CN218099913U - 一种投影设备及投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影设备及投影系统，投影设备包括：激光光源、合光镜组和液晶模组。激光光源包括多个红色激光芯片、多个绿色激光芯片和多个蓝色激光芯片，合光镜组位于激光光源的出光侧，用于将红色激光、蓝色激光和绿色激光合束。液晶模组位于激光光源的出光侧，用于对入射激光进行相位调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。通过设置液晶模组，可以使激光的偏振方向多样化，从而可以避免激光之间的强干涉作用，改善激光散斑的问题。

Description

一种投影设备及投影系统

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影设备及投影系统。

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，因此对显示效果如亮度和色彩呈现方面的要求比普通投影产品要求要高的多。目前主流的激光投影设备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。

三色激光投影设备采用红、绿、蓝三色激光作为光源进行图像显示，激光光源的单色性好，色彩纯度高，通过三色激光实现图像显示，可以获得较大的色域范围，相较于传统电视具有更好的色彩表现力。

然而，由于激光具有偏振性，三色激光相位一致性高，使得三色激光具有较高的相干性，从而造成投影图像的散斑问题，影响投影显示效果。

实用新型内容

本实用新型的第一方面，提供一种投影设备，包括：

激光光源；激光光源包括多个红色激光芯片、多个绿色激光芯片和多个蓝色激光芯片；红色激光芯片用于出射红色激光，蓝色激光芯片用于出射蓝色激光，绿色激光芯片用于出射绿色激光；

合光镜组，位于激光光源的出光侧，用于将红色激光、蓝色激光和绿色激光合束；

液晶模组，位于激光光源的出光侧；液晶模组用于对入射激光进行相位调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。

通过设置液晶模组，可以使激光的偏振方向多样化，从而可以避免激光之间的强干涉作用，改善激光散斑的问题。

本实用新型一些实施例中，投影设备还包括：

聚焦透镜组，位于合光镜组的出光侧；

匀光部件，位于聚焦透镜组的出光侧；

光调制部件，位于匀光部件的出光侧；

投影镜头，位于光调制部件的出光侧；

液晶模组位于激光光源和合光镜组之间，或者位于合光镜组与聚焦透镜组之间，或者位于聚焦透镜组与匀光部件之间，或者位于聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间，或者位于匀光部件的出光口处。

本实用新型一些实施例中，匀光部件为光导管，液晶模组位于聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间；

聚焦透镜组包括：

第一透镜，位于合光镜组的出光侧；

第二透镜，位于第一透镜背离合光镜组的一侧；

第三透镜，位于第二透镜背离第一透镜的一侧；

其中，第一透镜和第二透镜构成望远镜系统，第三透镜为聚焦透镜；

液晶模组位于第一透镜和第二透镜之间，或者位于第二透镜和第三透镜之间。

本实用新型一些实施例中，匀光部件为复眼透镜组，液晶模组位于聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间；

聚焦透镜组包括：

第一透镜，位于合光镜组的出光侧；

第二透镜，位于第一透镜背离合光镜组的一侧；

第一透镜和第二透镜构成望远镜系统；

液晶模组位于第一透镜和第二透镜之间。

本实用新型一些实施例中，液晶模组包括：

第一基板；

第二基板，与第一基板相对设置；

液晶层，位于第一基板和第二基板之间；液晶层中的液晶分子无序排列。

本实用新型一些实施例中，液晶模组包括：

第一基板；

第二基板，与第一基板相对设置；

液晶层，位于第一基板和第二基板之间；

第一电极层，位于第一基板与液晶层之间；

第二电极层，位于第二基板与液晶层之间；

其中，第一电极层为面状电极，第二电极层包括多个块状电极；或者，第一电极层包括多个块状电极，第二电极层为面状电极；第一电极层和第二电极层用于被施加电压信号对入射激光的相位进行调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。

本实用新型一些实施例中，第一电极层和第二电极层被施加的电压信号固定，各块状电极被施加的电压信号不同。

本实用新型一些实施例中，第一电极层和第二电极层被施加的电压信号随时间不断变化，使出射激光的偏振状态按照设定规则变化。

本实用新型一些实施例中，液晶模组为硅基液晶模组。

本实用新型实施例的第二方面，提供一种投影系统，包括：

投影设备，投影设备为上述任一项的投影设备；

投影屏幕，位于投影设备的出光侧。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的投影系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例提供的激光光源的平面结构示意图之一；

图4为本实用新型实施例提供的激光光源的平面结构示意图之二；

图5为偏振光经过液晶分子前后的偏振状态的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之二；

图7为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之三；

图8为本实用新型实施例提供的液晶模组的结构示意图之一；

图9为本实用新型实施例提供的液晶模组的结构示意图之二；

图10为本实用新型实施例提供的激光偏振状态示意图之一；

图11为本实用新型实施例提供的激光偏振状态示意图之二；

图12为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之四；

图13为本实用新型实施例提供的光调制部件的结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的液晶模组的结构示意图之三；

图15为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之五。

其中，1-投影设备，A-液晶模组，12-投影屏幕，11-激光光源，12-合光镜组，121-第一合光镜，122-第二合光镜，123-第三合光镜，13-光调制部件，14-投影镜头，15-聚焦透镜组，16-匀光部件，17-成像透镜组，18-全反射棱镜组件，11r-红色激光芯片，11g-绿色激光芯片，11b-蓝色激光芯片，151-第一透镜，152-第二透镜，153-第三透镜，161-光导管，162-复眼透镜组，A1-第一基板，A2-第二基板，A3-液晶层，A4-第一电极层，A5-第二电极层，L1、L2-激光光线，A31-液晶分子，D-微小反射镜，S1-像素区域，S2-出光区域。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、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实用新型做进一步说明。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实用新型更全面和完整，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。本实用新型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实用新型保护范围内。本实用新型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为本实用新型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。

在本实用新型实施例中，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为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之一。

如图2所示，投影设备包括：激光光源11和合光镜组12。

激光光源11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。

在本实用新型实施例中激光光源11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)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11也可以采用BANK激光器，在此不做限定。

本实用新型实施例中，激光光源11包括：多个红色激光芯片、多个绿色激光芯片和多个蓝色激光芯片。其中红色激光芯片出射红色激光，绿色激光芯片出射绿色激光，蓝色激光芯片出射蓝色激光。各红色激光芯片、各绿色激光芯片和各第蓝色激光芯片呈阵列排布。

以MCL激光器为例，目前常用的MCL激光器激光芯片通常按照两行五列、两行七列、四行五列以及四行七列排列。

图3为本实用新型实施例提供的激光光源的平面结构示意图之一；图4为本实用新型实施例提供的激光光源的平面结构示意图之二。

举例来说，如图3所示，本实用新型采用的两行七列MCL激光器中，红色激光芯片11r可以排列成第一行，绿色激光芯片11g和蓝色激光芯片11b可以排列成第二行。在第二行激光芯片中，绿色激光芯片11g和蓝色激光芯片11b间隔排列，由于蓝色激光芯片11b出射蓝色激光的效率通常大于绿色激光芯片11g出射绿色激光的效率，第二行激光芯片中绿色激光芯片11g的数量通常大于蓝色激光芯片11b的数量。

如图4所示，本实用新型采用的四行七列MCL激光器中可以包括两行七列个红色激光芯片11r，一行七列个绿色激光芯片11g，以及一行七列个蓝色激光芯片11b。

采用两行五列或者四行五列排列的MCL激光器与上述激光器的结构类似，在此不做赘述。具体实施时，激光光源也可以采用其他数量的激光芯片、激光器，以其他排列方式进行排列，本实用新型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。

如图2所示，合光镜组12位于激光光源11的出光侧，用于将红色激光、绿色激光和蓝色激光合束。具体实施时，合光镜组12可以由反射镜以及二向色镜组成，在此不做限定。

举例来说，如图2所示，投影设备包括一个四行七列的MCL激光器，相应地，合光镜组可以包括：第一合光镜121、第二合光镜122和第三合光镜123。

其中，第三合光镜123位于各蓝色激光芯片11b的出光侧，第三合光镜123可以采用反射镜，用于将各蓝色激光芯片11b出射的蓝色激光向第二合光镜122反射。

第二合光镜122位于第三合光镜123的反射光和各绿色激光芯片11g的出射光的交汇处。第二合光镜122可以采用二向色镜，用于透射第三合光镜123反射的蓝色激光，反射各绿色激光芯片11g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121位于各红色激光芯片11r的出射光和第二合光镜122的出射光的交汇处。第一合光镜121可以采用二向色镜，用于透射第二合光镜122出射的蓝色激光和绿色激光，反射各红色激光芯片11r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。

具体实施时，激光光源11采用其他数量的激光芯片、激光器，以其他排列方式进行排列时，合光镜组12的设置可以参照上述方法进行设置。投影设备还可以包括两个及以上的激光光源11，各激光光源11的出射激光也可以通过合光镜组12进行合束，其设置可以参照上述方法，在此不做赘述。

本实用新型实施例中，投影设备还包括：光调制部件13和投影镜头14。

如图2所示，光调制部件13位于合光镜组12的出光侧，用于对入射激光进行调制。在具体实施时，光调制部件13可以采用数字微镜(Digital Micromirror Device，简称DMD)。DMD表面包括很多个微小反射镜，每个微小反射镜可单独受驱动进行偏转，通过控制DMD的偏转角度以及偏转时间，可以调制反射光的亮度，将调制后的反射光向投影镜头14入射。

投影镜头14位于光调制部件13的出光侧，用于对调制后的光线进行成像，在本实用新型实施例中，投影镜头14可以采用超短焦投影镜头，在此不做限定。

本实用新型实施例中，采用红色激光、绿色激光和蓝色激光作为投影设备的投影光源。由于单色激光通常为具有较强相干性的线偏振光，相关技术中采用激光光源进行投影显示，会出现比较严重的散斑问题。

有鉴于此，本实用新型实施例中，在激光光源11的出光侧设置有液晶模组A。举例来说，如图2所示，液晶模组A可以设置在激光光源11与合光镜组12之间。

图5为偏振光经过液晶分子前后的偏振状态的示意图。

液晶分子具有双折射性质，可以使入射的寻常光(o光)和非寻常光(e光)产生相位差，从而改变出射光线的偏振状态。如图5所示，偏振方向相同的多束线偏振光(如图5(a)所示)从不同的角度经过液晶分子后出射，出射光线为多束偏振方向不同的线偏振光(图5(b)所示)，或者为多束偏振旋向不同的圆偏振光/椭圆偏振光(图5(c)所示)，或者部分光线为偏振方向不同的线偏振光，其余光线为偏振旋向不同的圆偏振光/椭圆偏振光(图5(d)所示)等。

液晶模组A利用液晶分子的双折射性质对入射激光进行相位调制，以使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同，从而破坏每种颜色的激光发生干涉的条件，避免激光之间的强干涉作用，改善激光散斑的问题。

进一步地，如图2所示，投影设备还包括：聚焦透镜组15、匀光部件16、成像透镜组17和全反射棱镜组件18。

合光镜组12将激光光源11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12的出光侧设置聚焦透镜组15，用于对激光光束聚焦缩束，从而使更多地光线可以入射到匀光部件16中。

在具体实施时，聚焦透镜组15可以包括至少一个透镜，以图2为例，聚焦透镜组15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。

匀光部件16位于聚焦透镜组15背离合光镜组12的一侧，匀光部件16用于对激光进行匀化，以使激光能量分布更加均匀，改善激光散斑。在具体实施时，匀光部件16可以采用复眼透镜组或光导管。

成像透镜组17位于匀光部件16的出光侧。成像透镜组17一方面对激光进行准直，另一方面可以使激光光斑以合适的角度入射到光调制部件13。

在具体实施时，成像透镜组17可以包括至少一个透镜，以图2为例，成像透镜组17可以包括两个透镜。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。当光调制部件13采用DMD时，经过成像透镜组17后，激光光斑符合DMD所要求的照明尺寸和入射角度。

全反射棱镜组件18位于成像透镜组17的出光侧，光调制部件13位于全反射棱镜组件18的反射光路径上。通常情况下，全反射棱镜组件18包括两个相互胶合的全反射棱镜。全反射棱镜组件18用于将入射激光有效转折至光调制部件13，经过光调制部件13的调制之后，再将成像所需的光线转折至投影镜头14。

本实用新型实施例中，液晶模组A可以为透射型液晶模组，如图2所示，液晶模组A可以设置在激光光源11和合光镜组12之间；或者液晶模组A也可以设置在合光镜组12与聚焦透镜15之间；或者液晶模组A也可以设置在聚焦透镜15与匀光部件16之间；或者，当聚焦透镜15包括至少两个透镜时，液晶模组A也可以设置在任意相邻的透镜之间；或者，液晶模组A也可以设置在匀光部件的出光口处，在此不做限定。

图6为本实用新型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6所示，匀光部件16可以为光导管161。相应地，聚焦透镜组15包括：第一透镜151、第二透镜152和第三透镜153。

其中，第一透镜151位于合光镜组12的出光侧，第二透镜152位于第一透镜151背离合光镜组12的一侧，第一透镜151和第二透镜152构成望远镜系统，激光光线平行入射至第一透镜151后经过第二透镜152出射时仍为平行光线。望远镜系统可以对入射光线起到缩束的作用。

第三透镜153位于第二透镜152背离第一透镜151的一侧。第三透镜153为聚焦透镜，用于会聚第二透镜152出射的光线。

具体实施时，液晶模组A可以位于聚焦透镜组15中任意相邻的透镜之间。举例来说，液晶模组A可以位于第一透镜151和第二透镜152之间；或者液晶模组A可以位于第二透镜152和第三透镜153之间，在此不做限定。

图7为本实用新型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7所示，匀光部件16可以为复眼透镜组162。相应地，聚焦透镜组15包括：第一透镜151和第二透镜152。

其中，第一透镜151位于合光镜组12的出光侧，第二透镜152位于第一透镜151背离合光镜组12的一侧，第一透镜151和第二透镜152构成望远镜系统，激光光线平行入射至第一透镜151后经过第二透镜152出射时仍为平行光线。望远镜系统可以对入射光线起到缩束的作用。

具体实施时，液晶模组A可以位于第一透镜151和第二透镜152之间。

图8为本实用新型实施例提供的液晶模组的结构示意图之一。

在一些实施例中，如图8所示，液晶模组A为透射型液晶模组。液晶模组A包括第一基板A1、第二基板A2和液晶层A3。

其中，第一基板A1和第二基板A2相对设置，液晶层A3位于第一基板A1和第二基板A2之间。液晶层A3包括多个液晶分子A31，各液晶分子A31无序排列。

如图8所示，液晶层A3中的液晶分子无序排列在第一基板A1和第二基板A2之间，以使液晶模组A对从不同位置入射的同种颜色的激光光线可以造成不同程度的相位延迟，从而从液晶模组A的不同位置入射的同种颜色的激光光线L1和激光光线L2经过液晶模组A出射后，可以具有不同的偏振状态，降低激光光源的强干涉作用，改善散斑问题。

图9为本实用新型实施例提供的液晶模组的结构示意图之二。

在一些实施例中，如图9所示，液晶模组A为透射型液晶模组，具体地，液晶模组A可以为LCD(Liquid Crystal Display，简称LCD)。液晶模组A包括第一基板A1、第二基板A2、液晶层A3、第一电极层A4和第二电极层A5。

其中，第一基板A1和第二基板A2相对设置，液晶层A3位于第一基板A1和第二基板A2之间。液晶层A3包括多个液晶分子A31，各液晶分子A31无序排列或者按照设定的配向进行排列。具体实施时，液晶模组A可以采用光学补偿弯曲阵列(Optically Compensated Bi-refringence，简称OCB)模式、电控双折射(Electrically Controller Bi-refringence，简称ECB)模式、平面转换(In-Plane Switching，简称IPS)模式及扭曲向列(TwistedNematic，简称TN)模式等方式进行液晶分子的排列，在此不做限定。

第一电极层A4位于第一基板A1与液晶层A3之间，第二电极层A5位于第二基板A2与液晶层A3之间，对第一电极层A4和第二电极层A5施加电压信号，驱动第一电极层A4和第二电极层A5之间的液晶分子偏转，从而可以实现对入射激光的相位进行调制。

具体实施时，如图9所示，第一电极层A4为面状电极，第二电极层A5包括多个块状电极，通过对至少部分块状电极施加不同的电压信号，可以使该部分块状电极与第一电极层A4之间的液晶分子具有不同的偏转程度，从而使入射激光产生不同程度的相位延迟，当相同颜色的激光光线L1和激光光线L2分别从施加的电压信号不同的块状电极入射液晶模组A后，经液晶模组A出射的激光光线L1和激光光线L2可以具有不同的偏振状态。从而通过设置液晶模组A对入射激光的相位进行调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同，降低激光光源的强干涉作用，改善散斑问题。

或者也可以设置第一电极层A4包括多个块状电极，第二电极层A5为面状电极，在此不做限定。

图10为本实用新型实施例提供的激光偏振状态示意图之一。

在一些实施例中，第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号可以是固定的信号，每个块状电极被施加的电压信号不同。

因第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号是固定的，从而投影显示过程中每个块状电极与面状电极之间的液晶分子的偏转状态不会发生改变。举例来说，如图10所示，T0时刻入射液晶模组A的线偏振光，在T1时刻出射时，经过每个块状电极与面状电极之间的液晶分子调制后出射具有不同偏振方向的线偏振光。由于第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号是固定的信号，因而每个块状电极与面状电极之间的液晶分子的偏转状态不随时间发生改变，从而在T2时刻、T3时刻，经过每个块状电极与面状电极之间的液晶分子调制后出射的激光的偏振状态未发生改变。以上通过经过液晶模组A后的激光均为线偏振光对本实施例进行举例说明，并不作为对经过液晶模组A后的激光的偏振状态的限定。

具体实施时因每个块状电极被施加的电压信号不同，从而每个块状电极与面状电极之间的液晶分子的偏转状态不同，因而可以使相同颜色的激光从液晶模组A的不同位置入射后，从不同位置出射的相同颜色的激光的偏振状态不同，降低了激光的空间相干性，改善散斑问题。

图11为本实用新型实施例提供的激光偏振状态示意图之二。

在一些实施例中，第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号可以是随时间不断变化的，从而除了使从液晶模组A的不同位置出射的激光的偏振状态不同之外，还可以使从液晶模组A的同一位置的不同时刻出射的激光的偏振状态也不相同，降低了激光的时间相干性，进一步改善散斑问题。

举例来说，如图11所示，T0时刻入射液晶模组A的线偏振光，在T1时刻出射时，经过每个块状电极与面状电极之间的液晶分子调制后出射具有不同偏振方向的线偏振光。由于第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号是随时间不断变化的，因而，在T2时刻、T3时刻，每个块状电极与面状电极之间的液晶分子的偏转状态发生变化，从而经过每个块状电极与面状电极之间的液晶分子调制后出射的激光的偏振方向发生改变，降低了激光的时间相干性。以上通过经过液晶模组A后的激光均为线偏振光对本实施例进行举例说明，并不作为对经过液晶模组A后的激光的偏振状态的限定。

图12为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之四；图13为本实用新型实施例提供的光调制部件的结构示意图；图14为本实用新型实施例提供的液晶模组的结构示意图之三。

具体实施时，第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号可以按照设定的规则变化，从而使出射激光的偏振状态按照设定规则变化。

举例来说，如图12所示，液晶模组A位于匀光部件16的出光口处，并且紧贴匀光部件16设置。

光调制部件13可以采用DMD，如图13所示，DMD的表面包括多个微小反射镜D，每个微小反射镜D作为一个像素单元用于对入射光线进行调制，并将调制后的反射光向投影镜头14入射。

如图13所示，将DMD的微小反射镜D划分为多个像素区域S1。图14为液晶模组A的出光面的正视图，如图14所示，将液晶模组A的出光面划分为多个出光区域S2。其中，一个像素区域S1与一个出光区域S2相对应，液晶模组A经任一出光区域S2出射的激光经过成像镜头17及全反射棱镜组件18传播后入射至对应的像素区域S1。

在进行激光的相位调制时，可以根据DMD的各像素区域S2中的微小反射镜D反射光线的亮度，对各像素区域S2对应的出光区域S2的激光的相位进行调节。

举例来说，当任一像素区域S1中的微小反射镜D反射光线的总亮度高于阈值时，由于该区域亮度较高，散斑明显，可以对液晶模组A中对应的出光区域S2的第一电极层A4和第二电极层A5施加电压信号对入射激光进行相位调制，降低该区域显示图像的散斑对比度；当任一像素区域S2中的微小反射镜D反射光线的总亮度低于阈值时，由于该区域亮度较低，散斑不明显，则不需要对液晶模组A中对应的出光区域S2的第一电极A4和第二电极A5施加电压信号对入射激光进行相位调制。从而可以根据显示图像的内容改善散斑情况。

具体实施时，一个像素区域S1中可以包括至少一个微小反射镜D。当一个像素区域S1中仅包括一个微小反射镜D时，可以实现像素尺度的散斑改善。

本实用新型实施例中，还可以采用多种方式施加电压信号，以使第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号按照设定的规则变化。或者，第一电极层A4和第二电极层A5被施加的电压信号也可以无规则的变化，在此不做限定。

本实用新型实施例中，液晶模组A还可以为反射型液晶模组。具体地，液晶模组A可以为硅基液晶模组(Liquid Crystal on Silicon，简称LCOS)。LCOS通过反射层反射入射的激光，因而将前述实施例中的透射型液晶模组替换为LCOS时，需要调整投影设备的结构。

图15为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之五。

举例来说，如图15所示，当液晶模组A采用LCOS时，LCOS可以位于合光镜组12的入光侧，接收并反射激光光源11出射的激光。激光光源11出射的激光入射至LCOS，经过LCOS调制相位后向合光镜组12的一侧反射；合光镜组12接收LCOS反射的激光，并对入射激光合束。

具体实施时，LCOS还可以设置在投影设备中的其他位置，具体可以参照上述实施例的设置方式进行调整，在此不做赘述。

本实用新型实施例中，投影设备还可以包括：扩散片(图中未示出)。扩散片可以位于合光镜组12与聚焦镜组15之间，用于对激光进行进一步地扩散和匀化，在此不做限定。

基于同一实用新型构思，本实用新型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。

投影设备中设置有液晶模组，可以使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。激光光源出射的激光为偏振光，通过设置液晶模组，可以使激光的偏振方向多样化，从而可以避免激光之间的强干涉作用，改善激光散斑的问题。

根据第一实用新型构思，提供一种投影设备，包括：激光光源；激光光源包括多个红色激光芯片、多个绿色激光芯片和多个蓝色激光芯片；红色激光芯片用于出射红色激光，蓝色激光芯片用于出射蓝色激光，绿色激光芯片用于出射绿色激光；合光镜组，位于激光光源的出光侧，用于将红色激光、蓝色激光和绿色激光合束；液晶模组，位于激光光源的出光侧；液晶模组用于对入射激光进行相位调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。通过设置液晶模组，可以使激光的偏振方向多样化，从而可以避免激光之间的强干涉作用，改善激光散斑的问题。

根据第二实用新型构思，投影设备还包括：聚焦透镜组，位于合光镜组的出光侧；匀光部件，位于聚焦透镜组的出光侧；光调制部件，位于匀光部件的出光侧；投影镜头，位于光调制部件的出光侧；液晶模组位于激光光源和合光镜组之间，或者位于合光镜组与聚焦透镜组之间，或者位于聚焦透镜组与匀光部件之间，或者位于聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间，或者位于匀光部件的出光口处。

根据第三实用新型构思，匀光部件为光导管，液晶模组位于聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间；聚焦透镜组包括：第一透镜，位于合光镜组的出光侧；第二透镜，位于第一透镜背离合光镜组的一侧；第三透镜，位于第二透镜背离第一透镜的一侧；其中，第一透镜和第二透镜构成望远镜系统，第三透镜为聚焦透镜；液晶模组位于第一透镜和第二透镜之间，或者位于第二透镜和第三透镜之间。

根据第四实用新型构思，匀光部件为复眼透镜组，液晶模组位于聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间；聚焦透镜组包括：第一透镜，位于合光镜组的出光侧；第二透镜，位于第一透镜背离合光镜组的一侧；第一透镜和第二透镜构成望远镜系统；液晶模组位于第一透镜和第二透镜之间。

根据第五实用新型构思，液晶模组包括：第一基板；第二基板，与第一基板相对设置；液晶层，位于第一基板和第二基板之间；液晶层中的液晶分子无序排列。

根据第六实用新型构思，液晶模组包括：第一基板；第二基板，与第一基板相对设置；液晶层，位于第一基板和第二基板之间；第一电极层，位于第一基板与液晶层之间；第二电极层，位于第二基板与液晶层之间；其中，第一电极层为面状电极，第二电极层包括多个块状电极；或者，第一电极层包括多个块状电极，第二电极层为面状电极；第一电极层和第二电极层用于被施加电压信号对入射激光的相位进行调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。

根据第七实用新型构思，第一电极层和第二电极层被施加的电压信号固定，各块状电极被施加的电压信号不同。

根据第八实用新型构思，第一电极层和第二电极层被施加的电压信号随时间不断变化，使出射激光的偏振状态按照设定规则变化。

根据第九实用新型构思，液晶模组为硅基液晶模组。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，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实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型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；所述激光光源包括多个红色激光芯片、多个绿色激光芯片和多个蓝色激光芯片；所述红色激光芯片用于出射红色激光，所述蓝色激光芯片用于出射蓝色激光，所述绿色激光芯片用于出射绿色激光；

合光镜组，位于所述激光光源的出光侧，用于将所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光合束；

液晶模组，位于所述激光光源的出光侧；所述液晶模组用于对入射激光进行相位调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，还包括：

聚焦透镜组，位于所述合光镜组的出光侧；

匀光部件，位于所述聚焦透镜组的出光侧；

光调制部件，位于所述匀光部件的出光侧；

投影镜头，位于所述光调制部件的出光侧；

所述液晶模组位于所述激光光源和所述合光镜组之间，或者位于所述合光镜组与所述聚焦透镜组之间，或者位于所述聚焦透镜组与所述匀光部件之间，或者位于所述聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间，或者位于所述匀光部件的出光口处。

3.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述匀光部件为光导管，所述液晶模组位于所述聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间；

所述聚焦透镜组包括：

第一透镜，位于所述合光镜组的出光侧；

第二透镜，位于所述第一透镜背离所述合光镜组的一侧；

第三透镜，位于所述第二透镜背离所述第一透镜的一侧；

其中，所述第一透镜和所述第二透镜构成望远镜系统，所述第三透镜为聚焦透镜；

所述液晶模组位于所述第一透镜和所述第二透镜之间，或者位于第二透镜和所述第三透镜之间。

4.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述匀光部件为复眼透镜组，所述液晶模组位于所述聚焦透镜组中任意相邻的透镜之间；

所述聚焦透镜组包括：

第一透镜，位于所述合光镜组的出光侧；

第二透镜，位于所述第一透镜背离所述合光镜组的一侧；

所述第一透镜和所述第二透镜构成望远镜系统；

所述液晶模组位于所述第一透镜和所述第二透镜之间。

5.如权利要求1～4任一项所述的投影设备，其特征在于，所述液晶模组包括：

第一基板；

第二基板，与所述第一基板相对设置；

液晶层，位于所述第一基板和所述第二基板之间；所述液晶层中的液晶分子无序排列。

6.如权利要求1～4任一项所述的投影设备，其特征在于，所述液晶模组包括：

第一基板；

第二基板，与所述第一基板相对设置；

液晶层，位于所述第一基板和所述第二基板之间；

第一电极层，位于所述第一基板与所述液晶层之间；

第二电极层，位于所述第二基板与所述液晶层之间；

其中，所述第一电极层为面状电极，所述第二电极层包括多个块状电极；或者，所述第一电极层包括多个块状电极，所述第二电极层为面状电极；所述第一电极层和所述第二电极层用于被施加电压信号对入射激光的相位进行调制，使出射激光中相同颜色的激光的偏振状态不完全相同。

7.如权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层被施加的电压信号固定，各所述块状电极被施加的电压信号不同。

8.如权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层被施加的电压信号随时间不断变化，使出射激光的偏振状态按照设定规则变化。

9.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述液晶模组为硅基液晶模组。

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。

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