WO2023184984A1 - 激光投影设备 - Google Patents

Abstract

一种激光投影设备，包括光源、光机以及镜头。所述光源包括至少一个激光器、至少一个合光镜组以及第一反射镜。所述至少一个合光镜组被配置为将所述至少一个激光器发出的不同颜色的激光光束进行合束。所述第一反射镜被配置为将经所述至少一个合光镜组合束后的激光光束反射至所述光机。所述光机包括匀光组件、分光组件以及液晶附硅。所述镜头包括多个光学镜片。所述至少一个合光镜组和所述第一反射镜的排布方向、平行于所述多个光学镜片的排布方向。所述匀光组件和所述分光组件的排布方向、垂直于所述多个光学镜片的排布方向。

Description

激光投影设备

本申请要求于2022年03月30日提交的、申请号为202210332246.3的中国专利申请的优先权；2022年03月30日提交的、申请号为202210334549.9的中国专利申请的优先权；2022年03月31日提交的、申请号为202220740743.2的中国专利申请的优先权；2022年05月27日提交的、申请号为202210594787.3的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开涉及激光投影技术领域，尤其涉及一种激光投影设备。

背景技术

随着光电技术的发展，消费者对于激光投影设备的投影画面的要求越来越高。目前，为了保证投影画面的显示亮度，通常采用激光器为激光投影设备提供照明光束。激光器发出的激光光束具有单色性好、亮度高等特点，是较为理想的光源。

发明内容

提供一种激光投影设备。所述激光投影设备包括光源、光机以及镜头。所述光源被配置为发出照明光束。所述光机被配置为将所述光源发出的照明光束进行调制以获得投影光束。所述镜头被配置为将所述投影光束进行成像。所述光源包括至少一个激光器、至少一个合光镜组以及第一反射镜。所述至少一个激光器被配置为发出不同颜色的激光光束。所述至少一个合光镜组位于所述至少一个激光器的出光侧。所述至少一个合光镜组被配置为将所述至少一个激光器发出的不同颜色的激光光束进行合束。所述第一反射镜被配置为将经所述至少一个合光镜组合束后的激光光束反射至所述光机。所述至少一个合光镜组和对应的激光器的排布方向、垂直于所述至少一个合光镜组和所述第一反射镜的排布方向。所述光机包括匀光组件、分光组件以及液晶附硅。所述匀光组件被配置为匀化所述第一反射镜反射的激光光束。所述分光组件被配置为将经所述匀光组件匀化后的激光光束出射至所述液晶附硅。所述液晶附硅被配置为将入射至所述液晶附硅的激光光束调制成所述投影光束。所述镜头包括多个光学镜片。所述至少一个合光镜组和所述第一反射镜的排布方向、平行于所述多个光学镜片的排布方向。所述匀光组件和所述分光组件的排布方向、垂直于所述多个光学镜片的排布方向。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。然而，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例的一种激光投影设备的结构图；

图2为根据一些实施例的一种激光投影设备的光路图；

图3为根据一些实施例的一种激光器的结构图；

图4为根据一些实施例的一种光源的光路图；

图5为根据一些实施例的激光投影设备中光机和镜头的光路图；

图6为根据一些实施例的另一种激光投影设备的光路图；

图7为根据一些实施例的又一种激光投影设备的光路图；

图8为图7中的光机和镜头的结构图；

图9为根据一些实施例的激光投影设备中光机和镜头的结构图；

图10为图9中光机的部分结构的分解图；

图11为根据一些实施例的光机中基座、安装壳以及液晶附硅的结构图；

图12为根据一些实施例的光机中基座、安装壳以及液晶附硅的另一种结构图；

图13为根据一些实施例的另一种光机的分解图；

图14为根据一些实施例的又一种光机的分解图；

图15为根据一些实施例的一种补偿片的结构图；

图16为根据一些实施例的一种光机的结构图；

图17为根据一些实施例的光机中安装架和补偿片的结构图；

图18为根据一些实施例的另一种光机的结构图；

图19为根据一些实施例的又一种光机的结构图；

图20为根据一些实施例的又一种光机的结构图；

图21为根据一些实施例的另一种激光投影设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

以下，术语“第一”、“第二”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该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时，可能使用了“连接”及其衍伸的表达。术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

如本文所使用的那样，“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。

如本文所使用的那样，“平行”、“垂直”、“相等”包括所阐述的情况以及与所阐述的情况相近似的情况，该相近似的情况的范围处于可接受偏差范围内，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。

通常，激光投影设备包括光源、光机和镜头。光机包括匀光部件、中继镜组、分色镜组、反射镜组、液晶附硅(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)、偏振分光棱镜组和呈X型的合光镜。匀光部件被配置为匀化光源发出的照明光束。分色镜组被配置为对入射至分色镜组的光束按照颜色分为不同的激光光束。经过所述分色镜组后的不同颜色的激光光束通过反射镜组分别入射至不同的液晶附硅。不同的液晶附硅分别对不同颜色的激光光束进行调制，经液晶附硅调制后的各激光光束入射至X型合光镜，X型合光镜将各激光光束合束以形成白光，然后通过镜头将合束后的白光投射到屏幕上成像。然而，该激光投影设备所包含的光学器件较多，激光投影设备的体积较大，不便于激光投影设备的小型化。

为了解决上述问题，本公开一些实施例提供了一种激光投影设备1。

图1为根据一些实施例的一种激光投影设备的结构图。图2为根据一些实施例的一种激光投影设备的光路图。如图1和图2所示，激光投影设备1包括光源10、光机20和镜 头30。光源10被配置为发出照明光束(激光光束)。光机20被配置为利用图像信号对光源10发出的照明光束进行调制以获得投影光束。镜头30包括多个光学镜片301(如图2所示)，且镜头30被配置为将投影光束投射在屏幕或墙壁上成像。

光机20的一端与光源10连接，光机20的另一端与镜头30连接。光源10的长度方向(如图1中的第二方向Y)与镜头30的长度方向(如图1中的第二方向Y)平行，且光源10以及镜头30的长度方向分别与光机20的长度方向(如图1中的第一方向X)垂直。第一方向X垂直于第二方向Y。这样，光源10、光机20和镜头30的排布紧凑，激光投影设备1在第一方向X以及第二方向Y上的尺寸较小，从而激光投影设备1的整体体积较小。

在一些实施例中，如图2所示，光源10包括激光器101、合光镜组102和第一反射镜103。激光器101和合光镜组102沿第一方向X依次排布，且合光镜组102和第一反射镜103沿第二方向Y依次排布。激光器101被配置为发出多种不同颜色的激光光束。合光镜组102位于激光器101的出光侧，且被配置为将多种不同颜色的激光光束进行合束，并将合束后的激光光束出射至第一反射镜103。第一反射镜103被配置为将经合光镜组102合束后的激光光束反射至光机20。

图3为根据一些实施例的一种激光器的结构图。在一些实施例中，如图3所示，激光器101为多芯片激光二极管(Multi-Chip Laser Diode，MCL)型的激光器。激光器101的出光面120包括第一出光区121、第二出光区122以及第三出光区123。在图3中，为便于区分，各出光区以虚线进行分隔。第一出光区121、第二出光区122和第三出光区123可以沿第二方向Y依次排布。第一出光区121被配置为出射第一颜色激光光束；第二出光区122被配置为出射第二颜色激光光束；第三出光区123被配置为出射第三颜色激光光束。第一颜色激光光束、第二颜色激光光束和第三颜色激光光束合束形成白光。

在一些实施例中，第一颜色激光光束为蓝色激光光束，第二颜色激光光束为绿色激光光束，第三颜色激光光束为红色激光光束。或者，第一颜色激光光束为青色激光光束，第二颜色激光光束为黄色激光光束，第三颜色激光光束为品红色激光光束。本公开对第一颜色激光光束、第二颜色激光光束和第三颜色激光光束的颜色不做限定，只要第一颜色激光光束、第二颜色激光光束和第三颜色激光光束能够混合形成白光即可。

在一些实施例中，第一颜色激光光束、第二颜色激光光束以及第三颜色激光光束分别为线偏振光。第一颜色激光光束和第二颜色激光光束的偏振方向相同，且第一颜色激光光束以及第二颜色激光光束的偏振方向、与第三颜色激光光束的偏振方向垂直。例如，在第一颜色激光光束为蓝色激光光束、第二颜色激光光束为绿色激光光束，第三颜色激光光束为红色激光光束的情况下，蓝色激光光束和绿色激光光束为S偏振光，红色激光光束为P偏振光，P偏振光的偏振方向垂直于S偏振光的偏振方向。

本公开的一些实施例主要以激光器101同时发出蓝色激光光束、绿色激光光束和红色激光光束为例进行说明。当然，激光器101也可以分时发出激光光束。

在一些实施例中，光源10可以包括多个激光器101和多个合光镜组102，且多个激光器101与多个合光镜组102对应。激光器101与对应的合光镜组102的排布方向(如第一方向X)、垂直于多个合光镜组102与第一反射镜103的排布方向(如第二方向Y)。多个合光镜组102中的任意一个在垂直于第二方向Y的平面上的正投影、与其他合光镜组102在垂直于第二方向Y的平面上的正投影至少部分不重合。

例如，如图2所示，多个激光器101包括第一激光器101A和第二激光器101B，多个合光镜组102包括第一合光镜组102A和第二合光镜组102B。第一合光镜组102A位于第一激光器101A的出光侧，第一激光器101A和第一合光镜组102A的排布方向、垂直于第一合光镜组102A和第一反射镜103的排布方向。第二合光镜组102B位于第二激光器101B的出光侧，第二激光器101B和第二合光镜组102B的排布方向、垂直于第二合光镜组102B和第一反射镜103的排布方向。在垂直于第二方向Y的平面上，第一合光镜组102A的正投影、与第二合光镜组102B的正投影至少部分不重合。

需要说明的是，图2中以光源10包括两个激光器101和两个合光镜组102为例进行说明。当然，光源10也可以包括三个、四个或更多个激光器101以及合光镜组102，本公 开对此不做限定。

在一些实施例中，合光镜组102包括多个子合光镜1020，且多个子合光镜1020沿第二方向Y依次排布，以将激光器101发出的多种颜色的激光光束合束。例如，如图2所示，第一合光镜组102A包括第一子合光镜1021、第二子合光镜1022和第三子合光镜1023，第二合光镜组102B包括第四子合光镜1024、第五子合光镜1025和第六子合光镜1026。在垂直于第二方向Y的平面上，第一子合光镜1021的正投影、第二子合光镜1022的正投影以及第三子合光镜1023的正投影至少部分重合，且第四子合光镜1024的正投影、第五子合光镜1025的正投影以及第六子合光镜1026的正投影至少部分重合。

在第一激光器101A和第二激光器101B发出红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束的情况下，第一子合光镜1021以及第四子合光镜1024分别与对应的激光器101的第一出光区121对应，第二子合光镜1022以及第五子合光镜1025分别与对应的激光器101的第二出光区122对应，第三子合光镜1023以及第六子合光镜1026分别与对应的激光器101的第三出光区123对应。每个出光区发出的激光光束可以入射至对应的子合光镜1020，且每个子合光镜1020可以反射对应的出光区发出的激光光束。

例如，第一子合光镜1021以及第四子合光镜1024将对应的激光器101的第一出光区121发出的蓝色激光光束反射至第一反射镜103，第二子合光镜1022以及第五子合光镜1025将对应的激光器101的第二出光区122发出的绿色激光光束反射至第一反射镜103，第三子合光镜1023以及第六子合光镜1026将对应的激光器101的第三出光区123发出的红色激光光束反射至第一反射镜103。

在一些实施例中，第一子合光镜1021和第四子合光镜1024可以为反射所有颜色的激光光束的反射镜，或者，可以为反射蓝色激光光束且透射其他颜色的激光光束的二向色镜。第二子合光镜1022和第五子合光镜1025可以为反射绿色激光光束且透射其他颜色的激光光束的二向色镜。第三子合光镜1023和第六子合光镜1026可以为反射红色激光光束且透射其他颜色的激光光束的二向色镜。

图4为根据一些实施例的一种光源的光路图。在一些实施例中，如图4所示，光源10还包括第一偏振转换部件104和第二偏振转换部件105。

第一偏振转换部件104位于第一激光器101A和第一合光镜组102A之间，且与第一子合光镜1021以及第二子合光镜1022对应。例如，第一偏振转换部件104的一部分位于第一激光器101A和第一子合光镜1021之间，第一偏振转换部件104的另一部分位于第一激光器101A和第二子合光镜1022之间。第一偏振转换部件104被配置为改变入射至第一偏振转换部件104的激光光束的偏振方向。

第二偏振转换部件105位于第二激光器101B和第二合光镜组102B之间，且与第四子合光镜1024以及第五子合光镜1025对应。例如，第二偏振转换部件105的一部分位于第二激光器101B和第四子合光镜1024之间，第二偏振转换部件105的另一部分位于第二激光器101B和第五子合光镜1025之间。第二偏振转换部件105被配置为改变入射至第二偏振转换部件105的激光光束的偏振方向。

第一偏振转换部件104将第一激光器101A发出的蓝色激光光束和绿色激光光束由S偏振光转换为P偏振光。经过第一偏振转换部件104后的两种颜色的激光光束分别入射至第一子合光镜1021和第二子合光镜1022，并经第一子合光镜1021和第二子合光镜1022反射至第一反射镜103。第一激光器101A发出的红色激光光束(P偏振光)经第三子合光镜1023直接反射至第一反射镜103。第二激光器101B发出的三种颜色的激光光束的光路与第一激光器101A类似，此处不再赘述。

当三种颜色的激光光束经过合光镜组102入射至第一反射镜103时，入射至第一反射镜103的蓝色激光光束以及绿色激光光束的偏振方向、与红色激光光束的偏振方向相同。这样，通过采用相同偏振方向的激光光束形成投影画面，可以避免由于光学透镜对于不同偏振光的透射率和反射率不同，导致形成的投影画面存在色块的问题。

在一些实施例中，第一偏振转换部件104和第二偏振转换部件105可以为半波片。

通常，光机20使用偏光转换系统(Polarization Conversion System，PCS)进行激光光 束的偏振转换。激光光束在经偏光转换系统进行偏振转换的过程中，激光光束经过的光学元件较多，光损失较大。然而，在本公开一些实施例中，通过在光源10中设置半波片以改变激光光束的偏振方向，可以减小光学元件的数量，有效地提高偏振转换的效率，也利于减小光机20的体积。

在一些实施例中，如图4所示，光源10还包括第四透镜106、第五透镜107和匀光部件108。第一反射镜103、第四透镜106、匀光部件108和第五透镜107沿第一方向X依次排布，且匀光部件108位于第四透镜106和第五透镜107之间。第四透镜106被配置为将第一反射镜103反射的激光光束进行扩散，并将扩散的激光光束出射至匀光部件108。匀光部件108被配置为对扩散的激光光束进行匀化，并将匀化后的激光光束出射至第五透镜107。第五透镜107被配置为将匀化后的激光光束进行会聚，使激光光束成为平行光束，并将该平行光束出射至光机20。

例如，匀光部件108为扩散片。第四透镜106为平凹透镜。该平凹透镜的凹面靠近第一反射镜103，且朝向远离第一反射镜103的方向凹陷。第五透镜107为平凸透镜或者超球镜片。该平凸透镜的凸面靠近第一反射镜103，且朝向靠近第一反射镜103的方向凸起。

在一些实施例中，如图2所示，光机20包括匀光组件201、分光组件202和液晶附硅203。匀光组件201和分光组件202沿第一方向X依次排布，且分光组件202和液晶附硅203沿第二方向Y依次排布。匀光组件201被配置为匀化第一反射镜103反射的激光光束，并将匀化后的激光光束出射至分光组件202。分光组件202被配置为将入射至分光组件202的激光光束出射至液晶附硅203。液晶附硅203被配置为将入射至液晶附硅203的激光光束调制成投影光束。

在一些实施例中，如图2所示，匀光组件201包括光导管201A或复眼透镜中的至少一个。光导管201A(或复眼透镜)被配置为匀化入射至光导管201A(或复眼透镜)的激光光束。

例如，光导管201A包括第一光导管或第二光导管。所述第一光导管是一种由四片呈平面状的反射片拼接而成的管状器件，且所述第一光导管的内部中空。激光光束在所述第一光导管内部多次反射，从而被匀化。所述第二光导管可以为石英材质，且呈实心。所述第二光导管通过使激光光束在所述第二光导管的内部全反射，以传输和匀化该激光光束。需要说明的是，激光光束经光导管201A匀化后，该激光光束的光斑的形状与光导管201A的出光口的形状相匹配。如，光导管201A的出光口呈矩形，则从光导管201A出射的激光光束的光斑的形状呈矩形，且该光斑具有长边和短边。图2以匀光组件201仅包括光导管201A为例进行示意。

所述复眼透镜包括衬底和多个微透镜。所述衬底可以采用玻璃衬底。所述多个微透镜阵列排布、且位于所述衬底的表面上。例如，所述衬底的靠近光源10的表面为入光面，所述衬底的远离光源10的表面为出光面。所述多个微透镜分别设置在所述衬底的入光面以及出光面上。所述衬底的入光面上的多个微透镜、与所述衬底的出光面上的多个微透镜对应，且所述衬底的入光面上的微透镜的形状和大小、与在出光面上对应的微透镜的形状和大小相同。

例如，所述衬底的入光面上的多个微透镜、以及所述衬底的出光面上的多个微透镜可以为球面凸透镜或非球面凸透镜。这样，所述衬底的入光面上的多个微透镜可以将入射至所述复眼透镜的激光光束的光斑分割成多个光斑，然后通过所述衬底的出光面上的多个微透镜使所述多个光斑互相重叠，从而匀化入射至所述复眼透镜的激光光束(如第一激光器101A和第二激光器101B发出的激光光束)。

图5为根据一些实施例的激光投影设备中光机和镜头的光路图。图6为根据一些实施例的另一种激光投影设备的光路图。

在一些实施例中，分光组件202包括偏振分光棱镜(Polarization Beam Splitter，PBS)。例如，如图5和图6所示，分光组件202包括第一直角棱镜2021、第二直角棱镜2022和第一偏振分光膜2023。第一偏振分光膜2023位于第一直角棱镜2021的斜面和第二直角棱镜2022的斜面之间。第一直角棱镜2021相对于第二直角棱镜2022更靠近匀光组件201， 且第二直角棱镜2022的斜面朝向液晶附硅203的出光面A1以及匀光组件201。这样，第一直角棱镜2021和第二直角棱镜2022可以遮挡液晶附硅203的出光面A1，避免外界中的灰尘粘附在液晶附硅203的出光面A1上，提高了激光投影设备1显示的投影画面的质量。

第一直角棱镜2021和第二直角棱镜2022可以采用高精度直角棱镜。第一直角棱镜2021和第二直角棱镜2022的斜面固定连接(如胶合)，且第一偏振分光膜2023设置在第一直角棱镜2021或第二直角棱镜2022的斜面上。并且，第一直角棱镜2021和第二直角棱镜2022的折射率大于预设阈值，如，第一直角棱镜2021和第二直角棱镜2022的折射率大于1.65，从而形成上述偏振分光棱镜。需要说明的是，图5和图6以分光组件202采用所述偏振分光棱镜为例进行说明。

在一些实施例中，所述偏振分光棱镜被配置为反射P偏振光，且透射S偏振光。例如，如图5和图6所示，经匀光组件201匀化后的激光光束中的P偏振光入射至所述偏振分光棱镜，并经所述偏振分光棱镜中的第一偏振分光膜2023反射至液晶附硅203。液晶附硅203将该P偏振光调制成S偏振光后将该S偏振光反射至所述偏振分光棱镜，该S偏振光透过所述偏振分光棱镜透射至镜头30。需要说明的是，所述偏振分光棱镜也可以被配置为反射S偏振光，且透射P偏振光，本公开对此不作限定。

图7为根据一些实施例的又一种激光投影设备的光路图。图8为图7中的光机和镜头的结构图。

在一些实施例中，如图7和图8所示，分光组件202包括分光镜片2024。分光镜片2024包括基板以及第二偏振分光膜。所述第二偏振分光膜设置在所述基板上，且朝向液晶附硅203的出光面A1以及镜头30。分光镜片2024被配置为透过入射至分光镜片2024的P偏振光，并反射入射至分光镜片2024的S偏振光。

例如，分光镜片2024为线栅偏振分光镜(Wire-grid Polarization Beam Splitter，Wire-grid PBS)。所述线栅偏振分光镜与液晶附硅203的出光面A1之间的夹角可以为45°。经匀光组件201匀化后的激光光束中的P偏振光入射至所述线栅偏振分光镜，并透过所述线栅偏振分光镜入射至液晶附硅203。该P偏振光经液晶附硅203调制后变为S偏振光，并经液晶附硅203反射至所述线栅偏振分光镜。经液晶附硅203反射的S偏振光通过所述线栅偏振分光镜以45°的角度反射至镜头30。

需要说明的是，分光镜片2024也可以透射S偏振光，反射P偏振光，且分光镜片2024与液晶附硅203的出光面A1之间的夹角也可以为锐角或钝角，本公开对此不作限定。

在一些实施例中，光机20包括单片液晶附硅203。液晶附硅203具有液晶层，通过控制所述液晶层两侧的电压可以改变入射光的偏振方向。

例如，当P偏振光照射在液晶附硅203上时，在驱动电路的控制下，若液晶附硅203的液晶层两侧的电压为0，则入射至液晶附硅203的P偏振光经过所述液晶层时偏振方向不偏转，该P偏振光入射至液晶附硅203底部后被液晶附硅203反射。经液晶附硅203反射的激光光束仍是P偏振光，且该P偏振光沿原光路返回。若液晶附硅203的液晶层两侧存在一定电压时，则入射至液晶附硅203的P偏振光经过所述液晶层时偏振方向发生偏转，入射至液晶附硅203底部后沿原光路被液晶附硅203反射。经液晶附硅203反射的激光光束变为S偏振光，该S偏振光可以通过分光组件202入射至镜头30，以进行投影成像。

在一些实施例中，入射至液晶附硅203上的激光光束形成的光斑的长边与液晶附硅203的长边对应，且该光斑的短边与液晶附硅203的短边对应。由于液晶附硅203通常呈矩形，因此，入射至液晶附硅203的激光光束的光斑形状也需要呈矩形，以使激光光束的光斑形状与液晶附硅203的形状相匹配，从而提高液晶附硅203对激光光束的调制效率。

在一些实施例中，如图5和图6所示，分光组件202以及液晶附硅203的排布方向、与镜头30中的多个光学镜片301的排布方向平行，且液晶附硅203的出光面A1朝向多个光学镜片301。例如，如图5和图6所示，分光组件202和液晶附硅203的排布方向平行于第二方向Y，且镜头30的多个光学镜片301的排布方向也平行于第二方向Y。

在这种情况下，光源10发出的激光光束经合光镜组102合束后入射至第一反射镜103，并经第一反射镜103反射至光机20中的匀光组件201。经匀光组件201匀化后的激光光束 入射至分光组件202。此时，分光组件202(如所述偏振分光棱镜)被配置为将匀光组件201匀化后的激光光束反射至液晶附硅203，并将经液晶附硅203调制后的所述投影光束透射至镜头30。这样，在激光投影设备1的整体体积较小的情况下，激光投影设备1仍可以正常显示投影画面。

当然，在一些实施例中，分光组件202以及液晶附硅203的排布方向、也可以与镜头30中的多个光学镜片301的排布方向垂直。

在一些实施例中，如图7和图8所示，光机20还包括第二反射镜205。第二反射镜205位于匀光组件201和分光组件202之间，且第二反射镜205被配置为将匀光组件201匀化后的激光光束反射至分光组件202。第二反射镜205、分光组件202以及液晶附硅203的排布方向、与多个光学镜片301的排布方向垂直。

例如，如图8所示，第二反射镜205、分光组件202和液晶附硅203沿第三方向Z依次排布，多个光学镜片301沿第二方向Y排布，并且匀光组件201和第二反射镜205沿第一方向X排布。第三方向Z垂直于第一方向X以及第二方向Y形成的平面。需要说明的是，图7和图8以分光组件202包括分光镜片2024为例进行说明。

在此情况下，光源10发出的激光光束经合光镜组102合束后入射至第一反射镜103，并经第一反射镜103反射至光机20中的匀光组件201。经匀光组件201匀化后的激光光束经第二反射镜205反射至分光组件202(如分光镜片2024)，分光组件202被配置为透射匀光组件201匀化后的激光光束，并将经液晶附硅203调制后的投影光束反射至镜头30。

在一些实施例中，液晶附硅203的长边2030与镜头30中的多个光学镜片301的排布方向垂直。例如，如图8所示，液晶附硅203的长边2030平行于第一方向X。这样，在多个光学镜片301的排布方向上，液晶附硅203和多个光学镜片301可以占据较小的空间，进一步减小激光投影设备1的整体体积。

在一些实施例中，如图6和图8所示，光机20还包括第一透镜206、第二透镜207和第三透镜208。第一透镜206、第二透镜207和第三透镜208设置在匀光组件201和分光组件202之间。例如，如图6所示，第一透镜206、第二透镜207和第三透镜208沿第一方向X依次排布。经匀光组件201匀化后的激光光束依次经过第一透镜206、第二透镜207和第三透镜208入射至分光组件202。

又例如，如图8所示，第二反射镜205位于第二透镜207和第三透镜208之间。第一透镜206、第二透镜207以及第二反射镜205的排布方向(如第一方向X)，垂直于第二反射镜205和第三透镜208的排布方向(如第三方向Z)。经匀光组件201匀化后的激光光束依次经过第一透镜206、第二透镜207入射至第二反射镜205，并经第二反射镜205反射至第三透镜208。

在一些实施例中，如图6所示，第一透镜206具有入光面S1和出光面S2。第一透镜206的入光面S1为平面。第一透镜206的出光面S2为凸面，且第一透镜206的出光面S2朝向远离匀光组件201的方向凸起。第二透镜207具有入光面S3和出光面S4。第二透镜207的入光面S3为平面，第二透镜207的出光面S4为凸面，且第二透镜207的出光面S4朝向远离匀光组件201的方向凸起。第三透镜208具有入光面S5和出光面S6。第三透镜208的入光面S5为凸面，且第三透镜208的入光面S5朝向靠近匀光组件201的方向凸起。第三透镜208的出光面S6为平面。在这种情况下，第一透镜206和第二透镜207可以将激光光束调整为平行光束，然后通过第三透镜208对激光光束进行会聚。

表1第一透镜、第二透镜和第三透镜的曲率半径R和厚度T

表1中的厚度可以指透镜的入光面与出光面的中心点之间的距离，或者，也可以指透镜的入光面与出光面之间的最大厚度。

如表1所示，第一透镜206、第二透镜207和第三透镜208分别具有不同的曲率半径和厚度，在此种情况下，光机20的F数(也称光圈数)的数值可以小于2.3。F数是指光机20的相对孔径的倒数。由于光机20的F数的平方与光机20的光学扩展量的值成反比。因此，通过减小F数，可以增加光机20的光学扩展量，提高激光投影设备1的投影效率。

在一些实施例中，第一透镜206、第二透镜207、第三透镜208、第四透镜106以及第五透镜107可以分别为球面透镜。

在一些实施例中，如图6和图8所示，光机20还包括第一偏光片210和第二偏光片211。第一偏光片210位于分光组件202和镜头30之间。第二偏光片211位于匀光组件201和分光组件202之间。

由于在激光光束的传输过程中，激光光束的偏振方向可能发生改变。因此，当激光光束通过第一偏光片210和第二偏光片211时，第一偏光片210和第二偏光片211可以滤除激光光束中的部分偏振光，提高光机20出射的投影光束的对比度。例如，在光源10发出P偏振光的情况下，当P偏振光在光机20内传输时，P偏振光中的部分激光光束的偏振方向发生改变，第一偏光片210和第二偏光片211可以滤除偏振方向发生改变的激光光束，从而提高P偏振光的纯度。

另外，第一偏光片210还可以与屏幕配合，实现较高的投影效率。如，在屏幕对P偏振光(或S偏振光)的透过率(或反射率)较高的情况下，第一偏光片210可以滤除与P偏振光(或S偏振光)的偏振方向不一致的光束，以提高投影画面的显示效果。

在一些实施例中，如图6和图8所示，光机20还包括振镜212。振镜212位于第一偏光片210和镜头30之间。振镜212被配置为将液晶附硅203出射的投影光束进行角度位移，以使投影光束形成的多幅子图像，并使该多幅子图像进行错位叠加后成像在屏幕上。由于人眼的视觉暂留效果，该多幅子图像的信息可以叠加成为一幅图像信息，因此，人眼感知到的图像细节增加，图像的分辨率也得以提升，从而提高投影画面的分辨率。

在一些实施例中，如图6和图8所示，光机20还包括平板玻璃213。平板玻璃213位于第一偏光片210和振镜212之间。平板玻璃213被配置为匹配镜头30的后焦距，提高镜头30投射的投影画面的显示效果。如，平板玻璃213的不同厚度和材质，可以对应不同镜头30的后焦距。所述后焦距是指镜头30的最后一个光学表面顶点至后方焦点的距离。需要说明的是，该平板玻璃213可以设置，也可以不设置，本公开对此不做限定。

在一些实施例中，如图2所示，镜头30中的多个光学镜片301沿第二方向Y的反方向依次排布。并且，合光镜组102和第一反射镜103的排布方向、平行于多个光学镜片301的排布方向，匀光组件201和分光组件202的排布方向、垂直于多个光学镜片301的排布方向。例如，如图2所示，合光镜组102和第一反射镜103的排布方向为第二方向Y，多个光学镜片301的排布方向为第二方向Y的反方向，匀光组件201和分光组件202的排布方向为第一方向X。

在一些实施例中，如图2所示，光源10中的激光器101以及合光镜组102，与镜头30中的多个光学镜片301可以位于光机20的同一侧。这样，光源10、光机20和镜头30的排布紧凑，可以减小激光投影设备1在第一方向X以及第二方向Y上的尺寸，有利于激光投影设备1的小型化。

在一些实施例中，镜头30可以包括镜头座，镜头30中的光学镜片301包括反射镜以及多个透镜组。所述反射镜以及所述多个透镜组分别设置在所述镜头座内，且所述反射镜位于所述多个透镜组的远离光机20的一侧。每个透镜组可以包括至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜。所述反射镜被配置为将多个透镜组出射的光束反射至屏幕上，以进行投影成像。

在本公开一些实施例中，由于光机20仅采用单片液晶附硅203以对激光光束进行调制，且与单片液晶附硅203相配合的其他光学器件的数量也较少(例如偏振分光棱镜只需要一个)。因此，激光投影设备1的结构紧凑，且整体体积较小。并且，由于光源10中 的合光镜组102和第一反射镜103的排布方向与镜头30中的多个光学镜片301的排布方向平行，且光机20中的匀光组件201以及分光组件202的排布方向、与多个光学镜片301的排布方向垂直。因此，使光源10、光机20和镜头30的排布较为紧凑，激光投影设备1在第一方向X以及第二方向Y上的宽度较小，进一步减小了激光投影设备1的整体体积。

下面详细描述根据本公开一些实施例的光机20中的液晶附硅203的安装结构。

由于在液晶附硅203与光机20的装配过程中，液晶附硅203容易受到压力而损坏。因此，为了解决上述问题，本公开一些实施例提供了一种光机20。

图9为根据一些实施例的激光投影设备中光机和镜头的结构图。图10为图9中光机的部分结构的分解图。如图9和图10所示，除了液晶附硅203以外，光机20还包括光机壳体100、基座200以及安装壳400。

光机壳体100具有开口1001。例如，如图10所示，光机壳体100的朝向基座200的一部分敞开，以形成开口1001。基座200设置在光机壳体100上，且位于开口1001上，以封闭开口1001。基座200包括基座本体2001，安装壳400设置在基座本体2001的靠近开口1001的第一表面D1上。液晶附硅203设置在安装壳400上。例如，液晶附硅203的边缘部分与安装壳400固定连接。液晶附硅203通过安装壳400固定在基座200上，且液晶附硅203与基座200间隔设置。例如，液晶附硅203与第一表面D1之间存在空隙。需要说明的是，液晶附硅203的出光面A1为液晶附硅203的远离基座200的表面。

在本公开一些实施例中，通过设置安装壳400和基座200，可以使液晶附硅203固定在光机壳体100上，且安装壳400可以保护液晶附硅203。并且，由于基座200与液晶附硅203间隔设置，因此，基座200不会对液晶附硅203产生压力，避免液晶附硅203受到压力而损坏，提高了液晶附硅203的可靠性以及使用寿命，提高了激光投影设备1的投影画面的显示效果。

图11为根据一些实施例的光机中基座、安装壳以及液晶附硅的结构图。图12为根据一些实施例的光机中基座、安装壳以及液晶附硅的另一种结构图。

在一些实施例中，如图11和图12所示，基座200还包括支撑柱2002。支撑柱2002设置在第一表面D1上。支撑柱2002的远离基座200的第二表面A2与安装壳400固定连接，以支撑安装壳400，从而将安装壳400以及液晶附硅203设置在基座200上。

在一些实施例中，如图11和图12所示，基座200可以包括多个支撑柱2002。并且，在垂直于第一表面D1的方向上，多个支撑柱2002的高度相同，以避免在安装壳400和液晶附硅203的安装过程中，安装壳400和液晶附硅203相对于第一表面D1倾斜，从而避免液晶附硅203出射的投影光束发生偏移，有效提高激光投影设备1的显示效果。

在一些实施例中，如图11和图12所示，安装壳400包括安装壳本体4002和连接部4001。连接部4001设置在安装壳本体4002上，且连接部4001上设置有第一通孔300A。连接部4001与支撑柱2002对应，且支撑柱2002分别与连接部4001固定连接。

例如，如图11和图12所示，基座200包括第一支撑柱2026、第二支撑柱2027、第三支撑柱2028和第四支撑柱2029，且四个支撑柱2002分别呈圆柱状。安装壳400包括第一连接部4011、第二连接部4012、第三连接部4013和第四连接部4014，且四个连接部4001分别位于安装壳本体4002的边缘拐角处。四个支撑柱2002分别与四个连接部4001固定连接。如图11所示，支撑柱2002设置有第一螺纹孔2007，第一螺钉C1穿过第一通孔300A与支撑柱2002上的第一螺纹孔2007相连，以使支撑柱2002和连接部4001固定连接。当然，安装壳400与基座200也可以采用其他的连接方式(如，卡扣方式)。

需要说明的是，图11和图12以光机20包括四个支撑柱2002和四个连接部4001为例进行说明。当然，光机20也可以包括一个、两个或者更多个支撑柱2002以及连接部4001。

通常，安装壳400采用胶水粘接在基座200上。当液晶附硅203在工作中的温度较高时，胶水可能软化，使得安装壳400与基座200的连接不稳定，导致液晶附硅203的稳定性较差，光机20的可靠性较低。然而，在本公开一些实施例中，安装壳400和基座200通过螺钉连接的方式固定连接，液晶附硅203和基座200之间的稳定性较好。

在一些实施例中，如图11和图12所示，基座200还包括第一定位件2003和第二定 位件2004，且第一定位件2003和第二定位件2004设置在第一表面D1上。第一定位件2003和第二定位件2004设置在支撑柱2002的远离第一表面D1的中心的一侧，且第一定位件2003的长度方向(如图12中的RS方向)与第二定位件2004的长度方向(如图12中的JK方向)相交。并且，第一定位件2003与安装壳400的第一侧面B1抵接，且第二定位件2004与安装壳400的第二侧面B2抵接。第一侧面B1和第二侧面B2为安装壳400的相邻的两个侧面。例如，第一侧面B1和第二侧面B2分别为安装壳400中的一个连接部4001(如图12中的第二连接部4012)的相邻的两个侧面。

这样，第一定位件2003和第二定位件2004可以对安装壳400进行定位，使连接部4001的第一通孔300A与支撑柱2002的第一螺纹孔2007对应，便于液晶附硅203与基座200之间的安装，提高液晶附硅203在基座200上的安装位置的精准度。

在一些实施例中，第一定位件2003、第二定位件2004以及基座200为一体件。或者，第一定位件2003、第二定位件2004和基座200为分体件。如，第一定位件2003以及第二定位件2004可以分别独立设置在基座200上。

在一些实施例中，如图12所示，第一定位件2003和第二定位件2004呈矩形，且第一定位件2003的长度方向与第二定位件2004的长度方向垂直。在此情况下，如图12所示，安装壳400呈矩形，安装壳400中的一个连接部4001(如图12中的第二连接部4012)的相邻的两个侧面互相垂直。

这样，在安装壳400安装到基座200上后，第一侧面B1可以与第一定位件2003的侧面抵接，第二侧面B2可以与第二定位件2004的侧面抵接，从而对安装壳400进行定位。

需要说明的是，第一定位件2003的长度方向与第二定位件2004的长度方向之间的夹角也可以为其他角度，并且，第一定位件2003、第二定位件2004和安装壳400的形状也可以为其他的形状，只要第一定位件2003以及第二定位件2004可以分别与安装壳400的第一侧面B1和第二侧面B2抵接即可，本公开对此不作限定。

以下以第一定位件2003的长度方向与第二定位件2004的长度方向垂直，且安装壳400呈矩形为例进行说明。

在一些实施例中，第一定位件2003和第二定位件2004可以与同一个支撑柱2002固定连接。在这种情况下，只要安装壳400中的一个连接部4001的相邻的两个侧面分别与第一定位件2003以及第二定位件2004抵接，便可以对安装壳400进行定位，以使连接部4001的第一通孔300A与支撑柱2002的第一螺纹孔2007相连通，从而简化安装壳400的安装过程，提高液晶附硅203在光机20中的安装位置的精准度。

例如，如图12所示，第一定位件2003以及第二定位件2004与第二支撑柱2027连接。在此情况下，只要第二连接部4012的相邻的两个侧面(如第一侧面B1和第二侧面B2)分别与第一定位件2003以及第二定位件2004抵接，便可以实现对安装壳400的定位。

图13为根据一些实施例的另一种光机的分解图。

在一些实施例中，如图13所示，基座200还包括第二通孔200A。光机壳体100的靠近基座200的表面设置有第二螺纹孔2008。第二通孔200A与第二螺纹孔2008对应。这样，第二螺钉C2可以穿过第二通孔200A与第二螺纹孔2008连接，以将基座200固定在光机壳体100上，从而将液晶附硅203固定在光机壳体100上。

在一些实施例中，如图13所示，基座200还包括第三定位件2005，且第三定位件2005设置在基座本体2001上。光机20还包括第四定位件2009。第四定位件2009设置在光机壳体100的靠近基座200的表面，且与第三定位件2005对应。如，第三定位件2005和第四定位件2009中的一个为定位柱，另一个为定位孔。这样，通过第三定位件2005和第四定位件2009的配合，便于安装基座200，提高基座200和光机壳体100之间安装的精准度。

需要说明的是，本公开一些实施例以第三定位件2005为定位孔，第四定位件2009为定位柱为例进行说明。当然，第三定位件2005和第四定位件2009也可以为其他的具有定位功能的结构，本公开对此不作限定。

在一些实施例中，如图12和图13所示，光机20还包括供电组件600。供电组件600与液晶附硅203电连接，且供电组件600被配置为向液晶附硅203提供电压，以控制液晶 附硅203中的液晶分子的偏转。

随着激光投影设备1的投影画面的亮度增大，液晶附硅203工作时的温度也越来越高。若不能及时将液晶附硅203工作时产生的热量散出，可能导致液晶附硅203中的温度过高，影响液晶附硅203的使用寿命，以及激光投影设备1的投影画面的显示效果。

为了解决以上问题，在一些实施例中，基座200可以由导热材料制成。

在一些实施例中，如图11和图12所示，基座200还包括导热凸起2006，导热凸起2006设置在第一表面D1上。液晶附硅203的出光面A1在基座本体2001上的正投影、可以与导热凸起2006在基座本体2001上的正投影至少部分重合，且导热凸起2006的远离基座本体2001的第三表面A3与液晶附硅203间隔设置。

这样，在液晶附硅203工作的过程中，液晶附硅203产生的热量可以通过导热凸起2006传导至基座200上，以进行散热，提高了液晶附硅203的散热效率。并且，通过使导热凸起2006与液晶附硅203间隔设置，可以有效避免导热凸起2006对液晶附硅203的压力，提高液晶附硅203的使用寿命与可靠性。

在一些实施例中，在垂直于第一表面D1的方向上，导热凸起2006的高度小于支撑柱2002的高度。这样，当安装壳400与支撑柱2002固定连接时，导热凸起2006可以与安装壳400上的液晶附硅203之间存在一定的间隙。

在一些实施例中，导热凸起2006与液晶附硅203之间的最短距离可以为0.05mm～0.08mm范围内的任一值。例如，第三表面A3与液晶附硅203的靠近导热凸起2006的表面之间的最短距离为0.05mm～0.08mm范围内的任一值。如，第三表面A3与液晶附硅203的靠近导热凸起2006的表面之间的最短距离为0.05mm、0.06mm、0.07mm或0.08mm等。

在一些实施例中，如图11和图12所示，光机20还包括导热介质层500，且导热介质层500设置在第三表面A3上。导热介质层500与液晶附硅203间隔设置。如，导热介质层500与液晶附硅203之间存在一定间隙。导热介质层500被配置为在液晶附硅203的温度大于或等于预设温度阈值的情况下，转变为流体以与液晶附硅203接触。

例如，在液晶附硅203工作的过程中，随着液晶附硅203的温度的升高，导热介质层500在软化和膨胀后与液晶附硅203接触。当液晶附硅203的温度大于或等于所述预设温度阈值时，导热介质层500变为可流动的液体。由于液体的浸润现象，导热介质层500可以与液晶附硅203接触，从而液晶附硅203工作时产生的热量可以通过导热介质层500传导至基座本体2001，并由基座本体2001散热。

所述浸润现象是指当液体与固体接触时，液体将沿固体的表面延伸。当液体与固体的表面之间的夹角为锐角时，液体浸润固体。当液体与固体表面之间的夹角为零时，液体全部延伸到固体的整个表面上。

需要说明的是，不同材料的导热介质层500的所述预设温度阈值不同。导热介质层500在吸收液晶附硅203工作时产生的热量后，导热介质层500由固态变为熔融态，当液晶附硅203的温度达到所述预设温度阈值时，导热介质层500可以变为流体、并与液晶附硅203接触。

这样，液晶附硅203工作时产生的热量可以通过导热介质层500及时传导至导热凸起2006，提高了导热凸起2006对液晶附硅203工作时产生的热量的传导效率。另外，由于导热介质层500与液晶附硅203之间存在一定间隙。因此，导热介质层500不会对液晶附硅203产生压力。并且，流体形态的导热介质层500与液晶附硅203接触后，也不会对液晶附硅203产生较大的压力，可以避免挤压液晶附硅203导致液晶附硅203损坏。在液晶附硅203停止工作后，随着液晶附硅203的温度的降低，导热介质层500由流体变为熔融态，再由熔融态变为固态。在上述过程中，一部分导热介质层500可能粘附在液晶附硅203上，该部分导热介质层500不会对液晶附硅203产生较大的压力。

在一些实施例中，导热介质层500可以通过涂覆(Coating)工艺设置在第三表面A3上。如，该导热介质层500为导热硅脂(也被称为散热膏或者导热膏)。导热硅脂具有导热率高、导热性好、使用温度范围大和稳定性高的特点。当然，导热介质层500也可以采 用其他具有导热性能的材料，本公开对此不作限定。

在一些实施例中，导热介质层500的厚度可以为0.03mm～0.05mm范围内的任一值。例如，导热介质层500的厚度为0.03mm、0.04mm或0.05mm等。

图14为根据一些实施例的又一种光机的分解图。

在一些实施例中，如图14所示，光机20还包括散热组件70，散热组件70包括导热片701、导热管702和散热器703。导热片701与基座本体2001的远离光机壳体100的第四表面A4连接。

例如，导热片701可以与第四表面A4通过粘接或者焊接的方式固定连接。导热管702的一端与导热片701连接，另一端与散热器703连接。散热器703可以为翅片散热器。这样，液晶附硅203工作时产生的热量可以依次通过基座200、导热片701、导热管702和散热器703散出，使得液晶附硅203的温差较小，提高液晶附硅203的使用寿命。

当然，导热片701也可以与第四表面A4通过其他的方式固定连接，本公开对此不作限定。

在一些实施例中，导热管702内可以注入导热液体，该导热液体被配置为以热传导的方式将导热片701上的热量及时传导至散热器703。在散热器703为翅片散热器的情况下，该翅片散热器与空气的接触面积较大，可以通过空气的流动将来自液晶附硅203的热量散发到光机20周围的环境中。散热器703也可以为采用自然对流或者强制对流的铝型材散热器。例如，散热器703为铝插片式散热器、铝铲片式散热器或者铝焊接翅片式散热器。铝型材散热器的散热能力较好，可以将液晶附硅203工作时产生的热量及时散出。

由于液晶附硅203存在一定的预倾角，因此，液晶附硅203反射的投影光束的偏振方向与S偏振光(或P偏振光)的偏振方向存在一定差异，导致激光投影设备1的对比度较低。

为了解决上述问题，在一些实施例中，如图6和图8所示，光机20还包括补偿片209(如，四分之一波片)。补偿片209位于分光组件202和液晶附硅203之间，补偿片209被配置为调整经过液晶附硅203调制后的投影光束的偏振方向，以对液晶附硅203的预倾角进行补偿。这样，经过补偿片209后的投影光束的偏振方向可以与S偏振光(或P偏振光)的偏振方向大致一致，进而提高了光机20的对比度。

图15为根据一些实施例的一种补偿片的结构图。

在一些实施例中，如图8和图15所示，补偿片209与液晶附硅203的出光面A1平行，且补偿片209可以绕垂直于液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L进行旋转。在这种情况下，可以通过旋转补偿片209对液晶附硅203的不同预倾角进行补偿，以提高投影光束的偏振方向的一致性，提高光机20的对比度。需要说明的是，中心轴线L为经过液晶附硅203的中心，且垂直于液晶附硅203的出光面A1的直线。

在一些实施例中，补偿片209绕中心轴线L旋转的角度可以为-10°～+10°范围内的任一值。例如，补偿片209绕中心轴线L沿顺时针方向(如图15中的W方向)旋转的角度为正角度，补偿片209绕中心轴线L沿逆时针方向(如图15中的W方向的反方向)旋转的角度为负角度。

下面详细描述根据本公开一些实施例的补偿片209在光机20中的安装结构。

图16为根据一些实施例的一种光机的结构图。

在一些实施例中，如图16所示，光机20还包括安装槽1004和安装架214。

安装槽1004设置在光机壳体100上，且朝光机壳体100的内部凹陷。开口1001(如图16中虚线框区域)设置在安装槽1004的槽底，且与光机壳体100的内部空间1000连通。

安装架214设置光机壳体100上，且与光机壳体100可转动地连接。安装架214位于液晶附硅203的出光面A1与开口1001之间。补偿片209设置在安装架214上，且与安装架214相连接。安装架214被配置为带动补偿片209绕液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L进行转动。

需要说明的是，在补偿片209旋转过程中，为了使补偿片209的中心与光学设计的中 心对中，安装架214需要绕中心轴线L进行转动，并使补偿片209绕液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L进行转动。所述光学设计的中心可以指液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L所在的方向。所述对中指的是补偿片209的中心与光学设计的中心在垂直于水平面的同一条直线上。

图17为根据一些实施例的光机中安装架和补偿片的结构图。

在一些实施例中，安装架214包括安装板2141和卡扣2143。安装板2141和液晶附硅203位于安装槽1004内，且卡扣2143设置在安装板2141的远离基座200的一侧。补偿片209与卡扣2143卡接，以使补偿片209固定在安装板2141上。例如，如图17所示，安装架214包括三个卡扣2143。三个卡扣2143围绕补偿片209设置，且分别与补偿片209卡接。

在补偿片209采用柔软材质的情况下，通过卡扣的方式将补偿片209固定在安装架214上，可以使补偿片209稳定固定，且可以避免对补偿片209造成损伤。另外，补偿片209设置在安装板2141的远离基座200的一侧，可以避免补偿片209对液晶附硅203的出光面A1造成损伤。

需要说明的是，安装架214也可以包括一个、两个或者更多个卡扣2143，补偿片209也可以固定在安装板2141的靠近基座200的一侧，且补偿片209也可以以点胶(Dispensing)或者其他的方式固定在安装架214上，本公开对此不作限定。

图18为根据一些实施例的另一种光机的结构图。

在一些实施例中，如图17所示，安装架214还包括把手件2142。如图18所示，光机20还包括连接孔1005，且连接孔1005与安装槽1004的槽壁相连通。把手件2142的一端与安装板2141相连，另一端穿过连接孔1005伸出至安装槽1004外。这样，把手件2142可以沿图17或图20中的虚线箭头方向转动以带动安装板2141和补偿片209进行转动。

由于安装架214与基座200之间具有一定的间隙，因此，在补偿片209转动至目标位置后，安装架214可能带动补偿片209发生晃动，影响投影效果。在此情况下，由于补偿片209转动的角度较小，且把手件2142与连接孔1005的孔壁的距离较小。因此，可以采用点胶或者其他的方式将安装架214与连接孔1005的孔壁固定连接，以将补偿片209固定在所述目标位置，从而避免补偿片209的晃动问题，提高投影画面的显示效果。所述目标位置为在补偿片209转动一定角度后，投影光束的偏振方向的一致性较高的位置。

图19为根据一些实施例的又一种光机的结构图。

在一些实施例中，如图18和图19所示，光机20还包括导向件215。导向件215设置在安装槽1004的槽底，且位于安装架214的外侧。导向件215被配置为对安装架214的转动进行导向。

例如，如图19所示，导向件215具有导向面2151。导向面2151为导向件215的靠近补偿片209的侧面。导向面2151呈圆弧形，且导向面2151的圆心位于液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L上。这样，在将安装架214设置在导向件215上后，安装架214上的补偿片209的中心可以直接与所述光学设计中心对中。

安装架214可以在导向面2151上滑动，以带动补偿片209在光机壳体100内转动，从而使得补偿片209转动不同的角度，以对应液晶附硅203的不同的预倾角。

例如，如图19所示，安装板2141的侧面D2中的至少部分呈弧形，且该呈弧形的侧面D2的圆心位于液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L上。这样，安装架214的侧面D2中的至少部分可以与导向件215的导向面2151相对滑动，从而安装架214可以带动补偿片209在光机壳体100上转动，并且补偿片209的中心可以与所述光学设计中心对中。

图20为根据一些实施例的又一种光机的结构图。

在一些实施例中，如图20所示，安装板2141的侧面D2与导向面2151之间存在间隙。该间隙可以为0.010mm～0.020mm范围内的任一值。例如，该间隙为0.010mm、0.013mm、0.015mm、0.017mm或者0.020mm等。这样，安装架214在导向件215之间转动时，受到的阻力较小，便于转动安装架214。

在一些实施例中，光机20可以包括多个导向件215，多个导向件215可以绕安装架 214均匀分布。例如，如图18所示，多个导向件215包括第一导向件215A和第二导向件215B。第一导向件215A和第二导向件215B的排布方向(如图18中的OP方向)与基座200的中心面垂直。基座200的中心面与基座200所在的平面(或水平面)垂直，且基座200的中心面经过基座200的中心。第一导向件215A和第二导向件215B设置在安装架214的两侧。在这种情况下，安装架214可以在多个导向件215之间转动，提高了安装架214带动补偿片209转动时的转动精度。需要说明的是，光机20也可以包括三个、四个或者更多个导向件215，本公开对此不做限定。

在一些实施例中，如图19所示，光机20还包括支撑台216。支撑台216设置在光机壳体100上，且与导向件215连接。如，导向面2151的一部分朝向靠近安装架214的方向凸起以形成支撑台216。支撑台216具有支撑面2160，支撑面2160为支撑台216的靠近基座200的表面，且与导向件215上的导向面2151相连接。安装板2141的远离液晶附硅203的表面中的一部分可以与支撑面2160接触。这样，支撑面2160可以对安装架214进行支撑，以避免安装架214在远离液晶附硅203的方向上移动。

在一些实施例中，如图18所示，基座200与导向件215抵接，例如，基座200与导向件215的靠近基座200的表面D3抵接。

在一些实施例中，在垂直于基座200所在平面的方向上，导向件215的高度可以大于安装板2141的厚度。在这种情况下，当基座200与光机壳体100固定连接时，基座200中的部分可以与导向件215抵接，且安装板2141与基座200之间可以存在一定的间隙，以使基座200不与安装板2141接触，不会对安装架214施加压力，从而安装架214带动补偿片209在光机壳体100上转动的阻力较小。

例如，安装板2141可以呈片状。在垂直于基座200所在平面的方向上，导向件215的高度与安装板2141的厚度之间的差值可以为0.03mm～0.05mm范围内的任一值。例如，该差值为0.03mm、0.04mm或0.05mm。

在一些实施例中，如图18所示，导向件215可以包括凸起结构。该凸起结构朝向靠近液晶附硅203的方向凸起，且呈条状。在将基座200与光机壳体100连接后，基座200中的一部分可以抵接在凸起结构上。该凸起结构可以呈弧形，以对安装架214的转动进行导向。

在本公开一些实施例中，通过设置补偿片209，可以对液晶附硅203调制后的投影光束的偏振方向进行调整，从而对液晶附硅203的预倾角进行补偿，使得经过补偿片209后的投影光束的偏振方向与S偏振光(或P偏振光)一致，提高了激光投影设备1的投影画面的对比度。并且，补偿片209可以绕垂直于液晶附硅203的出光面A1的中心轴线L进行旋转，以对液晶附硅203的不同的预倾角进行补偿，进一步提高了激光投影设备1的投影画面的对比度。

图21为根据一些实施例的另一种激光投影设备的结构图。

在一些实施例中，激光投影设备1为超短焦激光投影设备。镜头30为超短焦投影镜头。镜头30的投射比通常小于0.3，比如0.24。投射比越小，说明在相同投影距离的情况下，激光投影设备1的投影画面越大。投射比小的超短焦镜头在保证投影效果的同时，能够适应较狭窄的空间。这样，该激光投影设备1可以以较小的投射比实现大尺寸的投影显示。例如，如图21所示，激光投影设备1还包括屏幕40。屏幕40设置于镜头30的出光路径上，由镜头30射出的投影光束在屏幕40上形成图像。

本领域的技术人员将会理解，本发明的公开范围不限于上述具体实施例，并且可以在不脱离本申请的精神的情况下对实施例的某些要素进行修改和替换。本申请的范围受所附权利要求的限制。

Claims (20)

1. 一种激光投影设备，包括：

   光源，所述光源被配置为发出照明光束；

   光机，所述光机被配置为将所述光源发出的照明光束进行调制以获得投影光束；以及

   镜头，所述镜头被配置为将所述投影光束进行成像；

   所述光源包括：

   至少一个激光器，被配置为发出不同颜色的激光光束；

   至少一个合光镜组，位于所述至少一个激光器的出光侧，所述至少一个合光镜组被配置为将所述至少一个激光器发出的不同颜色的激光光束进行合束；以及

   第一反射镜，被配置为将经所述至少一个合光镜组合束后的激光光束反射至所述光机，所述至少一个合光镜组和对应的激光器的排布方向、垂直于所述至少一个合光镜组和所述第一反射镜的排布方向；

   所述光机包括：

   匀光组件，被配置为匀化所述第一反射镜反射的激光光束；

   分光组件，被配置为将经所述匀光组件匀化后的激光光束出射至液晶附硅；以及

   所述液晶附硅，被配置为将入射至所述液晶附硅的激光光束调制成所述投影光束；

   所述镜头包括多个光学镜片；其中

   所述至少一个合光镜组和所述第一反射镜的排布方向、平行于所述多个光学镜片的排布方向，所述匀光组件和所述分光组件的排布方向、垂直于所述多个光学镜片的排布方向。
2. 根据权利要求1所述的激光投影设备，其中，所述分光组件以及所述液晶附硅的排布方向，与所述多个光学镜片的排布方向平行，且所述液晶附硅的出光面朝向所述多个光学镜片，所述分光组件被配置为将所述匀光组件匀化后的激光光束反射至所述液晶附硅，并将经所述液晶附硅调制后的所述投影光束透射至所述镜头。
3. 根据权利要求2所述的激光投影设备，其中，所述分光组件包括：

   第一直角棱镜；

   第二直角棱镜，所述第一直角棱镜相比于所述第二直角棱镜更靠近所述匀光组件，所述第二直角棱镜的斜面朝向所述液晶附硅的出光面以及所述匀光组件；以及

   第一偏振分光膜，位于所述第一直角棱镜的斜面和所述第二直角棱镜的斜面之间。
4. 根据权利要求1所述的激光投影设备，其中，所述光机还包括：

   第二反射镜，位于所述匀光组件和所述分光组件之间，所述第二反射镜、所述分光组件以及所述液晶附硅的排布方向、与所述多个光学镜片的排布方向垂直，所述第二反射镜被配置为将所述匀光组件匀化后的激光光束反射至所述分光组件，所述分光组件被配置为透射所述匀光组件匀化后的激光光束，并将经所述液晶附硅调制后的所述投影光束反射至所述镜头。
5. 根据权利要求4所述的激光投影设备，其中，所述分光组件包括分光镜片，所述分光镜片包括：

   基板；以及

   第二偏振分光膜，设置在所述基板上，所述第二偏振分光膜朝向所述液晶附硅的出光面以及所述镜头。
6. 根据权利要求4所述的激光投影设备，其中，所述液晶附硅的长边与所述多个光学镜片的排布方向垂直。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的激光投影设备，其中，所述光机还包括：

   第一透镜；

   第二透镜；以及

   第三透镜，所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜位于所述匀光组件和所述分光组件之间，且依次排布。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的激光投影设备，其中，所述至少一个激光器包括多个激光器，所述至少一个合光镜组包括多个合光镜组，所述多个激光器和所述多个合光镜组一一对应，且每个激光器与对应的合光镜组的排布方向、垂直于所述对应的合光 镜组与所述第一反射镜的排布方向。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的激光投影设备，其中，所述光源还包括：

   偏振转换部件，位于所述至少一个激光器和所述至少一个合光镜组之间，所述偏振转换部件被配置为改变所述至少一个激光器发出的激光光束中的部分激光光束的偏振方向，以使所述光源出射的不同颜色的激光光束的偏振方向相同。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的激光投影设备，其中，所述光机还包括：

    第一偏光片，位于所述分光组件和所述镜头之间；

    第二偏光片，位于所述匀光组件和所述分光组件之间；

    振镜，位于所述镜头与所述第一偏光片之间；以及

    平板玻璃，位于所述第一偏光片与所述振镜之间。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的激光投影设备，其中，所述光机还包括：

    补偿片，位于所述分光组件与所述液晶附硅之间，所述补偿片被配置为调整经所述液晶附硅调制后的所述投影光束的偏振方向，以对所述液晶附硅的预倾角进行补偿。
12. 根据权利要求11所述的激光投影设备，其中，所述补偿片与所述液晶附硅的出光面平行，且所述补偿片可绕垂直于所述液晶附硅的出光面的中心轴线进行旋转。
13. 根据权利要求11或12所述的激光投影设备，其中，所述光机包括：

    光机壳体，所述光机壳体具有开口，所述液晶附硅设置在所述光机壳体上，且位于所述开口上，所述液晶附硅的出光面朝向所述开口；以及

    安装架，所述安装架设置在所述光机壳体上，且与所述光机壳体可转动地连接，所述安装架位于所述液晶附硅的出光面与所述开口之间，所述补偿片设置在所述安装架上，且与所述安装架相连接，所述安装架被配置为带动所述补偿片绕所述液晶附硅的出光面的中心轴线进行转动。
14. 根据权利要求13所述的激光投影设备，其中，

    所述光机还包括：

    安装槽，设置在所述光机壳体上，且朝所述光机壳体的内部凹陷，所述开口设置在所述安装槽的槽底；以及

    连接孔，与所述安装槽的槽壁相连通；

    所述安装架包括：

    安装板，所述安装板与所述液晶附硅位于所述安装槽内，所述补偿片设置在所述安装板上；以及

    把手件，所述把手件的一端与所述安装板连接，所述把手件的另一端穿过所述连接孔伸出至所述安装槽外。
15. 根据权利要求14所述的激光投影设备，其中，所述光机还包括：

    至少一个导向件，设置在所述安装槽的槽底，且位于所述安装架的外侧，所述至少一个导向件具有导向面，所述导向面呈圆弧形，且所述导向面的圆心位于所述液晶附硅的出光面的中心轴线上，所述导向件被配置为对所述安装架的转动进行导向。
16. 根据权利要求15所述的激光投影设备，其中，所述安装板的侧面中的至少部分呈弧形，所述呈弧形的侧面的圆心位于所述液晶附硅的出光面的中心轴线上。
17. 根据权利要求15所述的激光投影设备，其中，所述光机还包括：

    基座，所述液晶附硅设置在所述基座上，所述基座设置在所述光机壳体上，且位于所述开口之上，所述基座与所述至少一个导向件抵接，在垂直于所述基座所在平面的方向上，所述至少一个导向件的高度大于所述安装板的厚度。
18. 根据权利要求15至17中任一项所述的激光投影设备，其中，所述至少一个导向件包括凸起结构，所述凸起结构朝向靠近所述液晶附硅的方向凸起，所述凸起结构呈弧形。
19. 根据权利要求15至18中任一项所述的激光投影设备，其中，所述至少一个导向件包括多个导向件，所述多个导向件围绕所述安装架排布。
20. 根据权利要求14至19中任一项所述的激光投影设备，其中，所述安装架还包括：

    卡扣，设置在所述安装板的远离所述液晶附硅的一侧，所述卡扣与所述补偿片卡接。

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