CN116073228A

CN116073228A - 激光器及激光器模组

Info

Publication number: CN116073228A
Application number: CN202310033068.9A
Authority: CN
Inventors: 陈宽林; 郭照师; 田有良
Original assignee: Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
Priority date: 2023-01-10
Filing date: 2023-01-10
Publication date: 2023-05-05

Abstract

本申请公开了一种激光器及激光器模组，属于光电技术领域。所述激光器包括：至少一个发光模组，发光模组包括：基板、第一框体、封装结构、发光芯片、目标光学元件和密封盖；基板与第一框体固定且围出凹槽，封装结构、发光芯片和目标光学元件位于凹槽中；密封盖与第一框体远离基板的一侧固定，密封盖用于密封该凹槽；封装结构用于形成密封空间，发光芯片位于密封空间中；封装结构具有位于发光芯片的出光侧且透光的目标侧壁，发光芯片用于向目标侧壁发出激光，激光穿过目标侧壁射向目标光学元件，目标光学元件用于将接收到的激光射出凹槽之外。本申请解决了激光器的发光效果较差的问题。本申请用于发光。

Description

激光器及激光器模组

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种激光器及激光器模组。

背景技术

随着光电技术的发展，激光器被广泛应用，对于激光器的发光效果的要求也越来越高。

相关技术中，激光器包括：底板，与该底板固定的框体，位于底板上且被框体包围的发光芯片和反射棱镜。在制备激光器时，将发光芯片和反射棱镜均直接按照预先设定的位置贴装于底板上。发光芯片用于向反射棱镜发出激光，反射棱镜用于将接收到的激光沿远离底板的方向反射。

由于部件的贴装过程中不可避免地会存在一定的误差，如激光器中反射棱镜的贴装位置存在误差，因此发光芯片发出的激光在经过反射棱镜反射后的路径可能偏离所需路径，进而使得激光器实际发出的激光不满足需求，激光器的发光效果较差。

发明内容

本申请提供了一种激光器及激光器模组，可以解决激光器的发光效果较差的问题。

一方面，提供了一种激光器，所述激光器包括：基板、第一框体、封装结构、发光芯片、目标光学元件和密封盖；

所述基板与所述第一框体固定且围出凹槽，所述封装结构、所述发光芯片和所述目标光学元件位于所述凹槽中；所述密封盖与所述第一框体远离所述基板的一侧固定，所述密封盖用于密封所述凹槽；

所述封装结构用于形成密封空间，所述发光芯片位于所述密封空间中；所述封装结构具有位于所述发光芯片的出光侧且透光的目标侧壁，所述发光芯片用于向所述目标侧壁发出激光，所述激光穿过所述目标侧壁射向所述目标光学元件，所述目标光学元件用于将接收到的激光射出所述凹槽之外。

另一方面，提供了一种激光器模组，所述激光器模组包括：承载板和多个激光器，所述激光器为上述的激光器，所述承载板用于承载所述多个激光器。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供的激光器中，封装结构、发光芯片和目标光学元件均位于基板与第一框体围成的凹槽中，且发光芯片位于封装结构形成的密封空间中，该凹槽通过密封盖进行密封。在组装激光器时，可以先将发光芯片设置在该凹槽中并采用密封结构进行密封，再点亮发光芯片，以基于发光芯片发出的激光的照射情况调整目标光学元件的贴装位置，接着采用密封盖对凹槽进行密封。如此也即是对发光芯片进行了两次封装，可以保证整体的封装满足激光器的密封要求，且可以对目标光学元件的贴装位置进行有源调节，保证最终经过目标光学元件射出的激光满足要求，进而提高激光器的出光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是相关技术提供的一种激光器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种激光器的部分结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图7是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图8是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图9是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图10是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图11是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图12是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图13是本申请再一实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图14是本申请再一实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图15是本申请实施例又一实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图16是本申请又一实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图17是本申请实施例又一实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图18是本申请又一实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图19是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图20是本申请实施例提供的一种激光器模组的结构示意图；

图21的本申请实施例提供的另一种激光器模组的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

随着光电技术的发展，激光器的应用越来越广，如激光器可以应用于激光投影中作为投影设备中的光源，基于激光器发出的激光可以形成显示效果较好的投影画面。为了保证对投影设备的投影效果，需要使激光器发出的激光的情况(如包括光束质量和光斑形状)满足一定的需求。由于激光器中发光芯片及激光经过的元器件的贴装精度会对激光的最终情况有影响，故对激光器中各个元器件的贴装精度的要求较高。

图1是相关技术提供的一种激光器的结构示意图。如图1所示，激光器00包括底板001、框体002、多个发光芯片003和多个反射棱镜004。其中，底板001与框体002围出凹槽状的容置空间，发光芯片003和反射棱镜004位于该容置空间中。如框体002、发光芯片003和反射棱镜004均固定于底板001上，且框体002包围发光芯片003和反射棱镜004。该多个发光芯片003与该多个反射棱镜004一一对应，每个发光芯片003向对应的反射棱镜004发出激光，反射棱镜004将接收到的激光沿远离底板001的方向反射。反射棱镜004的贴装精度会直接影响激光器00的出光情况。

为了避免激光器00在使用过程中环境中的湿气等物对发光芯片003的损伤，在发光芯片003和反射棱镜004贴装完成后，需要对激光器00的容置空间进行密封。如激光器00还包括位于框体002远离底板001的一侧，用于密封该容置空间的密封盖(图中未示出)。相关技术中要求密封后的容置空间的气密等级达到10^-8帕立方米每秒(pa*m³/s)以上。该气密要求较高，对于封装工艺及采用的封装材料等的要求也较高，故对激光器00的容置空间的封装难度较高。

若在对该容置空间进行密封之前中将发光芯片003通电点亮，则环境中的湿气会加速发光芯片003的寿命减小，甚至使发光芯片003造成光学灾变损伤(catastrophicaloptical damage，COD)，故相关技术中发光芯片003和反射棱镜004均采用无源贴装。例如，将发光芯片003和反射棱镜004直接贴装于底板001上预定的位置，贴装过程中仅基于设定的距离对发光芯片003和反射棱镜004的位置进行微调。在贴装好发光芯片003和反射棱镜004后，采用密封盖对底板001和框体002围出的容置空间进行封装。之后，可以点亮发光芯片003来确认激光器00的出光效果。

该种贴装方式中，在点亮发光芯片003后，根据发光芯片003发出的激光在反射棱镜004上的照射情况，以及激光在经过反射棱镜004反射后的情况，才能确认反射棱镜004的贴装是否符合要求。若发光芯片003发出的激光在反射棱镜004上的照射情况与所需的照射情况差异较大，激光在经过反射棱镜004反射后的情况与所需的激光差异较大，才可确认反射棱镜004的贴装不满足要求，发光芯片003与反射棱镜004的相对位置关系与预定的位置关系存在差异。反射棱镜004的贴装不满足要求的原因可能是反射棱镜004的贴装精度较低，反射棱镜004存在物料公差，或者发光芯片003的贴装存在误差。

在确认反射棱镜004的贴装不满足要求后，由于激光器00已完成封装，故重新调整反射棱镜004的贴装位置的难度较大，工序较为复杂。若不对反射棱镜004进行重新贴装，则激光器00发出的激光可能无法被有效利用，并且后续与其他部件的组装难度也较高。

本申请以下实施例提供了一种激光器，该激光器中激光经过的光学元件的贴装精度可以较高，激光器发出的激光的光束质量可以较好。

图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图。激光器10包括：基板101、第一框体102、封装结构103、发光芯片104、目标光学元件105和密封盖106。

基板101与第一框体102固定且围出凹槽，该凹槽也即是一个容置空间，封装结构103、发光芯片104和目标光学元件105均位于该凹槽中。基板101与第一框体102组成的结构可以称为管壳。密封盖106与第一框体102远离基板101的一侧固定，用于对基板101和第一框体102围出的凹槽进行密封。基板101、第一框体102和密封盖106也组成一个封装结构，用于对该凹槽中的部件进行封装。如此可以避免外界水氧等物质侵蚀该凹槽中的各个部件，保证各个部件的工作可靠性，延长激光器的寿命。如密封盖106的底部边缘可以预置焊料(如金锡焊料)，通过该焊料高温焊接的方式将密封盖与第一框体102固定，以对该凹槽进行密封。

示例地，基板101大致呈板状结构，板状结构具有两个相对且较大的板面，以及连接该两个板面的多个较小的侧面，该两个板面可以平行。第一框体102为框状结构，框状结构在轴向(如z方向)上的两端分别具有两个相对的环形的端面，还具有连接该两个端面的内壁和外壁。第一框体102位于基板101的一个板面上，框体102在轴向上的一个端面与基板101的板面固定。第一框体102可以大致呈方框状，第一框体102可以具有四侧，由四个侧壁依次连接围成。

封装结构103用于形成密封空间，发光芯片104位于该密封空间中。如图2所示，该密封空间可以由封装结构103单独形成；或者也可以由封装结构103与其他部件(如基板101)共同形成，该种方式将在后面进行详细介绍。封装结构103具有位于发光芯片104的出光侧且透光的目标侧壁B。发光芯片104用于向目标侧壁B发出激光，激光穿过目标侧壁B射向目标光学元件105。目标光学元件105为激光器10中对激光进行调整的元件，目标光学元件105用于将接收到的激光射向该凹槽之外，以实现激光器10的出光。

本申请实施例中，封装结构103和密封盖106共同组成激光器10整体的封装结构。封装结构103对发光芯片104进行一次封装后，密封盖106结合基板101和第一框体102可以实现对该发光芯片104的二次封装，以及对封装结构103和目标光学元件105的封装。在组装激光器10时，可以先在激光器10的容置空间中通过封装结构103对发光芯片104进行封装，之后再在基板101上贴装目标光学元件105，接着在第一框体102远离基板101的一侧固定密封盖106。

目标光学元件105的贴装过程中，可以点亮发光芯片104。由于封装结构103对发光芯片104进行了密封，故点亮发光芯片104也并不会使得外界污染物对发光芯片104造成损伤，仍可以保证发光芯片104的工作可靠性。在点亮发光芯片104后可以基于发光芯片104发出的激光的照射情况，调整目标光学元件105的贴装位置，也即是对目标光学元件105进行有源调节。如根据激光在目标光学元件105上形成的光斑大小形状，或者激光经目标光学元件105后在指定位置形成的光斑大小形状，调整目标光学元件105的位置。如此可以保证发光芯片104发出的激光在目标光学元件105上的照射情况满足要求，相应地经过目标光学元件105后射出的激光也满足要求，无需在封装后对目标光学元件105重新贴装。进而可以保证激光器10发出的激光的光束质量和形成的光斑形状均满足要求，保证激光器10的发光效果较好。

可选地，封装结构103形成的密封空间的气密等级可以达到10^-5帕立方米每秒，该气密等级相对于相关技术中容置空间的气密等级可以较低。之后，还需对基板101和第一框体102围出的容置空间采用密封盖106进行再次封装，该次封装的气密等级相对于相关技术中容置空间的气密等级也可以较低，如可以采用气密效果中等的封口胶水等固定密封盖106。该密封空间的封装和容置空间的封装可以整体使发光芯片104所在的环境满足气密性要求。如此，可以在满足激光器10的气密性要求的基础上，降低对于封装工艺的要求，降低封装难度。

本申请实施例中，激光器10还可以包括热沉107。热沉107可以均与发光芯片104一一对应。每个发光芯片104位于对应的热沉107上，热沉107的热传导性能较好。由于发光芯片104的热量会垂直向下进行传输散发，故热沉107可以辅助对应的发光芯片104较好地散热，且即使发光芯片104位于封装结构103围成的密封空间中也可以正常散热，封装结构103并不会对发光芯片104的散热效果产生影响。热沉107还可以辅助对应的发光芯片104进行电连接。

热沉107的热膨胀系数与发光芯片104接近，可以很好的缓解材料温度变化过程中产生的应力。如热沉107的材料可以包括陶瓷。发光芯片104和热沉107可以通过共晶焊接而成，发光芯片104和热沉107的上下面可以均有镀金，发光芯片104和热沉107的贴装面可以预置焊料，通过该焊料实现发光芯片104和热沉107的贴装。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，封装结构、发光芯片和目标光学元件均位于基板与第一框体围成的凹槽中，且发光芯片位于封装结构形成的密封空间中，该凹槽通过密封盖进行密封。在组装激光器时，可以先将发光芯片设置在该凹槽中并采用密封结构进行密封，再点亮发光芯片，以基于发光芯片发出的激光的照射情况调整目标光学元件的贴装位置，接着采用密封盖对凹槽进行密封。如此也即是对发光芯片进行了两次封装，可以保证整体的封装满足激光器的密封要求，且可以对目标光学元件的贴装位置进行有源调节，保证最终经过目标光学元件射出的激光满足要求，进而提高激光器的出光效果。

激光器10中的封装结构103用于对发光芯片104进行密封，封装结构103可以独自围出密封空间，或者与其他部件共同围出密封空间。封装结构103有多种可选实现方式，下面以其中的三种可选实现方式为例进行介绍。

在封装结构103的第一种可选实现方式中，封装结构103独自形成用于容置发光芯片104的密封空间。

图3是本申请实施例提供的一种激光器的部分结构示意图，该结构包括封装结构103和发光芯片104，图3示出的可以为图2所示的激光器10中的部分结构。请参考图2和图3，封装结构103可以包括底板1031、第二框体1032和上盖1033。底板1031、第二框体1032和上盖1033围成用于密封发光芯片104的密封空间。

底板1031和上盖1033均大致呈板状，第二框体1032为框状结构。底板1031与第二框体1032固定，发光芯片104位于底板1031上且被第二框体1032包围，上盖1033与第二框体1032远离底板1031的一侧固定。封装结构103中的各部件可以均通过密封胶固定。如第二框体1032可以呈方框状，第二框体1032由四个侧壁围成，该四个侧壁的包围区域大致呈矩形。

第二框体1032包括目标侧壁B以及与目标侧壁B连接的其他侧壁(图中未标出)。第二框体1032中的目标侧壁B位于发光芯片104的出光侧，目标侧壁B需透光，目标侧壁B的材质可以包括玻璃、蓝宝石、石英或透明陶瓷等。如图3所示，发光芯片104可以沿x方向发出激光，该激光可以穿过封装结构103的目标侧壁B射出。

在第二框体1032的第一种可选实现方式中，目标侧壁B与其他侧壁为一体结构，目标侧壁B与其相对的侧壁的形状及结构可以完全相同。第二框体1032中其他侧壁的材质与目标侧壁B的材质可以相同。

在第二框体1032的第二种可选实现方式中，第二框体1032可以包括框状部和透光封口部。框状部可以具有四侧，框状部至少包括依次连接的三个侧壁，框状部中各个侧壁的包围区域大致呈矩形。框状部中该三个侧壁之外的另一侧(如称为目标侧)具有开口，透光封口部固定于该目标侧且覆盖该开口，如此形成第二框体1032。第二框体1032中的目标侧壁包括该透光封口部。

示例地，框状部的目标侧可以不具有任何结构，框状部仅由三个侧壁组成，透光封口部的两侧边缘分别与框状部中相对的两个侧壁的端面固定。又示例地，框状部的目标侧可以具有边框，该边框围出目标侧的开口，透光封口部的四周边缘与该边框固定。又示例地，框状部的目标侧可以具有连接该相对的两个侧壁远离底板1031的一端的辅助结构，该辅助结构与该两个侧壁的端部及底板1031一同围出目标侧的开口，透光封口部的四周边缘与该辅助结构、该两个侧壁的端部和底板1031的侧面固定。

第二框体1032的上述第二种可选实现方式中，框状部和透光封口部的材质可以不相同，框状部可以由不透光的材质制成。如框状部的材质可以包括金属或陶瓷。或者，框状部也可以由透光的材质制成，框状部的材质也可以与透光封口部的材质相同，本申请实施例不做限定。透光封口部的材质可以参考上述目标侧壁的材质。

封装结构103中，底板1031、第二框体1032和上盖1033可以分别为三个独立的部件。可选地，底板1031或者上盖1033可以与第二框体1032一体成型。对于上述第一种可选实现方式中的第二框体1032，上盖1033可以与第二框体1032一体成型。对于上述第二种可选实现方式中的第二框体1032，底板1031或者上盖1033可以与第二框体1032中的框状部一体成型，上盖1033也可以与第二框体1032中的透光封口部一体成型。可选地，底板1031与该框状部一体成型时，底板1031与该框状部的材质均可以为陶瓷。

可选地，封装结构103中除目标侧壁之外，其他面均可以涂覆吸光材料。如此可以对封装结构中混入的杂散光进行吸收，避免该杂散光混入发光芯片104发出的激光射出封装结构103，对激光器10的出光效果的影响。

在第一种可选实现方式的封装结构103所在的激光器10的组装过程中，可以先将第二框体1032与底板1031固定，再将发光芯片104贴装于底板1031上。该种封装结构103中，底板1031或第二框体1032中可以设置有连通密封空间内外的导电结构，在将发光芯片104贴装在底板1031上之后，可以将发光芯片104的电极与该导电结构连接，以使发光芯片104连通至封装结构103围出的密封空间外。接着再将上盖1033固定在第二框体1032远离底板1031的一侧，以对发光芯片104进行密封。此后，可以将贴装有发光芯片104的封装结构103固定于基板101上，且将该导电结构中位于密封空间外的部分与外部的电路相连接，保证对发光芯片104的供电。之后，便可以向发光芯片104供电，以点亮发光芯片104，进而在基板101上的合适位置贴装目标光学元件105。

在封装结构103的第二种可选实现方式中，封装结构103与基板101共同形成用于容置发光芯片104的密封空间。

图4是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图4所示，封装结构103可以包括第二框体1032和上盖1033，第二框体1032靠近基板101的端面与基板101固定，基板101、第二框体1032和上盖1033围成用于密封发光芯片104的密封空间。该种可选实现方式相当于在第一种可选实现方式的基础上省掉封装结构103中的底板1031，而将发光芯片104直接设置在基板101上。关于该种可选实现方式中的封装结构103，可以参考上述第一种可选实现方式中关于第二框体1032和上盖1033的相关介绍，本申请实施例不再赘述。

第二种可选实现方式的封装结构103所在的激光器10中，发光芯片104与基板101之间无需间隔底板1031，发光芯片104发光所产生的热量可以直接传输至基板101，进而通过基板101散发至外界。如此可以缩短散热路径，提高激光器10的散热效果。且该种出光方式的激光器10中，激光或荧光经过的部件较少。由于光经过任意部件的过程中不可避免地会产生一定的损失，故该种激光器10中可以减少光损，保证激光器10的出光效率较高。

该种封装结构103所在的激光器10中，第二框体1032或基板101上可以设置有导电结构，发光芯片104可以通过连接该导电结构，以连通封装结构103形成的密封空间外的电路。

在第二种可选实现方式的封装结构103所在的激光器10的组装过程中，可以先将发光芯片104贴装于基板101上，将发光芯片104的电极与第二导电结构或第一导电结构电连接。接着在发光芯片104的周围设置粘贴剂(如银胶或其他胶水)，再将第二框体1032通过该粘贴剂固定在基板101上，且包围发光芯片104，之后再将上盖1033固定在该第二框体1032上，以对发光芯片104进行密封。

在封装结构103的第三种可选实现方式中，封装结构103与基板101和第一框体102共同形成用于容置发光芯片104的密封空间。第一框体102大致呈方框状，第一框体102可以包括四个侧壁。封装结构103可以与第一框体102中的三个侧壁相固定，以与该三个侧壁共同形成密封空间。

图5是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图，图6是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图，图6为图5所示的激光器的***图。如图5和图6所示，发光芯片104位于基板101上。封装结构103呈L型，封装结构103包括：目标侧壁B和上盖G。目标侧壁B在z方向上的一端与基板101固定，上盖G与目标侧壁B中远离基板101的一端连接，如上盖G位于发光芯片104远离基板101的一侧。封装结构103中的其他边缘均与第一框体102的侧壁固定。

示例地，第一框体102包括依次连接的四个侧壁，该四个侧壁依次分别为第一侧壁D1、第二侧壁D2、第三侧壁D3和第四侧壁D4。发光芯片104用于沿x方向发光，第二侧壁D2和第四侧壁D2沿x方向依次排布，第二侧壁D2位于发光芯片104远离目标光学元件105的一侧；第一侧壁D1和第三侧壁D3沿y方向依次排布，x方向垂直y方向。上盖G中远离目标侧壁B的一端的端面与第二侧壁D2固定，上盖G和目标侧壁B在y方向上的两个端面分别与第一侧壁D1和第三侧壁D3固定。发光芯片104所在的密封空间由封装结构103、第一侧壁D1、第二侧壁D2、第三侧壁D3和基板101围出。

图7是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图，图8是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图8是图7所示的激光器的***图。如图7和图8所示，第一框体102的第二侧壁D2具有朝第一框体102的包围区域内凸出的密封台阶T。封装结构103的上盖G中靠近基板101的表面与密封台阶T固定；如上盖G中靠近基板101的表面中远离目标侧壁B的区域，与密封台阶T中远离基板101的表面固定。密封台阶T可以呈条状，在y方向上密封台阶T的两端分别与第一侧壁D1和第三侧壁D3接触。

本申请实施例中，以密封台阶T位于第二侧壁D2中靠近基板101的一端，密封台阶T的底部与基板101固定为例。可选地，密封台阶T与基板101之间也可以存在间隙。

该种封装结构103中，目标侧壁B和上盖G可以一体成型，目标侧壁B和上盖G的材质可以相同。如该材质可以包括玻璃、蓝宝石或其他透光材质。可选地，封装结构103可以采用模压的工艺制备形成。可选地，封装结构103可应采用紫外线胶或者热固胶与基板101和第一框体102固定。

该种封装结构103所在的激光器10中，基板101或第一框体102中可以设置有导电结构，该导电结构用于连通激光器10的容置空间内外。发光芯片104可以通过该导电结构连接外部电路，以实现对发光芯片104的电流传输。可选地，设置有导电结构的基板101或第一框体102的材质可以为高温共烧陶瓷(high-temperature co-fired ceramic，HTCC)或低温共烧陶瓷(low-temperature co-fired ceramic，LTCC)。基板101与第一框体102可以一体成型。

可选地，图9是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图9所示，激光器10还可以包括焊接台H，该焊接台H可以与发光芯片104一同位于封装结构103形成的密封空间中。如该焊接台H位于发光芯片104与密封台阶T之间。该焊接台H与基板101或第一框体102中的导电结构电连接，该焊接台H用于辅助发光芯片104与导电结构进行电连接。如发光芯片104的电极可以通过导线连接至该焊接台H，进而通过该焊接台H与导电结构电连接。

本申请实施例上述内容中，以激光器10的封装结构103形成的密封空间仅用于设置一个发光芯片104为例。可选地，封装结构103形成的密封空间也可以用于设置多个发光芯片104。激光器10中目标光学元件105的数量可以等于发光芯片104的数量，每个发光芯片104均可以对应一个目标光学元件105，每个发光芯片104发出的激光经对应的目标光学元件105后射出激光器10外。

示例地，图10是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图，图10以激光器10包括上述第三种可选实现方式中的封装结构103为例进行示意。如图10所示，激光器10的封装结构103形成的密封空间中设置有沿y方向排成一排的多个发光芯片104，图10以该发光芯片104的数量为6为例。相应地，激光器10可以包括与该六个发光芯片104一一对应的多个目标光学元件105。图10以目标光学元件105为反射棱镜为例，发光芯片104发出的激光经对应的反射棱镜反射后射出激光器10。

本申请实施例以每个激光器10中仅包括一个封装结构103为例。可选地，激光器10也可以包括多个封装结构103，多个发光芯片104分别位于该多个封装结构103围出的密封空间中。

激光器10可以具有多种可选出光方式。在第一种出光方式的激光器10中，发光芯片104发出的激光可以从激光器10的顶部射出，顶部指的是激光器10中与基板101相对的一侧，也即是激光从密封盖106射出。在第二种出光方式的激光器10中，发光芯片104发出的激光可以从激光器10的侧面射出，侧面也即是第一框体102的某一侧壁所在侧。在不同的出光方式下，激光器10中第一框体102的结构会存在一定的区别，目标光学元件105也会有不同的实现方式。如目标光学元件105可以为反射棱镜，或者为反射棱镜和准直透镜，或者仅为准直透镜。

在第一种出光方式的激光器10中，第一框体102可以呈方框状，由四个侧壁围成，该四个侧壁中相对的两个侧壁结构一致。第一框体102中各个位置的材质可以均相同。第一框体102的结构可以参考上述在封装结构103的第一种可选实现方式中，对封装结构103中第二框体1032的第一种可选实现方式的介绍，第一框体102的结构相对第二框体1032的结构相当于仅在体积上发生了扩大。第一框体102的材质可以包括金属或陶瓷。

该种出光方式的激光器10中，目标光学元件105也有多种可选实现方式。

在目标光学元件105的第一种可选实现方式中，请继续参考图5至图10，目标光学元件105为反射棱镜。反射棱镜具有一朝向发光芯片104的倾斜面，该倾斜面作为光线的反射面，该倾斜面上可以镀有全波段反射镀膜。反射棱镜的基材可以为玻璃或者硅。发光芯片104发出的激光经过封装结构103的目标侧壁B后射向反射棱镜，反射棱镜将接收到的激光沿远离基板101的方向反射。

该种激光器10中在贴装反射棱镜的过程中，可以根据发光芯片104发出的激光在反射棱镜上形成的光斑的形状和大小是否满足要求，来确定反射棱镜的贴装位置，以保证贴装后的反射棱镜上形成的光斑的形状和大小满足要求，进而使反射棱镜射出的激光也满足要求。

该种激光器10中，密封盖106的材质为透光材质，反射棱镜反射的激光射向密封盖106，并穿过密封盖106射出。示例地，密封盖106可以选用硬质玻璃如K9型玻璃或者蓝宝石材质。密封盖106可以通过共晶焊接或者胶贴的方式贴装到第一框体102远离基板101的表面。若采用共晶焊接的方式固定，则可以在密封盖106的边缘预先镀制焊料，在将密封盖106放置在第一框体102远离基板101的表面后，对该焊料进行加热使其熔化，进而实现密封盖106与第一框体102的焊接。

发光芯片104发出的激光具有一定的发散角度，激光器10中还可以设置准直部件，以对该激光进行准直。对激光进行准直也即是对激光的发散角度进行限缩，使激光接近于平行光，如此可以保证激光的能量较为集中，且避免激光形成的光斑过大，便于激光的传输。

示例地，在上述任一激光器10的基础上，激光器10还包括位于反射棱镜之后的光路中的准直镜。如在图8的基础上，图11是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图11所示，激光器10还可以包括准直镜108。准直镜108位于密封盖106远离第一框体102远离基板101的一侧，反射棱镜反射的激光在穿过密封盖106之后射向准直镜108，以被准直镜108准直后射出。准直镜108可以由在透光板的一侧设置凸弧面实现，每个凸弧面所在部分可以作为一个准直镜108。

图11仅对一个发光芯片104的发光情况进行示意；在激光器10包括多个发光芯片104时，准直镜108的数量与发光芯片104的数量相同。每个发光芯片104对应一个准直镜108，每个发光芯片104发出的激光经对应的准直镜108准直。该多个准直镜108可以一体成型，如准直镜108所在的透光板在远离基板101的一侧具有多个凸弧面，每个凸弧面所在部分作为一个准直镜108。

又示例地，在上述任一激光器10的基础上，可以通过对封装结构103的目标侧壁B进行一定地设计，使目标侧壁B作为准直部件，在激光经过目标侧壁B的过程中对激光进行准直。如在上图7和图8的基础上，图12是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图13是本申请再一实施例提供的再一种激光器的结构示意图，图14是本申请再一实施例提供的又一种激光器的结构示意图。图12示出的是图13所示的激光器10的截面图，图14示出的是图13所示的激光器10的***图。在上图10的基础上，图15是本申请实施例又一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图12至图15所示，目标侧壁B中靠近发光芯片104的表面可以为朝发光芯片104凸出的凸弧面。发光芯片104发出的激光在经过该目标侧壁B的凸弧面后可以被准直。

可选地，目标侧壁B中也可以远离发光芯片104的表面为朝远离发光芯片104的一侧凸出的凸弧面，此种方式的目标侧壁B也可以对激光进行准直。例如，图16是本申请又一实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图17是本申请实施例又一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图16所示，在图2所示的激光器10的基础上，封装结构103的目标侧壁B中远离发光芯片104的表面可以为凸弧面。如图17所示，在图4所示的激光器10的基础上，封装结构103的目标侧壁B中远离发光芯片104的表面可以为凸弧面。

该种示例中，通过目标侧壁B对激光进行准直，故无需在密封盖106上再设置准直镜，可以降低激光器10的高度，有利于激光器10的小型化。

在目标光学元件105的第二种可选实现方式中，目标光学元件105包括准直透镜和反射棱镜。如在图4的基础上，图18是本申请又一实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图18所示，目标光学元件105包括位于基板101上的准直透镜1051和反射棱镜1052，发光芯片104、准直透镜1051和反射棱镜1052沿x方向依次排布。发光芯片104发出的激光经过封装结构103中的目标侧壁B后射向准直透镜1051，准直透镜1051用于将接收到的激光准直后射向反射棱镜1052，反射棱镜1052用于将接收到的激光沿远离基板101的方向反射。

对于该第二种可选实现方式的目标光学元件105所在的激光器10，本申请实施例仅以图18为例进行示意，也即是以该激光器10中的封装结构103为其第二种可选实现方式为例。对于其他可选实现方式的封装结构103所在的激光器10，目标光学元件105也可以与图18中示出的目标光学元件相同，本申请实施例不再额外示意。

该种激光器10中在贴装准直透镜1051和反射棱镜1052的过程中，可以先保证发光芯片104、准直透镜1051和反射棱镜1052处于同一直线上。接着调节准直透镜1051的位置，以使发光芯片104发出的激光经过准直透镜1051后在反射棱镜1052上形成的光斑的形状和大小基本满足要求。在准直透镜1051的位置确定后，还可以一定程度地调节反射棱镜1052的位置，以保证贴装后的反射棱镜1052上光斑的形状和大小满足要求，进而反射棱镜1052射出的激光也满足要求。

在第二种出光方式的激光器10中，图19是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图19所示，在图4的基础上，第一框体102中位于发光芯片104的出光侧的侧壁(也即是位于目标光学元件105远离发光芯片104的一侧的侧壁)可以具有开口K，该开口K上覆盖透光层C，以保证发光芯片104发出的激光经过目标光学元件105后从该透光层C射出激光器10。

第一框体102的结构可以参考对封装结构103中第二框体1032的第二种可选实现方式的相关介绍，第一框体102的结构相对第二框体1032的结构相当于仅在体积上发生了扩大。该种出光方式的激光器10中，密封盖106的材质可以为透光材质，或者也可以为不透光材质。如密封盖106的材质可以包括金属或陶瓷。

请继续参考图19，该种出光方式的激光器10中，目标光学元件105可以为准直透镜。发光芯片104发出的激光在穿过封装结构103的目标侧壁B后射向准直透镜，被该准直透镜准直后射向透光层C，并从该透光层C射出。

该种激光器10中在贴装准直透镜的过程中，可以根据发光芯片104发出的激光经过准直透镜后，在第一框体102的开口K处形成的光斑的形状和大小是否满足要求，来确定准直透镜的贴装位置。如此可以保证贴装后的准直透镜准直后的激光形成的光斑的形状和大小满足要求，进而提高激光器10的出光质量。

本申请上述内容中，均以发光芯片104需设置在热沉107上为例进行介绍。可选地，当封装结构103具有底板1031，且底板1031的材质为陶瓷时，发光芯104也可以直接设置在底板1031上，而不再设置热沉107。当封装结构103不具有底板1031，且基板101的材质为陶瓷时，发光芯104也可以直接设置在基板101上，而不再设置热沉107。

本申请实施例中，若单个激光器10的光功率不能满足光源需要的时候，可以采用多个激光器10形成激光器模组，采用该激光器模组作为光源，以保证光源的光功率较高。图20是本申请实施例提供的一种激光器模组的结构示意图，图21的本申请实施例提供的另一种激光器模组的结构示意图。图20以激光器模组中的激光器10仅包括一个发光芯片104为例，图21以激光器模组中的激光器10包括多个发光芯片104为例。

如图20和图21所示，激光器模组包括承载板20和位于承载板20上的多个激光器10。该多个激光器10可以在该承载板20上排成一排(如图21所示)，或者可以排成多行多列(如图20所示)。激光器模组采用图21所示的封装方式，可以一定程度地降低封装体积，增加发光芯片的封装数量。

可选地，该承载板20的材质可以包括金属。如该承载板20为铜板。该承载板20上可以设置电路，该多个激光器10可以通过承载板20上的电路相连接。示例地，可以在承载板上贴装激光器10的区域之外喷涂绝缘材质，在该绝缘材质上设置电路，在该电路上在喷涂绝缘材质。该承载板20还可以辅助激光器10进行散热。该绝缘材质也可以为散热材质。

可选地，激光器模组中的多个激光器10可以均用于发出同一颜色的激光，以满足光源高功率的要求。或者也可以存在不同的激光器10发出的激光颜色不同。如激光器模组中可以包括红色激光器、绿色激光器和蓝色激光器，以分别发出红色激光、绿色激光和蓝色激光，保证激光器模组满足红绿蓝三色光源的要求。

激光器模组中的激光器10可以任意组合，激光器10的组装较为灵活，可以适应不同的使用场景的需求。

本申请实施例中的激光器或激光器模组可以应用于激光投影中作为投影设备中的光源。投影光源除了包括该激光器，还可以包括其他光学部件，如匀光部件，整形部件及会聚透镜等。匀光部件用于对激光器发出的激光进行匀化，整形部件可以将激光的光斑整形成形成投影画面所需的形状，会聚透镜可以将激光会聚至后续的部件中。示例地，该匀光部件可以为光导管。

本申请实施例还提供了一种投影设备，该投影设备可以包括上述的光源组件，还可以包括光阀和镜头。上述光源组件发出的激光可以射向光阀，被光阀调制后射向镜头，进而镜头可以将接收到的激光进行投射以形成投影画面。由于投影光源发出的激光的质量较好，故基于该激光形成的投影画面的显示效果也可以较好，可以提升投影设备的显示效果。

本申请中术语“A和B的至少一种”以及“A和/或B”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，分别为单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在C和B，同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中，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“至少一个”指的是一个或多个，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”和“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种激光器，其特征在于，所述激光器包括：基板、第一框体、封装结构、发光芯片、目标光学元件和密封盖；

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一框体包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，所述第二侧壁位于所述发光芯片远离所述目标光学元件的一侧；

所述封装结构呈L型，所述封装结构包括所述目标侧壁，以及与所述目标侧壁连接且位于所述发光芯片远离所述基板的一侧的上盖；所述密封空间由所述封装结构、所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述基板围出。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述第二侧壁具有朝所述凹槽内凸出的密封台阶，所述盖板中靠近所述基板的表面与所述密封台阶固定。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述封装结构包括第二框体和上盖，所述第二框体包括所述目标侧壁以及与所述目标侧壁连接的其他侧壁；

所述第二框体与所述基板固定，所述发光芯片位于所述基板上且被所述第二框体包围；所述上盖与所述第二框体远离所述基板的一侧固定；所述密封空间由所述封装结构与所述基板围出。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述封装结构包括底板、第二框体和上盖，所述第二框体包括所述目标侧壁以及与所述目标侧壁连接的其他侧壁；

所述底板与所述第二框体固定，所述发光芯片位于所述底板上且被所述第二框体包围，所述上盖与所述第二框体远离所述底板的一侧固定；所述密封空间由所述封装结构围出。

6.根据权利要求1至5任一所述的激光器，其特征在于，所述目标光学元件为反射棱镜，所述反射棱镜用于将接收到的激光沿远离所述基板的方向反射；

所述目标侧壁具有朝所述密封空间内或所述密封空间外凸出的凸弧面，所述目标侧壁还用于将接收到的激光准直后射向所述反射棱镜；或者，所述激光器还包括位于所述第一框体远离所述基板的一侧的准直透镜，所述反射棱镜反射的激光射向所述准直透镜，所述准直透镜用于将接收到的激光准直后射出。

7.根据权利要求1至5任一所述的激光器，其特征在于，所述目标光学元件包括准直透镜和反射棱镜，所述发光芯片发出的激光经过所述目标侧壁后射向所述准直透镜，所述准直透镜用于将接收到的激光准直后射向所述反射棱镜，所述反射棱镜用于将接收到的激光沿远离所述基板的方向反射。

8.根据权利要求1至5任一所述的激光器，其特征在于，所述目标光学元件为准直透镜；所述第一框体中位于所述目标光学元件远离所述发光芯片的一侧的侧壁具有开口，所述激光器还包括覆盖所述开口的透光层；

所述准直透镜用于将接收到的激光准直后射向所述透光层，所述透光层用于将接收到的激光透射出所述凹槽之外。

9.根据权利要求1至5任一所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括还包括位于所述密封空间中的热沉，所述发光芯片位于所述热沉远离所述基板的一侧。

10.一种激光器模组，其特征在于，所述激光器模组包括承载板和位于所述承载板上的多个激光器，所述激光器为权利要求1至9任一所述的激光器。