光源装置以及光源系统的制作方法

allin2024-07-03  94



1.本技术涉及制造技术领域,特别是涉及一种光源装置以及光源系统。


背景技术:

2.目前,白光光源模组多采用to激光器件加荧光粉片结合的结构方式,两者之间还有其他光学元件,请参阅图1,图1是to激光器件的白光光源结构装置。
3.通常,其他光学元件包括非球面透镜、散射片以及收光透镜等,为提升激光激发荧光粉片产生白光的效果,往往在光学系统的光轴方向采用串联组合排布相关元件,并通过收光透镜汇聚激光光速,这种轴向串联布置的形式对空间的利用率低,轴向尺寸大,导致其整体结构装置的外形尺寸较大。
4.在使用电线对光学元件进行电气连接时,由于在与外部电极进行连接时通常与pin针的端面以下的周面进行连接,容易进一步增加光源模组的厚度,使得光源模组的厚度尺寸更大。


技术实现要素:

5.本技术实施例的第一方面提供了一种光源装置,该光源装置包括:管壳,内部形成有容纳空间;光源组件,设置于容纳空间内;和电极,包括导电构件,导电构件贯穿管壳的壳壁,且导电构件的第一端电性连接第一导电区,导电构件的第二端电性连接第二导电区,第一导电区与光源组件电性连接,并平行于壳壁的内壁面布置,第二导电区平行于壳壁的外壁面布置。
6.本技术实施例的第二方面提供了一种光源系统,该光源系统至少包括如第一方面所述的光源装置。
7.本技术的有益效果是:该光源装置通过导电构件的第一端电性连接第一导电区,导电构件的第二端电性连接第二导电区,第一导电区与光源组件电性连接,并平行于壳壁的内壁面布置,第二导电区平行于壳壁的外壁面布置,能够使得光源组件通过第一导电区和第二导电区平行设置于壳壁的壁面布置,从而将光源组件避免与周面连接而直接与端面连接,进而减小光源装置对应的壳体厚度。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,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。
9.图1是本技术to激光器件的白光光源结构装置示意图;
10.图2是本技术提供一白激光光源装置的俯视结构示意图;
11.图3是本技术提供一白激光光源装置的剖面结构示意图;
12.图4是本技术提供一白激光光源装置的爆炸示意图;
13.图5是本技术提供一热沉在图4光源装置的位置及其外形图;
14.图6是本技术提供管壳的正反两面结构装置示意图;
15.图7是本技术提供另一白激光光源装置的俯视结构示意图;
16.图8是本技术提供另一白激光光源装置的剖面结构示意图;
17.图9是本技术提供另一白激光光源装置的爆炸示意图;
18.图10是本技术提供一热沉在图9光源装置的位置及其外形图;
19.图11是本技术提供另一管壳的正反两面结构装置示意图。
具体实施方式
20.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
21.应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
22.还应当理解,在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
23.还应当进一步理解,在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
24.如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0025]
从图1中可知,to激光器件的白光光源结构装置包含:模组外壳101,to激光器件102,荧光粉片103,透镜支架104,非球面透镜105,散射片106和收光透镜107。
[0026]
在to激光器件102通电,激光光束通过非球面透镜105和散射片106,到达荧光粉片103,激发荧光粉产生白光,最后通过收光透镜107汇聚白光光束出去。这种在光学系统的光轴方向采用串联组合排布相关元件,而非球面透镜105、散射片106以及收光透镜107本身占据空间较大,导致其整体结构装置的外形尺寸较大。
[0027]
并且,从图1所示可知,模组外壳101具备一定厚度的壳壁,通过pin针穿设模组外壳101的壳壁将外部导电元件与to激光器件102进行电连接,其电连接不仅通过pin针的端面,还用到pin针的周面,其中,pin针伸出模组外壳101的壳壁并进行延伸,如此,增加了to激光器件的尺寸。
[0028]
为了说明本技术的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明本技术提供一种光源装置,请参阅图2-6,图2是本技术提供一白激光光源装置的俯视结构示意图;图3是本技术提供一白激光光源装置的剖面结构示意图;图4是本技术提供一白激光光源装置的爆炸
示意图;图5是本技术提供一热沉在图4光源装置的位置及其外形图;图6是本技术提供管壳的正反两面结构装置示意图。
[0029]
该光源装置包括:管壳201、光源组件和电极(201-1、201-2、201-3和201-4)。其中,管壳201,内部形成有容纳空间;光源组件,设置于容纳空间内;和电极(201-1、201-2、201-3和201-4),包括导电构件(图未示)。
[0030]
具体地,导电构件贯穿管壳201的壳壁,且导电构件的第一端电性连接第一导电区201-1,导电构件的第二端电性连接第二导电区201-3,第一导电区201-1与光源组件电性连接,并平行于壳壁的内壁面布置,第二导电区201-3平行于壳壁的外壁面布置,其中,平行意味着两者之间的可以有一定的间距。
[0031]
因此,本技术的光源装置通过导电构件的第一端电性连接第一导电区201-1,导电构件的第二端电性连接第二导电区201-3,第一导电区201-1与光源组件电性连接,并平行于壳壁的内壁面布置,第二导电区201-3平行于壳壁的外壁面布置,能够使得光源组件通过第一导电区201-1和第二导电区201-3平行设置于壳壁的壁面布置,从而将光源组件避免与周面连接而直接与端面连接,进而减小光源装置对应的壳体厚度。
[0032]
更进一步地,第一导电区201-1与壳壁的内壁面基本齐平,和/或,第二导电区201-3与壳壁的外壁面基本齐平。
[0033]
具体地,可以设置第一导电区201-1与壳壁的内壁面之间的距离基本处于同一水平面上,和/或,第二导电区201-3与壳壁的外壁面处于同一水平面上。另外,也可以将第一导电区201-1贴设于壳壁的内壁面,和/或,将第二导电区201-3贴设于壳壁的外壁面,当然,也可以有其他设置方式,保持基本齐平即可,此处不作限定。
[0034]
其中,该光源装置还包括金线208,而光源组件与第一导电区201-1可以通过金线208电性连接。
[0035]
更进一步地,导电构件的第一端电性连接第一导电片,第一导电区201-1为第一导电片背离导电构件一侧的端面;导电构件的第二端电性连接第二导电片,第二导电区201-3为第二导电片背离导电构件一侧的端面。
[0036]
其中,导电构件为在壳壁中形成的金属化过孔。具体地,金属化过孔贯穿管壳201的壳壁,且金属化过孔的第一端电性连接第一导电区201-1,金属化过孔的第二端电性连接第二导电区201-3。
[0037]
具体地,导电构件可以为一体化构件,其中,第一导电区201-1形成于导电构件的第一端的端面,第二导电区201-3形成于导电构件的第二端的端面。
[0038]
其中,第二导电区201-3的面积大于第一导电区201-1的面积。
[0039]
更进一步地,如图6所示,导电构件与第二导电区201-3均具有多个,且多个导电构件与多个第二导电区201-3一一对应,其中,多个第二导电区201-3分别通过对应的导电构件连接同一个第一导电区201-1。
[0040]
更进一步地,如图2所示,光源组件包括:激光芯片202、聚光透镜203、波长转换元件206以及光引导元件205。
[0041]
其中,激光芯片202,电耦接于第一导电区201-1,用于出射激发光;聚光透镜203,用于会聚激发光;波长转换元件206,接收激发光,并将至少部分激发光转换为受激光;和光引导元件205,设置在聚光透镜203与波长转换元件206之间的光路上,用于改变会聚后的激
发光的行进方向,并将激发光引导至波长转换元件206。
[0042]
具体地,聚光透镜203可以为球面聚光透镜。其中,聚光透镜203可以将激光芯片202产生的激光光束汇聚,然后再经过光引导元件205,入射到波长转换元件206产生白光,白光可以通过密封盖板209外的收光透镜(图未示)汇聚光束出去。
[0043]
其中,波长转换元件206可以为荧光粉片,光引导元件205可以为反射镜。具体地,荧光粉片设置于容纳空间内的底部表面,反射镜承接激光光束的一面设有反射镜面,而反射镜面与容纳空间的底部表面成锐角,可以改变承接的激光光束的反射角度,将激光光束反射至荧光粉片上。
[0044]
更进一步地,光源组件还包括:偏振旋转元件204,设置在聚光透镜203与光引导元件205之间的光路上,以用于旋转激发光的偏振方向。具体地,偏振旋转元件204可以为半波片,半波片设置于聚光透镜和荧光粉之间,用于旋转激光光束的偏振方向。
[0045]
更进一步地,壳壁面向容纳空间的一侧开设安装槽,安装槽内至少安装激光芯片202与波长转换元件206。
[0046]
更进一步地,该光源组件作为第一光源组件;该光源装置还包括第二光源组件,第二光源组件可以与第一光源组件交叉设置,共用荧光粉片。在本示例中,采用多个光源组件共用一个荧光粉片的结构形式,可以提高容纳空间的利用率,并且能明显提高出射的光源光的亮度。
[0047]
具体地,第一光源组件包括第一激光芯片2021、第一聚光透镜2031、第一半波片2041以及第一反射镜2051;第一激光芯片2021、第一聚光透镜2031、第一半波片2041以及第一反射镜2051依次设置于第一光源组件的一光线行程上,均设于安装槽内。
[0048]
具体地,第一聚光透镜2031,用于汇聚第一激光光束;第一半波片2041,设置于第一聚光透镜2031与第一反射镜2051之间,用于对汇聚后的第一激光光束的偏振方向进行偏转。
[0049]
如图3所示,光引导元件205设置在安装槽范围外的壳壁的内壁面上。具体地,光引导元件205包括第一反射镜2051,其中,第一反射镜2051,设有第一反射镜面,第一反射镜面与容纳空间的底部表面成第一锐角,用于反射第一激光光束至荧光粉片206上,其中第一锐角可以为30度、45度或者60度等;其中,荧光粉片206设置于容纳空间的底部表面。
[0050]
更进一步地,第二光源组件包括第二激光芯片2022、第二聚光透镜2032、第二半波片2042以及第二反射镜2052;其中,第二激光芯片2022、第二聚光透镜2032、第二半波片2042以及第二反射镜2052依次设置于第二光源组件的另一光线行程上。
[0051]
第二聚光透镜2032,用于汇聚第二激光光束。第二半波片2042,设置于第二聚光透镜2032与第二反射镜2052之间,用于对汇聚后的第二激光光束进行偏转。
[0052]
此外,光引导元件205还包括第二反射镜2052,其中,第二反射镜2052设有第二反射镜面,第二反射镜面与容纳空间的底部表面成第二锐角,用于反射第二激光光束至荧光粉片206上,其中第二锐角可以为30度、45度或者60度等,可以与第一锐角一样,也可以不一样,具体不做限定。
[0053]
因此,该光源装置一方面通过共用一个荧光粉片而使第一光源组件和第二光源组件相交设置,从而提升光源组件的结构紧凑,进而缩小光源装置的整体尺寸;另一方面该光源装置通过在同一容纳空间内设置两个光源组件,第一光源组件产生第一激发光,第二光
源组件产生第二激发光,第一激光管和第二激发管共同作用在荧光粉片上,并激发荧光粉片产生受激光,部分未被转换的第一激发光和/或第二激发光与受激光混合形成白光并被投射出去,由此,相比于单个光源组件,多个光源组件同时激发荧光粉片的结构形式,其投射出去的白光的亮度得到显著提高。
[0054]
更近一步地,壳体201可以为smd壳体,例如氮化铝陶瓷管壳,如图6所示,它的正面两处电极201-1和201-2通过金线208连接激光芯片202的两处电极,而反面的两处电极201-3和201-4分别是跟201-1和201-2导通的,这样就可以形成一种外形结构尺寸较小的smd的结构装置。
[0055]
更进一步地,安装槽为通槽,且壳壁的外壁面上设置有散热板,散热板盖合通槽,其中散热板可以为铜板。其中,激光芯片202与散热板之间通过热沉207热耦合。
[0056]
具体地,如图5所示,激光芯片202设置于热沉207之上,而热沉207设置于容纳空间的一角,并与管壳201接触,并与第一激光芯片2021以及第二激光芯片2022接触,可以用于对第一激光芯片2021进行散热并对第二激光芯片2022进行散热,其中,热沉207可以是铜材料的结构,也可以是其他具有传热性能的材料。
[0057]
此外,管壳201包括主体(图未标)与盖板209,主体内形成容纳空间,且容纳空间在主体的顶面形成开口,盖板209盖合于开口处,以使形成密封的容纳空间,增强该光源装置防尘防水功能。
[0058]
更进一步地,请参阅图7-10,图7是本技术提供另一白激光光源装置的俯视结构示意图;图8是本技术提供另一白激光光源装置的剖视结构示意图;图9是本技术提供另一白激光光源装置的爆炸示意图,图10是本技术提供一热沉在图9光源装置的位置及其外形图,图11是本技术提供另一管壳的正反两面结构装置示意图。
[0059]
该光源装置包括管壳301、光源组件和电极(301-1、301-2和301-3)。其中,管壳301,内部形成有容纳空间;如图11所示,光源组件,设置于容纳空间内;和电极(301-1、301-2和301-3),包括导电构件(图未示)。
[0060]
具体地,导电构件贯穿管壳301的壳壁,且导电构件的第一端电性连接第一导电区301-1,导电构件的第二端电性连接第二导电区301-3,第一导电区301-1与光源组件电性连接,并平行于壳壁的内壁面布置,第二导电区301-3平行于壳壁的外壁面布置。
[0061]
壳体301可以是smd壳体,比如氮化铝陶瓷管壳,它的正面两处电极301-1和301-2通过金线308连接激光芯片302的两处电极,而301-3是铜材料结构的,它的作用是帮忙芯片通过焊接传热到散热平板上。
[0062]
如图7所示,光源装置包括管壳301以及光源组件,其中光源组件包括激光芯片302、聚光透镜303、半波片304、反射镜305以及荧光粉片306,激光芯片302通电产生激光光束,激光光速经聚光透镜303汇集,汇聚后的激光光速经半波片304偏转,经反射镜305反射激发荧光粉片306得到白光。
[0063]
该光源组件包括第一光源组件和第二光源组件,第二光源组件可以与第一光源组件交叉设置,共用荧光粉片306。在本示例中,采用多个光源组件共用一个荧光粉片的结构形式,可以提高容纳空间的利用率,并且能明显提高出射的光源光的亮度。
[0064]
具体地,第一光源组件包括第一激光芯片3021、第一聚光透镜3031、第一半波片3041以及第一反射镜3051;第一激光芯片3021、第一聚光透镜3031、第一半波片3041以及第
一反射镜3051依次设置于第一光源组件的一光线行程上,均设于安装槽内,其中壳体301的安装槽内包含有一体设计的凸台3011,用于安置第一反射镜3051。
[0065]
具体地,第一聚光透镜3031,用于汇聚第一激光光束;第一半波片3041,设置于第一聚光透镜3031与第一反射镜3051之间,用于对汇聚后的第一激光光束的偏振方向进行偏转,第一反射镜3051设有第一反射镜面,第一反射镜面与容纳空间的底部表面成第一锐角,用于反射第一激光光束至荧光粉片306上。
[0066]
第二光源组件包括第二激光芯片3022、第二聚光透镜3032、第二半波片3042以及第二反射镜3052;其凸台3011,还用于安置第二反射镜3052,其中,第二激光芯片3022、第二聚光透镜3032、第二半波片3042以及第二反射镜3052依次设置于第二光源组件的另一光线行程上。
[0067]
第二聚光透镜3032,用于汇聚第二激光光束。第二半波片3042,设置于第二聚光透镜3032与第二反射镜3052之间,用于对汇聚后的第二激光光束进行偏转。
[0068]
第二反射镜3052设有第二反射镜面,第二反射镜面与容纳空间的底部表面成第二锐角,用于反射第二激光光束至荧光粉片306上。
[0069]
更进一步地,如图8、图9和图10所示,热沉307设置于容纳空间的底部表面上,此外,热沉307上设有第一固定接触区3071以及第二固定接触区3072。第一固定接触区3071用于固定设置第一激光芯片3021,第二固定接触区3072用于固定设置第二激光芯片3022,用于将第一激光芯片3021以及第二激光芯片3022两者产生的热量均匀传导至管壳301,以进行散热。
[0070]
其中,热沉307可以是氮化铝材料的结构,也可以是其他具有传热性能的绝缘材料,它的作用就是把激光芯片302产生的热,均匀扩散开再传导到smd壳体散热。相对于上述方案,激光芯片302产生的热可以更快均匀扩散金属管壳来散热。
[0071]
光源装置还包括金线308,金线308用于将第一激光芯片3021和第二激光芯片3022,与管壳201的两处电电极分别进行电气性能连接。其中,激光连接的金线308也能确保激光芯片302与金属管壳301的正面两处电极连接导通。
[0072]
其中,热沉307上还设有第一连接区3073以及第二连接区3074,通过第一连接区3073,使用金线308将第一激光芯片3021的电极与管壳301的电极进行连接。并且通过第二连接区3074,使用金线308将第二激光芯片3022的电极与管壳301的电极进行连接。如此,通过第一连接区3073以及第二连接区3074的中间承接作用,可以避免金线308连接线路过长而产生触碰,同时因为凸台3011与热沉307抵触,热沉307也与管壳301抵触,能够保证对激光芯片302的散热作用。
[0073]
其中,金线308还用于将第一激光芯片3021的两处电极和第二激光芯片3022的两处电极进行电气性能连接。
[0074]
此外,本技术还提供一种光源系统,光源系统至少包括如上述提供的光源装置。
[0075]
因此,该光源装置是一种管壳封装结构,带有贴片式电极的光学模型,激光芯片302、聚光透镜303、反射镜305和荧光粉片306结合的光学系统封装在管壳301里面,通电激发产生白光。
[0076]
此外,本光源结构装置可应用于手电筒,后装车灯(工作灯,射灯,前雾灯等),光束灯,在满足光学性能的同时,把光学模组结构装置的外形尺寸做到更小,提供一种带smd封
装结构的白光光源,丰富公司的产品种类,极大地满足各种场合的需求。
[0077]
以上所述仅为本技术的部分实施例,并非因此限制本技术的保护范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征:
1.一种光源装置,其特征在于,包括:管壳,内部形成有容纳空间;光源组件,设置于所述容纳空间内;和电极,包括导电构件,所述导电构件贯穿所述管壳的壳壁,且所述导电构件的第一端电性连接第一导电区,所述导电构件的第二端电性连接第二导电区,所述第一导电区与所述光源组件电性连接,并平行于所述壳壁的内壁面布置,所述第二导电区平行于所述壳壁的外壁面布置。2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述第一导电区与所述壳壁的内壁面基本齐平,和/或,所述第二导电区与所述壳壁的外壁面基本齐平。3.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述光源组件与所述第一导电区通过金线电性连接。4.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述导电构件的第一端电性连接第一导电片,所述第一导电区为所述第一导电片背离所述导电构件一侧的端面;所述导电构件的第二端电性连接第二导电片,所述第二导电区为所述第二导电片背离所述导电构件一侧的端面。5.根据权利要求4所述的光源装置,其特征在于,所述导电构件为在所述壳壁中形成的金属化过孔。6.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述导电构件为一体化构件,其中,所述第一导电区形成于所述导电构件的第一端的端面,所述第二导电区形成于所述导电构件的第二端的端面。7.根据权利要求6所述的光源装置,其特征在于,所述第二导电区的面积大于所述第一导电区的面积。8.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述导电构件与所述第二导电区均具有多个,且多个所述导电构件与多个所述第二导电区一一对应,其中,多个所述第二导电区分别通过对应的所述导电构件连接同一个所述第一导电区。9.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,所述光源组件包括:激光芯片,电耦接于所述第一导电区,用于出射激发光;聚光透镜,用于会聚所述激发光;波长转换元件,接收所述激发光,并将至少部分所述激发光转换为受激光;和光引导元件,设置在所述聚光透镜与所述波长转换元件之间的光路上,用于改变会聚后的所述激发光的行进方向,并将所述激发光引导至所述波长转换元件。10.根据权利要求9所述的光源装置,其特征在于,所述壳壁面向所述容纳空间的一侧开设安装槽,所述安装槽内至少安装所述激光芯片与所述波长转换元件。11.根据权利要求10所述的光源装置,其特征在于,所述安装槽为通槽,且所述壳壁的外壁面上设置有散热板,所述散热板盖合所述通槽。12.根据权利要求11所述的光源装置,其特征在于,所述激光芯片与所述散热板之间通过热沉热耦合。13.根据权利要求10所述的光源装置,其特征在于,所述光引导元件设置在所述安装槽范围外的所述壳壁的内壁面上。
14.根据权利要求9所述的光源装置,其特征在于,所述光源组件还包括:偏振旋转元件,设置在所述聚光透镜与所述光引导元件之间的光路上,以用于旋转所述激发光的偏振方向。15.一种光源系统,其特征在于,包括如权利要求1至14中任一项所述的光源装置。

技术总结
本申请公开了一种光源装置以及光源系统,该光源装置包括:管壳,内部形成有容纳空间;光源组件,设于容纳空间内;和电极,包括导电构件,所述导电构件贯穿所述管壳的壳壁,且所述导电构件的第一端电性连接第一导电区,所述导电构件的第二端电性连接第二导电区,所述第一导电区与所述光源组件电性连接,并平行于所述壳壁的内壁面布置,所述第二导电区平行于所述壳壁的外壁面布置。通过上述方式,本申请能够通过将导电连接件贴设于管壳外表面,能够减小光源装置对应的壳体厚度。光源装置对应的壳体厚度。光源装置对应的壳体厚度。


技术研发人员:陈永壮 陈彬 邱晗亮
受保护的技术使用者:深圳市绎立锐光科技开发有限公司
技术研发日:2021.11.30
技术公布日:2022/7/5
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-15051.html

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