定位结构件和光源装置的制作方法

1.本技术属于投影设备技术领域，更具体地，涉及一种定位结构件和光源装置。


背景技术：

2.在投影系统中，发光元件通过匀光器件出射均匀光束，均匀光束出射至ltps(low temperature poly-silicon，低温多晶硅)-lcd中，经ltps-lcd调制后产生调制光，然后经镜头组件进行投射。
3.采用基于光学扩展量守恒的匀光器件，可以将发光元件出射的光束进行收集并能够以非成像的方式出射到调制器件上，不仅可以满足对入射光源光学扩展量较小的要求，从技术层面也解决了因为ltps-lcd面板尺寸大而不能被应用到投影架构中的问题。同时，还可以减少光源模块到显示模块的元件数量及距离，有利于缩小照明系统的体积。
4.然而，现有匀光器件的固定结构存在诸多问题。由于匀光器件的锥形口距离发光元件中光源芯片表面荧光粉层的距离越近，其收集郎伯光的效率越高。由于受限于发光元件的封装工艺，使得发光元件中的导电金线会略高于荧光粉层。匀光器件与发光元件进行固定时，如果匀光器件的锥形口与发光元件的荧光粉层距离过近，可能会触碰到导电金线，使得发光元件出现短路进而失效。为了避免匀光器件的锥形口与导电金线接触，通常需要加大匀光器件的锥形口与发光元件表面的荧光粉层之间的距离，但是又会导致郎伯光的收集效率下降。从而导致现有的匀光器件与发光元件的对位难度较高。


技术实现要素：

5.本技术的目的包括，例如，提供了一种定位结构件和光源装置，以改善至少部分上述问题。
6.本技术的实施例可以这样实现：
7.第一方面，提供一种定位结构件，用于对锥形匀光器件和发光器件进行定位，包括定位本体，定位本体沿第一方向开设有贯通孔，贯通孔包括沿第一方向设置的第一孔段和第二孔段。定位本体的底壁包括第一面，第一面用于和发光器件连接。第一孔段的内侧壁包括第二面，第二面为与锥形匀光器件的外侧壁相适配的锥面。第一面和第二面之间包括第三面，第三面围合成第二孔段。
8.进一步地，锥形匀光器件包括具有锥度的外侧壁，第一孔段为锥形方孔，第二面为锥形方孔的内侧面，第二面与贯通孔的中心轴线之间的夹角为倾斜角，倾斜角与锥形匀光器件外侧壁与其中心轴线之间的夹角相同。
9.进一步地，锥形匀光器件包括靠近于发光器件的锥形口，锥形口包括下表面和外边沿，锥形口的外边沿与第二孔段之间的距离为l，第二孔段的高度为h，第二面与贯通孔的中心轴线之间的夹角为α，则有：tanα＝l/h，以使锥形口的下表面与第一面平齐。
10.进一步地，第二孔段为方孔，第三面为方孔的内侧面。
11.进一步地，定位结构件还包括紧固件，定位本体的外侧壁凸设有连接部，连接部开
设有与紧固件相适配的连接孔，以使定位本体和发光器件通过紧固件固定连接。
12.进一步地，定位本体沿第一方向凸设有抵接部，抵接部用于和发光器件连接，且第一面位于抵接部背离定位本体的一侧。
13.进一步地，抵接部的内侧壁相对于第二孔段的内侧壁凹陷设置，以形成与发光器件的发光区域相适配的避让部。
14.进一步地，定位结构件还包括锁紧件，定位本体和/或抵接部的外侧壁凸设有锁紧部，锁紧部开设有与锁紧件相匹配的固定孔，以使定位本体和发光器件通过锁紧件固定连接。
15.进一步地，第一面和贯通孔的内表面均设置有反射层，用于对发光器件发出的光束进行反射。
16.第二方面，提供一种光源装置，包括匀光器件、发光器件以及定位结构件。匀光器件包括锥形口和具有锥度的外侧壁，发光器件包括基板，定位本体设置于发光器件的基板上，匀光器件设置于定位本体的贯通孔中，且第一面与基板的上表面抵接，第二面与匀光器件的外侧壁抵接，且使匀光器件的锥形口与第三面远离第二面的一侧平齐。
17.本技术实施例提供的定位结构件，通过在定位本体上沿第一方向开设贯通孔，且贯通孔包括沿第一方向设置的第一孔段和第二孔段。第一孔段的内侧壁设置有第二面，第二面为与锥形匀光器件的外侧壁相适配的锥面。定位本体的第一面用于和发光器件的基板连接。
18.该定位结构件可以通过胶合的方式将定位本体固定在锥形匀光器件的外侧，或者通过紧固件与发光器件同时固定在散热器上。安装方便，有利于提升安装效率。
19.定位本体通过第一孔段的锥面设计，可以较好的与锥形匀光器件的外侧壁相适配，可以降低锥形匀光器件与发光器件连接时的对位难度。在保证锥形匀光器件与发光器件表面金线不接触的情况下，尽可能的缩小锥形匀光器件的锥形口与发光器件之间的距离，从而在提高光的收集效率的同时，确保发光器件的可靠性。
20.该定位本体不仅可以保护发光器件，防止发光器件中的导电金线与锥形匀光器件的下表面接触而造成短路问题，又可以提高郎伯光的收集效率。简化了锥形匀光器件和发光器件装配时的对位工艺，提高装配效率，提高装配后系统的可靠性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
22.图1为本技术实施例提供的定位本体的剖视图；
23.图2为本技术实施例提供的定位本体与匀光器件和发光器件连接的结构示意图；
24.图3为图2中的局部结构放大图；
25.图4为本技术实施例提供的另一种定位本体与匀光器件和发光器件连接的结构示意图；
26.图5为图4中定位本体的剖视图；
27.图6为本技术实施例提供的又一定位本体的剖视图；
28.图7为图6所示的定位本体与匀光器件和发光器件连接的结构示意图；
29.图8为本技术实施例提供的第四种定位本体的剖视图；
30.图9为图8所示的定位本体与匀光器件和发光器件连接的结构示意图。
31.图标：001-第一方向；100-定位本体；101-贯通孔；103-第一孔段；105-第二孔段；110-第一面；113-第二面；116-第三面；120-连接部；122-连接孔；130-抵接部；150-紧固件；210-匀光器件；230-发光器件；231-基板；234-导电金线；236-定位块。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例中的特征可以相互结合。
34.投影显示系统通常包括照明模组、光机模组、镜头模组及投影屏幕等主要结构，光机模组中的空间光调制器通常是像素化的平面设备，每个像素可以通过透射或者反射的方式对入射照明光进行独立地调控，进而调控每个像素的光通量，以形成显示图像。
35.然而，针对ltps-lcd的光机投影架构，光源使用的是用作收集朗伯光的匀光器件，匀光器件可以为锥形结构且包括位于小端的锥形口。
36.通常，发光器件的结构可以包括两种形式：第一种，发光器件包括基板，基板上凸设有高出于导电金线的定位块，定位块的内径尺寸远大于匀光器件的锥形口尺寸，导致无法直接利用该定位块对匀光器件进行限位。第二种，发光器件包括基板，基板上凸设有导电金线和发光区域，该结构也无法对匀光器件进行限位。
37.在安装时，当匀光器件的锥形口距离发光器件表面的荧光粉层的距离越近，其收集效率越高。目前由于发光器件的封装工艺的限制，使得发光器件表面的导电金线会略高于荧光粉层。当匀光器件的锥形口与发光器件表面的荧光粉层距离过近时，锥形口可能会触碰到导电金线，进而导致发光器件因为短路而失效。若要提高匀光器件的锥形口与导电金线之间的安全性，需要增加两者之间的距离。但是，当匀光器件的锥形口与导电金线之间的距离增大，又会导致郎伯光的收集效率下降。
38.基于上述问题，本技术实施例提供了一种定位结构件。
39.该定位结构件用于对匀光器件和发光器件进行对位，以改善匀光器件的下表面与发光器件的荧光粉层之间距离过近或过远的问题，保证匀光器件与发光器件表面金线不接触的情况下，尽可能的缩小匀光器件的锥形口与发光器件之间的距离，从而在提高光的收集效率的同时，确保发光器件的可靠性。且该定位结构件安装方便，能够快速的完成对位安装，有利于提升安装效率。
40.当发光器件的基板上表面凸设有定位块时，该定位结构件可以包括定位本体。请参照图1，所示为本技术实施例提供的定位本体100的剖视图。
41.定位本体100为空心结构且沿第一方向001开设有贯通孔，该贯通孔可以包括沿轴线方向的第一孔段103和第二孔段105。
42.其中，第一孔段103用于和匀光器件210(如图2)相适配，以对匀光器件210沿第一方向001进行限位。第二孔段105用于控制匀光器件210的锥形口和发光器件230的导电金线234(如图2)之间的距离。该定位本体100可以与发光器件230连接，且能够对匀光器件210进行限位，不仅可以降低匀光器件210与发光器件230在安装时的对位难度，同时兼顾郎伯光的收集效率和发光器件230的安全性，避免导电金线234与匀光器件210碰触，进而发生短路的情况，还可以简化匀光器件210和发光器件230的装配工艺，进而提高装配效率。
43.具体地，定位本体100可以包括第一面110、第二面113及第三面116。其中，第一面110为定位本体100的底面，且用于和发光器件230的基板231接触。第二面113和第三面116为贯通孔的内侧面，且第二面113能够与匀光器件210的外侧壁接触，第三面116为竖直面且能够连接于第一面110和第二面113之间。
44.可选地，第二面113为第一孔段103的内侧壁，且第二面113为与匀光器件210的外侧壁相适配的锥面。第三面116为竖直面且能够围合成第二孔段105。
45.请参照图2，所示为匀光器件210和发光器件230通过本技术实施例提供的定位本体100进行连接的结构示意图。
46.安装时，定位本体100连接于发光器件230基板231上凸设的定位块236，匀光器件210插设于定位本体100的贯通孔中，以使第一孔段103与匀光器件210的外周壁配合，第二孔段105与匀光器件210的外周壁具有间隙，通过第一面110限制匀光器件210在沿第一方向001上相对于发光器件230的距离。
47.进一步地，第一孔段103可以为锥形方孔，第二面113为锥形方孔的内侧面，且第二面113用于和匀光器件210的外侧壁配合。通过控制锥形方孔的尺寸，可以确保在匀光器件210与定位本体100的第一孔段103贴合的情况下，使得匀光器件210的锥形口不凸出于定位本体100的第一面110或者与第一面110平齐。
48.其中，第二面113与贯通孔的中心轴线之间具有夹角，该夹角为倾斜角，且该倾斜角的大小与匀光器件210的外侧壁与其中心轴线之间的夹角相同。以使匀光器件210安装于定位本体100的贯通孔后，匀光器件210的外侧壁可以与第一孔段103的内侧壁贴合，从而实现对匀光器件210进行限位的目的。
49.由于发光器件230的基板231上凸设有定位块236，且定位块236的凸设高度高于导电金线234的高度；匀光器件210的锥形口靠近于发光器件230设置。
50.装配时，定位本体100的第一面110连接于发光器件230基板231上凸设的定位块236，匀光器件210具有锥形口的小端穿设于定位本体100的贯通孔。且当安装到位后，匀光器件210的外侧壁与定位本体100的第一孔段103内侧的第二面113抵接，第二孔段105内侧的第三面116与匀光器件210之间具有空隙。以使匀光器件210的锥形口尽量靠近于发光器件230的荧光粉层，且不会触碰到导电金线234，在提高郎伯光的收集效率的前提下保证发光器件230的安全性。
51.具体地，请参照图3，所示为图2中的局部放大示意图。
52.锥形口可以包括靠近于发光器件230的下表面和外边沿。锥形口的外边沿与定位本体100的第二孔段105之间的距离为l，第二孔段105的高度为h，第一孔段103内侧壁的第二面113与贯通孔的中心轴线之间具有夹角，且夹角为α。
53.当匀光器件210的外侧壁的倾斜角度与第一孔段103的内侧壁的倾斜角度相同时，
则有：tanα＝l/h。
54.且当定位本体100与匀光器件210之间的尺寸关系满足上述的公式时，匀光器件210的外侧壁能够与定位本体100的第二面113紧密贴合，且匀光器件210的锥形口的下表面与定位本体100的第一面110平齐。从而可以实现匀光器件210与发光器件230的导电金线234不接触的情况下，尽可能的缩小锥形口的下表面与导电金线234之间的距离，同时兼顾发光器件230的安全性、连接可靠性及郎伯光的收集效率。
55.可选地，请继续参照图2，与第一孔段103相对应的，第二孔段105可以为矩形方孔，第三面116为方孔的内侧面。第一面110与发光器件230基板231上凸设的定位块236连接，且第一面110的内孔尺寸小于定位块236的内孔尺寸，第一面110的外侧尺寸大于定位块236的外侧尺寸。
56.可选地，本技术实施例提供的定位本体100的下表面和内侧面可以分别进行表面高反处理，以提高定位本体100的表面对发光器件230出射的光束的反射率，降低其对光束的吸收率。换言之，在本技术提供的定位本体100中，在定位本体100的第一面110、第二面113和第三面116上均设置有反射层，或者分别对定位本体100的第一面110、第二面113及第三面116进行表面高反处理。通过设置的反射层对发光器件230发出的光束进行反射，以减少发光器件230与匀光器件210之间漏出的杂散光，有利于降低定位结构件在吸收光后的发热量，并且提高匀光器件210的收光效率。
57.该定位本体100的结构简单，不仅可以方便对匀光器件210和发光器件230进行对位，有利于快速的装配匀光器件210和发光器件230，还可以确保匀光器件210的下表面不与导电金线234接触造成发光器件230短路的前提下，提高郎伯光的收集效率。
58.该定位本体100可以通过胶合方式与匀光器件210的外侧壁进行粘接固定。即在定位本体100的第一孔段103与匀光器件210的外侧壁之间通过点胶工艺进行粘接。在可选地其他实施例中，定位本体100还可以采用紧固件150与发光器件230一起固定在投影系统的散热器上。
59.在可选地另一实施方式中，该定位本体100可以采用其他方式，代替与匀光器件210采用胶合方式进行连接。例如，定位本体100可以通过紧固件150与发光器件230连接。
60.请参照图4，定位本体100通过紧固件150与发光器件230进行连接，通过紧固件150将发光器件230和定位本体100固定在散热器上。
61.该定位结构件可以包括定位本体100和紧固件150。定位本体100分别与匀光器件210和发光器件230配合，紧固件150穿设于定位本体100后与发光器件230作为整体固定在散热器上。
62.请参照图5，所示为本技术另一实施例提供的定位本体100的结构示意图。
63.具体地，定位本体100的外侧壁还可以凸设有连接部120，连接部120与发光器件230通过紧固件150进行连接。其中，定位本体100和匀光器件210配合，且对匀光器件210沿第一方向001进行限位。连接部120凸设于定位本体100的外侧壁，且用于和紧固件150配合，以使紧固件150穿设于连接部120后将发光器件230固定在散热器上。
64.可选地，连接部120为法兰状结构，连接部120的厚度小于定位本体100的厚度，以满足连接强度即可。
65.可选地，连接部120的下表面与定位本体100的第一面110共面。
66.为了方便紧固件150通过连接部120与发光器件230连接，可选地，连接部120上沿第一方向001开设有连接孔122，且连接孔122可以为通孔，通孔的大小应与紧固件150相适配。
67.为了使得紧固件150能够依次穿设于连接孔122和发光器件230的紧固通孔与散热器连接固定。可选地，连接部120上开设的连接孔122可以与发光器件230的紧固通孔相对应，紧固件150可以为紧固螺栓，安装时，紧固螺栓可以依次穿设于连接部120的连接孔122和发光器件230基板231上的紧固通孔后固定在散热器上。
68.上述结构的定位结构件是针对具有定位块236的发光器件230。针对目前市场中，没有定位块236的发光器件230，即发光器件230基板231的上表面没有凸设有定位块236。在该结构下，定位结构件可以包括定位本体100。
69.请参照图6，所示为本技术实施例提供的定位本体100另一结构的结构示意图。
70.该定位本体100沿第一方向001还可以凸设有抵接部130。抵接部130连接于定位本体100的远离第一孔段103的一侧，且抵接部130用于和发光器件230的基板231连接。定位本体100用于对匀光器件210进行限位，在定位本体100和抵接部130的连接位置处可以形成限位平面。
71.具体地，与发光器件230连接的第一面110位于抵接部130背离定位本体100的一侧，抵接部130的内侧壁相对于第二孔段105的内侧壁凹陷设置，以形成与发光器件230相适配的避让部。
72.可选地，抵接部130的内孔尺寸大于发光器件230的导电金线234和发光区域的尺寸，以通过避让部对发光器件230的发光区域进行让位，以使发光器件230的光束可以顺利进入匀光器件210的锥形口。
73.通过控制抵接部130的高度，以使抵接部130的高度尺寸略大于导电金线234的高度尺寸。如图7，所示为该定位本体100与匀光器件210、发光器件230固定连接的结构示意图。
74.定位本体100设置于发光器件230的基板231上，且抵接部130与基板231抵接，抵接部130与定位本体100之间形成于发光区域相匹配的避让空间。匀光器件210插设于定位本体100的贯通孔，且使得匀光器件210的锥形口不凸出于第二孔段105的下表面，或者与第二孔段105的下表面平齐。
75.需要注意的是，该结构的定位本体100是透过胶合方式与匀光器件210固定连接。当发光器件230的基板231上没有凸设有定位块236时，且定位本体100是通过紧固件150和发光器件230一起固定于散热器上，则定位本体100的外侧壁还凸设有连接部120。
76.请参照图8，所示为本技术实施例提供的定位本体100又一结构的结构示意图。
77.该定位本体100在上述图6所示实施例的基础上，在定位本体100的外侧壁还可以凸设有连接部120。即定位本体100的外侧壁凸设连接部120，定位本体100沿第一方向001凸设抵接部130。通过连接部120与发光器件230作为整体连接在散热器上，通过抵接部130抵接于发光器件230的基板231上。
78.其中，连接部120为法兰状结构，连接部120的厚度小于定位本体100的厚度，在满足结构强度的基础上减小重量。连接部120上沿第一方向001开设有与发光器件230的紧固通孔相适配的连接孔122，以使紧固件150能够依次穿设于连接孔122和紧固通孔后与散热
器连接。
79.可选地，连接部120可以设置于定位本体100和/或抵接部130的外侧壁，抵接部130的高度应大于发光器件230的导电金线234的高度。
80.具体地，请参照图9，所示为匀光器件210和发光器件230通过该结构的定位结构件进行连接的剖视图。
81.该定位结构件可以包括定位本体100和紧固件150，定位本体100的外侧壁凸设连接部120，定位本体100的底壁凸设抵接部130。抵接部130用于和发光器件230的基板231连接，抵接部130和定位本体100的连接位置处可以形成限位平面。且抵接部130的内侧壁相对于第二孔段105的内侧壁凹陷设置，以形成与发光器件230的发光区域相适配的避让部。
82.连接时，紧固件150可以依次穿设于连接部120上的连接孔122和发光器件230的基板231上的紧固通孔，和发光器件230作为整体连接在散热器上。
83.本技术实施例提供的上述定位结构件，可以通过胶合的方式将定位本体100固定在匀光器件210的外侧，或者通过紧固件150与发光器件230同时固定在散热器上。通过定位本体100可以较好的降低匀光器件210与发光器件230连接时的对位难度，不仅可以保护发光器件230，防止导电金线234与匀光器件210的下表面接触造成短路问题，还可以极大限度的降低匀光器件210的下表面与发光器件230的荧光粉层之间的距离，有利于提高郎伯光的收集效率。简化了匀光器件210和发光器件230装配时的对位工艺，提高装配效率和装配后系统的可靠性。另外，通过对定位本体100的下表面和内侧面进行高反处理，通过设置反射层，可以有效防止杂散光外漏，提高匀光器件210的收集效率。
84.本技术实施例还提供了一种光源装置。
85.请继续参照图2，该光源装置可以包括匀光器件210、发光器件230以及上述实施例提供的定位结构件。
86.其中，匀光器件210为一端大一端小的棱锥结构，匀光器件210的小端可以包括锥形口，且匀光器件210的外侧壁具有锥度。
87.发光器件230可以包括两种结构，第一种结构，如图2，发光器件230可以包括基板231，基板231的上表面设置有发光区域和导电金线234，导电金线234凸出于基板231，基板231的上表面凸设有定位块236，定位块236位于发光区域和导电金线234的外周。
88.第二种结构，如图7，发光器件230可以包括基板231，基板231的上表面设置有发光区域和导电金线234，导电金线234凸出于基板231。
89.当发光器件230为第一种结构时，如图2和图4，定位本体100直接安装于定位块236的上表面，且定位本体100的第一面110与定位块236的上表面连接。
90.当发光器件230为第二种结构时，如图7和图9，定位本体100沿第一方向001凸设有抵接部130。安装时，抵接部130与基板231的上表面连接。
91.该定位结构件与匀光器件210或发光器件230的连接，可以包括两种方式。第一种连接方式，如图2和图7，定位本体100采用胶合方式与匀光器件210连接。第二种连接方式，如图4和图9，定位本体100通过紧固件150与发光器件230作为整体固定连接在散热器上。
92.安装时，定位本体100设置于发光器件230的基板231上，匀光器件210设置于定位本体100的贯通孔中，且使得定位本体100的第一面110与发光器件230基板231的上表面进行抵接。定位本体100的第二面113与匀光器件210的外侧壁抵接，从而对匀光器件210进行
限位，且使匀光器件210的锥形口与第三面116远离第二面113的一侧平齐。
93.本技术实施例提供的光源装置，通过在匀光器件210和发光器件230之间增设定位结构件，定位结构件与发光器件230连接且对匀光器件210进行限位，以使匀光器件210的下表面与发光器件230的金线不接触的情况下，尽可能的缩小匀光器件210下表面与发光器件230之间的距离。从而在提高光的收集效率的同时，确保发光器件230的可靠性。且该定位本体100结构简单，安装对位方便，有利于提高对位效率。
94.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。