CN113671776A - 发光单元、光源系统和激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发光单元、光源系统和激光投影设备，属于投影技术领域。所述发光单元包括：导热基板、封装壳体、合光部、荧光部、第一发光芯片和第二发光芯片。其中，该发光单元中的合光部可以将第一发光芯片射出的光束导向荧光部，以激发荧光，同时，合光部可以将第二发光芯片射出的光束与荧光部激发的荧光一同导向封装壳体的出光口，出光口可以混合输出白光光束。并且，由于荧光部是直接与导热基板接触的。因此，荧光部所产生的热量可以较快的传至整个导热基板上，以对荧光部进行快速的散热，使得荧光部的工作温度较低，进而使得荧光部对荧光的转换效率较高，使得发光单元的整体亮度较高。

Description

发光单元、光源系统和激光投影设备

技术领域

本申请涉及投影技术领域，特别涉及一种发光单元、光源系统和激光投影设备。

背景技术

目前，投影设备的光源主要分为三种，即传统灯泡光源、发光二极管光源(英文：light-emitting diode；简写：LED)和激光光源，其中，激光光源作为投影设备的光源，具有亮度高，色彩鲜艳，能耗低且寿命长，使得投影设备具有画面对比度高，成像清晰的特点。

一种激光光源系统，包括：激光器、荧光轮和光路组件。激光器包括多个用于发出单色激光的激光单元。荧光轮包括基板，以及位于基板上的荧光层。其中，基板具有第一分区和第二分区，荧光层位于基板的第一分区内，基板的第二分区通常为透射区或反射区。随着荧光轮转动，激光器发出的激光会依次照射到第一分区和第二分区。在激光器发出的激光照射到第一分区后，第一分区内的荧光层会受到激光的激发并发出荧光，其发出的荧光会射向光路组件；在激光器发出的激光照射到第二分区后，第二分区会将激光导向光路组件。这样，光路组件能够将荧光和激光进行混光后输出。

但是，在上述的激光光源系统中，荧光轮通常依靠基板和自身的旋转进行散热。由于荧光轮中的荧光层通常是通过胶体黏合在基板上，该胶体不利于荧光层的散热。因此，荧光轮的散热效果较差。并且，当荧光轮的工作温度较高时，荧光轮中的荧光层对荧光的激发效率较低，且还会导致荧光层受到损坏。

发明内容

本申请实施例提供了一种发光单元、光源系统和激光投影设备。所述技术方案如下：

根据本申请的一方面，提供了一种发光单元，所述发光单元包括：

导热基板；

与所述导热基板连接的封装壳体，所述封装壳体远离所述导热基板的一侧具有出光口；

位于所述封装壳体内且与所述导热基板连接的合光部和荧光部，所述合光部靠近所述荧光部的一侧具有反射层，所述荧光部与所述导热基板接触；

以及，位于所述封装壳体内且与所述导热基板连接的第一发光芯片和第二发光芯片，所述第一发光芯片位于所述荧光部远离所述合光部的一侧，所述第二发光芯片位于所述合光部远离所述荧光部的一侧；

其中，所述第一发光芯片用于向所述合光部的反射层发射第一光束；所述反射层用于将所述第一光束导向所述荧光部；所述荧光部用于在所述第一光束的激发作用下向所述反射层发出荧光；所述反射层还用于将所述荧光中的至少部分导向所述出光口；

所述第二发光芯片用于向所述合光部的反射层发射第二光束；所述反射层还用于将所述第二光束导向所述出光口。

根据本申请的另一方面，提供了一种光源系统，所述光源系统包括：发光组件、光路整形组件和滤色组件；

所述发光组件包括：阵列排布的多个发光单元，每个所述发光单元为上述的发光单元。

根据本申请的另一方面，提供了一种光源系统，所述光源系统包括：

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

提供了一种发光单元，包括：导热基板、封装壳体、合光部、荧光部、第一发光芯片和第二发光芯片。其中，该发光单元中的合光部可以将第一发光芯片射出的光束导向荧光部，以激发荧光，同时，合光部可以将第二发光芯片射出的光束与荧光部激发的荧光一同导向封装壳体的出光口，出光口可以混合输出白光光束。并且，由于荧光部是直接与导热基板接触的。因此，荧光部所产生的热量可以较快的传至整个导热基板上，以对荧光部进行快速的散热，使得荧光部的工作温度较低，进而使得荧光部对荧光的转换效率较高，使得发光单元的整体亮度较高。

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是一种光源系统的结构示意图；

图2是图1所示的光源系统中荧光组件的结构示意图；

图3是本申请实施例示出的一种发光单元的结构示意图；

图4是图3所示的发光单元的光路示意图；

图5是图3所示的发光单元中合光部的结构示意图；

图6为图3所示的发光单元中荧光部的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种光源系统的结构示意图；

图8是图7所示的光源系统中滤色组件的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，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申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

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。

激光光源系统中使用激光激发荧光材料，产生不同颜色的荧光作为光源，用于投影显示系统，与使用传统的灯泡光源的投影显示光源相比，激光激发产生荧光的光源具有亮度高，色彩鲜艳，能耗低且寿命长，使得投影设备具有画面对比度高，成像清晰的特点。

荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光。即当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)；很多荧光物质一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。

如图1所示，图1是一种激光光源系统的结构示意图，该激光光源系统包括激光器101、荧光轮102、光路组件103、输出组件104以及聚光组件105。激光器101包括多个用于发出单色激光的激光单元1011。自然界中蓝光波长短，且蓝色激光单元的成本相对低，通常选用蓝色激光单元。

如图2所示，图2是图1所示的激光光源系统中荧光组件的结构示意图。该荧光轮102包括基板1022，以及位于基板上的荧光层1021。其中，基板具有第一分区和第二分区。荧光层1021位于基板1022的第一分区内，基板1022的第二分区通常为透射区或反射区。随着荧光轮102转动，激光器发出的激光会依次照射到第一分区和第二分区。在激光器发出的激光照射到第一分区后，第一分区内的荧光层1021会受到激光的激发并发出荧光，其发出的荧光会射向光路组件；在激光器发出的激光照射到第二分区后，第二分区会将激光导向光路组件。这样，光路组件能够将荧光和激光进行混光后输出。

因照射至荧光轮102的光束能量密度较大，荧光轮102还包括驱动部件1023，驱动荧光轮102旋转以避免荧光轮102被高能激光损坏。

如图1所示，光路组件103包括第一透镜组件1031和第二透镜组件1032，当蓝色激光到达荧光轮102时，荧光轮102的入射面前方设置有第一透镜组件1031，第一透镜组件1031具有聚焦和准直的双重作用。当激光经第一透镜组件1031入射荧光轮102时，能够使激光光束会聚成较小的光斑，荧光轮102旋转至反射部位置时，蓝色激光光斑照射到荧光轮102反射部的荧光层上，激发出荧光。其中受激的荧光被轮状表面反射并透过第一透镜组件1031，由于荧光的发散角度比较大，因此经过第一透镜组件1031后就进行了准直，转换成平行的光束射出。当荧光轮102旋转至透射部位置时，允许蓝色激光光斑从荧光轮102的透射部透射过去，且由于光沿直线传播，蓝光先经过第一透镜组件1031被聚焦后还会发散，因此根据光路可逆，蓝色激光到达荧光轮102的背面时还需要再次经过第二透镜组件1032进行准直，以平行的光束传播。蓝色激光经过光学回路，输出蓝光。光路组件103用于提供不同颜色荧光的光路，以使激光光源系统中的荧光和蓝光构成了激光显示所需的基色。

输出组件104可以为滤色轮。该激光光源系统可以用于数字光处理(英文：DigitalLight Processing；简写：DLP)显示系统需要时序的输出红、绿、蓝三种基色，其中，蓝色基色由蓝色激光光束提供，而红色和绿色基色则由滤色轮从荧光光束中滤出。

但是，上述激光光源系统存在以下问题：该激光光源系统中，荧光轮通常依靠基板和自身的旋转进行散热。由于荧光轮中的荧光层通常是通过胶体黏合在基板上，该胶体不利于荧光层的散热。因此，荧光轮的散热效果较差。导致其热量无法快速散出而聚集在荧光层上，导致荧光层的热量较高，荧光的转换效率较差，进而导致显示系统的显示效果较差。并且，当荧光轮的工作温度较高时，荧光轮中的荧光层对荧光的激发效率较低，且还会导致荧光层受到损坏。

本申请实施例提供了一种发光单元、光源系统和激光投影设备，能够解决上述相关技术中存在的问题。

如图3所示，图3是本申请实施例示出的一种发光单元的结构示意图，该发光单元20可以包括：导热基板21、封装壳体22、合光部23、荧光部24、第一发光芯片25和第二发光芯片26。

封装壳体22与导热基板21连接，且该封装壳体22远离导热基板21的一侧具有出光口221。

合光部23和荧光部24均位于封装壳体22内且与导热基板21连接。其中，合光部23靠近荧光部24的一侧具有反射层231，荧光部24与导热基板21接触。在这种情况下，由于荧光部24是直接与导热基板21接触的，二者之间不存在胶体。因此，荧光部24所产生的热量可以较快的传至整个导热基板21上，以对荧光部24进行快速的散热，使得荧光部24的工作温度较低。

第一发光芯片25和第二发光芯片26均位于封装壳体22内且与导热基板21连接。且第一发光芯片25位于荧光部24远离合光部23的一侧，第二发光芯片26位于合光部23远离荧光部24的一侧。需要说明的是，此处的第一发光芯片25和第二发光芯片26与导热基板21的连接可以为电连接。

在本申请实施例中，如图4所示，图4是图3所示的发光单元的光路示意图。第一发光芯片25可以用于向合光部23的反射层231发射第一光束s1。反射层231用于将第一光束s1导向荧光部24。荧光部24用于在第一光束s1的激发作用下向反射层231发出荧光。反射层231还用于将荧光中的至少部分导向出光口221。

示例性的，该第一发光芯片25可以包括半导体发光元件，该半导体发光元件可以发射波长范围为420nm～470nm(即为蓝色光波段)的激光光束。或者，由于激光波长越短，荧光材料激发效率越高，因此第一发光芯片25还可以用于发出波段光谱范围420nm～455nm的蓝色激光光束。进一步的，或者第一发光芯片25还可以用于发出紫外波段的光束。以提高荧光部24的荧光激发效率。需要说明的是，本申请实施例中的第一发光芯片25还可以发射另外波长范围的光束，例如，第一发光芯片25还可以发射波长范围为410nm～440nm的光束，本申请实施例在此不做限制。

第二发光芯片26可以用于向合光部23的反射层231发射第二光束s2；反射层231还用于将第二光束s2导向封装壳体22的出光口221。该第二发光芯片26可以包括半导体发光元件，示例性的，该半导体发光元件可以发射波长范围为420nm～470nm(即为蓝色光波段)的激光光束，进一步的，该半导体发光元件可以发射波长范围为450nm～470nm的激光光束。需要说明的是，本申请实施例中的第二发光芯片26还可以发射另外波长范围的光束，例如，第二发光芯片26还可以发射波长范围为410nm～440nm的光束，本申请实施例在此不做限制。

示例性的，本申请实施例中的第一发光芯片25和第二发光芯片26均可以发射波长范围为420nm～470nm(即为蓝色光波段)的激光光束，荧光部24可以激发出波长范围为400nm～780nm(即为可见光范围)的荧光。则合光部23反射第一发光芯片25发射的波长范围为420nm～470nm的第一光束s1至荧光部24。且合光部23可以透过波长范围为470nm～780nm的荧光。并将透过的荧光与第二发光芯片25发射的波长范围为420nm～470nm的第二光束s2一同导向出光口221，出光口221输出白色光束。

综上所述，本申请实施例提供了一种发光单元，包括：导热基板、封装壳体、合光部、荧光部、第一发光芯片和第二发光芯片。其中，该发光单元中的合光部可以将第一发光芯片射出的光束导向荧光部，以激发荧光，同时，合光部可以将第二发光芯片射出的光束与荧光部激发的荧光一同导向封装壳体的出光口，出光口可以混合输出白光光束。并且，由于荧光部是直接与导热基板接触的。因此，荧光部所产生的热量可以较快的传至整个导热基板上，以对荧光部进行快速的散热，使得荧光部的工作温度较低，进而使得荧光部对荧光的转换效率较高，使得发光单元的整体亮度较高。

需要说明的是，本申请实施例中的第一发光芯片25和第二发光芯片26可以同时输出激光光束，也可以分时输出激光光束，本申请实施例对此不做限制。

该发光单元20中的，第一发光芯片25照射至荧光部24的光束的能量可以小于或等于20W。而相关技术中照射至荧光组件的激光光束的能量为60W～100W。因此，本申请实施例中荧光部24接收的能量较小，可以避免荧光部24出现温度较高的问题，使得荧光部24的荧光激发效率较高。

或者，该发光单元20中的发光芯片25照射至荧光部24的光束的能量可以大于20W。由于本申请实施例中的荧光部24的散热较快，可以使得荧光部24在接收到较高的能量的情况下，保持较高的激发效率。

在一种可选的实施方式中，如图5所示，图5是图3所示的发光单元中合光部的结构示意图。合光部23还可以具有与导热基板21连接的底面232，合光部23中设置反射层231的一面与底面232的夹角α可以为钝角。如此，合光部23可以通过底面232固定在导热基板上，且合光部23中设置反射层231的一面可以沿合光部23靠近荧光部24的一侧延伸。合光部23的底面232靠近导热基板21的一侧可以镀金属膜层，用于与导热基板21焊接以固定合光部23。

可选地，如图4所示，荧光部24在导热基板21上的正投影位于反射层231在导热基板21上的正投影内。如此，荧光部24发出的荧光可以被反射层231接收，以使得荧光部24发出的荧光中的至少部分可以通过反射层231导向出光口221。

在一种可选示例中，如图4所示，合光部23中设置反射层231的一面与底面232的夹角α为135度。即合光部23中设置反射层231的一面可以与导热基板的夹角为135度。

可选地，如图4所示，第一发光芯片25发出的第一光束s1的中心线和第二发光芯片26发出的第二光束s2的中心线均平行于底面232。即第一发光芯片25发出的第一光束s1的中心线和第二发光芯片26发出的第二光束s2的中心线均与合光部23中设置反射层231的一面存在45度的夹角。如此，一方面，第一发光芯片25和第二发光芯片26分别位于合光部23在第一方向f1上相对的两侧。第一方向f1可以平行于第一发光芯片25和第二发光芯片26的出光方向。荧光部24和出光口221分别位于合光部23在第二方向f2上相对的两侧，第二方向f2和第一方向f1垂直。可以使得发光单元20的结构较为紧凑，进而使得发光单元20小型化。另一方面，可以使得第一发光芯片25发出的第一光束s1、第二发光芯片26发出的第二光束s2以及荧光部24发出的荧光在发光单元20中行进的路程较短，可以减少上述各光束的扩散。

可选地，如图4所示，发光单元20还可以包括与封装壳体22连接，且位于出光口221处的光学元件29。该光学元件29可以用于对出光口221出射的光束进行准直、汇聚和/或匀光。该光学元件29可以包括复眼透镜组件、非球面透镜、菲涅尔透镜和球面镜中的至少一种。示例性的，该光学元件29为复眼透镜，可以用于接收荧光部24发射的光束，并对接收的光束进行光束匀化以及光斑优化。

可选地，如图4所示，导热基板21中与荧光部24接触的区域为反射区。其中，其中，荧光部24可以在激光光束的照射下产生荧光，反射区可以有效反射荧光部24产生的荧光。即该荧光可以被反射层区反射后射向出光口。

在一种可选的示例中，反射区可以包括白色漫反射层或者金属反射层。该白色漫反射层或者金属反射层可以与导热基板连接。其中，白色漫反射层可以对反射的光束起匀光作用。金属反射层发材料可以包括铝或者银等，金属反射层的反射效果较好。可选地，金属反射层可以通过镀膜的方式形成在导热基板上，与导热基板成为一体结构。或者，或者，导热基板21可以具有反射功能，如此，无需在导热基板21上设置白色漫反射层或者金属层，即可以起到反射作用。

如图6所示，图6为图3所示的发光单元中荧光部的结构示意图。该荧光部24可以包括位于导热基板的反射层区上的荧光层241。

在一种可选示例中，荧光层241的材料可以包括：钇铝石榴石(英文：YttriumAluminum Garnet；简写：YAG)及其衍生荧光粉材料或者单晶荧光材料。该钇铝石榴石及其衍生荧光粉材料可以包括铈掺杂的钇铝石榴石(ce:YAG)荧光粉。

荧光层241的材料还可以包括荧光粉和硅胶、玻璃或者陶瓷等组合而成的无机复合波长转换材料。其中，硅胶可以为无机硅胶。

可选地，荧光层241的材料为钇铝石榴石晶体荧光粉与陶瓷材料高温烧结的荧光陶瓷，或者单结晶钇铝石榴石荧光粉晶体。

即可以采用钇铝石榴石晶体荧光粉和陶瓷通过晶体生长的方式形成荧光层，该荧光层241也可以称为陶瓷荧光片。或者，可以仅采用钇铝石榴石荧光粉通过晶体生长的方式形成荧光层241，该荧光层241也可以称为单晶荧光层。示例性的，荧光层241中的钇铝石榴石荧光粉可以在激光光束的照射下产生波长范围为400nm～780nm(即为可见光范围)的荧光。

需要说明的是，本申请实施例中荧光层241的荧光粉还可以为其他材质以及其他颜色。示例性的，荧光层241中的材料包括红色的钇铝石榴石荧光粉，则该荧光层241中的红色的钇铝石榴石荧光粉，可以在发光芯片射出的激光光束的照射下产生红色荧光，即可以产生波长范围为625nm～740nm的荧光。本申请实施例对此不做限制。

示例性的，荧光层241的厚度范围可以为0.01mm～1mm。进一步的，荧光层241的厚度范围可以为0.1mm～0.3mm。

荧光陶瓷片可以通过机械固定、键合或者焊接的方式封装在承载导热基板上。或者，也可以通过高温烧结将陶瓷荧光材料烧结封装在承载导热基板上。以使得陶瓷荧光片固定在导热基板上。

可选地，如图6所示，该荧光部24还可以包括光学增透膜242。该光学增透膜242可以位于该荧光层241远离反射层241的一面。

也即是，当发光芯片射出的激光光束照射至该荧光部24时，可以从该光学增透膜242透射后再照射至荧光层241。其中，该光学增透膜242可以有效减少激光光束被反射。示例性的，假设激光光束为蓝色激光光束，则该光学增透膜242可以减少蓝光被反射，即可以减少波长范围为420nm～470nm的光被反射。

可选地，如图4所示，反射层231为二向色膜，二向色膜能够反射波长在第一波长范围内的光，且透射波长在第二波长范围内的光。示例性的，第一发光芯片25发出的第一光束s1的中心线和第二发光芯片26发出的第二光束s2均为波长范围为420nm至470nm的蓝色激光光束，则该二向色膜可以反射波长范围为420nm至470nm的蓝色激光光束，并且可以透过波长范围为470nm～800nm的荧光。

本申请实施例中，透过反射层231的荧光和直接被反射层231反射的第二光束s2的比例可以由红绿蓝色彩模式的色彩配比决定，不同比例时光束的色温不同。当设置的色温较低的情况下，可以通过增加第一发光芯片25的亮度，以增加荧光部24激发的荧光。或者，可以通过降低第二发光芯片26发出的第二光束s2的亮度。红绿蓝色彩模式(英文：redgreen blue color mode)是工业界的一种颜色标准，是通过对红、绿和蓝三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，红、绿和蓝即是代表红、绿和蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是运用最广的颜色系统之一。

色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位。示例性的，红色的色温最低，然后逐步增加的是橙色、黄色、白色和蓝色，蓝色是最高的色温；色温越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。

示例性的，荧光部24可以用于激发出黄色荧光，第二发光芯片26发出的第二光束s2为蓝色激光；荧光部24激发的黄色荧光与第二发光芯片26发出的蓝色激光，在出光口处汇聚产生白色光束。若蓝色激光与黄色荧光形成的白色光束的色温达不到在色温比例要求时，可以额外再增加蓝色激光。

可选地，如图5所示，合光部23朝向第二发光芯片的一侧具有第一增透膜233或多个扩散微结构。合光部23朝向第二发光芯片的一侧可以用于接收第二发光芯片射出的第二光束。该第一增透膜233可以降低合光部23朝向第二发光芯片的一侧对第二发光芯片射出的第二光束反射程度。

或者，合光部23朝向第二发光芯片的一侧具有多个扩散微结构。该多个扩散结构可以为多个微型的凸起结构或者多个微型的凹陷结构，可以用于对第二发光芯片射出的第二光束进行匀光。

可选地，本申请中的合光部也可以包括二向色片、扩散板与固定结构，该固定结构用于固定二向色片和扩散板。该二向色片能够反射波长在第一波长范围内的光，且透射波长在第二波长范围内的光，可以用于反射第一发光芯片发射的第一光束，并将第一光束导向荧光部。荧光部将第一光束激发为荧光，并将荧光导向二向色片，二向色片将荧光中的至少部分导向出光口。该二向色片还用于将第二发光芯片射出的第二光束导向出光口。

扩散板可以用于接收第二发光芯片射出的第二光束，并对第二发光芯片射出的第二光束进行匀光后将第二光束导向二向色片。

可选地，如图5所示，合光部23背离导热基板的一侧具有第二增透膜234。该第二增透膜234可以在较大程度上避免反射层231反射的第二发光芯片射出的第二光束以及反射层231透过的荧光被反射。示例性的，第二增透膜234可以在较大程度上避免波长范围为420nm～800nm的光线被反射。

可选地，如图4所示，发光单元20还可以包括：位于导热基板21上的第一芯片基座27和第二芯片基座28，第一芯片基座27远离导热基板21一侧与第一发光芯片25连接，第二芯片基座28远离导热基板21一侧与第二发光芯片26连接。

第一芯片基座27和第二芯片基座28可以增大第一发光芯片25和第二发光芯片26与导热基板21之间的距离，可以避免第一发光芯片25发出的光束照射到导热基板21上导致导热基板21的温度过高。同时，第一芯片基座27和第二芯片基座28可以使得更多的第一发光芯片25和第二发光芯片26发出的光束照射到反射层231上，以提高第一发光芯片25和第二发光芯片26发出的光束的利用率。第一芯片基座27和第二芯片基座28可以通过胶体贴合、机械固定、烧结银烧结、焊接或者键合的方式封装在导热基板21上。

其中，导热基板21、封装壳体22、第一芯片基座27和所第二芯片基座28均由导热材料制成。该导热材料可以为金属及其合金材料、碳化硅、氮化铝、陶瓷材料或者玻璃体中的至少一种，以便于第一发光芯片25、第二发光芯片26和荧光部24散热。即荧光部24被激光光束照射后产生的热量，可以传导至导热基板21的各个区域，可以进一步降低荧光部24的温度。从而可以避免由于该荧光部24中被激光光束照射的区域的热量较高导致荧光部24转换荧光的效率较差，进而影响发光单元的亮度。第一发光芯片25和第二发光芯片26产生的热量可以通过第一芯片基座27和第二芯片基座27传导至基座21，可以避免第一发光芯片25和第二发光芯片26温度过高。

可选的，该导热基板21的厚度范围可以为0.2毫米～10毫米。

需要说明的是，本申请实施例中的导热基板、封装壳体、第一芯片基座、和第二芯片基座的材料也可以为其他具有导热性能的材料，本发明实施例对此不做限定。

可选的，如图4所示，发光单元20还可以包括电路(图中未示出)及管脚211，用于给第一发光芯片25和第二发光芯片26提供驱动电流。

综上所述，本申请实施例提供了一种发光单元，包括：导热基板、封装壳体、合光部、荧光部、第一发光芯片和第二发光芯片。其中，该发光单元中的合光部可以将第一发光芯片射出的光束导向荧光部，以激发荧光，同时，合光部可以将第二发光芯片射出的光束与荧光部激发的荧光一同导向封装壳体的出光口，出光口可以混合输出白光光束。并且，由于荧光部是直接与导热基板接触的。因此，荧光部所产生的热量可以较快的传至整个导热基板上，以对荧光部进行快速的散热，使得荧光部的工作温度较低，进而使得荧光部对荧光的转换效率较高，使得发光单元的整体亮度较高。

如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种光源系统的结构示意图。该光源系统30包括：发光组件31、光路整形组件32和滤色组件33。

其中，发光组件31可以包括：阵列排布的多个发光单元20，每个发光单元20为上述的发光单元20，例如，图3或者图4示出的发光单元20。发光组件31还可以包括集成基座311，该多个发光单元20可以阵列分布在集成基座311上。其中，集成基座311的材料可以为金属及其合金材料、碳化硅、氮化铝或者导热陶瓷等导热材料。该集成基座311可以具有为多个发光单元20提供结构支撑、散热和电气连接的作用。

光路整形组件32可以用于接收发光组件31发出的光束，并对该光束进行缩束、匀化后形成较小的能量均匀的斑再入射到滤色组件33。

如图8所示，图8是图7所示的光源系统中滤色组件的结构示意图。滤色组件33包括绿色滤色片331、蓝色滤色片332和红色滤色片333，且包括驱动部件，驱动部件用于驱动滤色部件时序旋转，发光组件31发出的光束经过滤色片滤色，以时序输出红、绿、蓝三种基色。

示例性的，当光源系统的控制信号指示输出红光时，滤色组件33可以转动至红色滤色片333，发光组件31射出的光束照射到该红色滤色片333，该光束中的除红色光束以外的光束被阻挡，红色的光束通过红色滤色片333射出光源系统。

此外，图7所示的光源系统30还可以包括聚光准直透镜34，该聚光准直透镜34可以光路整形组件32的出光侧，用于对光路整形组件32透过的光束进行汇聚。光源系统还可以包括匀光组件35，该匀光组件35可以位于滤色组件33输出光束的一侧，用于对滤色组件33输出的光束进行匀光。

该匀光组件可以为复眼透镜或者光导管。复眼透镜通常由一系列小透镜组合形成，将两列复眼透镜阵列平行排列，以对输入的激光光束的光斑分割，在通过后续聚焦透镜将分割的光斑累加，从而得到对光束的匀化以及光斑优化。光导管是一种由四片平面反射片拼接而成的管状器件，也即为空心光导管，光线在光导管内部多次反射，达到匀光的效果。光导管也可以采用实心光导管，光导管的入光口和出光口为形状面积均一致的矩形，光束从光导管的入光口进入，再从光导管的出光口射出，在经过光导管的过程中完成光束匀化以及光斑优化。

可选地，光源系统中可以包括多个发光组件和/或发光二极管，以获得较好的色彩显示效果。

在相关技术中，如图1所示，光源系统中的光路组件103用于提供不同颜色光束的光路，可以明显看出，该光路组件103的结构较为复杂，体积较大，进而导致光源系统的结构较为复杂，体积较大。

而本申请实施例提供的光源系统中的荧光部减少了较为复杂的驱动组件和光路组件，使得光源系统的结构较为简单，光源系统的体积较小。并且由于该荧光部减少了驱动组件，荧光部可以减少工作时的噪音与摩擦，进而提高了光源系统的性能。

图9是本申请实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图。参考图9可以看出，该激光投影设备可以包括：光源系统30，至少一个光阀40以及投影镜头50。光源系统30出射光束，至少一个光阀40对光束进行处理，并将处理后的光束导向投影组件50，进而实现成像功能。

至少一个光阀40可以用于对光源装置出射的光束进行数字化调制。通过至少一个光阀40上的微镜的快速翻转，实现光束颜色的反射。至少一个光阀40的分辨率可以为2k、3k或4k。本申请实施例对此不作限制。

该激光投影设备可以包括至少两个光阀以及上述实施例中的光源系统。

可选地，该激光投影设备中的光源系统可以参照上述实施例中提供的光源系统，例如，图8所示的光源系统，该光源系统可以包括发光组件、光路整形组件和滤色组件。发光组件可以包括阵列排布的多个发光单元，每个发光单元可以参照上述实施例中提供的发光单元。

可选地，光阀的数量为三，三个光阀用于分别处理光源系统提供的三种色光。由于该光源系统可以直接出射白光，因此可以匹配三光阀的照明系统。即光阀组件包括光阀、光阀以及光阀，用于分别处理光源系统提供的三种色光。

其中，光阀可以为数字微镜元件(英文：digital micromirror device；简写：DMD)，硅基液晶微型器件(英文：Liquid Crystal on Silicon；简写：LCOS)或液晶显示微型器件(英文：Liquid Crystal Display；简写：LCD)。

光阀组件可以包括三块LCD，其中LCD是利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及色彩的图像，LCD的主要成像器件是液晶板，将红、绿和蓝三色液晶板上的光，通过透镜放大和反光镜透射出。

示例性的，三片式LCD投影机是用红、绿和蓝三块液晶板分别作为红、绿和蓝三色光的控制层。光源系统发射出来的白色光经过镜头组后会聚到分色镜组，红色光首先被分离出来，投射到红色液晶板上，液晶板形成图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上，形成图像中的绿色光信息，同样蓝色光经蓝色液晶板后生成图像中的蓝色光信息，三种颜色的光在棱镜组中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。

或者，光阀组件可以包括三块LCOS，LCOS是一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置，LCOS的两层基板中间填充液晶于基板间形成光阀，可以由电路的开关以推动液晶分子的旋转，以决定画面的明与暗。

本申请中术语“和/或”，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，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请中，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。

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 (11)

1.一种发光单元，其特征在于，包括：

导热基板；

与所述导热基板连接的封装壳体，所述封装壳体远离所述导热基板的一侧具有出光口；

位于所述封装壳体内且与所述导热基板连接的合光部和荧光部，所述合光部靠近所述荧光部的一侧具有反射层，所述荧光部与所述导热基板接触；

以及，位于所述封装壳体内且与所述导热基板连接的第一发光芯片和第二发光芯片，所述第一发光芯片位于所述荧光部远离所述合光部的一侧，所述第二发光芯片位于所述合光部远离所述荧光部的一侧；

其中，所述第一发光芯片用于向所述合光部的反射层发射第一光束；所述反射层用于将所述第一光束导向所述荧光部；所述荧光部用于在所述第一光束的激发作用下向所述反射层发出荧光；所述反射层还用于将所述荧光中的至少部分导向所述出光口；

所述第二发光芯片用于向所述合光部的反射层发射第二光束；所述反射层还用于将所述第二光束导向所述出光口。

2.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，所述合光部还具有与所述导热基板连接的底面，所述合光部中设置所述反射层的一面与所述底面的夹角为钝角。

3.根据权利要求2所述的发光单元，其特征在于，所述荧光部在所述导热基板上的正投影位于所述反射层在所述导热基板上的正投影内。

4.根据权利要求2所述的发光单元，其特征在于，所述合光部中设置所述反射层的一面与所述底面的夹角为135度。

5.根据权利要求4所述的发光单元，其特征在于，所述第一光束的中心线和所述第二光束的中心线均平行于所述底面。

6.根据权利要求1至5任一所述的发光单元，其特征在于，所述反射层为二向色膜，所述二向色膜能够反射波长在第一波长范围内的光，且透射波长在第二波长范围内的光。

7.根据权利要求1至5任一所述的发光单元，其特征在于，所述合光部朝向所述第二发光芯片的一侧具有第一增透膜或多个扩散微结构。

8.根据权利要求1至5任一所述的发光单元，其特征在于，所述合光部背离所述导热基板的一侧具有第二增透膜。

9.根据权利要求1至5任一所述的发光单元，其特征在于，所述发光单元还包括：位于所述导热基板上的第一芯片基座和第二芯片基座，所述第一芯片基座远离所述导热基板一侧与所述第一发光芯片连接，所述第二芯片基座远离所述导热基板一侧与所述第二发光芯片连接；

其中，所述导热基板、所述封装壳体、所述第一芯片基座和所述第二芯片基座均由导热材料制成。

10.一种光源系统，其特征在于，包括：发光组件、光路整形组件和滤色组件；

所述发光组件包括：阵列排布的多个发光单元，每个所述发光单元为权利要求1至9任一所述的发光单元。

11.一种激光投影设备，其特征在于，包括光源系统、至少一个光阀和投影镜头；

所述光源系统为权利要求10所述的光源系统。

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