CN218213763U - 一种投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影设备，包括：至少一个激光光源、合光镜组和至少一个波片。激光光源包括多个出射红色激光的第一激光芯片、多个出射绿色激光的第二激光芯片和多个出射蓝色激光的第三激光芯片。每个波片位于部分第一激光芯片、部分第二激光芯片和部分第三激光芯片的出光侧，用于对入射激光产生设定相位延迟，从而将激光光源出射的相同颜色的激光中部分激光的相位调制为与其余部分激光的相位不同，大大地降低激光光源的相干性，改善激光散斑的问题。

Description

一种投影设备

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。

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

本实用新型实施例提供一种投影设备，包括：

至少一个激光光源；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；第一激光芯片出射红色激光，第二激光芯片出射绿色激光，第三激光芯片出射蓝色激光；各第一激光芯片、各第二激光芯片和各第三激光芯片呈阵列排布；

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；

至少一个波片，位于激光光源与合光镜组之间或者位于合光镜组的出光侧；波片用于对部分第一激光芯片、部分第二激光芯片和部分第三激光芯片的出射激光产生设定相位延迟。

通过设置波片，将激光光源出射的相同颜色的激光中部分激光的相位调制为与其余部分激光的相位不同，大大地降低激光光源的相干性，改善激光散斑的问题。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括一个激光光源和一个波片，波片为半波片；

激光光源中的部分第一激光芯片、部分第二激光芯片以及部分第三激光芯片的出射激光经过半波片；

其中，出射激光经过半波片的第一激光芯片的数量接近或等于所有的第一激光芯片的数量的一半；出射激光经过半波片的第二激光芯片的数量接近或等于所有的第二激光芯片的数量的一半；出射激光经过半波片的第三激光芯片的数量接近或等于所有的第三激光芯片的数量的一半。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括一个激光光源和两个波片，两个波片分别为四分之一波片和四分之三波片；

激光光源中的部分第一激光芯片、部分第二激光芯片以及部分第三激光芯片的出射激光经过四分之一波片；激光光源中的其余第一激光芯片、其余第二激光芯片以及其余第三激光芯片的出射激光经过四分之三波片；

其中，出射激光经过四分之一波片的第一激光芯片的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片的第一激光芯片的数量；出射激光经过四分之一波片的第二激光芯片的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片的第二激光芯片的数量；出射激光经过四分之一波片的第三激光芯片的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片的第三激光芯片的数量。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括两个激光光源，分别为第一激光光源和第二激光光源；第一激光光源出射激光的方向和第二激光光源出射激光的方向不同；

合光镜组位于第一激光光源的出射激光和第二激光光源的出射激光的交汇处；合光镜组包括第一合光镜和第二合光镜；

第一合光镜用于透射第一激光光源出射的红色激光，反射第二激光光源出射的绿色激光和蓝色激光合束；

第二合光镜用于透射第一激光光源出射的绿色激光和蓝色激光，反射第二激光光源出射的红色激光。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括一个波片，波片为半波片；

半波片位于第一激光光源与合光镜组之间或位于第二激光光源与合光镜组之间；

或者，半波片位于第一合光镜或第二合光镜的出光侧。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括两个波片，分别为四分之一波片和四分之三波片；

四分之一波片位于第一激光光源与合光镜组之间，四分之三波片位于第二激光光源与合光镜组之间；

或者，四分之一波片位于第二激光光源与合光镜组之间，四分之三波片位于第一激光光源与合光镜组之间；

或者，四分之一波片位于第一合光镜的出光侧，四分之三波片位于第二合光镜的出光侧；

或者，四分之一波片位于第二合光镜的出光侧，四分之三波片位于第一合光镜的出光侧。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括两个激光光源，分别为第一激光光源和第二激光光源；第一激光光源和第二激光光源并排排列；

合光镜组包括第一合光镜组和第二合光镜组；第一合光镜组位于第一激光光源的出光侧，用于对第一激光光源出射的激光进行合束；第二合光镜组位于第二激光光源的出光侧，用于对第二激光光源出射的激光进行合束；第一合光镜组出射激光的方向与第二合光镜组出射激光的方向相同。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括一个波片，波片为半波片；

半波片位于第一激光光源和第一合光镜组之间或位于第二激光光源与第二合光镜组之间；

或者，半波片位于第一合光镜组的出光侧或位于第二合光镜组的出光侧。

本实用新型一些实施例中，投影设备包括两个波片，分别为四分之一波片和四分之三波片；

四分之一波片位于第一激光光源与第一合光镜组之间，四分之三波片位于第二激光光源和第二合光镜组之间；

或者，四分之一波片位于第二激光光源与第二合光镜组之间，四分之三波片位于第一激光光源与第一合光镜组之间；

或者，四分之一波片位于第一合光镜组的出光侧，四分之三波片位于第二合光镜组的出光侧；

或者，四分之一波片位于第二合光镜组的出光侧，四分之三波片位于第一合光镜组的出光侧；

或者，四分之一波片位于第一激光光源与第一合光镜组之间，四分之三波片位于第二合光镜组的出光侧；

或者，四分之一波片位于第二激光光源与第二合光镜组之间，四分之三波片位于第一合光镜组的出光侧。

本实用新型一些实施例中，投影设备还包括：

扩散片，位于合光镜组的出光侧；

匀光部件，位于扩散片背离合光镜组的一侧；

光调制部件，位于匀光部件的出光侧，用于对入射激光进行调制；

投影镜头，位于光调制部件的出光侧，用于对调制后的光线进行成像。

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为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之二；

图6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三；

图7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四；

图8为本实用新型实施例提供的投影设备结构示意图之三；

图9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五；

图10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六；

图11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12为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之五；

图13为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之六；

图14为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之七；

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八；

图16为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之九；

图17为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十；

图18为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十一；

图19为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十二；

图20为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十三；

图21为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十四；

图22为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十五。

其中，1-投影设备，2-投影屏幕，11-激光光源，12-合光镜组，13-光调制部件，Lb-蓝色激光，Lr-红色激光，Lg-绿色激光，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-第一激光芯片，11g-第二激光芯片，11b-第三激光芯片，A-相位延迟片，A1-半波片，A2-四分之一波片，A3-四分之三波片，12a-第一合光镜组，12b-第二合光镜组，121-第一合光镜，122-第二合光镜，123-第三合光镜，124-第四合光镜，r-第一照射光斑，g-第二照射光斑，b-第三照射光斑，s、s1、s2-照射光斑，111-第一激光光源，112-第二激光光源，B-扩散片。

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：至少一个激光光源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：多个第一激光芯片、多个第二激光芯片和多个第三激光芯片。其中，第一激光芯片出射红色激光，第二激光芯片出射绿色激光，第三激光芯片出射蓝色激光。各第一激光芯片、各第二激光芯片和各第三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，第一激光芯片11r可以排列成第一行，第二激光芯片11g和第三激光芯片11b可以排列成第二行。在第二行激光芯片中，第二激光芯片11g和第三激光芯片11b间隔排列，由于第三激光芯片11b出射蓝色激光的效率通常大于第二激光芯片11g出射绿色激光的效率，第二行激光芯片中第二激光芯片11g的数量通常大于第三激光芯片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第一激光芯片11r，一行七列个第二激光芯片11g，以及一行七列个第三激光芯片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Lr、绿色激光Lg和蓝色激光Lb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。

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。具体实施时，光调制部件13还可以采用液晶模组(Liquid Crystal Display，简称LCD)或者硅基液晶模组(Liquid Crystal On Silicon)等，在此不做限定。

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与合光镜组12之间或者在合光镜组12的出光侧还设置了至少一个波片(如图2所示，在激光光源11与合光镜组12之间设置一个波片A)，每个波片位于部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g和部分第三激光芯片11b的出光侧，用于对入射该波片的激光产生设定的相位延迟，从而改变经过该波片后出射的激光的偏振方向。具体实施时，不同波片对同一颜色的激光具有不同的相位延迟，从而经过任一波片之后的部分第一激光芯片11r出射的激光、部分第二激光芯片11g出射的激光以及部分第三激光芯片11b出射的激光与未经过该波片的其余第一激光芯片11r出射的激光、其余第二激光芯片11g出射的激光以及其余第三激光芯片11b出射的激光具有不同的偏振方向，破坏了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。

本实用新型实施例中，波片可以采用半波片、四分之一波片或者四分之三波片等。

其中，线偏振光经过半波片后，寻常光(o光)和非寻常光(e光)之间可以产生π的奇数倍的相位差,当线偏振光的振动方向与波片的光轴面的夹角为45°且垂直于波片入射时，出射光的振动方向相较于入射光旋转90°。具体实施时，本实用新型实施例中可以在部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g和部分第三激光芯片11b的出光侧设置一个半波片，并使激光的偏振方向与该半波片的光轴面的夹角约为45°，而其余部分第一激光芯片11r、第二激光芯片11g和第三激光芯片11b的出光侧不设置波片，从而相同颜色的激光中经过该半波片后的部分激光的偏振方向与未经过该波片的其余激光的偏振方向正交，可以最大程度的降低激光光源的干涉程度，改善散斑问题。

或者，本实用新型实施例中，可以在部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g和部分第三激光芯片11b的出光侧设置一个四分之一波片，在其余部分激光芯片的出光侧设置一个四分之三波片。线偏振光经过四分之一波片或者四分之三波片后可以转变为圆偏振光。相同颜色的激光中，经过四分之一波片的部分激光的偏振旋转方向和经过四分之三波片的部分激光的偏振旋转方向相反，从而降低激光光源的干涉程度，改善散斑问题。

图5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6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三；图7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四；图8为本实用新型实施例提供的投影设备结构示意图之三；图9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五；图10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六。

本实用新型实施例中，如图5-图10所示，光源11可以采用一个两行七列的MCL激光器。相应地，如图5和图8所示，合光镜组12可以包括：第二合光镜122和第三合光镜123。

其中，第三合光镜123位于各第二激光芯片11g和各第三激光芯片11b的出光侧，第三合光镜123可以采用反射镜，用于将各第二激光芯片11g出射的绿色激光和各第三激光芯片11b出射的蓝色激光向第二合光镜122反射。

第二合光镜122位于各第一激光芯片11r的出射光和第三合光镜123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出射的蓝色激光和绿色激光，反射各第一激光芯片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。

在一些实施例中，如图5所示，波片A可以设置在激光光源11和合光镜组12之间。

具体实施时，波片A可以采用一个半波片A1。如图6所示，半波片A1位于部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g和部分第三激光芯片11b的出光侧，从而使部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g和部分第三激光芯片11b的出射激光经过半波片A1，而其余激光不经过半波片A1。

在上述实施例中，通过调整半波片A1的尺寸和位置，使出射激光经过半波片A1的第一激光芯片11r的数量接近或等于所有的第一激光芯片11r的数量的一半；出射激光经过半波片A1的第二激光芯片11g的数量接近或等于所有的第二激光芯片11g的数量的一半；出射激光经过半波片A1的第三激光芯片11b的数量接近或等于所有的第三激光芯片11b的数量的一半，从而最大程度地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

或者，波片A可以采用一个四分之一波片A2和一个四分之三波片A3。如图7所示，四分之一波片A2位于部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g和部分第三激光芯片11b的出光侧，四份之三波片A3位于其余第一激光芯片11r、其余第二激光芯片11g和部其余第三激光芯片11b的出光侧，从而使激光光源11中的部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g以及部分第三激光芯片11b的出射激光经过四分之一波片A2，激光光源11中的其余第一激光芯片11r、其余第二激光芯片11g以及其余第三激光芯片11b的出射激光经过四分之三波片A3。其中同一种激光芯片出射的经过四分之一波片A2的部分激光与经过四分之三波片A3的部分激光均为椭圆偏振光或者圆偏振光，并且两部分激光的偏振旋转方向相反。

具体实施时，通过调整四分之一波片A2与四分之三波片A3的相对大小和位置，使出射激光经过四分之一波片A2的第一激光芯片11r的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片A3的第一激光芯片11r的数量；出射激光经过四分之一波片A2的第二激光芯片11g的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片A3的第二激光芯片11g的数量；出射激光经过四分之一波片A2的第三激光芯片11b的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片A3的第三激光芯片11b的数量，从而最大程度地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

在一些实施例中，如图8所示，波片A可以设置在合光镜组12的出光侧。

具体实施时，波片A可以采用一个半波片A1。如图9和图10所示，两行七列的MCL激光器出射的激光经过如图8所示的合光镜组12合束之后，位于同一列的第一激光芯片11r的第一照射光斑r和第二激光芯片11g的第二照射光斑g合并为一个照射光斑s1，位于同一列的第一激光芯片11r的第一照射光斑r和第三激光芯片11b的第三照射光斑g合并为一个照射光斑s2。在具体实施时，如图9所示，采用合适大小的半波片A1，通过调整半波片A1的位置，可以使半波片A1覆盖部分照射光斑s1和部分照射光斑s2，从而使部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g以及部分第三激光芯片11b的出射激光经过半波片A1，而其余激光不经过半波片A1。

在上述实施例中，通过调整半波片A1的尺寸和位置，使出射激光经过半波片A1的第一激光芯片11r的数量接近或等于所有的第一激光芯片11r的数量的一半；出射激光经过半波片A1的第二激光芯片11g的数量接近或等于所有的第二激光芯片11g的数量的一半；出射激光经过半波片A1的第三激光芯片11b的数量接近或等于所有的第三激光芯片11b的数量的一半，从而最大程度地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

或者，波片A可以采用一个四分之一波片A2和一个四分之三波片A3。如图10所示，采用合适大小的四分之一波片A2和四分之三波片A3，通过调整四分之一波片A2和四分之三波片A3的位置，可以使四分之一波片A2覆盖部分照射光斑s1和部分照射光斑s2，使四分之三波片A3覆盖其余部分照射光斑s1和其余部分照射光斑s2，从而使激光光源11中的部分第一激光芯片11r、部分第二激光芯片11g以及部分第三激光芯片11b的出射激光经过四分之一波片A2，激光光源11中的其余第一激光芯片11r、其余第二激光芯片11g以及其余第三激光芯片11b的出射激光经过四分之三波片A3。其中同一种激光芯片出射的经过四分之一波片A2的部分激光与经过四分之三波片A3的部分激光均为椭圆偏振光或者圆偏振光，并且两部分激光的偏振旋转方向相反。

具体实施时，通过调整四分之一波片A2与四分之三波片A3的相对大小和位置，使出射激光经过四分之一波片A2的第一激光芯片11r的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片A3的第一激光芯片11r的数量；出射激光经过四分之一波片A2的第二激光芯片11g的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片A3的第二激光芯片11g的数量；出射激光经过四分之一波片A2的第三激光芯片11b的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片A3的第三激光芯片11b的数量，从而最大程度地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

图11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12为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之五。

本实用新型实施例中，如图11和图12所示，光源11可以采用一个四行七列的MCL激光器。相应地，如图11和图12所示，合光镜组12可以包括：第二合光镜122、第三合光镜123和第四合光镜124。

其中，第三合光镜123位于各第三激光芯片11b的出光侧，第三合光镜123可以采用反射镜，用于将各第三激光芯片11b出射的蓝色激光向第四合光镜124反射。

第四合光镜124位于第三合光镜123的反射光和各第二激光芯片11g的出射光的交汇处。第四合光镜124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，反射各第二激光芯片11g出射的绿色激光，从而将蓝色激光和绿色激光进行合束。

第二合光镜122位于各第一激光芯片11r的出射光和第四合光镜124的出射光的交汇处。第二合光镜122可以采用二向色镜，用于透射第四合光镜124出射的蓝色激光和绿色激光，反射各第一激光芯片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，如图11所示，波片A可以位于激光光源11与合光镜组12之间；或者如图12所示，激光光源11可以位于合光镜组12的出光侧。波片A可以采用一个半波片，或者采用一个四分之一波片和一个四分之三波片，具体的设置方法可以参照采用两行七列MCL激光器的投影设备进行设置，在此不做赘述。

本实用新型实施例中，投影设备可以包括两个激光光源11。

图13为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之六；图14为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之七；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八；图16为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之九。

在一些实施例中，如图13-16所示，投影设备包括第一激光光源111和第二激光光源112，第一激光光源111出射激光的方向和第二激光光源112出射激光的方向不同。相应地，如图13-16所示，合光镜组12可以包括：第一合光镜121和第二合光镜122。

以投影设备包括两个两行七列的MCL激光器为例，如图13-16所示，合光镜组12位于第一激光光源111的出射激光和第二激光光源112的出射激光的交汇处。

其中第一合光镜121位于第一激光光源111的各第一激光芯片11r的出射光与第二激光光源112的各第二激光光源11g及各第三激光芯片11b的出射光交汇处。第一合光镜121可以采用二向色镜，用于透射第一激光光源111出射的红色激光，反射第二激光光源112出射的绿色激光和蓝色激光。由此将第一激光光源111出射的红色激光与第二激光光源112出射的蓝色激光和绿色激光进行合束。

第二合光镜122位于第一激光光源111的各第二激光芯片11g及各第三激光芯片11b的出射光与第二激光光源112的各第一激光芯片11r的出射光交汇处。第二合光镜122可以采用二向色镜，用于透射第一激光光源111出射的蓝色激光和绿色激光，反射第二激光光源112出射的红色激光，由此将第二激光光源112出射的红色激光与第一激光光源111出射的蓝色激光和绿色激光进行合束。

投影设备的两个激光光源为其他排列形式的激光器时，合光镜组12的结构与此类似，在此不做赘述。

在一些实施例中，波片A可以采用一个半波片A1。如图13所示，半波片A1可以位于第二激光光源112与合光镜组12之间；或者，如图14所示，半波片A1可以位于第二合光镜122的出光侧；或者半波片A1也可以位于第一合光镜121的出光侧；或者半波片A1也可以位于第一激光光源111与合光镜组12之间，从而可以确保激光光源11出射的相同颜色的光线中，一半的激光经过半波片A1，而另一半的激光不经过半波片A1，大大地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

在一些实施例中，波片A可以采用一个四分之一波片A2和一个四分之三波片A3。如图15所示，四分之一波片A2位于第二激光光源112与合光镜组12之间，四分之三波片A3位于第一激光光源111与合光镜组12之间；或者，如图16所示，四二分之一波片A2位于第二合光镜122的出光侧，四分之三波片A3位于第一合光镜121的出光侧；或者，四分之一波片A2位于第一激光光源111与合光镜组12之间，四分之三波片A3位于第二激光光源112与合光镜组12之间；或者，四分之一波片A2位于第一合光镜121的出光侧，四分之三波片A3位于第二合光镜122的出光侧，在此不做限定。具体实施时，同一种激光芯片出射的经过四分之一波片A2的部分激光与经过四分之三波片A3的部分激光均为椭圆偏振光或者圆偏振光，并且该两部分激光的偏振旋转方向相反，大大地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

图17为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十；图18为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十一；图19为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十二；图20为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十三；图21为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十四。

在一些实施例中，如图17-21所示，投影设备包括第一激光光源111和第二激光光源112，第一激光光源111和第二激光光源112并排排列。相应地，如图17-21所示，合光镜组12包括：第一合光镜组12a和第二合光镜组12b。第一合光镜组12a位于第一激光光源111的出光侧，用于对第一激光光源111出射的激光进行合束；第二合光镜组12b位于第二激光光源的出光侧，用于对第二激光光源112出射的激光进行合束。如图17-21所示，第一合光镜组12a出射激光的方向与第二合光镜组12b出射激光的方向相同。具体实施时，如图17-21所示，第一激光光源111的出射激光方向与第二激光光源112的出射激光方向相同，或者第一激光光源111的出射激光方向与第二激光光源112的出射激光方向相反，在此不做限定。

第一合光镜组12a和第二合光镜组12b可以包括反射镜、二向色镜等光学元件，具体实施时，可以根据第一激光光源111和第二激光光源112的排列形式，参照前述实施例中合光镜组的配置方式进行设置，在此不做赘述。

在一些实施例中，波片A可以采用一个半波片A1。如图17所示，半波片A1位于第一激光光源111与第一合光镜组12a之间；或者如图18所示，半波片A1位于第一合光镜组12a的出光侧；或者，半波片A1位于第二激光光源112与第二合光镜12b之间；或者半波片A1位于第二合光镜12b的出光侧，从而可以确保激光光源11出射的相同颜色的激光中，一半的激光经过半波片A1，而另一半的激光不经过半波片A1，大大地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

在一些实施例中，波片A可以采用一个四分之一波片A2和一个四分之三波片A3。如图19所示，四分之一波片A2位于第一激光光源111与第一合光镜组12a之间，四分之三波片A3位于第二激光光源112与第二合光镜组12b之间；或者如图20所示，四分之一波片A2位于第一合光镜组12a的出光侧，四分之三波片A3位于第二合光镜组12b的出光侧；或者如图21所示，四分之一波片A2位于第一激光光源111与第一合光镜组12a之间，四分之三波片A3位于第二合光镜组12b的出光侧；或者四分之三波片A3位于第一激光光源111与第一合光镜组12a之间，四分之一波片A2位于第二激光光源112与第二合光镜组12b之间；或者，四分之三波片A3位于第一合光镜组12a的出光侧，四分之一波片A2位于第二合光镜组12b的出光侧；或者，四分之三波片A3位于第一激光光源111与第一合光镜组12a之间，四分之一波片A2位于第二合光镜组12b的出光侧，在此不做限定。具体实施时，同一种激光芯片出射的经过四分之一波片A2的部分激光与经过四分之三波片A3的部分激光均为椭圆偏振光或者圆偏振光，并且该两部分激光的偏振旋转方向相反，大大地降低激光光源出射激光的相干性，改善散斑问题。

本实用新型实施例中，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。

图22为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之十五。

在一些实施例中，投影设备还包括：扩散片B。

如图22所示，扩散片B位于合光镜组12的出光侧，用于对激光进行扩散和匀化。进一步地，在聚焦透镜组15与匀光部件16之间还可以设置扩散轮(图中未示出)，在此不做限定。

根据第一实用新型构思，投影设备包括：至少一个激光光源；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；第一激光芯片出射红色激光，第二激光芯片出射绿色激光，第三激光芯片出射蓝色激光；各第一激光芯片、各第二激光芯片和各第三激光芯片呈阵列排布；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；至少一个波片，位于激光光源与合光镜组之间或者位于合光镜组的出光侧；波片用于对部分第一激光芯片、部分第二激光芯片和部分第三激光芯片的出射激光产生设定相位延迟。通过设置波片，将激光光源出射的相同颜色的激光中部分激光的相位调制为与其余部分激光的相位不同，大大地降低激光光源的相干性，改善激光散斑的问题。

根据第二实用新型构思，投影设备包括一个激光光源和一个波片，波片为半波片；激光光源中的部分第一激光芯片、部分第二激光芯片以及部分第三激光芯片的出射激光经过半波片；其中，出射激光经过半波片的第一激光芯片的数量接近或等于所有的第一激光芯片的数量的一半；出射激光经过半波片的第二激光芯片的数量接近或等于所有的第二激光芯片的数量的一半；出射激光经过半波片的第三激光芯片的数量接近或等于所有的第三激光芯片的数量的一半。

根据第三实用新型构思，投影设备包括一个激光光源和两个波片，两个波片分别为四分之一波片和四分之三波片；激光光源中的部分第一激光芯片、部分第二激光芯片以及部分第三激光芯片的出射激光经过四分之一波片；激光光源中的其余第一激光芯片、其余第二激光芯片以及其余第三激光芯片的出射激光经过四分之三波片；其中，出射激光经过四分之一波片的第一激光芯片的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片的第一激光芯片的数量；出射激光经过四分之一波片的第二激光芯片的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片的第二激光芯片的数量；出射激光经过四分之一波片的第三激光芯片的数量接近或等于出射激光经过四分之三波片的第三激光芯片的数量。

根据第四实用新型构思，投影设备包括两个激光光源，分别为第一激光光源和第二激光光源；第一激光光源出射激光的方向和第二激光光源出射激光的方向不同；合光镜组位于第一激光光源的出射激光和第二激光光源的出射激光的交汇处；合光镜组包括第一合光镜和第二合光镜；第一合光镜用于透射第一激光光源出射的红色激光，反射第二激光光源出射的绿色激光和蓝色激光合束；第二合光镜用于透射第一激光光源出射的绿色激光和蓝色激光，反射第二激光光源出射的红色激光。

根据第五实用新型构思，投影设备包括一个波片，波片为半波片；半波片位于第一激光光源与合光镜组之间或位于第二激光光源与合光镜组之间；或者，半波片位于第一合光镜或第二合光镜的出光侧。

根据第六实用新型构思，投影设备包括两个波片，分别为四分之一波片和四分之三波片；四分之一波片位于第一激光光源与合光镜组之间，四分之三波片位于第二激光光源与合光镜组之间；或者，四分之一波片位于第二激光光源与合光镜组之间，四分之三波片位于第一激光光源与合光镜组之间；或者，四分之一波片位于第一合光镜的出光侧，四分之三波片位于第二合光镜的出光侧；或者，四分之一波片位于第二合光镜的出光侧，四分之三波片位于第一合光镜的出光侧。

根据第七实用新型构思，投影设备包括两个激光光源，分别为第一激光光源和第二激光光源；第一激光光源和第二激光光源并排排列；合光镜组包括第一合光镜组和第二合光镜组；第一合光镜组位于第一激光光源的出光侧，用于对第一激光光源出射的激光进行合束；第二合光镜组位于第二激光光源的出光侧，用于对第二激光光源出射的激光进行合束；第一合光镜组出射激光的方向与第二合光镜组出射激光的方向相同。

根据第八实用新型构思，投影设备包括一个波片，波片为半波片；半波片位于第一激光光源和第一合光镜组之间或位于第二激光光源与第二合光镜组之间；或者，半波片位于第一合光镜组的出光侧或位于第二合光镜组的出光侧。

根据第九实用新型构思，投影设备包括两个波片，分别为四分之一波片和四分之三波片；四分之一波片位于第一激光光源与第一合光镜组之间，四分之三波片位于第二激光光源和第二合光镜组之间；或者，四分之一波片位于第二激光光源与第二合光镜组之间，四分之三波片位于第一激光光源与第一合光镜组之间；或者，四分之一波片位于第一合光镜组的出光侧，四分之三波片位于第二合光镜组的出光侧；或者，四分之一波片位于第二合光镜组的出光侧，四分之三波片位于第一合光镜组的出光侧；或者，四分之一波片位于第一激光光源与第一合光镜组之间，四分之三波片位于第二合光镜组的出光侧；或者，四分之一波片位于第二激光光源与第二合光镜组之间，四分之三波片位于第一合光镜组的出光侧。

根据第十实用新型构思，投影设备还包括：扩散片，位于合光镜组的出光侧；匀光部件，位于扩散片背离合光镜组的一侧；光调制部件，位于匀光部件的出光侧，用于对入射激光进行调制；投影镜头，位于光调制部件的出光侧，用于对调制后的光线进行成像。

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：

至少一个激光光源；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；各所述第一激光芯片、各所述第二激光芯片和各所述第三激光芯片呈阵列排布；

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、所述绿色激光和所述蓝色激光合束；

至少一个波片，位于所述激光光源与所述合光镜组之间或者位于所述合光镜组的出光侧；所述波片用于对部分所述第一激光芯片、部分所述第二激光芯片和部分所述第三激光芯片的出射激光产生设定相位延迟。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括一个所述激光光源和一个所述波片，所述波片为半波片；

所述激光光源中的部分所述第一激光芯片、部分所述第二激光芯片以及部分所述第三激光芯片的出射激光经过所述半波片；

其中，出射激光经过所述半波片的所述第一激光芯片的数量接近或等于所有的所述第一激光芯片的数量的一半；出射激光经过所述半波片的所述第二激光芯片的数量接近或等于所有的所述第二激光芯片的数量的一半；出射激光经过所述半波片的所述第三激光芯片的数量接近或等于所有的所述第三激光芯片的数量的一半。

3.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括一个所述激光光源和两个所述波片，两个所述波片分别为四分之一波片和四分之三波片；

所述激光光源中的部分所述第一激光芯片、部分所述第二激光芯片以及部分所述第三激光芯片的出射激光经过所述四分之一波片；所述激光光源中的其余所述第一激光芯片、其余所述第二激光芯片以及其余所述第三激光芯片的出射激光经过所述四分之三波片；

其中，出射激光经过所述四分之一波片的所述第一激光芯片的数量接近或等于出射激光经过所述四分之三波片的所述第一激光芯片的数量；出射激光经过所述四分之一波片的所述第二激光芯片的数量接近或等于出射激光经过所述四分之三波片的所述第二激光芯片的数量；出射激光经过所述四分之一波片的所述第三激光芯片的数量接近或等于出射激光经过所述四分之三波片的所述第三激光芯片的数量。

4.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括两个激光光源，分别为第一激光光源和第二激光光源；所述第一激光光源出射激光的方向和所述第二激光光源出射激光的方向不同；

所述合光镜组位于所述第一激光光源的出射激光和所述第二激光光源的出射激光的交汇处；所述合光镜组包括第一合光镜和第二合光镜；

所述第一合光镜用于透射所述第一激光光源出射的红色激光，反射所述第二激光光源出射的绿色激光和蓝色激光合束；

所述第二合光镜用于透射所述第一激光光源出射的绿色激光和蓝色激光，反射所述第二激光光源出射的红色激光。

5.如权利要求4所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括一个所述波片，所述波片为半波片；

所述半波片位于所述第一激光光源与所述合光镜组之间或位于所述第二激光光源与所述合光镜组之间；

或者，所述半波片位于所述第一合光镜或所述第二合光镜的出光侧。

6.如权利要求4所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括两个波片，分别为四分之一波片和四分之三波片；

所述四分之一波片位于所述第一激光光源与所述合光镜组之间，所述四分之三波片位于所述第二激光光源与所述合光镜组之间；

或者，所述四分之一波片位于所述第二激光光源与所述合光镜组之间，所述四分之三波片位于所述第一激光光源与所述合光镜组之间；

或者，所述四分之一波片位于所述第一合光镜的出光侧，所述四分之三波片位于所述第二合光镜的出光侧；

或者，所述四分之一波片位于所述第二合光镜的出光侧，所述四分之三波片位于所述第一合光镜的出光侧。

7.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括两个激光光源，分别为第一激光光源和第二激光光源；所述第一激光光源和所述第二激光光源并排排列；

所述合光镜组包括第一合光镜组和第二合光镜组；所述第一合光镜组位于所述第一激光光源的出光侧，用于对第一激光光源出射的激光进行合束；所述第二合光镜组位于所述第二激光光源的出光侧，用于对第二激光光源出射的激光进行合束；所述第一合光镜组出射激光的方向与所述第二合光镜组出射激光的方向相同。

8.如权利要求7所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括一个波片，所述波片为半波片；

所述半波片位于所述第一激光光源和所述第一合光镜组之间或位于所述第二激光光源与所述第二合光镜组之间；

或者，所述半波片位于所述第一合光镜组的出光侧或位于所述第二合光镜组的出光侧。

9.如权利要求7所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备包括两个波片，分别为四分之一波片和四分之三波片；

所述四分之一波片位于所述第一激光光源与所述第一合光镜组之间，所述四分之三波片位于所述第二激光光源和所述第二合光镜组之间；

或者，所述四分之一波片位于所述第二激光光源与所述第二合光镜组之间，所述四分之三波片位于所述第一激光光源与所述第一合光镜组之间；

或者，所述四分之一波片位于所述第一合光镜组的出光侧，所述四分之三波片位于所述第二合光镜组的出光侧；

或者，所述四分之一波片位于所述第二合光镜组的出光侧，所述四分之三波片位于所述第一合光镜组的出光侧；

或者，所述四分之一波片位于所述第一激光光源与所述第一合光镜组之间，所述四分之三波片位于所述第二合光镜组的出光侧；

或者，所述四分之一波片位于所述第二激光光源与所述第二合光镜组之间，所述四分之三波片位于所述第一合光镜组的出光侧。

10.如权利要求1～9任一项所述的投影设备，其特征在于，还包括：

扩散片，位于所述合光镜组的出光侧；

匀光部件，位于所述扩散片背离所述合光镜组的一侧；

光调制部件，位于所述匀光部件的出光侧，用于对入射激光进行调制；

投影镜头，位于所述光调制部件的出光侧，用于对调制后的光线进行成像。

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