CN117850136A - 一种投影设备和投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影设备和投影系统，包括：激光光源、匀光部件、体光栅、光调制部件和投影镜头。其中体光栅位于匀光部件的出光侧，采用体光栅作为照明系统，匀光部件的出射光束射到体光栅之后，体光栅将光束进行偏转、匀化和放大，变为一个更加大的面光源，且经过体光栅后出射的衍射光线基本为平行光线，可以直接用于光调制部件的照明，因此相比于相关技术中的投影设备，可以大大缩小投影设备中照明系统的尺寸，通过合理的设计可以减小投影设备的体积，实现投影设备的小型化设计。

Description

一种投影设备和投影系统

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影设备和投影系统。

背景技术

随着激光显示产品的普及，激光显示产品开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户，作为替代电视的显示产品。

数字光处理(Digital Light Processing，简称DLP)目前在激光投影中应用广泛。DLP系统中核心部件为数字微镜装置(Digital Micromirror Device，简称DMD)，DMD是在半导体芯片上布置微反射镜组成的矩阵，每一个微反射镜控制投影画面中的一个像素。这些微反射镜在驱动信号的控制下可以改变偏转角度，从而控制向投影镜头中反射的光线的亮度。

DMD芯片通常有0.23英寸、0.33英寸、0.47英寸和0.66英寸几种尺寸，那么在应用时，需要将激光光源的出射激光整形到与DMD匹配的尺寸以合适的角度入射DMD芯片。为了满足上述照明条件，目前投影系统中的照明系统设计通常比较复杂，体积较大。

发明内容

本发明实施例提供一种投影设备和投影系统，用于简化投影设备中的照明系统，减小照明系统尺寸，有利于实现投影设备的小型化设计。

本发明实施例的第一方面，提供一种投影设备，包括：

激光光源，用于出射至少一种颜色的激光；

匀光部件，位于所述激光光源的出光侧；

体光栅，位于所述匀光部件的出光侧，用于对入射光线进行衍射；

光调制部件，位于所述体光栅的出光侧，用于对入射光线进行调制；

投影镜头，位于所述光调制部件的出光侧；

其中，所述体光栅的厚度、周期和折射率变化满足对入射激光进行衍射使出射激光的光斑尺寸和出射角度满足所述光调制部件的入射条件。

本发明一些实施例中，所述体光栅位于所述光调制部件的一个侧边处；所述投影设备还包括：

反射组件，位于所述匀光部件的出光侧，用于接收所述匀光部件的出射光向所述体光栅反射；所述反射组件的反射光线以布拉格角入射所述体光栅；

所述反射组件包括至少一个反射镜。

本发明一些实施例中，还包括：

准直透镜组，位于所述匀光部件和所述反射组件之间；所述匀光部件的出射光经过所述准直透镜组准直后入射所述反射组件。

本发明一些实施例中，所述体光栅的出光面与所述光调制部件的入光面之间呈设定夹角；所述设定夹角满足光线入射所述光调制部件时的入射角条件。

本发明一些实施例中，所述激光光源包括：多个第一激光芯片、多个第二激光芯片和多个第三激光芯片；所述多个第一激光芯片、所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片呈阵列排布；其中，所述第一激光芯片出射红色激光，所述第二激光芯片出射绿色激光，所述第三激光芯片出射蓝色激光。

本发明一些实施例中，所述投影设备还包括：

合光镜组，位于所述多个第一激光芯片、所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片的出光侧，用于将红色激光、绿色激光和蓝色激光合束；

所述匀光部件位于所述合光镜组的出光侧。

本发明一些实施例中，所述匀光部件为光导管，所述光导管位于所述体光栅背离所述光调制部件的一侧，所述光导管的延伸方向平行于所述光调制部件的侧边；

所述投影设备还包括：

扩散片，位于所述合光镜组的出光侧；

聚焦透镜组，位于所述扩散片背离所述合光镜组的一侧；

所述光导管位于所述聚焦透镜组的出光侧。

本发明一些实施例中，所述匀光部件为光导管，所述光导管位于所述体光栅背离所述光调制部件的一侧，所述光导管的延伸方向平行于所述光调制部件的侧边；

所述光导管为口径渐缩的结构；所述光导管包括第一端和第二端，所述第一端的口径大于所述第二端的口径；

所述光导管的第一端靠近所述激光光源设置，由所述多个第一激光芯片、所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片出射的激光由所述光导管的第一端接收；所述光导管的第二端靠近所述反射组件设置，由所述光导管第二端出射的激光向所述反射组件出射。

本发明一些实施例中，所述体光栅采用光致聚合物薄膜。

本发明实施例的第二方面，提供一种投影系统，包括：

投影设备，所述投影设备为上述任一投影设备；

投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧。

本发明实施例提供的投影设备和投影系统包括：激光光源、匀光部件、体光栅、光调制部件和投影镜头。其中体光栅位于匀光部件的出光侧，采用体光栅作为照明系统，匀光部件的出射光束射到体光栅之后，体光栅将光束进行偏转、匀化和放大，变为一个更加大的面光源，且经过体光栅后出射的衍射光线基本为平行光线，可以直接用于光调制部件的照明，因此相比于相关技术中的投影设备，可以大大缩小投影设备中照明系统的尺寸，通过合理的设计可以减小投影设备的体积，实现投影设备的小型化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的投影系统结构示意图；

图2为相关技术中的投影设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的激光光源的平面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的光导管的侧视结构示意图之一；

图6为本发明实施例提供的光导管的侧视结构示意图之二；

图7为本发明实施例提供的体光栅的衍射示意图；

图8为本发明实施例提供的体光栅与光调制部件的相对位置示意图；

图9为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图之二；

图10为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图之三。

其中，1-投影设备，2-投影屏幕，11、21-激光光源，21r-第一激光芯片，21g-第二激光芯片，21b-第三激光芯片，16、22-匀光部件，221-第一端，222-第二端，23-体光栅，13、24-光调制部件，14、25-投影镜头，26-扩散片，12、27-合光镜组，271-第一合光镜，272-第二合光镜，273-第三合光镜，15、28-聚焦透镜组，29-反射组件，30-准直透镜组，17-成像透镜组。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

投影显示是由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的技术。随着投影显示技术的发展，投影显示逐渐应用于商务活动、会议展览、科学教育、军事指挥、交通管理、集中监控和广告娱乐等领域，其显示画面尺寸较大、显示清晰等优点同样适应于大屏幕显示的要求。

图1为本发明提供的投影系统结构示意图。

如图1所示，投影系统包括投影设备1和投影屏幕2。

投影屏幕2位于投影设备1的出光侧，观众面向投影屏幕2，投影设备1出射投影光线，投影光线入射到投影屏幕2，经过投影屏幕2的反射入射到人眼，从而使观众观看到投影图像。

在本发明实施例中，投影设备1可以采用超短焦激光投影设备，超短焦激光投影设备具有投影距离小，投影画面大的特点，十分适合应用到家用领域，为达到较好的亮度及显示效果，可以搭配投影屏幕2使用。

目前的前投影式投影系统是由投影设备1出射投影光线，投影光线入射到投影屏幕2上，经过投影屏幕的反射，反射光线入射到人眼从而观看到投影图像。投影系统配合投影屏幕2来使用，有利于提高投影图像增益以及对比度。

图2为相关技术中的投影设备的结构示意图。

如图2所示，相关技术中的投影设备包括：激光光源11、合光镜组12、光调制部件13和投影镜头14。

目前的投影设备常采用DLP系统，DLP系统中的核心部件DMD芯片作为光调制部件13。DMD芯片包括多个微反射镜组成的矩阵，每一个微反射镜控制投影画面中的一个像素。这些微反射镜在驱动信号的控制下可以改变偏转角度，从而控制向投影镜头中反射的光线的亮度。

DMD芯片通常有0.23英寸、0.33英寸、0.47英寸和0.66英寸几种尺寸，那么在应用时，需要将激光光源的出射激光整形到与DMD匹配的尺寸以合适的角度入射DMD芯片。为了满足上述照明条件，如图2所示，需要在投影设备中设置聚焦透镜组15、匀光部件16和成像透镜组17等部件，导致整形系统设计通常比较复杂，体积较大。

有鉴于此，本发明实施例提供一种投影设备，采用体光栅对入射激光进行衍射，从而使出射激光可以满足光调制部件的入射条件，由此简化投影设备结构，有利于减小整形系统的尺寸。

图3为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图之一。

如图3所示，本发明实施例提供的投影设备包括：激光光源21、匀光部件22、体光栅23、光调制部件24和投影镜头25。

激光光源21用于出射激光。目前主流的投影系统主要包括两种显示形式，一种是采用单色激光器配合色轮进行分时显示，另外一种是采用三色激光器进行三基色显示。由于人眼的视觉惰性，会将高速交替照射在同一像素点上的基色混合叠加而观看到彩色。

采用单色激光器的投影系统在成本方面有比较大的优势，但是单色激光产品亮度比较有限。而目前集成多种颜色的激光芯片的激光器可以出射多种颜色的激光，并且具有较高亮度。

在本发明实施例中激光光源21采用三色激光光源，用于出射红色激光、绿色激光和蓝色激光。例如，激光光源11可以采用小型激光器(Multi Chip LD，简称MCL)，MCL激光器由于其占用空间小，有利于激光光源模组小型化的发展，是激光投影系统的发展趋势。MCL激光器具有寿命长、亮度高、高功率等优点。除此之外，激光光源21也可以采用BANK激光器，在此不做限定。

本发明实施例以激光光源21采用MCL激光器为例，对本发明实施例提供的投影设备的结构进行具体说明。

图4为本发明实施例提供的激光光源的平面结构示意图。

如图4所示，激光光源21包括：多个第一激光芯片21r、多个第二激光芯片21g和多个第三激光芯片21b。其中，第一激光芯片21r出射红色激光，第二激光芯片21g出射绿色激光，第三激光芯片21b出射蓝色激光。将各第一激光芯片21r、各第二激光芯片21g和各第三激光芯片21b呈阵列排布。

以图4为例，目前的MCL激光器通常具有4行7列个激光芯片，在本发明实施例中，可以包括2行7列个第一激光芯片21r，1行7列个第二激光芯片21g，以及1行7列个第三激光芯片21b。

在实际应用中，也可以采用其它数量的激光芯片、激光器，以其它排列方式进行排列，本发明实施例仅用于举例说明，不对激光芯片、激光器的具体数量以及具体排列方式进行限定。

匀光部件22位于激光光源21的出光侧，用于对激光光源21出射的激光进行匀化。激光光源具有亮度高、准直性强等优势，但是也具有较强的相干性，容易在投影显示时形成激光散斑，因此需要在投影设备中设置匀光部件22，对入射激光进行匀化。

在一些实施例中，如图2所示，匀光部件22可以采用光导管。激光入射到光导管中在光导管中反射传导，且反射角度随机，使得激光在从光导管中出射出来时均匀性更好，改善激光散斑的问题。

在一些实施例中，匀光部件22还可以采用复眼透镜组，复眼透镜组通常由两个相对设置的复眼透镜构成，而复眼透镜由阵列排布的微透镜构成。沿光的入射方向第一排复眼透镜中的各微透镜单元的焦点与第二排复眼透镜中对应的微透镜单元的中心重合，此时，两排复眼微透镜阵列的光轴互相平行，且出射光线均匀性较佳。

在具体实施时，可以根据光路设计以及实际需要选择合适的匀光部件，本发明实施例不对投影设备中采用的匀光部件进行限定。

本发明实施例以匀光部件22采用光导管为例对投影设备的结构进行具体说明。图5为本发明实施例提供的光导管的侧视结构示意图之一，图6为本发明实施例提供的光导管的侧视结构示意图之二。

在一些实施例中，如图5所示，光导管(匀光部件22)为口径渐缩的结构；光导管包括第一端221和第二端222，第一端221的口径大于第二端222的口径。

光导管的第一端221为入射端，第一端221靠近激光光源21设置，由多个第一激光芯片、多个第二激光芯片和多个第三激光芯片出射的激光由光导管的第一端221接收，并在光导管中传导匀化。光导管的第二端222为出射端，由第二端222出射的激光可以向体光栅23的方向出射。

采用口径渐缩的光导管可以使光导管直接接收激光光源21的出射激光，而省略聚焦透镜组等结构，有利于简化投影设备结构，有利于实现小型化设计。

在一些实施例中，如图5所示，还可以在激光光源21和光导管(匀光部件22)之间设置扩散片26，用于对激光光源21的出射激光进行扩散，结合光导管一起使用，进一步对激光进行匀化，可以改善激光散斑的问题。

在一些实施例中，如图6所示，投影设备还包括：合光镜组27，合光镜组27位于多个第一激光芯片、多个第二激光芯片和多个第三激光芯片的出光侧，用于将红色激光、绿色激光和蓝色激光合束。而光导管(匀光部件22)位于合光镜组27的出光侧，此时光导管可以采用口径均匀的光导管。

以图6所示的结构为例，本发明实施例提供的合光镜组27可以包括：第一合光镜271、第二合光镜272和第三合光镜273。

其中，第三合光镜273位于各第三激光芯片的出光侧，第三合光镜273可以采用反射镜，用于将各第三激光芯片出射的蓝色激光向第二合光镜272反射。

第二合光镜272位于第三合光镜273的反射光和各第二激光芯片的出射光的交汇处。第二合光镜272可以采用二向色镜，用于透射第三合光镜273反射的蓝色激光，反射各第二激光芯片出射的绿色激光，从而将蓝色激光和绿色激光进行合束。

第一合光镜271位于各第一激光芯片的出射光和第二合光镜272的出射光的交汇处。第一合光镜271可以采用二向色镜，用于透射第二合光镜272出射的蓝色激光和绿色激光，反射各第一激光芯片出射的红色激光，由此将蓝色激光、绿色激光和红色激光进行合束。

如图6所示，在合光镜组27和光导管(匀光部件22)之间还可以设置扩散片26和聚焦透镜组28。

扩散片26位于合光镜组27的出光侧，用于对激光进行扩散，结合光导管一起使用，进一步对激光进行匀化，可以改善激光散斑的问题。

聚焦透镜组28位于扩散片26背离合光镜组27的一侧，光导管位于聚焦透镜组27的出光侧。合光镜组27将激光光源21出射的三色激光合束，通常合束激光光斑的尺寸较大，因此可以在合光镜组27的出光侧设置聚焦透镜组28，用于对激光光束聚焦缩束，从而使更多地光线可以入射到光导管中。

在具体实施时，聚焦透镜组28可以包括至少一个透镜，以图6为例，聚焦透镜组28可以包括一个凸透镜。在实际应用中，可以根据需要采用合适数量以及面型的透镜，在此不做限定。

如图3所示，体光栅23位于所述匀光部件22的出光侧，用于对入射光线进行衍射。

体光栅23也可称之为体积光栅，是指周期性折射率调制或周期性吸收调制通过整个元件的体积组成的衍射元件。在本发明实施例中，体光栅23为具有周期性折射率调制的光栅，也称为体积相位光栅。

光束入射到常规薄衍射光栅后会发生衍射，形成两束光束，即透射光束和衍射光束，而体光栅23中只存在一束衍射光束。

图7为本发明实施例提供的体光栅的衍射示意图。

如图7所示，光束a1入射体光栅23后会发生衍射，形成衍射光束a1’，光束a2入射体光栅23后会发生衍射，形成衍射光束a2’。

衍射效率是衍射光功率与入射光功率的比值，衍射效率达到100％，即意味着所有入射光都可以衍射出射。理想情况下，只有设定波长的光以布拉格角入射到体光栅23上衍射效率才能达到100％才会衍射。当入射角或波长产生偏差均会导致衍射效率的减小或消失。

本发明实施例提供体光栅可以根据上述性质进行设计，以达到较大的衍射效率。通常情况下入射到体光栅23上的光束的入射角度是确定的，该入射角度由投影设备的结构、光导管出射光发散角等因素决定，而入射到体光栅23之上的激光存在红、绿、蓝三个波段，因此在设计体光栅时，可以根据入射激光的波长以及入射到体光栅不同位置时的入射角度，选择合适的折射率变化、厚度以及周期使得三色激光在入射到体光栅23之后均可以被100％衍射，从而避免不同角度、不同波长光线之间的串扰，减少不必要衍射的产生。

体光栅23的材料选择也非常重要，其中用于体全息照相的新型光致聚合物PP薄膜在整个可见范围内几乎没有吸收，损耗接近100％，可以用于制作本发明实施例中的体光栅23。光致聚合物可以在光照条件下发生聚合反应，从而使发生反应后的材料的折射率产生变化，那么在具体应用时，可以根据体光栅23的设计值对光致聚合物薄膜在不同的位置进行不同程度的光照，从而形成梯度折射率变化，满足入射的三色激光可以较高效率的衍射。

体光栅23的厚度为波长量级，匀光部件的出射光束射到体光栅23之后，体光栅将光束进行偏转、匀化和放大，变为一个更加大的面光源，且经过体光栅23后出射的衍射光线基本为平行光线，可以直接用于光调制部件24的照明，因此相比于图2所示的投影设备，可以大大缩小投影设备中照明系统的尺寸，通过合理的设计可以减小投影设备的体积，实现投影设备的小型化设计。

如图3所示，光调制部件24位于体光栅23的出光侧，用于对入射光线进行调制。在本发明实施例中，可以采用DMD作为光调制部件，DMD通常为方形结构，可以将体光栅23设置在DMD的一个侧边处，由于DMD对入射光线的角度有要求，因此可以使体光栅23的出光面与DMD的入光面之间呈设定夹角。

图8为本发明实施例提供的体光栅与光调制部件的相对位置示意图。

如图8所示，体光栅23的出光面与DMD(光调制部件24)的入光面之间呈设定夹角，由于不同规格的DMD对光线入射角度的要求不同，因此在设置体光栅23与DMD之间的夹角时需要根据DMD的需求进行设置。

图9为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图之二。

在一些实施例中，如图9所示，可以将体光栅23设置于光调制部件24的一个侧边处，光导管(匀光部件22)位于体光栅23背离光调制部件24的一侧，且光导管的延伸方向平行于光调制部件24的侧边。此时还需要设置反射组件29，用于将光导管出射的光线向体光栅23的入光面反射。

反射组件29可以包括至少一个反射镜，该反射镜可以反射红、绿、蓝三色激光。以图9所示的结构为例，反射组件29可以包括两个呈设定角度设置的反射镜。在具体实施时，根据实际情况可以在光导管的出光口设置一个或两个反射镜，在此不做限定。

反射组件29的设置尺寸、位置以及倾斜角度需要满足将光导管出射的光线均反射至体光栅23入光面的条件。那么在设计体光栅23时，可以根据反射组件29将光线入射至体光栅23时的入射角度对体光栅的周期、厚度、折射率变化等参数进行设计。

由于从光导管出射的光线具有一定的发射散，为了降低体光栅23的设计难，还可以在光导管的出光口设置准直透镜组，用于对光线进行准直，使光线入射到体光栅23时的入射角度相对确定性更高。

图10为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图之三。

在一些实施例中，如图10所示，准直透镜组30位于光导管(匀光部件22)和反射组件29之间，具体可以紧贴光导管的出光口设置。光导管的出射光经过准直透镜组30的准直之后，入射到反射镜组29的入射角度固定，从而使反射镜组29反射到体光栅23时的入射角度也相对固定，有利于简化体光栅23的设计难度。

在具体实施时，准直透镜组30可以包括至少一个透镜，以图10所示的结构为例，准直透镜组30仅包括一个透镜，由此可以简化结构，使投影设备的结构更加紧凑。

当采用如图9所示的投影设备结构时，相比于相关技术中如图2所示的投影设备结构，整机尺寸可以大大减小。

如图3所示，投影设备还包括投影镜头25，投影镜头25位于所述光调制部件的出光侧，投影镜头25用于对调制后的光线进行成像，在本发明实施例中，投影镜头25可以采用超短焦投影镜头，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种投影系统，如图1所示，该投影系统包括上述任一投影设备以及位于投影设备出光侧的投影屏幕。

本发明实施例中采用体光栅作为照明系统，匀光部件的出射光束射到体光栅之后，体光栅将光束进行偏转、匀化和放大，变为一个更加大的面光源，且经过体光栅后出射的衍射光线基本为平行光线，可以直接用于光调制部件的照明，因此相比于相关技术中的投影设备，可以大大缩小投影设备中照明系统的尺寸，通过合理的设计可以减小投影设备的体积，实现投影设备的小型化设计。

值得说明的是，本发明实施例提供的利用体光栅实现均匀照明的方案还适用于液晶显示装置，可以作为液晶显示面板的背光，在此不做定。

根据第一发明构思，投影设备包括：激光光源、匀光部件、体光栅、光调制部件和投影镜头。其中体光栅位于匀光部件的出光侧，采用体光栅作为照明系统，匀光部件的出射光束射到体光栅之后，体光栅将光束进行偏转、匀化和放大，变为一个更加大的面光源，且经过体光栅后出射的衍射光线基本为平行光线，可以直接用于光调制部件的照明，因此相比于相关技术中的投影设备，可以大大缩小投影设备中照明系统的尺寸，通过合理的设计可以减小投影设备的体积，实现投影设备的小型化设计。

根据第二发明构思，匀光部件采用光导管，光导管为口径渐缩的结构；光导管包括第一端和第二端，第一端的口径大于第二端的口径。光导管的第一端为入射端，第一端靠近激光光源设置，激光光源出射的激光由光导管的第一端接收，并在光导管中传导匀化。光导管的第二端为出射端，由第二端出射的激光可以向体光栅的方向出射。采用口径渐缩的光导管可以使光导管直接接收激光光源的出射激光，而省略聚焦透镜组等结构，有利于简化投影设备结构，有利于实现小型化设计。

根据第三发明构思，投影设备还包括：合光镜组，合光镜组位于激光光源的出光侧，用于将红色激光、绿色激光和蓝色激光合束。而光导管位于合光镜组的出光侧，此时光导管可以采用口径均匀的光导管。

根据第四发明构思，根据入射激光的波长以及入射到体光栅不同位置时的入射角度，选择合适的折射率变化、厚度以及周期设计体光栅，使得三色激光在入射到体光栅之后均可以被100％衍射，从而避免不同角度、不同波长光线之间的串扰，减少不必要衍射的产生。

根据第五发明构思，体光栅的材料采用光致聚合物薄膜，光致聚合物可以在光照条件下发生聚合反应，从而使发生反应后的材料的折射率产生变化，那么在具体应用时，可以根据体光栅的设计值对光致聚合物薄膜在不同的位置进行不同程度的光照，从而形成梯度折射率变化，满足入射的三色激光可以较高效率的衍射。

根据第六发明构思，采用DMD作为光调制部件，DMD通常为方形结构，将体光栅设置在DMD的一个侧边处，由于DMD对入射光线的角度有要求，因此可以使体光栅的出光面与DMD的入光面之间呈设定夹角。

根据第七发明构思，将体光栅设置于光调制部件的一个侧边处，光导管位于体光栅背离光调制部件的一侧，且光导管的延伸方向平行于光调制部件的侧边。此时还需要设置反射组件，用于将光导管出射的光线向体光栅的入光面反射。

根据第八发明构思，投影设备中还设置有准直透镜组，准直透镜组位于光导管和反射组件之间，具体可以紧贴光导管的出光口设置。光导管的出射光经过准直透镜组的准直之后，入射到反射镜组的入射角度固定，从而使反射镜组反射到体光栅时的入射角度也相对固定，有利于简化体光栅的设计难度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种投影设备，其特征在于，包括：

激光光源，用于出射至少一种颜色的激光；

匀光部件，位于所述激光光源的出光侧；

体光栅，位于所述匀光部件的出光侧，用于对入射光线进行衍射；

光调制部件，位于所述体光栅的出光侧，用于对入射光线进行调制；

投影镜头，位于所述光调制部件的出光侧；

其中，所述体光栅的厚度、周期和折射率变化满足对入射激光进行衍射使出射激光的光斑尺寸和出射角度满足所述光调制部件的入射条件。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述体光栅位于所述光调制部件的一个侧边处；所述投影设备还包括：

反射组件，位于所述匀光部件的出光侧，用于接收所述匀光部件的出射光向所述体光栅反射；所述反射组件的反射光线以布拉格角入射所述体光栅；

所述反射组件包括至少一个反射镜。

3.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，还包括：

准直透镜组，位于所述匀光部件和所述反射组件之间；所述匀光部件的出射光经过所述准直透镜组准直后入射所述反射组件。

4.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述体光栅的出光面与所述光调制部件的入光面之间呈设定夹角；所述设定夹角满足光线入射所述光调制部件时的入射角条件。

5.如权利要求2～4任一项所述的投影设备，其特征在于，所述激光光源包括：多个第一激光芯片、多个第二激光芯片和多个第三激光芯片；所述多个第一激光芯片、所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片呈阵列排布；其中，所述第一激光芯片出射红色激光，所述第二激光芯片出射绿色激光，所述第三激光芯片出射蓝色激光。

6.如权利要求5所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括：

合光镜组，位于所述多个第一激光芯片、所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片的出光侧，用于将红色激光、绿色激光和蓝色激光合束；

所述匀光部件位于所述合光镜组的出光侧。

7.如权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述匀光部件为光导管，所述光导管位于所述体光栅背离所述光调制部件的一侧，所述光导管的延伸方向平行于所述光调制部件的侧边；

所述投影设备还包括：

扩散片，位于所述合光镜组的出光侧；

聚焦透镜组，位于所述扩散片背离所述合光镜组的一侧；

所述光导管位于所述聚焦透镜组的出光侧。

8.如权利要求5所述的投影设备，其特征在于，所述匀光部件为光导管，所述光导管位于所述体光栅背离所述光调制部件的一侧，所述光导管的延伸方向平行于所述光调制部件的侧边；

所述光导管为口径渐缩的结构；所述光导管包括第一端和第二端，所述第一端的口径大于所述第二端的口径；

所述光导管的第一端靠近所述激光光源设置，由所述多个第一激光芯片、所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片出射的激光由所述光导管的第一端接收；所述光导管的第二端靠近所述反射组件设置，由所述光导管第二端出射的激光向所述反射组件出射。

9.如权利要求1～4任一项所述的投影设备，其特征在于，所述体光栅采用光致聚合物薄膜。

10.一种投影系统，其特征在于，包括：

投影设备，所述投影设备为权利要求1～9任一项所述的投影设备；

投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧。