CN115981087A - 发光单元、发光模组、投影光源和投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发光单元、发光模组、投影光源和投影设备，属于光电技术领域。所述发光单元包括：位于基板上且被框体包围的承载台、反射部件和荧光部件，位于承载台远离基板的一侧且被框体包围的发光芯片，位于荧光部件远离基板的一侧的第一准直透镜，以及位于第一准直透镜远离基板的一侧的透光密封部件；反射部件位于发光芯片与荧光部件之间；反射部件中远离基板的表面为反光面，反光面朝向发光芯片与基板；发光芯片发出的激光射向反光面，反光面将激光射向荧光部件，荧光部件在激光的激发下发出荧光，第一准直透镜将荧光准直后射向所述透光密封部件，透光密封部件透射荧光。本申请解决了投影设备的体积较大的问题。本申请用于发光。

Description

发光单元、发光模组、投影光源和投影设备

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种发光单元、发光模组、投影光源和投影设备。

背景技术

随着光电技术的发展，激光器被广泛应用，如激光器可以用在投影设备的光源中，且目前对于投影设备的小型化的要求也越来越高。

相关技术中，投影设备需采用红绿蓝三种颜色的光形成投影画面，故需投影光源发出红绿蓝三种颜色的光。投影光源可以包括激光器、光路整形部件、荧光轮和滤色轮。激光器可以发出蓝色激光，该蓝色激光经过光路整形部件整形聚焦至荧光轮，来激发荧光轮发出荧光，荧光再经过滤色轮滤出红光和绿光。如此可以实现投影光源发出红绿蓝三种颜色的光。

该投影光源中要得到荧光需要较多部件，投影光源的体积较大，进而投影设备的体积也较大。

发明内容

本申请提供了一种发光单元、发光模组、投影光源和投影设备，可以解决投影设备的体积较大的问题。

一方面，本申请提供了一种发光单元，所述发光单元包括：基板，与所述基板固定的框体，位于所述基板上且被所述框体包围的承载台、反射部件和荧光部件，位于所述承载台远离所述基板的一侧且被所述框体包围的发光芯片，位于所述荧光部件远离所述基板的一侧的第一准直透镜，以及位于所述第一准直透镜远离所述基板的一侧的透光密封部件；

所述反射部件位于所述发光芯片与所述荧光部件之间；所述反射部件中远离所述基板的表面为反光面，所述反光面朝向所述发光芯片与所述基板；

所述发光芯片发出的激光射向所述反光面，所述反光面用于将来自所述发光芯片的激光射向所述荧光部件，所述第一准直透镜用于将所述荧光准直后射向所述透光密封部件，所述荧光部件用于在所述激光的激发下发出荧光，所述透光密封部件用于透射所述荧光。

另一方面，本申请提供了一种发光模组，所述发光模组包括：承载板和多个发光单元，所述发光单元为上述的发光单元，所述承载板用于承载所述多个发光单元。

再一方面，本申请提供了一种投影光源，所述投影光源包括发光组件、光路整形组件和滤色组件；所述发光组件包括：上述的发光单元或者上述的发光模组；

所述发光组件发出的光射向所述光路整形组件，所述光路整形组件用于对来自所述发光组件的光进行整形后射向所述滤色组件，所述滤色组件用于将接收到的光进行滤色后射出。

又一方面，本申请提供了一种投影设备，所述投影设备包括上述的投影光源，以及光阀和镜头；

所述光阀用于对所述投影光源发出的光进行调制后射向所述镜头，所述镜头用于对接收到的光进行投射，以形成投影画面。

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，发光单元中的发光芯片可以发出激光，该激光经过反射部件传输至荧光部件，进而激发荧光部件发出荧光，且该荧光可以经过第一准直透镜准直后射出。故发光单元可以直接发出光效较好的荧光，无需在发光单元外设置较多部件，因此得到荧光的方式较为简单，得到荧光的结构体积较小，进而将发光单元作为投影设备的光源可以使得投影设备的体积较小。

另外，荧光部件设置在发光单元的基板上，如此荧光部件在被激发出荧光的过程中产生的热量可以直接通过基板散发，可以提高荧光部件的散热效果，降低该热量积聚对荧光部件的荧光激发效果的影响。因此，荧光部件的荧光激发效果可以较好，发光单元的荧光发出效率可以较高。

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是相关技术提供的一种投影光源的结构示意图；

图2是相关技术提供的一种荧光轮的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种发光单元的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的再一种发光单元的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的又一种发光单元的结构示意图；

图8是本申请另一实施例提供的一种发光单元的结构示意图；

图9是本申请另一实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；

图10是本申请另一实施例提供的再一种发光单元的结构示意图；

图11是本申请再一实施例提供的一种发光单元的结构示意图；

图12是本申请再一实施例提供的另一种发光单元的结构示意图；

图13是本申请再一实施例提供的再一种发光单元的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种发光模组的结构示意图；

图15是本申请实施例实施例提供的一种投影光源的结构示意图；

图16是本申请实施例实施例提供的一种滤色组件的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。

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。

激光因为亮度高、单色性强以及色域宽广等优点被广泛应用于投影显示领域。而随着投影显示产品的不断发展，对投影设备的投影效果和小型化的要求越来越高，相应地要求投影设备中投影光源的能量输出较高，且要求投影光源要求的体积较小。

相关技术中，投影光源中通过激光激发荧光粉发光的方式来得到其他颜色的荧光，进而实现投影光源提供多种颜色的光用于形成投影画面。图1是相关技术提供的一种投影光源的结构示意图。如图1所示，投影光源00包括激光器001、荧光轮002、光路组件003、输出组件004以及聚光组件005。激光器001可以为蓝色激光器，用于发出蓝色激光。

图2是相关技术提供的一种荧光轮的结构示意图。如图2所示，荧光轮002包括基板0021，位于基板0021上的荧光层0022，以及与基板0021固定的驱动部件0023。驱动部件0023可以驱动基板0021旋转，以便于在不同时刻基板0021上的不同位置接受激光的照射。若照射至荧光轮102的光束能量密度过大，则荧光轮102较易被损坏，利用驱动部件1023驱动荧光轮102旋转，可以避免同一位置持续接受激光照射，以避免荧光轮102被高能激光损坏。

荧光轮002中，荧光层0022可以仅设置在基板0021的部分区域(如称为第一区)，基板0021上未设置有荧光层0022的区域(如称为第二区)可以为透射区或反射区。随着荧光轮002转动，激光器001发出的激光会依次照射到第一分区和第二分区。在激光照射到第一分区后，第一分区内的荧光层0022会受到激光的激发并发出荧光；在激光照射到第二分区后，第二分区会将激光透射或反射。光路组件003能够将经过荧光轮002的荧光和激光进行混光后输出。

如图1所示，光路组件003包括分别位于荧光轮002两侧的第一透镜组件0031和第二透镜组件0032。第一透镜组件0031具有聚焦和准直的双重作用。准直指的是将发散角度较大的光束的发散角度缩小，以使光束接近平行光。激光器001发出的激光经第一透镜组件0031入射至荧光轮002，能够使激光光束在荧光轮002上会聚成较小的光斑。

当荧光轮002旋转至由第一区接受激光的照射，激光可以激发荧光层0022发出荧光。该荧光可以被基板0021反射并再射向第一透镜组件0031，第一透镜组件0031可以对该荧光进行准直后射出。当荧光轮002旋转至由第二区接受激光的照射，激光可以从该第二区透射并射向第二透镜组件0032。第二透镜组件0032可以对该激光进行准直，使激光以平行的光束传播。光路组件003还包括位于第二透镜组件0032之后的光学回路，激光可以经过该光学回路后与从第一透镜组件0032射出的荧光混合，并射向输出组件004。

输出组件004可以为滤色轮。投影光源00需要时序地输出红、绿、蓝三种基色的光，其中，蓝色基色的光可以由蓝色激光提供，而红绿基色则可以由滤色轮从荧光光束中滤出。

但是，上述投影光源00中得到荧光需要设置较多的部件，投影光源00的体积较大。荧光轮002依靠基板0021和自身的旋转进行散热。荧光轮002中的荧光层0022通常是通过胶体黏合在基板0021上，该胶体不利于荧光层0022的散热。因此，荧光轮002的散热效果较差，导致荧光层0022上聚积的热量较高，荧光的转换效率较差，且可能导致荧光层0022的损坏。

本申请实施例提供了一种发光单元、发光模组、投影光源和投影设备，能够利用较小体积的结构实现荧光的出射，且可以达到较好的荧光激发效果。

图3是本申请实施例提供的一种发光单元的结构示意图。如图3所示，发光单元10包括：基板101、框体102、承载台103、反射部件104、荧光部件105、发光芯片106、第一准直透镜110和透光密封部件107。

其中，框体102与基板101固定，框体102与基板101可以围出凹槽，该凹槽为用于容置承载台103、反射部件104、荧光部件105和发光芯片106的容置空间，该容置空间中的部件均被框体102包围。基板101为板状结构，其具有相对的两个较大的板面，以及连接该两个板面的多个较小的侧面。框体102呈框状结构，其具有相对的两个环状端面，以及连接该两个环状端面的内壁和外壁。也可以说框状结构包括多个侧壁，该多个侧壁依次连接围出封闭区域，且框状结构在侧壁的高度方向(如图3中的z方向)上具有相对的两个开口，每个开口由一个环状端面围出。图3以框体102位于基板101上，框体102的一个环状端面与基板的板面固定为例。可选地，框体102也可以包围基板101，框体102的内壁与基板101的侧面固定。

承载台103、反射部件104和荧光部件105位于基板101上，如直接与基板101固定。反射部件104位于承载台103和荧光部件105之间。发光芯片106位于承载台103远离基板101的一侧，且反射部件104位于发光芯片106的出光侧。反射部件104远离基板101的表面为反光面，该反光面相对基板101倾斜设置，该反光面朝向发光芯片106和基板101。该反光面可以用于将接收到的光进行反射。该反光面可以采用全反射设计也可以通过镀反射膜实现对光路的改变。该承载台103用于抬高发光芯片106，以使发光芯片106射出的激光可以射向反射部件104的反光面。承载台103还可以用于辅助发光芯片106的散热，其可以采用高导热材料制备。

第一准直透镜110位于荧光部件105远离基板101的一侧，透光密封部件107位于第一准直透镜110远离基板101的一侧。在基板101上，透光密封部件107和第一准直透镜110的正投影均覆盖荧光部件105。基板101与框体102围出的容置空间在远离基板101的一端具有出光口，该出光口由框体102中未与基板101接触的环状端面围出。透光密封部件107用于密封该出光口，以使该容置空间密闭，避免外部水氧等污染物对容置空间中的部件的损伤。

本申请实施例的发光单元10中，发光芯片106发出的激光射向反射部件104的反光面，该反光面将来自发光芯片106的激光反射向荧光部件105。荧光部件105可以在该激光的激发下发出荧光，该荧光可以沿远离基板101的方向(如z方向)传输，并经过第一准直透镜110准直以缩小发散角度后射向透光密封部件107。该透光密封部件107可以透射接收到的光，如将该荧光透射出发光单元10的容置空间之外。经过第一准直透镜110后可以使荧光的能量较为集中且形成的光斑较小，如此可以使荧光在射向透光密封部件107后均从透光密封部件107射出，荧光的出射效果较好，且光损较低，更利于后续的利用。

可选地，反射部件104可以为棱镜，其靠近承载台103的表面(如称为第一表面)以及靠近荧光部件105的表面(如称为第二表面)均可以为透光面。如图3所示，发光芯片106发出的激光经过第一表面射向反射部件104的内部，并在反射部件104的内部传输至反射部件104的反光面。该反光面将激光反射向第二表面，该激光再穿过第二表面射出反射部件104，进而射向荧光部件105。反射部件104的各项参数(如高度、表面的倾斜度、透光度等)均可以根据光路设计需要进行设计。

荧光部件105在激光激发下射出荧光的过程中会产生较多的热量，该热量的积聚会对荧光部件105的荧光激发效率以及荧光部件105的工作可靠性造成影响。本申请实施例中，基板101的导热性能可以较好，荧光部105可以呈片状、板状或者薄膜状。由于荧光部105直接设置在基板101上，故荧光部件105产生的热量可以较快地传导至基板101，以通过基板101散热。如此可以减少在荧光部件105上的热量积聚，保证荧光部件105的荧光激发效率较高，且工作可靠性较高。

发光芯片106为半导体发光芯片。如发光芯片106可以为蓝色发光芯片，用于发出蓝色激光。该蓝色激光的波长范围可以为420纳米～470纳米。由于蓝色激光的能量较高，对荧光的激发效率较高，故使发光芯片106提供蓝色激光可以提高发光单元10的荧光发出效率。

需要说明的是，荧光部件105具有一定的荧光激发比例，该荧光激发比例可以小于1，照射至荧光部件105的激光中仅部分激光被荧光部件105转换为荧光，而剩余部分激光未被转换且也与荧光一同从荧光部件105射出。示例地，荧光部件105在蓝色激光的激发下可以发出黄色荧光。从荧光部件105射出的光可以包括被激发出的黄色荧光以及未被转换的蓝色激光。可选地，发光芯片106也可以发出其他颜色的激光，荧光部件105也可以被激发出其他颜色的荧光，本申请实施例不做限定。

综上所述，本申请实施例提供的发光单元中，发光单元中的发光芯片可以发出激光，该激光经过反射部件的传输至荧光部件，进而激发荧光部件发出荧光，且该荧光可以经过第一准直透镜准直后射出。故发光单元可以直接发出光效较好的荧光，无需在发光单元外设置较多部件，因此得到荧光的方式较为简单，得到荧光的结构体积较小，进而将发光单元作为投影设备的光源可以使得投影设备的体积较小。

另外，荧光部件设置在发光单元的基板上，如此荧光部件在被激发出荧光的过程中产生的热量可以直接通过基板散发，可以提高荧光部件的散热效果，降低该热量积聚对荧光部件的荧光激发效果的影响。因此，荧光部件的荧光激发效果可以较好，发光单元的荧光发出效率可以较高。

本申请实施例中，基板101的材质可以包括金属、合金、高导热无机单晶体、无机化合物、陶瓷或玻璃体。如基板101为金属基板。基板101的厚度范围可以为0.2毫米～10毫米，基板101的面积和厚度可以根据需要进行相应地加工。承载台103、反射部件104和荧光部件105可以通过多种方式贴装于基板101，如可以通过胶体贴合、机械固定、键合、高温烧结银或者焊接等方式贴装。

框体102用于对发光单元10内部的部件提供密封保护，并为透光密封不仅107提供固定位置。框体102的材料可以包括金属或陶瓷，该材料的强度较高，可以保证对发光单元10内部的部件的有效保护。图3以框体102中远离基板101的环形端面的面积大于靠近基板101的环形端面的面积为例。可选地，框体102的两个相对的环形端面的面积也可以相等，此种情况下框体102的出光口的尺寸较大，透光密封部件107的面积也可以相应地增大，本申请实施例不做限定。

荧光部件105的制备材料可以包括荧光粉，荧光粉的种类可以包括钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)，YAG的衍生荧光粉材料、单结晶YAG荧光粉晶体和无机复合波长转换材料中的至少一种。该无机复合波长转换材料可以由YAG荧光粉和不同的高导热材质组合而成。可选地，荧光部件可以为荧光粉和陶瓷材料组合而成的陶瓷荧光片。陶瓷荧光片的厚度范围可以为0.01毫米至1毫米，如可以为0.1毫米至0.3毫米之间，具体厚度可以根据发光单元中的光路设计确定。陶瓷荧光片的成分可以有多种组合，以使荧光粉在不同的激发光的照射下发出不同波段的荧光。

可选地，荧光部件105上可以镀制不同的功能膜层以提供荧光的激发功效。示例地，可以在荧光部件105远离基板101的表面镀制增透膜，以增加射向荧光部件105的激光，保证对荧光部件105的激发效率。可以在荧光部件105的靠近基板101的表面镀制增反膜，以保证荧光部件105被激发出的荧光可以较多被反射出以被有效利用。可选地，也可以在基板101的表面镀制白色漫反射层或金属反射层以增加荧光的输出效率。白色漫反射层可以对反射的光束起匀化作用。

透光密封部件107用于发光单元10中的光的出射。透光密封部件107可以仅具有对光的透射作用，如透光密封部件107包括平板玻璃。可选地，透光密封部件107还可以对光进行一定地调整，如可以包括准直透镜或匀光透镜，以对光进行准直或匀化。示例地，透光密封部件107可以包括复眼透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜或球面镜，复眼透镜可以实现对光的匀化，非球面透镜、菲涅尔透镜和球面镜可以实现对光的准直。如此，发光单元射出的光的光效可以较好，可以便于后续利用，还可以减少后续对光调整部件的设置。

图3以反射部件104中各个表面均为平面为例。可选地，图4是本申请实施例提供的另一种发光单元的结构示意图。如图4所示，反射部件104中靠近荧光部件105的表面可以为凸弧面。反射部件104中的反光面可以将来自发光芯片106的激光射向该凸弧面，该凸弧面可以将来自该反光面的激光会聚后射向荧光部件105。如此可以保证射向荧光部件105的激光的能量较为集中，能量密度较高，有利于提高对荧光部件105的荧光激发效率。

请继续参考图3和图4，发光单元10还可以包括支撑座108。支撑座108位于承载台103远离基板101的一侧，发光芯片106位于支撑座108远离承载台103的表面上。在制备的过程中可以先将发光芯片106设置在支撑座108上，再得到的发光芯片106与支撑座108的组合结构设置在承载台103上。如发光芯片106与支撑座108的组合结构可以称为cos(chip onsubmount)组件。支撑座108可可以用于辅助发光芯片106的安装，确保发光芯片106的安装可靠性。支撑座108的材料可以包括碳化硅、氮化铝和硅中的至少一种。

请继续参考图3和图4，发光单元10还可以包括电极引脚109，该电极引脚109可以与基板101固定。基板101上可以铺设电路，该电路用于连接发光芯片106和电极引脚109，电极引脚109远离基板101的一端可以与外部电源连接。如此可以通过该电路和电极引脚109实现将外部电源的电流传输至发光芯片106，以驱动发光芯片106发出激光。

本申请实施例中，发光单元10可以仅包括一个荧光部件105。发光单元10中，承载台103、反射部件104、发光芯片106和支撑座108的数量可以均相同，如均为n，n可以为等于1或大于1的整数。每个发光芯片106对应一个支撑座108、一个承载台103和一个反射部件104。每个发光芯片106及对应的支撑座108位于对应的承载台103远离基板101的一侧，且每个发光芯片106位于对应的支撑座108远离承载台103的一侧，每个发光芯片106发出的激光经过对应的反射部件104后射向荧光部件105。

本申请实施例中可以通过在发光单元10中设置不同数量的发光芯片106，来使不同的发光单元10实现不同能量的光输出。本申请实施例下述内容仅以一个发光芯片106及其对应的支撑座108、承载台103和反射部件104进行介绍，其他发光芯片106及其对应的承载台103和反射部件104均可以相应参考。

示例地，图5是本申请实施例提供的另一种发光单元的结构示意图，图5可以为图3或图4所示的发光单元的俯视图，图5未对框体102、第一准直透镜110、透光密封部件107和电极引脚109进行示意。图5中以n＝4为例，如图3至5所示，n＝2，也即发光单元10中承载台103、反射部件104、发光芯片106和支撑座108的数量均为2。该两个发光芯片106及对应的部件(即承载台103、反射部件104和支撑座108)分别位于荧光部件105的两侧，如该两侧为x方向上的两侧。相应地，该两个承载台103上的支撑座108和发光芯片106也分别位于荧光部件105的两侧。该两个发光芯片106及对应的部件关于荧光部件105所在处的垂直基板101的直线轴对称，该直线可以过荧光部件105的中心。其中，两个发光芯片106关于该直线轴对称，两个承载台103关于该直线轴对称，两个反射部件104关于该直线轴对称。该两个发光芯片106发出的激光的传输路径也关于该直线轴对称。

又示例，n≥3，也即发光单元10中承载台103、反射部件104、发光芯片106和支撑座108的数量均大于或等于3。此种发光单元10中，n个发光芯片106及对应的部件可以包围荧光部件103。例如在图3中垂直纸面的方向上荧光部件105的至少一侧还可以设置有发光芯片106及其对应的部件，具体的设置方式可以参考图3中任一发光芯片106及其对应的部件的设置方式。

图6是本申请实施例提供的再一种发光单元的结构示意图，图6可以为图3或图4所示的发光单元的俯视图，图6未对框体102、透光密封部件107和电极引脚109进行示意。图6中以n＝4为例，如图6所示，荧光部件105呈矩形，荧光部件105的四侧均设置有发光芯片106及其对应的部件，具体的设置方式与图3和图4中的设置方式相同。n也可以大于4，如在图6所示的发光单元的基础上，相邻的发光芯片106之间还可以再设置发光芯片106及其对应的部件。

下面对第一准直透镜110的可选实现方式进行介绍：

请继续参考图3和4，第一准直透镜110可以直接设置在基板101上，与基板101接触。示例地，第一准直透镜110为凹凸透镜，第一准直透镜110中靠近荧光部件105的表面为凹弧面，远离荧光部件105的表面为凸弧面。该凹弧面与凸弧面之间的面与基板101接触固定，该凹弧面的边缘与凸弧面的边缘与基板101接触。该凹弧面与基板101可以围出一个容置空间，荧光部件105位于该容置空间中，此种状态下荧光部件105被该凹弧面包围。该种方式中，荧光部件105射出的荧光在通过该凹弧面时，也可以得到一定程度的准直，故可以提高第一准直透镜110对光的准直效果。

又示例地，图7是本申请实施例提供的又一种发光单元的结构示意图。如图7所示，第一准直透镜110为平凸透镜，第一准直透镜110中靠近荧光部件105的表面为平面，远离荧光部件105的表面为凸弧面。基板101可以具有弧形凹槽(图中未标出)，荧光部件105可以呈弧形且设置在该弧形凹槽中，荧光部件105的形状与该弧形凹槽的形状相同。图8是本申请另一实施例提供的一种发光单元的结构示意图。如图8所示，第一准直透镜110为凹凸透镜，第一准直透镜110中靠近荧光部件105的表面为凹弧面，远离荧光部件105的表面为凸弧面。

弧形凹槽可以对光进行反射，该弧形凹槽也可以称为弧形反射碗。荧光部件105设置在弧形凹槽的方式中，弧形凹槽在反射的基础上可以对荧光进行会聚，减小荧光的发散角度，保证荧光的出光效果较好。该种方式中，可以在弧形凹槽中先涂覆白色漫反射层，之后再涂覆荧光材料，以实现荧光部件105的制备。

可选地，基板101上也可以不设置弧形凹槽，第一准直透镜110的平面可以直接与荧光部件105贴合；或者，凹槽的形状也可以不呈弧形，如呈矩形或其他形状。

又示例地，图9是本申请另一实施例提供的另一种发光单元的结构示意图。如图9所示，发光单元10还包括设置在基板101上的支撑台T，支撑台T用于抬高并支撑第一准直透镜110，第一准直透镜110的靠近基板101的表面的边缘区域与该支撑台T固定。图9以第一准直透镜110为平凸透镜，第一准直透镜110中靠近荧光部件105的表面为平面，远离荧光部件105的表面为凸弧面为例，此种方式中荧光仅在经过第一准直透镜110远离荧光部件105的凸弧面时被准直。可选地，图10是本申请另一实施例提供的再一种发光单元的结构示意图。如图10所示，第一准直透镜110也可以为凹凸透镜。

本申请实施例中，在基板101上设置弧形凹槽，且使荧光部件105呈弧形并设置在该弧形凹槽中的方式，可以在上述任一种发光单元中应用。例如，在图9和图10的基础上，也可以将荧光部件105设置在弧形凹槽中，以进一步提升荧光的出射效果。

如图3至图10所示，反射部件104射出的激光也可以经过第一准直透镜110后再射向荧光部件105。第一准直透镜110可以对反射部件104射出的激光进行会聚，以使激光会聚至荧光部件105上指定的位置(如中间位置)时的能量较高，保证对荧光的激发效果较好。可选地，反射部件104射出的激光也可以不经过第一准直透镜110，本申请实施例不做限定。

可选地，第一准直透镜110的表面上可以镀有增透膜，以保证对光的高透过率和高可靠性。第一准直透镜110的各项参数(如高度、曲率半径等)可以根据发光单元10中的光路设计需求进行相应地设计。第一准直透镜110可以通过胶体贴合、机械固定或者通过焊接的方式固定在基板101上。本申请实施例仅以第一准直透镜110为一个透镜为例，可选地，第一准直透镜110也可以用多个透镜的组合来代替。如可以是球面镜组合，也可以是非球面镜组合。

可选地，本申请实施例中的各个反射部件104可以与第一准直透镜110一体成型。图11是本申请再一实施例提供的一种发光单元的结构示意图，图12是本申请实施例再一实施例提供的另一种发光单元的结构示意图，图12可以为图11所示的发光单元的俯视图。图12以发光单元10包括四个反射部件104为例。如图11和图12所示，反射部件104与第一准直透镜110一体成型的整体结构在基板101上的正投影可以呈矩形。该结构中远离基板101的表面可以包括凸弧面区域，以及包围该凸弧面区域的倾斜的反光面区域。该结构中凸弧面区域所在部分作为第一准直透镜110，反光面区域所在部分作为反射部件104。

反射部件104与第一准直透镜110一体成型的方式中，仅对反射部件104与第一准直透镜110的整体结构进行贴装即可，无需对各个反射部件104和第一准直透镜110进行分别贴装，可以简化发光单元10中部件的贴装过程，贾环反光单元10的制备过程。在该方式中，荧光部件105也可以设置在弧形凹槽中，本申请对此方式不再额外示意。

可选地，本申请实施例中发光单元10也可以不包括第一准直透镜110。

在上述任一发光单元10的基础上，在发光芯片106发出的激光射向反射部件104之前还可以对该激光进行准直，以使射向反射部件104的反光面的激光为准直后的激光。如此激光的能量可以较为集中，且反射部件104仅需较小的尺寸就可以实现对全部激光的反射，有利于发光单元10的光学输出效率以及小型化。

如以图11的发光单元10为基础，图13是本申请再一实施例提供的再一种发光单元的结构示意图。如图13所示，发光单元10还包括第二准直透镜111，第二准直透镜111位于承载台103远离基板101的一侧，且位于发光芯片106的出光侧。发光芯片106发出的激光射向第二准直透镜111，第二准直透镜111用于对来自发光芯片106的激光进行准直后射向反射部件104的反光面。发光单元10中，第二准直透镜111的数量可以与发光芯片106的数量相同，每个发光芯片106对应一个第二准直透镜111，每个发光芯片106射出的激光射向对应的第二准直透镜111。

综上所述，本申请实施例提供的发光单元中，发光单元中的发光芯片可以发出激光，该激光经过反射部件的传输至荧光部件，进而激发荧光部件发出荧光，且该荧光可以经过第一准直透镜准直后射出。故发光单元可以直接发出光效较好的荧光，无需在发光单元外设置较多部件，因此得到荧光的方式较为简单，得到荧光的结构体积较小，进而将发光单元作为投影设备的光源可以使得投影设备的体积较小。

另外，荧光部件设置在发光单元的基板上，如此荧光部件在被激发出荧光的过程中产生的热量可以直接通过基板散发，可以提高荧光部件的散热效果，降低该热量积聚对荧光部件的荧光激发效果的影响。因此，荧光部件的荧光激发效果可以较好，发光单元的荧光发出效率可以较高。

本申请实施例中，若单个发光单元10的光功率不能满足光源需要的时候，可以采用多个发光单元10形成发光模组，采用该发光模组作为光源，以保证光源的光功率较高。图14是本申请实施例提供的一种发光模组的结构示意图。如图14所示，发光模组包括承载板20和位于承载板20上的多个发光单元10。该多个发光单元10可以在该承载板20上排成一排，或者可以排成多行多列。

可选地，该承载板20的材质可以包括金属及其合金材料、碳化硅、氮化铝或者导热陶瓷等。如该承载板20为铜板。该承载板20上可以设置电路，该多个发光单元10可以通过承载板20上的电路相连接。示例地，可以在承载板上贴装发光单元10的区域之外喷涂绝缘材质，在该绝缘材质上设置电路，在该电路上在喷涂绝缘材质。该承载板20还可以辅助发光单元10进行散热。该绝缘材质也可以为散热材质。

发光模组中的发光单元10可以任意组合，发光单元10的组装较为灵活，可以适应不同的使用场景的需求。

本申请实施例中的发光单元或发光模组可以应用于激光投影中作为投影设备中的光源。如投影光源100可以包括发光组件，该发光组件可以为上述的发光单元10或发光模组。投影光源100除了包括该发光组件，还可以包括其他光学部件，如光路整形组件和滤色组件。图15是本申请实施例提供的一种投影光源的结构示意图。如图15所示，该投影光源100可以包括：发光组件(包括发光单元10和承载板20)、光路整形组件30和滤色组件40。发光组件中多个发光单元10发出的光射向光路整形组件30，光路整形组件30用于对来自发光组件的光进行整形，整形后的光形成的光斑较小且能量较为均匀。整形后的光射向滤色组件40，滤色组件40用于将接收到的光进行滤色，得到不同颜色的光后射出。

图16是本申请实施例提供的一种滤色组件的结构示意图。如图16所示，滤色组件40可以包括绿色滤色片401、蓝色滤色片402和红色滤色片403。滤色组件40还可以包括驱动部件404，驱动部件404用于驱动滤色组件40时序旋转，发光组件发出的光束经过滤色组件40滤色，以时序输出红、绿、蓝三种基色。示例地，当控制模块指示投影光源100输出红光时，滤色组件40可以转动至红色滤色片403，发光组件射出的光束照射到该红色滤色片403，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403射出光源系统。

请继续参考图15，投影光源100还可以包括聚光准直透镜60，该聚光准直透镜60可以位于光路整形组件30的出光侧，用于对光路整形组件30透过的光束进行汇聚。投影光源100还可以包括匀光组件50，该匀光组件50可以位于滤色组件40输出光束的一侧，用于对滤色组件40输出的光束进行匀光。

该匀光组件50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，投影光源100中还可以增加另外的基色光束光路(如该光路中的光由激光器或发光二极管提供)，如此可以增加投影光源的发光亮度，并使投影设备获得更优的显示色彩。

图17是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图17所示，投影设备可以包括上述的投影光源100，还可以包括光阀G和镜头300，该光阀G位于投影设备中的照明系统200中。上述投影光源100发出的激光可以射向光阀G，被光阀G调制后射向镜头300，进而镜头300可以将接收到的激光进行投射以形成投影画面。由于投影光源100发出的激光的质量较好，故基于该激光形成的投影画面的显示效果也可以较好，可以提升投影设备的显示效果。

光阀G的数量可以为一个或多个。光阀G可以为数字微镜元件(digitalmicromirror device，DMD)数字光处理(digital light processing，DLP)芯片、液晶显示(liquid crystal display，LCD)芯片或者硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)芯片。图17以投影设备包括一个光阀G为例，也即为单显示芯片系统为例进行示意。可选地，投影设备也可以包括2个DLP显示芯片、3个DLP显示芯片、3个LCD芯片或3个LCOS芯片。

本申请中术语“A和B的至少一种”以及“A和/或B”，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，分别为单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在C和B，同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中，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“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。

在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”和“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”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述技术问题，基本达到所述技术效果。在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。

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 (10)

1.一种发光单元，其特征在于，所述发光单元包括：基板，与所述基板固定的框体，位于所述基板上且被所述框体包围的承载台、反射部件和荧光部件，位于所述承载台远离所述基板的一侧且被所述框体包围的发光芯片，位于所述荧光部件远离所述基板的一侧的第一准直透镜，以及位于所述第一准直透镜远离所述基板的一侧的透光密封部件；

所述反射部件位于所述发光芯片与所述荧光部件之间；所述反射部件中远离所述基板的表面为反光面，所述反光面朝向所述发光芯片与所述基板；

所述发光芯片发出的激光射向所述反光面，所述反光面用于将来自所述发光芯片的激光射向所述荧光部件，所述荧光部件用于在所述激光的激发下发出荧光，所述第一准直透镜用于将所述荧光准直后射向所述透光密封部件，所述透光密封部件用于透射所述荧光。

2.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，所述第一准直透镜中靠近荧光部件的表面为凹弧面或平面，远离荧光部件的表面为凸弧面；

所述第一准直透镜中靠近所述基板的表面与所述基板固定；或者，所述发光单元还包括位于所述基板上的支撑台，所述第一准直透镜中靠近所述基板的表面与所述支撑台远离所述基板的表面固定。

3.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，所述第一准直透镜还用于将所述反射部件反射的激光会聚至所述荧光部件。

4.根据权利要求1至3任一所述的发光单元，其特征在于，所述反射部件与所述第一准直透镜一体成型。

5.根据权利要求1至3任一所述的发光单元，其特征在于，所述反射部件中靠近所述荧光部件的表面为凸弧面；

所述反光面用于将来自所述发光芯片的激光射向所述凸弧面，所述凸弧面用于将来自所述反光面的激光会聚后射向所述荧光部件。

6.根据权利要求1至3任一所述的发光单元，其特征在于，所述发光单元还包括：位于所述承载台上所述发光芯片的出光侧的第二准直透镜；

所述第二准直透镜用于将所述发光芯片发出的激光准直后射向所述反射部件的反光面。

7.根据权利要求1至3任一所述的发光单元，其特征在于，所述发光单元满足以下条件中的至少一种：

所述发光单元包括n个发光芯片和n个承载台，每个所述承载台远离所述基板的一侧设置有一个所述发光芯片；n＝2，所述n个发光芯片分别位于所述荧光部件的两侧；或者，n≥3，所述n个发光芯片包围所述荧光部件；

所述基板具有弧形凹槽，所述荧光部件呈弧形且设置在所述弧形凹槽中；

所述发光单元还包括位于所述承载台远离所述基板的一侧的支撑座，所述发光芯片位于所述支撑座远离所述承载台的表面上；

以及，所述透光密封部件包括匀光透镜或准直透镜。

8.一种发光模组，其特征在于，所述发光模组包括承载板和位于所述承载板上的多个发光单元，所述发光单元为权利要求1至7任一所述的发光单元，所述承载板用于承载所述多个发光单元。

9.一种投影光源，其特征在于，所述投影光源包括发光组件、光路整形组件和滤色组件；所述发光组件包括：权利要求1至7任一所述的发光单元或者权利要求8所述的发光模组；

所述发光组件发出的光射向所述光路整形组件，所述光路整形组件用于对来自所述发光组件的光进行整形后射向所述滤色组件，所述滤色组件用于将接收到的光进行滤色后射出。

10.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括权利要求9所述的投影光源，以及光阀和镜头；

所述光阀用于对所述投影光源发出的光进行调制后射向所述镜头，所述镜头用于对接收到的光进行投射，以形成投影画面。

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