可以使该半导体调温器件的制冷面具有不同的制冷能力，从而实现对投影镜头400与光机壳体101连接处的温度的控制。该半导体调温器件中输入的电流值的范围为：3至6安培，该半导体调温器件中输入的电压值的范围为：12至24伏特。

需要说明的是，上述半导体调温器件输入的电流值和电压值的范围仅是本申请实施例提供的一种可能的实现方式，本领域技术人员还可以根据实际需要对半导体调温器件输入的电流值和电压值的范围进行设置，

在本申请中，激光投影设备000中的散热器500可以包括：散热器本体501和风扇(图中未示出)，该散热器本体501与调温器件300的加热面300a接触，该风扇的出风面朝向散热器本体501。如此，该风扇可以提高散热器500的散热效率，进而提高调温器件300的制冷能力，从而提高投影镜头400与光机壳体101连接处的温度降低的速度，进一步提高该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果。

可选的，该散热器本体501可以为翅片散热器，该翅片散热器中具有多个连续排布的散热片，其散热面积较大。如此，可以进一步提高散热器500的散热效率，进而提高调温器件300的制冷能力，从而提高投影镜头400与光机壳体101连接处的温度降低的速度，进一步提高该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果。

需要说明的是，该散热器本体501还可以为其他形式的散热器，本领域技术人员可以根据实际需要选择其他形式的散热器。

在本申请实施例中，请参考图4，光机组件100中的光机壳体101可以具有第一通光孔101a，金属导热板200可以具有第二通光孔200a，以及与该第二通光孔200a连通的环状凸起200b，该环状凸起200b与光机壳体101上的第一通光孔101a的形状匹配，金属导热板200可以通过环状凸起200b与第一通光孔101a的配合与光机壳体101连接。如此，可以实现金属导热板200与光机壳体101之间是密封的，以保证后续与金属导热板200连接的投影镜头400的防尘效果。

在本申请中，请参考图4和图5，图5是图3示出的激光投影设备中的镜头的结构示意图。激光投影设备000中的投影镜头400具有镜头后群401和装配面402，该装配面402与金属导热板200远离光机壳体101a的一侧连接，且该镜头后群401位于金属导热板200中的环状凸起200b内。如此，该金属导热板200可以包裹镜头后群401，从而使得调温元件300的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板200均匀的传递至镜头后群401，从而使得镜头后群401的温度均匀的降低，降低位于镜头后群401内的光学镜片因高温产生形变的概率，进而提高该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果。

可选的，如图6所示，图6是图3示出的激光投影设备的正视图，该金属导热板200还具有位于环状突起200b外围的多个第一通孔200c，投影镜头400中的装配面402具有与多个第一通孔200c一一对应的第二通孔402a。该激光投影设备000还可以包括：多个螺栓(图中未示出)，该螺栓用于在多个第一通孔200c和多个第二通孔402a一一对应连通后，贯穿第一通孔200c和对应的第二通孔402a，以实现金属导热板200和镜头装配面402的连接，进而实现金属导热板200与投影镜头400的连接。

在本申请中，激光投影设备000中的金属导热板200的一个板面与光机组件100中的光机壳体101接触，金属导热板200的另一个板面与投影镜头400中的装配面402接触。如此，可以实现金属导热板200与光机壳体101之间的紧密接触，以及金属导热板200与投影镜头400中的装配面402的紧密接触，从而使得调温器件300中的制冷面产生的低温可以快速的通过热辐射的方式快速传递至光机组件100与投影镜头400的连接处，进一步提高该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果。

在本申请实施例中，金属导热板200中的环状凸起200b与投影镜头400中的镜头后群401之间具有间隙，该激光投影设备000还可以包括：位于间隙内的温度传感器(图中未示出)，以及与该温度传感器电连接的控制器(图中未示出)，该控制器与调温器件300电连接。其中，该控制器被配置为：基于温度传感器检测到投影镜头400的工作温度，控制调温器件300的工作状态。如此，通过该温度传感器检测到的投影镜头400的工作温度，控制器可以控制输入调温器件300的电流值和电压值，从而控制调温器件300的制冷面产生的制冷量，进而实现对投影镜头400温度的控制。

示例的，当温度传感器检测到投影镜头400的工作温度高于最佳工作温度时，可以将温度传感器检测到投影镜头400的工作温度反馈至控制器，控制器可以控制输入调温器件300的电流值和电压值升高，使得调温器件300的制冷面的制冷能力提高，进而使得金属导热板200的温度快速降低，从而降低投影镜头400与光机组件100连接处的温度，使得投影镜头400的工作温度降低至最佳工作温度，避免投影镜头400中的光学镜片因受热产生形变。

当温度传感器检测到投影镜头400的工作温度处于最佳工作温度时，可以将温度传感器检测到投影镜头400的工作温度反馈至控制器，控制器可以控制输入调温器件300的电流值和电压值为零，使得调温器件300的制冷面停止工作。

需要说明的是，该控制器还可以根据温度传感器检测到投影镜头400的工作温度与最佳工作温度差值的大小，控制输入调温器件300的电流值和电压值的大小，从而使得调温器件300的制冷面具有不同的制冷能力，以使得该调温器件300可以根据激光投影设备000工作过程中，投影镜头400内产生的热量的变化，随时调整投影镜头400的工作温度。

可选的，金属导热板200中的环状凸起200b与投影镜头400中的镜头后群401之间的间隙的范围为：1至2毫米。

示例的，如图4所示，该激光投影设备000中，调温器件300的个数可以为两个，该两个调温器件300位于投影镜头400的两侧。如此，可以使金属导热板200的温度变得更加均匀，提高投影镜头400与光机壳体101连接处的温度降低的均匀性，使得投影镜头400中的镜头后群401的温度更加均匀，进一步提高该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果。

在本申请实施例中，请参考图5，该激光投影设备000中的投影镜头400还可以包括：与镜头后群401连接镜筒403，以及与镜筒403连接的镜头座404，该镜头座404具有出光孔404a。

该投影镜头400还可以包括：位于镜头后群401内的第一镜片组(图中未示出)，位于镜筒403内的第二镜片组(图中未示出)，以及位于镜头座404内的反射镜(图中未示出)。

在该激光投影设备000的工作过程中，从光机组件100经镜头后群401进入投影镜头400中的光束，可以通过第一镜片组和第二镜片组的汇聚至反射镜上，再经过反射镜片将汇聚至反射镜片的光束，通过镜头座404上的出光孔反射出该激光投影设备000，从而实现该激光投影设备000向投影屏幕投射画面。

示例的，该第一镜片组可以包括：至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜；该第二镜片组可以包括：至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜，该反射镜可以为凹面反射镜。

可选的，如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种投影镜头的爆炸图。投影镜头400还可以包括：侧盖405、调温组件406、温度传感器(图中未示出)以及控制器(图中未示出)，该侧盖405与镜头座404连接，且该侧盖405位于镜头座404靠近反射镜407的一侧，该侧盖405具有开口405a，该调温组件406与侧盖405连接，且该调温组件406覆盖侧盖405上的开口405a，该温度传感器和控制器均与调温组件406电连接，该温度传感器位于镜头座404和侧盖405之间，该控制器被配置为：基于温度传感器检测到的反射镜407的工作温度，对调温组件406进行控制，以将反射镜407的工作温度调节在预设温度范围内。如此，可以避免反射镜407的工作温度过高，使得镜头座404中的反射镜407受热膨胀后发生形变的程度较小，进而降低了该投影镜头400向投影屏幕投射的画面发生畸变的概率，提高了包含有该投影镜头400的激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

在本申请中，该投影镜头400中的调温组件406有多种可能的实现方式，本申请实施例以以下两种可能的实现方式进行示意性说明：

在第一种可能的实现方式中，请参考图8和图9，图8是本申请实施例提供的另一种投影镜头的结构示意图，图9是图8示出的投影镜头的爆炸图。该投影镜头400中的调温组件406可以包括：与侧盖405连接的导热金属板4061，以及与导热金属板4061连接的第一风扇4062和加热器4063。可选的，该加热器4063可以为正温度系数热敏电阻PTC加热器。该导热金属板4061覆盖开口405a，该第一风扇4062和加热器4063均与控制器电连接，该第一风扇4062位于导热金属板4061靠近反射镜407的一侧，且该第一风扇4062的出风面朝向反射镜407，该加热器4063位于导热金属板4061远离反射镜407的一侧。

在这种情况下，控制器可以被配置为：在温度传感器检测到反射镜407的工作温度大于预设温度范围后，控制第一风扇4062吹风；在温度传感器检测到反射镜407的工作温度小于预设温度范围后，控制加热器4063加热。如此，当该投影镜头400中的反射镜407的工作温度大于预设温度范围时，控制器通过控制第一风扇4062吹风，以使反射镜407的温度下降至预设温度范围内；当该投影镜头400中的反射镜407的工作温度小于预设温度范围时，控制器通过控制加热器4063加热，加热器4063产生的热量通过导热金属板4061传递至反射镜407，以使反射镜407的温度上升至预设温度范围内。

需要说明的是，当该投影镜头400中的反射镜407的工作温度小于预设温度范围时，控制器也可以控制第一风扇4062吹风，如此，该第一风扇4062可以使加热器4063产生的热量快速传递至反射镜407，以提高反射镜407温度升高的速度。

在本申请实施例中，如图9所示，该调温组件406还可以包括：与导热金属板4061连接的支架4064和环状的第二散热翅片4065。该支架4064还与侧盖405连接，该第二散热翅片4065位于导热金属板4061靠近反射镜407的一侧，且第一风扇4062位于第二散热翅片4065所围成的区域内。如此，该第二散热翅片4065可以提高调温组件406的传热效率，使得第一风扇4062产生的风量或加热器4063产生的热量均匀的传递至反射镜407。

可选的，导热金属板4061可以通过焊接的方式与支架4064连接，支架4064可以通过螺栓与侧盖405连接。

在本申请中，在垂直于第一风扇4062的出风面的方向上，第一风扇4062的厚度小于第二散热翅片4065的厚度，如此，可以进一步提高调温组件406的传热效率。支架4064的厚度大于或等于导热金属板4061的厚度与第二散热翅片4065的厚度之和，如此，当该支架4064与侧盖405连接后，该支架4064可以与投影镜头400形成密封的整体，以保证投影镜头400的防尘效果。

可选的，该调温组件406中的导热金属板4061的材料可以为紫铜，第二散热翅片4065的材料可以为铝合金，或者，导热金属板4061和第二散热翅片4065材料还可以为其他导热性能良好的金属材料。

可选的，该调温组件406中的加热器4063的功率范围可以为：30至50瓦。

需要说明的是，上述加热器4063的功率的范围仅是本申请实施例提供的一种可能的实现方式，本领域技术人员还可以根据实际需要对加热器4063的功率的范围进行设置。

可选的，该反射镜407的预设温度范围可以为：41摄氏度至42摄氏度。

在第二种可能的实现方式中，请参考图10和图11，图10是本申请实施例提供的再一种投影镜头的结构示意图，图11是图10示出的投影镜头的爆炸图。该投影镜头400中的调温组件406可以包括：与侧盖405连接的导热金属板4061，以及与导热金属板4061连接的半导体调温器件4063。该导热金属板4061覆盖侧盖405上的开口405a，该半导体调温器件4063与控制器电连接，且该半导体调温器件4063位于导热金属板4061远离反射镜407的一侧，该半导体调温器件4063具有相对设置的制冷面和加热面。

在这种情况下，控制器可以被配置为：在温度传感器检测到反射镜407的工作温度大于预设温度范围后，控制半导体调温器件4063的制冷面朝向反射镜407；在温度传感器检测到反射镜407的工作温度小于预设温度范围后，控制半导体调温器件4063的加热面朝向反射镜407。如此，当该投影镜头400中的反射镜407的工作温度大于预设温度范围时，控制器通过半导体调温器件4063的制冷面朝向反射镜407，半导体调温器件4063的制冷面产生的冷量通过导热金属板4061传递至反射镜407，以使反射镜407的温度下降至预设温度范围内；当该投影镜头400中的反射镜407的工作温度小于预设温度范围时，控制器通过控制半导体调温器件4063的加热面朝向反射镜407，半导体调温器件4063的加热面产生的热量通过导热金属板4061传递至反射镜407，以使反射镜407的温度上升至预设温度范围内。

可选的，通过半导体调温器件4063中输入的电流的方向，可以控制半导体调温器件4063中的制冷面或加热面朝向反射镜407。

进一步的，通过控制半导体调温器件4063中输入的电流值和电压值的大小，可以使该半导体调温器件的制冷面具有不同的制冷能力，从而实现对投影镜头400中的反射镜407的温度的控制。该半导体调温器件4063中输入的电流值的范围可以为：2至4安培，该半导体调温器件4063中输入的电压值的范围可以为：8至12伏特。

需要说明的是，上述半导体调温器件4063输入的电流值和电压值的范围仅是本申请实施例提供的一种可能的实现方式，本领域技术人员还可以根据实际需要对半导体调温器件4063输入的电流值和电压值的范围进行设置。

在本申请中，如图11所示，该调温组件406还可以包括：与半导体调温器件4063连接的散热器4066，该散热器4066与半导体调温器件4063远离导热金属板4061的一侧接触。如此，当半导体调温器件4063的制冷面朝向反射镜407时，该半导体调温器件4063的加热面与散热器4066接触，该半导体调温器件4063的加热面产生的热量可以通过散热器4066传递至投影镜头400的外部环境中，避免加热面放出的热量导致投影镜头400的温度再次升高，同时，随着加热面的温度的降低，制冷面的温度也会降低，可以提高调温器件406的制冷能力。当半导体调温器件4063的加热面面朝向反射镜407时，该半导体调温器件4063的加热面与散热器4066接触，该半导体调温器件4063的制冷面面产生的冷量可以通过散热器4066传递至投影镜头400的外部环境中，该冷量可以降低激光投影设备的整机温度，降低激光投影设备的运行温度，提高激光投影设备运行的稳定性。

可选的，请参考图11，该散热器4066可以包括：导热块4066a、导热管4066b、第一散热翅片4066c以及第二风扇4066d。该导热块4066a与半导体调温器件4063远离导热金属板4061的一侧接触，该导热管4066b的一端与导热块4066a连接，另一端与第一散热翅片4066c连接，该第二风扇4066d与第一散热翅片4066c连接，且该第二风扇4066d的出风面朝向第一散热翅片4066c。如此，该半导体调温器件4063产生的热量或冷量可以通过导热块4066a传递至导热管4066b，并通过导热管4066b、第一散热翅片4066c和第二风扇4066d快速传递至投影镜头400的外部环境中，提高了散热器4066的传热效率。

在本申请中，该散热器4066中的导热管4066b还可以与激光投影设备中的整机散热组件连接。如此，当半导体调温器件4063的加热面与散热器4066接触时，该导热管4066b可以将半导体调温器件4063的加热面产生的热量传递至激光投影设备中的整机散热组件，加快对半导体调温器件4063的加热面产生的热量进行散热的速度；当半导体调温器件4063的制冷面与散热器4066接触时，该导热管4066b可以将半导体调温器件4063的制冷面产生的冷量传递至激光投影设备中的整机散热组件，以使该冷量可以降低激光投影设备中的整机运行温度，提高低激光投影设备中的整机散热组件的散热效率。

可选的，如图11所示，该投影镜头400中的调温组件406还可以包括：与导热金属板4061连接的第一风扇4062，该第一风扇4062与控制器电连接，且该第一风扇4062位于导热金属板靠近反射镜407的一侧。

在这种情况下，控制器有多种可能的配置方式，本申请实施例以以下三种可能的配置方式进行示意性说明：

在第一种可能的配置方式中，控制器可以被配置为：在温度传感器检测到反射镜407的工作温度大于预设温度范围后，控制第一风扇4062吹风，以使反射镜407的温度下降至预设温度范围内。

在第二种可能的配置方式中，控制器可以被配置为：在温度传感器检测到反射镜407的工作温度大于预设温度范围后，控制半导体调温器件4063的制冷面朝向反射镜407，以使半导体调温器件4063的制冷面产生的冷量可以通过导热金属板4061传递至反射镜407，以使反射镜407的温度下降至预设温度范围内。

在第三种可能的配置方式中，控制器可以被配置为：在温度传感器检测到反射镜407的工作温度大于预设温度范围后，控制第一风扇4062吹风且控制半导体调温器件4063的制冷面朝向反射镜407。如此，该第一风扇4062可以使半导体调温器件4063的制冷面产生的冷量通过导热金属板4061传递至反射镜407的速度，提高了反射镜407的温度下降至预设温度范围内的速度。

需要说明的是，当该投影镜头400中的反射镜407的工作温度小于预设温度范围时，控制器也可以控制第一风扇4062吹风，如此，该第一风扇4062可以使半导体调温器件4063的加热面产生的热量快速传递至反射镜407，以提高反射镜407温度升高的速度。

在本申请实施例中，如图11所示，该调温组件406还可以包括：与导热金属板4061连接的支架4064和环状的第二散热翅片4065。该支架4064还与侧盖405连接，该第二散热翅片4065位于导热金属板4061靠近反射镜407的一侧，且第一风扇4062位于第二散热翅片4055所围成的区域内。如此，该第二散热翅片4065可以提高调温组件406的传热效率，使得第一风扇4062产生的风量或加热器4063产生的热量均匀的传递至反射镜407。

可选的，导热金属板4061可以通过焊接的方式与支架4064连接，支架4064可以通过螺栓与侧盖405连接。

在本申请中，在垂直于第一风扇4062的出风面的方向上，第一风扇4062的厚度小于第二散热翅片4065的厚度，如此，可以进一步提高调温组件406的传热效率。支架4064的厚度大于或等于导热金属板4061的厚度与第二散热翅片4065的厚度之和，如此，当该支架4064与侧盖405连接后，该支架4064可以与投影镜头400形成密封的整体，以保证投影镜头400的防尘效果。

可选的，该调温组件406中的导热金属板4061的材料可以为紫铜，第二散热翅片4065的材料可以为铝合金，或者，导热金属板4061和第二散热翅片4065材料还可以为其他导热性能良好的金属材料。

在本申请中，该激光投影设备000还可以包括：光源组件(图中未示出)。示例的，该光源组件可以包括：激光器、荧光轮、滤色轮和反射组件等。该激光器可以为蓝色激光器。该蓝色激光器发射蓝光后，通过荧光轮产生红光和绿光，之后，该蓝光、红光以及绿光可以通过滤色轮之后，经过反射组件反射至光机组件100。

在本申请实施例中，该激光投影设备000中的光机组件300可以包括：匀光组件(图中未示出)、DMD光阀(图中未示出)、TIR棱镜(图中未示出)和振镜。该匀光组件、TIR棱镜以及振镜均位于光机壳体101内，且与该光机壳体101连接。该DMD光阀位于光机壳体101外，且与该光机壳体101连接。在DMD光阀与光机壳体101连接后，该DMD光阀的受光面可以朝向光机壳体101中的第一通光孔101a。

其中，该光机组件100中的匀光组件用于将输入光机组件300的光束处理为照明光束。该匀光组件位于光源组件和光机组件100之间，从光源组件出射的红光、绿光以及蓝光先进入匀光组件，再由匀光组件将红光、绿光以及蓝光导入光机组件100。如此，匀光组件可以对光源装置出射的激光进行匀光，以降低光源装置出射的激光的能量。

该光机组件100中的DMD光阀用于对匀光组件提供的照明光束进行图像信号调制形成调制光束。

该光机组件100中的TIR棱镜用于将调制光束反射至振镜。

该光机组件100中的振镜用于受电磁驱动器的驱动进行摆动，经振镜后的调制光束依次错位进入投影镜头400。

可选的，该激光投影设备000中的金属导热板200的材料可以为紫铜，散热器500中的翅片散热器的材料可以为铝合金，或者，金属导热板200和散热器500中的翅片散热器的材料还可以为其他导热性能良好的金属材料。

在本申请实施例中，光机组件100中的光机壳体101还可以具有多个的第三通孔，金属导热板200可以具有与多个第三通孔一一对应的第四通孔，金属导热板200可以通过依次贯穿第三通孔和第四通孔的多个螺栓与光机组件100中的光机壳体101连接。

金属导热板200还可以具有多个的第五通孔，调温器件300可以具有与多个第五通孔一一对应的第六通孔，金属导热板200可以通过依次贯穿第五通孔和第六通孔的多个螺栓与调温器件300连接。

该调温器件300还可以具有第七通孔，散热器500可以具有与多个第七通孔一一对应的第八通孔，调温器件300可以通过依次贯穿第七通孔和第八通孔的多个螺栓与散热器500连接。

在其他的可选的实现方式中，金属导热板200还可以通过焊接的方式与光机组件100中的光机壳体101连接，该金属导热板200还可以通过焊接的方式与调温器件300中的制冷面连接，调温器件300中加热面300a还可以通过焊接的方式与散热器500连接。

综上所述，本申请实施例提供的激光投影设备，包括：光机组件、金属导热板、调温器件和投影镜头。在该激光投影设备中，金属导热板分别与光机组件的光机壳体和投影镜头连接，并且，该调温器件具有制冷面，该制冷面与金属导热板接触。如此，该调温器件的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板传递至光机壳体和投影镜头，降低投影镜头与光机壳体连接处的温度，进而降低投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，有效的降低了投影镜头向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，进而提高了该激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

以下将通过具体地实施例来进一步地说明本申请实施例提供的激光投影设备。

本实施例选取了两台型号相同的激光投影设备，其中，第一台激光投影设备为上述实施例提供的激光投影设备000，第二台激光投影设备为相关技术提供的激光投影设备。两台激光投影设备的总功率均为300瓦，两台激光投影设备的整机光通量均为3200流明，分别测试两台激光投影设备在环境温度为25摄氏度的情况下，两台激光投影设备向投影屏幕投射画面的不同区域的解析状态。示例的，请参考图12，图12是本申请具体实施例提供的投影画面的分区示意图，两台激光投影设备向投影屏幕的投射画面均为矩形，该投射画面被分为A、B、C、D和E五个区域。其中A区域、B区域、C区域和D区域分别为两台激光投影设备向投影屏幕的投射画面中的四个顶角的区域，E区域为两台激光投影设备向投影屏幕的投射画面中的中央区域。通过观察A、B、C、D和E五个区域的画面的清晰程度，测试两台激光投影设备向投影屏幕的投射画面的解析度。测试结果如表1所示。其中，OK表示投射画面的解析度较好，也即是，投射画面的的清晰度较好；NG表示投射画面的解析度较差，也即是，投射画面的的清晰度较差。

表1

	第一台激光投影设备	第二台激光投影设备
			A区域	OK	NG
B区域	OK	NG
			C区域	OK	NG
D区域	OK	NG
			E区域	OK	OK

如表1所示，对于第一台激光投影设备，也即是本申请实施例提供的激光投影设备000，该激光投影设备000向投影屏幕的投射画面的解析度在A、B、C、D和E五个区域均较好。对于第二台激光投影设备，也即是相关技术中提供的激光投影设备，该激光投影设备向投影屏幕的投射画面的解析度在A、B、C、D四个区域，也即是，投射画面的四个顶角处解析度均较差。

如此，可以看出，对于相关技术中提供的激光投影设备，由于缺少对激光投影设备中的投影镜头的温度的控制，导致该激光投影设备向投影屏幕的投射画面的解析度在四个顶角处均较差。

而相较于相关技术中提供的激光投影设备，本申请实施例提供的激光投影设备000由于设置了金属导热板和调温器件，可以有效的降低投影镜头与光机壳体连接处的温度，进而降低投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，降低投影镜头向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，使得该激光投影设备000向投影屏幕投射的画面的显示效果较好。

本申请实施例还提供了一种激光投影系统，该激光投影系统可以为超短焦激光投影系统。示例的，如图13所示，图13是本申请实施例提供的一种激光投影系统的结构示意图。该激光投影系统可以包括：投影屏幕001和激光投影设备000该激光投影设备000可以为上述实施例中的激光投影设备。

在激光投影设备000工作时，该激光投影设备000可以斜向上的发射光线，使得激光投影设备000可以向投影屏幕001投射画面。

综上所述，本申请实施例提供的激光投影系统。在该激光投影系统中的激光投影设备中，金属导热板分别与光机组件的光机壳体和投影镜头连接，并且，该调温器件具有制冷面，该制冷面与金属导热板接触。如此，该调温器件的制冷面产生的低温，可以通过金属导热板传递至光机壳体和投影镜头，降低投影镜头与光机壳体连接处的温度，进而降低投影镜头内的光学镜片出现的受热膨胀的程度，有效的降低了投影镜头向投影屏幕投射的画面出现模糊不清的概率，进而提高了该激光投影设备向投影屏幕投射的画面的显示效果。

在本申请中，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的实施例，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，包括：

光机组件，所述光机组件包括：光机壳体；

金属导热板，所述金属导热板的一面与所述光机壳体连接；

以及，与所述金属导热板的另一面连接的调温器件和投影镜头，所述调温器件具有制冷面，所述制冷面与所述金属导热板接触；

所述投影镜头包括：镜头座、反射镜、侧盖、调温组件、温度传感器和控制器；

其中，所述反射镜位于所述镜头座内；所述侧盖与所述镜头座连接，所述侧盖位于所述镜头座靠近所述反射镜的一侧，且所述侧盖具有开口；所述调温组件与所述侧盖连接，且所述调温组件覆盖所述开口；所述温度传感器位于所述镜头座与侧盖之间；所述控制器分别与所述温度传感器和所述调温组件电连接，所述控制器被配置为：基于所述温度传感器检测到所述反射镜的工作温度，对所述调温组件进行控制，以将所述反射镜的工作温度调节在预设温度范围内。

2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，

所述调温器件为半导体调温器件，所述调温器件还具有与所述制冷面相对设置的加热面，所述激光投影设备还包括：与所述加热面接触的散热器。

3.根据权利要求2所述的激光投影设备，其特征在于，

所述散热器包括：散热器本体和风扇，所述散热器本体与所述加热面接触，所述风扇的出风面朝向所述散热器本体。

4.根据权利要求3所述的激光投影设备，其特征在于，

所述散热器本体为翅片散热器。

5.根据权利要求1至4任一所述的激光投影设备，其特征在于，

所述光机壳体具有第一通光孔，所述金属导热板具有第二通光孔，以及与所述第二通光孔连通的环状凸起，所述环状凸起与所述第一通光孔的形状匹配，所述金属导热板通过所述环状凸起与所述第一通光孔的配合和所述光机壳体连接。

6.根据权利要求5所述的激光投影设备，其特征在于，

所述投影镜头具有镜头后群和装配面，所述装配面与所述金属导热板远离所述光机壳体的一侧连接，且所述镜头后群位于所述环状凸起内。

7.根据权利要求6所述的激光投影设备，其特征在于，

所述金属导热板的一个板面与所述光机壳体接触，所述金属导热板的另一个板面与所述装配面接触。

8.根据权利要求6所述的激光投影设备，其特征在于，

所述环状凸起与所述镜头后群之间具有间隙，所述激光投影设备 还包括：位于所述间隙内的温度传感器，以及与所述温度传感器电连接的控制器，所述控制器与调温器件电连接；

其中，所述控制器被配置为：基于所述温度传感器检测到所述投影镜头的工作温度，控制所述调温器件的工作状态。

9.根据权利要求1至4任一所述的激光投影设备，其特征在于，

所述调温器件的个数为两个，两个所述调温器件位于所述投影镜头的两侧。

10.一种激光投影系统，其特征在于，包括：

投影屏幕，以及权利要求1至9任一所述的激光投影设备。

Images