光學(xué)模組、發(fā)光裝置和投影顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光光源領(lǐng)域，特別是涉及光學(xué)模組和使用該光學(xué)模組的發(fā)光裝置和投影顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，激光激發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)的熒光粉轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生分時(shí)的熒光，這種方法已經(jīng)被比較廣泛的應(yīng)用于投影顯示產(chǎn)業(yè)中。這種方案由于使用全固態(tài)發(fā)光材料因此理論上使用壽命很高，可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)。然而實(shí)際的情況是，這種方法制造的光源亮度衰減很快，實(shí)際使用壽命僅為數(shù)千小時(shí)，真正長(zhǎng)壽命的光源產(chǎn)品方案始終沒(méi)有出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述激光光源的使用壽命問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種光學(xué)模組，用于接收激光并對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)，包括光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)由至少一個(gè)光學(xué)元件組成，用于引導(dǎo)激光；還包括第一外殼，該第一外殼由至少兩個(gè)第一外殼組件拼裝而成，用于將光學(xué)系統(tǒng)封閉在其內(nèi)部；該第一外殼包括用于接收激光的入光口 ；還包括第二外殼，用于將第一外殼組件間的接縫封閉在其內(nèi)部。
[0004]本實(shí)用新型還提出一種發(fā)光裝置，包括激光源和上述的光學(xué)模組，激光源所發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)光學(xué)模組的第一外殼的入光口入射于光學(xué)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型還提出一種投影顯示裝置，包括上述的發(fā)光裝置作為光源。
[0006]光學(xué)系統(tǒng)被第一外殼封閉，而第一外殼又被第二外殼封閉，這就相當(dāng)于光學(xué)系統(tǒng)被封閉了兩次，那么灰塵從外界進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的概率就呈幾個(gè)數(shù)量級(jí)的下降。實(shí)驗(yàn)也證明，這樣制造的光源，其亮度衰減非常慢，使用壽命大大延長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的光學(xué)模組的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型的光學(xué)模組的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3A和圖3B是本實(shí)用新型的光學(xué)模組的另外兩個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4A是本實(shí)用新型的光學(xué)模組的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4B是圖4A實(shí)施例中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)盤和鰭片的正式圖；
[0012]圖5是本實(shí)用新型的光學(xué)模組的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6是本實(shí)用新型的光學(xué)模組的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]經(jīng)過(guò)發(fā)明人反復(fù)研究，激光光源亮度衰減快的主要原因是灰塵進(jìn)入了光源內(nèi)部光路中，在強(qiáng)激光的作用下吸附于光學(xué)元件表面造成亮度衰減。隨著灰塵不斷進(jìn)入并吸附于光學(xué)元件表面，亮度會(huì)不斷衰減。
[0015]為了解決這個(gè)問(wèn)題，發(fā)明人嘗試將光源的外殼密封起來(lái)，但是效果微弱，原因是光源的外殼有多個(gè)部件拼接而成，相互之間很難做到氣密，因此很難阻擋小顆粒的灰塵進(jìn)入光源的光路內(nèi)部。而且，多個(gè)部件之間為了增加氣密性而使用膠條、膠帶等材料，在售后維修時(shí)會(huì)造成比較大的損耗率，無(wú)形中增加了成本。
[0016]最終，發(fā)明人找到了解決方案，如下所述。
[0017]本實(shí)用新型提出一種光學(xué)模組，其第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該光學(xué)模組用于接收激光111并對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)。該光學(xué)模組包括光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)由至少一個(gè)光學(xué)元件101組成，用于引導(dǎo)激光。具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施例中，光學(xué)元件101為聚光透鏡，能夠?qū)⑷肷涞募す?11聚焦。光學(xué)模組還包括第一外殼103，該第一外殼103由至少兩個(gè)第一外殼組件拼裝而成，用于將光學(xué)系統(tǒng)封閉在其內(nèi)部。第一外殼103包括入光口 103a和封閉入光口 103a的入光蓋板105。其中，入光口 103a用于接收激光111，入光蓋板105能夠透射激光111，因此激光111可以進(jìn)入到第一外殼103的內(nèi)部，同時(shí)入光蓋板105還保證了第一外殼103的封閉性。在圖1中，入光蓋板105并沒(méi)有緊密貼緊入光口 103a，這是為了圖中表示的清晰性，在實(shí)際中入光蓋板105緊密貼緊入光口 103a已達(dá)到封閉它的作用。下面的圖中相同，不再重復(fù)說(shuō)明。
[0018]值得說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的各實(shí)施例的描述中多次使用“封閉”，它表示使用常規(guī)的方法把其它物體包圍在其內(nèi)部，并且與外界之間不能進(jìn)行通暢的氣體或液體的流動(dòng)。例如使用兩個(gè)外殼組件拼裝成一個(gè)完整的外殼把其它物體封閉在其內(nèi)部，指的是，兩個(gè)外殼組件在設(shè)計(jì)上是完全咬合的，拼裝后表面沒(méi)有明顯的孔洞或空隙。實(shí)際組裝中，即使由于加工誤差、材料不光滑等因素，使得氣體或液體可以通過(guò)拼裝的接縫滲入或滲出，由于與外界之間不能進(jìn)行通暢的流通，這個(gè)完整的拼裝體也是封閉的。
[0019]光學(xué)模組還包括第二外殼104，用于將第一外殼組件間的接縫封閉在其內(nèi)部。具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施例中，第二外殼104將第一外殼103封閉在其內(nèi)部，這樣當(dāng)然也就實(shí)現(xiàn)了將第一外殼組件間的接縫封閉在第二外殼內(nèi)部的目的。為了讓激光111進(jìn)入第一外殼103內(nèi)部，第二外殼104上包括入光口 104a和封閉入光口 104a的入光蓋板106。相同的道理，這樣，激光111就可以穿過(guò)入光口 104a進(jìn)入到第二外殼內(nèi)，同時(shí)入光蓋板106還保證了第二外殼104的封閉性。
[0020]在本實(shí)施例中，還包括位于第一外殼103內(nèi)部的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置102，用于接收激光111并發(fā)射受激光112。在本實(shí)施例中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置就是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層102。激光111經(jīng)過(guò)聚光透鏡101后聚焦的入射于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層102上，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層102受激并發(fā)射受激光112，受激光112被聚光透鏡101收集后準(zhǔn)直的經(jīng)過(guò)第一外殼的入光口 103a和第二外殼的入光口104a后出射，然后在分光裝置107上反射。分光裝置107是分光濾光片，用于透射激光111同時(shí)反射受激光112，這樣受激光就可以和激光光路分離并得以出射。
[0021]在本實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置被第一外殼封閉，而第一外殼組件間的接縫又被第二外殼封閉，這就相當(dāng)于光學(xué)系統(tǒng)和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置被封閉了兩次，那么灰塵從外界進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的概率就呈幾個(gè)數(shù)量級(jí)的下降。實(shí)驗(yàn)也證明，這樣制造的光源，其亮度衰減非常慢，使用壽命大大延長(zhǎng)。
[0022]在本實(shí)施例中，第一外殼和第二外殼是固定相連的，這樣有利于產(chǎn)品組裝和熱量的散出。優(yōu)選的，第一外殼和第二外殼在加工中一體成型。這種優(yōu)選方案當(dāng)然同樣適用于下面的實(shí)施例。
[0023]在圖1所示的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置102位于第一外殼的內(nèi)部，且依附于第一外殼的內(nèi)壁上，這樣波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置所產(chǎn)生的熱量可以傳遞給第一外殼已達(dá)到散熱的作用。在本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置則位于第一外殼之外，第二外殼內(nèi)部。
[0024]如圖2所示，本實(shí)施例與圖1所示的實(shí)施例的區(qū)別在于，第一外殼203還包括激光出光口 203b和覆蓋在激光出光口 203b上的出光蓋板208，激光211經(jīng)聚光透鏡201聚焦后從激光出光口 203b出射，出光蓋板208用于封閉激光出光口同時(shí)透射激光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置202是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，它位于第二外殼204的內(nèi)部，用于接收從激光出光口出射的激光211并發(fā)射受激光212。同樣的，受激光212被聚光透鏡201收集并準(zhǔn)直后經(jīng)第一外殼和第二外殼的入光口出射。本實(shí)施例與圖1所示的實(shí)施例的工作原理相同，不同的是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的位置。同樣的，在本實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)被第一外殼和第二外殼封閉了兩次，灰塵進(jìn)入的幾率很低。
[0025]在上述兩個(gè)實(shí)施例中，第一外殼都是被第二外殼完全封閉的，而實(shí)際上并不一定需要如此。本實(shí)用新型的光學(xué)模組的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3A所示。在本實(shí)施例中，為了清晰表示第一外殼，畫出了第一外殼組件3031和3032，第一外殼303由這兩者拼裝而成。
[0026]值得說(shuō)明的是，在其它實(shí)施例中，如果沒(méi)有特別畫出第一外殼組件，并不說(shuō)明沒(méi)有第一外殼組件，而是在說(shuō)明中沒(méi)有必要特別指出。另外在圖3A中，兩個(gè)第一外殼組件之間有明顯的空隙，這是為了圖中表示方便做的特殊處理，在實(shí)際中兩者是緊密拼裝的。
[0027]與圖1所示的實(shí)施例不同的是，在本實(shí)施例中，第二外殼304并沒(méi)有完全將第一外殼303封閉在其內(nèi)部，第一外殼的入光口和入光蓋板305并沒(méi)有被封閉到第二外殼內(nèi)部。同時(shí)，第二外殼與第一外殼組件3031的部分外殼緊密貼合(貼合部如圖3A中入光蓋板305上下兩側(cè)的虛線圓圈內(nèi)所示)，封閉了兩個(gè)第一外殼組件之間的接縫，也就是第二外殼將第一外殼組件間的接縫封閉在其內(nèi)部。這樣，由于兩個(gè)第一外殼組件之間的接縫被封閉，灰塵就沒(méi)有機(jī)會(huì)從外界直接進(jìn)入到第一外殼內(nèi)部，光學(xué)系統(tǒng)還是被封閉了兩次。