激光投影设备及激光投影系统的制作方法

1.本技术涉及投影显示领域，特别涉及一种激光投影设备及激光投影系统。


背景技术：

2.激光投影系统包括投影屏幕和激光投影设备，激光投影设备能够在投影屏幕上投射画面，以实现视频播放等功能。
3.激光投影设备通常包括：壳体，以及安装在壳体内的光源组件、光机组件、投影镜头和散热风扇，壳体上具有用于整机散热的散热孔及散热风扇，散热风扇位于散热孔所在位置处。该光源组件用于向光机组件提供高强度的激光照明光束；该光机组件用于对激光照明光束进行图像信号调制形成调制光束，经光机组件调制后形成的调制光束进入投影镜头，该投影镜头用于将调制光束投射至投影屏幕上。其中，数字微镜装置(英文：digital micromirror device；简称：dmd)是光机组件的重要组成部件。在激光投影设备工作时，dmd会接收来自光源组件提供的高强度的激光照明光束，导致dmd会产生大量的热量。目前，通常采用散热器件直接与dmd直接接触的方式以对dmd产生的热量散发，进而通过壳体上设置的散热孔将热量散发到外界环境中。
4.然而，dmd以及与dmd直接接触的散热器件通常位于壳体内的中央区域，散热风扇经过散热孔吸入的冷风通常依次对光源组件和dmd进行散热，导致经过dmd时的冷风的温度较高，进而导致对dmd的散热效果较差。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种激光投影设备及激光投影系统。可以解决现有技术中对光机组件中的dmd散热效果较差的问题，所述技术方案如下：
6.一方面，提供了一种激光投影设备，所述激光投影设备包括：
7.壳体，所述壳体具有入风口和出风口，且所述入风口和所述出风口分别位于所述壳体的两侧；
8.固定在所述壳体内的至少两个待散热的光学部件；
9.固定在所述壳体内的第一散热风扇，且所述第一散热风扇位于所述入风口所在位置处；
10.以及，固定在所述壳体内的至少两个散热器，所述至少两个散热器与所述至少两个待散热的光学部件一一对应，每个所述散热器用于对对应的待散热的光学部件进行散热，所述至少两个散热器中的各个散热器相互连接，且均位于所述第一散热风扇背离所述入风口的一侧。
11.另一方面，提供了一种激光投影系统，所述激光投影系统包括：
12.激光投影设备和投影屏幕，所述激光投影设备为上述中任一给出的激光投影设备。
13.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
14.一种激光投影设备，可以包括：壳体、至少两个待散热的光学部件、第一散热风扇以及至少两个散热器。固定在壳体内的至少两个散热器相互连接，且均位于第一散热风扇背离入风口的一侧，即将至少两个散热器(用于对激光器散热的散热器和用于对dmd散热的散热器)设置在一起。如此，无需将用于对dmd散热的散热器直接与dmd接触，即在不增加壳体的内部空间的同时，用于对dmd散热的散热器能够有效的利用壳体的现有内部空间，进而有利于投影设备整体的小型化。另外，激光投影设备中的壳体的两侧分别具有入风口和出风口，固定在壳体内的至少两个散热器用于对对应的待散热的光学部件进行散热。这样，壳体内的待散热的光学部件工作时产生的热量能够被对应的散热器所吸收。第一散热风扇能够通过入风口将外界环境中的冷风吸入到壳体内，且第一散热风扇将冷风同时导入到位于第一散热风扇背离入风口的一侧的各个散热器所在位置处，而各个散热器相对于与各个散热器对应的待散热光学部件更靠近第一散热风扇。如此，冷风经过各个散热器时便可以带走各个散热器处的热量。这些热量能够通过壳体上的出风口散发到外界环境中，即第一散热风扇能够同时对待散热的光学部件(例如激光器和dmd)散热。如此，保证了对待散热的光学部件的散热效果较好。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
16.图1是本技术实施例提供的一种激光投影设备的整体结构示意图；
17.图2是本技术实施例提供的一种激光投影设备的部分结构示意图；
18.图3是本技术实施例提供的一种两个散热器的排布示意图；
19.图4是本技术实施例提供的另一种激光投影设备的部分结构示意图；
20.图5是本技术实施例提供的另一种两个散热器的排布示意图；
21.图6是本技术实施例提供的一种第一散热器、第一导热件和第一导热管的连接示意图；
22.图7是本技术实施例提供的又一种激光投影设备的部分结构示意图；
23.图8是本技术实施例提供的一种第二散热器、第二导热件和第二导热管的连接示意图；
24.图9是本技术实施例提供的再一种激光投影设备的部分结构示意图；
25.图10是本技术实施例提供的一种激光投影系统的结构示意图。
26.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
27.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
28.相关技术中，存在将多个光学部件(例如激光器和dmd)封装在一个壳体内，即采用光学引擎一体化的投影设备。在该一体化投影设备内需要对激光器和dmd的需求进一步提升，若将dmd散热器直接与dmd接触，会导致dmd散热器占据投影设备内较大的空间(例如，导致投影设备在垂直于散热风扇背离投影设备入风口的方向上的尺寸增大)，不利于投影设备的小型化。另外，散热风扇通过入风口将外界环境中的冷风吸入到壳体内，冷风先经过激光器散热器。冷风与激光器散热器进行对流换热后温度会升高，再经过dmd散热器时温度较高的冷风不利于对dmd散热器的散热，导致对dmd的散热效果较差。
29.请参考图1和图2，图1是本技术实施例提供的一种激光投影设备的整体结构示意图，图2是本技术实施例提供的一种激光投影设备的部分结构示意图。激光投影设备可以包括：壳体100、至少两个待散热的光学部件200、第一散热风扇300以及至少两个散热器400。
30.激光投影设备中的壳体100可以具有入风口101和出风口102，且该入风口101和出风口102可以分别位于壳体100的两侧。
31.激光投影设备中的至少两个待散热的光学部件200可以固定在壳体100内。
32.激光投影设备中的第一散热风扇300可以固定在壳体100内，且该第一散热风扇300可以位于入风口101所在的位置处。
33.激光投影设备中的至少两个散热器400可以固定在壳体100内，且该至少两个散热器400可以与至少两个待散热的光学部件200一一对应。每个散热器可以用于对对应的待散热的光学部件进行散热。其中，至少两个散热器400中的各个散热器可以相互连接，且可以均位于第一散热风扇300背离所述入风口101的一侧。示例的，至少两个散热器400中的各个散热器均位于第一散热风扇300的出风面处。至少两个待散热的光学部件200可以是dmd、激光器和投影镜头等中的至少两个，例如是激光器和dmd，本技术实施例对此不做具体的限定。
34.在本技术实施例中，固定在壳体100内的至少两个散热器400相互连接，且均位于第一散热风扇300背离入风口的一侧，即将至少两个散热器400(用于对激光器散热的散热器和用于对dmd散热的散热器)设置在一起。如此，无需将用于对dmd散热的散热器直接与dmd接触，即在不增加壳体100的内部空间的同时，用于对dmd散热的散热器能够有效的利用壳体100的现有内部空间，进而有利于投影设备整体的小型化。另外，激光投影设备中的壳体100的两侧分别具有入风口101和出风口102，固定在壳体100内的至少两个散热器400用于对对应的待散热的光学部件200进行散热。这样，壳体100内的待散热的光学部件200工作时产生的热量能够被对应的散热器400所吸收。第一散热风扇300能够通过入风口101将外界环境中的冷风吸入到壳体100内，且第一散热风扇300将冷风导入到位于第一散热风扇300背离入风口101的一侧的各个散热器所在位置处，进而冷风同时经过各个散热器时便可以带走各个散热器处的热量。这些热量能够通过壳体100上的出风口102散发到外界环境中，即第一散热风扇300能够同时对待散热的光学部件200(例如激光器和dmd)进行散热。如此，保证了对待散热的光学部件200的散热效果较好。
35.综上所述，本技术实施例提供了一种激光投影设备，可以包括：壳体、至少两个待散热的光学部件、第一散热风扇以及至少两个散热器。固定在壳体内的至少两个散热器相互连接，且均位于第一散热风扇背离入风口的一侧，即将至少两个散热器(用于对激光器散热的散热器和用于对dmd散热的散热器)设置在一起。如此，无需将用于对dmd散热的散热器
直接与dmd接触，即在不增加壳体的内部空间的同时，用于对dmd散热的散热器能够有效的利用壳体的现有内部空间，进而有利于投影设备整体的小型化。另外，激光投影设备中的壳体的两侧分别具有入风口和出风口，固定在壳体内的至少两个散热器用于对对应的待散热的光学部件进行散热。这样，壳体内的待散热的光学部件工作时产生的热量能够被对应的散热器所吸收。第一散热风扇能够通过入风口将外界环境中的冷风吸入到壳体内，且第一散热风扇将冷风同时导入到位于第一散热风扇背离入风口的一侧的各个散热器所在位置处，而各个散热器相对于与各个散热器对应的待散热光学部件更靠近第一散热风扇。如此，冷风经过各个散热器时便可以带走各个散热器处的热量。这些热量能够通过壳体上的出风口散发到外界环境中，即第一散热风扇能够同时对待散热的光学部件(例如激光器和dmd)散热。如此，保证了对待散热的光学部件的散热效果较好。
36.在本技术实施例中，对于激光投影设备中的至少两个散热器400中的各个散热器的分布位置有多种可实现的方式，以下实施例以两种可选的实现方式进行示意性的说明：
37.第一种可选的实现方式，请参考图3，图3是本技术实施例提供的一种两个散热器的排布示意图。激光投影设备中的至少两个散热器400中的各个散热器400可以沿激光投影设备中的第一散热风扇300背离入风口101的方向层叠设置。在这种情况下，通过将至少两个散热器400中的各个散热器沿第一散热风扇300背离入风口101的方向层叠设置，且各个散热器400相互连接，即各个散热器400能够沿第一方向(图中的x轴方向)排布。其中，第一方向可以平行与入风口101和出风口102的排布方向。如此，壳体100内的待散热的光学部件200工作时产生的热量能够被对应的散热器400所吸收，第一散热风扇能够通过入风口101将外界环境中的冷风吸入到壳体100内，且第一散热风扇300将冷风导入到各个散热器400所在位置处，进而冷风经过其中一个散热器(例如用于对激光器散热的散热器)后便经过另一个散热器(例如对dmd散热的散热器)，即可以使得冷风近乎同时经过两个散热器400，以对两个散热器400进行散热。如此，保证了对待散热的各个光学部件200的散热效果较好。
38.第二种可选的实现方式，请参考图4和图5，图4是本技术实施例提供的另一种激光投影设备的部分结构示意图，图5是本技术实施例提供的另一种两个散热器的排布示意图。激光投影设备中的至少两个散热器400中的各个散热器与激光投影设备中的第一散热风扇300之间的最小距离均可以相等。在这种情况下，通过使得各个散热器400与第一散热风扇300之间的最小距离相等，即各个散热器400能够沿第二方向(图中的y轴方向)排布。其中，第二方向可以为与第一方向垂直的方向。如此，壳体100内的待散热的光学部件200工作时产生的热量能够被对应的散热器400所吸收，第一散热风扇300能够通过入风口101将外界环境中的冷风吸入到壳体100内，且第一散热风扇300将冷风同时导入到各个散热器400所在位置处，进而冷风同时经过各个散热器400时便可以带走各个散热器处的热量。如此，进一步保证了对待散热的光学部件200的散热效果较好。在其他可能的实现方式中，各个散热器400还能够沿同时与第一方向和第二方向垂直的第三方向排布，本技术实施例对此不做具体的限定。需要说明的是，激光投影设备中的至少两个散热器400中的各个散热器与激光投影设备中的第一散热风扇300之间的最小距离也可以均不相等或者部分相等，本技术实施例对此不做具体的限定。
39.可选的，如图3、图4和图5所示，激光投影设备中的至少两个待散热的光学部件200可以包括：数字微镜装置dmd 201和激光器202。激光投影设备中的至少两个散热器400可以
包括：用于对dmd 201进行散热的第一散热器401，以及用于对激光器202进行散热的第二散热器402。在这种情况下，dmd 201工作时产生的热量能够被第一散热器401所吸收，激光器202工作时产生的热量能够被第二散热器402所吸收。第一散热风扇300能够通过入风口101将外界环境中的冷风吸入到壳体100内，且第一散热风扇300将冷风同时导入到位于第一散热风扇300背离入风口101的一侧的第一散热器401和第二散热器402所在位置处。如此，冷风经过第一散热器401和第二散热器402时便可以带走两个散热器处的热量。这些热量能够通过壳体100上的出风口102散发到外界环境中，即第一散热风扇300能够同时对待散热的激光器202和dmd 201散热。如此，保证了对激光器202和dmd 201的散热效果均较好。
40.在本技术实施例中，请参考图4和图6，图6是本技术实施例提供的一种第一散热器、第一导热件和第一导热管的连接示意图。激光投影设备还可以包括：第一导热件500和第一导热管600。其中，该第一导热件500可以与dmd 201的背面(即为与dmd的受光面相对的一面)接触，该第一导热管600的一端可以与第一导热件500连接，第一导热管600的另一端可以与第一散热器401连接。在这种情况下，通过将第一导热件500与dmd 201的背面接触，dmd工作时产生的热量能够依次及时的通过第一导热件500和第一导热管600传导至第一散热器401，使得dmd 201的工作温度较低，有效的保证了dmd 201的使用寿命。另外，通过第一散热风扇300能够将传导至第一散热器401的热量通过出风口102散发出去。
41.在本技术中，第一散热器401可以为翅片散热器，该第一导热件500可以为铜块，铜块具有较好的导热能力，使得dmd 201工作时产生的热量及时的传导出去。该第一导热管600内可以注入导热液体，导热液体能够通过热传导的方式将第一导热件500上的热量及时的传导至翅片散热器。该翅片散热器与空气的接触面积较大，通过空气的流动随流换热，将热量散发到第一散热风扇300周围的环境中，进而通过第一散热风扇300吸入的冷风将热量带走。该翅片散热器可以为采用自然对流或者强制对流的铝型材散热器，包括：铝插片式散热器、铝铲片式散热器或者铝焊接翅片式。铝型材散热器的散热能力较好，能够保证将dmd 201工作时产生的热量及时的散出。
42.可选的，请参考图7和图8，图7是本技术实施例提供的又一种激光投影设备的部分结构示意图，图8是本技术实施例提供的一种第二散热器、第二导热件和第二导热管的连接示意图。激光投影设备还可以包括：第二导热件700和第二导热管800。其中，该第二导热件700可以与激光器202接触，第二导热管800的一端可以与第二导热件700连接，第二导热管800的另一端可以与第二散热器402连接。在这种情况下，通过将第二导热件700与激光器202接触，激光器202工作时产生的热量能够依次通过第二导热件700和第二导热管800传导至第二散热器402，使得激光器202的工作温度较低，有效的保证了激光器202的使用寿命。另外，通过第一散热风扇300能够将传导至第二散热器402处的热量通过出风口102散发出去。在本技术中，第二散热器402可以为翅片散热器，第二导热件700可以为铜块，使得激光器202工作时产生的热量及时的传导出去。第二导热管800的结构可以与第一导热管600的结构相同，此处不再赘述。
43.在本技术实施例中，如图7和图8所示，激光投影设备还可以包括：第三散热器900。激光投影设备中的第二导热管800的另一端还可以与第三散热器900连接。其中，第三散热器900与第一散热风扇300之间的最小距离，可以等于第二散热器402与第一散热风扇300之间的最小距离。在这种情况下，激光器202工作时产生的热量能够通过第二散热器402和第
三散热器900所吸收。如此，进一步提高了对激光器202的散热效率。另外，通过使得第三散热器900与第一散热风扇300之间的最小距离，等于第二散热器402与第一散热风扇300之间的最小距离。如此，第一散热风扇300将冷风同时导入至第二散热器402和第三散热器900所在位置处，进而冷风同时经过第二散热器402和第三散热器900时便可以带走两个散热器处的热量，有效的提高了通过第二散热器402和第三散热器900对激光器202进行散热的效率。需要说明的，在其他可能的实现方式中，第三散热器900与第一散热风扇300之间的最小距离，可以不等于第二散热器402与第一散热风扇300之间的最小距离，本技术实施例对此不做具体的限定。其中，第三散热器900和第二散热器402的结构相同，也可以为翅片散热器。
44.本技术中，如图8所示，第二导热管800可以包括：第一子导热管800a、第二子导热管800b、第三子导热管800c和第四子导热管800d。其中，第一子导热管800a和第二子导热管800b中的一端均与第二导热件700连接，第一子导热管800a和第二子导热管800b中的另一端均与第二散热器402连接。第三子导热管800c和第四子导热管800d中的一端均与第二导热件700连接，第三子导热管800c和第四子导热管800d中的另一端均与第三散热器900连接。需要说明的是，本技术实施例中对于第二导热管800中的子导热管的个数不做具体的限定。
45.可选的，如图7和图8所示，在保证不增加激光投影设备中的壳体100的体积的情况下，在设置用于dmd 201散热的第一散热器401的同时，为了保证对激光器202的散热的效果。激光投影设备还可以包括：第四散热器1000，该第四散热器1000可以与第二导热件700背离激光器202的一侧接触。激光投影设备中的第二导热管800的一端通过第四散热器1000与第二导热件700连接。这样，激光器202工作时产生的热量通过第二散热器402和第三散热器900吸收的同时，还能够通过第四散热器1000进行散热。如此，有效保证了对激光器202进行散热的效率。
46.在本技术实施例中，请参考图9，图9是本技术实施例提供的再一种激光投影设备的部分结构示意图。激光投影设备还可以包括：固定在激光投影设备中的壳体100内的第二散热风扇1100，且第二散热风扇1100可以位于出风口102的所在位置处。在这种情况下，通过第一散热风扇300能够将外界环境中的冷风通过入风口101吸入壳体100内，冷风经过各个散热器400和固定在壳体100内的其他光学部件(例如投影镜头)时带走其产生的热量，并通过第二散热风扇1100将这些热量快速的通过出风口102散发到外界环境中，提高了对流散热的效率。示例的，该第一散热风扇300和第二散热风扇1100均可以为轴流风扇，通过轴流风扇能够在产生较小的噪音的情况下保证较好的散热效率。其中，第一散热风扇300的个数可以为两个或其他的个数，第二散热风扇1100的个数可以为两个或其他的个数。需要说明的是，本技术实施例中对于第一散热风扇300和第二散热风扇400的个数不做具体的限定。
47.可选的，如图9所示，激光投影设备还可以包括：供电部件1200，所述供电部件1200位于所述dmd 201的背面，供电部件200与至少两个待散热的光学部件电连接，以对各个光学部件200的正常工作提供电能。示例的，供电部件1200可以为电子板卡。由于用于对dmd 201散热的散热器401位于第一散热风扇300背离入风口101的一侧。因此，电子板卡位于靠近dmd 201的背面的位置处，以使的壳体内的各个部件的排布较为紧凑，有利于减小激光投影设备整机的体积。
48.综上所述，本技术实施例提供了一种激光投影设备，可以包括：壳体、至少两个待散热的光学部件、第一散热风扇以及至少两个散热器。固定在壳体内的至少两个散热器相互连接，且均位于第一散热风扇背离入风口的一侧，即将至少两个散热器(用于对激光器散热的散热器和用于对dmd散热的散热器)设置在一起。如此，无需将用于对dmd散热的散热器直接与dmd接触，即在不增加壳体的内部空间的同时，用于对dmd散热的散热器能够有效的利用壳体的现有内部空间，进而有利于投影设备整体的小型化。另外，激光投影设备中的壳体的两侧分别具有入风口和出风口，固定在壳体内的至少两个散热器用于对对应的待散热的光学部件进行散热。这样，壳体内的待散热的光学部件工作时产生的热量能够被对应的散热器所吸收。第一散热风扇能够通过入风口将外界环境中的冷风吸入到壳体内，且第一散热风扇将冷风同时导入到位于第一散热风扇背离入风口的一侧的各个散热器所在位置处，而各个散热器相对于与各个散热器对应的待散热的光学部件更靠近第一散热风扇。如此，冷风经过各个散热器时便可以带走各个散热器处的热量。这些热量能够通过壳体上的出风口散发到外界环境中，即第一散热风扇能够同时对待散热的光学部件(例如激光器和dmd)散热。如此，保证了对待散热的光学部件的散热效果较好。
49.本技术实施例还提供了一种激光投影系统，请参考图10，图10是本技术实施例提供的一种激光投影系统的结构示意图。该激光投影系统可以包括：激光投影设备和投影屏001。该激光投影设备可以为上述中任一给出的激光投影设备。示例的，在激光投影设备工作时，该激光投影设备可以斜向上的发射光线，使得激光投影设备可以向投影屏幕001投射画面。
50.在本技术中，术语“第一”和“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。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
51.以上所述仅为本技术的可选的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。