CN115986552B - 激光器 - Google Patents

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：基板、第一框体、封装结构、发光芯片、波长转换部件和密封盖；基板与第一框体固定且围出凹槽，封装结构、发光芯片和波长转换部件位于凹槽中；密封盖与第一框体远离基板的一侧固定，密封盖用于密封凹槽；封装结构用于形成密封空间，发光芯片位于密封空间中；封装结构具有位于发光芯片的出光侧且透光的目标侧壁，发光芯片发出的激光穿过目标侧壁射出；波长转换部件位于从封装结构中射出的激光的传输路径上，波长转换部件用于在激光的激发下发出荧光，荧光的颜色与激光的颜色不同。本申请解决了激光器的使用灵活性较差的问题。本申请用于发光。

Description

激光器

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，对激光器的要求也越来越高。

相关技术中，激光器包括底板、框体和发光芯片，底板和框体围出凹槽，发光芯片位于该凹槽中。发光芯片发出激光，该激光可以射出该凹槽，以实现激光器的出光。

相关技术中，激光器所能发出的激光的颜色仅由发光芯片决定，激光器的使用灵活性较低。

发明内容

本申请提供了一种激光器，可以解决激光器的使用灵活性较差的问题。所述激光器包括：基板、第一框体、封装结构、发光芯片、波长转换部件和密封盖；所述基板与所述第一框体固定且围出凹槽，所述封装结构、所述发光芯片和所述波长转换部件位于所述凹槽中；所述密封盖与所述第一框体远离所述基板的一侧固定，所述密封盖用于密封所述凹槽；

所述封装结构用于形成密封空间，所述发光芯片位于所述密封空间中；所述封装结构具有位于所述发光芯片的出光侧且透光的目标侧壁，所述发光芯片发出的激光穿过所述目标侧壁射出；

所述波长转换部件位于从所述封装结构中射出的激光的传输路径上，所述波长转换部件用于在激光的激发下发出荧光，所述荧光的颜色与所述激光的颜色不同。

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，可以在发光芯片发出的激光的传输路径上设置波长转换部件，进而发光芯片发出的激光可以激发该波长转换部件发出荧光。如此激光器可以发出荧光，激光器发出的光并非仅由发光芯片决定，激光器的使用灵活性较高，且该激光器可以应用于需要荧光的场景中，可以丰富激光器的应用场景。

并且，该激光器中封装结构、发光芯片和波长转换部件均位于基板与第一框体围成的凹槽中，且发光芯片位于封装结构形成的密封空间中，该凹槽通过密封盖进行密封。在组装激光器时，可以先将发光芯片设置在该凹槽中并采用密封结构进行密封，再点亮发光芯片，以基于发光芯片发出的激光的照射情况调整波长转换部件的贴装位置，接着采用密封盖对凹槽进行密封。如此也即是对发光芯片进行了两次封装，可以保证整体的封装满足激光器的密封要求，且可以对波长转换部件的贴装位置进行有源调节，保证最终波长转换部件射出的荧光满足要求，进而提高激光器的出光效果。

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是本申请实施例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另一种激光器的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种激光器的部分结构示意图；

图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图6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是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图9是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图；

图10是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图11是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图12是本申请再一实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的另一种激光器的部分结构示意图。

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，激光器的应用越来越广，如激光器可以应用于激光投影中作为投影设备中的光源，基于激光器发出的激光可以形成显示效果较好的投影画面。相应地，对于激光器的使用灵活性以及小型化等方面的要求也越来越高。

本申请以下实施例提供了一种激光器，该激光器可以简易地直接发出荧光，该激光器的使用灵活性较高，应用场景较丰富，且该激光器发出荧光的效果也较好。

图1是本申请实施例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另一种激光器的结构示意图，图2为图1所示的激光器的俯视图，图1为图2所示的激光器的截面示意图。如图1和图2所示，激光器10包括：基板101、第一框体102、封装结构103、发光芯片104、波长转换部件105和密封盖106。需要说明的是，图2未对密封盖106进行示意。

基板101与第一框体102固定且围出凹槽，基板101用于形成该凹槽的底部，第一框体102形成该凹槽的槽壁。该凹槽也即是一个容置空间，封装结构103、发光芯片104和波长转换部件105均位于该凹槽中。基板101与第一框体102组成的结构可以称为管壳。密封盖106与第一框体102远离基板101的一侧固定，用于对基板101和第一框体102围出的凹槽进行密封。基板101、第一框体102和密封盖106可以组成一个封装结构，用于对该凹槽中的部件进行封装。如此可以避免外界水氧等物质侵蚀该凹槽中的各个部件，保证各个部件的工作可靠性，延长激光器的寿命。如密封盖106的底部边缘可以预置焊料(如金锡焊料)，通过该焊料高温焊接的方式将密封盖与第一框体102固定，以对该凹槽进行密封。

封装结构103用于形成密封空间，发光芯片104位于该密封空间中。如图2所示，该密封空间可以由封装结构103单独形成；或者也可以由封装结构103与其他部件(如基板101)共同形成，该种方式将在后面进行详细介绍。封装结构103具有位于发光芯片104的出光侧且透光的目标侧壁B。发光芯片104用于向目标侧壁B发出激光，激光穿过目标侧壁B射出封装结构103。

波长转换部件105位于从封装结构103射出的激光的传输路径上。激光射向波长转换部件105后，可以激发波长转换部件105发出波长不同于该激光的光，以实现对激光的波长转换。本申请实施例中的波长转换部件105由荧光材料形成，波长转换部件105可以在激光的激发下发出荧光，该荧光的颜色与激光的颜色不同。示例地，该激光可以为蓝色激光，该荧光可以为黄色激光、绿色激光或红色激光。该激光和荧光的颜色也可以为其他颜色，本申请实施例不做限定。可选地，该波长转换部件105为钇铝石榴石(yttrium aluminumgarnet，YAG)荧光体。本申请实施例中的波长转换部件105可以呈片状，或者也可以呈板状或块状。

波长转换部件105发出的荧光可以再经过激光器10中的其他部件射出基板101与第一框体102围成的凹槽，以实现激光器10的出光。图1以波长转换部件105发出的荧光经过第一框体102的一个透光的侧壁后射出该凹槽为例进行示意。可选地，激光器10也可以有其他出光方式，相应地波长转换部件105发出的荧光也可以通过其他部件(如密封盖106)射出该凹槽，对于激光器10的可选出光方式将在后面进行介绍，此处不再赘述。

本申请实施例中，激光器10可以利用波长转换部件105进行激光的波长转换，以使激光器10发出颜色与激光不同的荧光，可以提升激光器10的使用灵活性。另外，相关技术中若要得到荧光，通常采用光路整形部件将激光器发出的蓝色激光聚焦至荧光轮，来激发荧光轮发出荧光。该种激发荧光的系统中需要较多镜片和器件，光路较为复杂，系统体积较大。而本申请实施例中可以直接在激光器10中内置波长转换部件105，以使激光器10直接发出荧光，无需额外设置较多的镜片和器件，发出荧光的方式较为简单，且发出荧光的器件体积较小。并且将波长转换部件105设置在激光器10的容置空间内，可以避免波长转换部件105的污损，保证波长转换部件105的工作可靠性。

本申请实施例中，封装结构103和密封盖106共同组成激光器10整体的封装结构。封装结构103对发光芯片104进行一次封装后，密封盖106结合基板101和第一框体102可以实现对该发光芯片104的二次封装，以及对封装结构103和波长转换部件105的封装。在组装激光器10时，可以先在激光器10的容置空间中通过封装结构103对发光芯片104进行封装，之后再贴装波长转换部件105，接着在第一框体102远离基板101的一侧固定密封盖106。

相关技术中要求密封后的容置空间的气密等级达到10^-8帕立方米每秒(pa*m³/s)以上。该气密要求较高，对于封装工艺及采用的封装材料等的要求也较高，故对激光器00的容置空间的封装难度较高。而本申请实施例中，封装结构103形成的密封空间的气密等级可以达到10^-5帕立方米每秒，该气密等级相对于相关技术中容置空间的气密等级可以较低。之后，还需对基板101和第一框体102围出的容置空间采用密封盖106进行再次封装，该次封装的气密等级相对于相关技术中容置空间的气密等级也可以较低，如可以采用气密效果中等的封口胶水等固定密封盖106。该密封空间的封装和容置空间的封装可以整体使发光芯片104所在的环境满足气密性要求。如此，可以在满足激光器10的气密性要求的基础上，降低对于封装工艺的要求，降低封装难度。

波长转换部件105的贴装过程中，可以点亮发光芯片104。由于封装结构103对发光芯片104进行了密封，故点亮发光芯片104也并不会使得外界污染物对发光芯片104造成损伤，仍可以保证发光芯片104的工作可靠性。在点亮发光芯片104后，可以基于发光芯片104发出的激光的照射情况(如激光的照射位置，以及形成的光斑的大小和形状等)，将波长转换部件105设置在较为合适的位置，保证激光对波长转换部件105的激发效果较好。若激光器10的容置空间中还具有激光需经过的其他部件(如反射棱镜或准直透镜等)，则也可以根据激光的照射情况确定该其他部件的贴装位置。如此实现了对激光器10中需激光照射的部件的有源调节，可以保证该部件的贴装精度较高，保证激光器10的发光情况较为符合要求，激光器10的发光效果较好。

相关技术中，激光器中的各个部件均采用无源贴装。例如，将发光芯片和激光需经过的目标部件直接贴装于激光器的容置空间中预定的位置，贴装过程中仅基于设定的距离对发光芯片和目标部件的位置进行微调。在贴装好容置空间中的部件后，采用密封盖对该容置空间进行封装。之后，可以点亮发光芯片来确认激光器的出光效果。

该种贴装方式中，在点亮发光芯片后，根据发光芯片发出的激光在目标部件上的照射情况，以及激光在经过目标部件后的情况，才能确认目标部件的贴装是否符合要求。若激光在目标部件上的照射情况与所需的照射情况差异较大，激光在经过目标部件后的情况与所需的激光差异较大，才可确认目标部件的贴装不满足要求，发光芯片与目标部件的相对位置关系与预定的位置关系存在差异。但是由于激光器已完成封装，故重新调整目标部件的贴装位置的难度较大，工序较为复杂。若不对目标部件进行重新贴装，则激光器发出的激光可能无法被有效利用，并且后续与其他部件的组装难度也较高。

而本申请实施例中，可以点亮发光芯片104，基于发光芯片104发出的激光的照射情况，对激光器10中激光需经过的部件的贴装位置进行有源调节。如此可以保证发光芯片104发出的激光在该部件上的照射情况满足要求，该部件的贴装精度较高，相应地经过该部件后射出的光也满足要求，且无需在封装后对该部件重新贴装。进而可以保证激光器10发出的荧光的光束质量和形成的光斑形状均满足要求，保证激光器10的发光效果较好。

本申请实施例中，激光器10还可以包括热沉107。热沉107可以均与发光芯片104一一对应。每个发光芯片104位于对应的热沉107上，热沉107的热传导性能较好。由于发光芯片104的热量会垂直向下进行传输散发，故热沉107可以辅助对应的发光芯片104较好地散热，且即使发光芯片104位于封装结构103围成的密封空间中也可以正常散热，封装结构103并不会对发光芯片104的散热效果产生影响。热沉107还可以辅助对应的发光芯片104进行电连接。

热沉107的热膨胀系数与发光芯片104接近，可以很好的缓解材料温度变化过程中产生的应力。如热沉107的材料可以包括陶瓷。发光芯片104和热沉107可以通过共晶焊接而成，发光芯片104和热沉107的上下面可以均有镀金，发光芯片104和热沉107的贴装面可以预置焊料，通过该焊料实现发光芯片104和热沉107的贴装。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，可以在发光芯片发出的激光的传输路径上设置波长转换部件，进而发光芯片发出的激光可以激发该波长转换部件发出荧光。如此激光器可以发出荧光，激光器发出的光并非仅由发光芯片决定，激光器的使用灵活性较高，且该激光器可以应用于需要荧光的场景中，可以丰富激光器的应用场景。

并且，该激光器中封装结构、发光芯片和波长转换部件均位于基板与第一框体围成的凹槽中，且发光芯片位于封装结构形成的密封空间中，该凹槽通过密封盖进行密封。在组装激光器时，可以先将发光芯片设置在该凹槽中并采用密封结构进行密封，再点亮发光芯片，以基于发光芯片发出的激光的照射情况调整波长转换部件的贴装位置，接着采用密封盖对凹槽进行密封。如此也即是对发光芯片进行了两次封装，可以保证整体的封装满足激光器的密封要求，且可以对波长转换部件的贴装位置进行有源调节，保证最终波长转换部件射出的荧光满足要求，进而提高激光器的出光效果。

激光器10中，基板101大致呈板状结构，板状结构具有两个相对且较大的板面，以及连接该两个板面的多个较小的侧面，该两个板面可以平行。第一框体102为框状结构，框状结构在轴向(如z方向)上的两端分别具有两个相对的环形的端面，还具有连接该两个端面的内壁和外壁。

请继续参考图1和图2，第一框体102可以包括环形板1021，以及与环形板1021固定的依次连接的多个侧壁1022，该多个侧壁1022封闭地围出容置空间。如该多个侧壁1022可以位于环形板1021上。示例地，第一框体102大致呈方框状，第一框体102可以具有四侧，包括依次连接的四个侧壁1022，且环形板1021呈方环状。基板101呈矩形，包括四个侧面。第一框体102的环形板1021可以包围基板101，且环形板1021的内环面与基板101的侧面固定。

发光芯片104位于基板101上，发光芯片104的正投影可以均位于基板101上。基板101的导热性能较好，且发光芯片104在发光时产生的热量基本是垂直向下散发，使发光芯片104位于基板101上可以使基板101更好地辅助发光芯片104进行散热。可选地，基板101的材质可以包括无氧铜，或者包括金刚石和铜的复合材料(也可以称为金刚石铜)。第一框体102的材质可以为陶瓷，如氧化铝。由于氧化铝和金刚石铜的热膨胀系数相差较小，可以通过钎焊的方式实现基板101与第一框体102的结合，保证结合效果较好。

封装结构103也位于基板101上。示例地，封装结构103的正投影可以均位于基板101上，或者也可以存在部分正投影位于环形板1021上，本申请实施例不做限定。

环形板1021中可以设置有导电结构，该导电结构用于连通第一框体102的包围区域内外，也是连通基板101与第一框体102围出的容置空间内外。发光芯片104可以与导电结构中位于第一框体102的包围区域内的一端电连接。导电结构中位于第一框体102的包围区域外的一端可以与外部电路电连接，如此可以通过该导电结构实现将电流传输至发光芯片104，以激发发光芯片104发出激光。

可选地，第一框体102的材质可以包括陶瓷，如氧化铝或氮化铝等。如环形板1021的材质包括陶瓷，该导电结构可以在制备环形板1021的过程中内嵌在环形板1021中。第一框体102中侧壁1022的材质可以与环形板1021的材质相同。可选地，导电结构也可以设置在靠近发光芯片104的侧壁1022中。

第一框体102也可以不包括环形板1021，仅包括多个侧壁1022。该种第一框体102可以位于基板101上，第一框体102在轴向上的一个端面与基板101的板面固定。该方式中相当于将图1中的环形板1021也设置为基板101。可选地，第一框体102中的多个侧壁1022也可以直接包围基板101，且使各个侧壁1022的内壁面与基板101的侧面固定。下面均以第一框体102包括环形板1021的方式为例进行介绍。

激光器10中的封装结构103用于对发光芯片104进行密封，封装结构103可以独自围出密封空间，或者与其他部件共同围出密封空间。封装结构103有多种可选实现方式，下面以其中的三种可选实现方式为例进行介绍。

在封装结构103的第一种可选实现方式中，封装结构103独自形成用于容置发光芯片104的密封空间。

图3是本申请实施例提供的一种激光器的部分结构示意图，该结构包括封装结构103和发光芯片104，图3示出的可以为图1所示的激光器10中的部分结构。请参考图1和图3，封装结构103可以包括底板1031、第二框体1032和上盖1033。底板1031、第二框体1032和上盖1033围成用于密封发光芯片104的密封空间。

底板1031和上盖1033均大致呈板状，第二框体1032为框状结构。底板1031与第二框体1032固定，发光芯片104位于底板1031上且被第二框体1032包围，上盖1033与第二框体1032远离底板1031的一侧固定。封装结构103中的各部件可以均通过密封胶固定。如第二框体1032可以呈方框状，第二框体1032由四个侧壁围成，该四个侧壁的包围区域大致呈矩形。

第二框体1032包括目标侧壁B以及与目标侧壁B连接的其他侧壁(图中未标出)。第二框体1032中的目标侧壁B位于发光芯片104的出光侧，目标侧壁B需透光，目标侧壁B的材质可以包括玻璃、蓝宝石、石英或透明陶瓷等。如图3所示，发光芯片104可以沿x方向发出激光，该激光可以穿过封装结构103的目标侧壁B射出。

在第二框体1032的第一种可选实现方式中，目标侧壁B与其他侧壁为一体结构，目标侧壁B与其相对的侧壁的形状及结构可以完全相同。第二框体1032中其他侧壁的材质与目标侧壁B的材质可以相同。

在第二框体1032的第二种可选实现方式中，第二框体1032可以包括框状部和透光封口部。框状部可以具有四侧，框状部至少包括依次连接的三个侧壁，框状部中各个侧壁的包围区域大致呈矩形。框状部中该三个侧壁之外的另一侧(如称为目标侧)具有开口，透光封口部固定于该目标侧且覆盖该开口，如此形成第二框体1032。第二框体1032中的目标侧壁包括该透光封口部。

示例地，框状部的目标侧可以不具有任何结构，框状部仅由三个侧壁组成，透光封口部的两侧边缘分别与框状部中相对的两个侧壁的端面固定。又示例地，框状部的目标侧可以具有边框，该边框围出目标侧的开口，透光封口部的四周边缘与该边框固定。又示例地，框状部的目标侧可以具有连接该相对的两个侧壁远离底板1031的一端的辅助结构，该辅助结构与该两个侧壁的端部及底板1031一同围出目标侧的开口，透光封口部的四周边缘与该辅助结构、该两个侧壁的端部和底板1031的侧面固定。

第二框体1032的上述第二种可选实现方式中，框状部和透光封口部的材质可以不相同，框状部可以由不透光的材质制成。如框状部的材质可以包括金属或陶瓷。或者，框状部也可以由透光的材质制成，框状部的材质也可以与透光封口部的材质相同，本申请实施例不做限定。透光封口部的材质可以参考上述目标侧壁的材质。

封装结构103中，底板1031、第二框体1032和上盖1033可以分别为三个独立的部件。可选地，底板1031或者上盖1033可以与第二框体1032一体成型。对于上述第一种可选实现方式中的第二框体1032，上盖1033可以与第二框体1032一体成型。对于上述第二种可选实现方式中的第二框体1032，底板1031或者上盖1033可以与第二框体1032中的框状部一体成型，上盖1033也可以与第二框体1032中的透光封口部一体成型。可选地，底板1031与该框状部一体成型时，底板1031与该框状部的材质均可以为陶瓷。

可选地，封装结构103中除目标侧壁之外，其他面均可以涂覆吸光材料。如此可以对封装结构中混入的杂散光进行吸收，避免该杂散光混入发光芯片104发出的激光射出封装结构103，对激光器10的出光效果的影响。

该种封装结构103中，底板1031或第二框体1032中可以设置有连通密封空间内外的导电结构。本申请实施例中为了与第一框体102中的导电结构进行区分，下面将第一框体102中的导电结构称为第一导电结构，将封装结构103中的导电结构称为第二导电结构。如发光芯片104的正负极需分别连接两个第二导电结构，该两个第二导电结构可以均位于发光芯片104远离目标侧壁B的一侧，或者也与分别位于发光芯片104在y方向上的两侧。

在第一种可选实现方式的封装结构103所在的激光器10的组装过程中，可以先将第二框体1032与底板1031固定，再将发光芯片104贴装于底板1031上。在将发光芯片104贴装在底板1031上之后，可以将发光芯片104的电极与该第二导电结构中位于密封空间中的一端连接，以使发光芯片104连通至封装结构103围出的密封空间外。接着再将上盖1033固定在第二框体1032远离底板1031的一侧，以对发光芯片104进行密封。此后，可以将贴装有发光芯片104的封装结构103固定于基板101上，且将第二导电结构中位于密封空间外的一端与第一导电结构中位于容置空间内的一端相连接，保证对发光芯片104的供电。

之后，向发光芯片104供电以点亮发光芯片104，根据发光芯片104发出的激光的照射情况调节激光需经过的部件的贴装位置，进而在确定合适的贴装位置后贴装该部件。如对于波长转换部件105的贴装，可以在需要设置波长转换部件105的位置先设置一个标靶，根据发光芯片104发出的激光在该标靶上的照射情况调整标靶的位置。在使激光在标靶上的照射情况符合在波长转换部件105上所需的照射情况时，将该标靶的位置确定为波长转换部件105的贴装位置，然后移除该标靶且在该位置设置波长转换部件105。

本申请实施例中均以发光芯片104需设置在热沉107上为例进行介绍。可选地，当封装结构103具有底板1031，且底板1031的材质为陶瓷时，发光芯104也可以直接设置在底板1031上，而不再设置热沉107。

在封装结构103的第二种可选实现方式中，封装结构103与基板101共同形成用于容置发光芯片104的密封空间。

图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图4所示，封装结构103可以包括第二框体1032和上盖1033，第二框体1032靠近基板101的端面与基板101固定，基板101、第二框体1032和上盖1033围成用于密封发光芯片104的密封空间。该种可选实现方式相当于在第一种可选实现方式的基础上省掉封装结构103中的底板1031，而将发光芯片104直接设置在基板101上。关于该种可选实现方式中的封装结构103，可以参考上述第一种可选实现方式中关于第二框体1032和上盖1033的相关介绍，本申请实施例不再赘述。

第二种可选实现方式的封装结构103所在的激光器10中，发光芯片104与基板101之间无需间隔底板1031，发光芯片104发光所产生的热量可以直接传输至基板101，进而通过基板101散发至外界。如此可以缩短散热路径，提高激光器10的散热效果。

该种封装结构103所在的激光器10中，第二框体1032中可以设置有第二导电结构，该第二导电结构中位于第二框体1032的包围区域内的一端与发光芯片104连接，位于该包围区域外的一端与第一导电结构连接。或者，封装结构103可以覆盖环形板1021中的部分区域，环形板1021中的第一导电结构的一端位于封装结构103的包围空间中，发光芯片104可以直接连接该第一导电结构，以连通外部电路。

在第二种可选实现方式的封装结构103所在的激光器10的组装过程中，可以先将发光芯片104贴装于基板101上，将发光芯片104的电极与第二导电结构或第一导电结构电连接。接着在发光芯片104的周围设置粘贴剂(如银胶或其他胶水)，再将第二框体1032通过该粘贴剂固定在基板101上，且包围发光芯片104，之后再将上盖1033固定在该第二框体1032上，以对发光芯片104进行密封。

在封装结构103的第三种可选实现方式中，封装结构103与基板101和第一框体102共同形成用于容置发光芯片104的密封空间。第一框体102大致呈方框状，第一框体102可以包括四个侧壁。封装结构103可以与第一框体102中的三个侧壁相固定，以与该三个侧壁共同形成密封空间。

图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图5所示，发光芯片104位于基板101上。封装结构103呈L型，封装结构103包括：目标侧壁B和上盖G。目标侧壁B在z方向上的一端与基板101固定，上盖G与目标侧壁B中远离基板101的一端连接，如上盖G位于发光芯片104远离基板101的一侧。封装结构103中的其他边缘均与第一框体102的侧壁固定。

示例地，第一框体102包括依次连接的四个侧壁，该四个侧壁依次分别为第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。发光芯片104用于沿x方向发光，第二侧壁和第四侧壁沿x方向依次排布；第一侧壁和第三侧壁沿与x方向垂直度方向(如图5中垂直纸面的方向，也即y方向)依次排布。上盖G中远离目标侧壁B的一端的端面与第二侧壁D2固定，上盖G和目标侧壁B在y方向上的两个端面分别与第一侧壁和第三侧壁固定。发光芯片104所在的密封空间由封装结构103、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和基板101围出。

图6是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图6所示，第一框体102的第二侧壁具有朝第一框体102的包围区域内凸出的密封台阶T。封装结构103的上盖G中靠近基板101的表面与密封台阶T固定；如上盖G中靠近基板101的表面中远离目标侧壁B的区域，与密封台阶T中远离基板101的表面固定。密封台阶T可以呈条状，在y方向上密封台阶T的两端分别与第一侧壁和第三侧壁接触。本申请实施例中，以密封台阶T位于第二侧壁中靠近环形板1021的一端，密封台阶T的底部与环形板1021固定为例。可选地，密封台阶T与环形板1021之间也可以存在间隙。

该种封装结构103中，目标侧壁B和上盖G可以一体成型，目标侧壁B和上盖G的材质可以相同。如该材质可以包括玻璃、蓝宝石或其他透光材质。可选地，封装结构103可以采用模压的工艺制备形成。可选地，封装结构103可应采用紫外线胶或者热固胶与基板101和第一框体102固定。

该种封装结构103所在的激光器10中，发光芯片104直接通过环形板1021中的第一导电结构连接外部电路，以实现对发光芯片104的电流传输。

可选地，激光器10还可以包括焊接台，该焊接台可以与发光芯片104一同位于封装结构103形成的密封空间中。如该焊接台位于发光芯片104与密封台阶T之间。该焊接台第一导电结构电连接，该焊接台用于辅助发光芯片104与导电结构进行电连接。如发光芯片104的电极可以通过导线连接至该焊接台，进而通过该焊接台与导电结构电连接。

本申请实施例上述内容中，以激光器10的封装结构103形成的密封空间仅用于设置一个发光芯片104为例。可选地，封装结构103形成的密封空间也可以用于设置多个发光芯片104。该多个发光芯片104发出的激光可以均射向同一波长转换部件105。如此可以提升激光器10的荧光出光效率。

例如，该多个发光芯片104发出的激光可以射向波长转换部件105中的同一区域，激发该区域发出荧光。此时该多个发光芯片104的出光方向可以相交，且相交于该波长转换部件105。又例如，该多个发光芯片104发出的激光也可以分别射向波长转换部件105中的不同区域，每个发光芯片104发出的激光激发一个区域发出荧光。如该多个发光芯片104可以排成一排，且该多个发光芯片104的出光方向均平行。

本申请实施例激光器10可以仅包括一个封装结构103。可选地，激光器10也可以包括多个封装结构103，此时激光器10可以包括与该多个封装结构103一一对应的多个发光芯片104，每个发光芯片104可以位于对应的封装结构103围出的密封空间中。该多个发光芯片104均用于向波长转换部件105发出激光。该多个发光芯片104发出的激光射向波长转换部件105中的同一区域，如该多个发光芯片104发出的激光均射向波长转换部件105的中心区域，或者也可以均覆盖该波长转换部件105中的全部区域。如此可以保证各个发光芯片104发出的激光的光斑一致性较高，对波长转换部件105较高的荧光激发效果。

示例地，该多个封装结构103在激光器101的容置空间中的设置位置可以关于目标轴线对称。该目标轴线为过波长转换部件105的中心且平行基板101的板面的直线。如此可以保证波长转换部件105上各个位置接受激光照射的能量较为均匀，保证波长转换部件105的荧光激发效果较好。波长转换部件105呈片状或板状，具有两个平行且较大的表面，该目标轴线过波长转换部件105中该表面的中心。在波长转换部件105垂直基板101设置时，该目标轴线为波长转换部件105的中轴线。

图7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7以激光器10包括一一对应的两个封装结构103和两个发光芯片104为例进行示意。如图7所示，该两个封装结构103在基板101上均可以倾斜设置，该两个封装结构103的设置位置关于目标轴线h对称。图7以波长转换部件105位于第一框体102的一个透光的侧壁上，目标轴线h为波长转换部件105的中轴线为例。

激光器10可以具有多种可选出光方式。在第一种出光方式的激光器10中，荧光可以从激光器10的侧面射出，侧面也即是第一框体102的某一侧壁所在侧。在第二种出光方式的激光器10中，荧光可以从激光器10的顶部射出，顶部指的是激光器10中与基板101相对的一侧，也即是荧光从密封盖106射出。在不同的出光方式下，激光器10中第一框体102的结构会存在一定的区别，波长转换部件105的设置位置及设置方式也会不同。本申请实施例中均以第一框体102呈方框状，具有四个侧壁为例进行介绍。

在第一种出光方式的激光器10中，请继续参考图1、图2以及图4至图7的激光器10，第一框体102中位于发光芯片104的出光侧的侧壁可以具有开口K，该开口K上覆盖透光层C。从封装结构103射出的激光射向该透光层C，透光层C用于透射接收到的光。波长转换部件105位于封装结构103与该透光层C之间。第一框体102的结构可以参考对封装结构103中第二框体1032的第二种可选实现方式的相关介绍，第一框体102的结构相对第二框体1032的结构相当于仅在体积上发生了扩大。该种出光方式的激光器10中，密封盖106的材质可以为透光材质，或者也可以为不透光材质。如密封盖106的材质可以包括金属或陶瓷。

上图中均以波长转换部件105设置在透光层C上，如贴附在透光层C中靠近封装结构103的表面为例。如此，从封装结构103射出的激光可以激发该波长转换部件105发出荧光，该荧光可以直接穿过透光层C射出激光器10。如透光层C的材质可以为光传导性能较好的透光材质，如蓝宝石材质。波长转换部件105在受激发发出荧光时会产生热量，透光层C可以辅助该热量较快的散发，保证波长转换部件105的荧光激发效果较好。

可选地，波长转换部件105也可以固定在基板101上，且与封装结构103与透光层C均间隔，波长转换部件105的表面可以垂直基板101的板面，本申请实施例未采用附图对该种方式进行示意。

波长转换部件105被激发出的荧光的发散角度较大。波长转换部件105设置在透光层C上的方式中，波长转换部件105位于激光器10中光路的最后端。如此可以保证激光器10射出的荧光形成的光斑可以较小，荧光的能量可以较为集中，可以降低荧光在激光器10的容置空间中传输导致能量过于分散的风险。该种方式中波长转换部件105的厚度可以较小，并且无需在该容置空间中预留波长转换部件105的设置位置，可以有利于激光器10的小型化。另外，也无需额外设置固定波长转换部件105的结构，波长转换部件105的固定方式可以较为简单。

本申请实施例中，波长转换部件105的尺寸可以小于透光层C的尺寸，如波长转换部件105与透光层C可以均呈矩形，波长转换部件105的面积可以小于透光层C的面积。如此，使激光均照射至该较小的波长转换部件105上，有利于提升波长转换部件105的荧光激发效果，且避免物料的浪费。

该种出光方式的激光器10中，激光或荧光经过的部件较少。由于光经过任意部件的过程中不可避免地会产生一定的损失，故该种激光器10中可以减少光损，保证激光器10的出光效率较高。

在第二种出光方式的激光器10中，第一框体102由四个侧壁围成，该四个侧壁中相对的两个侧壁结构一致。第一框体102中各个位置的材质可以均相同。第一框体102的结构可以参考上述在封装结构103的第一种可选实现方式中，对封装结构103中第二框体1032的第一种可选实现方式的介绍，第一框体102的结构相对第二框体1032的结构相当于仅在体积上发生了扩大。第一框体102的材质可以包括金属或陶瓷。

该种激光器10中，密封盖106的材质为透光材质，反射棱镜反射的激光射向密封盖106，并穿过密封盖106射出。示例地，密封盖106可以选用硬质玻璃如K9型玻璃或者蓝宝石材质。密封盖106可以通过共晶焊接或者胶贴的方式贴装到第一框体102远离基板101的表面。若采用共晶焊接的方式固定，则可以在密封盖106的边缘预先镀制焊料，在将密封盖106放置在第一框体102远离基板101的表面后，对该焊料进行加热使其熔化，进而实现密封盖106与第一框体102的焊接。

图8是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图，图9是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图8和图9所示，该种出光方式的激光器10中，激光器10还包括反射棱镜108，反射棱镜108位于基板101与第一框体102围成的凹槽中目标侧壁B远离发光芯片104的一侧。波长转换部件105位于目标侧壁B与反射棱镜108之间，或者位于反射棱镜108与密封盖106之间。从封装结构103中射出的激光射向反射棱镜108，反射棱镜108用于将接收到的光沿远离基板101的方向(如z方向)反射向密封盖106，密封盖106还用于透射接收到的光。

可选地，反射棱镜108可以呈棱柱状，反射棱镜108具有一朝向发光芯片104的倾斜面，该倾斜面作为光线的反射面。该倾斜面上可以镀有反射膜，如该反射膜可以为针对全波段的光的反射膜，或者也可以为仅针对接收的光的反射膜。反射棱镜的基材可以为玻璃或者硅。

如图8所示，波长转换部件105位于目标侧壁B与反射棱镜108之间。图8以波长转换部件105固定在基板101上，与目标侧壁B与反射棱镜108均间隔，波长转换部件105呈片状或板状，其表面垂直基板101的板面为例。可选地，波长转换部件105也可以固定在反射棱镜108的倾斜面上，或者固定在目标侧壁B中靠近反射棱镜108的表面上。当波长转换部件105固定在反射棱镜108的倾斜面上时，波长转换部件105的尺寸可以小于该倾斜面的尺寸，该倾斜面中可以仅波长转换部件105覆盖的区域镀有反光膜即可。

如图9所示，波长转换部件105位于反射棱镜108与密封盖106之间。图9以波长转换部件105固定在密封盖106中靠近基板101的表面为例。该种方式中密封盖106可以辅助波长转换部件105进行热量散发。可选地，波长转换部件105也可以通过其他固定部件固定在反射棱镜108反射的激光的光路上，且与反射棱镜108和密封盖106均间隔。如该固定部件可以夹持波长转换部件105，且与反射棱镜108远离基板101的表面固定。

该种激光器10中在贴装反射棱镜108的过程中，也可以对反射棱镜108的贴装位置进行有源调节，以确定合适的贴装位置。如可以根据发光芯片104发出的激光在反射棱镜108上形成的光斑的形状和大小是否满足要求，来确定反射棱镜108的贴装位置，以保证贴装后的反射棱镜108上形成的光斑的形状和大小满足要求，进而使反射棱镜108射出的光也满足要求。

本申请实施例中，为了保证对波长转换部件105的荧光激发效果，需要使激光在波长转换部件105上的能量分布较为集中，且发光芯片104发出的激光具有一定的发散角度，故激光器10中还可以设置准直部件，以对该激光进行准直。对激光进行准直也即是对激光的发散角度进行限缩，使激光接近于平行光，如此可以保证激光的能量较为集中，且避免激光形成的光斑过大，便于激光的传输。

示例地，在上述任一激光器10的基础上，激光器10还可以包括位于发光芯片104之后的光路中的准直透镜。在图4的基础上，图10是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图；在图9的基础上，图11是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图10和图11所示，激光器10还包括准直透镜109，准直透镜109位于基板101与第一框体102围成的凹槽中目标侧壁B远离发光芯片104的一侧。从封装结构103射出的激光射向准直透镜109，准直透镜109用于对接收到的激光准直后射出，射向波长转换部件105的激光为经过准直透镜109准直后的激光。图10中经过准直透镜109准直后的激光直接射向波长转换部件105，图11中经过准直透镜109准直后的激光射向反射棱镜108，经反射棱镜108反射后射向波长转换部件105。

本申请实施例此处仅以在图4和图9的激光器10的基础上设置准直透镜109的方式进行示意，对于其他可选结构的激光器10中设置准直透镜109的方式以此类推，本申请实施例不再额外示意。

在激光器10包括多个发光芯片104时，准直透镜109的数量与发光芯片104的数量相同。每个发光芯片104对应一个准直透镜109，每个发光芯片104发出的激光经对应的准直透镜109准直。

该种示例中的激光器10中，也可以对准直透镜109的贴装位置进行有源调节。在贴装准直透镜109的过程中，可以根据发光芯片104发出的激光经过准直透镜109后形成的光斑的形状和大小是否满足要求，来确定准直透镜109的贴装位置。如此可以保证贴装后的准直透镜109准直后的激光形成的光斑的形状和大小满足要求，进而提高激光器10的出光质量。

对于该种示例中顶部出光的激光器10，在贴装准直透镜109和反射棱镜108的过程中，可以先保证发光芯片104、准直透镜109和反射棱镜108处于同一直线上。接着调节准直透镜109的位置，以使发光芯片104发出的激光经过准直透镜109后在反射棱镜108上形成的光斑的形状和大小基本满足要求。在准直透镜109的位置确定后，还可以一定程度地调节反射棱镜108的位置，以保证贴装后的反射棱镜108上光斑的形状和大小满足要求，进而反射棱镜108射出的激光也满足要求。

又示例地，在上述任一激光器10的基础上，可以通过对封装结构103的目标侧壁B进行一定地设计，使目标侧壁B作为准直部件，在激光经过目标侧壁B的过程中对激光进行准直。如封装结构103的目标侧壁B可以具有朝封装结构103围出的密封空间内或密封空间外凸出的凸弧面，以还对接收到的激光进行准直后射出。该种示例中，通过目标侧壁B对激光进行准直，故无需额外设置准直透镜，可以减小激光器10的体积，有利于激光器10的小型化。

如在图4的基础上，图12是本申请再一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图12所示，目标侧壁B中远离发光芯片104的表面可以为凸弧面。发光芯片104发出的激光在经过该目标侧壁B的凸弧面后可以被准直。可选地，目标侧壁B中也可以靠近发光芯片104的表面为凸弧面，本申请实施例未对此种方式进行示意。

在该种示例中，热沉107中靠近目标侧壁B的一端可以具有限位凸台，限位凸台位于发光芯片104的设置区域之外，限位凸台用于与目标侧壁B相抵，以确保发光芯片104与目标侧壁B的距离满足要求，保证目标侧壁B的凸弧面对发光芯片104发出的激光较好的准直效果。可选地，该限位凸台的数量可以为一个也可以为两个，或者也可以为其他个数，本申请实施例不做限定。

图13是本申请实施例提供的另一种激光器的部分结构示意图，图13仅对激光器10中的发光芯片104，热沉107和封装结构103中的目标侧壁B进行示意。如图13所示，热沉107靠近目标侧壁B的一端可以具有两个限位凸台X，该限位凸台X位于发光芯片104的设置区域之外，以避免对发光芯片104发出的激光造成阻挡。如该两个限位凸台X分别位于发光芯片104的两侧。该两个限位凸台X凸出的距离可以为：发光芯片104距目标侧壁B的最佳距离与发光芯片104伸出热沉107的距离之和。如此，在贴装热沉104时可以直接使该限位凸台X与目标侧壁B相抵，即可保证目标侧壁B对激光较好的准直效果。

可选地，本申请实施例中在激光器10的容置空间之外还可以设置会聚镜，以对激光器10射出的荧光进行会聚，以便于后续的利用。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，可以在发光芯片发出的激光的传输路径上设置波长转换部件，进而发光芯片发出的激光可以激发该波长转换部件发出荧光。如此激光器可以发出荧光，激光器发出的光并非仅由发光芯片决定，激光器的使用灵活性较高，且该激光器可以应用于需要荧光的场景中，可以丰富激光器的应用场景。

并且，该激光器中封装结构、发光芯片和波长转换部件均位于基板与第一框体围成的凹槽中，且发光芯片位于封装结构形成的密封空间中，该凹槽通过密封盖进行密封。在组装激光器时，可以先将发光芯片设置在该凹槽中并采用密封结构进行密封，再点亮发光芯片，以基于发光芯片发出的激光的照射情况调整波长转换部件的贴装位置，接着采用密封盖对凹槽进行密封。如此也即是对发光芯片进行了两次封装，可以保证整体的封装满足激光器的密封要求，且可以对波长转换部件的贴装位置进行有源调节，保证最终波长转换部件射出的荧光满足要求，进而提高激光器的出光效果。

本申请实施例中的激光器可以应用于激光投影中作为投影设备中的光源。投影光源除了包括该激光器，还可以包括其他光学部件，如匀光部件，整形部件及会聚透镜等。匀光部件用于对激光器发出的激光进行匀化，整形部件可以将激光的光斑整形成形成投影画面所需的形状，会聚透镜可以将激光会聚至后续的部件中。示例地，该匀光部件可以为光导管。

本申请实施例还提供了一种投影设备，该投影设备可以包括上述的光源组件，还可以包括光阀和镜头。上述光源组件发出的激光可以射向光阀，被光阀调制后射向镜头，进而镜头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。

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 (9)

1.一种激光器，其特征在于，所述激光器包括：基板、第一框体、封装结构、发光芯片、波长转换部件和密封盖；所述基板与所述第一框体固定且围出凹槽，所述封装结构、所述发光芯片和所述波长转换部件位于所述凹槽中；所述密封盖与所述第一框体远离所述基板的一侧固定，所述密封盖用于密封所述凹槽；

所述封装结构用于形成密封空间，所述发光芯片位于所述密封空间中；所述封装结构具有位于所述发光芯片的出光侧且透光的目标侧壁，所述发光芯片发出的激光穿过所述目标侧壁射出；

所述波长转换部件位于从所述封装结构中射出的激光的传输路径上，所述波长转换部件用于在激光的激发下发出荧光，所述荧光的颜色与所述激光的颜色不同；

所述封装结构中除所述目标侧壁之外，其他面均涂覆吸光材料；

所述激光器包括一一对应的多个封装结构和多个发光芯片，每个发光芯片位于对应的封装结构形成的密封空间中；

所述多个封装结构在所述凹槽中的设置位置关于目标轴线对称，所述目标轴线为过所述波长转换部件的中心且平行所述基板的板面的直线，所述多个发光芯片均用于向所述波长转换部件发出激光；

在所述波长转换器的贴装过程中，点亮所述发光芯片，基于所述发光芯片所发出的激光的照射位置、光斑的大小和形状，设置所述波长转换器的位置；

所述封装结构形成的密封空间和所述基板和所述第一框体围出的容置空间中的气密等级均低于10^-8帕立方米每秒。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一框体包括依次连接的多个侧壁，所述第一框体中位于所述发光芯片的出光侧的侧壁具有开口以及覆盖所述开口的透光层；

从所述封装结构中射出的激光射向所述透光层，所述透光层用于透射接收到的光；

所述波长转换部件位于所述封装结构与所述透光层之间。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述波长转换部件固定于透光层上，和/或，所述波长转换部件的面积小于所述透光层的面积。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括反射棱镜，所述反射棱镜位于所述凹槽中所述目标侧壁远离所述发光芯片的一侧；

从所述封装结构中射出的激光射向所述反射棱镜，所述反射棱镜用于将接收到的光沿远离所述基板的方向反射向所述密封盖，所述密封盖还用于透射接收到的光；

所述波长转换部件位于所述封装结构与所述反射棱镜之间，或者所述波长转换部件位于所述反射棱镜与所述密封盖之间。

5.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述封装结构包括第二框体和上盖，所述第二框体包括所述目标侧壁以及与所述目标侧壁连接的其他侧壁；所述第二框体与所述基板固定，所述发光芯片位于所述基板上且被所述第二框体包围；所述上盖与所述第二框体远离所述基板的一侧固定；所述密封空间由所述封装结构与所述基板围出；

或者，所述封装结构包括底板、第二框体和上盖，所述第二框体包括所述目标侧壁以及与所述目标侧壁连接的其他侧壁；所述底板与所述第二框体固定，所述发光芯片位于所述底板上且被所述第二框体包围，所述上盖与所述第二框体远离所述底板的一侧固定；所述密封空间由所述封装结构围出。

6.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述第一框体包括环形板，以及位于所述环形板上且依次连接的多个侧壁，所述环形板中设置有连通所述第一框体的包围区域内外的导电结构；

所述环形板包围所述基板，且所述环形板的内环面与所述基板的侧面固定；所述发光芯片位于所述基板上，所述发光芯片与所述导电结构中位于所述第一框体的包围区域内的一端电连接。

7.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括准直透镜，所述准直透镜位于所述凹槽中所述目标侧壁远离所述发光芯片的一侧；从所述封装结构射出的激光射向所述准直透镜，所述准直透镜用于对接收到的激光准直后射出，射向所述波长转换部件的激光为经过所述准直透镜准直后的激光；

或者，所述目标侧壁具有朝所述密封空间内或所述密封空间外凸出的凸弧面，所述目标侧壁还用于将接收到的激光准直后射出。

8.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述目标侧壁具有朝所述密封空间内或所述密封空间外凸出的凸弧面，所述目标侧壁还用于将接收到的激光准直后射出；

所述激光器还包括位于所述密封空间中的热沉，所述发光芯片位于所述热沉远离所述基板的一侧；所述热沉中靠近所述目标侧壁的一端具有限位凸台，所示限位凸台位于所述发光芯片的设置区域之外，所述限位凸台与所述目标侧壁相抵。

9.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述第一框体的材质包括陶瓷，和/或，所述基板的材质包括铜和金刚石的复合材料。