CN102426403A

CN102426403A - 色轮、其组装方法、使用该色轮的光源装置及投影系统

Info

Publication number: CN102426403A
Application number: CN2011103978756A
Authority: CN
Inventors: 张勇杰; 吴希亮
Original assignee: Appotronics Corp Ltd
Current assignee: Shenzhen Appotronics Corp Ltd; Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: CN102426403B

Abstract

本发明提供一种色轮及应用该色轮的光源，色轮包括层叠设置的第一基层、波长转换片及第二基层，波长转换片位于第一基层和第二基层之间；其中，波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括一体成型的波长转换部和至少一固定部，该固定部自波长转换部的外边缘凸出；固定部的一侧通过第一粘结胶固定连接至第一基层或第二基层。所有固定部的面积远小于现有技术中涂胶区域的环形边缘的面积，因此，本发明的波长转换片的面积较小，从而可有效降低色轮的成本。

Description

色轮、其组装方法、使用该色轮的光源装置及投影系统

技信领域

本发明涉及照明与显示用的光源技术领域，尤其涉及一种照明与显示用的色轮、其组装方法、使用该色轮的光源装置及投影系统。

背景技术

目前，投影仪广泛应用于电影播放、会议以及宣传等各种场合。众所周知，在投影仪的光源中，经常采用色轮来提供彩色光序列。其中，将色轮的不同色段轮流且周期性设置于激发光的传播路径上，进而利用激发光来激发色轮的不同色段上的光波长转换材料，以产生不同颜色的受激发光。

图1所示为一种现有的色轮组件，包括色轮2’和驱动色轮2’旋转的马达1’。色轮2’包括层叠设置的第一基层23’、波长转换片22’和第二基层21’。第一基层23’、波长转换片22’和第二基层21’均为圆形。波长转换片22’位于第一基层23’和第二基层21’之间。请参图2，波长转换片22’包括分别承载不同波长转换材料的第一区段221’、第二区段222’、第三区段223’和第四区段224’。波长转换片22’的一侧面涂胶24’，波长转换片22’的涂胶一侧粘结至第二基层21。波长转换片22’的涂胶区域位于波长转换片上远离中心的边缘，呈整体环形或间隔分布的环形。通过上述方式，波长转换片被固定至第二基层，波长转换片不会在色轮中沿水平方向窜动。

当激发光自色轮2’的第一基层23’一侧照射在色轮2’上时，激发光在波长转换片22’上朝向激发光的一侧(即邻接第一基层23’的一侧)投射一入射光斑(未图示)。若入射光斑投射在波长转换片22’上涂胶区域所在的环形边缘位置处，波长转换片22’将激发光转换为受激发光，该受激发光自波长转换片22’邻接第二基层21’的一侧出射。此时，因波长转换片在邻接第二基层21’一侧的边缘位置处涂覆具有呈整体环形的胶或间隔分布呈环形的胶，使受激发光的出光效率受到影响。因此，色轮组件应用中，来自激发光的入射光斑不会投射在波长转换片22’上的对应涂胶区域所在的环形边缘。

对固定至第二基层21’的波长转换片22’来说，为了得到稳定、高效的受激发光，波长转换片22’的涂胶区域所在的环形边缘不会用来接收激发光并转换受激发光。

所以，现有技术中，波长转换片22’的涂胶区域所在的环形边缘只能起到使波长转换片22’稳定固定于色轮2’中的作用；位于波长转换片环形边缘的涂胶区域使波长转换片的面积增大，因波长转换材料的价格昂贵，增大面积的波长转换片使色轮的成本增加。

鉴于此，有必要提供一种色轮、其组装方法、使用该色轮的光源装置及投影系统。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种色轮、其组装方法、使用该色轮的光源装置及投影系统，使得该色轮的波长转换片的面积较小。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种色轮，包括层叠设置的第一基层、波长转换片及第二基层，波长转换片位于第一基层和第二基层之间；其中，波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括一体成型的波长转换部和至少一固定部，该固定部自波长转换部的外边缘凸出；固定部的一侧通过第一粘结胶固定连接至第一基层或第二基层。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种色轮的组装方法包括：a)将波长转换片与第一基层层叠放置，波长转换片的第一侧邻接第一基层，波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括一体成型的波长转换部和至少一固定部，该固定部自波长转换部的外边缘凸出；b)在固定部的背向波长转换片的第一侧的表面涂覆第一粘结胶；c)将第二基层与涂覆第一粘接胶的波长转换片层叠放置，使波长转换片粘结至第二基层。

为了解决技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种采用上述色轮的光源装置。

为了解决技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种采用上述色轮的投影系统。

与现有技术相比，本发明色轮的波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括波长转换部和至少一自波长转换部的外边缘延伸的固定部；所有固定部的面积远小于现有技术中涂胶区域的环形边缘的面积，因此，本发明的波长转换片的面积较小，从而可有效降低色轮的成本。

附图说明

图1是一种现有色轮组件的剖面图；

图2是图1所示色轮组件的波长转换片涂胶示意图；

图3是本发明色轮组件第一实施例的剖面图；

图4是图3所示色轮组件的波长转换片的示意图；

图5是本发明色轮组装方法第一实施例流程图。

具体实施方式

下面，结合附图所示之具体实施例进一步阐述本发明。

请参见图3至图4，图3是本发明色轮组件的第一实施例的剖面图，图4是图3所示色轮组件的波长转换片的示意图。

本实施例中，色轮组件包括色轮2和驱动色轮2旋转的驱动装置1。色轮2包括层叠设置的第一基层23、波长转换片22、第二基层21、第一粘接胶24和第二粘结胶(未图示)。波长转换片22位于第一基层23和第二基层21之间。波长转换片22和第二基层21通过第二粘接胶24连接，第一基层23和第二基层21通过第二粘结胶连接。

第一基层23和第二基层21均为圆盘形。色轮一般分为透射式色轮和反射式色轮。当选用透射式色轮时，第一基层23优选为透射激发光并反射受激发光的滤光片，第二基层21优选为透射受激发光反射激发光且能对受激发光的光谱进行修饰的滤光片。当选用反射式色轮时，第一基层23优选为反射片，也可为反射受激发光透射激发光的滤光片，第二基层21优选为透射激发光与受激发光且能够对受激发光光谱进行修饰的滤光片。第一基层23和第二基层21也可以不具备滤光或反光特性，此时，可根据需要在第一基层23与第二基层21之外增设滤光片或反射片。

波长转换片22包括波长转换材料。其中，波长转换材料可以为磷光体或荧光粉或纳米材料(如量子点)。波长转换片22包括至少一波长转换区段，每一波长转换区段包括一体成型的波长转换部225和至少一固定部226。

图4所示，波长转换片22包括分别承载不同波长转换材料的第一波长转换区段221、第二波长转换区段222、第三波长转换区段223、第四波长转换区段224。该四个波长转换区段首尾相接拼整体呈环形。每一波长转换区段包括扇环形的波长转换部225和三个固定部226。每个固定部226呈环段形，固定部包括两侧边和连接两侧边并与波长转换部同心的弧形边缘。两侧边关于弧形边缘的中心所在的直径对称。并且，当该两侧边在远离波长转换片的中心的方向上的延长线平行或相交时，固定部226与波长转换部225之间的连接更为稳定。此时，当固定部226受到向外的拉力时，不会在固定部226和波长转换部225之间连接位置处产生切向的分力，既不会发生固定部226会从波长转换部225上脱离的现象，也不会发生波长转换部225自固定部226和波长转换部225的连接位置处撕裂的现象。

第一粘接胶24位于每一固定部226邻接第二基层21的一侧，光波长转换片22通过固定部226一侧的第一粘结胶224连接至第二基层21。

第二粘结胶位于第一基层23和第二基层21之间，且与固定部相邻。第一基层23和第二基层21通过第二粘结胶相连；第二粘接胶不与波长转换片连接。此时，光波长转换片22通过第一粘接胶24连接至第二基层21，光波长转换片22不会在色轮中窜动，若第二粘接胶连接至波长转换片22，反而可能使波长转换片22在粘接第二粘接胶的位置处因受热膨胀、冷却收缩发生变形或撕裂；因此，第二粘结胶最好不与波长转换片粘接。

与现有技术相比，本实施例色轮的光波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括波长转换部和至少一自波长转换部的外边缘延伸的固定部，所有固定部的面积远小于现有技术中涂胶区域的环形边缘的面积，因此，本发明的波长转换片的面积较小，从而可有效降低色轮的成本。

此外，固定部的形状还包括以弧形、以矩形为例的多边形等。波长转换片的形状还包括由至少一波长转换区段组成的圆形、扇形或扇环形等。波长转换片22也可以通过在固定部226临近第一基层23的一侧上放置第一粘接胶24连接至第一基层23而不与第二基层21相连；或者在波长转换片22的固定部226的两侧分别放置第一粘接胶24使波长转换片与第一基层23和第二基层21连接。

本发明的色轮还包括可在驱动装置的驱动下做线性往复运动的矩形色轮和做圆周运动的滚筒式色轮。

图5所示为本发明色轮的组装方法的第一实施例，包括如下步骤：

S1，将波长转换片与第一基层层叠放置，该波长转换片的第一侧邻接该第一基层，该波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括一体成型的波长转换部和至少一固定部，该固定部自波长转换部的外边缘凸出。

该波长转换片包括至少一波长转换区段，每一波长转换区段被激发光照射时可转换出不同于激发光颜色的受激发光。本步骤中，为了操作方便，光波长转换片与第一基层层叠放置时，可以水平层叠摆放。将第一基层放置于波长转换片之下可方便下一步步骤S2操作。而且，波长转化片的中心和第一基层的中心最好对齐。

S2，在固定部的背向波长转换片的第一侧的表面涂覆第一粘结胶。

在固定部远离第一基层的表面上涂覆第一粘接胶，第一粘接胶是液态的。本步骤需控制第一粘接胶最好不要超出固定部的范围。在上一步骤S1中波长转换片和第一基层水平叠放，本步骤中，不改变波长转换片和第一基层的水平层叠摆放状态，将第一粘接胶涂覆在固定部上时，因固定部水平放置，可确保第一粘接胶不会朝较低的位置流动；该步骤操作简单且容易控制。

S3，在放置波长转换片的第一基层表面上、且与固定部相邻的位置处放置第二粘接胶。

波长转换片叠放在第一基层上时，同一波长转换区段上的固定部之间、相邻波长转换区段的固定部之间均使第一基层的表面裸露，在该第一基层上固定部之间裸露表面上涂覆第二粘接胶。该第二粘接胶与第一粘接胶的种类可以相同，也可以不同，本发明对比不做限制。该第二粘接胶的涂覆时水平操作，操作方便；且第二粘接胶位于同一水平面上，不会朝较低的位置处流动，所以第二粘接胶的涂覆可控；只要控制好每个位置处涂覆的第二粘结胶的量，最终通过第二粘结胶得到的第一基层和第二基层的连接便非常可靠。

步骤S3和步骤S2没有区分先后的必要，是可以互相调换的。

S4，将第二基层与涂覆第一粘接胶的波长转换片层叠放置，使波长转换片粘结至第二基层。

将第二基层层叠放置于波长转换片之上；摆放时确保第二基层的中心与光波长转换片的中心对齐。层叠放置之后，对第二基层均匀施压，确保第一基层和第二基层通过第二粘结胶相连。

本发明色轮采用水平位置涂覆第一粘接胶和第二粘接胶，操作方便；且第一粘接胶和第二粘接胶分别位于相同的平面上，不会朝向较低的位置流动，使分别通过第一粘接胶相连的光波长转换片和第二基层、通过第二粘接胶相连接的第一基层和第二基层之间连接稳定牢固。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种色轮，包括层叠设置的第一基层、波长转换片及第二基层，所述波长转换片位于第一基层和第二基层之间；其特征在于，所述波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括一体成型的波长转换部和至少一固定部，该固定部自所述波长转换部的外边缘凸出；所述固定部的一侧通过第一粘结胶固定连接至第一基层或第二基层。

2.根据权利要求1所述的色轮，其特征在于，所述固定部的形状包括弧形、环段形或多边形。

3.根据权利要求1所述的色轮，其特征在于，所述色轮是圆形色轮，所述每一波长转换区段的波长转换部是扇形或扇环形。

4.根据权利要求3所述的色轮，其特征在于，所述固定部包括两侧边和连接所述两侧边并与波长转换部同心的弧形边缘。

5.根据权利要求4所述的色轮，其特征在于，所述两侧边关于所述弧形边缘的中心所在的直径对称，且两侧边在远离光波长转换片的中心的方向上的延长线平形或相交。

6.根据权利要求1所述的色轮，其特征在于，所述色轮还包括位于第一基层和第二基层之间、且与所述固定部相邻的第二粘接胶，所述第一基层和第二基层通过第二粘接胶连接。

7.一种色轮的组装方法，其特征在于，包括：

a)将波长转换片与第一基层层叠放置，所述波长转换片的第一侧邻接所述第一基层，所述波长转换片包括至少一波长转换区段，该波长转换区段包括一体成型的波长转换部和至少一固定部，该固定部自所述波长转换部的外边缘凸出；

b)在固定部的背向所述波长转换片的第一侧的表面涂覆第一粘结胶；

c)将第二基层与涂覆第一粘接胶的波长转换片层叠放置，使波长转换片粘结至第二基层。

8.根据权利要求7所述的色轮的组装方法，其特征在于，所述步骤a)和步骤b)之间或步骤b)和步骤c)之间还包括步骤：在所述放置所述波长转换片的第一基层的表面上、且与所述固定部相邻的位置处放置第二粘接胶；步骤c)还包括，将所述第一基层和第二基层通过第二粘接胶相连。

9.一种光源装置，包括如权利要求1～6中任一项所述的色轮。

10.一种投影系统，包括如权利要求1～6中任一项所述的色轮。