CN219715919U - 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：相对设置的第一激光光源和第二激光光源和位于两个激光光源之间的合光棱镜，两个激光光源均可出射三种不同颜色的激光；合光棱镜包括：出光面以及相互交叉且呈设定夹角设置的第一合光面和第二合光面；第一合光面用于接收第一激光光源出射的三色激光向出光面反射；第二合光面用于接收第二激光光源出射的三色激光向出光面反射。第一合光面和第二合光面反射的蓝色和绿色激光光斑和红色激光光斑中心有较好的重合度，并且各光斑呈对称分布，可以达到较好的合光效果，由此可以实现仅采用一个合光棱镜对两个三色激光光源合光，提高光源装置的集成度。

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显示技术领域，尤其涉及一种投影设备及投影系统。

背景技术

激光光源由于高亮度、高对比度和高色域的优点，被越来越多的应用于显示产品中，激光电视的工作原理是激光投影设备发出的光线投射至投影屏幕上，投影屏幕再将光线反射至用户眼睛中。

目前的激光电视所采用的激光投影设备中所采用的激光光源通常为单个的三色激光光源，而随着对激光电视更高亮度、更高色域覆盖、更高成像质量的追求，激光投影设备中需要采用两个三色激光光源，因此对激光投影设备中的合光装置也提出了新的要求，如何使合光装置更加精细和投影设备的集成度更高成为了有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种投影设备及投影系统，用以对两个三色激光光源进行合光。

本实用新型一方面提供一种投影设备，包括：两个激光光源，包括相对设置的第一激光光源和第二激光光源，所述激光光源用于出射三种不同颜色的激光；

合光棱镜，位于两个所述激光光源之间；所述合光棱镜包括：第一合光面、第二合光面和出光面；所述第一合光面和所述第二合光面相互交叉且呈设定夹角设置；所述第一合光面与所述第一激光光源的出光面呈设定夹角设置，用于接收所述第一激光光源出射的三色激光向所述出光面反射；所述第二合光面与所述第二激光光源的出光面呈设定夹角设置，用于接收所述第二激光光源出射的三色激光向所述出光面反射。

本实用新型的一些实施例中，所述第一合光面和所述第二合光面均包括第一合光区域、第二合光区域和第三合光区域，所述第一合光区域用于反射一种颜色的激光，所述第二合光区域和所述第三合光区域分别用于反射一种颜色的激光，同时透射其他颜色的激光；所述第一合光区域、所述第二合光区域和所述第三合光区域反射的激光颜色不同。

本实用新型的一些实施例中，所述第二合光区域和所述第三合光区域均用于反射所述两个激光光源中的其中一个激光光源的激光，透射另一个激光光源的激光；且反射激光和透射激光的颜色不同。

本实用新型的一些实施例中，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；

所述多个第一激光芯片形成一排，所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片形成一排；各所述第一激光芯片的出光面积大于各所述第二激光芯片的出光面积，各所述第一激光芯片的出光面积大于各所述第三激光芯片的出光面积；

所述第一合光区域位于所述多个第一激光芯片的出光侧，用于反射红色激光；所述第二合光区域位于所述多个第二激光芯片的出光侧，用于反射绿色激光，透射蓝色激光，所述第二合光区域反射的绿色激光和透射的蓝色激光由不同的所述激光光源出射；所述第三合光区域位于所述多个第三激光芯片的出光侧，用于反射蓝色激光，透射绿色激光，所述第三合光区域反射的蓝色激光和透射的绿色激光由不同的所述激光光源出射；

所述第一合光区域的面积均大于所述第二合光区域和所述第三合光区域的面积。

本实用新型的一些实施例中，还包括：

第一相位延迟膜，位于所述第一激光光源中的所述多个第二激光芯片、所述多个第三激光芯片和所述合光棱镜之间；

第二相位延迟膜，位于所述第二激光光源中的所述多个第二激光芯片、所述多个第三激光芯片和所述合光棱镜之间；

所述第一相位延迟膜和所述第二相位延迟膜均用于使入射光线的相位延迟π；

所述第一相位延迟膜和所述第二相位延迟膜用于将所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片出射光的偏振状态调整为与所述多个第一激光芯片出射光的偏振状态一致。

本实用新型的一些实施例中，所述合光棱镜面向所述第一激光光源的侧面为第一侧面，所述合光棱镜面向所述第二激光光源的侧面为第二侧面；所述第一相位延迟膜贴附于所述合光棱镜的第一侧面上；所述第二相位延迟膜贴附于所述合光棱镜的第二侧面上。

本实用新型的一些实施例中，所述合光棱镜为四个三角棱镜拼接而成的四棱柱结构，所述四个三角棱镜包括：

第一棱镜，位于靠近所述第一激光光源的一侧；

第二棱镜，位于靠近所述第二激光光源的一侧；

第三棱镜，位于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间；

第四棱镜，位于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间，与所述第三棱镜相对设置；

其中，所述合光棱镜的出光面为所述第四棱镜远离所述第一激光光源和所述第二激光光源一侧的表面；所述第一棱镜与所述第三棱镜接触的表面和所述第二棱镜与所述第四棱镜接触的表面构成所述第一合光面；所述第二棱镜与所述第三棱镜接触的表面和所述第一棱镜与所述第四棱镜接触的表面构成所述第二合光面。

本实用新型的一些实施例中，还包括：

照明系统，位于所述合光棱镜的出光侧，所述照明系统包括匀光部件和光调制部件；所述匀光部件用于对入射光线进行整形和匀化；所述光调制部件位于所述匀光部件的出光侧，所述光调制部件用于调制入射光线；

投影镜头，位于所述照明系统的出光侧，用于投影成像；

扩散元件，位于所述合光棱镜与所述照明系统之间；所述扩散元件包括扩散膜和/或扩散轮；所述扩散膜贴附于所述合光棱镜的出光面上；所述扩散轮位于所述合光棱镜与所述照明系统之间。

本实用新型的一些实施例中，所述匀光部件为光导管，所述投影设备还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述合光棱镜和所述光导管之间；所述扩散轮位于所述聚焦透镜与所述光导管之间；

或者，所述匀光部件为复眼透镜组，所述扩散轮位于所述合光棱镜与所述复眼透镜组之间。

本实用新型另一方面提供一种投影系统，包括上述任一种投影设备以及位于所述投影设备出光侧的投影屏幕。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型提供一种投影设备及投影系统，投影设备包括：两个激光光源，包括相对设置的第一激光光源和第二激光光源，激光光源用于出射三种不同颜色的激光；合光棱镜，位于两个激光光源之间；合光棱镜包括：第一合光面、第二合光面和出光面；第一合光面和第二合光面相互交叉且呈设定夹角设置；第一合光面与第一激光光源的出光面呈设定夹角设置，用于接收第一激光光源出射的三色激光向出光面反射；第二合光面与第二激光光源的出光面呈设定夹角设置，用于接收第二激光光源出射的三色激光向出光面反射。第一合光面和第二合光面反射的蓝色和绿色激光光斑和红色激光光斑中心有较好的重合度，并且各光斑呈对称分布，可以达到较好的合光效果，由此可以实现仅采用一个合光棱镜对两个三色激光光源合光，提高光源装置的集成度。

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为本实用新型实施例提供的激光光源的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的投影设备中光源装置的结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例提供的投影设备中光源装置的结构示意图之二；

图4为本实用新型实施例提供的合光棱镜的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第一合光面的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第二合光面的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的合光棱镜的出射光斑示意图；

图8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9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10为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之三。

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。

激光电视的工作原理是激光投影设备发出的光线投射至投影屏幕上，投影屏幕再将光线反射至用户眼睛中，其投影设备中通常包括光源装置、照明系统和投影镜头，从光源装置出射的激光入射至照明系统中，被整形、匀化和调制后出射至投影镜头中并由投影镜头进行成像，最终投射至投影屏幕上形成显示图像。

目前的激光电视中，其光源装置通常采用单个的三色激光光源，随着对激光电视更高亮度、更高色域覆盖、更高成像质量的追求，激光投影设备中需要采用两个三色激光光源来提供投影光线，因此对激光投影设备中的合光装置也提出了新的要求。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种投影设备，其光源装置中采用一种新型的合光装置，该合光装置可以用于对两个激光光源的出射光进行更精细的合光，同时可以使投影设备具有更好的紧凑性。

本实用新型实施例采用的激光光源为小型激光器(Multi Chip Laser，简称MCL)，并且，本实用新型实施例中所采用的两个激光光源可以相同，两个激光光源均可以用于出射三种不同颜色的激光。

激光光源中包括多个激光芯片，多个激光芯片包括三个种类，不同种类的激光芯片出射的激光波长不相同，且各激光芯片呈阵列排布构成激光芯片阵列。为实现全彩显示，激光光源中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，第一激光芯片用于出射红色激光，第二激光芯片用于出射绿色激光，第三激光芯片用于出射蓝色激光，出射红色激光的多个第一激光芯片形成一排，出射绿色激光的多个第二激光芯片和出射蓝色激光的多个第三激光芯片形成一排，本实用新型实施例中第一激光芯片、第二激光芯片和第三激光芯片的数量可以根据使用需求进行调整，在此不做限定，而本实用新型实施例仅对采用上述结构的MCL激光器的合光为例进行具体说明。

考虑到目前投影显示装置中对光源出射的红、绿、蓝三色光的比例要求，本实用新型实施例中第一激光芯片的数量大于第二激光芯片的数量，且第一激光芯片的数量大于第三激光芯片的数量，第二激光芯片的数量可以大于第三激光芯片的数量，也可以等于第三激光芯片的数量，在此不做限定，但两个激光光源中相同颜色的激光芯片的数量需要分别相等。

以下实施例均以激光光源中包括4个第一激光芯片、3个第二激光芯片和2个第三激光芯片的情形为例进行描述。

图1为本实用新型实施例提供的激光光源的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例中，激光光源包括4个第一激光芯片R、3个第二激光芯片G和2个第三激光芯片B，4个第一激光芯片R沿着第一方向X形成一排，3个第二激光芯片G和2个第三激光芯片B沿着第一方向X形成一排，上述两排激光芯片沿着第二方向Y排列，形成激光光源中的激光芯片阵列。

图2为本实用新型实施例提供的投影设备中光源装置的结构示意图之一；图3为本实用新型实施例提供的投影设备中光源装置的结构示意图之二。

如图2和图3所示，本实用新型实施例中的光源装置包括两个激光光源和一个合光棱镜30。其中，两个激光光源分别为第一激光光源10和第二激光光源20，第一激光光源10和第二激光光源20相对设置，合光棱镜30设置于第一激光光源10和第二激光光源20之间，用于对第一激光光源10和第二激光光源20进行合光。本实用新型实施例中将两个激光光源相对设置并在二者之间设置棱镜合光，可以满足投影光源的散热排布需求和提高光源装置的结构紧凑性。

为便于理解光路，图3中将激光光源的芯片排布示出，实际上各激光芯片应面对合光棱镜30，激光光源旁标示的第一方向X与合光棱镜30旁标示的第一方向X为同一方向。

在第一激光光源10中，其中一排激光芯片为沿第一方向X依次排布的第一激光芯片R11、R12、R13、R14，另一排激光芯片为沿着第一方向X依次排布的第三激光芯片B11、B12以及第二激光芯片G11、G12、G13；在第二激光光源20中，其中一排激光芯片为沿第一方向X依次排布的第一激光芯片R21、R22、R23、R24，另一排激光芯片为沿着第一方向X依次排布的第二激光芯片G21、G22、G23以及第三激光芯片B21、B22。

图4为本实用新型实施例提供的合光棱镜的结构示意图。

如图2、图3和图4所示，合光棱镜30为四个三角棱镜拼接而成的四棱柱结构，四个三角棱镜具体包括第一棱镜L1、第二棱镜L2、第三棱镜L3和第四棱镜L4。其中，第一棱镜L1位于靠近第一激光光源10的一侧，将第一棱镜L1面向第一激光光源一侧的表面称为合光棱镜30的第一侧面S1；第二棱镜L2位于靠近第二激光光源20的一侧，将第二棱镜L2面向第二激光光源一侧的表面称为合光棱镜30的第二侧面S2；第三棱镜L3位于第一棱镜L1和第二棱镜L2之间；第四棱镜L4位于第一棱镜L1和第二棱镜L2之间，与第三棱镜L3相对设置，将第四棱镜L4远离第一激光光源10和第二激光光源20一侧的表面称为合光棱镜30的出光面S3。

合光棱镜30中，第一棱镜L1与第三棱镜L3接触的表面和第二棱镜L2与第四棱镜L4接触的表面构成合光棱镜30的第一拼接面S10，在第一拼接面S10上镀膜可以形成合光棱镜30的第一合光面H10；第二棱镜L2与第三棱镜L3接触的表面和第一棱镜L1与第四棱镜L4接触的表面构成合光棱镜30的第二拼接面S20，在第二拼接面S20上镀膜可以形成合光棱镜30的第二合光面H20。在具体实施时，第一合光面H10和第二合光面H20可以在对应的拼接面上分区镀膜形成，或者可以将各拼接面镀膜后拼接形成。

在合光棱镜30中，第一合光面H10和第二合光面H20相互交叉且呈设定夹角设置，在具体实施时，第一合光面H10可以和第二合光面H20可以相互垂直。其中，第一合光面H10与第一激光光源10的出光面呈设定夹角设置，用于接收第一激光光源10出射的三色激光并向合光棱镜30的出光面S3反射；第二合光面H20与第二激光光源20的出光面呈设定夹角设置，用于接收第二激光光源20出射的三色激光并向合光棱镜30的出光面S3反射。

在光源装置中，合光棱镜30的第一侧面S1面向第一激光光源10设置，第一激光光源10出射的三色激光经合光棱镜30的第一侧面S1入射，合光棱镜30的第二侧面S2面向第二激光光源20设置，第二激光光源20出射的三色激光经合光棱镜30的第二侧面S2入射，入射于合光棱镜30的光均从合光棱镜30的出光面S3出射至后续的光学部件中。

图5为本实用新型实施例提供的第一合光面的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的第二合光面的结构示意图。

如图5和图6所示，本实用新型实施例中，第一合光面H10和第二合光面H20中均包括第一合光区域、第二合光区域和第三合光区域，为便于描述，将第一合光面H10包括的第一合光区域、第二合光区域、第三合光区域分别标示为H11、H12、H13，将第二合光面H20包括的第一合光区域、第二合光区域、第三合光区域分别标示为H21、H22、H23。

其中，第一合光区域位于多个第一激光芯片的出光侧，可以用于反射红色激光；第二合光区域位于多个第二激光芯片的出光侧，可以用于反射绿色激光，透射蓝色激光，并且，第二合光区域反射的绿色激光来自其中一个激光光源，透射的蓝色激光则来自另一个激光光源；第三合光区域位于多个第三激光芯片的出光侧，可以用于反射蓝色激光，透射绿色激光，并且，第三合光区域反射的蓝色激光来自其中一个激光光源，透射的绿色激光则来自另一个激光光源。由于各第一激光芯片的出光面积分别大于各第二激光芯片的出光面积和各第三激光芯片的出光面积，因此可以设置各激光光源对应的第一合光区域的面积分别大于第二合光区域的面积和第三合光区域的面积；并且，当激光光源中各第二激光芯片的出光面积大于各第三激光芯片的出光面积时，各激光光源对应的第二合光区域的面积可以大于对应的第三合光区域的面积；当激光光源中各第二激光芯片的出光面积等于各第三激光芯片的出光面积时，各激光光源对应的第二合光区域的面积可以等于对应的第三合光区域的面积，在具体实施时第二合光区域的面积和第三合光区域的面积可以根据需求调整，在此不做限定。

图7为本实用新型实施例提供的合光棱镜的出射光斑示意图。

在光源装置中，由于红色激光光束的发散角度较大，两个相邻的激光芯片的出射光出射合光棱镜时重合度较高，可以近似将其视为同一个光斑。

参照图3和图7，第一激光光源10的第一激光芯片R11和R12出射的红色激光入射至合光棱镜30后被第一合光面H10的第一合光区域H11反射，出射的光斑对应于图7中的红色光斑312；第一激光光源10的第一激光芯片R13和R14出射的红色激光入射至合光棱镜30后被第一合光面H10的第一合光区域H11反射，出射的光斑对应于图7中的红色光斑311。第一激光光源10的第二激光芯片G11、G12、G13出射的绿色激光入射至合光棱镜30后被第一合光面H10的第二合光区域H12反射，其出射的光斑分别对应于图7中的绿色光斑321、322、323。第一激光光源10的第三激光芯片B11、B12出射的蓝色激光入射至合光棱镜30后被第一合光面H10的第三合光区域H13反射，其出射的光斑分别对应于图7中的蓝色光斑333、334。

第二激光光源20的第一激光芯片R21和R22出射的红色激光入射至合光棱镜30后被第二合光面H20的第一合光区域H21反射，出射的光斑对应于图7中的红色光斑314；第二激光光源20的第一激光芯片R23和R24出射的红色激光入射至合光棱镜30后被第二合光面H20的第一合光区域H21反射，出射的光斑对应于图7中的红色光斑313。第二激光光源20的第二激光芯片G21、G22、G23出射的绿色激光入射至合光棱镜30后被第二合光面H20的第二合光区域H22反射，其出射的光斑分别对应于图7中的绿色光斑326、325、324。第二激光光源20的第三激光芯片B21、B22出射的蓝色激光入射至合光棱镜30后被第二合光面H20第二合光区域H23反射，其出射的光斑分别对应于图7中的蓝色光斑332、331。

从各激光光源出射的不同颜色激光经合光棱镜中对应的合光区域的反射后出射，出射光源装置的蓝色和绿色激光光斑中心可以分别与对应位置的红色激光光斑的中心基本重合，并且各光斑呈对称分布，因此可以达到较好的合光效果，减少由于不同颜色激光发散角不同而引发的光斑不均匀的现象。

如图3所示，本实用新型的一些实施例中，投影设备中还可以包括第一相位延迟膜41和第二相位延迟膜42，其中，第一相位延迟膜41位于第一激光光源10中的多个第二激光芯片、第三激光芯片和合光棱镜30之间，第二相位延迟膜42位于第二激光光源20中的多个第二激光芯片、第三激光芯片和合光棱镜30之间。在具体实施时，第一相位延迟膜41和第二相位延迟膜42均可以采用二分之一波片，从而第一相位延迟膜41和第二相位延迟膜42可以使入射光线的相位延迟π。

在投影设备中设置第一相位延迟膜41和第二相位延迟膜42可以将多个第二激光芯片出射的绿色激光和多个第三激光芯片出射的蓝色激光的偏振状态调整为与多个第一激光芯片出射的红色激光偏振状态一致，由于激光光源出射的绿色激光和蓝色激光为s光，出射的红色激光为p光，而p光相对来说其反射率更低，将各激光光源出射的光线均转换为p光，可以使投影光线被投射至投影屏幕时屏幕增益更高，达到更好的投影显示效果。

本实用新型实施例中第一相位延迟膜41可以贴附于合光棱镜30的第一侧面S1上，第二相位延迟膜42可以贴附于合光棱镜30的第二侧面S2上，从而可以减少其占用的空间，有利于减小投影设备的体积。

图8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9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10为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图之三。

如图8～图10所示，投影设备中还可以包括照明系统50、投影镜头60和扩散元件70。

照明系统50位于合光棱镜30的出光侧，照明系统50中可以包括匀光部件、透镜组和光调制部件等。

具体来说，匀光部件可以采用光导管51或者复眼透镜组52等，匀光部件51可以对入射光线进行整形和匀化。在本实用新型的一些实施例中，当匀光部件采用光导管51时，投影设备中还可以包括聚焦透镜80，聚焦透镜80位于合光棱镜30和光导管51之间，聚焦透镜80可以对合光棱镜的出射光进行会聚，使之满足后续光学部件的出射条件。

透镜组中透镜的数量、种类以及排布方式可以根据具体使用需求进行光学设计得到，图8～图10中仅示出了位于光调制部件53出光侧的棱镜组T，在具体实施时，棱镜组T可以为全反射(TIR)棱镜组，棱镜组T可以调节入射光的方向使之以设定角度入射至光调制部件53中。

光调制部件53位于匀光部件的出光侧，用于调制入射光线。光调制部件53可以采用DMD芯片，DMD芯片由成千上万个微镜片组成，微镜片是精密、微型的反射镜，每一个微镜片可以控制投影平面的一个像素，DMD芯片中的每个微镜片可以倾斜为开或者关状态，各微镜片在数字驱动信号的控制下可以被其下方的转动装置带动，并以很快的速度调整其角度与方向，入射至处于开态的微镜片表面的光线被反射至投影镜头60中。

本实用新型实施例在此对照明系统50中的组成部件的数量、种类和排布方式不做限定。

投影镜头60位于照明系统50的出光侧，用于进行投影成像，投影镜头60的具体结构可以根据实际使用需求进行光学设计得到，本实用新型实施例对此不做限定。

本实用新型实施例中在合光棱镜30和照明系统50之间还可以设置扩散元件70，扩散元件70可以包括扩散膜71和/或扩散轮72。其中，扩散膜71贴附于合光棱镜30的出光面S3上，扩散轮72位于合光棱镜30与照明系统50之间，参照图9，当匀光部件采用光导管51时，扩散轮72可以设置于聚焦透镜80和光导管51之间；参照图10，当匀光部件采用复眼透镜组52时，扩散轮72可以设置于合光棱镜30和复眼透镜组52之间。在投影设备中设置扩散元件可以进一步匀化光线，同时还具有消散斑的作用，有助于使投影设备的出射光更为均匀。将扩散膜直接贴附于合光棱镜上，此时合光棱镜可以同时兼容常规合光装置中二向色片、波片和扩散片的功能，可以使光源装置的结构更紧凑，有助于减小投影设备的体积。

本实用新型实施例还提供一种投影系统，包括上述的任意一种投影设备和位于投影设备出光侧的投影屏幕，本实用新型实施例主要可以应用于激光电视系统中，其投影屏幕可以采用抗光屏幕，抗光屏幕可以抵抗环境光的影响从而提升观影效果。

根据第一实用新型构思，投影设备中的光源装置中两个激光光源相对设置，在二者之间设置棱镜合光，可以满足投影光源的散热排布需求和提高光源装置的结构紧凑性。

根据第二实用新型构思，对应每个激光光源在合光棱镜中设置合光面，根据激光光源出射不同颜色激光的区域对合光面进行分区镀膜形成合光区域，每个合光区域可以反射一种颜色的激光，从各激光光源出射的不同颜色激光经合光棱镜中对应的合光区域的反射后出射，出射光源装置的蓝色和绿色激光光斑中心可以分别与对应位置的红色激光光斑的中心基本重合，并且各光斑呈对称分布，因此可以达到较好的合光效果，减少由于不同颜色激光发散角不同而引发的光斑不均匀的现象。

根据第三实用新型构思，在激光光源出射蓝色激光和绿色激光的区域设置相位延迟膜，可以将激光光源中多个第二激光芯片出射的绿色激光和多个第三激光芯片出射的蓝色激光的偏振状态调整为与多个第一激光芯片出射的红色激光偏振状态一致，可以使投影光线被投射至投影屏幕时屏幕增益更高，达到更好的投影显示效果。

根据第四实用新型构思，相位延迟膜贴附于其对应位置的合光棱镜的表面上，可以减少占用的空间，有利于减小投影设备的体积。

根据第五实用新型构思，在合光棱镜和照明系统之间设置扩散元件，扩散元件包括扩散膜和/或扩散轮，在投影设备中设置扩散元件可以进一步匀化光线，同时还具有消散斑的作用，有助于使投影设备的出射光更为均匀。

根据第六实用新型构思，将扩散膜直接贴附于合光棱镜上，此时合光棱镜可以同时兼容常规合光装置中二向色片、波片和扩散片的功能，可以使光源装置的结构更紧凑，有助于减小投影设备的体积。

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：

两个激光光源，包括相对设置的第一激光光源和第二激光光源，所述激光光源用于出射三种不同颜色的激光；

合光棱镜，位于两个所述激光光源之间；

所述合光棱镜包括：第一合光面、第二合光面和出光面；所述第一合光面和所述第二合光面相互交叉且呈设定夹角设置；所述第一合光面与所述第一激光光源的出光面呈设定夹角设置，用于接收所述第一激光光源出射的三色激光向所述出光面反射；所述第二合光面与所述第二激光光源的出光面呈设定夹角设置，用于接收所述第二激光光源出射的三色激光向所述出光面反射。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述第一合光面和所述第二合光面均包括第一合光区域、第二合光区域和第三合光区域，所述第一合光区域用于反射一种颜色的激光，所述第二合光区域和所述第三合光区域分别用于反射一种颜色的激光，同时透射其他颜色的激光；所述第一合光区域、所述第二合光区域和所述第三合光区域反射的激光颜色不同。

3.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述第二合光区域和所述第三合光区域均用于反射所述两个激光光源中的其中一个激光光源的激光，透射另一个激光光源的激光；且反射激光和透射激光的颜色不同。

4.如权利要求3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；

所述多个第一激光芯片形成一排，所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片形成一排；各所述第一激光芯片的出光面积大于各所述第二激光芯片的出光面积，各所述第一激光芯片的出光面积大于各所述第三激光芯片的出光面积；

所述第一合光区域位于所述多个第一激光芯片的出光侧，用于反射红色激光；所述第二合光区域位于所述多个第二激光芯片的出光侧，用于反射绿色激光，透射蓝色激光，所述第二合光区域反射的绿色激光和透射的蓝色激光由不同的所述激光光源出射；所述第三合光区域位于所述多个第三激光芯片的出光侧，用于反射蓝色激光，透射绿色激光，所述第三合光区域反射的蓝色激光和透射的绿色激光由不同的所述激光光源出射；

所述第一合光区域的面积均大于所述第二合光区域和所述第三合光区域的面积。

5.如权利要求4所述的投影设备，其特征在于，还包括：

第一相位延迟膜，位于所述第一激光光源中的所述多个第二激光芯片、所述多个第三激光芯片和所述合光棱镜之间；

第二相位延迟膜，位于所述第二激光光源中的所述多个第二激光芯片、所述多个第三激光芯片和所述合光棱镜之间；

所述第一相位延迟膜和所述第二相位延迟膜均用于使入射光线的相位延迟π；

所述第一相位延迟膜和所述第二相位延迟膜用于将所述多个第二激光芯片和所述多个第三激光芯片出射光的偏振状态调整为与所述多个第一激光芯片出射光的偏振状态一致。

6.如权利要求5所述的投影设备，其特征在于，所述合光棱镜面向所述第一激光光源的侧面为第一侧面，所述合光棱镜面向所述第二激光光源的侧面为第二侧面；所述第一相位延迟膜贴附于所述合光棱镜的第一侧面上；所述第二相位延迟膜贴附于所述合光棱镜的第二侧面上。

7.如权利要求1～6任一项所述的投影设备，其特征在于，所述合光棱镜为四个三角棱镜拼接而成的四棱柱结构，所述四个三角棱镜包括：

第一棱镜，位于靠近所述第一激光光源的一侧；

第二棱镜，位于靠近所述第二激光光源的一侧；

第三棱镜，位于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间；

第四棱镜，位于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间，与所述第三棱镜相对设置；

其中，所述合光棱镜的出光面为所述第四棱镜远离所述第一激光光源和所述第二激光光源一侧的表面；所述第一棱镜与所述第三棱镜接触的表面和所述第二棱镜与所述第四棱镜接触的表面构成所述第一合光面；所述第二棱镜与所述第三棱镜接触的表面和所述第一棱镜与所述第四棱镜接触的表面构成所述第二合光面。

8.如权利要求1～6任一项所述的投影设备，其特征在于，还包括：

照明系统，位于所述合光棱镜的出光侧，所述照明系统包括匀光部件和光调制部件；所述匀光部件用于对入射光线进行整形和匀化；所述光调制部件位于所述匀光部件的出光侧，所述光调制部件用于调制入射光线；

投影镜头，位于所述照明系统的出光侧，用于投影成像；

扩散元件，位于所述合光棱镜与所述照明系统之间；所述扩散元件包括扩散膜和/或扩散轮；所述扩散膜贴附于所述合光棱镜的出光面上；所述扩散轮位于所述合光棱镜与所述照明系统之间。

9.如权利要求8所述的投影设备，其特征在于，所述匀光部件为光导管，所述投影设备还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述合光棱镜和所述光导管之间；所述扩散轮位于所述聚焦透镜与所述光导管之间；

或者，所述匀光部件为复眼透镜组，所述扩散轮位于所述合光棱镜与所述复眼透镜组之间。

10.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的投影设备以及位于所述投影设备出光侧的投影屏幕。