CN114371589A - 光源组件、光学引擎及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光源组件、光学引擎和投影设备，属于光电技术领域。所述光源组件包括第一壳体、第二壳体、一一对应的多个激光器和多个合光镜组、凸透镜、反射镜、凹透镜、扩散片、以及会聚透镜；第一壳体具有与多个激光器一一对应的多个入光口，以及出光口，每个激光器位于对应的入光口处，多个合光镜组位于第一壳体中；第二壳体具有入光口和出光口，第一壳体的出光口与第二壳体的入光口连通，反射镜、凹透镜与扩散片位于第二壳体中，会聚透镜位于第二壳体的出光口处。本申请解决了光源组件的组装难度较大，投影设备的投影画面的显示效果较差，且投影设备的体积较大的问题。本申请用于发光。

Description

光源组件、光学引擎及投影设备

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种光源组件、光学引擎及投影设备。

背景技术

随着光电技术的发展，对于投影设备的小型化以及投影画面的显示效果的要求越来越高。

投影设备中的光学引擎用于进行投影画面的投射。光学引擎包括：光源组件、光机和镜头，光源组件用于发出光线并将该光线传输至光机，光机用于根据待显示图像对该光线进行调制后传输至镜头，镜头用于对调制后的光线进行投射以形成投影画面。相关技术中，光源组件包括：固定于一个壳体的一个激光器001、合光镜组002、凸透镜003、凹透镜004和会聚透镜005，合光镜组002、凸透镜003、凹透镜004、会聚透镜005和光机(图1未示出)沿垂直于激光器001的出光方向(如y方向)的方向(如x方向)依次排布。激光器001可以向合光镜组002发出激光，合光镜片002将射入的激光混光并反射至凸透镜003，凸透镜003将射入的激光会聚至凹透镜004，凹透镜004将射入的激光准直后射向会聚透镜004，会聚透镜004将射入的激光会聚至光机。

但是，相关技术中光源组件中该一个壳体中固定的部件较多，光源组件的组装难度较大；投影设备的投影画面亮度较低，投影画面的显示效果较差，且投影设备的体积较大。

发明内容

本申请提供了一种光源组件和投影设备，可以解决光源组件的组装难度较大，投影设备的投影画面的显示效果较差，且投影设备的体积较大的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种光源组件，所述光源组件包括：第一壳体、第二壳体、一一对应的多个激光器和多个合光镜组、凸透镜、反射镜、凹透镜、扩散片以及会聚透镜；

所述第一壳体具有与所述多个激光器一一对应的多个入光口，以及出光口，每个所述激光器位于对应的入光口处，所述多个合光镜组位于所述第一壳体中；所述第二壳体具有入光口和出光口，所述第一壳体的出光口与所述第二壳体的入光口连通，所述反射镜、所述凹透镜与所示扩散片位于所述第二壳体中，所述会聚透镜位于所述第二壳体的出光口处；

所述激光器用于向对应的所述合光镜组发出激光，所述合光镜组用于将射入的激光混光并反射至所述凸透镜，所述凸透镜用于将射入的激光会聚至所述反射镜，所述反射镜用于反射射入的激光，以使所述激光依次穿过所述凹透镜、所述扩散片和所述会聚透镜后射出。

另一方面，提供了一种光学引擎，所述光学引擎包括：上述的光源组件、光机以及镜头。

再一方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括：上述的光学引擎、电源、显示板及散热结构。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供的光源组件包括多个激光器，如此该光源组件射出的激光的亮度可以较高，依据该激光形成的投影画面的显示效果较好。并且，光源组件中的各个部件可以固定于两个壳体，故每个壳体中固定的部件较少，光源组件的组装难度较小。凸透镜射出的激光可以经过反射镜反射后再射向凹透镜和会聚透镜，如此一来，光源组件中激光的传输光路存在弯折，光源组件中的各个光学器件以及光机可以在两个方向上排布，光源组件与光机整体的器件排布较为紧凑，因此，该光源组件所在的投影设备的体积可以较小。

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是相关技术提供的一种光源组件的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种光源组件的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种光源组件中的激光传输的光路图；

图5是本申请实施例提供的一种第一光源主体的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种第一光源主体的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种第二光源主体的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种第二光源主体的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的再一种光源组件的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的又一种光源组件的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的再一种第一光源主体的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种焊接工装的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的一种激光器与印制电路板的组装示意图；

图16是本申请实施例提供的一种激光器与印制电路板的组装过程中的示意图；

图17是本申请实施例提供的一种第一光源主体的部分结构示意图；

图18是本申请实施例提供的另一种第一光源主体的部分结构示意图；

图19是本申请实施例提供的再一种第二光源主体的结构示意图；

图20是本申请实施例提供的又一种光源组件的结构示意图；

图21是本申请实施例提供的一种光学引擎的结构示意图；

图22是本申请实施例提供的另一种光学引擎的结构示意图；

图23是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。

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。

随着光电技术的发展，投影设备的使用越来越广泛，且对于投影设备的要求也越来越高，如要求投影设备的体积尽可能更小且投影画面的显示效果尽可能更好以及制备难度尽可能低。本申请以下实施例提供的一种组装难度较小的光源组件，且可以保证投影设备的体积较小，且投影画面的显示效果较好。

图2是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图，图3是本申请实施例提供的另一种光源组件的结构示意图，图3可以为将图2所示的光源组件旋转90度后的示意图。图4是本申请实施例提供的一种光源组件中激光传输的光路图。请结合图2、图3和图4，光源组件10可以包括：第一壳体1010、第二壳体1020、一一对应的多个激光器1011和多个合光镜组1012、凸透镜1021、反射镜1022、凹透镜1023、扩散片1024以及会聚透镜1025。第一壳体1010具有与该多个激光器1011一一对应的多个入光口(图中未示出)，以及出光口G2，每个激光器1011位于对应的入光口处，该多个合光镜组1012位于第一壳体1010中。第二壳体1020具有入光口和出光口(图中未示出)，第一壳体1010的出光口G2与第二壳体1020的入光口连通，反射镜1022与凹透镜1023位于第二壳体1020中，会聚透镜1025位于第二壳体1020的出光口处。

激光器1011用于向对应的合光镜组1012发出激光，合光镜组1012用于将射入的激光混光并反射至凸透镜1021，凸透镜1021用于将射入的激光会聚至反射镜1022，反射镜1022用于反射射入的激光，以使激光依次穿过凹透镜1023、扩散片1024和会聚透镜1025后射出至光机。本申请实施例中，光机可以位于会聚透镜1025远离扩散片1024的一侧，示例地，图4中示出了光机中的光导管201。由于该反射镜的作用使得光源组件中激光的传输光路发生了转折，如此可以保证光源组件中的各个光学器件以及光机可以在两个方向上排布，使得光源组件与光机整体的器件排布较为紧凑。

本申请实施例中，激光器1011与合光镜组1012固定于第一壳体1010，凸透镜1021、反射镜1022、凹透镜1023、扩散片1024以及会聚透镜1025固定于第二壳体1020，故可以将各个部件固定于对应的壳体上之后，再将该第一壳体与第二壳体固定即可完成光源组件的组装。第一壳体与第二壳体上固定的部件较少，故各个部件的组装难度较小。

综上所述，本申请实施例提供的光源组件包括多个激光器，如此该光源组件射出的激光的亮度可以较高，依据该激光形成的投影画面的显示效果较好。并且，光源组件中的各个部件可以固定于两个壳体，故每个壳体中固定的部件较少，光源组件的组装难度较小。凸透镜射出的激光可以经过反射镜反射后再射向凹透镜和会聚透镜，如此一来，光源组件中激光的传输光路存在弯折，光源组件中的各个光学器件以及光机可以在两个方向上排布，光源组件与光机整体的器件排布较为紧凑，因此，该光源组件所在的投影设备的体积可以较小。

本申请实施例中，第一壳体1010、激光器1011和合光镜组1012可以组成第一光源主体101；第二壳体1020、凸透镜1021、反射镜1022、凹透镜1023、扩散片1024以及会聚透镜1025可以组成第二光源主体102。图5是本申请实施例提供的一种第一光源主体的结构示意图，图6是本申请实施例提供的另一种第一光源主体的结构示意图，且图6是图5所示的第一光源主体翻转180度后的示意图。图7是本申请实施例提供的一种第二光源主体的结构示意图，图8是本申请实施例提供的另一种第二光源主体的结构示意图，且图8是图7所示的光源组件旋转90度后的示意图。

请结合图2至图8，每个合光镜组1012位于对应的激光器1011的出光侧，光源组件10中的多个合光镜组1012、凸透镜1021与反射镜1022可以沿第一方向(如图中的x方向)依次排布，反射镜1022、凹透镜1023、扩散片1024和会聚透镜1025可以沿第三方向(如图中的y方向)依次排布。可选地，该第一方向垂直于第三方向。每个合光镜组1012用于将对应的激光器1011发出的激光会聚至凸透镜1021，凸透镜1021用于将射入的激光射向反射镜1022，反射镜1022用于反射射入的激光，以使该激光依次穿过凹透镜1023、扩散片1024和会聚透镜1025后射向光机。第二光源主体102中的凸透镜1021与凹透镜1023可以组成缩束部件，光线通过该缩束部件射出后的光束可以变细。本申请实施例中，第一光源主体101中的合光镜组射出的激光在凸透镜上形成的光斑尺寸，大于激光射出凹透镜1023时在凹透镜1023上形成的光斑尺寸。需要说明的是，光机可以包括光导管，用于接收光源组件射向光机的激光。

本申请实施例中，各个合光镜组1012射出的激光射向凸透镜1021的不同位置，每个合光镜组1012射出的激光在凸透镜1021上形成一个光斑，该多个合光镜组1012射出的激光在凸透镜1021上形成的多个光斑可以分别位于凸透镜1021的光轴所在的平面的两侧。如此可以保证凸透镜射出的激光较为均匀地分布，进而保证了光源组件射出的激光的均匀性，通过该激光形成的投影画面的显示效果较好。可选地，该平面两侧的光斑数之差可以小于或等于个数阈值。可选地，该个数阈值可以为1，如此可以保证光斑尽可能均匀地分布。可选地，该多个光斑也可以关于凸透镜1021的光轴所在的平面对称，以进一步保证凸透镜射出的激光的均匀分布，提高投影画面的显示效果。需要说明的是，该多个光斑可以位于该光轴所在的第一平面的两侧，但关于该光轴所在的第二平面对称，该第一平面与第二平面不同；如该多个光斑的个数为奇数。或者，该多个光斑的个数为奇数时，该第一平面也可以与该第二平面相同。

可选地，本申请实施例中，凸透镜射出的激光在凹透镜以及会聚透镜上也可以形成多个光斑，凹透镜、会聚透镜和光机中的光导管的光轴可以均共线，需要说明的是，光导管的光轴也即是光导管的中心轴线，光导管可以呈长条形，光导管的光轴可以垂直其长度方向。凹透镜和会聚透镜上的多个光斑可以位于该共线的光轴所在的某平面两侧，也可以关于该共线的光轴所在的某平面对称。可选地，该平面可以包括光导管的子午面和弧矢面中的至少一个面，光导管的弧矢面和子午面可以均过光导管的光轴，且该弧矢面垂直于该子午面。如凹透镜或会聚透镜上形成的多个光斑可以分别位于光导管的弧矢面的两侧，或者分别位于光导管的子午面的两侧，或者既位于光导管的弧矢面的两侧又位于光导管的子午面的两侧。凹透镜或会聚透镜上形成的多个光斑可以关于光导管的弧矢面对称，也可以关于光导管的子午面对称，或者也可以同时关于光导管的子午面和弧矢面对称，本申请实施例不做限定。

需要说明的是，本申请实施例中所述的多个光斑关于该某一个面对称可以包括该多个光斑关于该至少一个面绝对对称的情况，还包括该多个光斑关于该至少一个面大致对称的情况，本申请实施例不做限定。两个光斑关于一个面大致对称也即是，关于该面与该两个光斑中一个光斑对称的区域跟另一个光斑之间的差异处于设定的误差范围内，如该区域与该另一个光斑的位置差异处于误差范围内或尺寸差异处于误差范围内。

本申请实施例中，光源组件中的多个激光器可以均向同一方向发光。示例地，如图4所示，本申请实施例以光源组件包括两个激光器1011，且该两个激光器1011沿x方向排布，且该两个激光器均朝同一方向(如图4中的y方向)发光为例进行示意。可选地，各个激光器的发光方向也可以不同。示例地，该两个激光器也可以沿y方向排布，且该两个激光器中一个激光器向y方向发光，另一个激光器向y方向的反方向发光。本申请实施例对光源组件中激光器的设置方式不做限定，仅需保证该多个激光器射出的激光在凸透镜上形成的多个光斑满足本申请实施例中对于光斑分布的要求即可，如保证该多个光斑关于凸透镜的光轴所在的平面对称。

可选地，本申请实施例中每个激光器可以发出至少两种颜色的激光。如每个激光器可以包括多个发光区域，每个发光区域可以用于发出一种颜色的激光，且不同发光区域发出的激光的颜色不同，该多个发光区域可以按照某一方向依次排列。示例地，本申请实施例中光源组件的激光器中的多个发光区域可以按照激光器与凸透镜的排布方向(也即是x方向)依次排列。该多个发光区域可以包括第一发光区域和第二发光区域，该第一发光区域发出的激光的发散角度大于第二发光区域发出的激光的发散角度，该第一发光区域可以相对于第二发光区域靠近凸透镜。示例地，该第一发光区域可以发出红色激光，该第二发光区域可以发出蓝色激光和滤色激光。由于激光均具有一定的发散角度，发散角度越大的激光形成的光斑越大，且激光的传输光程越远，形成的光斑也越大。本申请实施例中，使激光器的第一发光区域相对于第二发光区域靠近凸透镜，可以保证在射向凸透镜时，第一发光区域发出的激光传输的光程短于第二发光区域发出的激光传输的光程，进而第一发光区域发出的激光在凸透镜上形成的光斑尺寸可以较小，且该光斑尺寸与第二发光区域发出的激光在凸透镜上形成的光斑尺寸可以相差较小。如此可以保证该激光器发出的激光通过合光镜组混光并反射后，在凸透镜上形成的光斑尺寸较小，故凸透镜的尺寸可以较小。

本申请实施例中，激光器可以包括至少两类发光芯片，不同类发光芯片用于发出不同颜色的激光，每类发光芯片所在的区域可以为激光器中的一个发光区域。示例地，本申请实施例中的激光器可以为多芯片激光二极管(multi_chip Laser Diode，MCL)型的激光器，该激光器可以包括排成多行多列的多个发光芯片，以及与该多个发光芯片一一对应的多个准直透镜，该多个准直透镜也可以排成多行多列。每个发光芯片发出的激光可以射向对应的准直透镜，进而被该准直透镜准直后再射出激光器。

示例地，图9是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图，图10是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图10可以为图9所示的激光器的俯视图。如图9和10所示，激光器1011可以包括排成七行四列的多个准直透镜T，以及与该多个准直透镜T一一对应的排成七行四列的多个发光芯片(图中未示出)，每个准直透镜T对应一个发光芯片。其中，沿图9和10中的第一方向(如x方向)，激光器中的第一列发光芯片用于发出绿色激光，第二列发光芯片用于发出蓝色激光，第三列和第四列发光芯片用于发出红色激光，激光器中该第一列发光芯片所在的区域可以为一个发光区域，第二列发光芯片所在的区域也可以为另一个发光区域，这两个发光区域均可以为上述第二发光区域，第三列和第四列发光芯片所在的区域可以为再一个发光区域，该发光区域可以为上述的第一发光区域。

可选地，请继续参考图2、图4和图6，每个激光器1011对应的合光镜组1012可以包括多个合光镜J，每个合光镜J可以与激光器1011中的一个发光区域对应，用于反射该发光区域射出的激光，进而该多个合光镜J可以沿激光器1011中各个发光区域的排布方向(如图4中的x方向)依次排布。每个合光镜组1012中的多个合光镜J均可以相对于激光器1011的出光面倾斜设置(也即是合光镜与该出光面的夹角为锐角或钝角)，该多个合光镜J可以将射入的激光向目标方向反射，该目标方向可以平行于该多个合光镜J的排布方向，如该目标方向可以为x方向。如此，合光镜组1012中的部分合光镜将激光反射至其他合光镜，该其他合光镜可以为二向色镜，用于反射其对应的发光区域射出的激光，且透过其他发光区域射出的激光。如射出红色激光的发光区域对应的合光镜可以反射红色激光，且透过蓝色激光和绿色激光。进而，由合光镜组1012射出的激光可以为各个合光镜反射的激光混光后的激光，该合光镜组1012起到了对对应的激光器101射出的激光进行混光的效果。示例地，合光镜组1012射出的光线可以为红色激光、绿色激光和蓝色激光混光后得到的白光。

需要说明的是，由于合光镜组用于反射射入的激光，激光在传播过程中会存在一定的发散，各个合光镜组射出的激光需要射向凸透镜的不同位置，故可以使各个合光镜组之间的距离满足一定的条件，以保证各个合光镜组射出的激光可以均射向凸透镜，而不会射向其他合光镜组而被反射至凸透镜之外。示例地，对于图2至7所示的光源组件中的激光器和合光镜组，也即是光源组件包括两个激光器和两个合光镜组，该两个激光器沿x方向排布，且出光方向相同的情况；该两个合光镜组满足的条件可以为：在任一激光器的出光方向(也即是y方向)上，该两个合光镜组的距离范围为11毫米～13毫米。如在y方向上，该两个合光镜组的距离可以为12毫米。需要说明的是，在y方向上两个合光镜组的距离也即是该两个合光镜组中在y方向上相距最近的两个合光镜的距离。如此可以保证该两个合光镜组中，在x方向上远离凸透镜的第一合光镜组反射的激光的光束边缘与靠近凸透镜的第二合光镜组的最小间隙约0.5毫米，既保证了第二合光镜组不会对第一合光镜组反射的激光形成遮挡，也保证了该两个合光镜组反射的激光光束之间的间距不会太大。这样一来，该两个合光镜组反射的激光在凸透镜上形成的两个光斑的间距较小，凸透镜仅需具有较小的尺寸就可以实现对该两个合光镜组射出的激光的收集，进而可以减小光源组件的体积。可选地，对于该两个激光器的出光方向平行的情况，如两个激光器的出光方向相反的情况，该两个合光镜组也可以满足上述条件。需要说明的是，对于其他个数的激光器及合光镜组，以及该激光器与合光镜组的其他设置关系，均可以使可能有相互影响的两个合光镜组满足上述条件，本申请实施例不做限定。

请继续参考图6，本申请实施例中，第一光源主体101还可以包括一块印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)1013，第一光源主体101中的多个激光器1011通过该一块印制电路板1013与电源连接，激光器1011可以通过该印制电路板1013接收电源传输的电流，进而在该电流的激发下发出激光。该印制电路板1013可以具有与该多个激光器1011一一对应的多个镂空区域K，每个激光器1011设置在对应的镂空区域K中。每个激光器1011可以穿过对应的镂空区域K，且激光器1011的引脚固定于印制电路板1013中镂空区域K的周边区域，该周边区域可以设置有连接至电源的导线，激光器1011的引脚通过连接的导线激与电源连接。本申请实施例中，多个激光器采用同一块印制电路板与电源连接，可以减小印制电路板的体积，且无需为每个激光器设计单独的印制电路板进行组装，因此可以简化光源组件的设计及组装工序。

示例地，请继续参考图6，第一光源主体101可以包括两个激光器1011，印制电路板1013具有与该两个激光器1011一一对应的两个镂空区域K，以及位于该两个镂空区域之间的布线区域(图中未标出)。可选地，该布线区域在该两个镂空区域的排布方向上的宽度范围为4.5毫米～6.5毫米，如该宽度可以为5.5毫米。如该布线区域中设置的导线宽度可以为3.5毫米，导线两侧与镂空区域之间可以均预留1毫米的空白区域。需要说明的是，尽管为了使光源组件中的结构更加紧凑，需要保证激光器之间的间距尽量较小，但是若直接使两个激光器直接紧挨，则印制电路板上的导线排布难度较大，且为了保证每个激光器的正常供电，导线在印制电路板上占用的面积较大，如此会导致印制电路板的体积变大。本申请实施例中印制电路板中该两个激光器对应的镂空区域之间还存在非镂空的布线区域，故该布线区域中可以进行一定的布线，可以降低印制电路板的布线难度，且可以相应地减少导线在印制电路板的外围区域布线的面积，总体可以降低印制电路板的体积。且该布线区域的宽度较小，故激光器的间距较小，激光器的排布较为紧凑，第一光源主体的体积可以较小。

可选地，图11是本申请实施例提供的再一种光源组件的结构示意图，图12是本申请实施例提供的又一种光源组件的结构示意图，图12可以为图11所示的光源组件的分解结构示意图。如图11和12所示，光源组件10还可以包括散热单元103，该散热单元103可以包括散热风扇1031以及导热管1032，该散热风扇1031通过导热管1032与第一光源主体(如与第一光源主体中的激光器)连接，以辅助散发激光器发光产生的热量，避免该热量聚集对激光器的损坏，提高激光器的寿命及发光效率。

本申请实施例中，光源组件包括多个激光器，如包括两个激光器，如此使得光源组件发出的激光的亮度较高，如光源组件输出的光通量约为10000流明，经过光机和镜头后输出的光通量大于3000流明。该两个激光器可以直接发出红色激光、绿色激光和蓝色激光，而并非用一种颜色的激光通过荧光材料来激发其他颜色的激光，故激光器输出的各个颜色的激光的色域较宽。如此，根据本申请实施例提供的光源组件输出的激光得到的投影画面的亮度较高且色域较宽，显示效果较好。

下面对第一光源主体中各个部件的固定方式进行介绍：

请继续参考图5和6，第一壳体可以大致呈四方体，该第一壳体可以由六个壁围成，第一壳体中的各个壁可以平坦或者也可以凹凸不平或呈其他形状，本申请实施例不做限定。第一壳体中的多个入光口可以位于第一壳体的第一壁上，第一壳体的出光口可以位于第一壳体的第二壁上，该第一壁可以垂直该第二壁。也即是第一壳体的第一壁上具有多个镂空区域作为该多个入光口，第一壳体的第二壁上具有一个镂空区域作为该出光口。本申请实施例所述的第一壳体的入光口所在侧指的即为该第一壁，出光口所在侧指的即为该第二壁。

图13是本申请实施例提供的再一种第一光源主体的结构示意图，图13可以为图6的俯视图。请继续参考图6和图13，在第一光源主体101中，激光器1011的底板和第一壳体1010的入光口所在侧通过螺钉连接。示例地，激光器的底板上具有多个第三安装孔，第一壳体的入光口所在侧具有与该多个第三安装孔一一对应的多个第四安装孔，每个第四安装孔内可以具有螺纹，螺钉可以穿过第三安装孔伸入对应的第四安装孔中，进而锁固激光器与第一壳体。可选地，请继续参考图6和图13，在第一光源主体中，印制电路板和第一壳体的入光口所在侧也通过螺钉连接。示例地，印制电路板上具有多个第五安装孔，第一壳体的入光口所在侧还具有与该多个第五安装孔一一对应的多个第六安装孔，每个第六安装孔内可以具有螺纹，螺钉可以穿过第五安装孔伸入对应的第六安装孔中，进而锁固印制电路板与第一壳体。需要说明的是，本申请实施例以激光器与印制电路板均通过螺钉与第一壳体的入光口所在侧连接为例，如此可以提高印制电路板与激光器的设置稳固性。由于激光器与印制电路板固定，故也可以仅将激光器与第一壳体通过螺钉固定，或者仅将印制电路板与第一壳体通过螺钉固定，本申请实施例不做限定。需要说明的是，本申请实施例中未标出光源组件中的安装孔。

本申请实施例中，激光器的底板上可以具有多个定位孔(如图13中的定位孔D1)，第一壳体的入光口所在侧可以具有与该多个定位孔D1一一对应的多个定位柱。在固定激光器与第一壳体时，可以先使第一壳体上的定位柱插入激光器上该定位柱对应的定位孔中，以初步限定第一壳体与激光器的相对位置，接着通过螺钉锁固第一壳体与激光器，以完成激光器在第一壳体上的固定。印制电路板上也可以具有多个定位孔(如图13中的定位孔D2)，第一壳体的入光口所在侧还可以具有与该多个定位孔D2一一对应的多个定位柱。在固定印制电路板与第一壳体时，可以先使第一壳体上的与印制电路板对应的定位柱插入印制电路板上对应的定位孔中，以初步限定第一壳体与印制电路板的相对位置，接着通过螺钉锁固第一壳体与印制电路板，以完成印制电路板在第一壳体上的固定。本申请实施例中，第一壳体上的定位柱插入激光器和印制电路板上的定位孔，可以保证激光器射出的激光可以精准地射向第一壳体中该激光器对应的合光镜组，避免仅将激光器上的第三安装孔与第一壳体上的第四安装孔通过螺钉固定时的安装公差较大，导致的激光器发出的激光无法精准地射向合光镜组的情况。

本申请实施例中，可以先将激光器与印制电路板进行固定，之后再将固定后的激光器与印制电路板固定在第一壳体上。示例地，可以基于图14所示的焊接工装H来组装激光器与印制电路板。该焊接工装具备第一壳体上与激光器以及印制电路板固定相关的关键特征，如该焊接工装包括激光器定位柱W1、电路板定位柱W2及电路板承靠台W3。在组装激光器与印制电路板时，可以先通过印制电路板上的定位孔与焊接工装上的电路板定位柱对齐，使定位柱插入对应的定位孔中，然后将印制电路板承靠在焊接工装上的承靠台上。接着，如图15所示，可以分别将两个激光器上的定位孔与焊接工装上对应的定位柱对齐，激光器在重力作用下使每个定位柱插入激光器中对应的定位孔中，激光器中的引脚可以搭接在印制电路板上，如此可以保证了激光器引脚与印制电路板间的良好接触。最后，可以采用焊锡或其他焊接材料将激光器的引脚与印制电路板进行焊接，得到图16所示的结构。在此之后，可以卸除焊接工装，将得到的激光器与印制电路板的固定结构与第一壳体固定。

可选地，请继续参考图6，第一光源主体还可以包括：第一密封圈M1，该第一密封圈M1可以用于对激光器1011与对应的入光口G1的周边区域进行密封。示例地，该第一密封圈M1可以为密封橡胶圈。该第一密封圈M1可以位于激光器1011与第一壳体1010的第一壁中入光口G1的周边区域之间，且紧密接触激光器1011中管壳的边缘区域以及第一壳体1010的第一壁中入光口G1的周边区域，以对激光器1011与对应的入光口G1的周边区域进行密封。如此可以避免灰尘通过激光器与第一壳体之间的缝隙附着至激光器的出光面上，对激光器的出光效果造成的影响。如在将激光器固定于第一壳体之前，可以先将第一密封圈放置在第一壳体的入光口所在侧，进而在通过螺钉固定激光器与第一壳体时，激光器与第一壳体会挤压第一密封圈，以保证第一密封圈紧密接触激光器和第一壳体的第一壁。

如图17和18所示，第一壳体中的多个合光镜组包括沿第一方向(如x方向)排布的多个合光镜片J，该第一方向可以平行于第一壳体与第二壳体的排布方向。第一壳体内部具有多组镜槽C和多组压合弹片Y，该多组镜槽C和多组压合弹片Y均与光源组件中的合光镜片J一一对应，也即是每个合光镜片J对应一组镜槽C和一组压合弹片Y。每个合光镜片J在第二方向(如图中的z方向)上的两端分别位于对应的一组镜槽中，第一方向垂直第三方向。每组压合弹片Y位于对应的合光镜片J远离第一壳体1010的入光口的一侧，且压合合光镜片Y远离第一壳体1010的入光口的表面，以及压合合光镜片Y在第一方向上靠近第一壳体1010的出光口G2的一端。

示例地，每组镜槽C包括两个镜槽C，该两个镜槽C分别位于第一壳体1010在第三方向上相对的两个内壁上，每个镜槽C均呈朝第一壳体1010的出光口G2倾斜的长条状。每个镜槽C靠近第一壳体1010的入光口的一端封闭，靠近第一壳体1010的出光口的一端开口，合光镜片J在第三方向上的两端可以通过镜槽C靠近第一壳体1010的出光口的一端卡入对应的一组镜槽C中。第一壳体1010内壁上还具有安装台Z，每组压合弹片Y包括两个压合弹片Y，每个压合弹片Y上具有安装孔，每个压合弹片Y均可以通过螺钉固定于对应的安装台Z上，进而压合对应的合光镜J。示例地，每个压合弹片Y可以具有多个压脚，其中部分压脚与合光镜J远离第一壳体1010的入光口的表面接触以向该表面施加压力，其余部分压脚与合光镜片Y在第一方向上靠近第一壳体1010的出光口的一端(如合光镜中靠近出光口的侧面)接触，以向该侧面施加压力，进而实现合光镜片的固定。需要说明的是，合光镜片呈板状，合光镜片具有相对且平行的两个较大的板面，以及连接该两个表面的较小的侧面。本申请实施例中，合光镜片中远离第一壳体的表面以及靠近第一壳体的表面即为该合光镜片的两个板面，合光镜片中在第一方向上靠近出光口的一端的表面为该合光镜片的一个侧面。

本申请实施例中，第一壳体的各个壁可以一体成型，或者也可以由相独立的结构组装而成，或者也可以部分壁一体成型，部分壁相独立，本申请实施例不做限定。示例地，请继续参考图6，第一光源主体的第一壳体1010中与第一壁相对的第三壁B可以为与第一壳体中的其他壁独立的板状结构，该第三壁B可以具有多个安装孔，该第三壁B可以通过螺钉固定于第一壳体1010的其他壁上。

下面对第二光源主体中各个部件的固定方式进行介绍：

图19是本申请实施例提供的再一种第二光源主体的结构示意图，图19可以为图7所示的第二光源主体的仰视图，且可以为图8所示的第二光源主体的右视图。请结合图7、图8和图19，第二光源主体102还可以包括第二壳体1020，第二壳体具有入光口和出光口，第一壳体1010的出光口G2与第二壳体1020的入光口连通，反射镜1022、凹透镜1023与扩散片1024位于第二壳体1020中，会聚透镜1025位于第二壳体1020的出光口处。第二壳体可以大致呈四方体，该第二壳体1020可以由六个壁围成。第二壳体中的各个壁可以平坦或者也可以凹凸不平或呈其他形状，本申请实施例不做限定。第二壳体中的入光口可以位于第二壳体的第一壁上，第二壳体的出光口可以位于第二壳体的第二壁上，该第一壁可以垂直该第二壁。也即是第二壳体的第一壁上具有的镂空区域作为第二壳体的入光口，第二壳体的第二壁上具有的镂空区域作为第二壳体的出光口。本申请实施例所述的第二壳体的入光口所在侧指的即为该第二壳体的第一壁，第二壳体的出光口所在侧指的即为该第二壳体的第二壁。

本申请实施例中，请继续参考图7、图8和图19，第二光源主体102的第二壳体1020中设置有反射镜支架F1，该反射镜支架F1呈三角形。反射镜支架F1中三角形的一个边所在部分固定于第二壳体的内壁上，反射镜1022卡接于反射镜支架F1中三角形的另一个边所在部分，该一个边与该另一边所成的角为锐角。示例地，反射镜支架中该一个边所在部分可以通过多个螺钉固定于第二壳体的内壁上，第二光源主体还包括反射镜压合弹片(图中未标出)，该反射镜压合弹片通过螺钉固定于反射镜支架的侧边，且该反射镜压合弹片的压脚与反射镜的边缘接触，进而压合该反射镜将该反射镜固定于反射镜支架上。本申请实施例中，将反射镜支架与第二壳体初步固定时，该反射镜支架能够进行轻微的角度调节。如该反射棱镜支架还可以包括角度调节部件X，该角度调节部件X的一端可以卡接于第二壳体的内壁的容置槽(图中未标出)内，且该角度调节部件可以在该容置槽内适当的移动。本申请实施例中可以先将反射镜固定于反射镜支架上，之后再将固定有反射镜的反射镜支架固定于第二壳体上，此时可以通过该角度调节部件对反射镜支架的设置角度进行微调，保证反射镜反射的激光可以精准地从第二壳体的出光口射出，之后拧紧用于固定反射镜支架的各个螺丝，即可完成反射镜支架与第二壳体的固定。

本申请实施例中，第二光源主体还可以包括：固定于第二壳体上的至少一个环形支架F2。该至少一个环形支架F2一一对应于凸透镜、凹透镜与会聚透镜中的至少一个透镜，该至少一个透镜中每个透镜卡接于对应的环形支架F2，且覆盖环形支架中间的镂空区域。示例地，请继续参考图7、图8和图19，凸透镜1021、凹透镜1023与会聚透镜1025中的每个透镜均通过一个环形支架F2固定于第二壳体1020上，且该环形支架F2可以通过螺钉与第二壳体1020固定连接。可选地，扩散片1024与凹透镜1023可以固定于同一环形支架F2的两侧。凸透镜1021可以通过对应的环形支架F2固定于第二壳体的第一壁上，且位于第二壳体的容置空间外；扩散片1024与凹透镜1023可以通过对应的环形支架F2固定于第二壳体的第二壁上，且位于第二壳体的容置空间内；会聚透镜1025可以通过对应的环形支架F2固定于第二壳体的第二壁上，且位于第二壳体的容置空间外。

下面对第一光源主体和第二光源主体的固定方式进行介绍：

可选地，第一光源主体中第一壳体的出光口所在侧与第二光源主体中第二壳体的入光口所在侧通过螺钉连接。图20是本申请实施例提供的又一种光源组件的结构示意图。如图20所示，第一壳体1010的出光口所在侧具有多个第一安装孔，第二壳体1020的入光口所在侧具有与该多个第一安装孔一一对应的多个第二安装孔，每个第二安装孔内可以具有螺纹，螺钉可以穿过第一安装孔伸入对应的第二安装孔中，进而锁固第一光源主体与第二光源主体。可选地，第一壳体的出光口所在侧与第二壳体的入光口所在侧中的一者具有定位柱，另一者具有与定位柱对应的定位孔，第一壳体与第二壳体通过定位孔伸入对应的定位柱进行固定连接。图20以第一壳体1010的出光口所在侧具有定位柱，第二壳体1020的入光口所在侧具有定位孔为例进行示意。可选地，也可以第二壳体上具有定位柱，第一壳体上具有定位孔，或者第一壳体和第二壳体上均具有定位柱与定位孔，本申请实施例不做限定。示例地，在组装第一光源主体与第二光源主体时，可以先将第一光源主体的第一壳体上的定位柱插入第二光源主体的第二壳体上该定位柱对应的定位孔中，以初步限定第一光源主体与第二光源主体的相对位置，接着通过螺钉锁固第一光源主体与第二光源主体，以完成第一光源主体与第二光源主体的组装。

可选地，如图20所示，光源组件还包括：第二密封圈M2，第二密封圈M2用于对第一壳体1010的出光口的周边区域与第二壳体1020的入光口的周边区域进行密封。示例地，该第二密封圈可以为密封橡胶圈。该第二密封圈可以位于第一壳体的第二壁与第二壳体的第一壁之间，紧密接触第一壳体的第二壁与第二壳体的第一壁，且包围第一壳体的出光口及第二壳体的入光口，以对第一壳体与第二壳体的连接处进行密封。如此可以避免灰尘通过第一壳体与第二壳体之间的缝隙附着第一壳体与第二壳体中的光学元件上，对光源组件的发光效果造成的影响。如在将固定第一壳体与第二壳体之前，可以先将第二密封圈放置在第一壳体与第一壳体之间，进而再将第一壳体与第二壳体中的定位柱插入对应的定位孔，且拧紧用于固定第一壳体与第二壳体的螺钉。如此第一壳体与第二壳体会挤压第二密封圈，以保证第二密封圈紧密接触第一壳体与第二壳体。

综上所述，本申请实施例提供的光源组件包括多个激光器，如此该光源组件射出的激光的亮度可以较高，依据该激光形成的投影画面的显示效果较好。并且，光源组件中的各个部件可以固定于两个壳体，故每个壳体中固定的部件较少，光源组件的组装难度较小。凸透镜射出的激光可以经过反射镜反射后再射向凹透镜和会聚透镜，如此一来，光源组件中激光的传输光路存在弯折，光源组件中的各个光学器件以及光机可以在两个方向上排布，光源组件与光机整体的器件排布较为紧凑，因此，该光源组件所在的投影设备的体积可以较小。

图21是本申请实施例提供的一种光学引擎的结构示意图，图22是本申请实施例提供的另一种光学引擎的结构示意图，图21可以为图22所示的光学引擎的俯视图。如图21和22所示，该光学引擎001可以包括光源组件10、光机20和镜头30。该光源组件10可以为上述任一光源组件10，光源组件10包括连接的第一光源主体102和第二光源主体103，第二光源主体102与镜头30分别连接光机20中相对的两端，第一光源主体101与镜头30位于光机20的同一侧。

第一光源主体101用于向第二光源主体102发出激光，第二光源主体102用于将第一光源主体101发出的激光射向光机20，光机20用于对射入的激光进行调制后射向镜头30，镜头30用于将射入的激光进行投射，以形成投影画面。

本申请实施例中，光源组件通过反射镜实现光路的转折，保证光源组件中的各个部件以及光机可以在两个方向上排布，进而可以光源组件的第一光源主体和镜头可以位于光机的同一侧，光学引擎可以呈U型，保证光学引擎中的部件排布较为紧凑，光学引擎占用较小的体积，进而减小投影设备的体积。

图23是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图23所示，该投影设备包括光学引擎001、电源、显示板(本申请以电源与显示板集成为同一模块002为例进行示意)及散热结构003。该光学引擎001可以为上图2和3所示的光学引擎。

该散热结构003可以包括散热风扇。可选地，该投影设备还可以包括至少一个音响004。其中，电源用于为投影设备的整体系统进行供电，如为激光器、显示板、风扇和音响进行供电；显示板用于进行信号控制，如根据输入的图像信号对光机对激光的调制方式进行控制；音响用于实现投影画面对应的声音的处理及输出；散热结构用于主要为投影设备整体系统进行散热，保证系统及其中关键部件的性能稳定，该散热结构可以包括与光学引擎连接的一个散热风扇，以及位于该散热风扇的相对侧的另一个散热风扇。该两个散热风扇位于投影设备整机的两端，如最左侧和最右侧，分别作为进风口和出风口，以在投影设备内形成对流风对投影设备的各个部件进行降温。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请中术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在C和B，同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中，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。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

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 (11)

1.一种光源组件，其特征在于，所述光源组件包括第一壳体、第二壳体、一一对应的多个激光器和多个合光镜组、凸透镜、反射镜、凹透镜、扩散片以及会聚透镜；

所述第一壳体具有与所述多个激光器一一对应的多个入光口，以及出光口，每个所述激光器位于对应的入光口处，所述多个合光镜组位于所述第一壳体中；所述第二壳体具有入光口和出光口，所述第一壳体的出光口与所述第二壳体的入光口连通，所述反射镜、所述凹透镜与所示扩散片位于所述第二壳体中，所述会聚透镜位于所述第二壳体的出光口处；

所述激光器用于向对应的所述合光镜组发出激光，所述合光镜组用于将射入的激光混光并反射至所述凸透镜，所述凸透镜用于将射入的激光会聚至所述反射镜，所述反射镜用于反射射入的激光，以使所述激光依次穿过所述凹透镜、所述扩散片和所述会聚透镜后射出。

2.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一壳体的出光口所在侧与所述第二壳体的入光口所在侧通过螺钉连接；

和/或，

所述激光器的底板和所述第一壳体的入光口所在侧通过螺钉连接。

3.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第一壳体的出光口所在侧与所述第二壳体的入光口所在侧中的一者具有定位柱，另一者具有与所述定位柱对应的定位孔，所述第一壳体与所述第二壳体通过所述定位孔伸入对应的所述定位柱进行固定连接。

4.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述第二壳体中设置有反射镜支架，所述反射镜支架呈三角形；

所述反射镜支架中所述三角形的一个边所在部分固定于所述第二壳体的内壁上，所述反射镜卡接于所述反射镜支架中所述三角形的另一个边所在部分，所述一个边与所述另一边所成的角为锐角。

5.根据权利要求1至4任一所述的光源组件，其特征在于，每个所述合光镜组包括沿第一方向排布的多个合光镜片，所述第一方向平行于所述第一壳体与所述第二壳体的排布方向；所述第一壳体内部具有多组镜槽和多组压合弹片，多组镜槽和多组压合弹片均与所述光源组件中的合光镜片一一对应；

每个所述合光镜片在第二方向上的两端分别位于对应的一组镜槽中，所述第一方向垂直所述第二方向；所述压合弹片位于对应的所述合光镜片远离所述第一壳体的入光口的一侧，且压合所述合光镜片远离所述第一壳体的入光口所在面，以及所述合光镜片在所述第一方向上靠近所述第一壳体的出光口的一端。

6.根据权利要求1至4任一所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括：固定于所述第二壳体上的至少一个环形支架；

所述至少一个环形支架一一对应于所述凸透镜、所述凹透镜与所述会聚透镜中的至少一个透镜，所述至少一个透镜中每个透镜卡接于对应的所述环形支架，且覆盖所述环形支架中间的镂空区域。

7.根据权利要求1至4任一所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括：第一密封圈；所述第一密封圈用于对所述激光器与对应的所述入光口的周边区域进行密封；

和/或，

所述光源组件还包括：第二密封圈；所述第二密封圈用于对所述第一壳体的出光口的周边区域与所述第二壳体的入光口的周边区域进行密封。

8.根据权利要求1至4任一所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括一块印制电路板，所述印制电路板具有与所述多个激光器一一对应的多个镂空区域；

每个所述激光器穿过对应的所述镂空区域，且所述激光器的引脚固定于所述印制电路板中所述镂空区域的周边区域，所述激光器通过所述印制电路板与电源连接。

9.根据权利要求8所述的光源组件，其特征在于，所述印制电路板与所述第一壳体的入光口所在侧通过螺钉连接。

10.一种光学引擎，其特征在于，所述光学引擎包括：权利要求1至9任一所述的光源组件、光机以及镜头。

11.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括权利要求10所述的光学引擎、电源、显示板及散热结构。

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