光学模组、发光装置和投影显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光光源领域，特别是涉及光学模组和使用该光学模组的发光装置和投影显示装置。
【背景技术】
[0002]目前，激光激发转动的荧光粉转盘产生分时的荧光，这种方法已经被比较广泛的应用于投影显示产业中。这种方案由于使用全固态发光材料因此理论上使用寿命很高，可以达到数万小时。然而实际的情况是，这种方法制造的光源亮度衰减很快，实际使用寿命仅为数千小时，真正长寿命的光源产品方案始终没有出现。
【发明内容】
[0003]为了解决上述激光光源的使用寿命问题，本实用新型提出一种光学模组，用于接收激光并对其进行引导，包括光学系统，光学系统由至少一个光学元件组成，用于引导激光；还包括第一外壳，该第一外壳由至少两个第一外壳组件拼装而成，用于将光学系统封闭在其内部；该第一外壳包括用于接收激光的入光口 ；还包括第二外壳，用于将第一外壳组件间的接缝封闭在其内部。
[0004]本实用新型还提出一种发光装置，包括激光源和上述的光学模组，激光源所发出的激光经过光学模组的第一外壳的入光口入射于光学系统。
[0005]本实用新型还提出一种投影显示装置，包括上述的发光装置作为光源。
[0006]光学系统被第一外壳封闭，而第一外壳又被第二外壳封闭，这就相当于光学系统被封闭了两次，那么灰尘从外界进入光学系统的概率就呈几个数量级的下降。实验也证明，这样制造的光源，其亮度衰减非常慢，使用寿命大大延长。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的光学模组的第一实施例的结构示意图；
[0008]图2是本实用新型的光学模组的另一个实施例的结构示意图；
[0009]图3A和图3B是本实用新型的光学模组的另外两个实施例的结构示意图；
[0010]图4A是本实用新型的光学模组的另一个实施例的结构示意图；
[0011]图4B是图4A实施例中波长转换转盘和鳍片的正式图；
[0012]图5是本实用新型的光学模组的另一个实施例的结构示意图；
[0013]图6是本实用新型的光学模组的另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]经过发明人反复研究，激光光源亮度衰减快的主要原因是灰尘进入了光源内部光路中，在强激光的作用下吸附于光学元件表面造成亮度衰减。随着灰尘不断进入并吸附于光学元件表面，亮度会不断衰减。
[0015]为了解决这个问题，发明人尝试将光源的外壳密封起来，但是效果微弱，原因是光源的外壳有多个部件拼接而成，相互之间很难做到气密，因此很难阻挡小颗粒的灰尘进入光源的光路内部。而且，多个部件之间为了增加气密性而使用胶条、胶带等材料，在售后维修时会造成比较大的损耗率，无形中增加了成本。
[0016]最终，发明人找到了解决方案，如下所述。
[0017]本实用新型提出一种光学模组，其第一实施例的结构示意图如图1所示。该光学模组用于接收激光111并对其进行引导。该光学模组包括光学系统，光学系统由至少一个光学元件101组成，用于引导激光。具体来说，在本实施例中，光学元件101为聚光透镜，能够将入射的激光111聚焦。光学模组还包括第一外壳103，该第一外壳103由至少两个第一外壳组件拼装而成，用于将光学系统封闭在其内部。第一外壳103包括入光口 103a和封闭入光口 103a的入光盖板105。其中，入光口 103a用于接收激光111，入光盖板105能够透射激光111，因此激光111可以进入到第一外壳103的内部，同时入光盖板105还保证了第一外壳103的封闭性。在图1中，入光盖板105并没有紧密贴紧入光口 103a，这是为了图中表示的清晰性，在实际中入光盖板105紧密贴紧入光口 103a已达到封闭它的作用。下面的图中相同，不再重复说明。
[0018]值得说明的是，在本实用新型的各实施例的描述中多次使用“封闭”，它表示使用常规的方法把其它物体包围在其内部，并且与外界之间不能进行通畅的气体或液体的流动。例如使用两个外壳组件拼装成一个完整的外壳把其它物体封闭在其内部，指的是，两个外壳组件在设计上是完全咬合的，拼装后表面没有明显的孔洞或空隙。实际组装中，即使由于加工误差、材料不光滑等因素，使得气体或液体可以通过拼装的接缝渗入或渗出，由于与外界之间不能进行通畅的流通，这个完整的拼装体也是封闭的。
[0019]光学模组还包括第二外壳104，用于将第一外壳组件间的接缝封闭在其内部。具体来说，在本实施例中，第二外壳104将第一外壳103封闭在其内部，这样当然也就实现了将第一外壳组件间的接缝封闭在第二外壳内部的目的。为了让激光111进入第一外壳103内部，第二外壳104上包括入光口 104a和封闭入光口 104a的入光盖板106。相同的道理，这样，激光111就可以穿过入光口 104a进入到第二外壳内，同时入光盖板106还保证了第二外壳104的封闭性。
[0020]在本实施例中，还包括位于第一外壳103内部的波长转换装置102，用于接收激光111并发射受激光112。在本实施例中波长转换装置就是波长转换层102。激光111经过聚光透镜101后聚焦的入射于波长转换层102上，波长转换层102受激并发射受激光112，受激光112被聚光透镜101收集后准直的经过第一外壳的入光口 103a和第二外壳的入光口104a后出射，然后在分光装置107上反射。分光装置107是分光滤光片，用于透射激光111同时反射受激光112，这样受激光就可以和激光光路分离并得以出射。
[0021]在本实施例中，光学系统和波长转换装置被第一外壳封闭，而第一外壳组件间的接缝又被第二外壳封闭，这就相当于光学系统和波长转换装置被封闭了两次，那么灰尘从外界进入光学系统的概率就呈几个数量级的下降。实验也证明，这样制造的光源，其亮度衰减非常慢，使用寿命大大延长。
[0022]在本实施例中，第一外壳和第二外壳是固定相连的，这样有利于产品组装和热量的散出。优选的，第一外壳和第二外壳在加工中一体成型。这种优选方案当然同样适用于下面的实施例。
[0023]在图1所示的实施例中，波长转换装置102位于第一外壳的内部，且依附于第一外壳的内壁上，这样波长转换装置所产生的热量可以传递给第一外壳已达到散热的作用。在本实用新型另一个实施例中，波长转换装置则位于第一外壳之外，第二外壳内部。
[0024]如图2所示，本实施例与图1所示的实施例的区别在于，第一外壳203还包括激光出光口 203b和覆盖在激光出光口 203b上的出光盖板208，激光211经聚光透镜201聚焦后从激光出光口 203b出射，出光盖板208用于封闭激光出光口同时透射激光。波长转换装置202是波长转换层，它位于第二外壳204的内部，用于接收从激光出光口出射的激光211并发射受激光212。同样的，受激光212被聚光透镜201收集并准直后经第一外壳和第二外壳的入光口出射。本实施例与图1所示的实施例的工作原理相同，不同的是波长转换层的位置。同样的，在本实施例中，光学系统被第一外壳和第二外壳封闭了两次，灰尘进入的几率很低。
[0025]在上述两个实施例中，第一外壳都是被第二外壳完全封闭的，而实际上并不一定需要如此。本实用新型的光学模组的另一个实施例的结构示意图如图3A所示。在本实施例中，为了清晰表示第一外壳，画出了第一外壳组件3031和3032，第一外壳303由这两者拼装而成。
[0026]值得说明的是，在其它实施例中，如果没有特别画出第一外壳组件，并不说明没有第一外壳组件，而是在说明中没有必要特别指出。另外在图3A中，两个第一外壳组件之间有明显的空隙，这是为了图中表示方便做的特殊处理，在实际中两者是紧密拼装的。
[0027]与图1所示的实施例不同的是，在本实施例中，第二外壳304并没有完全将第一外壳303封闭在其内部，第一外壳的入光口和入光盖板305并没有被封闭到第二外壳内部。同时，第二外壳与第一外壳组件3031的部分外壳紧密贴合(贴合部如图3A中入光盖板305上下两侧的虚线圆圈内所示)，封闭了两个第一外壳组件之间的接缝，也就是第二外壳将第一外壳组件间的接缝封闭在其内部。这样，由于两个第一外壳组件之间的接缝被封闭，灰尘就没有机会从外界直接进入到第一外壳内部，光学系统还是被封闭了两次。