CN110389491B - 双色多晶激光封装模组 - Google Patents

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Abstract

一种双色多晶激光封装模组，其包括：第一电路板及第二电路板，分别呈长条状，并分别被承载在外壳的容置空间内；第一组激光晶粒及第二组激光晶粒，其光源分别为非同色的第一组激光及第二组激光，而形成双色多晶激光，且第一组激光晶粒及第二组激光晶粒分别电性连接第一电路板及第二电路板；第一组准直镜及第二组准直镜，分别结合在第一组开孔内及第二组开孔内，使第一组反射元件将第一组激光晶粒的第一激光及第二组反射元件将第二组激光晶粒的第二激光分别反射至第一组准直镜及第二组准直镜，或使第一组金属导热块固定第一组激光晶粒的第一组激光及第二组金属导热块固定第二组激光晶粒的第二组激光分别入射至第一组准直镜及第二组准直镜。

Description

双色多晶激光封装模组
技术领域
本发明是有关一种双色多晶激光封装模组，其以第一组激光晶粒及第二组激光晶粒分别电性连接第一电路板及第二电路板，形成双色多晶激光。
背景技术
传统投影机使用金属卤素灯为光源，其优点为技术简单，价格便宜，但缺点是发热高，寿命短(＜1,000小时亮度)，体积大，效率低，目前主流光源为高压汞灯(high-pressuremercury arc lamp)，其寿命正常使用＞4,000小时，其灯泡使用随使用时间光衰，严重使用3000hr光衰剩40％，目前各家发展LED投影用光源，其寿命10,000小时，体积小，效率高，但其发光角大(约120度)，对于投影系统所需要的小角度投光，LED光源会有较大的光学损失在投影机光学系统内，然而半导体激光源具有多重优点，体积小，低能耗，其寿命20,000小时，色彩纯度比LED高，发光角度小(＜20度)，在光学系统内具有更好的光学效率，且能量密度高，适合高功率光源应用。
次者，根据美国公开号NO.US2017/0111621A1，目前一般1aser投影枪使用蓝光数组激光源(array of blue laser device)1001通过光学透镜1002、1005激发色轮上绿光及红光荧光粉1004，再经过filter1007得到色彩纯度较高的光，并经过导光管(opticalequalizing component)1008得到均匀的RGB光源，如图1A所示，其优点为单一光源激发，架构简单，缺点为红色荧光粉效率低且热衰严重，且红光荧光粉受激辐射的光色彩纯度低；根据美国公开号NO.US2017/0111621A1，为解决红色荧光粉效率低且热衰严重及红光荧光粉受激辐射的光色彩纯度低的缺点，双激光架构光源被提出，如图1B所示，laser投影枪使用蓝光数组激光源(array of blue laser device)1201及红光数组激光源1202通过光学透镜1203、1205、1208激发色轮上绿光荧光粉1207，并经过导光管(optical equalizingcomponent)1210得到均匀的RGB光源，其优点为色彩纯度高且红光稳定性高，缺点为多光源激发，架构复杂，成本提高。
但查，该双激光架构光源的架构复杂及成本提高的问题。是以，本发明人有鉴于上揭问题点，构思一种双色多晶激光封装模组，为本发明所欲解决的课题。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种双色多晶激光封装模组，其第一电路板及第二电路板呈长条状，并以第一组激光晶粒及第二组激光晶粒分别电性连接第一电路板及第二电路板，形成双色多晶激光封装在外壳内，进而以单一模组提供双色激光，亦大幅降低光学系统的体积及成本的功效；其外壳的两侧壁可穿固第一组电极及第二组电极，该第一组电极及第二组电极分别电性连接第一电路板及第二电路板，即可动作第一组激光晶粒的第一激光及第二组激光晶粒的第二激光，非以单一激光晶粒配合一组电极，进而以双组激光晶粒配合双组电极，亦激光发光面小、外接电极的数量少及电路板可重工的功效。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种双色多晶激光封装模组，包括：一外壳，由金属所构成，并设有一开口朝上的容置空间；至少一第一电路板及至少一第二电路板，分别呈长条状，并分别被承载在该外壳的容置空间内；一第一组反射元件及一第二组反射元件，分别被承载在该外壳的容置空间内，并分别位于该第一电路板的侧边及该第二电路板的侧边；一第一组激光晶粒及一第二组激光晶粒，其光源分别为非同色的一第一组激光及一第二组激光，并该第一组激光晶粒的底面及该第二组激光晶粒的底面分别固定在该第一电路板上及该第二电路板上，使该第一组激光晶粒的第一组激光及该第二组激光晶粒的第二组激光分别射出至该第一组反射元件上及该第二组反射元件上，且该第一组激光晶粒及该第二组激光晶粒分别电性连接该第一电路板及该第二电路板，形成一双色多晶激光；一上盖，由金属所构成，并开设一第一组开孔及一第二组开孔，又该上盖与该外壳相互结合，使该上盖封盖该外壳的容置空间，且该第一组开孔的位置及该第二组开孔的位置分别相对应该第一组反射元件的位置及该第二组反射元件的位置；以及一第一组准直镜及一第二组准直镜，分别结合在该第一组开孔内及该第二组开孔内，使该第一组反射元件将该第一组激光晶粒的第一激光及该第二组反射元件将该第二组激光晶粒的第二激光分别反射至该第一组准直镜及该第二组准直镜。
本发明的另一技术手段，其包括：一外壳，由金属所构成，并设有一开口朝上的容置空间；至少一第一电路板及至少一第二电路板，分别呈长条状，并分别被承载在该外壳的容置空间内；一第一组金属导热块及一第二组金属导热块，分别设在该第一电路板上及该第二电路板上；一第一组激光晶粒及一第二组激光晶粒，其光源分别为非同色的一第一组激光及一第二组激光，并该第一组激光晶粒的底面及该第二组激光晶粒的底面分别固定在该第一组金属导热块的侧边及该第二组金属导热块的侧边，且该第一组激光晶粒及该第二组激光晶粒分别电性连接该第一电路板及该第二电路板，形成一双色多晶激光；一上盖，由金属所构成，并开设一第一组开孔及一第二组开孔，又该上盖与该外壳相互结合，使该上盖封盖该外壳的容置空间，且该第一组开孔的位置及该第二组开孔的位置分别相对应该第一组金属导热块的位置及该第二组金属导热块的位置；以及一第一组准直镜及一第二组准直镜，分别结合在该第一组开孔内及该第二组开孔内，使该第一组金属导热块固定该第一组激光晶粒的第一组激光及该第二组金属导热块固定该第二组激光晶粒的第二组激光分别入射至该第一组准直镜及该第二组准直镜。
依据前揭特征，该第一电路板及该第二电路板为陶瓷电路板。
依据前揭特征，该第一组激光晶粒的第一组激光为红光；该第二组激光晶粒的第二组激光为蓝光。
依据前揭特征，还包括一第一黏着剂，黏着于该上盖的底面预定处与该外壳的顶面预定处之间；一第二黏着剂，黏着于该上盖的底面预定处与该第一组准直镜的环平面之间，使该第一组准直镜的中央凸面凸出于该上盖的第一组开孔及黏着于该上盖的底面预定处与该第二组准直镜的环平面之间，使该第二组准直镜的中央凸面凸于该上盖的第二组开孔。
依据前揭特征，还包括一第一组电极，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料穿固在该外壳的两侧，且该第一组电极的一端电性连接该第一电路板，另一端电性连接外部电路；一第二组电极，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料穿固在该外壳的两侧，且该第二组电极的一端电性连接该第二电路板，另一端电性连接外部电路。
借助上揭技术手段，其将该双色多晶激光封装在该外壳内及双组激光晶粒配合双组电极，用以解决双激光架构光源的架构复杂及成本提高的问题，进而以单一模组提供双色激光，亦大幅降低光学系统的体积及成本与激光发光面小、外接电极的数量少及电路板可重工的功效。
本发明的有益效果是，其第一电路板及第二电路板呈长条状，并以第一组激光晶粒及第二组激光晶粒分别电性连接第一电路板及第二电路板，形成双色多晶激光封装在外壳内，进而以单一模组提供双色激光，亦大幅降低光学系统的体积及成本的功效；其外壳的两侧壁可穿固第一组电极及第二组电极，该第一组电极及第二组电极分别电性连接第一电路板及第二电路板，即可动作第一组激光晶粒的第一激光及第二组激光晶粒的第二激光，非以单一激光晶粒配合一组电极，进而以双组激光晶粒配合双组电极，亦激光发光面小、外接电极的数量少及电路板可重工的功效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1A是先前技术蓝光数组光源激发绿色及红色荧光粉色轮的光学架构图。
图1B是先前技术蓝光及红光数组光源激发绿色荧光粉色轮的光学架构图。
图2A是本发明的分解立体图。
图2B是本发明的组合立体图。
图2C是图2B中2B-2B的断面剖视图。
图3A是本发明另一实施例的分解立体图。
图3B是本发明另一实施例的组合立体图。
图3C是图3B中3B-3B的断面剖视图。
图中标号说明：
20A、20B 双色多晶激光封装模组
201 第一黏着剂
202 第二黏着剂
21 外壳
211 容置空间
212 侧壁
213 第一组电极
214 第二组电极
22 第一电路板
23 第二电路板
24 第一组激光晶粒
241 第一组激光
242 第一组激光晶粒的底面
25 第二组激光晶粒
251 第二组激光
252 第二组激光晶粒的底面
26 上盖
261 第一组开孔
262 第二组开孔
263 上盖的底面
27 第一组准直镜
271 第一组准直镜的环平面
272 第一组准直镜的中央凸面
28 第二组准直镜
281 第二组准直镜的环平面
282 第二组准直镜的中央凸面
29 电性绝缘材料
A1 第一组反射元件
A2 第二组反射元件
B1 第一组金属导热块
B2 第二组金属导热块
C 双色多晶激光
D 导线
具体实施方式
首先，请参阅图2A～图2C所示，本发明一种双色多晶激光封装模组20A较佳实施例，其包括：一外壳21，由金属所构成，并设有一开口朝上的容置空间211；至少一第一电路板22及至少一第二电路板23，分别呈长条状，开分别被承载在该外壳21的容置空间211内；一第一组反射元件A1及一第二组反射元件A2，分别被承载在该外壳21的容置空间211内，并分别位于该第一电路板22的侧边及该第二电路板23的侧边；一第一组激光晶粒24及一第二组激光晶粒25，其光源分别为非同色的一第一组激光241及一第二组激光251，并该第一组激光晶粒24的底面241及该第二组激光晶粒25的底面251分别固定在该第一电路板22上及该第二电路板23上，使该第一组激光晶粒24的第一组激光241及该第二组激光晶粒25的第二组激光251分别射出至该第一组反射元件A1上及该第二组反射元件A2上，且该第一组激光晶粒24及该第二组激光晶粒25以导线D分别电性连接该第一电路板22及该第二电路板23，形成一双色多晶激光C；一上盖26，由金属所构成，并开设一第一组开孔261及一第二组开孔262，又该上盖26与该外壳21相互结合，使该上盖26封盖该外壳21的容置空间211，且该第一组开孔261的位置及该第二组开孔262的位置分别相对应该第一组反射元件A1的位置及该第二组反射元件A2的位置；以及一第一组准直镜27及一第二组准直镜28，分别结合在该第一组开孔261内及该第二组开孔262内，使该第一组反射元件A1将该第一组激光晶粒24的第一激光241及该第二组反射元件A2将该第二组激光晶粒25的第二激光251分别反射至该第一组准直镜27及该第二组准直镜28。
另一较佳实施例中，如图3A～图3C所示，一种双色多晶激光封装模组20B，其包括：一外壳21，由金属所构成，并设有一开口朝上的容置空间211；至少一第一电路板22及至少一第二电路板23，分别呈长条状，并分别被承载在该外壳21的容置空间211内；一第一组金属导热块B1及一第二组金属导热块B2，分别设在该第一电路板上22及该第二电路板23上；一第一组激光晶粒24及一第二组激光晶粒25，其光源分别为非同色的一第一组激光241及一第二组激光251，并该第一组激光晶粒24的底面241及该第二组激光晶粒25的底面251分别固定在该第一组金属导热块B1的侧边及该第二组金属导热块B2的侧边，且该第一组激光晶粒24及该第二组激光晶粒25以导线D分别电性连接该第一电路板22及该第二电路板23，形成一双色多晶激光C；一上盖26，由金属所构成，并开设一第一组开孔261及一第二组开孔262，又该上盖26与该外壳21相互结合，使该上盖26封盖该外壳21的容置空间211，且该第一组开孔261的位置及该第二组开孔262的位置分别相对应该第一组金属导热块B1的位置及该第二组金属导热块B2的位置；以及一第一组准直镜27及一第二组准直镜28，分别结合在该第一组开孔261内及该第二组开孔262内，使该第一组金属导热块B1固定该第一组激光晶粒24的第一组激光241及该第二组金属导热块B2固定该第二组激光晶粒25的第二组激光251分别入射至该第一组准直镜27及该第二组准直镜28。
基于上述的构成，上述两个较佳实施例的态样，其差异仅在于该第一组反射元件A1及该第二组反射元件A2与该第一组金属导热块B1及该第二组金属导热块B2的不同，并有相同的附属限定，如下所述：
(1).该第一电路板22及该第二电路板23为陶瓷电路板，且该陶瓷电路板具有电路及导电垫，但不限定于此。
(2).该第一组激光晶粒24的第一组激光241为红光；该第二组激光晶粒25的第二组激光251为蓝光，但不限定于此。
(3).还包括一第一黏着剂201，黏着于该上盖26的底面263预定处与该外壳21的顶面预定处之间；一第二黏着剂202，黏着于该上盖26的底面263预定处与该第一组准直镜27的环平面271之间，使该第一组准直镜27的中央凸面272凸出于该上盖26的第一组开孔261及黏着于该上盖26的底面263预定处与该第二组准直镜28的环平面281之间，使该第二组准直镜28的中央凸面282凸于该上盖26的第二组开孔262，且该第一组准直镜27及该第二组准直镜28的材料为玻璃所构成，但不限定于此。
(4).还包括一第一组电极213，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料29穿固在该外壳21的两侧壁212，且该第一组电极213的一端以导线D电性连接该第一电路板22，另一端电性连接外部电路；一第二组电极214，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料29穿固在该外壳21的两侧壁212，且该第二组电极214的一端以导线D电性连接该第二电路板23，另一端电性连接外部电路，但不限定于此。换言之，两个较佳实施例的态样皆可将该双色多晶激光C封装在该外壳21内及双组激光晶粒配合双组电极，用以解决双激光架构光源的架构复杂及成本提高的问题，进而以单一模组提供双色激光，亦大幅降低光学系统的体积及成本与激光发光面小、外接电极的数量少及电路板可重工的功效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种双色多晶激光封装模组，其特征在于，包括：
一外壳，由金属所构成，并设有一开口朝上的容置空间；
至少一第一电路板及至少一第二电路板，分别呈长条状，并分别被承载在该外壳的容置空间内；
一第一组反射元件及一第二组反射元件，分别被承载在该外壳的容置空间内，并分别位于该第一电路板的侧边及该第二电路板的侧边；
一第一组激光晶粒及一第二组激光晶粒，其光源分别为非同色的一第一组激光及一第二组激光，并该第一组激光晶粒的底面及该第二组激光晶粒的底面分别固定在该第一电路板上及该第二电路板上，使该第一组激光晶粒的第一组激光及该第二组激光晶粒的第二组激光分别射出至该第一组反射元件上及该第二组反射元件上，且该第一组激光晶粒及该第二组激光晶粒分别电性连接该第一电路板及该第二电路板，形成一双色多晶激光，该第一组激光晶粒的第一组激光为红光；该第二组激光晶粒的第二组激光为蓝光；
一上盖，由金属所构成，并开设一第一组开孔及一第二组开孔，又该上盖与该外壳相互结合，使该上盖封盖该外壳的容置空间，且该第一组开孔的位置及该第二组开孔的位置分别相对应该第一组反射元件的位置及该第二组反射元件的位置；
一第一组准直镜及一第二组准直镜，分别结合在该第一组开孔内及该第二组开孔内，使该第一组反射元件将该第一组激光晶粒的第一激光及该第二组反射元件将该第二组激光晶粒的第二激光分别反射至该第一组准直镜及该第二组准直镜；
一第一黏着剂，黏着于该上盖的底面预定处与该外壳的顶面预定处之间；
一第二黏着剂，黏着于该上盖的底面预定处与该第一组准直镜的环平面之间，使该第一组准直镜的中央凸面凸出于该上盖的第一组开孔及黏着于该上盖的底面预定处与该第二组准直镜的环平面之间，使该第二组准直镜的中央凸面凸于该上盖的第二组开孔；
一第一组电极，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料穿固在该外壳的两侧，且该第一组电极的一端电性连接该第一电路板，另一端电性连接外部电路；以及
一第二组电极，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料穿固在该外壳的两侧，且该第二组电极的一端电性连接该第二电路板，另一端电性连接外部电路。
2.根据权利要求1所述的双色多晶激光封装模组，其特征在于，所述第一电路板及该第二电路板为陶瓷电路板。
3.一种双色多晶激光封装模组，其特征在于，包括：
一外壳，由金属所构成，并设有一开口朝上的容置空间；
至少一第一电路板及至少一第二电路板，分别呈长条状，并分别被承载在该外壳的容置空间内；
一第一组金属导热块及一第二组金属导热块，分别设在该第一电路板上及该第二电路板上；
一第一组激光晶粒及一第二组激光晶粒，其光源分别为非同色的一第一组激光及一第二组激光，并该第一组激光晶粒的底面及该第二组激光晶粒的底面分别固定在该第一组金属导热块的侧边及该第二组金属导热块的侧边，且该第一组激光晶粒及该第二组激光晶粒分别电性连接该第一电路板及该第二电路板，形成一双色多晶激光，该第一组激光晶粒的第一组激光为红光；该第二组激光晶粒的第二组激光为蓝光；
一上盖，由金属所构成，并开设一第一组开孔及一第二组开孔，又该上盖与该外壳相互结合，使该上盖封盖该外壳的容置空间，且该第一组开孔的位置及该第二组开孔的位置分别相对应该第一组金属导热块的位置及该第二组金属导热块的位置；
一第一组准直镜及一第二组准直镜，分别结合在该第一组开孔内及该第二组开孔内，使该第一组金属导热块固定该第一组激光晶粒的第一组激光及该第二组金属导热块固定该第二组激光晶粒的第二组激光分别入射至该第一组准直镜及该第二组准直镜；
一第一黏着剂，黏着于该上盖的底面预定处与该外壳的顶面预定处之间；
一第二黏着剂，黏着于该上盖的底面预定处与该第一组准直镜的环平面之间，使该第一组准直镜的中央凸面凸出于该上盖的第一组开孔及黏着于该上盖的底面预定处与该第二组准直镜的环平面之间，使该第二组准直镜的中央凸面凸于该上盖的第二组开孔；
一第一组电极，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料穿固在该外壳的两侧，且该第一组电极的一端电性连接该第一电路板，另一端电性连接外部电路；以及
一第二组电极，由金属所构成，并通过一电性绝缘材料穿固在该外壳的两侧，且该第二组电极的一端电性连接该第二电路板，另一端电性连接外部电路。
4.根据权利要求3所述的双色多晶激光封装模组，其特征在于，所述第一电路板及该第二电路板为陶瓷电路板。
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