CN212364787U - 光源装置和投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光源装置和投影设备，光源装置包括基座、管壳、激光组件以及波长转换组件。管壳扣合于基座且围成容置腔，管壳开设有出光孔；激光组件设置于容置腔内且包括用于出射激光的激光芯片。波长转换组件与管壳连接且与出光孔对应，波长转换组件设置于激光芯片出射光的光路上用于转换入射的部分激光为荧光，波长转换组件的入射面设置有增透膜，激光芯片出射的激光经增透膜入射至波长转换组件，经波长转换组件转换的荧光和未转换的激光合光形成白光，从波长转换组件的出射面出射。通过将激光组件设置于置腔内，在波长转换组件的入射面设置增透膜，以使该光源装置可以在发出满足需求的白光的前提下提高光利用率。

Description

光源装置和投影设备

技术领域

本申请属于光学技术领域，更具体地，涉及一种光源装置和投影设备。

背景技术

通过激光激发荧光粉产生白光的技术广泛应用于照明和显示领域中，例如车灯、路灯及投影装置等。激光激发荧光粉产生白光可以采用TO封装技术形成白光发光装置。其中，TO封装技术是指Transistor Outline或者Through-hole封装技术，即全封闭式封装技术。

然而，目前采用TO封装技术形成白光发光装置的光利用率较低。

实用新型内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种光源装置，以改善上述问题。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，提供一种光源装置，包括基座、管壳、激光组件以及波长转换组件；管壳扣合设置于基座上，管壳与基座围成容置腔，管壳开设有与容置腔连通的出光孔；激光组件设置于容置腔内，激光组件包括用于出射激光的激光芯片；波长转换组件与管壳连接且与出光孔对应以密封容置腔，波长转换组件设置于激光芯片出射光的光路上用于转换入射的部分激光为荧光，波长转换组件的入射面设置有增透膜，激光芯片出射的激光经增透膜入射至波长转换组件，经波长转换组件转换的荧光和未转换的激光合光形成白光从波长转换组件的出射面出射。

进一步地，波长转换组件包括固定连接的基体和波长转换层，入射面位于基体的背离波长转换层的一侧，出射面位于波长转换层的背离基体的一侧，基体与管壳连接，波长转换层用于转换入射的部分激光为荧光，且波长转换层与出光孔相对应。

进一步地，增透膜为组合膜，组合膜能够透射入射角小于16°的激光，且能够反射入射角大于16°的激光和经波长转换组件转换的荧光。

进一步地，光源装置还包括出光组件，管壳还开设有安装部，安装部与出光孔连通，出光组件固定于安装部且位于波长转换组件的出射端，用于收集从出射面出射的白光并以预设角度输出。

进一步地，出光组件包括背对设置的入光面和出光面，入光面和出光面均设置有增透膜。

进一步地，安装部包括第一安装部和第二安装部，第一安装部相对于第二安装部靠近于出光孔，波长转换组件连接于第一安装部，入射面与第一安装部的底壁连接，出光组件连接于第二安装部且与出射面之间具有间距。

进一步地，激光组件还包括管脚，基座开设有与管脚相匹配的通孔，管脚一一对应的穿设于通孔且与基座通过绝缘子绝缘连接，激光芯片设置于容置腔内且与管脚通过金线连接。

进一步地，激光组件还包括热沉，热沉固定于基座靠近容置腔的一侧，激光芯片连接于热沉，且激光芯片出射的激光位于出光孔的中间位置。

进一步地，光源装置还包括反射镜，反射镜固定于基座靠近容置腔的一侧，反射镜包括朝向激光芯片的反射面，反射面用于将激光芯片出射的激光反射至入射面。

进一步地，管壳和基座之间还设置有可伐环，可伐环与基座焊接。

进一步地，反射面包括具有夹角的第一反射面和第二反射面，第一反射面相对于第二反射面靠近于基座，反射镜还包括用于和基座连接的第一固定面，第一反射面与第一固定面之间的夹角小于第二反射面与第一固定面之间的夹角，第一反射面和第二反射面之间的相交线相对于基座的高度等于激光芯片出射激光面的中心位置相对于基座的高度。

第二方面，提供一种投影设备，包括设备主体和上述光源装置。

本申请实施例提供的光源装置和投影设备，通过管壳和基座围合成容置腔，激光组件设置于容置腔内，波长转换组件连接于管壳，且使得波长转换组件的出射面与管壳的出光孔相对应，当激光芯片出射激光时，激光入射至波长转换组件能够受激产生荧光，转换后的荧光和从激光芯片出射未被转换的激光合光产生白光，然后从出射面出射。通过在波长转换组件的入射面设置增透膜，可以大大提高输出光效，以使得该光源装置在能够发出满足需求的白光的前提下提高光利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的光源装置的剖视图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本申请第一实施例提供的光源装置中基座的结构示意图；

图4为本申请第一实施例提供的光源装置中管壳的结构示意图；

图5为本申请第一实施例提供的光源装置中管帽的剖视图；

图6为本申请第一实施例提供的光源装置中激光组件的剖视图；

图7为图1中沿B-B截面的剖视图；

图8为本申请第一实施例提供的光源装置中波长转换组件的剖视图；

图9为图8的俯视图；

图10为本申请第一实施例提供的光源装置中波长转换组件另一结构的示意图；

图11为本申请第一实施例提供的光源装置中出光组件的结构示意图；

图12为本申请第二实施例提供的光源装置的剖视图；

图13为本申请第二实施例提供的光源装置中管壳的剖视图；

图14为本申请第二实施例提供的光源装置中管壳的分解图；

图15为本申请第三实施例提供的光源装置的剖视图；

图16为图15中沿C-C截面的剖视图；

图17为图16中反射镜的结构示意图；

图18为图15对应结构时，波长转换层的入射面上蓝激光光斑的相对能量面分布图；

图19为图15对应结构时，激光光斑快轴方向中心线上蓝激光的相对能量分布图；

图20为本申请第四实施例提供的光源装置的剖视图；

图21为图20中反射镜的结构示意图；

图22为图20中激光芯片的光路示意图；

图23为图20对应结构时，波长转换层的入射面上蓝激光光斑的相对能量面分布图；

图24为图20对应结构时，激光光斑快轴方向中心线上蓝激光的相对能量分布图；

图25为激光光斑中心的激光能量调低后，波长转换层的入射面上蓝激光光斑的相对能量面分布图；

图26为激光光斑中心的激光能量调低后，激光光斑快轴方向中心线上蓝激光的相对能量分布图；

图27为本申请第五实施例提供的光源装置的剖视图；

图28为本申请第五实施例提供的光源装置中波长转换组件的剖视图；

图29为本申请第五实施例提供的光源装置中波长转换组件的俯视图；

图30为本申请第六实施例提供的光源装置的剖视图；

图31为本申请第六实施例提供的光源装置中管壳的剖视图；

图32为与本申请第六实施例提供的光源装置中管壳相匹配的波长转换组件的剖视图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

本申请实施例提供了一种光源装置，请参照图1，所示为光源装置100的剖视图。

该光源装置100可以包括基座110、管壳120、激光组件130以及波长转换组件140。管壳120扣合设置于基座110上，且管壳120与基座110围成容置腔124，激光组件130设置于容置腔124内，波长转换组件140与管壳120连接。

如图2，激光组件130可以包括激光芯片133，激光芯片133用于出射激光，管壳120开设有与容置腔124连通的出光孔126，出光孔126位于管壳120远离基座110的一端，波长转换组件140与出光孔126相对应以密封容置腔124，同时，波长转换组件140设置于激光芯片133出射激光的光路上，波长转换组件140的入射面1410设置有增透膜145。

激光芯片133出射的激光可以出射至管壳120的出光孔126位置，波长转换组件140的出射面1430与出光孔126位置相对应，也就是说，当波长转换组件140连接于管壳120上时，波长转换组件140的出射面1430正好位于管壳120的出光孔126的区域内。需要注意的是，这里包括了两种结构：第一种，出射面1430的形状、大小与管壳120的出光孔126的形状、大小重合；第二种，出射面1430的大小小于出光孔126的大小，也就是说，出射面1430位于管壳120的出光孔126的范围内。

在波长转换组件140的入射面1410上设置有增透膜145，可以提高该光源装置100的光利用率。可选地，增透膜145可以包括例如由氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃形成的组合膜，以允许入射角在16°范围内的蓝光透射，入射角大于16°的蓝光反射。

进一步地，请参照图3，图3为本申请实施例提供的光源装置100中基座110的结构示意图。

基座110可以为圆形板状结构，基座110的中间位置可以开设有与容置腔124连通的通孔112，通孔112的数量与激光组件130中管脚135的数量相同且均为两个。基座110的外侧面也可以开设便于安装的定位槽，定位槽的数量可以为多个，分布根据安装需求而定。

请一并参照图4和图5，图4为本申请实施例提供的光源装置100中管壳120的结构示意图，图5为管壳120的剖视图。

管壳120可以为空心回转体结构，管壳120倒扣于基座110上，出光孔126开设于管壳120顶部的中间位置，出光孔126可以为圆形结构，出光孔126的中心轴线可以与管壳120的中心轴线重合。

波长转换组件140连接于管壳120靠近容置腔124的一侧，为了提高波长转换组件140与管壳120之间焊接的稳固性，可以在波长转换组件140与管壳120之间的连接面镀金属层。

可选地，管壳120包括靠近于容置腔124一侧的顶面1201(如图5)，在管壳120的顶面1201可以镀设金属层，通过镀设金属层有利于波长转换组件140与管壳120焊接时的密封连接。可选地，金属层可以采用NiAu(镍金)材料，在可选的其他实施例中，金属层也可以采用其他金属或者多种金属组合，本申请对此不作限制。

请继续参照图1，为了使本申请实施例提供的光源装置100与客户端的光学系统匹配方便。进一步地，本申请实施例提供的光源装置100还可以包括出光组件150，出光组件150与管壳120连接，且出光组件150位于波长转换组件140的出射端。

为了方便出光组件150连接于管壳120上，请继续参照图4和图5，管壳120背离容置腔124的一侧还开设有安装部1202，安装部1202为沉槽状结构，安装部1202与出光孔126连通，安装部1202的形状与出光组件150的形状相匹配，出光组件150可以通过粘胶的方式固定连接于该安装部1202。

为了进一步提高出光组件150与管壳120连接的稳固性，管壳120安装部1202的侧壁开设有点胶槽1205，点胶槽1205的数量可以为多个，多个点胶槽1205沿安装部1202的周向均匀开设。在组装时，有利于通过点胶槽1205将出光组件150与管壳120粘接固定，且能够提高粘接的稳固性。

可选地，基座110和管壳120可以焊接或者粘接。当基座110和管壳120焊接时，可以采用储能封焊机焊接，基座110可以采用可伐材料。

为了提高波长转换组件140的散热效果。进一步地，管壳120还可以选择铜材或其它导热性较好的金属材料。当管壳120采用铜材或其它导热性较好的金属材料时，管壳120与基座110需要采用焊片或预镀焊料，进行共晶真空焊，从而实现密封作用。同时，管壳120与基座110之间的焊接面可以镀焊接金属层，例如NiAu(镍金)层。

可以理解的是，基座110与管壳120之间也可以通过焊片或预镀焊料共晶真空焊接，起到密封作用。当基座110与管壳120采用焊片或预镀焊料焊接时，基座110可以采用导热性能良好的铜材。

进一步地，如图6，激光组件130可以包括热沉131、设置于热沉131上的激光芯片133和管脚135。

热沉131连接于基座110的靠近容置腔124的一侧，热沉131凸出于基座110靠近容置腔124一侧的表面。热沉131可以固定激光芯片133，也用于对激光芯片133进行导热，激光芯片133与热沉131连接且位于容置腔124内，激光芯片133通过金线139与管脚135连接，用于出射激光。激光芯片133出射的激光能够穿过波长转换组件140的入射面1410上的增透膜145，然后从出射面1430出射。

可选地，热沉131与基座110之间可以焊接，当热沉131与基座110焊接时，可以采用硬钎焊焊接，有利于热传导。其中，热沉131可以采用铜材，以实现较好的散热效果。可以理解的是，热沉131与基座110也可以通过一体成型。

如图7，可选地，热沉131可以为半圆柱型结构且包括连接面1311，连接面1311为与管壳120的中心轴线平行的竖直面。当热沉131连接于基座110上时，连接面1311的中心线与基座110的中心轴线重合。安装时，激光芯片133可以竖向固定于连接面1311的中间位置，从而使得激光芯片133出射的激光可以位于基座110的圆心位置，最终从管壳120的出光孔126的中间位置出射(如图2)。

可选地，热沉131的连接面1311沿竖向还开设有避让槽1313，避让槽1313的开设位置、大小分别与管脚135的位置、大小相配合，以避免管脚135在安装时与热沉131发生干涉。避让槽1313的数量与管脚135的数量相同可以为两个，两个管脚135分别对应于激光芯片133的正负极。

激光芯片133可以通过锡膏、焊片等焊接到热沉131上，或者，激光芯片133也可以通过纳米金胶或纳米银胶烧结到热沉131上，通过该方法可以使得激光芯片133和热沉131之间的热阻比较小。且激光芯片133位于两个避让槽1313之间，激光芯片133通过热沉131设置于容置腔124内。通过管脚135、金线139可以将激光芯片133的正负极引出至基座110外部，便于供电驱动。

两个管脚分别与避让槽1313、基座110的通孔112位置一一对应。安装时，管脚135一一对应地穿设于通孔112中，且管脚135与基座110之间通过绝缘子137绝缘连接，绝缘子137可以采用低温玻璃或陶瓷材料。激光芯片133出射的激光与管脚135的延伸方向相反，激光芯片133通过金线139与管脚135电连接。

可选地，激光芯片133可以采用蓝激光芯片，蓝激光的发光波长在430nm～470nm的范围之内。激光芯片133包括半导体激光芯片，其为一种与Submount(基体)一体式的芯片，正、负极均设置在芯片的上表面。本申请第一实施例提供的光源装置100中激光芯片133的散热路径为：如图6，激光芯片133先将热量传递给热沉131，然后由热沉131将热量传递给基座110，最后再由基座110将热量向外部散发，实现散热的目的。

可以理解的是，本申请第一实施例中对于激光芯片133不局限于上述的半导体激光芯片芯片，例如，正、负极分别设置在上、下两面的常规芯片，通过共晶焊接于独立Submount上的激光芯片芯片，也是可以应用于本申请第一实施例中的。

进一步地，请参照图8，所示为波长转换组件140的剖视图，波长转换组件140可以为圆形，波长转换组件140的出射面1430的面积可以小于出光孔126的面积。

波长转换组件140可以包括固定连接的基体141和波长转换层143。基体141为板状结构，用于和管壳120固定连接，波长转换层143连接于基体141沿厚度方向的一侧，且波长转换层143位于基体141的中心位置。

波长转换组件140的入射面1410位于基体141的背离波长转换层143的一侧，出射面1430设置于波长转换层143的背离基体141的一侧。

基体141与管壳120连接，波长转换层143用于转换入射的部分激光为荧光，且波长转换层143与出光孔126相对应。也就是说，当基体141与管壳120连接时，波长转换层143会嵌设于出光孔126内(如图1)，位于波长转换层143上的出射面1430会落入出光孔126的范围内。可选地，出射面1430的圆心和出光孔126的圆心重合，以使得出射面1430位于出光孔126的中心位置。

基体141的背离波长转换层143的一侧包括入射面1410，入射面1410设置有增透膜145，用于提高光利用率。可选地，增透膜145可以为组合膜，组合膜的要求可以为能够透射入射角小于15°的激光(波长为430nm～470nm的蓝光)，同时可以反射入射角大于15°的激光(波长为430nm～470nm的蓝光)和经波长转换层143转换发出的荧光(波长为470nm～700nm)，该增透膜145的透射率和反射率按镀膜所能达到的最大值为目标进行设置。

经过波长转换组件140转换所形成的荧光和一小部分未被完全吸收的激光(波长为430nm～470nm的蓝光)一起从出射面1430射出，从而形成白光。可以理解的是，为了满足所需输出白光的相关色温和色坐标要求，本申请实施例中荧光粉除了可以选不同发射光谱的黄粉与绿粉外，也可以通过调配波长转换层143里面荧光粉的含量及波长转换层143的厚度来实现。

进一步地，基体141的靠近波长转换层143的一侧包括第二固定面147，基体141通过第二固定面147与管壳120固定连接。安装时，第二固定面147和管壳120的顶面1201焊接固定，且入射面1410朝向激光芯片133的出射侧，波长转换层143与管壳120的出光孔126相对应。

值得注意的是，波长转换层143的横截面面积可以大于或者等于出射在波长转换层143上的激光光斑的面积，以使得入射到波长转换层143上的部分激光可以较大程度上被转换为荧光。

可选地，基体141的材料可以采用蓝宝石，也可以采用其它光学玻璃。波长转换层143可以采用荧光粉和无机材料形成。其中，荧光粉可选耐热性高的YAG荧光粉，也可以是其它种类的荧光粉。

请参照图9，所示为波长转换组件140的俯视图。波长转换组件140中基体141的第二固定面147可以设置密封焊接金属层128，通过设置金属层128有利于基体141和管壳120之间的焊接固定。需要注意的是，管壳120的顶面1201与基体141的第二固定面147之间设置金属层128，可以包括仅在管壳120顶面1201设置金属层、仅在基体141的第二固定面147上设置金属层、以及在管壳120顶面1201和基体141的第二固定面147上均设置金属层三种方式。本申请对金属层的具体设置不做限制，根据实际需求而定。

其中，当在基体141的第二固定面147上设置密封焊接金属层128时，金属层128镀设于第二固定面147且环设于波长转换层143的周向，金属层128与波长转换层143之间可以具有间隙，金属层可以采用TiPtAu(钛铂金)材料、或者可焊接的其它金属组合材料，例如NiAu(镍金)材料。另外，金属层可以采用蒸镀、溅射、电镀、化镀等方式镀设在基体141上。

可选地，基体141和波长转换层143可以均为圆形(如图9)。可以理解的是，波长转换层143的形状也可以为矩形或其它多边形(如图10)，当波长转换层143的形状为矩形或其他多边形时，基体141的第二固定面147上设置的金属层128与波长转换层143之间的间隙也相应的修改为矩形或者其它多边形，同时，与波长转换层143相对应的管壳120顶部开设的出光孔126也需要设计为矩形或者其他多边形。

请参照图11，出光组件150可以包括收集透镜，收集透镜用于收集从波长转换组件140的出射面1430出射的白光，并以一定的预设角度出射，例如120°出射。可以理解的是，出光组件150输出白光的出射角度可以不局限于上述角度，也可以为其它角度，具体的出光角度，可以根据实际需求，采用不同透镜的设计来实现。

为了提高出光组件150对郎伯光的收集效率，可以结合提高收集透镜的NA值和收集透镜的直径两种方式来实现，具体以实际需求进行设计。安装时，收集透镜可以采用胶水粘接固定于管壳120顶端的安装部1202上。

为了提高收集透镜的透光率，可选地，出光组件150可以包括背对设置的入光面151和出光面153，通过在入光面151和出光面153上均设置有增透膜145，可以降低端面反射。即在收集透镜背对设置的两个光学面(入光面151与出光面153)上均镀设有可见光全波段(430nm～700nm)的AR膜(Anti-reflective，增透膜)。

本申请第一实施例提供的光源装置100，激光组件130设置于容置腔124内，波长转换组件140的入射面1410镀设增透膜145，激光芯片133出射的激光先穿过设置于入射面1410上的增透膜145，然后入射至波长转换层143，通过波长转换层143可以将入射的部分激光转换为荧光，以使转换后的荧光和未转换的激光可以合光形成白光，从出射面1430出射，最后经出光组件150射出。通过在入射面1410镀设增透膜145，可以大大提高输出光效，发明人经过试验验证：入射面1410镀设增透膜145相比于不镀增透膜，可以提高大约一倍的输出光效。

第二实施例

如图12，所示为本申请第二实施例提供的光源装置200的剖视图，其中，第二实施例提供的光源装置200与第一实施例提供的光源装置100的结构大致相同，不同之处主要在于：

为了提高波长转换组件140与管壳120安装后的散热性能，管壳120还可以为分体式结构。请一并参照图12、图13及图14，图13所示为管壳120另一结构的剖视图，图14所示为管壳120另一结构的分解图。管壳120还可以包括顶部121和侧部122，顶部121和侧部122可以通过焊接方式固定连接。

侧部122包括相对的两个开口端，且分别为敞口端1221和收口端1223，侧部122的收口端1223与顶部121固定连接，敞口端1221扣合连接于基座110上。其中，收口端1223开设有贯通孔，方便与顶部121连接，且能够允许波长转换组件140转换合光后的白光出射。

顶部121为圆形板状结构，顶部121的中心位置开设有出光孔126。当顶部121与收口端1223固定连接后，出光孔126的中心位置与收口端1223的中心位置重合。

其中，顶部121包括沿厚度方向背对设置的第一侧和第二侧，第一侧为平面，第二侧设置有环形凸台1210。安装时，第一侧相对于第二侧靠近于容置腔124，且第一侧用于和波长转换组件140焊接固定，第二侧设置的环形凸台1210包括内侧面和外侧面，外侧面与侧部122的收口端1223开设的贯通孔相配合，内侧面用于和出光组件150配合连接，以形成管壳120的安装部1202，顶部121和侧部122可以焊接或者粘接，如果顶部121和侧部122焊接时，可以采用储能封焊机焊接固定。通过将管壳120设计为分体式结构，有利于提高安装后波长转换组件140的散热性能。

可以理解的是，为了提高出光组件150与顶部121粘接的稳固性，环形凸台1210的内侧面开设有点胶槽1205(如图13)，点胶槽1205的数量为至少一个，出光组件150通过粘接方式连接于顶部121的环形凸台1210内。

可选地，顶部121的材质可以采用铜材，侧部122可以采用可伐材料。当基座110也采用可伐材料时，顶部121和侧部122可以采用硬钎焊焊接固定，基座110和侧部122可以焊接。从而达到较好的密封和强度要求，又可以增强波长转换组件140的散热性能。

第三实施例

如图15，所示为本申请第三实施例提供的光源装置300的剖视图，其中，本申请第三实施例提供的光源装置300与第一实施例提供的光源装置100的结构大致相同，不同之处主要在于：

为了提高激光芯片133的散热性能，可以通过减少激光芯片133的散热路径的方式。例如，请一并参照图15和图16，激光组件130不包括热沉，而是直接将激光芯片133固定于基座110靠近容置腔124的一侧。

具体地，如图15和图16，激光组件130包括反射镜160、激光芯片133以及管脚135。反射镜160连接于基座110的靠近容置腔124的一侧，激光芯片133焊接在基座110上，激光芯片133将激光出射至反射镜160上，通过反射镜160将激光反射至波长转换组件140中，从而实现经波长转换组件140的转换后合光且从出射面1430出射。

激光芯片133固定于基座110上后，激光芯片133的出射方向为平行于基座110靠近容置腔124一侧的平面的方向。反射镜160包括反射面163(如图17)，反射镜160固定于基座110上且反射面163朝向激光芯片133的出射方向，从而使反射面163将激光芯片133出射的激光反射至入射面1410，经过增透膜145后入射到波长转换层143中转换为荧光，转换后的荧光和未转换的激光合光形成白光后，从出射面1430出射。

可选地，为了使得基座110与管壳120能够密封焊接，可以在基座110与管壳120之间增加可伐环170(如图15)，可伐环170与基座110可以采用硬钎焊焊接固定，以满足较好的结构强度。连接时，可伐环170与管壳120可以采用储能封焊机密封焊接。

请参照图17，所示为反射镜160的示意图。反射镜160可以采用光学玻璃材质，反射镜160包括第一固定面161和反射面163，第一固定面161与基座110靠近容置腔124一侧的平面固定连接，反射面163与第一固定面161之间具有夹角α。可选地，夹角α可以为45°，反射面163可以将激光芯片133出射至反射面163上的激光反射至波长转换组件140中。反射镜160通过第一固定面161固定于基座110上，例如，可以采用方便、快捷的UV胶进行粘接，本申请对此固定方式不做限定，可以根据实际需求而定。

可选地，可以在反射面163上镀与激光芯片133(蓝激光)相对应波长的HR膜(Highreflective，高反膜)，以达到最大的反射效率。

如图15，激光芯片133出射的激光光路为：激光芯片133出射蓝色激光，通过反射镜160的反射面163反射到波长转换组件140上。由于通过反射镜160的反射使得光路长度增加，可以将管壳120的内腔高度降低，以使在波长转换组件140上可以获得大小合适的激光光斑。

第四实施例

本申请第四实施例提供的光源装置400与第三实施例提供的光源装置300的结构大致相同，不同之处主要在于：

由于激光芯片133出射的激光，其光能量分布成高斯分布。请参照图18和图19，由于激光芯片133的中心能量比较高，入射到波长转换组件140上的激光的中心光能量比较高，会使出射面1430的发光区域的中心比较亮，激光能量分布的均匀性较差。其中，图18所示为当激光芯片133出射的激光发射位置与波长转换层143入射面的高度h为1mm时(如图15)，在波长转换层143入射面上的蓝激光光斑的相对能量面分布；图19所示为激光光斑快轴方向中心线上(Y方向)蓝激光的相对能量分布。

如图20，所示为本申请第四实施例提供的光源装置400的剖视图。

请一并参照图21和图22，反射镜160的反射面163可以包括具有夹角的第一反射面165和第二反射面167，即将反射面设计为两个具有夹角的平面。其中，第一反射面165相对于第二反射面167靠近于第一固定面161，第一反射面165与第一固定面161之间的夹角为M，第二反射面167与第一固定面161之间的夹角为N，且N大于M，例如，N为60°，M为30°。当反射镜160、激光芯片133分别固定于基座110上时，第一反射面165和第二反射面167之间的相交线相对于基座110的高度等于激光芯片133出射激光面的中心位置相对于基座110的高度。以使得本申请实施例提供的发光装置的中心轴线竖向时，第一反射面165和第二反射面167之间的相交线为水平直线且其相对于基体141的高度等于激光芯片133出射激光面的中心位置相对于基体141的高度。

如图22，激光芯片133出射的激光呈发散状，位于中间及中心角度较小的光线，经过反射镜160反射后入射到波长转换组件140的周向位置，位于边缘及中心角度较大的光线，经过反射镜160反射后入射到波长转换组件140的中心部位，从而使得入射到波长转换组件140上的激光能量分布比较均匀。

请一并参照图23和图24，图23所示为当反射面包括第一反射面165和第二反射面167时，在同样条件下蓝激光的相对能量分布图。从图中可以明显看出，反射面包括第一反射面165和第二反射面167，相对于仅有一个反射面163时，蓝激光在波长转换组件140上的能量分布比较均匀，合光出射面1430出射的光亮度和均匀性较好。

需要注意的是，对于激光完全均匀分布的情况，激光芯片133在波长转换组件140的作用下受激产生荧光的时候，整个激光光斑的发热量是均匀的。但是，由于激光光斑中心位置因热量聚集，使得激光光斑的温度从中心位置到边缘位置呈现由高到低分布，温度高的中心位置发光效率会降低，从而影响发光的亮度均匀性。若将激光光斑中心位置的激光能量稍微降低一些，有利于提高整个激光光斑区域的温度的均匀性。或者，将激光光斑中心位置的温度稍微降低一些，有利于提高荧光转换效率，从而获得更好的亮度均匀性(如图25和图26)。

可以理解的是，第一反射面165与第一固定面161之间的夹角M、第二反射面167与第一固定面161之间的夹角N是以M为30°、N为60°为例进行说明。在具体设计时，M和N这两个角度是可以根据激光光斑的大小要求和具体的激光能量分布要求做适当调整。具体调整时，M角和N角要结合激光芯片133的发光位置与荧光入射面的距离h进行调整。

第五实施例

如图27，所示为本申请第五实施例提供的光源装置500的剖视图。本申请第五实施例提供的光源装置500与第一实施例提供的光源装置100的结构大致相同，不同之处主要在于：

请一并参照图28和图29，所示为波长转换组件140另一结构的剖视图。在本申请第五实施例中，波长转换组件140可以不包括基体，而是直接由荧光粉与氧化铝陶瓷粉以及在烧结时会挥发的粘合剂烧制而成转换本体149，将转换本体149背对的两个表面抛光，并在相对应的位置上分别镀增透膜145和金属层128，其中，金属层128中间的抛光部分可以作为合光出射面1430(如图28)，以对穿过增透膜145入射到转换本体149上的激光进行转换。

波长转换层143可以是荧光单晶体。由于由无机材料形成的波长转换层比含有机材料形成的波长转换层有更好的耐热耐光性能，具有更好的可靠性。当波长转换层采用无机材料形成时，无机材料可以采用具有更好热性能的氧化铝陶瓷，也可以是玻璃类材料。

在本申请第五实施例中，通过将荧光粉与氧化铝陶瓷粉以及在烧结时会挥发的粘合剂均匀混合成浆料，然后均匀涂抹在转换本体149上，通过高温烧制成一体。

可选地，波长转换组件140还可以通过预成型焊片焊接在管壳120的顶面1201上，例如，可以采用80Au20Sn焊片。焊接时，需要保证波长转换层143位于管壳120的出光孔126的中间位置。以使波长转换组件140与管壳120之间的焊接不仅起密封作用，同时也有利于波长转换组件140的散热。

可以理解的是，波长转换组件140与管壳120之间除了采用焊片焊接之外，也可以在TiPtAu表面预镀一层80Au20Sn，这样波长转换组件140可以不需要增加物料(焊片)而直接与管壳120进行密封焊接，可以简化操作工艺，提高产品的一致性。本申请实施例提供的光源装置100不局限于该焊接方式，也可以采用其它的密封固定方法，例如低温玻璃胶密封法等。

为了使波长转换层143出射的白光更加均匀，进一步地，可以在波长转换层143里面添加一些粒径为荧光粉颗粒的1/3～2/3大小的扩散粉。通过扩散粉对波长转换层143内的光起到扩散匀光的作用，从而使波长转换层143出光更加均匀。

第六实施例

如图30，所示为本申请第六实施例提供的光源装置600的剖视图。本申请第六实施例提供的光源装置600与第一实施例提供的光源装置100的结构大致相同，不同之处主要在于：

请参照图31，所示为本申请第六实施例提供的光源装置600中管壳120的剖视图。管壳120背离容置腔124的一侧开设有安装部1202，安装部1202可以包括第一安装部1203和第二安装部1204，第一安装部1203和第二安装部1204沿管壳120的轴向设置且与出光孔126连通。其中，第一安装部1203相对于第二安装部1204靠近于出光孔126的位置，第一安装部1203的底壁可以镀设有NiAu或者其它有利于焊接的金属层，方便与波长转换组件140密封焊接。

安装时，波长转换组件140安装于第一安装部1203，波长转换组件140的入射面1410与第一安装部1203的底壁连接，出光组件150安装于第二安装部1204且出光组件150与波长转换组件140的出射面1430之间具有间距。出光组件150安装于第二安装部1204，出光组件150可以采用UV胶粘接固定，第二安装部1204的侧壁还可以开设点胶槽1205，方便点胶固定。

请一并参照图32，图32所示为与图31中管壳120相匹配的波长转换组件140的又一结构的剖视图。

由于基体141背离波长转换层143的一侧与第一安装部1203的底壁连接，可选地，基体141背离波长转换层143的一侧为入射面1410，入射面1410与第一安装部1203的底壁可以采用密封焊接，入射面1410可以镀设有密封焊接金属层128。由于波长转换组件140安装于管壳120顶部121，管壳120的出光孔126位于基体141的下方，当激光从激光芯片133出射后呈发散状，出射的激光穿过出光孔126入射到波长转换组件140的增透膜145上，然后穿过增透膜145入射到波长转换层143。

可以理解的是，管壳120的出光孔126在满足激光能全部通过的前提下，出光孔126的尺寸可以相对减小，由于激光呈发散状，出光孔126的尺寸可以小于波长转换层143的尺寸。

当出光孔126的尺寸减小时，相对应地，基体141与管壳120之间的焊接面积变大，密封焊接金属层128的面积也相应变大，波长转换组件140的导热面积也相应变大，有利于获得更好的散热性能，进而提高波长转换组件140的发光效率和使用寿命。

可以理解的是，管壳120的出光孔126可以开设为长方形通孔，以减小出光孔126的面积，增大波长转换组件140的散热面积。当然，出光孔126也可以采用正方形、圆形、多边形等其他形状，本申请实施例对此不作限定。

第七实施例

本申请第七实施例还提供了一种投影设备，包括设备主体和上述的光源装置。其中，设备主体可以为影院投影机、激光电视、工程投影机、商教投影机、拼接墙及微型投影仪中的一种，光源装置安装于设备主体中。

本申请实施例提供的光源装置和投影设备，通过将激光组件130收容于基座110和管壳120形成的容置腔124内，波长转换组件140与管壳120连接，且使得波长转换组件140的出射面1430与管壳120的出光孔126相对应。通过在波长转换组件140的入射面1410设置增透膜145，以使得该光源装置100可以发出满足需求的白光，且可以提高光利用率。通过将波长转换组件140安装于管壳120的第一安装部1203，将出光组件150安装于管壳120的第二安装部1204，有利于提高波长转换组件140的散热性能，提高发光效率，通过在容置腔124内设置反射镜160，可以增强激光芯片133的散热性能，通过将反射镜160设置为包括具有夹角的第一反射面165和第二反射面167，有利于提高从出射面1430出射的白光的均匀性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

基座；

管壳，所述管壳扣合设置于所述基座上，所述管壳与所述基座围成容置腔，所述管壳开设有与所述容置腔连通的出光孔；

激光组件，所述激光组件设置于所述容置腔内，所述激光组件包括用于出射激光的激光芯片；以及

波长转换组件，所述波长转换组件与所述管壳连接且与所述出光孔对应以密封所述容置腔，所述波长转换组件设置于所述激光芯片出射光的光路上用于转换入射的部分激光为荧光，所述波长转换组件的入射面设置有增透膜，所述激光芯片出射的激光经所述增透膜入射至所述波长转换组件，经所述波长转换组件转换的荧光和未转换的激光合光形成白光从所述波长转换组件的出射面出射。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述波长转换组件包括固定连接的基体和波长转换层，所述入射面位于所述基体的背离所述波长转换层的一侧，所述出射面位于所述波长转换层的背离所述基体的一侧，所述基体与所述管壳连接，所述波长转换层用于转换入射的部分激光为荧光，且所述波长转换层与所述出光孔相对应。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述增透膜为组合膜，所述组合膜能够透射入射角小于16°的激光，且能够反射入射角大于16°的激光和经所述波长转换组件转换的荧光。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括出光组件，所述管壳还开设有安装部，所述安装部与所述出光孔连通，所述出光组件固定于所述安装部且位于所述波长转换组件的出射端，用于收集从所述出射面出射的白光并以预设角度输出。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述出光组件包括背对设置的入光面和出光面，所述入光面和所述出光面均设置有增透膜。

6.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述安装部包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部相对于所述第二安装部靠近于所述出光孔，所述波长转换组件连接于所述第一安装部，所述入射面与所述第一安装部的底壁连接，所述出光组件连接于所述第二安装部且与所述出射面之间具有间距。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述激光组件还包括管脚，所述基座开设有与所述管脚相匹配的通孔，所述管脚一一对应的穿设于所述通孔且与所述基座通过绝缘子绝缘连接，所述激光芯片设置于所述容置腔内且与所述管脚通过金线连接。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述激光组件还包括热沉，所述热沉固定于所述基座靠近所述容置腔的一侧，所述激光芯片连接于所述热沉，且所述激光芯片出射的激光位于所述出光孔的中间位置。

9.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括反射镜，所述反射镜固定于所述基座靠近所述容置腔的一侧，所述反射镜包括朝向所述激光芯片的反射面，所述反射面用于将所述激光芯片出射的激光反射至所述入射面。

10.根据权利要求9所述的光源装置，其特征在于，所述管壳和所述基座之间还设置有可伐环，所述可伐环与所述基座焊接。

11.根据权利要求9所述的光源装置，其特征在于，所述反射面包括具有夹角的第一反射面和第二反射面，所述第一反射面相对于所述第二反射面靠近于所述基座，所述反射镜还包括用于和所述基座连接的第一固定面，所述第一反射面与所述第一固定面之间的夹角小于所述第二反射面与所述第一固定面之间的夹角，所述第一反射面和所述第二反射面之间的相交线相对于所述基座的高度等于所述激光芯片出射激光面的中心位置相对于所述基座的高度。

12.一种投影设备，其特征在于，包括设备主体和权利要求1-11任一项所述的光源装置。

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