CN115685658A - 一种激光光源及激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种激光光源和激光投影设备，包括激光器和设置有激光器安装口的外壳，所述激光器设置在所述激光器安装口内；激光器通过底座固定连接外壳，激光器基板上设置有发光芯片，复眼透镜罩设在发光芯片的出光面上，激光光源还包括密封件，密封件包括顶部和侧部，顶部设置在所述侧部的顶端边缘，顶部的侧边缘围绕在复眼透镜的四周；侧部的外轮廓与激光器的外轮廓均为长方形，侧部包括两对相互平行的侧壁，分别与激光器的宽度方向和长度方向贴合。本申请提供的激光光源及和激光投影设备，解决了激光器与外壳直接时间的密封问题，使激光器和外壳之间达到良好的密封效果，避免灰尘从激光器与外壳装配处进入激光光源内腔，有助于保证激光光源的使用寿命。

Description

一种激光光源及激光投影设备

本申请是基于中国发明申请201910023575.8（2019-1-10），发明名称：一种激光光源及激光投影装置 的分案申请。

技术领域

本申请涉及激光显示设备技术领域，尤其涉及一种激光光源及激光投影设备。

背景技术

激光光源是激光显示装置的光源模块，是激光显示装置的核心部件之一。通常，激光光源包括激光器和用于安装光学组件的外壳。附图1为现有的一种激光光源的结构示意图。如图1所示，激光光源包括激光器01和外壳02；外壳02开设激光器安装口，激光器01嵌设在激光器安装口内且与所述外壳02固定连接；光学组件设置安装在外壳02的腔体内。

为提高激光器01与外壳02的密封性，防止灰尘自激光器01和外壳02的配合间隙处进入到激光光源的腔体内，往往需要在激光器01和外壳02的配合处设置密封件03。附图2为激光光源的密封装配结构示意图。如附图2所示，密封件03的结构为内侧设置凸起的环状结构，密封件03内侧的凸起卡设在激光器01侧面的凹槽内，密封件03的外侧与外壳02贴合，密封件03与外壳02过盈配合，密封件03受到外壳02的挤压产生形变，从而形成激光器01、外壳02和密封件03之间的相互密封。

然而，由于激光器01侧面的凹槽比较窄小，通常只有1mm左右，需要通过工具进行辅助才能将密封件03装配入激光器01侧面的凹槽内，易造成密封件03装配复杂耗时。且在激光器01、外壳02和密封件03装配过程中发现，当将组装有密封件03的激光器01往外壳02上组装时，密封件03受到外壳02的挤压致使其容易脱离激光器01侧面的凹槽，造成密封件03与激光器01、外壳02的接触不均匀，进而导致激光器01和外壳02密封不良，致使空气中灰尘还能进入外壳02的腔体内，降低激光光源的使用寿命。

发明内容

本申请提供了一种激光光源及激光投影设备，解决了激光器与外壳直接时间的密封问题，避免灰尘从激光器与外壳装配处进入激光光源内腔，有助于保证激光光源的使用寿命。

第一方面，本申请提供了一种激光光源，包括激光器和设置有激光器安装口的外壳，所述激光器设置在所述激光器安装口内；所述激光器包括底座和基板，所述底座固定支撑所述基板的一面，所述基板的另一面设置有发光芯片、为所述基板的出光面，所述激光器通过所述底座固定连接所述外壳；

所述激光光源还包括密封件，所述密封件包括顶部和侧部；

所述顶部覆盖所述基板的出光面，所述侧部包裹所述底座的四周，所述侧部与所述激光器安装口过盈配合。

第二方面，本申请提供了激光投影设备，所述激光投影设备包括光源、光调制装置以及镜头，所述光源为上述所述的激光光源。

本申请实施例提供的激光光源及激光投影设备中，所述激光光源包括激光器、外壳和密封件，所述密封件套设在激光器上，所述密封件的侧部分别与所述激光器的侧面和所述外壳上设置的激光器安装口侧面挤压贴合，密封件用于密封激光器和外壳之间的间隙。更具体的，在本申请中密封件包括顶部和侧部，顶部覆盖所述基板的出光面，侧部包裹所述底座的四周且与激光器安装口过盈配合。从而侧部的内侧面与激光器的底座的侧面四周挤压贴合，侧部的外侧面分别与激光器安装口的侧面挤压贴合。在具体使用中，包括顶部和侧部的密封件可直接套设在激光器上，不需要工具进行辅助安装，便于密封件的装配安装；且密封件的顶部覆盖基板的出光面，可起到初步密封的作用，同时便于达到激光器的基板支撑密封件的目的，有利于增加激光器对密封件的支撑面积，有效避免在装配过程中由于外壳的挤压作用造成密封件移位，保证密封件的侧部与激光器和外壳均匀接触，使激光器和外壳之间达到良好的密封效果，防止灰尘进入激光光源的内腔，进而保证激光光源的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种激光光源的结构示意图；

图2为现有技术中一种激光光源密封装配结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种激光光源的分解图；

图4为本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的密封件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的激光器与密封件的装配图；

图7为本申请实施例提供的一种激光光源的剖视图；

图8为本申请实施例提供的一种激光光源的局部放大图；

图9为本申请实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图。

其中：

1-激光器，101-底座，102-基板，103-复眼透镜，2-外壳，201-激光器安装口，202-第二导向斜面，203-压角，3-密封件，301-侧部，302-顶部，303-第一导向斜面，304-加强角，305-第一对侧壁，306-第二对侧壁，900-激光投影设备，901-激光光源，902-光调制装置，903-镜头，904-投影介质。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

附图3为本申请实施例提供的激光光源的结构示意图。如附图3所示，本申请实施例提供的激光光源包括激光器1、外壳2和密封组件3。

附图4为本申请实施例提供的激光器1的结构示意图。如附图4所示，激光器1包括底座101和基板102。底座101固定支撑连接基板102的一面，所述基板102的另一面设置有发光芯片，基板102上设置发光芯片的一面为基板102上的出光面，所述激光器1通过所述底座101固定连接外壳2。

进一步，激光器1还包括复眼透镜103，所述复眼透镜103罩设在所述发光芯片的出光面上，所述复眼透镜103固定连接所述基板102，基板102的出光面除了被复眼透镜103占用的平面外还存在一定的空余面。

在本申请实施例中，外壳2上设置激光器安装口201，激光器安装口201用于安装激光器1。具体的，激光器1套设在激光器安装口201内，激光器1的光发射方向朝向外壳2的腔体内。如底座101上设置安装孔和限位孔，通过所述安装孔和限位孔固定连接激光器1和外壳2，实现将激光器1固定在激光器安装口201内。激光器安装口201的内轮廓与激光器1的外轮廓为相似多边形。如，当在本申请实施例中，底座101、基板102和复眼透镜103的外轮廓为近似为长方形，激光器安装口201的内轮廓为近似为长方形。

密封件3套设在所述激光器1上，且所述密封件3设置在所述激光器1和外壳2配合处，所述密封件3分别与所述激光器1和外壳2挤压配合。密封件3用于过盈配合于激光器1和外壳2之间，使激光器1、外壳2和密封件3产生紧密贴合，进而使激光器1和外壳2之间密封，避免灰尘从激光器1和外壳2之间的间隙处进入外壳2的内腔，使激光投影腔形成密封。

附图5为本申请实施例提供的密封件3的结构示意图，附图6为激光器1与密封件3的装配结构示意图，附图7为本申请实施例提供的激光光源的剖视图。如附图5-7所示，本申请实施例提供的密封件3，包括侧部301和顶部302，所述顶部302设置在所述侧部301的顶端边缘。当激光光源组装完成后，密封件3的过盈配合于激光器1和外壳2的激光器安装口201内。具体的，顶部302覆盖基板102的出光面，侧部301包裹底座101的四周，侧部301与激光器安装口201过盈配合。

更进一步，顶部302的侧边缘围绕在复眼透镜103的四周；侧部301的内侧面分别与底座101和基板102的侧面挤压贴合，侧部301的外侧面分别与激光器安装口201的侧面挤压贴合；顶部302的内表面贴合基板102的顶面。如此，本申请实施例中，密封件3充分利用基板102的空余面，提升激光器1与外壳2之间的密封效果。

在本申请实施例提供的激光光源的具体装配过程中，先将密封件3套设在激光器1上，顶部302覆盖基板102的出光面，顶部302的内表面贴合基板102的顶面，侧部301的内侧面分别与底座101和基板102的侧面挤压贴合；然后将套设有密封件3的激光器1放置于外壳2的激光器安装口201内，使侧部301的外侧面分别与激光器安装口201的侧面挤压贴合，固定激光器1和外壳2，密封件3密封激光器1和外壳2之间的间隙。

在本申请实施例中，密封件3可直接套设在激光器1，便于快速实现密封件3定位，有助于提高密封件3的安装进度，在一定程度上保证密封件3的密封效果。且在将密封件3与激光器1装配的时候，将密封件3直接从激光器1的基板102的出光面一侧套入，由于没有阻碍，且不需要辅助工具就可直接装配到位，便于实现密封件3的安装装配。相较于现有技术中的密封件，本申请实施例提供密封件3安装更加方便，密封效果更加容易保证。

在本申请实施例中，密封件3采用挤压可变形材料，如硅胶、橡胶等。在本申请实施例中，优选橡胶密封件。橡胶密封件除具有良好的弹性外，还具有一定的硬度，在使用中便于提供良好的韧性，有效避免在安装过程中产生过度变形。

在本申请实施例提供的激光光源中，顶部302覆盖在基板102的出光面上，可起到初步密封作用，同时使激光器1可通过顶部302给予密封件3支撑力，如基板102的支撑。如此，使用激光器的基板102支撑密封件3有效避免在装配过程中，由于外壳2的挤压作用造成密封件3移位，保证密封件3与激光器1和外壳2均匀接触。侧部301的内侧面分别与底座101和基板102的侧面挤压贴合，侧部301的外侧面分别与激光器安装口201的侧面挤压贴合，增加密封件3与激光器1和外壳2的接触面积，在装配过程中一定程度上增加保证密封件3与激光器1和外壳2的摩擦力，避免密封件3移位，同时亦有利于进一步保证密封件3与激光器1和外壳2均匀接触。如此，本申请实施例提供的密封件3使激光器1和外壳2之间达到良好的密封效果，保证了激光光源中激光器1和外壳2之间的密封性，防止灰尘进入激光光源的内腔，进而保证激光光源的使用寿命。

在本申请实施例中，密封件3的侧部301需要保证密封件3装配完成后有0.1-0.8mm的过盈量。0.1-0.8mm的过盈量便于既能保证密封件3的密封效果，又能便于装配安装。在本申请具体实施方式中，优选的密封件3装配完成后有0.3mm的过盈量。如此，根据过盈量，结合激光器1和外壳2的间隙尺寸选择侧部301的厚度。如，当激光器1和外壳2的间隙尺寸为2mm时，侧部301的厚度可选2.3mm。

在本申请实施例中，为保证密封件3的顶部302具有良好的支撑强度，顶部302的厚度为0.5-5mm。优选的，顶部302的厚度为2mm，2mm厚度的顶部302便于提供密封件3良好的成型压缩，既能保证密封件3的支撑强度需要，又能减少顶部302厚度的浪费。

进一步，在本申请实施例中，如附图5、6和8所示，所述顶部302与所述侧部301的连接处设置第一导向斜面303，所述第一导向斜面303沿所述顶部302向所述侧部301倾斜。当套设有密封件3的激光器1与外壳2装配时，第一导向斜面303具有导向作用，且有助于避免在装配过程中提前出现密封件3挤压变形。因此，密封件3的顶部设置第一导向斜面303，既便于外壳2的装配，又很大程度上避免密封件3挤压变形提前出现，便于保证密封件3挤压受力的均匀性。

更进一步，在本申请实施例中，如附图7所示，所述激光器安装口201的顶部设置第二导向斜面202，所述第二导向斜面202沿所述激光器安装口201侧面向所述外壳2的底面倾斜。第二导向斜面202有助于在一定程度扩大激光器安装口201的端部尺寸且具有导向作用，便于激光器的安装，且避免在装配过程中提前出现密封件3挤压变形。

在本申请具体实施方式中，激光光源包括第一导向斜面303和第二导向斜面202，当将套设有密封件3的激光器1与外壳2装配时，第二导向斜面202先与第一导向斜面303配合，具有双重导向作用，且可对激光器1与外壳2进行初步定位，进一步便于外壳2的装配以及避免在装配过程中提前出现密封件3挤压变形，保证密封件3挤压受力的均匀性。

在本申请实施例中，侧部301可覆盖激光器1侧面的凹槽，还可以在侧部301的内壁上设置凸起，凸起填充激光器1侧面的凹槽。设置凸起填充激光器1侧面的凹槽，可在装配过程中对密封件3有定位作用，有助于提升密封件3对激光器1和外壳2的密封效果。

在本申请实施例中，密封件3的顶部302包括加强角304，所述加强角304位于所述顶部302的拐角处。在本申请实施例中，将安装设置了复眼透镜103的基板102四角留白，使所述加强角304的内侧面与所述基板102的留白四角挤压贴合。如附图5所示，顶部302的4个拐角处均设置加强角304。加强角304有助于增加激光器1对密封件3的支撑强度，进一步避免在装配使用过程中造成密封件3移位，更进一步保证密封件3与激光器1和外壳2均匀接触。且将加强角304设置在顶部302的拐角处，有效保证密封件3与激光器1充分配合。

更进一步，在本申请实施例中，所述激光器安装口201内设置压角203，压角203设置于激光器安装口201的拐角处，所述压角203的顶面与所述加强角304的外侧面挤压贴合，即压角203与加强角304配合。当激光光源装配完成后，压角203挤压加强角304，更加有效防止因为密封件3遭挤压变形时顶部302张起，使顶部302不能与基板102贴合，进而导致激光器1和外壳2之间密封不良。

在本申请实施例中，密封件3的侧部301的外轮廓与激光器1的外轮廓为相似多变形。如，密封件3的外轮廓为长方形，即密封件3的侧部301包括两对相互平行的侧壁，为便于描述将此两对相互平行的侧壁分别称为第一对侧壁305和第二对侧壁306，通常第一对侧壁305与激光器1的宽度方向贴合，第二对侧壁306与激光器1的长度方向贴合。

在本申请实施例中，第一对侧壁305的底端与所述底座101的上表面接触。在装配过程中，当外壳2挤压密封件3时，底座101可通过支撑第一对侧壁305来支撑密封件3，可有助于避免密封件3因为外壳2的挤压而移位。

如附图4所示，本申请实施例提供的激光器1上还包括连接引脚，用于激光器1的电路连接，为防止密封件3影响激光器1上连接引脚的使用，通常第二对侧壁306的高度比第一对侧壁305的高度要小。在本申请实施例中，第二对侧壁306的中部开设槽，所述第二对侧壁306的两端与所述第一对侧壁305平齐，即第二对侧壁306中部的高度小于第二对侧壁306两端的高度。如此，相较于第二对侧壁306为统一平齐的结构于激光器1的底座101的贴合更加紧密，在满足激光器1的具体结构的基础上，更加有利于保证激光器1和外壳2之间达到良好的密封效果。

基于本申请实施例提供的激光光源，本申请实施例还提供一种激光投影设备。附图9为本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图9所示，本申请实施例提供的激光投影设备900包括激光光源901、光调制装置902以及镜头903。所述激光光源901为所述光调制装置902提供照明，所述光调制装置902对所述激光光源901发出的光束进行调制，并输出至所述镜头903进行成像，投影至投影介质904形成投影画面。所述激光光源901为上述实施例所述的激光光源，有关于激光光源901的具体结构参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种激光光源，其特征在于，包括激光器和设置有激光器安装口的外壳，所述激光器设置在所述激光器安装口内；所述激光器包括底座和基板，所述激光器通过所述底座固定连接所述外壳；所述基板上设置有发光芯片，所述激光器还包括复眼透镜，所述复眼透镜罩设在所述发光芯片的出光面上；

所述激光光源还包括密封件，所述密封件包括顶部和侧部，所述顶部设置在所述侧部的顶端边缘；

以及，所述顶部的侧边缘围绕在所述复眼透镜的四周；

所述侧部的外轮廓与所述激光器的外轮廓均为长方形，所述侧部包括两对相互平行的侧壁，分别与所述激光器的宽度方向和长度方向贴合。

2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，当激光光源组装完成后，所述密封件过盈配合于所述激光器和所述外壳的激光器安装口内，所述侧部在所述密封件装配完成后具有0.1-0.8mm的过盈量。

3.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述激光器安装口的内轮廓近似为长方形，所述基板和所述复眼透镜的外轮廓近似为长方形。

4.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述顶部包括加强角，所述加强角位于所述顶部的拐角处，所述的基板四角留白，所述加强角的内侧面与所述基板的留白四角挤压贴合，和/或，

所述激光器安装口内设置压角，所述压角挤压贴合所述加强角。

5.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述底座上设置安装孔和限位孔，通过所述安装孔和限位孔固定连接所述激光器和所述外壳。

6.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述侧部的内侧面分别与所述底座和基板的侧面挤压贴合，所述侧部的外侧面与所述激光器安装口的侧面挤压贴合。

7.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述侧部包括第一对侧壁，所述第一对侧壁的底端与所述底座的上表面接触，所述第一对侧壁与所述激光器的宽度方向贴合；

以及，所述侧部包括所述侧部包括第二对侧壁，所述第二对侧壁与所述激光器的长度方向贴合，所述第二对侧壁的两端与所述第一对侧壁平齐。

8.根据权利要求7所述的激光光源，其特征在于，所述激光器包括连接引脚，所述第二对侧壁的中部对应所述连接引脚处开设槽。

9.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源至少满足以下一种：

所述顶部的厚度为0.5-5mm；

所述密封件为橡胶、硅胶材料。

10.一种激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备包括光源、光调制装置以及镜头，所述光源为权利要求1-9任意一项所述的激光光源。

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