CN112180659A - 一种马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置。所述马达包括马达定子和马达转子，所述马达定子驱动所述马达转子转动，其中，在所述马达定子和所述马达转子之间设置有隔热元件，用以对所述马达定子与所述马达转子之间的传热起到隔热的效果。根据本发明的马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置，将马达的马达定子和马达转子之间设置隔热元件，减少了马达定子与转子之间的热交换，避免了受马达驱动转动的转动部件的温升对马达定子的影响，从而降低了马达定子运行过程中的温度，提高了马达、使用该马达的波长转换装置、使用该波长转换装置的光源光机系统和激光投影装置的使用寿命和信赖性。

Description

一种马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置

技术领域

本发明涉及电子设备领域，具体而言涉及一种马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置。

背景技术

马达广泛应用于驱动转动，如图1所示，一种典型的马达包括转动部件101，转动部件101由马达定子1011和马达转子1012构成，马达定子1011由环绕的线圈提供磁场，马达转子1012在磁场的驱动下转动从而带动与马达相连的待驱动部件的转动。其中马达通过中间轴杆102与待驱动转动的部件相连，轴杆102由轴承座103支撑在底座105上，马达在PCB板104的控制下提供不同的旋转速度，从而驱动波长转换材料100以不同的旋转速度转动。

马达的应用广泛，如应用于激光投影中的波长转换装置的驱动，激光扫描中的驱动等等，在不同应用中涉及不同的应用环境中。一种典型的应用是，采用马达驱动发光或显色元件以用于显示。在用于显示的应用中，由于发光或显色元件往往在工作中产生大量的热，伴随工作环境温度的上升，现有的马达在受热的环境下马达定子产生的磁场不稳定，使得马达工作不稳定，同时马达很难散热，限值了马达的使用寿命。

例如，激光投影装置是利用用于激光投影的波长转换装置通过激发产生例如红、绿、蓝三种波长的连续激发光作为彩色激光投影装置的光源，通过电信号控制所产生的激发光进行成像的装置。由于其色域覆盖率高(理论上可以高达人眼色域范围的90％以上)，是时下投影显示装置的主流。

激光投影装置中用于激光投影的波长转换装置包括波长转换材料和驱动波长转换材料转动的马达，在波长转换材料受激发产生激发光时，往往伴随产生较高的温度。由于投影机光源系统对防尘要求很高，因此用于激光投影的波长转换装置必须安装在密闭空间中，密闭空间内的温度上升极大影响了马达寿命，温度越高马达寿命越短，这进一步影响了激光投影装置器的使用寿命和信赖性。同时，在一些空间功率要求比较高的机器上，由于马达很难散热，使得激光投影装置无法达到使用环境温度的要求，限值了激光投影装置的使用范围。

本发明提供了一种马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置，用以解决现有技术中的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用马达，

所述马达包括马达定子和马达转子，所述马达定子驱动所述马达转子转动，

其中，在所述马达定子和所述马达转子之间设置有隔热元件，用以对所述马达定子与所述马达转子之间的传热起到隔热的效果。

示例性地，所述隔热元件包括壳体，所述马达转子设置在所述壳体内，所述马达定子设置在所述壳体外；或所述马达定子设置在所述壳体内，所述马达转子设置在所述壳体内。

示例性地，所述隔热元件的材料包括热屏蔽材料。

示例性地，所述隔热元件的材料包括聚醚醚酮。

本发明还提供了一种波长转换装置，所述波长转换装置包括波长转换材料和上述中任一一种马达。

本发明还提供了一种光源光机系统，包括如上所述的波长转换装置，其中，所述隔热元件设置为壳体，所述马达定子设置在壳体外，所述波长转换材料设置在所述壳体内。

示例性地，还包括散热装置，所述散热装置包括设置在所述壳体内的第一散热装置，用以对所述壳体内的所述波长转换材料进行降温和或设置在所述壳体外的第二散热装置。

示例性地，所述第一散热装置包括第一散热器，所述第二散热装置包括第二散热器，所述第一散热器和所述第二散热器相连，通过热传导的方式将所述壳体内的热量传递到所述壳体外。

示例性地，所述第一散热装置和/或第二散热装置还包括风扇所述第二散热装置还包括第二风扇。

本发明还提供了一种激光投影装置，包括如上所述的波长转换装置。

根据本发明的马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置，将马达的马达定子和马达转子之间设置隔热元件，使马达定子与马达转子之间的传热受到阻隔，减少了马达定子与转子之间的热交换，避免了受马达驱动转动的转动部件的温升对马达定子的影响，从而降低了马达定子运行过程中的温度，提高了马达的使用寿命；根据本发明的波长转换装置，减少了波长转换材料温升对马达定子的影响，优化马达的使用环境，提高了马达的寿命，进而提高了波长转换装置的寿命；同样，根据本发明的光源光机系统和激光投影装置，由于采用了上述波长转换装置，从而提高了使用寿命和信赖性。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为一种马达的结构示意图；

图2为一种由马达驱动的用于激光投影的波长转换装置的结构示意图；

图3为及一种由马达驱动的用于激光投影的光源光机系统的结构示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的一种马达的结构示意图；

图5为根据本发明的一个实施例一种由马达驱动的用于激光投影的波长转换装置的结构示意图；

图6为根据本发明的一个实施例一种由马达驱动的用于激光投影的光源光机系统的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明的用于激光投影的马达、波长转换装置、光源光机系统和激光投影装置。显然，本发明的施行并不限于电子设备领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

马达的应用广泛，如应用于激光投影中的波长转换装置驱动，激光扫描中的驱动等等，在不同应用中涉及不同的应用环境中。一种典型的应用环境是，采用马达驱动发光或显色元件以用于显示。在用于显示的应用中，由于发光或显色元件往往在工作中产生大量的热，伴随工作环境温度的上升，现有的马达在受热的环境下马达定子产生的磁场不稳定，使得马达工作不稳定，同时马达很难散热，限值了马达的使用寿命。

激光投影装置中用于激光投影的波长转换装置包括波长转换材料和驱动波长转换材料转动的马达，在波长转换材料受激发产生激发光时，往往伴随产生较高的温度。图2示出了由马达驱动的应用于激光投影装置中的波长转换装置的结构示意图。其中，用于激光投影的波长转换装置包括波长转换材料100和马达，马达上的转动部件101驱动波长转换材料100绕轴杆102旋转，在波长转换材料100旋转的过程中，受激发形成激发光作为激光投影装置的光源。轴杆102套接在轴承座103上。马达在PCB板104的控制下提供不同的旋转速度，从而驱动波长转换材料100以不同的旋转速度转动。马达底座105支撑马达的转动。同时在波长转换材料100与马达之间设置散热件106，以辅助用于激光投影的波长转换材料散热。然而，由于波长转换材料100在受激发过程中产生较大的热量，仅通过散热件106往往无法起到有效的散热效果。同时，为了保证用于激光投影的波长转换装置的防尘效果，在马达和波长转换材料100在安装过程中往往封闭在同一密闭空间107，如图3所示。即使在密闭空间107中设置包括散热风扇1071和散热元件1072和在密闭空间107外设置散热风扇1082和散热元件1081的情况下，由于波长转换材料100的高速受激发光和马达中转动部件101的高速运转，往往使得密闭空间107中的散热效果达不到要求，随着密闭空间107内的温度上升马达的转动部件101寿命受到极大的影响，进而影响了马达、波长转换装置和激光投影装置的使用寿命和信赖性。同时，在一些空间功率要求比较高的机器上，由于马达很难散热，使得激光投影装置无法达到使用环温的要求，限值了激光投影装置的使用范围。

实施例一

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种马达，包括：

马达定子和马达转子，所述马达定子驱动所述马达转子转动，

其中，在所述马达定子和所述马达转子之间设置有隔热元件，用以对所述马达定子与所述马达转子之间的传热起到隔热的效果。

下面参考图4的马达进行示意性说明，其中图4为根据本发明的一个实施例的马达的结构示意图。

参看图4，根据本发明的马达包括转动部件201，转动部件201由马达定子2011和马达转子2012构成，马达定子2011由螺线管线圈构成用以提供磁场，马达转子2012在马达定子2011提供的磁场的驱动下转动从而带动与马达相连的待驱动部件的转动。其中马达通过中间轴杆202与待驱动转动的部件相连，轴杆202由轴承座203支撑在底座205上，马达在PCB板204的控制下提供不同的旋转速度，从而驱动波长转换材料200以不同的旋转速度转动。

根据本发明的马达，在马达定子2011和马达转子2012之间设置有隔热元件206，用以对所述马达定子与所述马达转子之间的传热起到隔热的效果。

将马达的马达定子和马达转子之间设置隔热元件，使马达定子与马达转子之间的传热受到阻隔，减少了马达定子与转子之间的热交换，避免了受马达驱动转动的转动部件的温升对马达定子的影响，从而降低了马达定子运行过程中的温度，提高了马达的使用寿命。

示例性的，示例性地，所述隔热元件采用热屏蔽材料制成。示例性地，所述隔热元件的材料包括聚醚醚酮等耐高温塑料。

将隔热元件的材料设置聚醚醚酮等耐高温塑料，其一方面对马达定子与马达转子之间的热交换起到屏蔽的效果，另一方面避免对马达定子产生的磁场的分布造成影响，从而在不改变现有受马达驱动的转动部件的构造的情况下，简化马达定子与波长转换材料的隔离设置形式。

示例性地，所述隔热元件包括壳体，所述马达转子或马达定子设置在所述壳体内，所述马达定子与马达转子通过所述壳体完全隔离。将隔热元件设置为壳体，使得马达定子与马达转子之间实现最大限度的隔离，从而最大限度的减少了马达定子与马达转子之间的传热，最大限度的减少了受马达驱动的转动部件的温升对马达定子的影响。

实施例二

本发明还提供了一种波长转换装置，包括波长转换材料和如实施例一所述的马达，所述马达驱动所述波长转换材料转动。

下面参看图5对根据本发明的波长转换装置进行示例性说明；图5为根据本发明的一个实施例一种由马达驱动的用于激光投影的波长转换装置的结构示意图。

参看图5，根据本发明的用于激光投影的波长转换装置包括波长转换材料200和马达。

示例性地，波长转换材料200采用荧光轮设计，荧光轮上具有受蓝色激光激发产生红色光和绿色光的荧光材料，在荧光轮运转过程中透过蓝色光，透过的蓝色光与受激发产生的红色光和绿色光构成激光投影的三原色光。

马达驱动波长转换材料200转动，马达包括由马达定子2011和马达转子2012构成的转动部件201，其中马达定子2011包括线圈和硅钢片等用以产生驱动马达转子2012转动的磁场，马达转子2012采用磁性材料设置，在马达定子2011产生的磁场中绕轴旋转。示例性地，如图5所示，马达转子2012通过轴承座203套设在轴杆202上，马达转子2012在绕轴转动的过程中带动与轴杆202固定连接波长转换材料200转动。

示例性地，波长转换材料200在高速旋转的过程中，透过蓝色光并受激发产生红色光和绿色光。其中在马达底座205的支撑下，PCB板204控制马达转动部件201旋转速度以达到通过控制蓝色光、绿色光和黄色光不同的强度，从而呈现不同的投影。在这一过程中，波长转换材料200由于受激发光产生大量的热，其通过散热件207散热。在波长转换材料200仅仅依靠散热件207散热的情况下，由于散热效率不高，使得波长转换材料200上的热量传递到马达上，其中马达中的马达定子2011在高温下容易影响其磁场分布，从而影响马达驱动波长转换材料200的转动速度，进而影响了马达、波长转换装置和激光投影装置器的使用寿命和信赖性。

为此在本发明中，将马达定子2011和马达转子2012之间设置隔热元件，使得马达的马达定子2011与波长转换材料之间的热交换受到阻隔，减少波长转换材料与马达定子之间的热交换，从而减少了波长转换材料受激发光后的温升对马达定子的影响，降低了用于激光投影的波长转换装置运行过程中的马达定子的温度，提高了马达的使用寿命，从而提高了使用上述用于激光投影的波长转换装置的激光投影装置的使用寿命和信赖性。

示例性地，参看图5，在马达定子2011与马达转子2012之间设置有隔热元件206，隔热元件206对马达定子2011与波长转换材料200之间的热交换形成阻隔，从而对马达定子2011与波长转换材料200起到隔热效果，使得马达的马达定子与波长转换材料之间的热交换受到屏蔽。示例性地，所述隔热元件采用热屏蔽材料制成。示例性地，所述隔热元件的材料包括聚醚醚酮等耐高温塑料。

将隔热元件的材料设置聚醚醚酮等耐高温塑料，其一方面对马达定子与波长转换材料之间的热交换起到屏蔽的效果，另一方面避免对马达定子产生的磁场的分布造成影响，从而在不改变现有用于激光投影的波长转换装置构造的情况下，简化马达定子与波长转换材料的隔离设置形式。

实施例三

本发明还提供了一种光源光机系统，包括波长转换材料和如实施例一所述的马达，所述马达驱动所述波长转换材料转动。

下面参看图6对根据本发明的波长转换装置进行示例性说明；图6为根据本发明的一个实施例一种由马达驱动的用于激光投影的波长转换装置及其散热装置的结构示意图。光源光机系统包括实施例二所述的波长转换装置，具体的，包括波长转换材料200和马达。马达驱动波长转换材料200转动，马达包括由马达定子2011和马达转子2012构成的转动部件201，其中马达定子2011包括线圈和硅钢片等用以产生驱动马达转子2012转动的磁场，马达转子2012采用磁性材料设置，在马达定子2011产生的磁场中绕轴旋转。在马达定子2011与马达转子2012之间设置有隔热元件206，隔热元件206对马达定子2011与波长转换材料200之间的热交换形成阻隔。

示例性地，所述隔热元件包括壳体，所述马达定子设置在所述壳体外，所述波长转换材料设置在所述壳体内，所述马达定子与所述波长转换材料通过所述壳体完全隔离。将隔热元件设置为壳体，使得马达定子与波长转换材料之间实现最大限度的隔离，从而最大限度的减少了马达定子与波长转换材料之间的传热，最大限度的减少了波长转换材料受激发光后的温升对马达定子的影响。同时，将波长转换材料和马达转子设置在壳体内，使马达定子在暴露的空间，暴露的空间更有助于马达定子的散热。需要理解的是，本实施例将马达转子与波长转换材料设置在壳体内仅仅是示例性的，本领域技术人员将理解，将马达转子和波长转换材料设置在壳体外，马达定子设置在壳体内也能起到最大限度的减少了马达定子与波长转换材料之间的传热，最大限度的减少波长转换材料受激发光后的温升对马达定子的影响的效果。

如图6所示，隔热元件206设置为壳体。示例性地，壳体包括设置在马达定子2011与波长转换材料200之间的第一部分2061，和用以形成容纳马达转子2012和波长转换材料200的第二部分2062。将波长转换材料和马达转子设置在壳体的封闭空间内，以对波长转换材料和马达定子进行隔离设置，一方面保证了波长转换材料的密闭工作空间，起到对波长转换材料的防尘效果，另一方面将波长转换材料与马达定子之间彻底隔离，进一步提升了波长转换材料和马达定子之间的热屏蔽效果。

示例性地，壳体的第一部分2061的材料设置为热屏蔽材料，第二部分2062的材料设置为热屏蔽材料或者普通塑料。这样设置在波长转换材料和马达定子之间设置最佳的热屏蔽材料，实现最佳热屏蔽效果，同时减少生产成本。示例性地，所述隔热元件的材料包括聚醚醚酮等耐高温塑料。

需要理解的是，图6中，将隔热元件设置为壳体，以及将马达转子和波长转换材料设置在壳体内以隔离设置马达定子和波长转换材料仅仅是示例性地，本领域技术人员将理解，还可以将隔热元件设置为在马达转子和波长转换材料之间以及设置单独容纳波长转换材料的壳体从而将马达定子和马达转子均隔离在壳体外部的形式，均能达到本发明的技术效果。

示例性地，在根据本发明的用于激光投影的光源光机系统还包括散热装置，用以对所述波长转换装置进行降温。

继续参看图6，将隔热元件206设置为壳体的情况下，散热装置包括设置在壳体内的第一散热装置208和设置在壳体外的第二散热装置209。第一散热装置用以对壳体内的波长转换材料200进行降温，第二散热装置用以对整个波长转换装置起到进一步的降温的效果。

示例性地，所述第一散热装置208包括第一散热器2082，所述第二散热装置209包括第二散热器2091，所述第一散热器2082与所述第二散热器2091相连，通过热传导的方式将壳体内的热量传递到壳体外。第二散热器2091将壳体内的热量散发到空气中。示例性地，所述第一散热器和所述第二散热器采用高热导率材料，如导热陶瓷，石墨等。

进一步，示例性地，所述第一散热装置208还包括第一风扇2081，用以加强壳体内的空气的循环和对流，增强壳体内部热对流系数，进一步增强散热效果。

示例性地，所述第二散热装置209还包括第二风扇2092，用以提供风量，对第二散热器2091器进行降温。

至此，已经完成对本发明的用于激光投影的光源光机系统的示例性介绍。本发明的用于激光投影的光源光机系统，将波长转换装置中的波长转换材料与驱动波长转换材料转动的马达中的马达定子隔离设置，使马达定子与波长转换材料之间形成热屏蔽，减少了马达定子与波长转换材料之间的热交换，避免了波长转换材料受激发光后的温升对马达定子的影响，从而降低了用于激光投影的波长转换装置运行过程中的马达定子的温度，提高了马达的使用寿命。

实施例三

本发明还提供了一种激光投影装置，采用如实施例二所述的波长转换装置，由于根据本发明的波长转换装置将波长转换材料与驱动波长转换材料转动的马达中的马达定子之间设置隔热元件，使马达定子与波长转换材料之间的传热受到阻隔，减少了马达定子与波长转换材料之间的热交换，避免了波长转换材料受激发光后的温升对马达定子的影响，从而降低了用于激光投影的波长转换装置运行过程中的马达定子的温度，提高了马达的使用寿命。根据本发明的激光投影装置也具备上述优点，从而提高了使用上述用于激光投影的波长转换装置的激光投影装置的使用寿命和信赖性。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种马达，其特征在于，所述马达包括马达定子和马达转子，所述马达定子驱动所述马达转子转动，

其中，在所述马达定子和所述马达转子之间设置有隔热元件，用以对所述马达定子与所述马达转子之间的传热起到隔热的效果。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述隔热元件包括壳体，所述马达转子设置在所述壳体内，所述马达定子设置在所述壳体外；或所述马达定子设置在所述壳体内，所述马达转子设置在所述壳体内。

3.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述隔热元件的材料包括热屏蔽材料。

4.根据权利要求3所述的马达，其特征在于，所述隔热元件的材料包括聚醚醚酮。

5.一种波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置包括波长转换材料和权1-权4中任意一种马达。

6.一种光源光机系统，其特征在于，包括如权利要求5所述的波长转换装置，其中，所述隔热元件设置为壳体，所述马达定子设置在壳体外，所述波长转换材料设置在所述壳体内。

7.根据权利要求6所述的光源光机系统，其特征在于，还包括散热装置，所述散热装置包括设置在所述壳体内的第一散热装置，用以对所述壳体内的所述波长转换材料进行降温和或设置在所述壳体外的第二散热装置。

8.根据权利要求7所述的光源光机系统，其特征在于，所述第一散热装置包括第一散热器，所述第二散热装置包括第二散热器，所述第一散热器和所述第二散热器相连，通过热传导的方式将所述壳体内的热量传递到所述壳体外。

9.根据权利要求7所述的光源光机系统，其特征在于，所述第一散热装置和/或第二散热装置还包括风扇所述第二散热装置还包括第二风扇。

10.一种激光投影装置，其特征在于，包括如权利要求5所述的波长转换装置。

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