CN113764972B - 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、环状的侧壁、多个发光组件、透光密封组件和准直镜组;准直镜组包括与该多个发光组件一一对应的多个准直透镜,该多个准直透镜排成多行;每个准直透镜在列方向上的最大长度大于在行方向上的最大长度,且在列方向上的两个端部的宽度均小于中间部的宽度;多行准直透镜中相邻的任两行准直透镜交错排布;且该任两行准直透镜中,存在准直透镜满足其靠近另一行准直透镜的端部,至少部分位于该另一行准直透镜中相邻的两个准直透镜的两个端部之间。本申请解决了发光效率较低的问题。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,对于激光器的发光效率的要求越来越高。
相关技术中,如图1所示,激光器00包括管壳001、多个发光组件002、环状的密封盖板003、透光密封层004和准直镜组005。其中,该管壳001的一面具有开口,该多个发光组件002位于该管壳001的容置空间中。密封盖板003的外边缘固定于管壳001的开口所在侧,透光密封层004的边缘与密封盖板003的内边缘固定,准直镜组005的边缘固定于密封盖板003的外边缘远离管壳001的表面。准直镜组005位于密封盖板003远离管壳001的一侧。准直透镜005包括阵列排布的多个准直透镜T,该多个准直透镜T与该多个发光组件002一一对应,每个发光组件002发出的激光穿过透光密封层004射向对应的准直透镜T,该准直透镜T用于对射入的激光进行准直后射出,如此实现激光器的出光。
但是,相关技术中发光组件002发出的激光在经过准直镜组005后,激光损耗较多,导致激光器的发光效率较低。
发明内容
本申请提供了一种激光器,可以解决激光器的发光效率较低的问题。所述激光器包括:底板、环状的侧壁、多个发光组件、透光密封组件和准直镜组;
所述侧壁与所述多个发光组件均位于所述底板上,且所述侧壁包围所述多个发光组件,所述透光密封组件位于所述侧壁远离所述底板的一侧,所述准直镜组位于所述透光密封组件远离所述底板的一侧;
其中,所述准直镜组包括与所述多个发光组件一一对应的多个准直透镜,所述多个准直透镜排成多行;每个所述准直透镜在列方向上的最大长度大于在行方向上的最大长度,且在所述列方向上的两个端部的宽度均小于中间部的宽度;
多行所述准直透镜中相邻的任两行准直透镜交错排布;且所述任两行准直透镜中,存在准直透镜满足其靠近另一行准直透镜的端部,至少部分位于所述另一行准直透镜中相邻的两个准直透镜的两个端部之间。
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,相邻的任两行准直透镜交错排布,且一行中的准直透镜的端部可以位于另一行中相邻的两个准直透镜的端部之间。如此相邻准直透镜的端部之间的空间也可以被利用,可以提高空间利用率,且减小了准直透镜之间的间隙,增大了准直透镜的排布密度,保证准直透镜的排布较为紧凑,进而,发光组件发出的激光可以较多地射向准直镜组中的准直透镜,进而被准直透镜准直后出射,减少了从准直透镜的间隙中出射的激光的损耗,提高了激光器的出光效率。
另外,由于准直透镜的排布较为紧凑,故准直镜组中面积较小的区域即可设置较多的准直透镜。因此激光器仅需较小的体积,即可实现激光器中各发光组件和准直透镜的设置,有利于提高激光器的小型化。
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另一种激光器的结构示意图;
图4是相关技术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是本申请实施例提供的一种准直镜组的结构示意图。
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,激光器由于其色域广、亮度高、能耗低、寿命长以及无污染等优点而被广泛应用,如激光器可以用作激光投影设备或者激光电视等显示设备的光源。目前对显示设备的显示效果的要求越来越高,期望作为光源的激光器出射的激光尽可能均被利用,以提高显示设备显示的图像亮度,且降低激光器的发光功率。另外,用户对电子设备的小型化和薄型化的要求越来越高,如此就要求电子设备中各个部件的体积较小,激光器的小型化至关重要。
本申请实施例提供了一种激光器,该激光器中部件的排布较为紧凑,且激光器的光损较小,激光器的发光效率较高。另外,在实现和相关技术中相同的发光性能的基础上,激光器的体积可以较小,有利于激光器的小型化。
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另一种激光器的结构示意图,图3可以为图2所示的激光器的俯视图,图2为图3所示的激光器的截面b-b’的示意图。请结合图2和图3,激光器10可以包括:底板1011、环状的侧壁1012、多个发光组件102、透光密封组件(包括密封盖板103和透光密封层104)以及准直镜组105。
侧壁1012与该多个发光芯片102均位于底板1011上,且侧壁1012包围该多个发光芯片102。该底板1011与侧壁1012组成的结构可以称为管壳101,底板1011和侧壁1012围合得到管壳101的容置空间。透光密封组件位于管壳101的开口所在侧,准直镜组105位于透光密封组件远离管壳101的一侧。可选地,透光密封组件中的密封盖板103呈环形,且密封盖板103的外边缘固定于管壳101的开口所在侧。透光密封层104的边缘与密封盖板103的内边缘固定。准直镜组105的边缘与密封盖板103的外边缘远离管壳101的表面固定。可选地,准直镜组105的边缘可以通过粘接剂与密封盖板103的外边缘粘接,该粘接剂可以包括玻璃熔胶、低温玻璃焊料、环氧胶或其他胶水。
其中,准直镜组105包括与该多个发光组件102一一对应的多个准直透镜T,每个发光组件102用于向对应的准直透镜T发出激光,准直透镜T用于对射入的激光进行准直。需要说明的是,对光线进行准直也即是调整光线的发散角度,使光线调整至尽可能接近平行光。如图3所示,准直镜组105中的多个准直透镜T排成多行,如行方向为图3中的x方向,与该行方向垂直的方向为列方向,也即y方向。本申请实施例以该多个准直透镜T排成四行,且每行有七个准直透镜T为例进行示意。可选地,准直镜组105中准直透镜T的数量以及排成的行数均可以相应地调整,如准直镜组也可以包括五行、六行或其他数量行准直透镜,每行的准直透镜数也可以为六个、五个或其他数量,本申请实施例不作限定。
准直透镜T整体呈长条,准直透镜T在第一方向上的最大长度大于在第二方向上的最大长度,该第一方向垂直第二方向。本申请实施例中将准直透镜的列方向作为第一方向,将准直透镜的行方向作为第二方向进行解释说明。准直镜组105中每个准直透镜T在列方向(也即y方向)上可以具有两个端部和位于该两个端部之前的中间部,该两个端部的宽度均小于中间部的宽度。需要说明的是,该端部的宽度和中间部的宽度均指的是在行方向上的宽度。还需要说明的是,准直透镜的该端部与中间部仅为相对概念,该端部仅表示准直透镜中位于两端的一部分区域,中间部表示准直透镜中端部之外的区域,该端部和中间部并非精确划分的区域。针对图3的示例,本申请实施例中将准直透镜在列方向上的两个端部分别称为上端部和下端部。例如,如图3所示,每个准直透镜T在底板1011上的正投影可以呈椭圆形,该椭圆形的长轴平行于准直透镜T的列方向,短轴平行于准直透镜T的行方向。
需要说明的是,激光器10中发光组件102发出的激光在快轴上的发散角度大于在慢轴上的发散角度。该快轴和慢轴为光线传输时的两个光矢量的方向,快轴垂直于慢轴。发光组件102发出的激光的初始光斑,在快轴上的尺寸小于在慢轴上的尺寸。示例地,发光组件102发出的激光在快轴上的发散角度范围为25度~35度,如为30度,在慢轴上的发散角度范围在5度~7度,如为7度。发光组件102发出的激光的初始光斑在快轴上的尺寸约为1微米,在慢轴上的尺寸大于10微米,如在慢轴上的尺寸为200微米。发光组件102发出的激光在管壳101的容置空间中传播进而穿过透光密封层104,并射向准直镜组105中该发光组件102对应的准直透镜T时,该激光的光斑为椭圆形,且该光斑在快轴上的尺寸大于在慢轴上的尺寸。如该椭圆光斑的长轴平行于准直透镜T的列方向,该椭圆光斑的短轴平行于准直透镜T的行方向。本申请实施例中,准直透镜T在列方向上的最大长度大于在行方向上的最大长度,准直透镜T在列方向上的两个端部的宽度小于中间部的宽度,如此可以保证准直透镜T的形状更贴近激光在该准直透镜T上形成的光斑的形状,保证对激光进行接收的基础上减小准直透镜T的尺寸。
准直镜组105的多行准直透镜T中相邻的任两行准直透镜T可以交错排布。需要说明的是,两行准直透镜交错排布指的是该两行准直透镜在列方向(也即y方向)上错位,该两行中的准直透镜在列方向上并不对齐,也即分别属于该两行且相邻的两个准直透镜的连线并不平行该列方向。两个准直透镜的连线可以指该两个准直透镜的中心的连线。可选地,该两行中的准直透镜可以全部错位,或者也可以仅部分错位。如全部错位指的是该两行中任两个准直透镜在列方向上均不对齐,部分错位指的是该两行中存在部分准直透镜在列方向对齐,也存在部分准直透镜在列方向上不对齐。本申请实施例以相邻的任两行准直透镜T在列方向上均全部错位为例。两行准直透镜错位,则一行中的每个准直透镜在行方向上,位于另一行准直透镜中两个相邻的准直透镜之间,或者位于另一行准直透镜之外。示例地,图3中第一行准直透镜T中的第二个准直透镜T在x方向上,位于第二行准直透镜T中第一个准直透镜T和第二个准直透镜T之间;第一行准直透镜T中的第一个准直透镜T在x方向上,位于第二行准直透镜T之外的左侧。
准直镜组105中相邻的任两行准直透镜T中,存在准直透镜T满足其靠近另一行准直透镜T的端部,至少部分位于另一行准直透镜T中相邻的两个准直透镜T的两个端部之间。该两行准直透镜T中,位于同一行的任意相邻的两个准直透镜T中靠近另一行准直透镜T的端部之间,均可以存在该另一行准直透镜T中一个准直透镜T的端部的至少部分。也即是,在平行列方向的参考平面上,相邻两行准直透镜的正投影存在交叠。例如,对于图3中第一行准直透镜T和第二行准直透镜T,第一行中的第二个准直透镜T的下端部,位于第二行中第一个准直透镜T和第二个准直透镜T的上端部之间;第一行中的第三个准直透镜T的下端部,位于第二行中第二个准直透镜T和第三个准直透镜T的上端部之间。第一行中的每相邻两个准直透镜T的下端部之间均有第二行中一个准直透镜T的上端部,第二行中每相邻两个准直透镜T的上端部之间也均有第一行中一个准直透镜T的下端部。
图4是相关技术提供的另一种激光器的结构示意图,图4可以为图1的俯视图,图1可以为图4的激光器中截面b-b’的示意图。相关技术中,激光器中的发光组件呈规律的行列排布,各个发光组件在行方向和列方向上均存在必要的间隙,相应地准直镜组中的准直透镜也呈规律的行列排布。如图4所示,相关技术中的准直镜组005中多个准直透镜T阵列排布,如排布成规律的四行七列。每个发光组件发出的激光束具有张角,准直镜组中的每个准直透镜需完全接收对应的发光组件发出的激光,每个准直透镜的面积需大于对应的发光组件发出的激光形成的光斑的面积。相邻准直透镜之间会存在无效的光处理区域,该区域中射出的激光为杂散光,较难被后续的光学元件接收并利用,进而形成光损。且发光组件之间在行方向和列方向上的间隙越大,该光损会越多。
而本申请实施例中,如图3所示,相邻行的准直透镜T交错排布,且每行中相邻两个准直透镜T的端部之间的空间也可以被另一行准直透镜T的端部占用,如此可以提高准直镜组中的空间利用率,各个准直透镜的排布可以更为紧凑。与相关技术相比,相邻准直准直透镜之间的间隙较小,排布密度较大。发光组件发出的激光可以尽可能地射向准直透镜,而非准直透镜之间无效的间隙,发光组件发出的激光可以被更多地利用,降低了激光器的光损。另外,与相关技术相比,排布相同数量的准直透镜,本申请实施例中准直镜组的尺寸可以较小,进而激光器的尺寸可以较小。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,相邻的任两行准直透镜交错排布,且一行中的准直透镜的端部可以位于另一行中相邻的两个准直透镜的端部之间。如此相邻准直透镜的端部之间的空间也可以被利用,可以提高空间利用率,且减小了准直透镜之间的间隙,增大了准直透镜的排布密度,保证准直透镜的排布较为紧凑。进而,发光组件发出的激光可以较多地射向准直镜组中的准直透镜,进而被准直透镜准直后出射,减少了从准直透镜的间隙中出射的激光的损耗,提高了激光器的出光效率。
另外,由于准直透镜的排布较为紧凑,故准直镜组中面积较小的区域即可设置较多的准直透镜。因此激光器仅需较小的体积,即可实现激光器中各发光组件和准直透镜的设置,有利于提高激光器的小型化。
图3以准直镜组105中每个准直透镜T在底板1011上的正投影呈椭圆形为例进行示意。本申请实施例中准直透镜T在底板1011上的正投影该可以呈其他形状,本申请以下述三种可选方式为例进行介绍。为了便于描述,下面直接将准直透镜T在底板1011上的正投影的形状简称为准直透镜T的形状。
在第一种可选方式中,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5也可以为图2所示的激光器的俯视图,图2也可以为图5所示的激光器的截面b-b’的示意图。如图5所示,准直镜组105中每个准直透镜T在底板1011上的正投影可以呈胶囊形。该胶囊形由相对且平行的两条直边和相对的两条弧边围成。该胶囊形相当于沿椭圆形的长轴方向,将椭圆形的两端分别切去一部分所得的形状;或者相当于沿圆形的直径方向,将该圆形的两端分别切去一部分所得的形状。
在第二种可选方式中,准直镜组105中每个准直透镜T在底板1011上的正投影可以呈六边形。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也可以为图2所示的激光器的俯视图,图2也可以为图6所示的激光器的截面b-b’的示意图。如图6所示,准直镜组105中每个准直透镜T在底板1011上的正投影呈六边形,且该六边形在y方向上的最大长度大于在x方向上的最大长度。该六边形可以为轴对称图形,该六边形的一条对称轴可以平行于y方向。可选地,该六边形还可以具有另一条对称轴,该另一条对称轴可以平行于x方向。例如,对于第一行中的第一个准直透镜T,该准直透镜T的对称轴可以包括直线Z1和Z2,对称轴Z1平行y方向,对称轴Z2平行x方向。该六边形的一条对称轴为六边形的一条对角线所在的直线。该对称轴还可以平分该六边形的两个对角。六边形中作为对称轴的对角线平行y方向,该对称轴可以为直线Z1。图6中准直透镜呈六边形,任意相邻的准直透镜的相邻边重合。该准直镜组中的准直透镜T可以称为蜂窝状排布。
在第三种可选方式中,准直镜组105可以包括多种形状的准直透镜T。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7也可以为图2所示的激光器的俯视图,图2也可以为图7所示的激光器的截面b-b’的示意图。如图7所示,准直镜组105中存在相邻的三行准直透镜T(如前三行)满足以下条件:该三行准直透镜T中分别位于两端的两行准直透镜T(也即第一行和第三行)中,每个准直透镜T在底板1011上的正投影呈椭圆形。位于中间的一行准直透镜T包括在底板1011上的正投影呈目标形状的准直透镜T1。其中,该目标形状由六个边围成,如请参考图7中针对第二行的第一个准直透镜进行的标注,该六个边分别为边a1、a2、a3、a4、a5和a6。该六个边包括平行且相对的两个直边(也即是a1和a4),分别连接两个直边的一端的两个弧边,以及分别连接两个直边的另一端的两个弧边,该弧边朝目标形状内凹陷。如该两个直边a1和a4平行y方向,该两个直边的该一端为靠上的一端,该两个直边的另一端为靠下的一端。故分别连接两个直边的一端的两个弧边为边a2和a3,分别连接两个直边的一端的两个弧边为边a5和a6。
请继续参考图7,可选地,对于包含目标形状的准直透镜T1的准直镜组105,该准直镜组105还可以包括辅助形状的准直透镜T2。该辅助形状可以与目标形状类似,不同之处在于辅助形状的准直透镜T2中未相邻其他准直透镜的边缘不为弧边,而为直边。对于辅助形状与目标形状的相同之处,请参考上述对目标形状的介绍,本申请实施例不再赘述。示例地,辅助形状的准直透镜T2可以位于准直镜组105的边缘。如图7中,第四行准直透镜T2可以呈辅助形状,第二行中最靠右的准直透镜T2也可以呈辅助形状。可选地,图7中该第四行准直透镜与第二行中最靠右的准直透镜也可以均呈目标形状,本申请实施例不作限定。可选地,辅助形状的准直透镜T2中未相邻其他准直透镜的边缘也可以整体为椭圆的部分边缘,此种情况中该辅助形状相当于将椭圆中需与其他准直透镜相邻的部分,更改为直边或者向内凹的弧边,其他部分不改变。
可选地,准直镜组105中分别位于相邻行且相邻的任两个准直透镜T可以相接触。示例地,请继续参考图3、图5、图6和图7,第一行中的第一个准直透镜T和第二准直透镜T与第二行中的第一个准直透镜T相邻;第一行中第一个准直透镜T和第二准直透镜T的下端部,可以与第二行中的第一个准直透镜T的上端部相接触。如图3和图5所示,在准直透镜T呈椭圆形或胶囊形时,位于相邻行且相邻的两个准直透镜之间可以仅较少部分边缘相接触。如图6和图7所示,在准直透镜T呈六边形时,位于相邻行且相邻的两个准直透镜的至少一个边缘可以重合。如第一行的第一个准直透镜T与第二行的第一个准直透镜T有一个边缘重合。对于图7的情况,相邻行准直透镜T中,目标形状的准直透镜T1的边缘可以与其在另一行中相邻的椭圆形的准直透镜T的边缘重合,辅助形状的准直透镜T2的边缘也可以与其在另一行中相邻的椭圆形的准直透镜T的边缘重合。
可选地,准直镜组105中位于同行且相邻的任两个准直透镜也可以相接触。示例地,请继续参考图3、图5、图6和图7,第一行中第一个准直透镜T和第二个准直透镜T中相互靠近的边缘相接触。如图3和图5所示,在准直透镜T呈椭圆形时,位于同行且相邻的两个准直透镜T之间可以仅较少部分边缘相接触。如第一行中第一个准直透镜T的右边缘与第二个准直透镜T的左边缘仅有一个点相接触。如图6和图7所示,在准直透镜T呈胶囊形或六边形时,位于同行且相邻的两个准直透镜的至少一个边缘可以重合。如第一行中第一个准直透镜T的右边缘与第二个准直透镜T的左边缘重合。对于图7的情况,形状为椭圆形的任一行准直透镜T中,相邻的两个准直透镜T可以仅较少部分边缘相接触;在目标形状或者辅助形状的任一行准直透镜中,相邻的两个准直透镜的边缘可以重合。
本申请实施例中,相邻的准直透镜可以相接触,如相邻的准直透镜中相互靠近的边缘可以紧挨,如此可以进一步地提高准直透镜的空间利用率,避免准直镜组的面积浪费。可选地,准直镜组中相邻的准直透镜之间也可以存在间隙,本申请实施例不作限定。
需要说明的是,由于激光器的准直镜组中每个准直透镜用于准直对应的发光组件射出的激光,要实现激光器的正常工作,需保证每个发光组件发出的激光均射向对应的准直透镜,故激光器中准直透镜的排布方式与发光组件的排布方式需相对应。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可以为图2所示的激光器的俯视图,且图8未对激光器中的透光密封组件和准直镜组进行示意。如图8所示,激光器10中的多个发光组件102的排布方式与图3、图5、图6和图7所示的准直镜组105中准直透镜T的排布方式相同。也即该多个发光组件102排成多行,且任两行相邻的发光组件102交错排布。对于发光组件102的交错排布,可以参考本申请实施例中对于准直透镜T交错排布的相关介绍,本申请实施例不再赘述。
如图2和图8所示,每个发光组件102可以包括发光芯片1021、热沉1022和反射棱镜1023。热沉1022可以设置在底板1011上,发光芯片1021可以设置在热沉1022上,该热沉1022用于辅助发光芯片1021散热,反射棱镜1023可以位于发光芯片1021的出光侧。发光芯片1021发出的激光可以射向反射棱镜1023,并在反射棱镜1023上反射以穿过透光密封层104,进而射向准直镜组105中对应的准直透镜T。发光芯片1021的出光方向可以为发光组件102排布的列方向,也即是准直镜组105中准直透镜T排布的列方向。
可选地,激光器10的准直镜组105中,间隔行准直透镜T可以错位排布,也可以在列方向上对齐。本申请实施例以间隔行准直透镜T在列方向上对齐为例。需要说明的是,本申请实施例中所述的间隔行准直透镜指的是中间间隔了一行的两行准直透镜;也即是准直镜组105中,在列方向上分别位于任一行准直透镜T两侧,且与该行准直透镜T相邻的两行准直透镜。示例地,图3、图5、图6和图7所示的准直镜组105中第一行准直透镜和第三行准直透镜为间隔行准直透镜,第一行准直透镜和第三行准直透镜在列方向上对齐;第二行准直透镜和第四行准直透镜也为间隔行准直透镜,第二行准直透镜和第四行准直透镜在列方向上对齐。两行准直透镜对齐也即是分别位于该两行中且相邻的两个准直透镜,一个位于另一个的正下方,该两个准直透镜的连线平行于列方向。
可选地,本申请实施例中准直镜组105的各行准直透镜T数量均相等。如图3、图5、图6和图7,均以准直镜组105中每行准直透镜T的数量均为七为例。可选地,不同行准直透镜T的数量也可以不相等。需要说明的是,准直镜组105中准直透镜T的数量可以依据管壳101中发光组件102的设置需求来确定。如激光器10所需发出的亮度需要由20个发光芯片才能实现,则激光器10需包括20个发光组件102,相应地准直镜组105需包括20个准直透镜T。可选地,管壳101中,位于中间区域的发光组件102的数量少于边缘区域的发光组件102的数量。相应地,准直镜组105中,位于中间区域的每行准直透镜T的数量可以少于边缘区域的每行准直透镜T的数量。可选地,在行方向上相邻的任两个发光芯片的间距可以相等。
由于发光组件中发光芯片在发光时均会产生热量,且该热量可以向周围扩散。底板的中间区域的发光芯片产生的热量可扩散的范围重叠度较高,中间区域的热量聚集显著,导致发光芯片受热损坏的概率较高。而边缘区域的发光芯片产生的热量可以向底板中未设置发光芯片的外侧区域扩散,发光芯片的散热面积较大,该外侧区域并无热量产生,可以较快地传导发光芯片产生的热量。中间区域的发光芯片数量少于边缘区域的发光芯片数量。如此,可以减少中间区域的发光芯片发出的热量,减少底板的中间区域接受的热量,减少了单位面积的热密度,且增大中间区域中各个发光芯片的散热面积,便于中间区域的热量较快地散发,降低中间区域的发光芯片由于受热而损坏的概率,提高了激光器的可靠性。
可选地,图9是本申请实施例提供的一种准直镜组的结构示意图,图2中的准直镜组105可以为图9所示的准直镜组的右视图,且图9以图5所示的情况中的准直镜组105为例进行示意。准直镜组105可以一体成型。该准直镜组105可以具有入光面M1和出光面M2,该入光面M1和出光面M2为准直镜组105中相对的两个表面,该入光面M1相对于该出光面M2靠近管壳101。该准直镜组105的入光面M1包括准直镜组105中各个准直透镜的第一面D1,该出光面M2包括各个准直透镜的第二面D2。如图9所示,准直镜组105的出光面M2具有多个凸弧面,准直镜组105中每个凸弧面所在的部分为一个准直透镜T。
本申请实施例中,如图3和图5至图8所示,侧壁1012的相对两侧可以具有多个开孔,激光器10还可以包括:多个导电引脚106,该多个导电引脚106可以分别穿过侧壁1012中的开孔伸向管壳101的容置空间内,进而与侧壁1012固定。导电引脚106可以与发光芯片1021的电极电连接,以将外部电源传输至发光芯片1021,进而激发发光芯片1021发出激光。透光密封组件用于封住管壳101的开口,以使管壳101的容置空间为一个密闭空间。发光芯片1021位于该密闭空间中可以防止外部的水氧对该发光芯片1021的侵蚀,进而可以延长发光芯片1021的使用寿命,保证发光芯片1021的发光效果。透光密封组件也可以称为上盖组件。
可选地,本申请实施例中管壳的材质可以为铜,如无氧铜,该透光密封层的材质可以为玻璃,该密封盖板的材质可以为不锈钢。需要说明的是,铜的导热系数较大,本申请实施例中管壳的材质为铜,如此可以保证管壳的底板上设置的发光芯片在工作时产生的热量可以快速地通过管壳进行传导,进而较快地散发,避免热量聚集对发光芯片的损伤。可选地,管壳的材质也可以为铝、氮化铝和碳化硅中的一种或多种。本申请实施例中密封盖板的材质也可以为其他可伐材料,如铁镍钴合金或其他合金。透光密封层的材质也可以为其他透光且可靠性较强的材质,如树脂材料等。
可选地,本申请实施例中在组装激光器时,可以先将各个环状密封绝缘子套在各个导电引脚上,之后将套有环状密封绝缘子的导电引脚穿入侧壁的开孔,且使环状密封绝缘子位于该开孔中。之后将侧壁放置在底板上,且在侧壁和底板之间放置环状的焊料(如银铜焊料),接着将该底板、侧壁和导电引脚的结构放入高温炉中进行密封烧结,待密封烧结并固化后底板、侧壁、导电引脚以及焊料即可为一个整体(也即底座组件),且实现了侧壁的开孔处的气密。还可以通过密封材料将透光密封层与密封盖板进行固定,得到透光密封组件。接着可以将热沉、发光芯片以及反射棱镜焊接在底板上的对应位置,继而采用平行封焊技术将透光密封组件焊接在侧壁远离底板的表面上。最后对准直镜组的位置进行对准后,将准直镜组通过环氧胶固定在上盖组件远离底板的一侧,至此完成激光器的组装。需要说明的是,上述组装过程仅为本申请实施例提供的一种示例性的过程,其中的各个步骤中采用的焊接工艺也可以采用其他工艺代替,各个步骤的先后顺序也可以适应调整,本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是,本申请以上实施例均以管壳的底板与侧壁为需要组装的两个单独的结构为例进行说明。可选地,底板与侧壁也可以一体成型。如此可以避免底板与侧壁在高温焊接时由于底板与侧壁的热膨胀系数不同导致的底板产生褶皱,进而可以保证底板的平坦度,保证发光芯片在底板上的设置可靠性,且保证发光芯片发出的光线按照预定的发光角度出射,提高激光器的发光效果。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,相邻的任两行准直透镜交错排布,且一行中的准直透镜的端部可以位于另一行中相邻的两个准直透镜的端部之间。如此相邻准直透镜的端部之间的空间也可以被利用,可以提高空间利用率,且减小了准直透镜之间的间隙,增大了准直透镜的排布密度,保证准直透镜的排布较为紧凑。进而,发光组件发出的激光可以较多地射向准直镜组中的准直透镜,进而被准直透镜准直后出射,减少了从准直透镜的间隙中出射的激光的损耗,提高了激光器的出光效率。
另外,由于准直透镜的排布较为紧凑,故准直镜组中面积较小的区域即可设置较多的准直透镜。因此激光器仅需较小的体积,即可实现激光器中各发光组件和准直透镜的设置,有利于提高激光器的小型化。
需要指出的是,在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”和“第三”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。本申请中术语“A和B的至少一种”,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B的至少一种,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。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。
本申请实施例中所述的“平行”可以并非精确地必须完全平行,也可以存在一定地误差,仅需保证大致平行即可。“大致”和“近似”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需解决的技术问题,基本达到所需达到的技术效果。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 (6)
1.一种激光器,其特征在于,所述激光器包括:底板、环状的侧壁、多个发光组件、透光密封组件和准直镜组;
所述侧壁与所述多个发光组件均位于所述底板上,且所述侧壁包围所述多个发光组件,所述透光密封组件位于所述侧壁远离所述底板的一侧,所述准直镜组位于所述透光密封组件远离所述底板的一侧;
其中,所述准直镜组包括与所述多个发光组件一一对应的多个准直透镜,所述多个准直透镜排成多行;每个所述准直透镜在列方向上的最大长度大于在行方向上的最大长度,且在所述列方向上的两个端部的宽度均小于中间部的宽度;
多行所述准直透镜中相邻的任两行准直透镜交错排布;且所述任两行准直透镜中,存在准直透镜满足其靠近另一行准直透镜的端部,至少部分位于所述另一行准直透镜中相邻的两个准直透镜的两个端部之间;
所述准直镜组中,位于中间区域的每行所述准直透镜的数量少于位于边缘区域的每行所述准直透镜的数量;
所述发光组件包括发光芯片,在所述行方向上相邻的任两个所述发光芯片之间的间距相等;
所述准直镜组中存在相邻的三行准直透镜满足以下条件:
分别位于两端的两行准直透镜中,每个准直透镜在所述底板上的正投影呈椭圆形;位于中间的一行准直透镜包括在所述底板上的正投影呈目标形状的准直透镜;
其中,所述目标形状由六个边围成,所述六个边包括平行且相对的两个直边,分别连接所述两个直边的一端的两个弧边,以及分别连接所述两个直边的另一端的两个弧边,所述弧边朝所述目标形状内凹陷;
所述准直镜组中还包括在所述底板上的正投影呈辅助形状的准直透镜,所述辅助形状的准直透镜中与所述准直镜组中其他准直透镜相邻的边缘为弧边,与所述准直镜组中其他准直透镜未相邻的边缘为椭圆的部分边缘。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述准直镜组中,分别位于相邻行且相邻的任两个准直透镜相接触。
3.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述准直镜组中,位于同行且相邻的任两个准直透镜相接触。
4.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述准直镜组中,分别位于任一行准直透镜两侧,且与所述任一行准直透镜相邻的两行准直透镜在列方向上对齐。
5.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述准直镜组一体成型。
6.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述多个发光组件排布成多行,任两行相邻的发光组件交错排布。
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