CN116679517A - 投影机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种投影机，包括照明组件、反射镜、棱镜组、空间光调制器和镜头组件，照明组件用于朝向反射镜投射照明光束，反射镜用于将照明光束经棱镜组反射后入射至空间光调制器，空间光调制器用于接收照明光束并处理成图像光束后，再将图像光束反射回棱镜组，图像光束穿过棱镜组并投射至镜头组件，镜头组件和照明组件位于空间光调制器所处平面的同一侧。本申请能够减小投影机的体积并实现投影机的小型化设计。

Description

投影机

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种投影机。

背景技术

数字光处理(Digital Light Processing，DLP)的投影机能够在有限空间内投影出较大的画面，并且能够实现投影图像的高亮度和高分辨率显示效果，以满足用户的观感体验。DLP投影机一般通过搭载照明组件发出照明光束射至空间光调制器上，再经空间光调制器上反射并投射至镜头组件内以投影成图像。

而DLP投影机内部光路结构复杂，照明组件和镜头组件之间需要较长的光学工作距离，导致DLP投影机体积偏大，不利于投影机的小型化设计且不便于携带。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种投影机，通过针对性的优化投影机的内部光路传输路径，能够减小投影机的体积，以实现投影机的小型化设计。具体包括如下方案：

本申请提供一种投影机，包括照明组件、反射镜、棱镜组、空间光调制器和镜头组件，照明组件用于朝向反射镜投射照明光束，反射镜用于将照明光束经棱镜组反射后入射至空间光调制器，空间光调制器用于接收照明光束并处理成图像光束后，再将图像光束反射回棱镜组，图像光束穿过棱镜组并投射至镜头组件，镜头组件和照明组件位于空间光调制器所处平面的同一侧。

本申请投影机，通过设置照明组件，能够发出照明光束。通过设置空间光调制器，能够接收照明组件发出的照明光束，并处理成图像光束。通过设置镜头组件，能够将空间光调制器的成图像光束放大并投影，以实现投影机的放大投影功能。

本申请投影机通过设置镜头组件和照明组件位于空间光调制器所处平面的同一侧，并通过反射镜和棱镜组之间的配合工作，使得反射镜能够将照明组件投射的照明光束反射至空间光调制器内，形成折叠照明组件朝向空间光调制器照明光束传输路径的效果，进而能够减小照明组件与镜头组件之间的光学工作距离，并减小投影机的整体体积，以实现投影机小型化设计的效果，便于用户携带，提高用户的使用体验感。

一种实施例，空间光调制器还位于镜头组件的光轴的延长线上。

在本实施例中，通过将空间光调制器设于镜头组件的光轴的延长线上，使得空间光调制器能够将接收到的照明光束处理成图像光束，再将图像光束反射回棱镜组，并从棱镜组并投射至镜头组件，以使得镜头组件能够放大并投影图像，实现本申请投影机的投影成像功能。

一种实施例，沿镜头组件的光轴的方向，反射镜与空间光调制器位于镜头组件的同一侧，且沿与镜头组件的光轴垂直的方向，照明组件与反射镜位于空间光调制器和镜头组件的同一侧。

在本实施例中，通过本实施例中反射镜、空间光调制器、照明组件及镜头组件的排布方式，能够进一步减小照明组件与镜头组件之间的光学工作距离，以实现进一步小型化投影机的效果。

一种实施例，投影机满足以下公式：1.0≤L1/L2≤6.3；L1为镜头组件的出光面的中心位置到空间光调制器的中心位置之间的距离，L2为照明组件和镜头组件朝向空间光调制器所处平面的正投影之间的距离。

在本实施例中，L1为沿镜头组件的出光面的中心位置到空间光调制器的中心位置之间的距离，也即为本申请投影机的长度尺寸，L2为照明组件和镜头组件朝向空间光调制器所处平面的正投影之间的距离，也即为本申请投影机的宽度尺寸，通过限定本申请投影机的长宽比为1.0～6.3，进而在保证本申请投影机投影工作性能和效果的同时，能够实现本申请投影机的小型化设计效果，进而减小本申请投影机的体积，便于用户携带，提高用户的使用体验感。同时，通过限定本申请投影机的长宽比为1.0～6.3，能够使得本申请投影机满足于不同长宽比的体型设计需求，以提高本申请投影机的适用范围。

一种实施例，L1小于或等于250mm。

在本实施例中，通过限定本申请投影机的长度尺寸小于或等于250mm，以在保证和实现投影机的正常画面投影功能和效果的同时，进一步减小本申请投影机的体积和长度尺寸，也即进一步实现本申请投影机小型化设计效果。

一种实施例，投影机满足以下公式：1.3≤L1/L3≤8.1；L1为镜头组件的中心位置到空间光调制器的中心位置之间的距离，L3为照明组件朝向垂直于空间光调制器的平面的正投影与空间光调制器之间的距离。

在本实施例中，通过设置照明组件朝向垂直于空间光调制器的平面的正投影与空间光调制器之间的距离，与投影机的长度尺寸之间的比值为1.3～8.1，以在保证投影机内部照明光束传输路程距离满足投影需求的同时，进一步实现本申请投影机小型化设计效果。

一种实施例，投影机满足以下公式：1.2≤L2/L4≤2.2；L2为照明组件和镜头组件朝向空间光调制器所处平面的正投影之间的距离，L4为镜头组件的最大有效口径。

在本实施例中，通过设置照明组件和镜头组件朝向空间光调制器所处平面的正投影之间的距离，与镜头组件的最大有效口径之间的比值为1.2～2.2，以在保证本申请投影机投影工作性能和效果的同时，能够实现本申请投影机的小型化设计效果，进而减小本申请投影机的体积。同时，通过限定照明组件到镜头组件之间的最大距离，与镜头组件的最大有效口径之间的比值为1.2～2.2，能够实现照明组件到镜头组件的最大距离，与镜头组件的最大有效口径之间相互调整，也即实现本申请投影机不同功能结构的宽度尺寸的相互调整，以实现本申请投影机的不同光学设计需求，进而提高本申请投影机的适用范围。

一种实施例，照明组件沿平行于镜头组件的光轴方向朝向反射镜投射照明光束。

在本实施例中，通过设置照明组件沿平行于镜头组件的光轴方向朝向反射镜投射照明光束，能够提高投影机内部各结构对照明光束传输的性能和效果，提高本申请投影机的光学性能，并能够提高本申请投影机的投影图像的显示效果。

一种实施例，在照明组件和反射镜之间还设有第一中继透镜，第一中继透镜的光轴方向与镜头组件的光轴方向之间具有第一夹角α₁，反射镜的反射面与镜头组件的光轴方向之间具有第二夹角α₂；第一夹角α₁和第二夹角α₂满足关系：α₁＝2×(α₂-45°)。

在本实施例中，通过设置第一夹角α₁和第二夹角α₂满足关系：α₁＝2×(α₂-45°)，使得第一中继透镜和反射镜二者相对于镜头组件的光轴的布设角度形成匹配的效果，进而使得经第一中继透镜折射后的照明光束射向反射镜，并经反射镜反射后的照明光束传输路径能够满足本申请投影机的光学设计需求。同时，通过在第一中继透镜和反射镜二者相对于镜头组件的光轴的布设角度之间形成关联，能够进一步合理化利用本申请投影机内部结构，进一步减小投影机的整体体积。

一种实施例，在照明组件与第一中继透镜之间还设有匀光件，匀光件用于将照明组件投射出的照明光束均匀的投射至第一中继透镜。

在本实施例中，通过在照明组件与第一中继透镜之间设置匀光件，使得照明组件投射出的照明光束穿过匀光件后，能够均匀的投射至第一中继透镜上，也即使得传输至第一中继透镜的照明光束具有更均匀的光强分布。同时，通过设置匀光件，能够对照明组件投射出的圆形光斑转化为矩形光斑，以提高本申请投影机的光学性能和投影效果。

一种实施例，匀光件为复眼元件，复眼元件排布有矩阵式的微透镜。

一种实施例，棱镜组沿镜头组件的光轴方向位于镜头组件和空间光调制器之间；反射镜反射的照明光束经棱镜组反射至空间光调制器，空间光调制器接收照明光束并处理成图像光束后，将照明光束沿镜头组件的光轴方向反射回棱镜组，处理成图像光束后的照明光束穿过棱镜组并投射至镜头组件。

在本实施例中，通过设置棱镜组沿镜头组件的光轴方向位于镜头组件和空间光调制器之间，使得反射镜反射的照明光束射入棱镜组内后，能够在棱镜组内发生全反射并射至空间光调制器，并通过棱镜组分离照明光束和成像照明光束。空间光调制器能够接收在棱镜组内发生全反射的照明光束，并能够处理成图像光束后，将照明光束沿镜头组件的光轴方向反射回棱镜组，处理成图像光束的照明光束在棱镜组内发生透射，以能够投射至镜头组件内，使得镜头组件能够放大投影。同时，通过设置棱镜组，使得照明组件投射的照明光束，在棱镜组内先反射后透射，进而能够有效减小投影机的后焦，并能够进一步减小投影机的体积，有利于投影机的小型化设计。

一种实施例，空间光调制器为数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)。

一种实施例，在反射镜与棱镜组之间还设有第二中继透镜，反射镜反射的照明光束经第二中继透镜聚合后进入棱镜组。

在本实施例中，通过在反射镜与棱镜组之间设置第二中继透镜，第二中继透镜用于改变反射镜反射的照明光束进入棱镜组的角度，以使得反射镜反射的照明光束在棱镜组内形成全反射。也即，通过设置第二中继透镜使得反射镜反射的照明光束，在射入第二中继透镜后发生聚合，以改变照明光束投射至棱镜组的入射角，使得照明光束在棱镜组内能够形成全发射的效果，以提高照明光束在传输过程中的传输效率和传输效果，进而能够提高投影机的投影效率。同时，通过在反射镜与棱镜组之间设置第二中继透镜，能够对照明光束进行聚焦，以减小反射镜反射的照明光束进入棱镜组的光斑，使得从第二中继透镜射出的照明光束的光斑符合空间光调制器的要求。

一种实施例，第二中继透镜的光轴与镜头组件的光轴之间的夹角介于45°～90°之间。

在本实施例中，通过设置第二中继透镜的光轴与镜头组件的光轴之间的夹角介于45°～90°之间，以形成第二中继透镜的位置和角度可调整的效果，进而能够提高第二中继透镜分别与反射镜和棱镜组的适配效果，以分别满足不同位置和角度的反射镜和棱镜组，进而能够满足投影机不同的光学设计需求，减小照明光束传输的光程，并减小照明光束能量损失。同时，通过设置第二中继透镜倾斜设计，能够优化投影机内部的空间结构，以进一步减小本申请投影机内的体积，并能够进一步实现投影机小型化设计的效果。

一种实施例，第二中继透镜为偶次非球面透镜。

在本实施例中，通过设置第二中继透镜为偶次非球面透镜，能够减小第二中继透镜的像差。

一种实施例，第二中继透镜满足条件：

一种实施例，棱镜组包括第一棱镜和第二棱镜，第一棱镜包括依次连接的第一入射面、第一反射面及第一出射面，第二棱镜包括依次连接的第一表面、第二表面及第三表面；第一入射面朝向第二中继透镜，第一反射面位于镜头组件与空间光调制器之间，第一出射面朝向空间光调制器，第一表面为第二棱镜远离反射镜的表面，第二表面朝向镜头组件，第三表面与第一反射面固定连接，以实现第一棱镜和第二棱镜之间的固定连接。

在本实施例中，通过第一棱镜和第二棱镜之间的配合，使得空间光调制器处理成图像光束后的照明光束能够在第一棱镜和第二棱镜处发生透射，以将处理成图像光束后的照明光束投射至镜头组件，进而实现投影机的图像投影功能。

一种实施例，第三表面与第一反射面之间的间隙为5～10μm，且第三表面与第一反射面之间涂覆有胶层，以实现第三表面与第一反射面之间的固定连接。

在本实施例中，通过设置第一棱镜与第二棱镜的间隙为5～10μm，能够在保证棱镜组对照明光束全反射的效果时，降低对镜头组件投影成像的影响，进而提高投影机的投影效果。

一种实施例，棱镜组具有位于入射光路和出射光路之外的无效光面，无效光面涂覆有吸光层，吸光层用于吸收棱镜组内朝向无效光面传输的照明光束。

在本实施例中，通过在无效光面涂覆有吸光层，能够吸收棱镜组内朝向无效光面传输的照明光束以防止棱镜组漏光，进而能够提高投影机投影图像的显示对比度，提高投影机的投影效果，进而提高用户的观感体验。

一种实施例，照明组件包括光源组和合光件组，光源组具有至少三个光源，分别为第一光源、第二光源及第三光源；沿镜头组件的光轴方向，第一光源和第二光源位于第三光源的同一侧，且第一光源的几何中心与第一中继透镜的光轴重合；沿与镜头组件的光轴垂直的方向，第一光源和第二光源位于镜头组件与第三光源之间，且第一光源和第二光源相互间隔设置，第一光源位于第二光源远离第三光源的一侧；合光件组位于第一光源、第二光源及第三光源的同一侧，以对第一光源、第二光源及第三光源发出的照明光束汇聚在同一光路传输路径，并朝向第一中继透镜投射。

在本实施例中，通过设置第一光源和第二光源沿与镜头组件的光轴垂直的方向间隔设置，且第三光源与第二光源呈90°排布，能够形成优化光源组内各个光源排布方式以减小照明组件体积的效果。通过设置合光件组位于第一光源、第二光源及第三光源的同一侧，使得合光件组能够汇聚第一光源、第二光源及第三光源发出的照明光束，以使得第一光源、第二光源及第三光源发出的照明光束汇聚在同一光路传输路径，并朝向第一中继透镜投射，以提高投影机内部照明光束的传输效果，进而提高投影机的投影效率和投影效果。

一种实施例，第一光源、第二光源及第三光源发出照明光束的颜色为红色、蓝色、绿色中任意一者。

在本实施例中，通过设置第一光源、第二光源及第三光源发出照明光束的颜色为红色、蓝色、绿色中任意一者，使得投射至空间光调制器上的照明光束的颜色包括红、蓝、绿三原色，并基于三原色照明光束处理成彩色图像投射至镜头组件，即使得本申请投影机能够实现全彩图像的投影显示，以提高本申请投影机的使用体验感。

一种实施例，第一光源为蓝色LED光源，其发出蓝色的照明光束，第二光源为红色LED光源，其发出红色的照明光束，第三光源为绿色LED光源，其发出绿色的照明光束。

在本实施例中，相较于其他颜色的LED光源而言，由于绿色LED光源的发光效率最高，其在发光过程中产生的热量最多，通过将第三光源单独设置在一侧，而不与其他光源进行并排布置，能够为第三光源保留足够的散热空间，有利于投影机内部的结构散热设计，进而提高投影机的使用效果和使用寿命。

一种实施例，光源组还包括第四光源，第四光源为蓝色泵浦LED光源。

在本实施例中，通过设置第四光源，以提高投影机内照明组件的发光亮度和发光强度，进而提高照明组件的发光效率，即降低投影机的能耗，提高用户的使用体验感。

一种实施例，合光件组包括第一合光件和第二合光件，沿垂直于镜头组件的轴的方向，第一合光件、第二合光件及第三光源相互间隔排布，且第二合光件位于第一合光件与第三光源之间；沿镜头组件的光轴方向，第一合光件位于第一光源与第一中继透镜之间，第二合光件与第二光源相对设置。

一种实施例，合光件组为滤光片或二向色镜。

一种实施例，在各个光源的出光路径上，对应每个光源分别设有一个第二聚光透镜。

在本实施例中，第二聚光透镜能够提高与其对应的光源发出照明光束利用率，并能够对发散的照明光束实现准直效果。

一种实施例，相邻两个第二聚光透镜之间的间隔大于0.1mm。

在本实施例中，通过设置相邻两个第二聚光透镜之间的间隔大于0.1mm，能够便于第二聚光透镜、光源、及照明组件内其他结构件的安装。

一种实施例，匀光件和第一中继透镜之间还设有挡光光阑片，挡光光阑片用于消除照明光束传输过程中的杂光。

在本实施例中，通过设置挡光光阑片，能够消除照明光束传输过程中的杂光，进而能够提高照明光束传输的效率和效果，以进一步提升本申请投影机的投影图像的显示对比度。同时，通过在匀光件和第一中继透镜之间设置挡光光阑片，能够提高本申请投影机的散热效果，提高投影机的工作效率和使用寿命。

一种实施例，镜头组件包括沿第一方向依次间隔排布的第一镜头组、第二镜头组及反射组件；穿过棱镜组的图像光束依序从第一镜头组和第二镜头组透射后投射至反射组件，反射组件将图像光束反射至外部的成像面以形成投影画面。

一种实施例，第一镜头组至少一个透镜具有正光焦度。

一种实施例，第二镜头组至少一个透镜具有负光焦度。

一种实施例，第一镜头组至少一个透镜具有正光焦度，且第二镜头组至少一个透镜具有负光焦度。

一种实施例，镜头组件包括第一镜头组、第二镜头组及反射组件，第一镜头组、第二镜头组以及反射组件的光轴重合，且第二镜头组沿自身光轴的方向位于反射组件与第一镜头组之间，且第一镜头组相较于第二镜头组更靠近空间光调制器。

在本实施例中，通过设置第一镜头组和第二镜头组，并设置第一镜头组和第二镜头组的光轴重合，以实现镜头组件的共轴，进而能够降低镜头组件内各透镜的组装难度，并保证镜头组件的投影效果，进而保证投影机的投影成像效果。通过设置反射组件，能够将经第二镜头组和第一镜头组传输的照明光束放大并投影出投影机，以实现投影机的图像投影功能。同时，通过第一镜头组、第二镜头组及反射组件的共同搭配，能够实现本申请投影机超短焦投影的效果。

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为本申请投影机的工作场景示意图；

图2a为图1一实施例中本申请投影机一侧视角的结构示意图；

图2b为图1另一实施例中本申请投影机一侧视角的结构示意图；

图3为图2a所示实施例中本申请投影机的照明组件内的照明光束传输路径图；

图4为一种实施例中第一中继透镜与反射镜一侧视角的结构示意图；

图5为一种实施例中本申请投影机一侧视角的局部结构示意图；

图6为一种实施例中本申请投影机一侧视角的局部结构示意图；

图7为图2a所示实施例中本申请投影机的空间光调制器内照明光束传输路径示意图；

图8为图7所示实施例中本申请投影机的空间光调制器的平面结构示意图；

图9为图8所示实施例中空间光调制器在A-A位置处一侧视角的光照度曲线图；

图10为图8所示实施例中空间光调制器在B-B位置处一侧视角的光照度曲线图；

图11为图7所示实施例中棱镜组一侧视角的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，本申请中使用的术语“包括”、“可以包括”、“包含”、或“可以包含”表示公开的相应功能、操作、元件等的存在，并不限制其他的一个或多个更多功能、操作、元件等。此外，术语“包括”或“包含”表示存在说明书中公开的相应特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合，而并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

请参阅图1，图1为本申请投影机100的工作场景示意图。如图1所示，本申请提供一种投影机100。本申请投影机100可以接收预设图像的照明光束并处理成图像光束，对图像光束进行放大后并投影出投影机100外。

例如，在一种可能的实施例中，投影机100可以将处理成图像光束并放大后投影至成像面101上，以提高投影机100放大并投影图像的清晰度和用户的观感体验。

成像面101可以但不限定为幕布、墙壁或其他可以能够接收投影机100投射出的图像并形成投影画面的装置或者设备，本申请对此不做限定。

在图1所示的实施例中，投影机100包括照明组件10、反射镜20、棱镜组31、空间光调制器32和镜头组件40，照明组件10用于朝向反射镜20投射照明光束，反射镜20用于将照明光束经棱镜组31反射后入射至空间光调制器32，空间光调制器32用于接收照明光束并处理成图像光束后，再将图像光束反射回棱镜组31，图像光束穿过棱镜组31并投射至镜头组件40。

空间光调制器32位于镜头40的光轴的延长线上。

可以理解的，通过设置照明组件10，能够发出照明光束。通过将空间光调制器32设于镜头组件40的光轴的延长线上，使得空间光调制器32能够将接收到的照明光束处理成图像光束并直接投射到镜头组件40内，以使得镜头组件40能够放大并投影图像。

同时，空间光调制器32将接收到的照明光束处理成图像光束并直接投射到镜头组件40内，能够缩短照明光束传输的距离，以在保证投影图像效果的同时，减小镜头组件40与空间光调制器32之间的布设距离以实现投影机100的小型化设计效果。

沿第一方向001，照明组件10与镜头组件40位于空间光调制器32所处平面的同一侧，且反射镜20与空间光调制器32位于镜头组件40的同一侧。第一方向001为镜头组件40的光轴方向P1。

沿第二方向002，照明组件10与反射镜20位于空间光调制器32和镜头组件40的同一侧。第二方向002垂直于镜头组件40的光轴方向。换言之，沿与镜头组件40的光轴垂直的方向，照明组件10与反射镜20位于空间光调制器32和镜头组件40的同一侧。

如图1所示，照明组件10能够发出照明光束，并用于朝向反射镜20投射照明光束，反射镜20用于将照明光束反射至空间光调制器32。空间光调制器32能够接收照明组件10发出的照明光束，并处理成图像光束，即空间光调制器32能够对接收到的照明光束处理成图像光束并投射至镜头组件40。镜头组件40用于将接收到的照明光束放大并投影出投影机100外，进而实现投影机100放大成像并投影的功能。

可以理解的，通过反射镜20、空间光调制器32、照明组件10及镜头组件40的排布方式，能够减小照明组件10与镜头组件40之间的光学工作距离，以实现进一步小型化投影机100的效果。

需要说明的是，在图1所示的实施例中，仅对照明组件10、反射镜20、空间光调制器32和镜头组件40布设位置和结构尺寸等进行示例性介绍，但不限定照明组件10、反射镜20、空间光调制器32和镜头组件40的实际结构形状和实际的结构尺寸。

在本申请的其他实施例中，照明组件10、反射镜20、空间光调制器32和镜头组件40的实际结构形状和实际结构尺寸可以以及实际设计需求进行调整，本申请对此不做具体限定。

同时，在图1所示的实施例中，仅对投影机100的部分功能结构进行示例性介绍，但不限定本申请投影机100包括的功能结构仅限于此。

例如，在一种可能的实施例中，投影机100还包括壳体(图中未示出)，照明组件10、反射镜20、棱镜组31、空间光调制器32和镜头组件40等功能结构均可以固设于壳体内。

壳体用于对投影机100内的各功能结构形成固定和保护的效果，以避免外界冲击等对其内部各功能结构造成破坏。同时，还能够形成防尘等效果，以避免外界灰尘等进入投影机100内，影响投影机100的工作性能和工作稳定性。

例如，在一种可能的实施例中，投影机100还包括电池(图中未示出)，电池用于为投影机100内部各功能结构提供电能，以保证各功能结构的正常工作。电池还可以固设于壳体的内部，以便于投影机100的携带。

例如，在一种可能的实施例中，投影机100还可以包括散热装置(图中未示出)，散热装置用于在投影机100工作时散热，以降低投影机100的工作温度，进而保证投影机100的工作效果和工作稳定性，并延长投影机100的使用寿命。

请一并参阅图2a、图2b和图3，图2a为图1一实施例中本申请投影机100一侧视角的结构示意图，图2b为图1另一实施例中本申请投影机100一侧视角的结构示意图，图3为图2a所示实施例中本申请投影机100的照明组件10内的照明光束传输路径图。如图2a所示，照明组件10包括光源组11和合光件组12，光源组11用于发出不同颜色的照明光束，合光件组12用于将光源组11发出不同颜色的照明光束汇聚在同一光路传输路径以投射。

具体的，如图3所示，光源组11具有至少三个光源111，分别为第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c。

沿第一方向001，第一光源111a和第二光源111b位于第三光源111c的同一侧；沿第二方向002，第一光源111a和第二光源111b位于镜头组件40与第三光源111c之间，且第一光源111a和第二光源111b相互间隔设置，第一光源111a位于第二光源111b远离第三光源111c的一侧。

值得一提的是，上述第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c包括但不限于LED光源和激光光源，比如，在本实施例中，第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c均为LED光源；当然，在其他实施例中，第一光源111a、第二光源111b和第三光源111c均为激光光源是可行的，或者，第一光源111a、第二光源111b和第三光源111c中一部分为LED光源，另一部分为激光光源也是可行的。

第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c各自发出照明光束的颜色不同，即第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c分别用发出不同波长的照明光束，以实现发出不同颜色照明光束的效果，进而满足本申请投影机100的彩色投影效果。

一种实施例，第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c发出照明光束的颜色为红色、蓝色、绿色中任意一者。通过设置第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c发出照明光束的颜色为红色、蓝色、绿色中任意一者，使得投射照明光束的颜色包括红、蓝、绿三原色，并基于三原色的照明光束处理成彩色图像投射至镜头组件40，即使得本申请投影机100能够实现全彩图像的投影显示，以提高本申请投影机100的使用体验感。

在图3所示的实施例中，第一光源111a为蓝色(B)LED光源，其发出蓝色照明光束，第二光源111b为红色(R)LED光源，其发出红色照明光束，第三光源111c为绿色(G)LED光源，其发出绿色照明光束。

在本实施例中，相对其他类型的LED光源而言，由于绿色LED光源的发光效率较高，其在发光过程中产生的热量最多，通过将第三光源111c单独设置在一侧，而不与其他光源进行并排布置，能够为第三光源111c保留足够的散热空间，有利于投影机100内部的结构散热设计，进而提高投影机100的使用效果和使用寿命。

需要说明的是，在图3所示的实施例中，仅以第一光源111a蓝色LED光源、第二光源111b为红色LED光源、第三光源111c为绿色LED光源为例进行示例性说明，但不限定第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c的光源类型仅限于此。

当然，光源的结构形式是不限的，各光源除了可以为上述的发出特定颜色(或称特定波长)的照明光束的单色LED光源外，在其他实施例中，各光源还可以是LED芯片和激光芯片中任意一种与荧光材料组合的结构形式，由LED芯片或激光芯片发出受激光束并投射至荧光材料，荧光材料将受激光束转换为特定颜色(或称特定波长)的照明光束。

在本申请的其他实施例中，第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c各自发出光线的颜色可以依据实际设计需求进行调整，本申请对此不做具体限定。

同时，第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c发出照明光束的颜色并不仅限于红色、绿色及蓝色。在本申请的其他实施例中，第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c中任意一者发出照明光束的颜色还可以为黄色等颜色，以实现投影机100投影画面的不同颜色显示效果，进而丰富本申请投影机100可以投影出的画面显示效果，提高用户的使用体验感。

在图3所示的实施例中，通过设置第一光源111a和第二光源111b沿第二方向002间隔设置，且第三光源111c与第二光源111b呈90°排布，能够形成优化光源组11内各个光源111排布方式以减小照明组件10体积的效果，进而能够减小投影机100的体积。

一种实施例，光源组11还包括第四光源(图中未示出)，第四光源可以但不限定为蓝色泵浦LED光源(即BP-LED光源，BP为Blue-Pump)。第四光源用于激发其他颜色的光源111内的发光物质，进而提高与其对应的光源111的发光亮度。

例如，在一种可能的实施例中，第四光源与用于发出绿色照明光束的光源111对应，第四光源发出的照明光束射至发出绿色照明光束的光源111内，以激发发出绿色照明光束的光源111内的绿色荧光粉，进而提高光源111发光亮度的效果。

在本实施例中，通过设置第四光源，以提高投影机100内照明组件10的发光亮度和发光强度，进而提高照明组件10的发光效率，即降低投影机100的能耗，提高用户的使用体验感。

如图3所示，合光件组12位于第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c的同一侧。在图3所示的实施例中，合光件组12包括第一合光件121和第二合光件122。

沿第一方向001，第一合光件121位于第一光源111a与第一中继透镜50之间，第二合光件122与第二光源111b相对设置。沿第二方向002，第一合光件121、第二合光件122及第三光源111c相互间隔排布，且第二合光件122位于第一合光件121与第三光源111c之间。

在图3所示的实施例中，第一合光件121和第二合光件122均为二向色镜。第一合光件121可以透过蓝光并反射绿光和红光，第二合光件122可以透过绿光并反射红光。

换言之，第一合光件121位于第一光源111a与第一中继透镜50之间，第一光源111a发出的蓝色照明光束可以穿过第一合光件121并直接投射至第一中继透镜50内。

第二光源111b发出的红色照明光束，在第一合光件121和第二合光件122处分别发生反射，即第二光源111b发出的红色照明光束经第二合光件122反射至第一合光件121，再经第一合光件121反射并投射至第一中继透镜50内。

第三光源111c发出绿色的照明光束穿过第二合光件122，并在第一合光件121处发生反射后投射至第一中继透镜50内。

可以理解的，在图3所示的实施例中，通过第一合光件121和第二合光件122之间的配合，能够使得第一光源111a、第二光源111b及第三光源111c汇聚在同一光路传输路径以投射，以提高投影机100内部照明光束的传输效果，进而提高投影机100的投影效率和投影效果。同时，通过设置第一合光件121和第二合光件122，分别对不同颜色的照明光束进行反射，进而以实现光源组11内各光源111发出照明光束传输路径折叠的效果，进而减小照明组件10的体积。

需要说明的是，在图3所示的实施例中仅以第一合光件121和第二合光件122均为二向色镜为例进行示例性介绍。在本申请的其他实施例中，第一合光件121和第二合光件122还可以为不同颜色的滤光片或其他能够实现相同功能效果的结构或者装置，本申请对此不做限定。

一种实施例，请一并参阅图3。如图3所示，沿第二方向002，在第一合光件121和第二合光件122之间还设有第一聚光透镜13，以能够对第二合光件122投射出的照明光束聚光。

如图3所示实施例中，第一聚光透镜13可以对第二光源111b射出的红光、第三光源111c射出的绿光分布起到聚光的作用，以提高照明组件10的出光效率和出光效果。

一种实施例，请一并参阅图3。如图3所示，照明组件10还包括聚光透镜组14。聚光透镜组14包括多个第二聚光透镜141，每个第二聚光透镜141对应于一个光源111设置，即在各个光源111的出光路径上，对应每个光源111分别设有一个第二聚光透镜141。

第二聚光透镜141能够提高与其对应的光源111发出照明光束利用率，并能够对发散的照明光束实现准直效果，以进一步提高光源111的发光效率和发光效果。

一种实施例，相邻两个第二聚光透镜141之间的间隔大于0.1mm。

在本实施例中，通过设置相邻两个第二聚光透镜141之间的间隔大于0.1mm，能够便于第二聚光透镜141、光源111、及照明组件10内其他结构件的安装。

一种实施例，请一并参阅图2a和图4，图4为一种实施例中第一中继透镜50与反射镜20一侧视角的结构示意图。如图2a和图4所示，在照明组件10和反射镜20之间还设有第一中继透镜50。第一中继透镜50的光轴方向P2与镜头组件40的光轴方向P1(即第一方向001)之间具有第一夹角α₁，反射镜20的反射面21与镜头组件40的光轴方向P1之间具有第二夹角α₂。

第一夹角α₁和第二夹角α₂满足关系：α₁＝2×(α₂-45°)。

可以理解的，通过设置第一夹角α₁和第二夹角α₂满足关系：α₁＝2×(α₂-45°)，使得第一中继透镜50和反射镜20二者相对于镜头组件40的光轴的布设角度形成匹配的效果，进而使得经第一中继透镜50折射后的照明光束射向反射镜20，并经反射镜20反射后的照明光束传输路径能够满足本申请投影机100的光学设计需求。

同时，通过在第一中继透镜50和反射镜20二者相对于镜头组件40的光轴的布设角度之间形成关联，能够进一步合理化利用本申请投影机100内部结构，进一步减小投影机100的整体体积。

例如，在一种可能的实施例中，请参阅图5，图5为一种实施例中本申请投影机100一侧视角的局部结构示意图。如图5所示，反射镜20的反射面21与镜头组件40的光轴方向P1之间的第二夹角α₂为45°，此时第一夹角α₁为0°，即第一中继透镜50的光轴平行于镜头组件40的光轴方向P1。

例如，在一种可能的实施例中，请参阅图6，图6为一种实施例中本申请投影机100一侧视角的局部结构示意图。如图6所示，第二夹角α₂为60°，此时，第一夹角α₁为30°。也即，当第一中继透镜50的光轴与镜头组件40的光轴方向P1互为夹角，此时可以通过调整反射镜20与第一中继透镜50各自相对于镜头组件40的光轴的角度，能够保证第一中继透镜50和反射镜20的光学性能。

例如，在一种可能的实施例中，第二夹角α₂为75°，此时，第一夹角α₁为60°。

一种实施例，请一并参阅图2a。如图2a所示，在照明组件10与第一中继透镜50之间还设有匀光件60，匀光件60用于将照明组件10投射出的照明光束均匀的投射至第一中继透镜50。

在本实施例中，通过在照明组件10与第一中继透镜50之间设置匀光件60，使得照明组件10投射出的照明光束穿过匀光件60后，能够均匀的投射至第一中继透镜50上，也即使得传输至第一中继透镜50的照明光束具有更均匀的光强分布。

同时，通过设置匀光件60，能够对照明组件10投射出的圆形光斑转化为矩形光斑，以提高本申请投影机100的光学性能和投影效果。

一种实施例，匀光件60为复眼元件，复眼元件排布有矩阵式的微透镜。

一种实施例，匀光件60和第一中继透镜50之间还设有挡光光阑片(图中未示出)，挡光光阑片用于消除照明光束传输过程中的杂光。

可以理解的，通过设置挡光光阑片，能够消除照明光束传输过程中的杂光，进而能够提高照明光束传输的效率和效果，以进一步提升本申请投影机100的投影图像的显示对比度。

同时，通过在匀光件60和第一中继透镜50之间设置挡光光阑片，能够提高本申请投影机100的散热效果，提高投影机100的工作效率和使用寿命。

一种实施例，请一并参阅图2a或图2b。如图2a或图2b所示，在第一方向001上，即沿镜头组件40的光轴方向P1上，本申请投影机100中，镜头组件40的出光面的中心位置到空间光调制器32的中心位置之间的距离为第一距离L1，即第一距离L1为本申请投影机100的长度尺寸。

照明组件10朝向垂直于空间光调制器32的平面的正投影与空间光调制器32之间的距离为第三距离L3。

在第二方向002上，也即沿与镜头组件40的光轴垂直的方向上，照明组件10和镜头组件40朝向空间光调制器32所处平面的正投影之间的距离L2，即第二距离L2为本申请投影机100的宽度尺寸。镜头组件40的最大有效口径为第四距离L4。镜头组件40的有效口径可以理解为在第二方向002上，镜头组件40的反射组件43的最大外径。

一种可能的实施例，如图2a所示，第一距离L1可以为64.5mm，第二距离L2可以为55mm，第三距离L3可以为31mm，第四距离L4可以为33mm。

另一可能的实施例，如图2b所示，第一距离L1可以为64.5mm，第二距离L2可以为40mm，第三距离L3可以为46mm，第四距离L4可以为33mm。

需要说明的是，在图2a所示的实施例中，仅以第一距离L1、第二距离L2、第三距离L3以及第四距离L4一种可能的实施例为例进行示例性说明，但不限定本申请投影机100的距离尺寸仅限于此。在本申请的其他实施例中，第一距离L1、第二距离L2、第三距离L3以及第四距离L4可以依据实际设计需求进行调整。

首先，在一种实施例，第一距离L1小于或等于250mm。

在本实施例中，通过限定本申请投影机100的长度尺寸小于或等于250mm，以在保证和实现投影机100的正常画面投影功能和效果的同时，减小本申请投影机100的体积和长度尺寸，也即进一步实现本申请投影机100小型化设计效果。

一种实施例，投影机100满足以下公式：1.0≤L1/L2≤6.3。也即，本申请投影机100的长宽比为1.0～6.3。具体的，如图2a所示，在一种可能的实施例，L1/L2＝64.5mm/55mm≈1.2；再比如，如图2b所示，在另一种可能的实施例，L1/L2＝64.5mm/40mm≈1.6。

上述实施例中，由于采用了小尺寸的镜头组件40，使得第一距离L1较短，当然，在其他实施例中，采用较大尺寸的镜头组件40时，第一距离L1也随之增大，比如，L1＝100mm时，则L1/L2＝100mm/55mm≈1.8；L1＝150mm时，则L1/L2＝150mm/55mm≈2.7；再如L1＝200mm时，L1/L2＝200mm/55mm≈3.6；再如L1＝245mm时，L1/L2＝245mm/55mm≈4.5。对于采用其他尺寸的镜头组件40，对应的L1/L2的值在此不再一一赘述。

通过限定投影机100满足条件：1.0≤L1/L2≤6.3，即通过限定投影机100的长宽比为1.0～6.3，在保证本申请投影机100投影工作性能和效果的同时，能够实现本申请投影机100的小型化设计效果，进而减小本申请投影机100的体积，便于用户携带，提高用户的使用体验感。

同时，通过限定本申请投影机100的长宽比为1.0～6.3，能够使得本申请投影机100满足于不同长宽比的体型设计需求和光学设计需求，以提高本申请投影机100的适用范围。

更优的，为了确保投影机100整机的紧凑性，在实际设计中可选用尺寸相对较小的镜头组件40，如此有利于缩小第一距离L1，比如，若60mm≤L1≤150mm时，当L1＝60mm时，L1/L2≈1.1，而当L1＝150mm时，L1/L2≈2.7，此时，满足1.1≤L1/L2≤2.7，使得投影机100能够为镜头组件40的光学透镜设置预留足够的空间，同时有利于缩小投影机100的长宽比，有效地实现小型化设计。

一种实施例，投影机100满足以下公式：1.3≤L1/L3≤8.1。具体的，如图2a所示，在一种可能的实施例，L1/L3＝64.5mm/31mm≈2.1；再比如，如图2b所示，在另一种可能的实施例，L1/L3＝64.5mm/46mm≈1.4。上述实施例中，由于采用了小尺寸的镜头组件40，使得第一距离L1较短，当然，在其他实施例中，采用较大尺寸的镜头组件40时，第一距离L1也随之增大，比如，L1＝100mm时，则L1/L3＝100mm/31mm≈3.2；L1＝150mm时，则L1/L3＝150mm/31mm≈4.8；再如L1＝200mm时，L1/L3＝200mm/31mm≈6.5；再如L1＝245mm时，L1/L3＝245mm/31mm≈7.9。对于采用其他尺寸的镜头组件，对应的L1/L3的值在此不再一一赘述。

通过设置照明组件10到空间光调制器32之间的最大距离，与投影机100的长度尺寸之间的比值为1.3～8.1，以在保证投影机100内部照明光束传输路程距离满足投影需求的同时，进一步实现本申请投影机100小型化设计效果。

更优的，为了确保投影机100整机的紧凑性，在实际设计中可选用尺寸相对较小的镜头组件40，如此有利于缩小第一距离L1，比如，若60mm≤L1≤150mm时，当L1＝60mm时，L1/L3≈1.9，而当L1＝150mm时，L1/L3≈4.8，此时，满足1.9≤L1/L3≤4.8，使得投影机100能够为镜头组件40的光学透镜设置预留足够的空间，同时还有利于投影机100的小型化设计。

一种实施例，投影机满足以下公式：1.2≤L2/L4≤2.2。具体的，如图2a所示，在一种可能的实施例，L2/L4＝55mm/33mm≈1.7；再比如，如图2b所示，在另一种可能的实施例，L2/L4＝40mm/33mm≈1.2。

通过设置照明组件10到镜头组件40之间的最大距离，与镜头组件40的最大有效口径之间的比值为1.2～2.2，以在保证本申请投影机100投影工作性能和效果的同时，能够实现本申请投影机100的小型化设计效果，进而减小本申请投影机100的体积。

同时，通过限定照明组件10到镜头组件40之间的最大距离，与镜头组件40的最大有效口径之间的比值为1.2～2.2，能够实现照明组件10到镜头组件40的最大距离与镜头组件40的最大有效口径之间相互调整和适配，也即实现本申请投影机100不同功能结构的宽度尺寸的相互调整，并实现本申请投影机100的不同光学设计需求，进而提高本申请投影机100的适用范围以及投影效果。

一种实施例，照明组件10沿平行于镜头组件40的光轴方向朝向反射镜20投射照明光束。也即，照明组件10沿第一方向001朝向反射镜20投射照明光束。

通过设置照明组件10沿平行于镜头组件40的光轴方向朝向反射镜20投射照明光束，能够提高投影机100内部各结构对照明光束传输的性能和效果，提高本申请投影机100的光学性能，并能够提高本申请投影机100的投影图像的显示效果。

进一步的，请一并参阅图2a和图5。为了清楚的示意照明组件10投射至反射镜20上照明光束的传输路径，在图5所示实施例中隐去了投影机100的部分功能结构。

如图5所示，在反射镜20与棱镜组31之间还设有第二中继透镜70，反射镜20反射的照明光束经第二中继透镜70聚合后进入棱镜组31。

第二中继透镜70用于改变反射镜20反射的照明光束进入棱镜组31的角度，以使得反射镜20反射的照明光束在棱镜组31内形成全反射。

通过在反射镜20与棱镜组31之间设置第二中继透镜70，使得反射镜20反射的照明光束，在射入第二中继透镜70后发生聚合，以改变照明光束投射至棱镜组31的入射角，使得照明光束在棱镜组31内能够形成全发射的效果，以提高照明光束在传输过程中的传输效率和传输效果，进而能够提高投影机100的投影效率。

同时，通过在反射镜20与棱镜组31之间设置第二中继透镜70，能够对照明光束进行聚焦，以减小反射镜20反射的照明光束进入棱镜组31的光斑，使得从第二中继透镜70射出的照明光束的光斑符合空间光调制器32将照明光束处理成图像光束的要求。

一种实施例，如图5所示，第二中继透镜70的光轴与镜头组件40的光轴之间的夹角介于45°～90°之间。也即，投影机100内的第二中继透镜70形成倾斜设置。

在本实施例中，通过设置第二中继透镜70的光轴与镜头组件40的光轴之间的夹角介于45°～90°之间，以形成第二中继透镜70的位置和角度可调整的效果，进而能够提高第二中继透镜70分别与反射镜20和棱镜组31的适配效果，以分别满足不同位置和角度的反射镜20和棱镜组31，进而能够满足投影机100不同的光学设计需求，减小照明光束传输的光程，并减小照明光束能量损失。

同时，通过设置第二中继透镜70倾斜设计，能够优化投影机100内部的空间结构，以进一步减小本申请投影机100内的体积，并能够进一步实现投影机100小型化设计的效果。

一种实施例，第二中继透镜70为偶次非球面透镜。通过设置第二中继透镜70为偶次非球面透镜，能够减小第二中继透镜70的像差。

一种实施例，第二中继透镜70满足条件：

进一步的，请一并参阅图2a和图7，图7为图2a所示实施例中本申请投影机100的空间光调制器32内照明光束传输路径示意图。如图2a和图7所示，棱镜组31用于将第二中继透镜70投射的照明光束投射至空间光调制器32上，空间光调制器32用于将接收到的照明光束处理成图像光束并投射至镜头组件40内。

具体的，如图7所示，棱镜组31沿镜头组件40的光轴方向P1位于镜头组件40和空间光调制器32之间。也即，沿第一方向001，镜头组件40、棱镜组31和空间光调制器32依次间隔排列，且空间光调制器32相较于镜头组件40更靠近第二中继透镜70。

反射镜20反射的照明光束经棱镜组31反射至空间光调制器32，空间光调制器32接收照明光束并处理成图像光束后，将照明光束沿镜头组件40的光轴方向P1反射回棱镜组31，处理成图像光束后的照明光束穿过棱镜组31并投射至镜头组件40。

通过设置棱镜组31沿镜头组件40的光轴方向位于镜头组件40和空间光调制器32之间，使得反射镜20反射的照明光束射入棱镜组31内后，能够在棱镜组31内发生全反射并射至空间光调制器32，并通过棱镜组31分离照明光束和成像照明光束。

同时，通过设置棱镜组31，使得照明组件10投射的照明光束，在棱镜组31内先反射后透射，进而能够有效减小投影机100的后焦，并能够进一步减小投影机100的体积，有利于投影机100的小型化设计。

空间光调制器32能够接收在棱镜组31内发生全反射的照明光束，并能够处理成图像光束后，将照明光束沿镜头组件40的光轴方向反射回棱镜组31，处理成图像光束的照明光束在棱镜组31内发生透射，以能够投射至镜头组件40内。

一种实施例，空间光调制器32为数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)。

在图7所示的实施例中，棱镜组31为全内反射棱镜(Total Internal Reflection，TIR)，其包括沿第一方向001固定连接的第一棱镜311和第二棱镜312，且第一棱镜311位于第二棱镜312背离空间光调制器32的一侧。

第一棱镜311包括依次连接的第一入射面311a、第一反射面311b及第一出射面311c。第一入射面311a朝向第二中继透镜70，第一反射面311b位于镜头组件40与空间光调制器32之间，第一出射面311c朝向空间光调制器32。

如图7所示，经第二中继透镜70投射出的照明光束从第一入射面311a射入第一棱镜311内，并从第一入射面311a射向第一反射面311b。射入第一棱镜311内的照明光束在第一反射面311b上发生全反射，并从第一反射面311b反射至第一出射面311c上。第一棱镜311内的照明光束从第一出射面311c射出，并投射至空间光调制器32上。

第二棱镜312包括依次连接的第一表面312a、第二表面312b及第三表面312c，第一表面312a为第二棱镜312远离反射镜20的表面，第二表面312b朝向镜头组件40。

第三表面312c与第一反射面311b固定连接，以实现第一棱镜311和第二棱镜312之间的固定连接。

如图7所示，第一棱镜311投射至空间光调制器32上的照明光束，经空间光调制器32处理成图像光束并将照明光束沿第一方向001(即镜头组件40的光轴方向P1)反射回棱镜组31。处理成图像光束的照明光束在棱镜组31内发生透射，并投射至镜头组件40内。

换言之，经空间光调制器32处理成图像光束并反射至棱镜组31内的照明光束，依次穿过第一棱镜311和第二棱镜312，并在第一棱镜311的第一反射面311b处发生折射，以使得处理成图像光束的照明光束能够沿镜头组件40的光轴方向P1投射至镜头组件40内。

可以理解的，通过第一棱镜311和第二棱镜312之间的配合，使得空间光调制器32处理成图像光束后的照明光束能够在第一棱镜311和第二棱镜312处发生透射，以将处理成图像光束后的照明光束投射至镜头组件40，进而实现投影机100的图像投影功能。

需要说明的是，在图7所示的实施例中，仅以从第二中继透镜70投射至棱镜组31的照明光束一种可能的传输路径为例进行示例性说明，但不限定所有的照明光束传输路径均为图7所示，照明光束在棱镜组31内的传输路径依据照明光束的入射角等因素不同而不同，本申请对此不做限定。

一种实施例，如图7所示，第三表面312c与第一反射面311b之间的间隙为5～10μm，且第三表面312c与第一反射面311b之间涂覆有胶层33，以实现第三表面312c与第一反射面311b之间的固定连接。

在本实施例中，通过设置第一棱镜311和第二棱镜312的间隙为5～10μm，能够在保证棱镜组31对照明光束全反射的效果时，降低对镜头组件40投影成像的影响，进而提高投影机100的投影效果。

请一并参阅图8～图10，图8为图7所示实施例中本申请投影机100的空间光调制器32的平面结构示意图，图9为图8所示实施例中空间光调制器32在A-A位置处一侧视角的光照度曲线图，图10为图8所示实施例中空间光调制器32在B-B位置处一侧视角的光照度曲线图。如图8，空间光调制器32具有用于接收从棱镜组31投射的照明光束的照明光束接收面321，当照明光束经第二中继透镜70发生折射并投射至棱镜组31内后，在棱镜组31内发生全反射并反射至空间光调制器32的照明光束接收面321上。

如图9和图10所示，投射至照明光束接收面321上的光照度分别在A-A位置处和B-B位置处均呈现均匀分布，并具有较高的光照强度。

一种实施例，请参阅图11，图11为图7所示实施例中棱镜组31一侧视角的结构示意图。棱镜组31具有位于入射光路和出射光路上的有效光面、以及位于入射光路和出射光路之外的无效光面，无效光面涂覆有吸光层(图中未示出)，吸光层用于吸收棱镜组31内朝向无效光面传输的照明光束。

在图11所示的实施例中，有效光面可以但不限定为第一棱镜311的第一入射面311a、第一反射面311b及第一出射面311c，也可以为第二棱镜312的第二表面312b和第三表面312c。可以理解的，本文中所述“有效光面”即可以意为棱镜组31中能够使用于成像的照明光束投射的表面，其可以为反射照明光束，也可以透射照明光束。

吸光层可以为黑色吸光材料制成，也即可以但不限定对第一表面312a涂黑处理，以吸收多余的照明光束，避免漏光的不良现象。

通过在第一表面312a涂覆有吸光层，能够吸收棱镜组31内朝向第一表面312a传输的照明光束以防止棱镜组31漏光，进而能够提高投影机100投影图像的显示对比度，提高投影机100的投影效果，进而提高用户的观感体验。

需要说明的是，在图11所示的实施例中，仅以第一表面312a为无效光面为例进行示例性的说明，但不限定无效光面仅能够为第一表面312a。在本申请的其他实施例中，第一表面312a还可以为棱镜组31其他位于入射光路和出射光路之外的表面，本申请对此不做具体限定。

本文中所述“无效光面”即可以意为棱镜组31中不用做透射、折射、或者反射光束的表面，也即为棱镜组31中的非功能表面。在图11所示的实施例中，仅以无效光面为第一表面312a为例进行示例性说明，但不限定无效光面仅为第一表面312a。

通过在第一表面312a上涂覆有吸光层，吸光层用于吸收棱镜组31内朝向第一表面312a传输的照明光束以防止棱镜组31漏光。

换言之，无效光面可以但不限定为棱镜组31的第一表面312a，在本申请的其他实施例中，无效光面还可以为棱镜组31的其他非功能表面，通过在各个无效光面上涂覆有吸光层，能够吸收投射至棱镜组31中各个无效光面上的光束，在防止棱镜组31漏光的同时，提高投影机100的投影图像显示对比度。

请一并参阅图2a。如图2a所示，镜头组件40包括第一镜头组41、第二镜头组42及反射组件43，反射组件43、第二镜头组42及第一镜头组41沿第一方向001依次间隔排布，即第二镜头组42沿自身光轴的方向位于第一镜头组41与反射组件43之间，且第一镜头组41相较于第二镜头组42更靠近空间光调制器32。

第一镜头组41、第二镜头组42及反射组件43的光轴重合，空间光调制器32出射的图像光束依序从第一镜头组41和第二镜头组42透射后投射至反射组件43，反射组件43将图像光束反射至外部的成像面101上以形成投影画面。

通过设置第一镜头组41和第二镜头组42，并设置第一镜头组41和第二镜头组42的光轴重合，以实现镜头组件40的共轴，使得整个镜头组件40呈现像方远心架构设计，进而能够降低镜头组件40内各透镜的组装难度，并保证镜头组件40的投影效果，进而保证投影机100的投影成像效果。通过设置反射组件43，能够将经第一镜头组41和第二镜头组42传输的图像光束放大并投影出投影机100，以实现投影机100的图像投影功能。

同时，通过第一镜头组41、第二镜头组42及反射组件43的共同搭配，能够实现本申请投影机100超短焦投影的效果。

一种实施例，第一镜头组41中至少一个透镜为正光焦度透镜。

一种实施例，第一镜头组41包括至少两个双凸透镜、至少两个双胶合透镜。双胶合透镜用于矫正镜头组件40的色差、球差。

一种实施例，第二镜头组42中的至少一个透镜为负光焦度。

一种实施例，第二镜头组42包括至少两个凸透镜、一个双凹透镜及至少一个弯月透镜。双凹透镜可以为偶次非球面透镜。

一种实施例，反射组件43为折反射透镜。在图2a所示的实施例中，反射组件43朝向第二镜头组42的一侧使投射至反射组件43的照明光束发生折射，其背离第二镜头组的一侧可以使投射至反射组件43的照明光束发生反射。当然，在其他实施例中，反射组件43可以为反射碗结构；或者，在其他实施例中，反射组件43还可以为自由曲面透镜以及设置在自由曲面透镜背离第二镜头组的一侧的反射面，可以但不限于通过在自由曲面透镜背离第二镜头组的一侧贴覆反射膜层结构以形成上述反射面。

需要说明的是，在图2a所示的实施例中，仅以镜头组件40一种可能的实施例为例进行示例性介绍，但不限定镜头组件40可能的实现方式仅限于此。在本申请的其他实施例中，镜头组件40中透镜的数量、类型以及排布方式和排布间距等均可以依据实际设计需求进行调整，本申请实施例对此不作具体限定。

通常DLP投影机内部光路结构复杂，照明组件和镜头组件之间需要较长的光学工作距离，导致DLP投影机体积偏大，不利于投影机的小型化设计且不便于携带。

而本申请投影机100通过设置镜头组件40和照明组件10位于空间光调制器32所处平面的同一侧，并通过反射镜20和棱镜组31之间的配合工作，使得反射镜20能够将照明组件10投射的照明光束反射至空间光调制器32内，形成折叠照明组件10朝向空间光调制器32照明光束传输路径的效果，进而能够减小照明组件10与镜头组件40之间的光学工作距离，并减小投影机100的整体体积，以实现投影机100小型化设计的效果，便于用户携带，提高用户的使用体验感。

同时，本申请投影机100通过限定自身长宽比为1.0～6.3，以在保证本申请投影机投影工作性能和效果的同时，能够实现投影机100的小型化设计效果，进而减小投影机100的体积，便于用户携带，提高用户的使用体验感。

也即本申请投影机100通过对自身外形几何尺寸进行限定，并能够实现不同功能结构之间尺寸距离的互相调整和适配，以进一步实现投影机100小型化设计的效果。

需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。本领域的一般技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种投影机，其特征在于，包括照明组件、反射镜、棱镜组、空间光调制器和镜头组件，所述照明组件用于朝向所述反射镜投射照明光束，所述反射镜用于将所述照明光束经所述棱镜组反射后入射至所述空间光调制器，所述空间光调制器用于接收所述照明光束并处理成图像光束后，再将所述图像光束反射回所述棱镜组，所述图像光束穿过所述棱镜组并投射至所述镜头组件，所述镜头组件和所述照明组件位于所述空间光调制器所处平面的同一侧。

2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，满足以下公式：

1.0≤L1/L2≤6.3；

L1为所述镜头组件的出光面的中心位置到所述空间光调制器的中心位置之间的距离，L2为所述照明组件和所述镜头组件朝向所述空间光调制器所处平面的正投影之间的距离。

3.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，满足以下公式：

1.3≤L1/L3≤8.1；

L1为所述镜头组件的中心位置到所述空间光调制器的中心位置之间的距离，L3为所述照明组件朝向垂直于所述空间光调制器的平面的正投影与所述空间光调制器之间的距离。

4.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，满足以下公式：

1.2≤L2/L4≤2.2；

L2为所述照明组件和所述镜头组件朝向所述空间光调制器所处平面的正投影之间的距离，L4为所述镜头组件的最大有效口径。

5.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述镜头组件包括沿第一方向依次间隔排布的第一镜头组、第二镜头组及反射组件；

穿过所述棱镜组的所述图像光束依序从所述第一镜头组和所述第二镜头组透射后投射至所述反射组件，所述反射组件将所述图像光束反射至外部的成像面以形成投影画面；

且所述第一镜头组至少一个透镜具有正光焦度，和/或，所述第二镜头组至少一个透镜具有负光焦度。

6.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，在所述照明组件和所述反射镜之间还设有第一中继透镜，所述第一中继透镜的光轴方向与平行于所述镜头组件的光轴的方向之间具有第一夹角α1，所述反射镜的反射面与平行于所述镜头组件的光轴的方向之间具有第二夹角α2；

所述第一夹角α1和所述第二夹角α2满足关系：α1＝2×(α2-45°)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的投影机，其特征在于，在所述反射镜与所述棱镜组之间还设有第二中继透镜，所述反射镜反射的所述照明光束经所述第二中继透镜聚合后进入所述棱镜组。

8.根据权利要求7所述的投影机，其特征在于，所述第二中继透镜的光轴与所述镜头组件的光轴之间的夹角介于45°～90°之间。

9.根据权利要求7所述的投影机，其特征在于，所述第二中继透镜为偶次非球面透镜。

10.根据权利要求1-6任一项所述的投影机，其特征在于，所述棱镜组具有位于入射光路和出射光路之外的无效光面，所述无效光面涂覆有吸光层，所述吸光层用于吸收所述棱镜组内朝向所述无效光面传输的光束。