CN108919596A - 一种光源模组及激光投影机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源模组及激光投影机，包括安装支架和安装于安装支架的第一表面、第二表面上的第一激光器、第二激光器，其中，第二激光器通过转接支架固定于安装支架上，两激光器的光路垂直相交，在相交处设有合光镜，第一激光器、第二激光器分别通过第一转接电路板、第二转接电路板连接至光学引擎驱动板。上述光源模组能够提供高亮度的同时，利于量产和连接的可靠性。

Description

一种光源模组及激光投影机

技术领域

本发明涉及激光投影机技术领域，尤其涉及一种光源模组及激光投影机。

背景技术

新型的小型激光器（multi_chip LD，MCL）由于其占用空间小，有利于激光光源模组小型化的发展，是激光投影机的发展趋势。

现有技术的一种MCL激光器的功能实现方式中，将MCL激光器各个外接引脚分别连接上导电线材，再将导电线材连接到光学引擎驱动板上，以实现MCL激光器与光学引擎驱动板的电连接。

但是，这种连接方式由于需要将MCL激光器的每个引脚分别用导线连接，可操作性差，不利于量产，且连接的可靠性不足、抵抗机械实验及运输实验的能力差。

发明内容

本发明的实施例提供一种光源模组及激光投影机，能够实现激光光源照明的高亮度及小型化，并且兼顾量产性和连接可靠性的目的。

为达到上述目的，第一方面，本发明提供了一种光源模组，包括安装支架和安装于安装支架的第一表面上的第一激光器，安装支架上与第一表面相邻的第二表面上设置有第一转接电路板，第一转接电路板与第一激光器的引脚电连接，第一转接电路板上设有第一插座，第一插座用于和光学引擎驱动板连接；

以及第二激光器，第二激光器的光路与第一激光器的光路在安装支架内部垂直相交，且在光路相交处设有合光镜；

安装支架的第二表面上设有转接支架，第二激光器固定于转接支架的第一安装面上，转接支架上与第一安装面相邻的第二安装面上设置有第二转接电路板，第二转接电路板与第二激光器的引脚电连接，第二转接电路板上设有第二插座，第二插座用于和光学引擎驱动板连接。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种激光投影机，包括主壳体和光学引擎驱动板，主壳体的入光口处设有上述技术方案中的光源模组，光学引擎驱动板上设有第三插座，第三插座通过两端带有插头的第一排线与第一转接电路板上的第一插座连接；

光学引擎驱动板上还设有第四插座，第四插座通过两端带有插头的第二排线与第二转接电路板上的第二插座连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明实施例光源模组的分解结构示意图；

图2为本发明实施例光源模组的截面结构示意图；

图3为图2的A部放大图；

图4为本发明实施例光源模组的分解结构示意图；

图5为本发明实施例光源模组的结构示意图之一；

图6为本发明实施例光源模组的结构示意图之二；

图7为本发明实施例光源模组中第一MCL激光器的密封结构分解示意图；

图8为本发明实施例光源模组具有两组MCL激光器时的结构示意图；

图9为本发明实施例光源模组中第二MCL激光器的密封结构分解示意图；

图10为本发明实施例光源模组中第一密封圈的结构示意图；

图11为本发明实施例光源模组中第二MCL激光器的另一种密封结构分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1，本发明的实施例提供了一种光源模组，以下以MCL激光器为例进行说明，包括安装支架1和安装于所述安装支架1的第一表面上的第一MCL激光器2，所述安装支架1上与所述第一表面相邻的第二表面上设置有第一转接电路板3，所述第一转接电路板3与所述第一MCL激光器2的引脚21电连接，所述第一转接电路板3上设有第一插座31。

本发明实施例提供的光源模组，由于设置了安装支架1，通过安装支架1来固定第一MCL激光器2，且在安装支架1上设置了第一转接电路板3，使第一MCL激光器的引脚21与第一转接电路板3电连接，这样就可以通过一个两端带有插头的排线9将转接电路板3上的第一插座31和光学引擎驱动板8上的第三插座81连接，从而实现第一MCL激光器2与光学引擎驱动板8的电连接（如图6所示），该连接操作简单，只需将第一插座31和排线9上的插头插接即可，利于量产且连接的可靠性高。

为了波束的传播，在安装支架1的第一表面上对应所述第一MCL激光器2的出光面设有第一入光口12，为了防止灰尘由第一入光口12进入安装支架1内部，可在第一入光口12处密封设有第一透光板13。由此，第一透光板13可以使安装支架1达到气密性要求，防止出现光衰现象。且由于第一透光板13是透光的，所以不会影响光束的传播。

具体地，第一透光板13的固定方式可以采用图7所示的方案，所述第一表面围绕所述第一入光口12的一周设有第一点胶槽121，所述第一透光板13的边沿与所述第一表面通过第一点胶槽121内的胶粘接固定，所述第一透光板13远离所述第一表面的一侧设有第一密封金属框14，所述第一密封金属框14用于压紧固定所述第一透光板13的边沿一周，所述第一MCL激光器2固定于所述第一密封金属框14远离所述第一透光板13的一侧。由此，一周封闭的第一点胶槽121可实现密封，第一密封金属框14可以对第一透光板13进行辅助压紧固定，防止第一透光板13长期使用后发生晃动。其中，第一透光板13可以为玻璃板、透明塑料板等。

为了减轻光束对第一点胶槽121内胶水的照射，可将第一密封金属框14与所述点胶槽的位置相对设置，使第一密封金属框14能够遮挡所述第一点胶槽121。从而使得第一MCL激光器2的出光不易照射到第一点胶槽121内的胶水上，使胶水不易发生老化，提高了第一透光板13固定的可靠程度。

为了防止第一MCL激光器2的出光面损伤，第一透光板13与第一MCL激光器2的出光面可保持一定间隙，例如可使第一透光板13与第一MCL激光器2的出光面之间保持2毫米间隙，防止在轻微晃动时第一透光板13与第一MCL激光器2的出光面发生碰撞。

为了提高光源亮度，如图8所示，所述安装支架1上还连接有第二MCL激光器2＇，所述第二MCL激光器2＇的光路与所述第一MCL激光器2的光路在所述安装支架1内部垂直相交，且在光路相交处设有合光镜10。两组MCL激光器采用垂直放置，两组互相垂直的激光通过合光镜10合成一束光后再入射到主壳体内，经过主壳体内的光学镜片组进行整形，再通过激发荧光轮发光，最后荧光轮发出的光线经过滤色轮滤色后成为激光光源的出射光线。由此，可使得激光器的光源亮度显著提高。

其中，合光镜可以采用反射区和透射区相间隔的合光镜，也可以采用图8所示的偏振合光镜。当第一MCL激光器2和所述第二MCL激光器2＇均为MCL激光器时，由于MCL激光器每个发光单元之间的间隔较窄，则相邻光束之间的间隔也较窄，当采用反射区和透射区相间隔的合光镜10时，一部分激光会打在安装支架1上，造成能量损失。因此，优选采用图8所示的偏振合光镜结构，即包括相对的反射面101和透射面102，所述第一MCL激光器2与所述透射面102相对，所述第二MCL激光器2＇与所述反射面101相对，该合光镜10是利用光的偏振性实现光的反射和透射，可减少能量损失。

类似于第一MCL激光器2，第二MCL激光器2＇也可采用转接电路板的方案与光学引擎驱动板电连接。具体地，如图8、图9所示，所述安装支架1的所述第二表面上设有转接支架15，所述第二MCL激光器2＇固定于所述转接支架15的第一安装面上，所述转接支架15上与所述第一安装面相邻的第二安装面上设置有第二转接电路板3＇，所述第二转接电路板3＇与所述第二MCL激光器2＇的引脚电连接，所述第二转接电路板3＇上设有第二插座31＇，所述第二插座31＇用于和所述光学引擎驱动板连接。由此，可以通过一个两端带有插头的排线将第二转接电路板3＇上的第二插座31＇和光学引擎驱动板8上的第四插座（图中未示出）连接，从而实现第二MCL激光器2＇与光学引擎驱动板8的电连接，该连接操作简单，利于量产且连接的可靠性高。并且由于采用了转接支架15来安装第二MCL激光器2＇，为安装第二转接电路板3＇提供了足够的空间，从而在实现高亮度输出的同时，能够可靠有效的对多组MCL激光器实现固定组装。

为了波束的传播，如图8所示，所述转接支架15的第一安装面上对应所述第二MCL激光器2＇的出光面设有第二入光口151，所述安装支架1的所述第二表面上对应所述第二入光口151设有第三入光口16。为了防止灰尘由第二入光口151或第三入光口16进入安装支架1内部，可在第二入光口151或第三入光口16处设置气密结构。

可选地，当所述转接支架15与所述安装支架1为一体成型的结构时，可在所述第二入光口151处密封设有第二透光板13＇。如图11所示，所述第一安装面上围绕所述第二入光口151的一周设有第二点胶槽152，所述第二透光板13＇的边沿与所述第一安装面通过第二点胶槽152内的胶粘接固定，所述第二透光板13＇远离所述第一安装面的一侧设有第二密封金属框14＇，所述第二密封金属框14＇用于压紧固定所述第二透光板13＇的边沿一周，所述第二MCL激光器2＇固定于所述第二密封金属框14＇远离所述第二透光板13＇的一侧。由此，一周封闭的第二点胶槽152可实现气密，第二密封金属框14＇可以对第二透光板13＇进行辅助压紧固定，防止第二透光板13＇长期使用后发生晃动。其中，第二透光板13＇可以为玻璃板、透明塑料板等。

为了减轻光束对第二点胶槽152内胶水的照射，可将第二密封金属框14＇与第一安装面上的第二点胶槽152的位置相对设置，使第二密封金属框14＇能够遮挡第二点胶槽152。从而使得第二MCL激光器2＇的出光不易照射到第二点胶槽152内的胶水上，使胶水不易发生老化，提高了第二透光板13＇固定的可靠程度。

可选地，所述转接支架15与所述安装支架1还可以为分体结构，此时，优选在第三入光口16处密封设置第二透光板13＇，如图8、图9所示，所述第三入光口16的边沿一周设有固定沉台17，所述第二透光板13＇卡接于所述固定沉台17内，所述第二透光板13＇与所述固定沉台17之间设有第一密封圈18，所述第二透光板13＇与所述转接支架15之间设有第二密封圈19。由此，第一密封圈18可起到垫片缓冲的作用，如图10所示，通过将第二透光板13＇嵌入第一密封圈18内部的凹槽181内，还能够对第二透光板13＇起到保护和固定的作用。具体装配时，可先将第二透光板13＇嵌入第一密封圈18内部的凹槽181内，然后将第二透光板13＇和第一密封圈18整体按压倚靠在固定沉台17内，最后进行螺钉固定，此时，由于第二透光板13＇已经被第一密封圈18和固定沉台17固定，因此在拧紧螺钉时，螺钉的旋转力不会带动第二透光板13＇转动，从而防止第二透光板13＇与其他部件碰撞损坏。

第一MCL激光器的引脚21与第一转接电路板3的连接方式可以有多种，例如，可以直接将第一MCL激光器2的引脚21与第一转接电路板3的导电触点焊接，为了使连接结构稳固，如图1所示，优选在第一转接电路板3上开设导电过孔32，然后将第一MCL激光器的引脚21穿过导电过孔32，并与导电过孔32焊接。由此，第一MCL激光器的引脚21不易脱出导电过孔32，使得电连接结构稳固，可抵抗机械实验及运输实验。同样，第二转接电路板3＇上也可开设有第二导电过孔，所述第二MCL激光器2＇的引脚与所述第二导电过孔电连接。

具体地，如图2、图3所示，导电过孔32处露铜，将第一MCL激光器的引脚21与过孔露铜焊接在一起。为了保证焊接操作便利性和焊接后连接可靠性，优选第一MCL激光器的引脚21伸出所述导电过孔32的长度D大于或等于1毫米。

为保证第一转接电路板3与第一MCL激光器2引脚之间固定可靠，避免在打螺丝时候作用在第一转接电路板3上的扭力使第一转接电路板3与激光器引脚之间发生扭转干涉，优选地，如图1所示，可在安装支架1上设置定位柱11，在第一转接电路板3上设置定位孔33，所述定位柱11沿所述第一转接电路板3的装入方向延伸，所述定位柱11配合伸入所述定位孔33内。由此，在安装时，先将第一MCL激光器2固定到安装支架1上，再将激光器两侧的电路板穿到第一MCL激光器2的引角上，同时使第一转接电路板3上的定位孔33穿过安装支架1上的定位柱11，然后打螺丝将电路板固定在支架上，其中，定位柱11与定位孔33之间的间隙优选小于第一转接电路板3的导电过孔32与第一MCL激光器2的引角之间的间隙，这样当第一转接电路板3发生扭转时，只会与支架的定位孔33接触，而不会与第一MCL激光器2的引角发生接触，从而避免了第一转接电路板3装配过程中对第一MCL激光器2的引角的损坏。同样，为保证第二转接电路板3＇与第二MCL激光器2＇的引脚之间固定可靠，也可在转接支架15上设置第二定位柱，在第二转接电路板3＇上设置第二定位孔，所述第二定位柱沿所述第二转接电路板3＇的装入方向延伸，所述第二定位柱配合伸入所述第二定位孔内。

由于第一MCL激光器2的相对两侧均设有引脚，为了便于和两侧的引脚均连接，如图2、图4所示，可在安装支架1的两个相对设置的第二表面上分别设置两个第一转接电路板3，并将第一MCL激光器2两侧的引脚分别与两个所述第一转接电路板3电连接。每个第一转接电路板3上均有一个第一插座31，这两个第一插座31分别通过排线9与光学引擎驱动板8电连接。该结构合理分配了安装空间，实现了小型化设计。同样，第二MCL激光器2＇的相对两侧也设有引脚，为了便于和两侧的引脚均连接，所述第二转接电路板3＇为两个，且分别设置于所述转接支架15的两个相对设置的第二安装面上，所述第二MCL激光器2＇两侧的引脚分别与两个所述第二转接电路板3＇电连接。

为了避免第一插座31的插针与其他金属连通导致短路，优选地，如图4所示，可在所述第一插座31的插针与所述安装支架1之间设置绝缘垫片4。同样，为了避免第一MCL激光器的引脚21短路，可在第一MCL激光器的引脚21上套设绝缘软胶垫5，且绝缘软胶垫5位于安装支架1和第一转接电路板3之间，从而可避免第一MCL激光器的引脚21与其他金属连通导致短路。同样，也可在第二插座31＇的插针与所述转接支架15之间设置第二绝缘垫片。

由于第一MCL激光器2在工作时热量较高，为了对第一MCL激光器2及时散热，如图4所示，可在安装支架1的第一表面上设置散热模组6，所述第一MCL激光器2位于所述安装支架1与所述散热模组6之间。由此，可通过散热模组6对第一MCL激光器2及时散热。同样，所述转接支架15的第一安装面可连接有第二散热模组，所述第二MCL激光器2＇位于所述转接支架15与所述第二散热模组之间。由此，可通过第二散热模组对第二MCL激光器2＇及时散热。

如图4所示，为了即时检测第一MCL激光器2和第二MCL激光器2＇的温度情况，还可在第一MCL激光器2和第二MCL激光器2＇上连接温度探测器。

第二方面，如图5、图6所示，本发明的实施例还提供了一种光源模组，包括主壳体7和光学引擎驱动板8，所述主壳体7的入光口处设有上述任一实施例所述的光源模组，所述光学引擎驱动板8上设有第三插座81，还包括两端带有插头的第一排线9，所述第一排线9的一端插头插接于所述第一MCL激光器2的第一插座31上，第一排线9的另一端插头插接于所述光学引擎驱动板8的第三插座81上。

该光源模组的组装过程如下：先把密封圈22套到第一MCL激光器2的凹槽内，再把第一MCL激光器2放到安装支架1上，对第一MCL激光器2施加压力，将其用螺钉固定在安装支架1上，将绝缘垫片4贴到安装支架1的仿形槽内，并将绝缘软胶垫5套入第一MCL激光器的引脚21上，把第一转接电路板3的导电过孔32穿入第一MCL激光器2的引脚，同时穿入支架的2个定位柱11，然后打螺钉将第一转接电路板3固定在支架上。焊接第一转接电路板3与第一MCL激光器的引脚21，实现电连接；将温度探测器61组装到第一MCL激光器2的金属板上；在第一MCL激光器2的金属板上涂抹散热硅脂，将散热器用螺钉固定在支架上并与第一MCL激光器2的金属板上的涂有散热硅脂的表面接触。最后将第一MCL激光器2组件整体固定到光源模组的主壳体7上，安装支架1与主壳体7之间通过密封氟橡胶圈的过盈挤压实现密封。在第一转接电路板3的第一插座31上插转接线与光学引擎驱动板8的第三插座81连接，最终实现第一MCL激光器2与光学引擎驱动板8等其他功能电路板的连通。

同样，当所述光源模组还包括第二MCL激光器2＇和第二转接电路板3＇时，所述第二转接电路板3＇与所述第二MCL激光器2＇的引脚电连接，所述第二转接电路板3＇上设有第二插座31＇，所述光学引擎驱动板上还设有第四插座，所述第二插座31＇与所述第四插座通过两端带有插头的第二排线连接。

同样，如图9所示，当安装第二MCL激光器2＇时，先把密封圈22＇套到第二MCL激光器2＇的凹槽内，再把第二MCL激光器2＇安装到转接支架15上。

其中，所述主壳体内设有光学镜片组、荧光轮以及滤色轮。两组互相垂直的激光通过合光镜合成一束光后再入射到主壳体内，经过主壳体内的光学镜片组进行整形，再通过激发荧光轮发光，最后荧光轮发出的光线经过滤色轮滤色后成为激光光源的出射光线。由此，可使得激光器的光源亮度显著提高。

第三方面，本发明的实施例还提供了一种激光投影机，包括上述实施例所述的光源模组。

本发明实施例提供的光源模组及激光投影机，由于在光源模组内设置了安装支架，通过安装支架来固定第一MCL激光器，且在安装支架上设置了第一转接电路板，使第一MCL激光器的引脚与第一转接电路板电连接，然后再通过排线将第一转接电路板上的第一插座和光学引擎驱动板上的第二插座连接，从而实现第一MCL激光器与光学引擎驱动板的电连接，该连接操作简单，只需将插座和排线上的插头插接即可，利于量产且连接的可靠性高。并且当采用两组MCL激光器合光的方案时，能够在实现高亮度输出的同时，可靠有效的对多组MCL激光器实现固定组装。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光源模组，其特征在于，包括安装支架和安装于所述安装支架的第一表面上的第一激光器，所述安装支架上与所述第一表面相邻的第二表面上设置有第一转接电路板，所述第一转接电路板与所述第一激光器的引脚电连接，所述第一转接电路板上设有第一插座，所述第一插座用于和光学引擎驱动板连接；

以及第二激光器，所述第二激光器的光路与所述第一激光器的光路在所述安装支架内部垂直相交，且在光路相交处设有合光镜；

所述安装支架的所述第二表面上设有转接支架，所述第二激光器固定于所述转接支架的第一安装面上，所述转接支架上与所述第一安装面相邻的第二安装面上设置有第二转接电路板，所述第二转接电路板与所述第二激光器的引脚电连接，所述第二转接电路板上设有第二插座，所述第二插座用于和所述光学引擎驱动板连接。

2.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述第一激光器和所述第二激光器均为MCL激光器，所述合光镜为偏振合光镜，所述偏振合光镜包括相对的反射面和透射面，所述第一激光器与所述透射面相对，所述第二激光器与所述反射面相对。

3.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述安装支架的第一表面上对应所述第一激光器的出光面设有第一入光口，所述第一入光口处密封设有第一透光板。

4.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述转接支架的第一安装面上对应所述第二激光器的出光面设有第二入光口，所述安装支架的所述第二表面上对应所述第二入光口设有第三入光口。

5.根据权利要求1或4所述的光源模组，其特征在于，所述转接支架与所述安装支架为分体结构，所述第三入光口处密封设有第二透光板，所述第三入光口的边沿一周设有固定沉台，所述第二透光板卡接于所述固定沉台内，所述第二透光板与所述固定沉台之间设有第一密封圈，所述第二透光板与所述转接支架之间设有第二密封圈。

6.根据权利要求4所述的光源模组，其特征在于，所述转接支架与所述安装支架一体成型，所述第二入光口处密封设有第二透光板。

7.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述第一转接电路板上开设有第一导电过孔，所述第一激光器的引脚与所述第一导电过孔电连接；和/或

所述第二转接电路板上开设有第二导电过孔，所述第二激光器的引脚与所述第二导电过孔电连接。

8.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述安装支架上设有第一定位柱，所述第一转接电路板上设有第一定位孔，所述第一定位柱沿所述第一转接电路板的装入方向延伸，所述第一定位柱配合伸入所述第一定位孔内；和/或

所述转接支架上设有第二定位柱，所述第二转接电路板上设有第二定位孔，所述第二定位柱沿所述第二转接电路板的装入方向延伸，所述第二定位柱配合伸入所述第二定位孔内。

9.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述第一转接电路板为两个，且分别设置于所述安装支架的两个相对设置的第二表面上，所述第一激光器的相对两侧均设有引脚，所述第一激光器两侧的引脚分别与两个所述第一转接电路板电连接；和/或

所述第二转接电路板为两个，且分别设置于所述转接支架的两个相对设置的第二安装面上，所述第二激光器的相对两侧均设有引脚，所述第二激光器两侧的引脚分别与两个所述第二转接电路板电连接。

10.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述第一插座的插针与所述安装支架之间设有第一绝缘垫片；和/或所述第二插座的插针与所述转接支架之间设有第二绝缘垫片。

11.一种激光投影机，其特征在于，包括主壳体和光学引擎驱动板，所述主壳体的入光口处设有权利要求1~10中任一项所述的光源模组，所述光学引擎驱动板上设有第三插座，所述第三插座通过两端带有插头的第一排线与所述第一转接电路板上的第一插座连接；

所述光学引擎驱动板上还设有第四插座，所述第四插座通过两端带有插头的第二排线与所述第二转接电路板上的第二插座连接。

12.根据权利要求11所述的激光投影机，其特征在于，所述合光镜的出光侧与所述主壳体的入光口相对，所述主壳体内设有光学镜片组件。