CN216773795U - 激光器及投影光源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光器及投影光源，属于光电技术领域。所述激光器包括：底板、侧壁、多个发光芯片、多个准直透镜、会聚透镜以及上盖板；侧壁、该多个发光芯片和该多个准直透镜均位于底板上，且侧壁包围该多个发光芯片和该多个准直透镜；该多个发光芯片与该多个准直透镜一一对应，准直透镜位于对应的发光芯片的出光侧；侧壁在该出光侧具有出光口；会聚透镜覆盖该出光口；在与底板的板面垂直参考面上，会聚透镜的正投影覆盖该多个准直透镜的正投影；上盖板覆盖于侧壁远离底板的一侧。本申请解决了激光器的体积较大的问题。本申请用于发光。

Description

激光器及投影光源

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种激光器及投影光源。

背景技术

随着光电技术的发展，对于投影设备的小型化的要求也越来越高。

如图1所示，相关技术中激光器00包括底板001、环状的侧壁002、多个发光芯片003、多个反射棱镜004、密封盖板005、透光密封层006和准直镜组007，准直镜组007包括与该多个发光芯片003一一对应的多个准直透镜T。其中，侧壁002、发光芯片003和反射棱镜004位于底板001上，且侧壁002包围该发光芯片003和反射棱镜004。密封盖板005位于侧壁002远离底板001的一侧，透光密封层006和准直镜组007位于密封盖板005远离底板001的一侧。该多个发光芯片003与该多个反射棱镜004一一对应，每个反射棱镜004位于对应的发光芯片003的出光侧。发光芯片003向对应的反射棱镜004发出激光，该激光在反射棱镜004上反射后，依次穿过透光密封层006和准直镜组007中该发光芯片003对应的准直透镜T射出，进而实现激光器的发光。

但是，相关技术中的激光器包括的结构较多，激光器的体积较大。

实用新型内容

本申请提供了一种激光器及投影光源，可以解决激光器的体积较大的问题。所述技术方案包括：

一方面提供了一种激光器，所述激光器包括：

底板、侧壁、多个发光芯片、多个准直透镜、会聚透镜以及上盖板；

所述侧壁、所述多个发光芯片和所述多个准直透镜均位于所述底板上，且所述侧壁包围所述多个发光芯片和所述多个准直透镜；所述多个发光芯片与所述多个准直透镜一一对应，所述准直透镜位于对应的所述发光芯片的出光侧；所述侧壁在所述出光侧具有出光口；

所述会聚透镜覆盖所述出光口；在与所述底板的板面垂直的参考面上，所述会聚透镜的正投影覆盖所述多个准直透镜的正投影；

所述上盖板覆盖于所述侧壁远离所述底板的一侧。

另一方面，提供了一种投影光源，所述投影光源包括：上述的激光器，以及位于所述激光器的出光侧的匀光部件；所述激光器用于向所述匀光部件射出激光，所述匀光部件用于将射入的激光匀化后出射以形成投影画面。

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，侧壁包围该多个发光芯片及其对应的准直透镜，侧壁在发光芯片的出光侧具有出光口，会聚透镜覆盖该出光口。在垂直底板的板面的参考面上，会聚透镜的正投影覆盖该多个准直透镜的正投影。如此一来，每个发光芯片发出的激光可以直接经过对应的准直透镜准直后射向会聚透镜，进而由会聚透镜会聚后出射。相对于相关技术中的激光器，本申请中的激光器无需包括反射棱镜和透光密封层，且无需在侧壁远离底板的一侧设置准直镜组，故激光器包括的结构较少，激光器的体积可以较小。并且激光器的结构固定工序较少，激光器的制备过程较为简单。

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是相关技术提供的一种投影光源的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种投影光源的结构示意图。

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，激光器的应用越来越广，例如激光器可以应用在激光投影等方面，目前对于激光器的小型化与发光效率的要求也越来越高。本申请实施例提供了一种激光器，该激光器的体积可以较小，且发光效率可以较高。

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2可以为图3所示的激光器中截面a-a’的示意图。如图2和图3所示，激光器10可以包括：底板101、侧壁102、多个发光芯片103、多个准直透镜104、会聚透镜106和上盖板107。图3未对上盖板107进行示意。

其中，侧壁102、该多个发光芯片103和多个准直透镜104均位于底板101上，侧壁102可以包围该多个发光芯片103和多个准直透镜104。该多个发光芯片103可以与该多个准直透镜104一一对应，每个准直透镜104位于对应的发光芯片103的出光侧，也即发光芯片103对应的准直透镜104沿发光芯片103的出光方向排布。该多个发光芯片103的出光方向均相同，如均沿图2中的x方向发光。发光芯片103与对应的准直透镜104之间可以不设置其他器件，发光芯片103发出的激光可以直接射向对应的准直透镜104，进而经该准直透镜104准直后出射。

请继续参考图2，准直透镜104中远离对应的发光芯片103的一侧具有凸弧面，该凸弧面用于实现准直透镜104的准直功能。如准直透镜104可以具有一个平面和一个凸弧面，该平面与该凸弧面相对，该平面相对该凸弧面靠近发光芯片103。发光芯片103可以将激光先射至准直透镜104中的该平面，进而该激光可以穿过该平面射向凸弧面。该凸弧面可以将射入的激光的角度进行调整后射出，以使从凸弧面射出的激光的发散角度较小，接近平行光。

侧壁102呈环状，侧壁102远离底板101的一侧形成有开口。侧壁102在发光芯片103的出光侧具有出光口K，也即发光芯片103与该出光口K沿发光芯片103的出光方向排布。如此发光芯片103发出的激光经过准直透镜104准直后可以射向该出光口K。侧壁103由不同侧的多个子壁连接而成，也即是侧壁103中位于发光芯片103的出光侧的子壁上具有出光口K。本申请实施例以侧壁103呈方环形，由分别位于四侧的四个子壁连接而成为例。其中三个子壁为板状结构，另外一个子壁为板状结构的中央区域设置开口后得到的结构，该另外一个子壁的中央区域的开口即为侧壁102的出光口K。可选地，该侧壁103也可以为其他形状，子壁的数量也可以为五个或其他数量，本申请实施例不做限定。

会聚透镜106覆盖侧壁102的出光口K，用于密封该出光口K。在与底板101的板面垂直的参考面上，会聚透镜106的正投影覆盖该多个准直透镜104的正投影，如此保证从该多个准直透镜104射出的激光可以均射向会聚透镜106，进而被会聚透镜106会聚后射出。需要说明的是，底板101大致为一板状结构，该板状结构101具有两个相对设置的较大的表面，以及连接该两个表面的多个较小的侧面，该两个较大的表面大致平行。底板101的板面指的是该板状结构中较大的平坦表面，如可以指底板101的背面，也即是底板101中发光芯片103的设置面的相对面。该参考面为激光器10中并不实际存在的一假想面，仅用于辅助描述激光器10中部件的位置关系。

上盖板107位于侧壁102远离底板101的一侧，用于覆盖侧壁102远离底板101的一侧的开口。如此，底板101、侧壁102、会聚透镜106以及上盖板107可以围出一个密封空间，底板101、侧壁102、会聚透镜106以及上盖板107组成的结构可以称为管壳。发光芯片103和准直透镜104位于该密封空间内，可以避免外界水氧的侵蚀，提升发光芯片的寿命。可选地，该密封空间内可以填充有惰性气体，如氮气，以对发光芯片进行保护，进一步防止发光芯片被氧化，提升发光芯片的寿命。

需要说明的是，由于发光芯片发出的激光为锥形光，具有一定的发散角度，激光的光程(也即是激光传播的距离)越长形成的激光光斑就越大，且激光的发散角度也越大。相关技术中，发光芯片发出的激光先在反射棱镜上反射，接着穿过透光密封层，之后再射向准直透镜；激光从发光芯片到准直透镜的光程较远，激光在准直透镜上形成的光斑较大，且射向准直透镜的激光的发散角度较大。进而，为了提高激光器的发光效率，实现将射向准直透镜的激光全部准直为接近平行光射出，则需要准直透镜的尺寸大于或等于激光在准直透镜上形成的光斑的尺寸，故准直透镜的尺寸较大，因此激光器的尺寸会进一步增大，如在图2中的x方向上激光器的尺寸较大。并且反射棱镜对激光的反射率小于1，故相关技术中激光在反射棱镜上反射时会存在一部分损失，因此激光器的发光效率较低。另外，相关技术中激光器在为光学系统提供激光时，如激光器作为投影设备的光源时，由于激光器发出的激光形成的光斑较大，故光学系统中需要采用尺寸较大的光学元件(如透镜和反射镜等)对激光器发出的激光进行后续的光路调整，因此激光器所在的投影设备的尺寸较大。

而本申请实施例中，发光芯片发出的激光可以直接射向对应的准直透镜，进而被该准直透镜准直后射出，故发光芯片与准直透镜之间的距离较短。如此发光芯片发出的激光在准直透镜上形成的光斑较小，准直透镜仅需较小的尺寸就可以保证将发光芯片发出的激光全部进行准直后射出，激光器的尺寸可以较小，如激光器在图2中的x方向上以及垂直于x方向和y方向的方向上的尺寸可以较小。并且，发光芯片发出的激光直接经过准直透镜后射出，无需在反射棱镜上反射，如此可以避免激光在反射棱镜上反射时的损失，避免了对激光的浪费，保证激光器的光学效率较高。另外，相关技术中激光器在投影设备中作为光源使用时，由于激光器发出的激光形成的光斑较小，故投影设备中即使要对该激光进行后续的光路调整，则所需的光学元件的尺寸较小，因此激光器所在的投影设备的尺寸较小。

可选地，本申请实施例中准直透镜的孔径范围可以为0.6毫米至1毫米。准直透镜的孔径可以为准直透镜在垂直底板的方向(如y方向)上的最大尺寸，也即准直透镜中远离其所在的台阶的一端与靠近台阶的一端的距离。如准直透镜的截面为圆形，准直透镜的孔径指的是该圆形的直径，该截面可以垂直于准直透镜所在的台阶背离底板的表面。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，侧壁包围该多个发光芯片及其对应的准直透镜，侧壁在发光芯片的出光侧具有出光口，会聚透镜覆盖该出光口。在垂直底板的板面的参考面上，会聚透镜的正投影覆盖该多个准直透镜的正投影。如此一来，每个发光芯片发出的激光可以直接经过对应的准直透镜准直后射向会聚透镜，进而由会聚透镜会聚后出射。相对于相关技术中的激光器，本申请中的激光器无需包括反射棱镜和透光密封层，且无需在侧壁远离底板的一侧设置准直镜组，故激光器包括的结构较少，激光器的体积可以较小。并且激光器的结构固定工序较少，激光器的制备过程较为简单。

请继续参考图2，本申请实施例中，侧壁102中出光口K的边缘可以具有凹槽，会聚透镜106的边缘可以位于该凹槽中。如会聚透镜106的边缘可以与该凹槽粘贴，以实现将会聚透镜106固定于侧壁102，且覆盖该出光口K。

可选地，会聚透镜106与该侧壁102的凹槽可以通过低温玻璃胶固定。该低温玻璃的熔融温度可以小于450摄氏度。示例地，将会聚透镜106放置在侧壁102中出光口K边缘的凹槽中时，该会聚透镜106的外边沿与凹槽的侧面还存在一定的空隙，可以将低温玻璃胶设置在该空隙中。然后将侧壁、会聚透镜以及该低温玻璃胶组成的结构一同放在低温炉进行烧结，使得低温玻璃胶熔融后填充会聚透镜106与该凹槽之间的间隙，进而将会聚透镜106与侧壁102固定。

可选地，上盖板107可以为钣金件。可以采用平行封焊的方式，将上盖板107的边缘区域与侧壁102远离底板101的表面固定，以实现对侧壁102远离底板101的一侧的开口的密封。

请继续参考图2和图3，激光器10还可以包括多个热沉105，该多个热沉105与多个发光芯片103一一对应。每个发光芯片103可以通过对应的热沉105贴装在底板101上，也即是热沉105贴装在底板101上，发光芯片103贴装在热沉105远离底板101的表面上。如发光芯片103与对应的热沉105可以先组装，之后再将发光芯片103与热沉105的组装件固定于底板101。可选地，热沉105的导热系数可以较大，进而可以在发光芯片103发光产生热量时快速将该热量导出，避免该热量对发光芯片103的损坏。如热沉105的材料可以包括氮化铝和碳化硅中的一种或多种。

可选地，底板101的材料可以包括无氧铜和可伐材料中的一种或多种。当底板101的材料包括无氧铜时，由于无氧铜的导热系数也较大，此时底板101可以辅助热沉105对发光芯片103产生的热量进行传导。底板101的材料也可以包括陶瓷。底板101的表面可以镀金，热沉105以及准直透镜104的底面也可以镀金，以便于将热沉105以及准直透镜104固定于底板101。侧壁102的材料可以包括不锈钢或者陶瓷材料等。

激光器10中的多个发光芯片103可以具有多种不同的设置方式。在发光芯片103的不同设置方式中底板101的结构也会具有相应的不同，以保证该种设置方式中发光芯片101的正常工作。下面对激光器10中发光芯片103的两种设置方式进行介绍：

对于第一种设置方式，请继续参考图2和图3，底板101中该多个发光芯片103的设置面M平坦，该多个发光芯片103的设置面M属于底板101中被侧壁102包围的区域。该多个发光芯片103排成一排，该多个发光芯片103的排布方向垂直发光芯片103(如z方向)与侧壁102的出光口K的排布方向(如x方向)，也即垂直发光芯片103的出光方向(如x方向)。相应地，该多个发光芯片103对应的准直透镜104也排成一排。需要说明的是，图3以该多个发光芯片103的数量为5为例进行示意。可选地，该发光芯片103的数量也可以为3或4或者其他值，本申请实施例不做限定。

对于第二种设置方式，图4为本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图，图5为本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图，图4可以为图5所示的激光器中截面a-a’的示意图。图5未对会聚透镜106以及上盖板107进行示意。

如图4和图5所示，底板101中该多个发光芯片103的设置面包括m个台阶面，该m个台阶面沿靠近出光口K的方向依次排布，且高度依次降低，m≥2。激光器10中的多个发光芯片103可以包括与该m个台阶面一一对应的m组发光芯片103，每组发光芯片位于对应的台阶面，每个发光芯片103与对应的准直透镜104位于同一台阶面。其中，该靠近出光口K的方向也即是发光芯片103与出光口K的排布方向，如图中的x方向。该种设置方式中底板101中发光芯片103的设置面并不平坦。台阶面的高度指的是在垂直底板101的板面的方向上，该台阶面距底板101中侧壁102的设置面的距离。可选地，每组发光芯片103可以在对应的台阶面上排成一排，相应地，每组发光芯片103对应的准直透镜104也在对应的台阶面上排成一排。可选地，该发光芯片及对应的准直透镜也可以散乱排布，或者按照其他任意方式排布，本申请实施例不做限定。

图4和图5以m＝3，底板101具有沿x方向依次排布，且高度依次降低的三个台阶面J1、J2和J3，每个台阶面上可以设置有五个发光芯片103为例进行示意。可选地，m的值也可以为2或4或其他值，每组发光芯片103的数量也可以为3或4或者其他值，不同台阶面上设置的发光芯片103的数量也可以不相等，本申请实施例不做限定。

本申请实施例中，底板101上的各个台阶面满足的条件可以为相邻两个台阶面的高度差大于发光芯片103的高度且大于准直透镜104的高度，以避免靠近出光口K的台阶面上的发光芯片103及准直透镜104，对远离出光口K的台阶面上的发光芯片103发出的激光的遮挡。可选地，任意两个相邻的台阶面的高度差可以均相等，或者，也可以存在相邻的台阶面的高度差不相等，本申请实施例不做限定。示例地，激光器中任意两个相邻的台阶面的高度差的范围可以为1毫米至2毫米。

本申请实施例中，通过使底板101中发光芯片103的设置面包括多个台阶面的方式，可以增多底板101上可设置的发光芯片103的数量，进而可以在保证激光器10的体积较小的基础上，提高激光器10的发光亮度。

对于该第二种设置方式中的底板101，也可以认为底板101的设置面上凸起有m-1个台阶，每个台阶远离该设置面的表面为一个台阶面，且该设置面中未凸起有台阶的区域为高度最低的台阶面。

在具有台阶面的底板的一种可选实现方式中，底板101与各个台阶一体成型，该台阶为底板101的一部分。如可以对立方体结构进行机加，以得到该具有台阶的底板101。如此可以保证底板101的牢固度，避免台阶的脱落，进而保证激光器的可靠性。需要说明的是，两物体一体成型指的是该两物体通过对一整块初始材料进行一次加工即可得到，该两物体固定连接，且均为该初始材料中的部分区域。

在具有台阶面的底板的另一种可选方式中，底板101与台阶也可以为相互独立的结构。如底板101为板状结构，该底板101具有两个平行的较大的底面以及连接该两个面的多个较小的侧面，可以在底板的一个底面上设置台阶，如可以通过粘贴或焊接的方式将台阶设置在底板101上。

本申请实施例中，请继续参考图3和图5，各个发光芯片103对应的准直透镜104均可以相互独立。每个发光芯片103与对应的准直透镜104固定在预先设定的位置，即可实现准直透镜104对对应的发光芯片103发出的激光较好的准直效果。准直透镜104可以直接利用贴片机定位固定到底板101上指定的位置，如此可以无需进行准直透镜104的耦合工艺，减少了激光器10的制备工序，进一步简化了激光器10的制备过程。

可选地，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，排成一排的多个准直透镜104也可以一体成型。示例地，一体成型的多个准直透镜104可以为条状结构，该条状结构的一侧具有多个凸弧面，该条状结构中每个凸弧面所在的部分可以作为一个准直透镜104。需要说明的是，图6仅对于发光芯片103的第一种设置方式下准直透镜104一体成型的情况进行示意，对于发光芯片103的第二种设置方式，每个台阶面上的一排准直透镜104也可以一体成型，本申请实施例不再进行示意。

对于多个准直透镜104一体成型的方式，一排准直透镜104仅需进行一次固定，以及一次发光芯片与准直透镜的位置对准即可，无需针对每个发光芯片103对应的准直透镜104均单独对准位置，也无需对每个准直透镜104均进行单独的固定工序，可以减少准直透镜104的贴装工序，降低激光器10的制备繁琐程度。

另外，该种方式中可以针对较少的发光芯片103(如每个发光芯片103或每排发光芯片103)直接定位对应的准直透镜104的设置位置，如此可以保证各个准直透镜104对射入的发光芯片103激光的准直效果较好，相对于相关技术中采用一体成型的准直镜组进行光路耦合后实现对激光的准直的方案，提高了激光器的光学效率，减少了激光器的制备工序。

下面对激光器10中各个发光芯片103的发光情况进行介绍：

本申请实施例中的激光器10可以为单色激光器，其中各个发光芯片103可以均用于发出相同颜色的激光。或者，该激光器10也可以为多色激光器，激光器10中的多个发光芯片103可以包括多种发光芯片，以分别发出不同颜色的激光，每个发光芯片用于发出一种颜色的激光。如该多个发光芯片103可以包括用于发出红色激光的红色发光芯片、用于发出绿色激光的绿色发光芯片和用于发出蓝色激光的蓝色发光芯片。可选地，本申请实施例以多色激光器为三色激光器，其中发光芯片的种类包括红色发光芯片、绿色发光芯片和蓝色发光芯片为例。可选地，该多色激光器也可以为双色激光器或者四色激光器，发光芯片的种类也可以包括黄色发光芯片或者用于发出其他颜色的激光的发光芯片，本申请实施例不做限定。

在多色激光器中，对于发光芯片103的上述第一种设置方式，多种发光芯片103可以依次排布，用于发出相同颜色激光的发光芯片103相邻设置。如图3中该5个发光芯片沿z方向依次包括一个蓝色发光芯片、两个绿色发光芯片和两个红色发光芯片。可选地，该蓝色发光芯片、绿色发光芯片和红色发光芯片的总数量以及各自的数量也可以进行调整。如激光器10中包括一个蓝色发光芯片、一个绿色发光芯片和三个红色发光芯片，又如激光器10中蓝色发光芯片、绿色发光芯片和红色发光芯片的数量均为1。

在多色激光器中，对于发光芯片103的上述第二种设置方式，底板101的m个台阶面上的m组发光芯片103可以分别与m种颜色一一对应，每组发光芯片103用于发出对应颜色的激光。如此可以保证不同颜色的激光的光路相隔离。如图4和图5中的台阶面J1、J2和J3上依次分别设置蓝色发光芯片、绿色发光芯片和红色发光芯片。可选地，各个台阶面上设置的发光芯片也可以进行调整，如该台阶面J1、J2和J3上依次分别设置绿色发光芯片、蓝色发光芯片和红色发光芯片。

可选地，本申请实施例中相邻发光芯片103的间距范围可以为0.5毫米～1毫米，以在避免各个发光芯片103发出的热量相互影响的基础上，尽可能地保证发光芯片103的设置间距较近，提高激光器的小型化。需要说明的是，发光芯片具有出光面，发光芯片发出的激光从该出光面射出，该出光面的中心点为发光芯片的发光中心，本申请实施例中所述的两个发光芯片的间距可以指该两个发光芯片的发光中心的距离。

可选地，激光器10中的多个发光芯片103可以包括第一类发光芯片和第二类发光芯片，该第一类发光芯片和第二类发光芯片发出的激光的偏振方向不同。如第一类发光芯片和第二类发光芯片发出的激光的偏振方向垂直。示例地，该多个发光芯片103包括红色发光芯片、绿色发光芯片和蓝色发光芯片，其中红色发光芯片发出的红色激光为P偏振光，绿色发光芯片发出的绿色激光和蓝色发光芯片发出的蓝色激光均为S偏振光，P偏振光与S偏振光的偏振方向垂直。第一类发光芯片可以包括该红色发光芯片，第二类发光芯片可以包括绿色发光芯片和蓝色发光芯片为例进行介绍。或者，第一类发光芯片包括绿色发光芯片和蓝色发光芯片，第二类发光芯片包括红色发光芯片。

本申请实施例中，包括第一类发光芯片和第二类发光芯片的激光器10还可以包括半波片。该半波片可以位于第一类发光芯片与侧壁102的出光口K之间。在与底板101的板面垂直的参考面上，半波片的正投影覆盖第一类发光芯片对应的准直透镜104的正投影，且位于第二类发光芯片对应的准直透镜104的正投影之外。也即是，该半波片位于第一类发光芯片发出的激光的传输路径上，而位于第二类发光芯片发出的激光的传输路径之外。如此可以保证第一类发光芯片发出的激光透过半波片射出，而第二类发光芯片发出的激光并不透过半波片。进而，在半波片之后的光路中的激光的偏振方向可以均相同。需要说明的是，本申请实施例中以半波片位于第一类发光芯片与出光口K之间为例，该半波片也可以位于第二类发光芯片与出光口K之间，以使第二类发光芯片发出的激光透过半波片射出，而第一类发光芯片发出的激光并不透过半波片。

假设，图3的激光器中的5个发光芯片沿z方向依次包括：一个蓝色发光芯片103a、两个绿色发光芯片103b和两个红色发光芯片103c。第一类发光芯片包括该红色发光芯片，第二类发光芯片包括绿色发光芯片和蓝色发光芯片。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。如图7所示，在图3的基础上，激光器10还可以包括半波片108，该半波片108位于该两个红色发光芯片103c与侧壁102的出光口K之间。该半波片108位于该两个红色发光芯片103c发出的激光的传输路径上，且位于该蓝色发光芯片103a和绿色发光芯片103b发出的激光的传输路径之外。该半波片108可以将红色发光芯片103c发出的红色激光由P偏振光调整为S偏振光，进而保证半波片之后的光路中的激光的偏振方向相同。

假设，图4的激光器中的台阶面J1、J2和J3上依次分别设置蓝色发光芯片、绿色发光芯片和红色发光芯片。第一类发光芯片包括该红色发光芯片，第二类发光芯片包括绿色发光芯片和蓝色发光芯片。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。如图8所示，在图4的基础上，激光器10还可以包括半波片108，该半波片108位于台阶面J3上的红色发光芯片与侧壁102的出光口K之间。该半波片108的高度可以等于或低于台阶面J2的高度，以避免对台阶面J2和J3上发光芯片发出的激光的偏振方向的影响。保证半波片108位于红色发光芯片发出的激光的传输路径上，且位于该蓝色发光芯片和绿色发光芯片发出的激光的传输路径之外。可选地，也可以在台阶面J2和J3上设置半波片108，而在台阶面J1上不设置半波片。

还需要说明的是，图7和图8仅以半波片108位于第一类发光芯片对应的准直透镜104与侧壁102上的出光口K之间为例进行示意。如此也即是第一类发光芯片发出的激光在准直后再改变偏振方向。可选地，半波片108也可以位于第一类发光芯片与对应的准直透镜104之间。如此也即是第一类发光芯片发出的激光可以先改变偏振方向再进行准直。

需要说明的是，相关技术中多色激光器发出偏振方向不同的激光。采用该激光形成投影设备的投影画面，会导致该投影画面较容易出现颜色分布不均以及偏色的现象，如投影画面的左侧区域偏红，中间区域偏青，右侧区域偏黄，投影画面的显示效果较差。而本申请实施例中，激光器中设置有半波片，进而保证激光器射出的各种颜色的激光的偏振方向均相同。因此，采用该激光器发出的激光形成投影画面，可以改善投影画面的颜色不均以及偏色的现象，提高投影画面的显示效果。

本申请实施例中，激光器10在上述任一结构的基础上，还可以包括扩散片。下面以上述图7和图8的激光器还包括扩散片为例进行示意。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9所示，在图7的基础上，激光器10还包括扩散片109。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。如图10所示，在图8的基础上，激光器10还包括扩散片109。如图9和图10所示，该扩散片109位于激光器10中的多个准直透镜104与侧壁102的出光口K之间。在与底板101的板面垂直的参考面上，扩散片109的正投影覆盖该多个准直透镜104的正投影。如此保证所有发光芯片103发出的激光在经过准直透镜104准直后可以均射向扩散片109，进而经该扩散片109扩散匀化后射出。

请继续参考图3至6，侧壁102的相对两侧的中间位置可以具有多个开孔，激光器10还可以包括：多个导电引脚(图中未标出)，该多个导电引脚可以分别穿过侧壁102中的开孔伸向管壳的容置空间内，进而与侧壁102固定。导电引脚108可以与发光芯片的电极电连接，以将外部电源传输至发光芯片，进而激发发光芯片射出激光。可选地，该开孔的孔径可以为1.2毫米，导电引脚的直径可以为0.55毫米。可选地，也可以在侧壁上设置陶瓷绝缘子，且在陶瓷绝缘子中设置连通管壳内外的导电层，进而通过该导电层实现外部电流向发光芯片的电极的传输。

可选地，底板101上还可以设置有定位孔(图中未标出)。基于该定位孔可以固定激光器10的位置。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，侧壁包围该多个发光芯片及其对应的准直透镜，侧壁在发光芯片的出光侧具有出光口，会聚透镜覆盖该出光口。在垂直底板的板面的参考面上，会聚透镜的正投影覆盖该多个准直透镜的正投影。如此一来，每个发光芯片发出的激光可以直接经过对应的准直透镜准直后射向会聚透镜，进而由会聚透镜会聚后出射。相对于相关技术中的激光器，本申请中的激光器无需包括反射棱镜和透光密封层，且无需在侧壁远离底板的一侧设置准直镜组，故激光器包括的结构较少，激光器的体积可以较小。并且激光器的结构固定工序较少，激光器的制备过程较为简单。

图11是相关技术提供的一种投影光源的结构示意图。如图11所示，该投影光源包括激光器00、合光镜组01、缩束镜组02、扩散片03、会聚透镜04以及匀光部件05。激光器00射出的各种颜色的激光射向合光镜组01中的不同镜片，进而通过该合光镜组01混合后出射。混合后的激光射向缩束镜组02进行光束收缩，之后射向扩散片03进行扩散匀化，接着通过会聚透镜04将光斑调整为与匀光部件05的收光口大小形状均匹配后射向匀光部件05。匀光部件05可以将射入的激光匀化后射向后续的调制光路，以基于待投影画面对激光进行调制后射出，进而实现投影画面的显示。

图12是本申请实施例提供的一种投影光源的结构示意图。如图11所示，该投影光源包括激光器10和匀光部件20。该激光器10可以为本申请实施例提供的上述的任一激光器10。可选地，该激光器10可以为上图9或图10所示的激光器。匀光部件20可以为光导管。

本申请实施例提供的投影光源中，由于激光器10中可以设置有半波片和扩散片，故在激光器10中便可以实现对激光光束的整形，以使整形后的激光光束满足匀光部件20的收光口的形状要求。因此无需在激光器之外再增加后端光路中各部件的设计，如可以省去相关技术的投影光源中的合光镜组01、缩束镜组02、扩散片03和会聚透镜04，大大地减小了投影光源的体积。另外，由于激光器10内部激光的光束较细，因此在激光器10中对激光进行整形所使用的半波片、扩散片以及会聚透镜的尺寸均较小，可以降低投影光源的制备成本。

可选地，本申请实施例的激光器10中的会聚透镜的曲率可以依据匀光部件105的收光要求进行设计，以保证会聚透镜射出的激光可以与匀光部件105的收光口相匹配，保证会聚透镜射出的激光全部射入匀光部件105。

综上所述，本申请实施例提供的投影光源中，激光器的体积较小，制备过程较为简单，故有利于该激光器所在的投影光源的小型化以及制备过程的简易化。并且，在激光器中便可以进行激光的光束整形，保证激光器射出的激光光束满足匀光部件的要求，故可以省去激光器与匀光部件之间的其他部件，进一步保证了投影光源的小型化，且降低了投影光源的制备成本。

需要指出的是，在本申请实施例中，本申请中术语“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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。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“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。“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 (10)

1.一种激光器，其特征在于，所述激光器包括：底板、侧壁、多个发光芯片、多个准直透镜、会聚透镜以及上盖板；

所述侧壁、所述多个发光芯片和所述多个准直透镜均位于所述底板上，且所述侧壁包围所述多个发光芯片和所述多个准直透镜；所述多个发光芯片与所述多个准直透镜一一对应，所述准直透镜位于对应的所述发光芯片的出光侧；所述侧壁在所述出光侧具有出光口；

所述会聚透镜覆盖所述出光口；在与所述底板的板面垂直的参考面上，所述会聚透镜的正投影覆盖所述多个准直透镜的正投影；

所述上盖板覆盖于所述侧壁远离所述底板的一侧。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述底板中所述多个发光芯片的设置面平坦；

所述多个发光芯片排成一排，所述多个发光芯片的排布方向垂直所述发光芯片与所述出光口的排布方向。

3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述底板中所述多个发光芯片的设置面包括m个台阶面，所述m个台阶面沿靠近所述出光口的方向依次排布，且高度依次降低，m≥2；

所述多个发光芯片包括与所述m个台阶面一一对应的m组发光芯片，每组发光芯片位于对应的台阶面，每个发光芯片与对应的准直透镜位于同一台阶面。

4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述m组发光芯片与m种颜色一一对应，每组发光芯片用于发出对应颜色的激光。

5.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述多个发光芯片包括第一类发光芯片和第二类发光芯片，第一类发光芯片和第二类发光芯片发出的激光的偏振方向不同；

所述激光器还包括半波片，所述半波片位于所述第一类发光芯片与所述出光口之间；在所述参考面上所述半波片的正投影，覆盖所述第一类发光芯片对应的准直透镜的正投影，且位于所述第二类发光芯片对应的准直透镜的正投影之外。

6.根据权利要求5所述的激光器，其特征在于，所述半波片位于所述第一类发光芯片对应的准直透镜与所述出光口之间，或者所述半波片位于所述第一类发光芯片与对应的准直透镜之间。

7.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括扩散片，所述扩散片位于所述多个准直透镜与所述出光口之间；

在所述参考面上，所述扩散片的正投影覆盖所述多个准直透镜的正投影。

8.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述出光口的边缘具有凹槽，所述会聚透镜的边缘位于所述凹槽中。

9.根据权利要求1至4任一所述的激光器，其特征在于，所述会聚透镜与所述侧壁通过低温玻璃胶固定。

10.一种投影光源，其特征在于，所述投影光源包括：权利要求1至9任一所述的激光器，以及位于所述激光器的出光侧的匀光部件;

所述激光器用于向所述匀光部件射出激光，所述匀光部件用于将射入的激光匀化后出射以形成投影画面。

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