CN109917611A - 一种色轮装置及投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种色轮装置及投影设备，能够降低连接部的耦合程度的工艺要求，点胶方便，滤光片便于安装到连接部。本发明实施例色轮装置包括：驱动件；滤光片，环绕所述驱动件的轴心设置；散热组件，环绕所述滤光片设置，其包括阶梯状连接部，所述阶梯状连接部的侧壁与所述滤光片的外周壁连接，所述阶梯状连接部的端壁与所述滤光片的平板面连接；波长转换层，设置于所述散热组件上。

Description

一种色轮装置及投影设备

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种色轮装置及投影设备。

背景技术

色轮一般是应用于照射装置或影像形成装置以作为光学分光单元，其借由驱动单元的驱动而进行转动，以使色轮上的不同颜色区域对应光源所发出的光进而产生对应颜色的光来达到分光效果。一般来说，色轮是由红、绿、蓝、白等分色滤光片的组合，可将透过的白光进行分色，并通过高速马达使其转动，然后顺序分出不同单色光于指定的光路上，最后经由其它光机元件合成并投射出全彩影像。

目前市面上所提供的色轮装置包括：驱动件、滤光片、散热组件及波长转换层；其中，滤光片环绕驱动件的轴心设置，散热组件环绕滤光片设置，且散热组件包括与滤光片的外周壁连接的连接部以及自连接部向外延伸的环形安装部，波长转换层设置在环形安装部，连接部的端壁贴合固定滤光片的平板面，即散热组件和滤光片之间采用层叠设置方式，或连接部具有环形槽，连接部通过环形槽卡接在滤光片的外边缘上，再在环形槽中完成点胶操作，即散热组件和滤光片之间采用卡接设置方式。

然而，上述层叠设置方式中，当驱动件带动滤光片高速转动时，为了保证与滤光片连接的散热组件不会因为受到的离心力过大而脱离，针对连接部的耦合程度需要很高的工艺要求。上述卡接设置方式中，由于连接部通过环形槽卡接在滤光片的外边缘上，一方面点胶工艺复杂，另一方面滤光片不便于安装到连接部。

发明内容

本发明提供了一种色轮装置及投影设备，能够降低连接部的耦合程度的工艺要求，点胶方便，滤光片便于安装到连接部。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种色轮装置，包括：驱动件；滤光片，环绕所述驱动件的轴心设置；散热组件，环绕所述滤光片设置，其包括阶梯状连接部，所述阶梯状连接部的侧壁与所述滤光片的外周壁连接，所述阶梯状连接部的端壁与所述滤光片的平板面连接；波长转换层，设置于所述散热组件上。

进一步的，所述滤光片的平板面为背向所述波长转换层的一面。

进一步的，所述色轮装置还包括漫反射层，所述漫反射层设置于所述波长转换层与所述散热组件之间。

进一步的，所述滤光片设置于所述驱动件上，所述驱动件驱动时带动所述滤光片转动。

进一步的，所述色轮装置还包括用于连接所述滤光片和驱动件的驱动转接件。

进一步的，所述散热组件背向所述波长转换层的一面上设置有凸起。

进一步的，所述凸起为环形凸起，且与所述滤光片同心圆设置；

或者，所述凸起为柱状凸起，且为多个，多个所述柱状凸起沿与所述滤光片同心的圆环分布；

或者，所述凸起为片状凸起，且为多个；其中，多个所述片状凸起在所述散热组件上一端朝向所述滤光片的内侧，另一端沿所述滤光片的径向向外延伸；或者，多个所述片状凸起沿所述散热组件的周向环形均布，且形成多个直径不同的环形凸起组。

进一步的，所述波长转换层设置在一陶瓷板上。

进一步的，所述散热组件为铝片，所述波长转换层为荧光粉涂层。

进一步的，所述散热组件为整体的环形体。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一个投影设备，其包括如上所述的色轮装置。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种色轮装置，色轮装置中的散热组件包括阶梯状连接部，该阶梯状连接部的侧壁与滤光片的外周壁连接，该阶梯状连接部的端壁与滤波片的平板面连接。由于阶梯状连接部的侧壁和端壁均与滤光片连接，相对于现有层叠设置方式中仅端壁与滤光片连接，本方案增加了散热组件与滤光片的接触面积，从而能够容易地牢固连接散热组件与滤光片，进而能够降低连接部的耦合程度的工艺要求。此外，本方案中散热组件与滤光片之间可以直接通过点胶连接，相对于现有卡接设置方式中需要借助环形槽卡接，显然本方案点胶方便，滤光片也便于安装到连接部。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中色轮装置的一个结构示意图；

图2为本发明实施例中色轮装置的另一结构示意图；

图3为本发明实施例中色轮装置的另一结构示意图；

图4为本发明实施例中色轮装置的另一结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种色轮装置及投影设备，以解决现有技术中针对连接部的耦合程度需要很高的工艺要求，点胶工艺复杂及滤光片不便于安装到连接部的问题。请参阅图1，在本发明一实施例中，色轮装置包括驱动件1、滤光片2、散热组件3以及波长转换层4。

具体地，驱动件1可以为马达，驱动件1直接连接滤光片2，驱动件1可以与滤光片2的平板面连接，例如，驱动件1可以与滤光片2的背向波长转换层4的一面连接，驱动件1也可以与滤光片2的面向波长转换层4的一面连接。滤光片2环绕驱动件1的轴心设置，滤光片2可以为多个扇形结构组成的圆盘形滤光片。滤光片2直接连接散热组件3以及驱动件1，滤光片2既可以起到光学滤光作用，又可以当作结构转接件使用。散热组件3环绕滤光片2设置，即散热组件3可以是处于滤光片2外圆周上，形成环绕滤光片2设置的环形体，该环形体的部分与滤光片2叠置。该散热组件3包括阶梯状连接部，该阶梯状连接部的侧壁与滤光片2的外周壁连接，阶梯状连接部的端壁与滤光片2的平板面连接。波长转换层4设置于散热组件3上。

本实施例中，色轮装置中的散热组件3包括阶梯状连接部，该阶梯状连接部的侧壁与滤光片2的外周壁连接，该阶梯状连接部的端壁与滤波片2的平板面连接。由于阶梯状连接部的侧壁和端壁均与滤光片2连接，相对于现有层叠设置方式中仅端壁与滤光片2连接，本方案增加了散热组件与滤光片的接触面积，从而能够容易地牢固连接散热组件与滤光片，进而能够降低连接部的耦合程度的工艺要求。此外，本方案中散热组件3与滤光片2之间可以直接通过点胶连接，相对于现有卡接设置方式中需要借助环形槽卡接，显然本方案点胶方便，滤光片也便于安装到连接部。

其次，由于滤光片2与驱动件1直接连接，所以滤光片2既可以起到光学滤光作用，又可以当作结构转接件使用，从而减小了色轮面积或体积，并降低了负载重量，延长了驱动件1的使用寿命。

上述图1所示实施例中滤光片2的平板面为面向波长转换层4的一面，但在一些可能的实施例中，滤光片2的平板面还可以为背向波长转换层4的一面，请参阅图2，图2为本发明实施例中色轮装置的另一实施例示意图。由于滤光片2放置于散热组件3上方，所以图2所示中的散热组件3的下方空间比图1所示中的散热组件3的下方空间更大，所以散热组件3下方的散热叶片可以设置更大的面积，进而色轮的散热能力得到进一步提升。

在上述图1所示实施例的基础上，请参阅图3，在一些可能的实施例中，色轮装置还可以包括漫反射层5，该漫反射层5设置于波长转换层4与散热组件3之间。需要注意的是，首先，波长转换层4上的发光属于朗伯光，漫反射层5对朗伯光的入射角没有要求，朗伯光入射后，漫反射层5可以保持朗伯光的所有入射角度达到相同的反射率。其次，漫反射层5的漫反射材料的反射率高，且成本低，所以能够控制成本。再次，若漫反射材料采用银等高反射率材料，长期使用后这种高反射率材料会被硫化，如产生黑色的硫化银，所以一般采用无机漫反射材料，因为无机漫反射材料的耐侯性和耐温性在长期使用过程中不会发生变化。最后，由于增加了漫反射层5，散热组件3的材质只需要考虑导热性能和结构加工性能，而不需要考虑反射率等光学参数。

在上述图1所示实施例的基础上，在一些可能的实施例中，上述滤光片2设置于驱动件1上，驱动件1驱动时带动滤光片2转动。驱动件1可以与滤光片2的平板面连接，例如，驱动件1可以与滤光片2的背向波长转换层4的一面连接，驱动件1也可以与滤光片2的面向波长转换层4的一面连接。

上述实施例中，滤光片2与驱动件1直接连接，但在一些可能的实施例中，滤光片2与驱动件1也可以不直接连接。具体的，请参阅图4，在一些可能的实施例中，色轮装置还包括用于连接滤光片2与驱动件1的驱动转接件6。驱动件1带动驱动转接件6转动的同时，也带动了滤光片2的转动。

在一些可能的实施例中，散热组件3呈环形，且其未设置波长转换层4的一侧可设置散热结构，例如各种形状的凸起进行辅助散热，凸起的具体形状，设置位置和数量不限，只要能保证散热组件3和滤光片2整体转动平衡即可。可以理解的是，通过设置凸起能够提高散热组件3的散热面积，使波长转换层4的热量能够通过散热组件3强制对流至空气中，提高波长转换层4的散热效率。具体的，散热组件3背向波长转换层4的一面上设置有凸起7，凸起7可以为环形凸起，且为多个，环形凸起且与滤光片2同心圆设置。环形凸起散热面积大，散热效果好。环形凸起与滤光片2同心圆设置，易于保证滤光片转动时的平衡性，且使得滤光片2在转动时，空气阻力小，噪音低。

另外，，多个环形凸起沿滤光片2的圆心至外边缘间隔分布，这样相邻两环形凸起之间形成环形风槽，提高散热效果。围绕圆心设置的环形凸起的圈数可根据实际应用进行设定，例如，环形凸起的圈数可以设置一圈、二圈、三圈、四圈、五圈等。需要说明的是，以下滤光片2的外边缘是指滤光片2远离其圆心的外沿部分。

此外，还可进一步设置多个环形凸起在滤光片2上的凸起高度自滤光片2的圆心至外边缘递减。这样，可以保证靠近滤光片2圆心位置的环形凸起也能与空气较充分的接触散热，提高散热效果的同时，保证滤光片2各处散热较均匀。

需要说明的是，在一些可能的实施例中，凸起7还可以为柱形凸起，且为多个，多个柱形凸起散热量大，其中柱形凸起方便成型。此外，可进一步地将各个呈柱形凸起均匀环绕滤光片2的圆心设置，以保证滤光片2转动的平衡性，以及滤光片2散热的均衡性。

需要说明的是，在一些可能的实施例中，凸起7还可以为片状凸起，且为多个。其中，各个片状凸起在散热组件3上一端设于滤光片2的外边缘，另一端沿滤光片2的径向向其圆心延伸。片状凸起可以是直条型，也可以是弧形，此处并不限制，凸起形状可以为具有一定弧度，这种弧形结构的凸起在滤光片2上的排布方式类似于涡旋状，在滤光片2转动的过程中，能够带动更多的气流流动，进而使滤光片2上的热量能及时被气流带走，提高散热效果。

需要说明的是，在一些可能的实施例中，凸起7的形状也为片状凸起，且为多个。不同的是，在滤光片2上的排布方式不同，具体地，多个片状凸起沿散热组件3的周向环形均布，且形成一个或者多个直径不同的环形凸起组。这种结构的凸起在滤光片2上分布均匀，在滤光片2转动的过程中，能够带动较多的气流流动，进而使滤光片2上的热量被气流带走，提高散热效果。还可以进一步优化的是，内外相邻的两环形凸起组中的片状凸起部分或者全部错开设置，以使整个散热组件3散热均衡。

在一些可能的实施例中，波长转换层4可以为通过涂设有荧光粉的载体安装于散热组件3上形成，或波长转换层4还可以为通过涂设有荧光粉的载体安装于漫反射层5上形成，其中载体可以为陶瓷板，陶瓷板通过贴合方式固定在散热组件3上，或陶瓷板通过贴合方式固定在漫反射层5上。

在一些可能的实施例中，散热组件3可以为铝片，波长转换层4可以为荧光粉涂层。

在上述各实施例中，阶梯状连接部的侧壁可以通过双面胶或胶水与滤光片2的外周壁连接，阶梯状连接部的端壁也可以通过双面胶或胶水与滤光片2的平板面连接。

在上述各实施例中，为了进一步降低连接部的耦合程度的工艺要求，散热组件3设置为整体的环形体，从而在离心力方向上设置阻碍力，能够减少散热组件3所受的离心力，进而能够降低连接部的耦合程度的工艺要求。

本发明还提出一种投影设备，该投影设备可以是教育投影仪、激光电视、微投或者影院机等，该投影设备包括上述实施例的色轮装置，该投影设备的具体结构参照上述实施例，由于本投影设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，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 (11)

1.一种色轮装置，其特征在于，包括：

驱动件；

滤光片，环绕所述驱动件的轴心设置；

散热组件，环绕所述滤光片设置，其包括阶梯状连接部，所述阶梯状连接部的侧壁与所述滤光片的外周壁连接，所述阶梯状连接部的端壁与所述滤光片的平板面连接；

波长转换层，设置于所述散热组件上。

2.根据权利要求1所述的色轮装置，其特征在于，所述滤光片的平板面为背向所述波长转换层的一面。

3.如权利要求1所述的色轮装置，其特征在于，所述色轮装置还包括漫反射层，所述漫反射层设置于所述波长转换层与所述散热组件之间。

4.如权利要求1所述的色轮装置，其特征在于，所述滤光片设置于所述驱动件上，所述驱动件驱动时带动所述滤光片转动。

5.如权利要求1所述的色轮装置，其特征在于，所述色轮装置还包括用于连接所述滤光片和驱动件的驱动转接件。

6.如权利要求1至5任一项所述的色轮装置，其特征在于，所述散热组件背向所述波长转换层的一面上设置有凸起。

7.如权利要求6所述的色轮装置，其特征在于，所述凸起为环形凸起，且与所述滤光片同心圆设置；

或者，所述凸起为柱状凸起，且为多个，多个所述柱状凸起沿与所述滤光片同心的圆环分布；

或者，所述凸起为片状凸起，且为多个；其中，多个所述片状凸起在所述散热组件上一端朝向所述滤光片的内侧，另一端沿所述滤光片的径向向外延伸；或者，多个所述片状凸起沿所述散热组件的周向环形均布，且形成多个直径不同的环形凸起组。

8.如权利要求1至5任一项所述的色轮装置，其特征在于，所述波长转换层设置在一陶瓷板上。

9.如权利要求1至5任一项所述的色轮装置，其特征在于，所述散热组件为铝片，所述波长转换层为荧光粉涂层。

10.如权利要求1至5任一项所述的色轮装置，其特征在于，所述散热组件为整体的环形体。

11.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的色轮装置。