一种光源壳体、激光光源和激光投影显示装置的制作方法

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种光源壳体、激光光源和激光投影显示装置。

背景技术：

激光光源作为一种优良的相干光源，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，目前已被工业、医疗、科研、信息、军事等多个领域广泛应用。

激光光源对环境非常敏感，灰尘、湿度、温度、气压等环境条件对激光光源的性能和使用寿命有着极大的影响。例如：应用于激光投影设备中的激光光源在使用一段时间后，会有亮度衰减的问题，而造成亮度衰减的一个重要原因是激光光源内部的光学部件(比如各种透镜)上有灰尘沉积，影响光学部件对激光的透过率，进而使激光光源的出射光线的亮度降低，影响投影设备的正常使用，投影画面质量降低。为了避免灰尘对激光光源的影响，现有技术提出了一种具有防尘功能的光源壳体，具体的参照图1所示，光源壳体的一个面上设置有下沉槽11，沉槽11内设置有与光源壳体连通的通孔111；第一隔板12与沉槽11形成密封腔，且第一隔板12上具有开窗121和通孔122，开窗121处设置有第一过滤网；安装板13上具有安装孔131，过滤网安装结构14穿过安装孔131安装于安装板13上，过滤网安装结构14上方还设置有第二隔板15，第二隔板15上设置有开窗151；第二隔板15上方设置有盖板16，盖板16还设置有直接与外界进行气流交换的透气孔161。气流由外界流入光源壳体的过程为：首先由透气孔161进入到达开窗151处，进而增加气流到达过滤网安装结构的路径，其次经过第二过滤网151到达过滤网安装结构14处，然后经过过滤网安装结构14到达第一过滤网处，再经过第一过滤网121到达通孔111处，最后通过通孔111进入光源壳体；其中，对气流中的灰尘起到过滤作用的是过滤网安装结构以及过滤网。虽然现有技术中的光源壳体能够对进入光源壳体的气流进行过滤，但是其由第一隔板12、安装板13、过滤网安装结构14、第二隔板15以及盖板16形成，结构复杂、层数较多， 因此会使得光源壳体体积较大，不利于激光光源的小型化。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种激光光源和激光投影显示装置，用于简化光源壳体、减小光源壳体的体积，进而适应激光光源小型化的需求。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种光源壳体，密封壳体、安装板、过滤网安装结构、第一过滤网以及第二过滤网；

所述安装板上设置有安装孔，所述过滤网安装结构穿设于所述安装孔处且与所述安装孔的孔壁贴合，所述过滤网安装结构形成两端具有开口的容置腔，所述第一过滤网沿所述容置腔的腔壁设置于所述第一端开口和所述第二端开口之间；所述安装板与所述密封壳体上设置有气流通道，所述容置腔的第一端开口与所述密封壳体上设置的泄气孔通过所述气流通道连通；所述第二过滤网设置于所述安装板上，用于对从外界流至所述容置腔的第二端开口的气流进行过滤。

第二方面，提供一种激光光源，包括：激光器件和第一方面所述的光源壳体；

所述激光器件位于所述光源壳体的密封壳体内部；

所述激光器件包括：依次连接的激光阵列、光束整形模组、荧光转换模组以及滤色输出模组。

第三方面，提供一种激光投影显示装置，包括第二方面所述的激光光源。

本实用新型实施例提供的光源壳体包括：密封壳体、安装板、过滤网安装结构、第一过滤网以及第二过滤网；因为过滤网安装结构穿设于安装孔处且与安装孔的孔壁贴合，过滤网安装结构形成两端具有开口的容置腔，第一过滤网沿容置腔的腔壁设置于第一端开口和第二端开口之间，所以由过滤网安装结构进入密封壳体的气流首先需要经过第一过滤网的过滤，其次第二过滤网设置于安装板上且对从外界流至容置腔的第二端开口的气流进行过滤，所以进入过滤网安装结构的外界气流还需要经过第二过滤网的过滤；相比于现有技术中可以对气 流进行两次过滤且包括第一隔板、安装板、第二隔板以及盖板的光源壳体，本实用新型实施例提供的光源壳体也可以对从外界进入密封壳体的气流进行两次过滤且仅包括一个安装板，因此本实用新型实施例可以简化光源壳体、减小光源壳体的体积，进而适应激光光源小型化的需求。

附图说明

图1为现有技术中的光源壳体的示意性结构图；

图2为本实用新型的实施例提供的光源壳体的示意性结构图之一；

图3为本实用新型的实施例提供的光源壳体的局部的示意性结构图之一；

图4为本实用新型的实施例提供的光源壳体的局部的示意性结构图之二；

图5为本实用新型的实施例提供的光源壳体的局部的示意性结构图之三；

图6为本实用新型的实施例提供的光源壳体的示意性结构图之二；

图7为本实用新型的实施例提供的激光器件的示意性结构图。

附图标记：

密封壳体-21；安装板-22；过滤网安装结构-23；第二过滤网-24；

下沉槽-100；泄气孔-211；螺纹孔-212；安装孔-221；挡墙-222；

过滤网固定结构-223；压爪-224；通孔-225；

容置腔的第一端开口-231；容置腔的第二端开口-232；

激光阵列-71；激光器-711；光束整形模组-72；反光镜-721；

凸透镜-722；凹透镜-723；荧光转换模组-73；二向色镜-731；

荧光轮-732；滤色输出模组-74；滤色轮-734。

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做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。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的实施例提供一种光源壳体，具体的，参照图2所示，该光源壳体包括：密封壳体21、安装板22、过滤网安装结构23、第一过滤网(图2中未示出)以及第二过滤网24。

安装板22上设置有安装孔221，过滤网安装结23构穿设于安装孔221处且与安装孔221的孔壁贴合，过滤网安装23结构形成两端具有开口的容置腔，第一过滤网沿容置腔的腔壁设置于第一端开口231和第二端开口232之间；安装板22与密封壳21体上设置有气流通道，容置腔的第一端开口231与密封壳体21上设置的泄气孔211通过气流通道连通；第二过滤网24设置于安装板22上，用于对从外界流至容置腔的第二端开口232的气流进行过滤。

光源在工作过程中会产生热量，若直接将光源完全密封，则光源内部与外界无法进行气流交换，进而可能会因为内部压强增大导致光源损坏。本实用新型实施例提供的光源可以在光源产生热量、密封壳体内部压强增大的过程中通过上述结构将内部气流排出，进而平衡密封壳体内部压强；在光源冷却，内部压强减小的过程中通过上述结构将外界气流导入，进而平衡密封壳体内部压强。

以下对上述实施例提供的光源壳体的气流交换过程进行详细说明。

上述施例中外界气流进入密封壳体的过程为：首先，外界气流经过第二过滤网24过滤后流至过滤网安装结构23形成的容置腔的第二端开口232处，其次，气流经过第一过滤网过滤后由容置腔第一端开口231流出滤网安装结构23形成的容置腔，最后气流由容置腔第一端开口231经过气流通道由密封壳体21上设置的泄气孔211进入密封壳 体。与上述过程相反，气流由密封壳体21内部排出至外界的过程为：首先由密封壳体21上设置的泄气孔211排出密封壳体21，并经过气流通道流至滤网安装结构23形成的容置腔的第一端开口231处，其次气流经过第一过滤网过滤后由容置腔第二端开口232流出滤网安装结构23形成的容置腔，最后，经过第二过滤网24过滤后排出。由上述气流交换过程可知：上述实施例提供的光源壳体可以对从外界进入密封壳体或者由密封壳体排出外界的气流进行两次过滤。

本实用新型实施例提供的光源壳体包括：密封壳体、安装板、过滤网安装结构、第一过滤网以及第二过滤网；因为过滤网安装结构穿设于安装孔处且与安装孔的孔壁贴合，过滤网安装结构形成两端具有开口的容置腔，第一过滤网沿容置腔的腔壁设置于第一端开口和第二端开口之间，所以由过滤网安装结构进入密封壳体的气流首先需要经过第一过滤网的过滤，其次第二过滤网设置于安装板上且对从外界流至容置腔的第二端开口的气流进行过滤，所以进入过滤网安装结构的外界气流还需要经过第二过滤网的过滤；相比于现有技术中可以对气流进行两次过滤且包括第一隔板、安装板、第二隔板以及盖板的光源壳体，本实用新型实施例提供的光源壳体也可以对从外界进入密封壳体的气流进行两次过滤且仅包括一个安装板，因此本实用新型实施例可以简化光源壳体、减小光源壳体的体积，进而适应激光光源小型化的需求。

本实用新型实施例提供的光源壳体包括：密封壳体、安装板、过滤网安装结构、第一过滤网以及第二过滤网；因为过滤网安装结构穿设于安装孔处且与安装孔的孔壁贴合，过滤网安装结构形成两端具有开口的容置腔，第一过滤网沿容置腔的腔壁设置于第一端开口和第二端开口之间，所以由过滤网安装结构进入密封壳体的气流首先需要经过第一过滤网的过滤，其次第二过滤网设置于安装板上且对从外界流至容置腔的第二端开口的气流进行过滤，所以进入过滤网安装结构的外界气流还需要经过第二过滤网的过滤；相比于现有技术中可以对气流进行两次过滤且包括第一隔板、安装板、第二隔板以及盖板的光源壳体，本实用新型实施例提供的光源壳体也可以对从外界进入密封壳体的气流进行两次过滤且仅包括一个安装板，因此本实用新型实施例 可以简化光源壳体、减小光源壳体的体积，进而适应激光光源小型化的需求。

需要说明的是，上述实施例中的气流通道具体可以通过两种方式实现。第一：设置泄气孔211与过滤网安装结构23形成容置腔的第二端开口232正对，气流通道由容置腔的第二端开口232内壁和泄气孔211内壁形成。第二：泄气孔211与过滤网安装结构23形成容置腔的第二端开口232正对，而是在安装板22与密封壳体21之间设置缝隙作为气流通道。上述第二种实现方式还可以进一步增加气流进入或流出密封壳体的路径长度，进而进一步避免灰尘进入密封壳体内部，因此优选使用第二种实现方式来形成气流通道。

参照图2所示，上述第二种实现方式具体可以为：

密封壳体21的上设置有下沉槽100，泄气孔211设置于下沉槽100内部；气流通道为所述密封壳体21与所述安装板22间的缝隙。还需要说明的是，图2中以密封壳体21的一个面上设置有下沉槽100为例进行说明，但本实用新型实施例并不限定于此，在实际制造时本领域技术人员可以根据实际需求在密封壳体21的多个面上均设置下沉槽100以及上述安装板22等结构。

进一步的，参照图3所示，所述安装板还包括围设在所述安装孔四周的挡墙222；所述挡墙222形成过滤网固定结构223，所述第二过滤网24固定于所述过滤网固定结构处223。

此外，若挡墙222的高度b小于或等于过滤网安装结构24凸出安装板22的高度a则，第一过滤网23安装于挡墙222形成的过滤网安装结构223后会与过滤网安装结构24突出部分接触，所以可能损坏第二过滤网24；此外，若过滤网安装结构24凸出安装板22的高度过大，还可能会影响第一过滤网的安装，因此优选的使挡墙222的高度b大于过滤网安装结构24凸出安装板22的高度a。

可选的，参照图4所示，安装板22与密封壳体21的接触面之间还设置有弹性垫圈40。

通常安装板22和密封壳体21为钣金件，通常其加工公差较大，因此安装板22与密封壳体21的接触面之间可能存在缝隙，而灰尘会跟随气流由安装板22与密封壳体21的接触面之间的缝隙进入光源壳 体内部，导致上述光源壳体无法有效避免灰尘对光源的影响，本实用新型实施例中进一步在安装板22与密封壳体21的接触面之间增加弹性垫圈40，所以本实用新型实施例可以消除加工公差带来的缝隙，进而有效避免灰尘进入光源内部。此外，优选的，弹性垫圈40由橡胶材料制作形成。

示例性的，参照图5所示，安装板22上还设置有压爪224，压爪224上具有通孔225，密封壳体21与通孔225对应的位置设置有螺纹孔212，安装板22通过与螺纹孔212相适应的螺钉固定于密封壳体21上。

首先，通过上述结构对安装板22以及密封壳体21进行固定操作简单易行，有利于光源壳体的生产。其次，通过上述结构对安装板22以及密封壳体21进行固定可以简化在对内部光源进行维修、保养等需要打开光源壳体时的操作。外次，当密封壳体21与安装板22接触面之间设置有弹性垫圈40时，可以通过螺钉压缩使密封壳体21与安装板22的接触更加紧密。

此外，在上述实施例中的压爪224上还可以设置定位孔，密封壳体21与定位孔对应的位置还设置定位柱，进而在安装板22与密封壳体221安装时准确的对安装板22的位置进行定位。

参照图6所示，图6为上述实施例提供的光源壳体组装完成后的整体示意图。其中，光源壳体包括：密封壳体21、弹性垫圈(图中未示出)、安装板22、过滤网安装结构23(图中未示出)、第一过滤网(图中未示出)第二过滤网24；安装板22上设置有压爪224，压爪224上具有通孔225(图中未示出)，密封壳体21与通孔225对应的位置设置有螺纹孔212(图中未示出)，安装板22通过与螺纹孔212相适应的螺钉固定于密封壳体21上。

可选的，第一过滤网由超低透过率空气过滤材料(英文全称：Ultra Low Penetration Air Filter，简称：ULPA)制作形成；第二过滤网由膨体聚四氟乙烯材料(英文全称：expended polytetrafluoroethylene，简称e-PTFE或者expanded PTFE)制作形成。

ULPA又称为超高效空气过滤器，其特点是对0.1-0.2μm的微粒、烟雾和微生物等尘埃粒子的过滤效率达到99.999％以上，对0.3微米以上的微粒子的过滤效率达到99.9999％以上。示例性的，ULPA过滤网可以用超细玻璃纤维滤料制作形成，外框可选用夹层木板、镀锌铜板、不锈钢板及铝合金板，通过聚氨酯胶紧密粘接。使用ULPA形成过滤网具有质量轻、透气量大，集尘率高达99.95-99.999％，且耐碱，耐高温等优点。

expanded PTFE材料是一种新型的高分子材料，由聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成，具有防水透气的特性。

上述实施例中通过超低透过率空气过滤材料制作形成第一过滤网且通过膨体聚四氟乙烯材料制作形成第二过滤网，所以上述实施例中的光源壳体不但可以防止灰尘进入密封壳体内部，而且还可以防止水滴、水雾等进入密封壳体内部。

可选的，在此基础上本领域技术人员也可以通过膨体聚四氟乙烯材料制作形成第一过滤网并通过超低透过率空气过滤材料制作形成第一过滤网，即第一过滤网由膨体聚四氟乙烯材料制作形成；第二过滤网由超低透过率空气过滤材料制作形成。

本实用新型再一实施例提供一种激光光源，该激光光源包括：激光器件和上述任一实施例提供的光源壳体。

其中，激光器件位于光源壳体的密封壳体内部。

激光器件包括：依次连接的激光阵列、光束整形模组、荧光转换模组以及滤色输出模组。

具体的，参照图7所示，激光器件通常包括：激光阵列71、光束整形模组72、荧光转换模组73以及滤色输出模组74；激光阵列71包括多个激光器711，图7中以包括两个激光器为例进行说明，通常激光器由激光二极管阵列组成。光束整形模组72由多个光学镜片组成，示例性的，光束整形模组可以包括反光镜721、凸透镜722、凹透镜723等光学镜片；荧光转换模组73包括：二向色镜731、荧光轮732以及蓝光中继回路构成；滤色输出模组64通常由滤色轮741形成。光线在激光光源内部的传播过程为：首先光线由激光阵列产生射入光束整形 模组，然后经过光束整形模组的整合后进入荧光转换模组，在荧光装换模组内激发荧光轮上的荧光轮发光，最后荧光轮发出的光线经过滤色轮滤色后成为激光光源的出射光线。图7中带箭头的线条代表激光光源工作时内部的光线，箭头代表光线的方向。上述实施例中的激光器件仅为本实用新型的实施例的一种实现方式，并不能作为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例提供的激光光源的光源壳体包括：密封壳体、安装板、过滤网安装结构、第一过滤网以及第二过滤网；因为过滤网安装结构穿设于安装孔处且与安装孔的孔壁贴合，过滤网安装结构形成两端具有开口的容置腔，第一过滤网沿容置腔的腔壁设置于第一端开口和第二端开口之间，所以由过滤网安装结构进入密封壳体的气流首先需要经过第一过滤网的过滤，其次第二过滤网设置于安装板上且对从外界流至容置腔的第二端开口的气流进行过滤，所以进入过滤网安装结构的外界气流还需要经过第二过滤网的过滤；相比于现有技术中可以对气流进行两次过滤且包括第一隔板、安装板、第二隔板以及盖板的光源壳体，本实用新型实施例提供的光源壳体也可以对从外界进入密封壳体的气流进行两次过滤且仅包括一个安装板，因此本实用新型实施例可以简化光源壳体、减小光源壳体的体积，进而适应激光光源小型化的需求。

本实用新型实施例提供一种激光投影显示装置，该激光投影显示装置包括上述实施例提供的激光光源。示例性的该显示装置可以为激光电视、投影仪等。在此本文不限定显示装置的具体形式，只要包括上述实施例中的激光光源即可。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。