CN217823692U - 激光器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光器,属于光电技术领域。所述激光器包括底板、框体、发光芯片、准直透镜、匀光部件和反光部件;框体与底板围出凹槽;发光芯片、准直透镜、匀光部件和反光部件位于凹槽中,且在底板上依次排布;发光芯片向准直透镜发出激光,准直透镜将激光准直后射向匀光部件,匀光部件将激光匀化后射向反光部件,反光部件将激光沿远离底板的方向反射。本申请解决了激光器所在的显示设备的画面显示效果较差的问题。本申请用于发光。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种激光器。
背景技术
随着光电技术的发展,激光器被广泛应用。
相关技术中,激光器可以被用在投影设备或激光电视等显示设备的光源结构中,为显示设备的画面显示提供激光。由于激光器发出的激光为高斯光,该激光的分布均匀性较差,基于该激光形成的显示画面可能存在颜色分布不均的情况。
因此,相关技术中激光器作为光源的显示设备的画面显示效果较差。
实用新型内容
本申请提供了一种激光器,可以解决激光器作为光源的显示设备的画面显示效果较差的问题。所述激光器包括:底板、框体、发光芯片、准直透镜、匀光部件和反光部件;
所述框体与所述底板围出凹槽;所述发光芯片、所述准直透镜、所述匀光部件和所述反光部件位于所述凹槽中,且在所述底板上依次排布;
所述发光芯片向所述准直透镜发出激光,所述准直透镜将所述激光准直后射向所述匀光部件,所述匀光部件将所述激光匀化后射向所述反光部件,所述反光部件将所述激光沿远离所述底板的方向反射。
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,可以在发光芯片与反光部件之间设置匀光部件,以对发光芯片发出的激光进行匀化后射出,如此激光器发出的激光的均匀性较高。当激光器作为显示设备的光源时,基于该激光器发出的均匀性较高的激光可以形成颜色分布较为均匀的显示画面,显示画面的显示效果较好。
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本申请实施例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另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鲍威尔棱镜的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图;
图6是本申请另一实施例提供的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另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又一种激光器的结构示意图;
图9是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图10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11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12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13是本申请又一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图14是本申请又一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。
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泛。如激光器可以用在激光投影设备以及激光电视等激光显示设备中的光源结构中提供光。目前对显示设备的光源的小型化以及显示设备的画面显示效果的要求越来越高,而激光器发出的激光对该显示设备的画面显示效果至关重要,且激光器的体积对光源结构的体积的影响也较大。
本申请实施例中提供了一种激光器,该激光器的体积较小,且可以发出均匀性较高的激光。如此基于该激光可以形成颜色均匀性较高的显示画面,故将该激光器用在投影设备的光源结构中可以提高显示设备的画面显示效果。且该激光器的体积可以较小,可以有利于该激光器所在的光源结构的小型化。
图1是本申请实施例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另一种激光器的结构示意图,图1可以为图2所示的激光器的截面a-a’的示意图,图2可以为图1所示的激光器的俯视图。如图1和图2所示,激光器10可以包括底板101、框体102、发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106。
框体102与底板101固定,且与底板101围出凹槽。底板101位于该凹槽的底面,框体102位于该凹槽的侧面。底板101为板状结构。板状结构具有两个相对且较大的板面,以及连接该两个面的多个较小的侧面。本申请实施例中将底板101朝向该凹槽的板面称为底板101的顶面(或者贴装面),将底板101背离该凹槽的板面称为底板101的底面。框体102为框状结构。框状结构在轴向上的两端分别具有两个相对的环形的端面,框状结构还具有连接该两个端面的内壁和外壁。示例地,图1所示的激光器10中框体102的轴向即为z方向。本申请实施例以框体102位于底板101上,框体102的一个端面与底板101的顶面固定为例。可选地,框体102也可以包围底板101,框体102的内壁与底板101的侧面固定,本申请实施例不做限定。
发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106可以均位于底板101上,且位于底板101与框体102围出的凹槽中。激光器10还可以包括热沉(图中未标出)。热沉固定在底板101上,每个发光芯片103均设置在热沉上,也可以说发光芯片103通过热沉贴装在底板101上。热沉可以用于辅助发光芯片103散热。可选地,底板101的材质可以包括金属或陶瓷。如底板101的材质包括无氧铜。由于无氧铜的导热系数较高,可以有利于发光芯片103产生的热量更快地散发。
发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106可以沿发光芯片103的出光方向(如图1和图2中的x方向)依次排布。发光芯片103可以向准直透镜104发出激光,准直透镜104将激光准直后射向匀光部件105,匀光部件105将激光匀化后射向反光部件106,反光部件106将激光沿远离底板101的方向(如图1中的z方向)反射。如此,反光部件106反射的激光可以为准直且均匀的激光,该激光的分布均匀性较高,故激光器10可以发出均匀性较高的激光。若将本申请实施例提供的激光器10用在激光投影设备或激光电视等显示设备中的光源结构中,则基于该激光器发出的激光可以形成显示效果较好的画面。
另外,相关技术中会将在框体远离底板的一侧设置准直透镜组,进而激光器的整体厚度较大。而本申请实施例的激光器10中准直透镜104设置在底板101与框体102围出的凹槽中,如此可以无需在框体102之外再设置准直透镜组,可以减薄激光器10的厚度,有利于激光器的小型化。且本申请实施例中的准直透镜104可以较早地对激光进行准直,故激光的后续传播中光束较细,后续光路中的光学元器件(如匀光部件105和反光部件106)的尺寸仅需较小便可保证对该光束的完全接收,可以进一步有助于激光器10的小型化。
相关技术中,为了保证画面显示效果,激光投影设备中的光源结构中还会在激光器的后端光路中设置扩散片等匀光部件,以对激光器发出的激光进行均匀化。但是该匀光部件的体积较大,且还需要设置相应的固定结构对匀光部件进行固定,如此该光源结构较为复杂,且体积较大。而本申请实施例中由于激光器可以直接射出均匀的激光,故无需在激光器的后端光路中设置匀光部件及其固定结构,可以减少光源结构中的部件,降低光源结构的结构复杂度及制备难度。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,可以在发光芯片与反光部件之间设置匀光部件,以对发光芯片发出的激光进行匀化后射出,如此激光器发出的激光的均匀性较高。当激光器作为显示设备的光源时,基于该激光器发出的均匀性较高的激光可以形成颜色分布较为均匀的显示画面,显示画面的显示效果较好。
下面对激光器10中的匀光部件105进行介绍:
匀光部件105可以包括至少一个鲍威尔棱镜。鲍威尔棱镜是一种非球面柱面镜,鲍威尔棱镜的入光面为非球面,出光面可以为平面。该入光面类似楔形,本申请实施例中将该入光面称为楔形入光面。该楔形入光面包括第一平面,第二平面,以及连接第一平面和第二平面的柱状曲面。该柱状曲面的较窄,可以近似看做入光面中的一个棱,本申请实施例中将该柱状曲面称为楔形入光面的棱。该第一平面与第二平面大致呈扇形,第一平面与第二平面的夹角可以称为扇形角。鲍威尔棱镜可以使激光光束通过后最优化的划成均匀光斑,消除高斯光束的中心热点。图3是本申请实施例提供的一种鲍威尔棱镜的结构示意图,且图3对一束激光穿过鲍威尔棱镜时的光路进行了示意。如图3所示,入射的一束中间密度较高,边缘密度较低的激光在经过鲍威尔棱镜后可以变为各处分布均匀的激光。针对鲍威尔棱镜可以通过调节入光面的曲率半径和圆锥系数(也可称为conic值),来改变鲍威尔棱镜对激光的出射角度。其中,该入光面的曲率半径为正值,该曲率半径的范围可以为0.5毫米~6毫米。圆锥系数可以为负值,圆锥系数可以基于具体需求进行设计,本申请实施例不做限定。
图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图,图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图,图4可以为图5所示的激光器的截面a-a’的示意图,图5可以为图4所示的激光器的俯视图。如图4和图5所示,匀光部件105可以包括第一鲍威尔棱镜1051。该第一鲍威尔棱镜1051的楔形入光面朝向准直透镜104,以保证发光芯片103发出的激光在经过准直透镜104准直后可以从第一鲍威尔棱镜1051的楔形入光面射入,以对该激光进行匀化后射出。第一鲍威尔棱镜1051的楔形入光面的棱可以平行发光芯片103发出的激光的快轴或慢轴,以针对该激光的慢轴或快轴进行匀化。如图4和图5所示,第一鲍威尔棱镜1051的楔形入光面的棱平行发光芯片103发出的激光的慢轴,则第一鲍威尔棱镜1051可以针对激光的快轴进行匀化。若第一鲍威尔棱镜1051的楔形入光面的棱平行发光芯片103发出的激光的快轴,则第一鲍威尔棱镜1051可以针对激光的慢轴进行匀化。
可选地,图6是本申请另一实施例提供的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另一种激光器的结构示意图,图6可以为图7所示的激光器的截面a-a’的示意图,图7可以为图6所示的激光器的俯视图。如图6和图7所示,在图4和图5的基础上,匀光部件105还可以包括第二鲍威尔棱镜1052,第二鲍威尔棱镜1052可以位于准直透镜104与第一鲍威尔棱镜1051之间。或者第二鲍威尔棱镜1052也可以位于第一鲍威尔棱镜1051与反光部件106之间。第二鲍威尔棱镜1052的楔形入光面朝向第一鲍威尔棱镜1051,第二鲍威尔棱镜1052的楔形入光面的棱垂直第一鲍威尔棱镜1051的楔形入光面的棱。如此,若第一鲍威尔棱镜1051针对激光的快轴进行匀化,则第二鲍威尔棱镜1052可以针对激光的慢轴进行匀化;若第一鲍威尔棱镜1051针对激光的慢轴进行匀化,则第二鲍威尔棱镜1052可以针对激光的快轴进行匀化。进而可以保证匀光部件105针对激光的各个方向均进行匀化,提高对激光的匀化效果。可选地,匀光部件105射出的激光可以形成各方向均匀的方形光斑。
可选地,激光器10中的匀光部件105也可以为扩散片,或其他具有匀光功能的部件,本申请实施例不做限定。
本申请实施例中,激光器10中发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106的数量均可以为一个或多个。每个发光芯片103可以对应一个准直透镜104、一个匀光部件105和一个反光部件106。不同的发光芯片103对应的准直透镜104、匀光部件105和反光部件106可以均不同均相互独立,或者也可以存在部分发光芯片103对应相同的准直透镜104或反光部件106,或者也可以存在部分发光芯片103对应的准直透镜104一体成型,部分发光芯片103对应的匀光部件105一体成型,在部分发光芯片103对应的反光部件106一体成型。上述内容仅针对激光器10中一个发光芯片103及其对应的准直透镜104、匀光部件105和反光部件106为例进行了介绍,所有的发光芯片103对应的准直透镜104、匀光部件105和反光部件106均可以参考上述的相关介绍。
在发光芯片103的第一种可选设置方式中,请继续参考图1至图7,激光器10中发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106的数量均可以为多个(图2、图5和图7均以八个为例),各个发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106可以一一对应。每个发光芯片103对应一个准直透镜104、一个匀光部件105和一个反光部件106,不同的发光芯片103对应的准直透镜104、匀光部件105和反光部件106均不同。每个发光芯片103对应的准直透镜104、匀光部件105和反光部件106可以在该发光芯片103的出光侧沿该发光芯片103的出光方向依次排布。每个发光芯片103向对应的准直透镜104发出激光,该激光经过该准直透镜104准直后,射向该发光芯片103对应的匀光部件105,该匀光部件105将该激光匀化后射向该发光芯片103对应的反光部件106,该反光部件106将该激光沿远离底板101的方向反射。该多个发光芯片103可以阵列排布,该多个发光芯片103的出光方向均相同,如均沿x方向发出激光。
可选地,本申请实施例中的反光部件106可以为反射棱镜,如直角反射棱镜。或者,该反光部件106也可以为金属反射件。每个反光部件106中靠近对应的发光芯片103的表面为反光面,反光部件106利用该反光面实现对激光的反射作用。该反光面中靠近底板101的一端朝对应的发光芯片103倾斜,如该反光面与底板101的夹角可以为45度。该反光面可以通过贴附反光膜层或者涂覆反光材料达到反光效果。
图1至图7以激光器10包括排成两行四列的八个发光芯片103为例进行示意。每行发光芯片103对应的准直透镜104、匀光部件105和反光部件106也可以分别排成一行。可选地,一行中相邻的至少两个准直透镜104可以一体成型,一行中相邻的至少两个匀光部件105也可以一体成型,一行中相邻的至少两个反光部件106也可以一体成型。可选地,激光器10也可以包括排成一行的多个发光芯片,或者也可以包括排成三行或四行的多个发光芯片。发光芯片103可以阵列排布,也可以散乱排布,或者以其他方式排布。本申请实施例对发光芯片103的数量以及排布方式不做限定。
在发光芯片103的第二种可选设置方式中,图8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9是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图,图8可以为图9所示的激光器的截面a-a’的示意图,图9可以为图8所示的激光器的俯视图。如图8和图9所示,激光器10中发光芯片103、准直透镜104和匀光部件105的数量均可以为多个(图9以八个为例),各个发光芯片103、准直透镜104、匀光部件105和反光部件106可以一一对应。反光部件106的数量可以为一个,各个发光芯片103可以均对应该反光部件106。下述实施例均以匀光部件105包括第一鲍威尔棱镜1051和第二鲍威尔棱镜1052进行示意。
激光器10中的多个发光芯片103分别位于反光部件106的相对两侧,如在x方向上的相对两侧。每个发光芯片103对应的准直透镜104和匀光部件105与该发光芯片103位于同侧,每个发光芯片103与对应的准直透镜104和匀光部件105沿靠近反光部件106的方向依次排布。本申请实施例下面以该相对两侧包括第一侧和第二侧为例进行说明。如图8和图9中,位于反光部件106第一侧(如左侧)的发光芯片103与对应的准直透镜104和匀光部件105,沿x方向依次排布。位于反光部件106第二侧(如右侧)的发光芯片103与对应的准直透镜104和匀光部件105,沿x方向的反方向依次排布。反光部件106的相对两侧的发光芯片103的出光方向相对,也即是位于反光部件106的不同侧的任两个发光芯片103的出光方向相对,每侧的发光芯片103向另一侧的发光芯片103发出激光。如图8和图9中,位于反光部件106左侧的发光芯片103沿x方向发出激光,位于反光部件106右侧的发光芯片103沿x方向的反方向发出激光。各个发光芯片103发出的激光可以经过对应的准直透镜104和匀光部件105后均射向反光部件106,以被该反光部件106反射。
反光部件106中在x方向上的相对两侧的表面均为反光面,反光部件106利用该反光面实现对激光的反射作用。该相对两侧中任一侧的反光面靠近底板101的一端朝该侧倾斜,也即是朝该侧的发光芯片103倾斜。如每侧的反光面与底板101的夹角均可以为45度。该相对两侧中每侧的发光芯片103发出的激光,经过对应的准直透镜104和匀光部件105射向任该侧的反光面,被该反光面沿远离底板101的方向反射。反光面可以通过贴附反光膜层或者涂覆反光材料达到反光效果。
反光部件106可以为棱柱,该棱柱的高平行于底板101,也即是平行于底板101的板面。该棱柱的高还垂直于发光芯片103的出光方向(如x方向)。示例地,结合图8和图9,该棱柱的底面可以呈梯形,如等腰梯形。该梯形的下底相对上底靠近底板101,且该梯形的下底平行于底板101,也可以说该梯形为正梯形(也即正着放置的梯形)。可选地,图10是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图10所示,该激光器10中棱柱状的反光部件106的底面可以呈三角形,如等腰三角形。该三角形的靠近底板101。
可选地,如图8和图10所示,位于反光部件106同侧的各个发光芯片103可以排成一排,该一排发光芯片103的排布方向(如为y方向)垂直于x方向。位于反光部件106同侧的各个准直透镜104也可以排成一排,位于反光部件106同侧的各个匀光部件105也可以排成一排。可选地,一排中相邻的至少两个准直透镜104可以一体成型,一排中相邻的至少两个匀光部件105也可以一体成型。
本申请实施例中的激光器10可以为单色激光器,也即激光器10中的发光芯片103均用于发出同一颜色的激光;或者激光器10也可以为多色激光器,也即激光器10包括多类发光芯片103,不同类发光芯片103用于发出不同颜色的激光。本申请实施例以激光器10为多色激光器为例进行介绍。
激光器10中的多个发光芯片103可以包括至少一个第一发光芯片和至少一个第二发光芯片。第一发光芯片发出的激光的偏振方向与第二发光芯片发出的激光的偏振方向垂直。如该第一发光芯片发出的激光为P偏振光,第二发光芯片发出的激光为S偏振光。第一发光芯片可以包括用于发出红色激光的红色发光芯片,第二发光芯片可以包括用于发出蓝色激光的蓝色发光芯片和用于发出绿色激光的绿色发光芯片。
本申请实施例中,对于采用上述发光芯片103的第二种可选设置方式的激光器(如图9和图10所示的激光器),发出的激光的偏振方向不同的发光芯片103可以位于反光部件106的不同侧。如第一发光芯片和第二发光芯片分别位于反光部件106的相对两侧。如图3中反光部件106左侧的发光芯片103可以包括红色发光芯片,反光部件106右侧的发光芯片103可以包括蓝色发光芯片和绿色发光芯片。由于蓝色激光和绿色激光的偏振态及特性较为相近,对蓝色激光和绿色激光的调整也可以基本相同,故使蓝色发光芯片和绿色发光芯片在反光部件106的同一侧,可以便于对该将蓝色发光芯片和绿色发光芯片的同步设置,以及对蓝色激光和绿色激光的同步调整。
可选地,激光器10还可以包括半波片。该半波片可以位于第一发光芯片和第二发光芯片中任一类发光芯片发出的激光的传输路径中。如此,该任一类发光芯片发出的激光的偏振方向可以被旋转90度,以变成与另一类发光芯片发出的激光的偏振方向相同。如此一来,激光器10发出的所有激光的偏振态相同,进而基于该激光可以形成显示效果更好的画面。
示例地,图11是本申请再一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图11所示,在图9的基础上,激光器10还可以包括半波片107。该半波片107可以位于反光部件106远离底板101的一侧。如该半波片107包括第一部分和第二部分(图中未对第一部分和第二部分进行标识)。该第一部分与反光部件106远离底板101的表面固定,第二部分伸出反光部件106远离底板101的表面,且在底板101上第二部分的正投影覆盖反光部件101的相对两侧中任一侧的反光面的正投影。
图11以该第二部分覆盖反光部件101左侧的反光面为例。如反光部件101左侧设置的是第一发光芯片,则第一发光芯片发出的P偏振光在经过反光部件101左侧的反光面反射后,可以射向半波片107的第二部分,进而该P偏振光的偏振方向可以被旋转90度,进而变为S偏振光。而第二发光芯片发出的S偏振光在经过反光部件101右侧的反光面反射后可以直接出射,该激光的偏振态不发生改变。如此,激光器10发出的激光可以均为S偏振光。可选地,该第二部分也可以覆盖反光部件101右侧的反光面,以使激光器10发出的激光可以均为P偏振光。
可选地,在采用发光芯片103的第一种可选设置方式的激光器10(如图1至图7所示的激光器)中,也可以设置半波片,以对任一种偏振方向的激光的偏振方向进行调整,使激光器10发出的激光均为同一偏振态。如该种激光器10中也可以在第一发光芯片或第二发光芯片对应的反光部件106远离底板101的表面上固定半波片,或者也可以用其他方式固定半波片,本申请实施例不再详细描述。
本申请实施例中,激光器10还可以包括多个电极引脚,该多个电极引脚包括正极引脚和负极引脚。电极引脚用于连通底板101与框体102围成的凹槽内外的电路。电极引脚的两端可以分别与外部电源和发光芯片103连接,以将电流传输至发光芯片103,激发发光芯片103发出激光。可选地,激光器10中用于发出同一颜色的激光的各个发光芯片103(也即同一类发光芯片)可以均串联,进而连接一个正极引脚和一个负极引脚。可选地,用于发出不同颜色的激光的发光芯片103不共用电极引脚,激光器10中电极引脚的数量可以等于发光芯片103的类数的两倍。
可选地,激光器10中的各个电极引脚可以分布于框体102的相对两侧,一侧均为正极引脚,另一侧均为负极引脚;或者也可以存在正极引脚和负极引脚设置在同一侧,本申请实施例不做限定。可选地,每个电极引脚可以贯穿框体102,该电极引脚的一部分位于框体102的包围区域内,另一部分位于框体102的包围区域外。
可选地,激光器10可以包括与框体102固定的陶瓷绝缘子。陶瓷绝缘子包括陶瓷主体,以及位于陶瓷主体中的导电部,导电部通过陶瓷材料实现与框体102的绝缘。陶瓷主体包裹导电部的部分区域,且该导电部具有裸露的导电区。电极引脚可以为陶瓷绝缘子中的导电部,该导电部中裸露的导电区中的一部分位于框体102的包围区域内,另一部分位于框体102的包围区域外。可选地,框体102的材质可以包括金属或者也可以包括陶瓷。可选地,电极引脚也可以为其他形式的引脚,如为金属棒状结构,本申请实施例不做限定。
示例地,图12是本申请再一实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图12所示,在图9的基础上,激光器10还可以包括多个电极引脚108,该多个电极引脚108分布于框体102的相对两侧,如在x方向上的相对两侧。反光部件106左侧的发光芯片103可以均用于发出同一颜色的激光,如反光部件106左侧的发光芯片103均为红色发光芯片,用于发出红色激光。反光部件106左侧可以具有两个电极引脚108,其中包括一个正极引脚和一个负极引脚。反光部件106左侧的发光芯片103可以均串联,且两端分别连接该侧的正极引脚和负极引脚。反光部件106右侧的发光芯片103可以包括蓝色发光芯片和绿色发光芯片。
如图12中位于右侧的一排发光芯片103中位于上方的两个发光芯片103为蓝色发光芯片,位于下方的两个发光芯片103为绿色发光芯片。反光部件106右侧可以具有沿y方向排布的四个电极引脚108,其中包括两个正极引脚和两个负极引脚。如该四个电极引脚108中位于上方的两个电极引脚108包括一个正极引脚和一个负极引脚,位于下方的两个电极引脚108也包括一个正极引脚和一个负极引脚。蓝色发光芯片可以串联,且两端分别连接位于上方的两个电极引脚108;绿色发光芯片也可以串联,且两端分别连接位于下方的两个电极引脚108。请继续参考图12,激光器10可以包括三个陶瓷绝缘子J,每个陶瓷绝缘子可以包括一个陶瓷主体T和两个绝缘的导电部,该两个导电部可以通过陶瓷主体T绝缘。每个导电部作为一个电极引脚108。为了便于示意,图12以导电部中裸露的导电区的边缘与陶瓷主体T的边缘不重合为例;可选地,导电部中裸露的导电区的边缘也可以与陶瓷主体T的边缘重合。
可选地,图13是本申请又一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图13所示,在上述任一激光器10的基础上(13以图1的激光器为基础),激光器10还可以包括透光密封层109。透光密封层109位于框体102在轴向上远离底板101的一侧,该透光密封层109用于密封框体102与底板101围成的凹槽的开口。如此可以避免外界水氧等物质侵蚀该凹槽中的发光芯片103和反光部件106等元器件,保证元器件的工作可靠性,延长激光器的寿命。反光部件106可以将发光芯片103射出的激光反射至透光密封层109,进而该光可以从该透光密封层109射出。
在透光密封层109的第一种可选固定方式中,框体102的材质可以包括陶瓷,如氧化铝或氮化铝等。如图13所示,透光密封层109可以放置在框体102上,与框体102的端面固定。示例地,透光密封层109中靠近框体102的表面的边缘固定有焊料层(图中未示出),透光密封层109通过焊料层连接框体102中在轴向上远离底板101的端面。如该焊料层为金锡焊料。在固定透光密封层109时,可以将透光密封层109置于框体102的上方,且透光密封层109上的焊料层与框体102的端面贴合。之后可以对该焊料层进行加热,使其熔化以将透光密封层109与框体102固定。透光密封层109的该种固定方式中,仅需对焊料层进行加热使其熔化即可实现透光密封层109的固定,实现对发光芯片103所在的容置空间的密封,该固定及密封方式较为简单。该种方式中透光密封层109的材质可以包括蓝宝石等膨胀系数与陶瓷相匹配的材料,以降低透光密封层109在固定过程中的破裂风险。
在第二种可选固定方式中,框体102的材质可以包括金属。图14是本申请又一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图14所示,激光器10还可以包括密封框110,该密封框110的材质可以包括金属。密封框110的外边缘与框体102中远离底板101的端面固定,密封框110的内边缘与透光密封层109的边缘固定。可选地,金属密封框110的内边缘可以相对于外边缘朝底板101凹陷。如此,透光密封层109可以位于框体102的包围区域内,降低透光密封层109与外界物质接触而损伤的风险。可选地,金属密封框110的材质均可以为可伐材料,或者也可以为其他合金。由于该框体102和密封框110均包括金属,故可以采用电阻焊来固定框体102和密封框110。如该电阻焊具体可以为平行封焊。
透光密封层109的该第二种固定方式中,透光密封层109与框体102之间通过密封框110连接。透光密封层109的面积可以较小,受到的压力可以较小。并且,密封框110可以在透光密封层109产生应力时对该应力进行分解,降低透光密封层109在应力的作用下损伤的风险,提高激光器10的可靠性。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,可以在发光芯片与反光部件之间设置匀光部件,以对发光芯片发出的激光进行匀化后射出,如此激光器发出的激光的均匀性较高。当激光器作为显示设备的光源时,基于该激光器发出的均匀性较高的激光可以形成颜色分布较为均匀的显示画面,显示画面的显示效果较好。
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激光器,该激光器可以用作投影设备的光源。该投影设备还可以包括光阀和镜头,该激光器射出的激光可以射入该光阀,该光阀可以基于待投射的画面调制接收的激光,进而可以将调制后的激光射向镜头,以通过镜头投射形成投影画面。
本申请实施例还提供了一种激光电视,该激光电视可以包括上述的激光器,该激光器可以用作激光电视的光源。该激光电视还可以包括显示屏,该显示屏可以对激光器发出的激光进行相应地调整,进而显示相应的画面。
需要说明的是,相关技术中投影设备或激光电视中在激光器之后的光路中还需要单独设置匀光部件,以对激光器射出的激光进行匀化进而才能利用,且需要设置固定固件来固定该匀光部件,投影设备或激光电视中的光学结构较为复杂。而本申请实施例中,激光器直接可以射出均匀的光,故无需再单独设置匀光部件,可以减小投影设备或激光电视的光源的体积。且在激光器中设置匀光部件,该匀光部件的体积相较于在激光器之外设置匀光部件的方式可以更小,可以降低匀光部件的成本耗费。
需要指出的是,在本申请实施例中,术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。“包括”为一开放性描述,应当理解为“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。在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
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 (10)
1.一种激光器,其特征在于,所述激光器包括:底板、框体、发光芯片、准直透镜、匀光部件和反光部件;
所述框体与所述底板围出凹槽;所述发光芯片、所述准直透镜、所述匀光部件和所述反光部件位于所述凹槽中,且在所述底板上依次排布;
所述发光芯片向所述准直透镜发出激光,所述准直透镜将所述激光准直后射向所述匀光部件,所述匀光部件将所述激光匀化后射向所述反光部件,所述反光部件将所述激光沿远离所述底板的方向反射。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述匀光部件包括第一鲍威尔棱镜,所述第一鲍威尔棱镜具有朝向所述准直透镜的楔形入光面,所述第一鲍威尔棱镜的楔形入光面的棱平行于所述发光芯片发出的激光的快轴或慢轴。
3.根据权利要求2所述的激光器,其特征在于,所述匀光部件还包括第二鲍威尔棱镜,所述第二鲍威尔棱镜位于所述准直透镜与所述第一鲍威尔棱镜之间,或者位于所述第一鲍威尔棱镜与所述反光部件之间;
所述第二鲍威尔棱镜具有朝向所述准直透镜的楔形入光面,所述第二鲍威尔棱镜的楔形入光面的棱垂直所述第一鲍威尔棱镜的楔形入光面的棱。
4.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述发光芯片包括:第一发光芯片和第二发光芯片,所述第一发光芯片发出的激光的第一偏振方向垂直于所述第二发光芯片发出的激光的偏振方向;
所述激光器还包括半波片,所述半波片位于所述第一发光芯片或所述第二发光芯片发出的激光的传输路径上。
5.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器包括一一对应的多个所述发光芯片、多个所述准直透镜、多个所述匀光部件和多个所述反光部件;
多个所述发光芯片阵列排布且出光方向相同,每个所述发光芯片与对应的所述准直透镜、所述匀光部件和所述反光部件沿所述出光方向依次排布。
6.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器包括一一对应的多个所述发光芯片、多个所述准直透镜和多个所述匀光部件,以及一个所述反光部件,多个所述发光芯片均与所述反光部件对应;
多个所述发光芯片分别位于所述反光部件的相对两侧,所述相对两侧的所述发光芯片的出光方向相对;每个所述准直透镜和每个所述匀光部件均与对应的所述发光芯片位于同侧,每个所述发光芯片与对应的所述准直透镜和所述匀光部件沿靠近所述反光部件的方向依次排布;
所述反光部件中所述相对两侧的表面为反光面,所述相对两侧中任一侧的所述反光面靠近所述底板的一端朝所述任一侧倾斜;所述任一侧的所述发光芯片发出的激光,经过对应的所述准直透镜和所述匀光部件射向所述任一侧的反光面,被所述反光面沿远离所述底板的方向反射。
7.根据权利要求6所述的激光器,其特征在于,所述反光部件为棱柱,所述棱柱的高平行于所述底板,且垂直所述发光芯片的出光方向;所述棱柱的底面呈三角形或梯形。
8.根据权利要求7所述的激光器,其特征在于,位于所述反光部件的不同侧的所述发光芯片发出的激光的偏振方向垂直,所述棱柱的底面呈梯形;
所述激光器还包括半波片,所述半波片包括第一部分与第二部分;所述第一部分与所述反光部件远离所述底板的表面固定,第二部分伸出所述反光部件远离所述底板的表面,且在所述底板上所述第二部分的正投影覆盖所述反光部件中所述相对两侧中任一侧的反光面的正投影。
9.根据权利要求6所述的激光器,其特征在于,所述框体的所述相对两侧中的每侧均具有正极引脚和负极引脚,所述相对两侧中任一侧的所述发光芯片与所述任一侧的一个正极引脚和一个负极引脚电连接。
10.根据权利要求1至4及7至9中任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括透光密封层,所述透光密封层密封所述凹槽的开口。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024120420A1 (zh) * | 2022-12-09 | 2024-06-13 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 激光器、投影光源及投影设备 |
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2022
- 2022-06-30 CN CN202221705793.3U patent/CN217823692U/zh active Active
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