一种光源合束结构及显示模组的制作方法

本实用新型涉及投影显示领域，尤其涉及一种光源合束结构及显示模组。

背景技术：

扫描投影技术的成像原理是，通过光源调制出待显示图像的每个像素点对应的光，然后，通过扫描器带动扫描光纤或通过mems(英文全称：microelectromechanicalsystems，中文名称：微机电系统)扫描镜的运动，扫描输出每个像素点对应的光，从而将待显示图像的每个像素点对应的光逐一投射到投影屏幕上，形成投射画面。

以光纤扫描为例，光纤扫描系统一般包括光纤扫描器和光源，光源中的多种颜色的发光单元，如：红绿蓝三色发光单元，产生的光经合束模块合束后得到图像上每个像素点的光，然后，将每个像素点的光输入光纤扫描器，再由光纤扫描器逐一投射到投影屏幕上，形成投影画面。

在进行多种颜色的光源合束时，现有的方案是将单色光源对应的圆形准直器以及合束准直器平躺粘在方形基板上，然后调节各个准直器间的相对位置以实现精密对耦，再将准直器与基板进行粘胶固定。理论来讲，准直器之间的工作距离越小，光的损耗就越小，但由于准直器直径、基板尺寸形状等因素的限制，准直器之间的工作距离很难做小，导致光源合束损耗较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种光源合束结构及显示模组，用以解决现有技术中存在的，由于准直器直径、基板尺寸形状等因素的限制，准直器之间的工作距离很难做小，导致光源合束损耗较大的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型第一方面提供一种光源合束结构，包括基板，设置在所述基板上的红光光源准直器、绿光光源准直器、蓝光光源准直器和合束准直器，所述基板的边缘开设有缺口，所述合束准直器设置在所述缺口位置处。

可选的，所述红光光源准直器、绿光光源准直器、蓝光光源准直器和合束准直器的排布方式满足：红光工作距离小于绿光工作距离，且所述红光工作距离小于蓝光工作距离；其中，工作距离是指各个光源准直器与所述合束准直器之间的光路距离。

可选的，所述红光光源准直器、所述绿光光源准直器、所述蓝光光源准直器和所述合束准直器的准直器外管横截面均为d型，d型准直器外管的平面通过粘胶层固定在所述基板上。

可选的，所述光源合束结构包括第一滤波片、第二滤波片；

所述第一滤波片设置在所述红光光源准直器和所述合束准直器之间，所述红光光源准直器输出的光线透过所述第一滤波片入射至所述合束准直器；

所述第二滤波片设置在所述绿光光源准直器和所述第一滤波片之间，所述绿光光源准直器输出的光线透过所述第二滤波片后，经所述第一滤波片反射至所述合束准直器；

所述蓝光光源准直器与所述绿光光源准直器分别设置在所述第二滤波片的两侧，所述蓝光光源准直器输出的光线经所述第二滤波片反射至所述第一滤波片，并经所述第一滤波片反射至所述合束准直器。

可选的，所述光源合束结构还包括红外光源准直器。

可选的，所述基板的边缘开设有两个缺口；所述合束准直器设置在第一缺口位置处，所述红外光源准直器设置在第二缺口位置处。

可选的，所述红光光源准直器、所述绿光光源准直器、所述蓝光光源准直器、所述红外光源准直器和所述合束准直器的准直器外管横截面均为d型，d型准直器外管的平面通过粘胶层固定在所述基板上。

可选的，所述光源合束结构包括第一滤波片、第二滤波片和第三滤波片，所述第一滤波片、所述第二滤波片和所述第三滤波片分别位于三角形的三个角处；

所述第一滤波片设置在所述红光光源准直器和所述合束准直器之间，所述红光光源准直器输出的光线透过所述第一滤波片入射至所述合束准直器；

所述第二滤波片设置在所述绿光光源准直器和所述第一滤波片之间，所述绿光光源准直器输出的光线透过所述第二滤波片后，经所述第一滤波片反射至所述合束准直器；

所述第三滤波片设置在所述蓝光光源准直器和所述第二滤波片之间，所述蓝光光源准直器输出的光线透过所述第三滤波片后，依次经所述第二滤波片和所述第一滤波片反射至所述合束准直器；

所述红外光源准直器与所述蓝光光源准直器分别设置在所述第三滤波片的两侧，所述红外光源准直器输出的光线依次经所述第三滤波片、所述第二滤波片、所述第一滤波片反射至所述合束准直器。

可选的，所述基板为陶瓷板或玻璃板。

可选的，所述光源合束结构包括外壳，所述外壳包括上开口的下壳体和封盖下壳体上开口的上盖，所述下壳体的左右两侧开设有供光纤通过的凹槽；

所述基板、准直器和光纤均设置于外壳内，各光纤从对应的凹槽穿出。

可选的，还包括分别安装于外壳的左侧和右侧的左侧端盖和右侧端盖，所述左侧端盖和右侧端盖与所述外壳可分离，所述左侧端盖和所述右侧端盖上均开设有供所述光纤穿过的通孔，通孔与所述凹槽一一对应设置，所述上盖的两侧分别设置有第一凸起，所述下壳体的两侧分别设置有第二凸起，位于同侧的所述第一凸起和所述第二凸起构成限位凸起；所述左侧端盖和所述右侧端盖内侧均开设有与所述限位凸起相配合的限位槽；所述左侧端盖和右侧端盖分别扣合于对应侧的限位凸起外部，使限位凸起置于对应的限位槽内，所述左侧端盖和所述右侧端盖与所述下壳体均通过螺栓连接。

可选的，所述通孔内设置有光纤保护套，光纤保护套套设于由该通孔穿出的光纤的外部。

本实用新型第二方面一种显示模组，所述显示模组包括如第一方面所述的光源合束结构和光纤扫描器，所述光纤扫描器包括光纤和致动器，所述光源合束结构输出的光耦入所述光纤，所述光纤被所述致动器带动以在三维空间中摆动并出射扫描光束。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例的方案中，在基板的边缘开设有缺口，所述合束准直器设置在所述缺口位置处，沿光路将合束准直器相向移动，使合束准直器与各个单光源准直器之间的整体工作距离缩短，从而在一定程度上缓解现有技术中存在的由于准直器直径、基板尺寸形状等因素的限制，准直器之间的工作距离很难做小，导致光源合束损耗较大的技术问题，实现缩小准直器间工作距离，降低光源合束损耗的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本实用新型实施例提供的光源合束结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的d型准直器外管的横截面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的包括红外准直器的光源合束结构的示意图；

图4-图6为本实用新型实施例提供的光源合束结构外壳的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的显示模组的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种光源合束结构，如图1所示，包括基板100，设置在所述基板100上的红光光源准直器r、绿光光源准直器g、蓝光光源准直器b和合束准直器com，所述基板100的边缘开设有缺口101，所述合束准直器com设置在所述缺口101位置处。

本实用新型实施例的发明人发现，现有产品的滤波片设计的反光角度是固定的，当角度固定时，两个准直器的工作距离缩短到一定距离时会发生干涉，若准直器直径改小，则工作距离可以进一步缩短。另外，由于准直器间的工作距离受到基板100尺寸形状的限制，在光源的装配过程中，需要使用夹具夹住各个准直器尾端约2mm到3mm处向基板100中央移动，夹具与基板100之间会产生干涉。

因此，本实用新型实施例的方案中，在基板100的边缘开设缺口101，所述合束准直器com设置在所述缺口101位置处，沿光路将合束准直器相向移动，使合束准直器com与各个单光源准直器之间的整体工作距离缩短，从而在一定程度上缓解现有技术中存在的由于准直器直径、基板100尺寸形状等因素的限制，准直器之间的工作距离很难做小，导致光源合束损耗较大的技术问题，实现缩小准直器间工作距离，降低光源合束损耗的技术效果。其中，工作距离是指各个光源准直器与合束准直器com之间的光路距离。

本实用新型实施例中，基板100可以为方形基板，缺口101可以开设在方形基板100的边缘或者四个角上，本实用新型实施例对此不做限制。

本实用新型实施例中，考虑到红光对投影亮度的影响较大，为了进一步减少红光的合束损耗，红光光源准直器r、绿光光源准直器g、蓝光光源准直器b和合束准直器com的排布方式满足：红光工作距离小于绿光工作距离，且所述红光工作距离小于蓝光工作距离。

如图1所示，为一种可能的排布方式，使得红光工作距离小于绿光工作距离和蓝光工作距离，从而进一步减小红光的合束损耗。由于通过投影的方式实现场景再现时，一般来讲，对红光的亮度要求最高，因此，减小红光的合束损耗，更有利于提升投影亮度，改善投影效果。在其它实施例中，也可以根据实际需要，优先满足对投影亮度影响较大的激光器所对应的准直器的工作距离，本实用新型对此不做限制。

本实用新型实施例的发明人发现，如果各个准直器采用普通的圆形准直器，在圆形准直器与基板粘接的过程中，粘胶固化时会产生收缩。由于准直器是圆形，基板为平面，圆形和平面接触时，很有可能导致施胶面胶的厚度不均匀，并且，对于uv胶(紫外胶)而言，uv胶在固化收缩时对准直器两边产生的拉扯力也不同，导致准直器的实际固定位置和实现精密对耦的位置相比，发生较大的漂移，且这种偏移并不确定，最终导致准直器偏离能够实现最小损耗的最佳位置。

因此，在本实用新型实施例的方案中，如图2所示，为d型准直器外管的横截面示意图，红光光源准直器r、绿光光源准直器g、蓝光光源准直器b和合束准直器com的准直器外管横截面均为d型，d型准直器外管的平面通过粘胶层104固定在所述基板100上。将准直器外管设计成d型，使d型准直器外管的平面向下与基板100平行，这样施胶面变为均匀平面，uv胶固化均匀收缩，准直器的实际固定位置和实现精密对耦的位置相比，产生的位移很小。

请继续参考图1，为了实现多个光源合束，光源合束结构可以包括第一滤波片102、第二滤波片103；所述第一滤波片102设置在所述红光光源准直器r和所述合束准直器com之间，所述红光光源准直器r输出的光线透过所述第一滤波片102入射至所述合束准直器com；所述第二滤波片103设置在所述绿光光源准直器g和所述第一滤波片102之间，所述绿光光源准直器g输出的光线透过所述第二滤波片103后，经所述第一滤波片102反射至所述合束准直器com；所述蓝光光源准直器b与所述绿光光源准直器g分别设置在所述第二滤波片103的两侧，所述蓝光光源准直器b输出的光线经所述第二滤波片103反射至所述第一滤波片102，并经所述第一滤波片102反射至所述合束准直器com。

在一种可能的实施方式中，所述光源合束结构还包括红外光源准直器ir，红外光源可以用作光纤扫描器的扫描轨迹检测、激光安全检测等等。如图3所示，所述基板100的边缘开设有两个缺口101；所述合束准直器com设置在第一缺口位置处，所述红外光源准直器ir设置在第二缺口位置处。

上述实施例中，通过将基板100左上角及左下角切除，沿光路将合束准直器com及红外光源准直器ir准直器相向移动，使得准直器间整体工作距离缩短。

在其他实施例中，也可以根据实际需要调整缺口101的数量、位置、以及不同颜色光源准直器的位置，本实用新型对此不做限制。

本实用新型实施例中，红光光源准直器r、绿光光源准直器g、蓝光光源准直器b、红外光源准直器ir和合束准直器com的准直器外管横截面均为d型，d型准直器外管的平面通过粘胶层104固定在所述基板100上。

请继续参考图3，为了实现多个光源合束，所述光源合束结构包括第一滤波片102、第二滤波片103和第三滤波片105，所述第一滤波片102、所述第二滤波片103和所述第三滤波片105分别位于三角形的三个角处；所述第一滤波片102设置在所述红光光源准直器r和所述合束准直器com之间，所述红光光源准直器r输出的光线透过所述第一滤波片102入射至所述合束准直器com；所述第二滤波片103设置在所述绿光光源准直器g和所述第一滤波片102之间，所述绿光光源准直器g输出的光线透过所述第二滤波片103后，经所述第一滤波片102反射至所述合束准直器com；所述第三滤波片105设置在所述蓝光光源准直器b和所述第二滤波片103之间，所述蓝光光源准直器b输出的光线透过所述第三滤波片105后，依次经所述第二滤波片103和所述第一滤波片102反射至所述合束准直器com；所述红外光源准直器ir与所述蓝光光源准直器b分别设置在所述第三滤波片105的两侧，所述红外光源准直器ir输出的光线依次经所述第三滤波片105、所述第二滤波片103、所述第一滤波片102反射至所述合束准直器com。

本实用新型实施例中，基板100可以是陶瓷板、玻璃板、玻璃块等，基板100还可以由其他膨胀系数与玻璃接近的材料制成，本实用新型对此不做限制。

如图4-图6所示，所述光源合束结构包括外壳，所述的外壳包括上开口的下壳体201和封盖下壳体201上开口的上盖202，所述下壳体201的左右两侧开设有供光纤通过的凹槽203；所述的基板100、准直器和光纤均设置于外壳内，各光纤从对应的凹槽203穿出。

光源合束结构还包括分别安装于外壳的左侧和右侧的左侧端盖204和右侧端盖205，所述左侧端盖204和所述右侧端盖205上均开设有供所述光纤穿过的通孔206，通孔206与所述凹槽203一一对应设置，由凹槽203穿出的光纤经对应的通孔206穿出左侧端盖204或右侧端盖205。由于左侧端盖204和右侧端盖205与外壳可分离，在安装带有准直器和光纤的基板100到下壳体201内部时，先安装好基板100，再对左侧端盖204和右侧端盖205进行组装，在安装时，分离的左侧端盖204和右侧端盖205不会对延伸的光纤造成阻碍，也不会对光纤和与光纤连接的准直器的位置造成影响，使得光源合束结构的装配更加精确。

所述上盖202的两侧分别设置有第一凸起2021，所述下壳体201的两侧分别设置有第二凸起2011，位于同侧的所述第一凸起2021和所述第二凸起2011构成限位凸起；所述左侧端盖204和所述右侧端盖205内侧均开设有与所述限位凸起相配合的限位槽207；所述的左侧端盖204和右侧端盖205分别扣合于对应侧的限位凸起外部，使限位凸起置于对应的限位槽207内，所述左侧端盖204和所述右侧端盖205与所述下壳体201均通过螺栓连接，因此，在左侧端盖204和右侧端盖205上还开设有相应的螺栓孔。

本实用新型实施例中，为了使光纤不易折断，所述的通孔206内设置有光纤保护套208，光纤保护套208套设于由该通孔206穿出的光纤的外部。光纤保护套208可以为硅胶套。

本实用新型实施例中，光源合束结构还包括缓冲垫209，缓冲垫209设置在下壳体201内侧底部，基板100设置在缓冲垫209上，缓冲垫209可以对基板100起到缓冲保护作用，并且利于将基板100从下壳体201内部拆卸下来，不会破坏基板100。缓冲垫209的材质可以为泡棉，也可以为其他材料，本实用新型对此不做限制。

基于同一实用新型构思，本实用新型还提供一种显示模组，如图7所示，所述显示模组包括上述实施例中的光源合束结构10和光纤扫描器，所述光纤扫描器包括光纤301和致动器302，所述光源合束结构10输出的光耦入所述光纤301，所述光纤301被所述致动器302带动以在三维空间中摆动并出射扫描光束。

本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本实用新型实施例的方案中，在基板的边缘开设有缺口，所述合束准直器设置在所述缺口位置处，沿光路将合束准直器相向移动，使合束准直器与各个单光源准直器之间的整体工作距离缩短，从而在一定程度上缓解现有技术中存在的由于准直器直径、基板尺寸形状等因素的限制，准直器之间的工作距离很难做小，导致光源合束损耗较大的技术问题，实现缩小准直器间工作距离，降低光源合束损耗的技术效果。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。