CN116635670A - 荧光体轮 - Google Patents
荧光体轮 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116635670A CN116635670A CN202180089142.8A CN202180089142A CN116635670A CN 116635670 A CN116635670 A CN 116635670A CN 202180089142 A CN202180089142 A CN 202180089142A CN 116635670 A CN116635670 A CN 116635670A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- notch
- heat
- main surface
- phosphor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 141
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 97
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 45
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 5
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
- F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
- F21V29/745—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades the fins or blades being planar and inclined with respect to the joining surface from which the fins or blades extend
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
- F21V9/32—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source characterised by the arrangement of the photoluminescent material
Abstract
荧光体轮(1)具备:基板(11),具有第1主面及第2主面;荧光体层(12),设置在第1主面;以及散热部件(30D),由板材构成,与第1主面及第2主面的某个面对置地配置,并且与基板(11)一起旋转;散热部件(30D)具有:突出部(34),以朝向某个面突出的方式设置在散热部件(30D)的中央部,具有与某个面接触的接触面;以及多个鳍片(31),将除了该中央部以外的周边区域中的多个区域(32D)剪切折起而形成;多个区域(32D)分别具有将与相连于鳍片(31)的边对置的边的一部分切掉而形成的缺口部(321),突出部(34)在基板(11)与散热部件(30D)之间确保一定的间隔,并且将基板(11)的热传导到散热部件(30D)的周边区域。
Description
技术领域
本公开涉及荧光体轮。
背景技术
作为用于激光投影机等的光源装置,有通过从激光光源照射的激光(激励光)而发光的荧光体轮。为了抑制由激光的照射产生的荧光体层的发热所导致的劣化,在激光照射在荧光体层的期间,荧光体轮绕旋转轴旋转。
作为使荧光体轮的散热性能提高的技术,公开了在两侧侧面配置有荧光体的两个支承部件对置的间隙空间中形成叶片构造的鳍片(翅片、fin)的技术(例如参照专利文献1)。根据专利文献1,作为冷媒的空气穿过间隙空间,由此能够促进带给荧光体的热的排出,因此能够提高荧光体轮的散热性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5661947号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来,希望进一步提高荧光体轮的散热性能。
本公开提供散热性能进一步提高的荧光体轮。
用来解决课题的手段
为了达成上述目的,有关本公开的一技术方案的荧光体轮具备:基板,具有相互背向的第1主面及第2主面;荧光体层,被设置在上述第1主面;以及散热部件,与上述第1主面及第2主面的某个面对置地配置,并且与上述基板一起旋转,上述散热部件由板材构成,上述散热部件具有:突出部,以朝向上述某个面突出的方式设置在上述散热部件的中央部,具有与上述某个面接触的接触面;以及多个鳍片,将除了上述中央部以外的周边区域中的多个区域剪切折起而形成;上述多个区域分别具有将与相连于上述鳍片的边对置的边的一部分切掉而形成的缺口部;通过上述突出部经由上述接触面与上述基板接触,从而在上述基板与上述散热部件之间确保一定的间隔,并且将上述基板的热传导到上述散热部件的上述周边区域。
发明效果
本公开的荧光体轮散热性能进一步提高。
附图说明
图1是有关实施方式1的荧光体轮的分解立体图。
图2是有关实施方式1的荧光体轮的侧视图。
图3是从第1主面侧观察有关实施方式1的基板时的正视图。
图4是表示图2所示的散热部件的放大侧视图。
图5是从第1主面侧观察有关实施方式1的散热部件时的正视图。
图6是从第1主面侧观察有关实施方式1的散热部件时的立体图。
图7是有关实施方式1的另一形态的荧光体轮的分解立体图。
图8是从第1主面侧观察有关实施方式2的散热部件时的正面立体图。
图9是图8的散热部件的部分放大图。
图10是表示针对有关实施方式2的荧光体轮的实机试制品的验证结果的图。
图11是表示有关比较例的散热部件的鳍片附近的流体的流动的解析结果的图。
图12是表示有关实施方式2的散热部件的鳍片附近的流体的流动的解析结果的图。
图13A是表示有关实施方式2的缺口部的尺寸的另一例的图。
图13B是表示有关实施方式2的缺口部的尺寸的另一例的图。
图14A是表示有关实施方式2的变形例的缺口部的形状的另一例的图。
图14B是表示有关实施方式2的变形例的缺口部的形状的另一例的图。
图15A是表示有关实施方式2的变形例的缺口部形成在散热部件的靠旋转轴处的情况下的例子的图。
图15B是表示有关实施方式2的变形例的缺口部形成在散热部件的靠外周缘处的情况下的例子的图。
图16是表示有关本公开的荧光体轮的荧光体层的温度降低效果的解析结果的图。
图17是表示具有形成在散热部件的靠旋转轴的缺口部的散热部件的鳍片附近的流体的流动的解析结果的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本公开的实施方式。以下说明的实施方式均是表示本公开的优选的一具体例。因而,在以下的实施方式中所表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态等是一例,而不是限定本公开的主旨。因此,关于以下的实施方式的构成要素中的表示本公开的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的构成要素,作为任意的构成要素而被说明。
另外,各图是示意图,并非严谨的图示。此外,在各图中对于实质上相同的结构赋予了相同的标号,并省略或简化重复的说明。
此外,在以下实施方式的说明中所利用的附图中,有示出坐标轴的情况。将Z轴方向作为荧光体轮的高度方向进行说明。有时将Z轴+侧表现为上侧(上方)、将Z轴-侧表现为下侧(下方)。此外,X轴方向及Y轴方向是在与Z轴方向垂直的平面上相互正交的方向。在以下的实施方式中,正视图是指从X轴+侧观察时的图,后视图是指从X轴-侧观察时的图。此外,侧视图是指从Y轴方向观察时的图。
(实施方式1)
[荧光体轮1]
以下,使用图1及图2对有关实施方式1的荧光体轮1的结构进行说明。图1是有关实施方式1的荧光体轮1的分解立体图。图2是有关实施方式1的荧光体轮1的侧视图。
有关实施方式1的荧光体轮1是反射型的荧光体轮,被用于激光投影机、面向设备的照明装置及内窥镜等的光源等。如图1及图2所示,荧光体轮1具备基板11、设置于基板11的荧光体层12、散热部件30、马达40和调整板41。另外,调整板41为了将马达40的旋转动力平衡良好地传递给基板11等而被用于旋转时的重心偏差的调整,但并非必须的结构。调整板41也可以是马达40的轮毂。
[基板11]
图3是从第1主面侧观察有关实施方式1的基板11时的正视图。
基板11具有相互背向的第1主面及第2主面,是被马达40以旋转轴J为中心旋转驱动的圆盘状的板材。换言之,基板11的平面图中的形状是圆形。另外,平面图中的形状是从与基板11垂直的方向(X轴+侧)观察时的形状(即正面形状)。基板11的直径例如是8cm左右,但不特别限定。
如图3所示,在基板11中,在第1主面设置荧光体层12。在基板11的中央,设置有用来使与调整板41连结的马达40的一部分(轮毂、转子等)突出的开口33。此外,旋转轴J通过基板11的中心(中心位置),基板11被马达40以旋转轴J为中心旋转驱动。
基板11的材料只要是铝、不锈钢或蓝宝石等导热性良好的金属即可,没有特别限定。在本实施方式中,基板11例如由铝形成。这是因为,铝导热率比较高且轻量,所以通过由铝形成基板11,不仅能够提高散热性能,而且还实现轻量化。此外,基板11的厚度例如是1.5mm以下。
[荧光体层12]
荧光体层12被设置在基板11的第1主面。
在此,荧光体层12例如也可以由包含YAG类的多个黄色荧光体粒子的树脂材料构成。在此情况下,树脂材料的基材例如是具有透光性及热硬化性的硅树脂。荧光体层12可以通过在将这样的树脂材料丝网印刷到基板11的第1主面之后用加热炉加热硬化来设置。
此外,荧光体层12例如也可以由YAG类的黄色荧光体粒子和粘合剂构成。在此情况下,在荧光体层12中,为了改善光转换效率,优选的是贡献于从激励光向荧光转换的YAG类的黄色荧光体粒子的量较多。即,在荧光体层12中,优选的是荧光体粒子含有比率较大。粘合剂是构成荧光体层12的黄色荧光体粒子以外的混合物。粘合剂例如由氧化铝等的导热率较高的无机物质形成。氧化铝的导热率是硅树脂的导热率的10倍以上。因此,荧光体层12由黄色荧光体粒子和由氧化铝形成的粘合剂构成,从而能够实现高的导热率。
另外,虽然在图1~图3中没有图示,但也可以在基板11的第1主面与荧光体层12之间设置反射膜。
在本实施方式中,如图3所示,荧光体层12被设置为在平面图中沿着圆盘状的基板11的周向θ呈带状的环状(圆环状)。更具体地讲,荧光体层12以环状(圆环状)设置在距作为荧光体轮1的旋转中心的旋转轴J距离相等的圆周上。换言之,荧光体层12的径向r上的宽度为一定。进而,荧光体层12优选的是设置在第1主面的周缘。另外,在基板11不是圆盘状的基板的情况下,优选的也是将荧光体层12设为圆环状。
另外,荧光体层12由于被照射激光而发光。此时,为避免激光被集中地照射在荧光体层12的一点,在激光被照射在荧光体层12的期间,通过马达40使荧光体轮1以旋转轴J为中心旋转。由此,抑制了由于激光的照射带来的发热所导致的荧光体层12中包含的荧光体粒子的劣化。
[散热部件30]
散热部件30由板材构成,与基板11的第1主面及第2主面的某个面对置地配置,并且与基板11一起旋转。在图1及图2所示的例子中,散热部件30与基板11的第2主面对置地配置。这里,基板11的第1主面设置有荧光体层12。
图4是图2所示的散热部件30的放大侧视图。图5是从第1主面侧观察有关实施方式1的散热部件30时的正视图。图6是从第1主面侧观察有关实施方式1的散热部件30时的立体图。另外,背面如上述那样,是从与基板11的第2主面对置的面(正面)的相反侧、并且与散热部件30垂直的方向(即X轴-侧)观察散热部件30时的面。
散热部件30是被马达40以旋转轴J为中心旋转驱动的圆盘状的板材。换言之,散热部件30的平面图中的形状是圆形。另外,散热部件30的直径例如是7cm左右,但也可以是3cm~100cm左右。另外,散热部件30的直径只要如后述那样在散热部件30与基板11的第1主面对置地配置的情况下比荧光体层12的内径小即可,没有特别限定。换言之,在将散热部件30与基板11的第1主面对置地配置的情况下,散热部件30的直径只要比在基板11的一方的面上以带状且圆环状设置的荧光体层12的内径小即可。另一方面,散热部件30的直径如图1所示,在将散热部件30与基板11的第2主面对置地配置的情况下,既可以不是比基板11的直径而是比荧光体层12的内径大,也可以比基板11的直径大。
在本实施方式中,散热部件30如图1、图2、图4~图6所示,具有多个鳍片31和突出部34。例如如图1及图2所示,在本实施方式中,散热部件30与基板11的第2主面对置地配置。此外,多个鳍片31被朝向基板11的第2主面剪切折起,突出部34也朝向基板11的第2主面突出。更具体地讲,多个鳍片31是通过将散热部件30的板材的作为多个一部分区域的多个区域32剪切折起而形成。多个区域32在形成多个鳍片31之后成为贯通孔。另外,突出部34及多个鳍片31及区域32等的详细情况将后述。
散热部件30的材料例如只要是不锈钢、铁、铜、蓝宝石或铝等的金属的板材即可,但不特别限定。
<突出部34>
突出部34以朝向基板11的第1主面及第2主面的某个面突出的方式设置在散热部件30的中央部,具有与该某个面接触的接触面。突出部34经由接触面与基板11接触,从而在基板11与散热部件30之间确保一定的间隔,并且将基板11的热传导到散热部件30的除了中央部以外的周边区域。
在本实施方式中,突出部34例如如图2所示,为了将基板11与散热部件30的间隔保持为一定,以向基板11的第2主面突出的方式设置在散热部件30的中央部。突出部34通过拉深加工而形成。
突出部34的厚度即基板11与散热部件30的间隔如图2及图4所示,只要是将后述的散热部件30的周边区域剪切折起而形成的多个鳍片31的高度以上即可。突出部34例如如图5及图6所示,具有用来与基板11的第2主面接触的接触面,该接触面为带状且圆环状。
另外,在突出部34的中央设置有开口33,经由调整板41与马达40连接。由此,旋转轴J经过散热部件30的中心(中心位置),散热部件30与基板11一起被马达40以旋转轴J为中心旋转驱动。另外,该开口33的大小(直径)只要是用来与调整板41连结的马达40的一部分能够突出的程度的大小即可。例如,开口33只要是与马达40的一部分具有最大1mm的间隙的大小即可。
此外,突出部34的直径例如是3.7cm左右,但并不限于此。突出部34的直径只要比散热部件30的内径小、比开口33的直径大即可,没有特别限定。
这样,突出部34如图1、图2、图4~图6所示,以具有带状且圆环状的接触面的方式设置在散热部件30的中央部。由此,突出部34不仅作为在基板11与散热部件30的周边区域之间能够形成由空气构成的一定的间隔的空隙(空间)的衬垫发挥功能,也作为能够将由荧光体层12产生的热从基板11传递给散热部件30的周边区域的导热的路径发挥功能。
<鳍片31>
多个鳍片31通过剪切折起加工而形成。更具体地讲,多个鳍片31通过将散热部件30的板材中的除了中央部以外的周边区域中的多个区域32剪切折起而形成。多个鳍片31分别被朝向基板11的第1主面及第2主面的某个面剪切折起。在本实施方式中,例如如图1~图3所示,多个鳍片31通过将多个区域32朝向基板11的第2主面剪切折起,从而朝向基板11的第2主面竖立设置。
此外,多个鳍片31的高度如图2及图3所示,比突出部34的厚度小。
另外,在图1及图2所示的例子中,鳍片31形成在与比荧光体层12的内径靠内侧区域对应的散热部件30的区域内的周边区域,但并不限于此。在散热部件30与基板11的第1主面对置地配置、散热部件30的直径比荧光体层12的内径大的情况下,鳍片31也可以形成在包含了与荧光体层12的区域对应的散热部件30的区域在内的周边区域。进而,在散热部件30与基板11的第1主面对置地配置、散热部件30的直径比荧光体层12的内径大的情况下,鳍片31也可以形成在包含了与比荧光体层12的外径靠外侧对应的散热部件30的区域在内的周边区域。
例如如图5及图6所示,多个鳍片31在散热部件30的周边区域中,以距中心(旋转轴J)一定的距离,沿着周向θ呈圆环状配置。多个鳍片31的形状例如是大致矩形状(大致梯形状),但也可以是前端部的角被去掉而变圆。换言之,如图5及图6所示的例子那样,多个鳍片31分别形成为,在周边区域中相对于径向r具有一定的角度,被剪切折起为相对于基板11的第2主面(或散热部件的正面)具有一定的角度。另外,多个鳍片31分别形成在周边区域即可,也可以不沿着径向r形成。此外,多个鳍片31的各个也可以不相对于基板11的第2主面(或散热部件30的正面)垂直地竖立设置。
另外,在本实施方式中,多个鳍片31分别以旋转轴J为中心,与散热部件30的旋转对应地向比该鳍片31靠外侧(离心方向)送风。换言之,多个鳍片31分别将处于散热部件30的背面侧(X轴-侧)的空气(流体)穿过作为贯通孔的多个区域32朝向基板11与散热部件30之间的空间的外侧输送。由此,能够将由多个鳍片31产生的空气的流动即风(气流)用于荧光体层12的冷却。
另外,鳍片31相对于径向r的角度以及鳍片31相对于第2主面的角度只要能够有效地向外侧送风即可,并不限定于图4~图6所示的例子。
<区域32>
如上述那样,区域32是散热部件30的板材中的一部分区域,在形成多个鳍片31之后成为贯通孔。
更具体地讲,多个区域32位于周边区域。进而,如图5所示,从由基板11朝向散热部件30的方向观察(从第1主面观察)时,多个区域32位于从距散热部件30的中心为规定距离且在周向θ上为大致等间隔的位置沿着与径向r具有规定以上的角度的假想的直线的位置。多个区域32也可以是相似的形状,但并不限于相似的形状。
此外,如图5及图6所示,多个区域32为将散热部件30贯通的贯通孔,作为由多个鳍片31产生的风通过的通气孔发挥功能。例如如图5所示,多个区域32在周边区域中,沿着周向θ以圆环状位于距散热部件30的中心(旋转轴J)为一定的距离处。另外,如果将多个区域32随机地配置,则散热部件30的旋转不稳定,成为发生异响等的原因,因此多个区域32被配置为大致等间隔。多个区域32的形状例如是大致矩形状(大致梯形状),但也可以将角去掉而变圆。
此外,如图5所示,多个区域32分别形成为相对于径向r具有一定的角度。另外,也可以是多个区域32的各个不沿着径向r形成。多个区域32相对于径向r的角度的大小只要被决定为使被剪切折起的多个鳍片31能够向外侧有效地送风即可,并不限定于图5所示的例子。
[马达40]
马达40例如如图1所示,通过被电子电路(未图示)控制,从而旋转驱动基板11及散热部件30。马达40例如是外转子型的马达,但没有特别限定。
[效果等]
如以上说明,有关本实施方式的荧光体轮1具备:基板11,具有相互背向的第1主面及第2主面;荧光体层12,设置在第1主面;以及散热部件30,由板材构成,与基板11的第2主面对置地配置,并且与基板11一起旋转。散热部件30具有:突出部,以朝向该第2主面突出的方式设置在散热部件30的中央部,具有与该第2主面接触的接触面;以及多个鳍片,将除了中央部以外的周边区域中的多个区域剪切折起而形成。突出部34经由接触面与基板11接触,由此在基板11与散热部件30之间确保一定的间隔,并且将基板11的热传导到散热部件30的周边区域。
这样,有关本实施方式的荧光体轮1是反射型的荧光体轮,仅在基板11的第1主面具备荧光体层12。此外,荧光体轮1具备设置有突出部34的散热部件30,从而能够在基板11与散热部件30之间形成一定的间隔的空间。由此,能够使由多个鳍片31产生的风穿过多个区域32(贯通孔),朝向基板11与散热部件30之间的空间的外侧输送。即,能够将由多个鳍片31产生的风用于荧光体层12的冷却。由此,能够提高荧光体轮1的散热性能。此外,荧光体轮1通过基板11与突出部34接触,从而能够形成将由荧光体层12产生的热从基板11向散热部件30的周边区域传递的导热的路径,所以能够进一步提高散热性能。
如以上这样,能够实现散热性能进一步提高的荧光体轮1。
进而,由于形成在散热部件30的多个鳍片是通过将板材的多个区域剪切折起而形成,所以能够简单地形成,因此与切削来制造的情况相比能够降低成本。
另外,说明了设置在散热部件30的中央的开口33的大小只要是用来与调整板41连结的马达40的一部分能够突出的程度的大小即可,但并不限于此。也可以将开口33的大小增大,用于通风。即,散热部件30也可以在散热部件30的中心部具有为了通风而形成的开口33,与基板11一起旋转的散热部件30的旋转轴J通过开口33。
由此,能够将由多个鳍片31产生的风不仅穿过多个区域32(贯通孔),也穿过开口33,朝向基板11与散热部件30之间的空间(空隙)的外侧输送。因而,能够增加能够用于荧光体层12的冷却的、穿过基板11与散热部件30之间的空间的风量,所以能够进一步提高荧光体轮1的散热性能。
另外,荧光体轮1的结构并不限于上述形态,为了进一步提高散热性能,也可以在基板11形成鳍片,也可以在基板11形成作为贯通孔的开口。
此外,在上述的实施方式1中,如在图1及图2的例子中所示,假设构成荧光体轮1的散热部件30与基板11的第2主面对置地配置而进行了说明,但并不限于此。图7是有关实施方式1的另一形态的荧光体轮1A的分解立体图。即,也可以如图7所示的荧光体轮1A,散热部件30与基板11的设置有荧光体层12的第1主面对置地配置。在此情况下,只要将多个鳍片31朝向基板11的第1面剪切折起,突出部34也以朝向基板11的第1主面突出的方式而形成即可。进而,在此情况下,也可以在散热部件30不设置突出部34,而使调整板41兼具备突出部34的功能。此外,也可以使散热部件30与兼具备突出部34的功能的调整板41一体化。由此,能够进一步削减零件件数,能够实现成本削减。
(实施方式2)
在上述的实施方式1中,对散热性能提高的荧光体轮1等进行了说明,但并不限于上述的形态。为了使散热性能进一步提高,也可以在区域32进一步形成缺口部,以将荧光体轮1具备的散热部件30的被剪切折起多个鳍片31的区域32的面积扩大。将该情况作为实施方式2,以下进行说明。以下,以与在实施方式1中说明的散热部件30不同的点为中心进行说明。
[散热部件30D]
图8是从第1主面侧观察有关实施方式2的散热部件30D时的正视立体图。图9是图8的散热部件30D的部分放大图。另外,对于与图5及图6等同样的要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
图8及图9所示的散热部件30D相对于图5及图6所示的散热部件30,在区域32D中还形成有缺口部321这一点上不同。
<区域32D>
区域32D与实施方式1同样,是散热部件30D的板材中的一部分区域,在形成多个鳍片31之后成为贯通孔。此外,多个区域32D如图8所示,作为由多个鳍片31产生的风通过的通气孔发挥功能。在散热部件30D中区域32D所设置的位置、形状如在实施方式1中所说明,因此此处省略说明。
在本实施方式中,多个区域32D分别还具有将与相连于鳍片31的边对置的边的一部分切掉而形成的缺口部321。
<缺口部321>
缺口部321通过将区域32D的边的一部分切掉而形成。更具体地讲,例如如图9所示,缺口部321通过将作为区域32D中的边的一部分、且与相连于鳍片31的边对置的边的一部分切掉而形成。
例如如图9所示,缺口部321的形状是半圆缺口形状。另外,在图9所示的例子中,缺口部321位于区域32D中的与相连于鳍片31的边对置的边的中央部。
在此,对图9所示的例子中的缺口部321的尺寸进行说明。在将散热部件30D的外径设为例如φ70mm~80m,将区域32D的径向r上的长度(长条方向的长度)设为11mm~14mm左右的情况下,缺口部321的径向r上的长度R1是2mm左右。
[效果等]
如以上说明,在有关本实施方式的荧光体轮1、1A中,在散热部件30D的被剪切折起多个鳍片31的区域32D中还形成缺口部321。
通过该结构,能够将作为多个区域32D的功能的通气孔且供多个鳍片31所产生的风通过的通气孔的面积增加相当于缺口部321的面积的量。由此,能够进一步促进在荧光体层12与散热部件30D之间产生的流体(空气)的流动。由此,能够进一步实现荧光体层12的温度的降低,所以能够提高荧光体轮1、1A的散热性能。
在此,对试制并验证了如以上那样构成的有关本实施方式的荧光体轮的实机的验证结果进行说明。
图10是表示针对有关实施方式2的荧光体轮1、1A的实机试制品的验证结果的图。在图10中,作为验证结果示出了进行了规定时间动作时的荧光体层12的温度上升、以及规定时间动作中的噪声水平。另外,在图10中,作为比较例也一起示出了针对不具有缺口部321的结构即有关实施方式1的荧光体轮1、1A的实机试制品的验证结果。
根据图10能够确认,有关实施方式2的荧光体轮1、1A的荧光体层12的温度上升比有关比较例的荧光体轮1、1A的荧光体层12的温度上升低。
另外,虽然通过在散热部件30(30D)形成多个鳍片31的结构等能够使荧光体轮1、1A的散热性能提高,但由于该结构,存在发生风切噪声这样的副产物。但是,可知在有关实施方式2的荧光体轮1、1A和有关比较例的荧光体轮1、1A中,在噪声水平上没有差别。
图11是表示有关比较例的散热部件30的鳍片31附近的流体的流动的解析结果的图。图12是表示有关实施方式2的散热部件30D的鳍片31附近的流体的流动的解析结果的图。在图11及图12中,用流线表示了流体(空气)经过作为通气孔发挥功能的区域32及区域32D、朝向鳍片31流动的状况。另外,图11及图12所示的矢量线显示了流体(空气)的流动。
例如如图11所示,鳍片31具有如下功能:将由设置有鳍片31的散热部件30的平面部和基板11夹着的区域(例如参照图1及图8)中所存在的流体(空气)向散热部件30的外周方向拨出。通过该功能,在有关实施方式1、2的荧光体轮1、1A中,促进了对流带来的导热,所以能够使设置在基板11的荧光体层12的温度降低。此外,从作为通气孔发挥功能的区域32朝向鳍片31流入的流体也吹在鳍片31上,然后被向散热部件30的外周拨出。这也成为促进导热的一个辅助。
在本实施方式中,进而通过在散热部件30D的区域32中设置缺口部321,能够增加作为区域32承担的功能的通气孔的面积。由此,如图12所示,可以想到,由于穿过作为区域32及缺口部321承担的功能的通气孔的流量增加,所以能够促进对流带来的导热,散热性提高。
(变形例)
另外,缺口部321的尺寸和形状并不限于在图9中表示的例子。关于缺口部321的尺寸(大小)和形状的变形,使用图13A~图14B进行说明。
图13A及图13B是表示有关实施方式2的缺口部321的尺寸的另一例的图。在图13A及图13B中示出的缺口部321以比图9所示的例子大的尺寸而形成。在此,将图9所示的缺口部321的径向r上的长度R1设为2mm左右,将区域32D的径向r上的长度(长条方向的长度)设为11mm~14mm左右。在此情况下,图13A所示的缺口部321的径向r上的长度R3例如也可以是6mm左右。此外,图13B所示的缺口部321的径向r上的长度R5例如也可以是10mm左右。
图14A及图14B是表示有关实施方式2的变形例的缺口部321A的形状的另一例的图。在图14A及图14B中示出的缺口部321A以与图9所示的例子不同的形状而形成。更具体地讲,缺口部321A以V字缺口形状形成在区域32D中的与相连于鳍片31的边对置的边的中央部的位置。缺口部321A如图14A及图14B所示,尺寸既可以较小也可以较大。
这样,缺口部321A的形状也可以是V字缺口形状。另外,V字缺口形状也可以表现为三角形状。
此外,在图9所示的例子中,缺口部321形成为,位于区域32D中的与相连于鳍片31的边对置的边的中央部,但并不限于此。以下,使用图15A及图15B对形成缺口部321的位置的变形进行说明。
图15A是表示在散热部件30D的靠旋转轴J处形成了有关实施方式2的变形例的缺口部321B的情况下的例子的图。更具体地讲,如图15A所示,缺口部321B也可以形成在区域32D中的与相连于鳍片31的边对置的边的比中央部靠散热部件30D的旋转轴J处。
图15B是表示在散热部件30D的靠外周缘处形成了有关实施方式2的变形例的缺口部321C的情况下的例子的图。更具体地讲,如图15B所示,缺口部321B也可以形成在区域32D中的与相连于鳍片31的边对置的边的比中央部靠散热部件30D的外周缘处。
另外,图15A所示的缺口部321B及图15B所示的缺口部321C的形状是半圆缺口形状,但也可以是V字缺口形状。
图16是表示有关本公开的荧光体轮1、1A的荧光体层12的温度降低效果的解析结果的图。图16所示的结果是根据热流体模拟得到的解析结果。
在图16中,将图9所示的径向r上的长度R1的半圆缺口形状的缺口部321表示为321(R1),将图13A所示的径向r上的长度R3的半圆缺口形状的缺口部321表示为321(R3)。此外,将图13B所示的径向r上的长度R5的半圆缺口形状的缺口部321表示为321(R5)。此外,在图16中将图14A所示的小的V字缺口形状的缺口部321A表示为321A(小),将图14B所示的大的V字缺口形状的缺口部321A表示为321A(大)。
此外,在图16中,将图15A所示的形成在散热部件30D的靠旋转轴J处的缺口部321B表示为321B,将图15B所示的形成在散热部件30D的靠外周缘处的缺口部321C表示为321C。另外,321B和321C的径向r上的长度被设为R1。进而,在图16中作为比较例还表示了例如在实施方式1中区域32那样不具有缺口部的结构的情况下的结果。
根据图16可知,缺口部321的面积越大,越有荧光体层12的温度降低效果。此外,如果比较虚线边框中所包含的荧光体层12的温度降低的效果(结果),则还可知以下情况。即可知,即使是径向r上的长度相同的半圆缺口形状,在区域32D的边的比中央部靠散热部件30D的外周缘处或靠旋转轴J处形成缺口部,也有荧光体层12的温度降低的效果。以下,将形成在靠旋转轴J处的缺口部321B与形成在中央部的缺口部321进行比较,考察了荧光体层12的温度降低的效果较高的理由,对此进行说明。
图17是表示具有形成在散热部件30D的靠旋转轴J处的缺口部321B的散热部件30D的鳍片31附近的流体的流动的解析结果的图。在图17中,用流线表示了从缺口部321B流入的流体(空气)流动的状况。
根据图17可知,从形成在靠旋转轴J处的缺口部321B流入的流体(空气)碰到鳍片31,从旋转轴J侧朝向散热部件30D的外周缘流出。并且,知道了流体与鳍片31反复接触、向散热部件30D的外周缘流出的状况。即,形成在靠旋转轴J处的缺口部321B与形成在中央部的缺口部321相比,由于能够使更多的流体花费更长的时间与鳍片31接触,所以使流体与鳍片31能够进行更多的热交换。因此,可以想到,形成在靠旋转轴J处的缺口部321B与形成在中央部的缺口部321相比,荧光体层12的温度降低效果变高,散热性提高。
另外,还将形成在靠外周缘处的缺口部321C与形成在中央部的缺口部321进行比较,考察了荧光体层12的温度降低的效果较高的理由,对此进行说明。
首先,作为轴旋转体的本公开的荧光体轮1、1A越靠近外周缘,其速度越快。因此,从形成在靠外周缘处的缺口部321C流入的流体比从形成在中央部的缺口部321流入的流体快。在此,可以想到,如果流速较快,则与流速较慢的情况相比能促进与鳍片31的热交换,散热性提高。
这样,可以想到,由于从具有形成在靠外周缘处的缺口部321C的区域32D流入的流体的流速,形成在靠外周缘处的缺口部321C与形成在中央部的缺口部321相比,荧光体层12的温度降低效果变高,因此散热性提高。
(其他实施方式等)
上述的实施方式及变形例仅是一例,当然能够进行各种变更、附加、省略等。
此外,任意组合上述实施方式以及变形例所示的构成要素以及功能来实现的形态也包含在本公开的范围内。除此以外,对上述实施方式及变形例施以本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态、或在不脱离本公开的主旨的范围内对各实施方式的构成要素及功能进行任意地组合而实现的形态也包含在本公开内。例如,也可以将在实施方式及变形例中说明的各构成要素组合而作为新的实施方式。
此外,在附图及具体实施方式所记载的构成要素中,既包括为了解决问题而必需的构成要素,也包括为了例示上述技术而并非用于解决问题所必需的构成要素。因此,即使在附图以及详细说明中记载这些并非必需的构成要素,也不应该立即将这些并非必需的构成要素认定为必需的构成要。
此外,本公开还包含以下的由荧光体轮构成的光源装置或激光投影机。
即,在本公开中还包括光源装置,该光源装置具备:在上述的实施方式及变形例中表示的荧光体轮、激光光源等的激励光源、以及将来自激励光源的射出光向荧光体轮导光的光学系统。此外,在本公开中还包括投射型影像显示装置,该投射型影像显示装置具备:在上述的实施方式及变形例中表示的荧光体轮;使荧光体轮旋转的马达;向荧光体层照射激光的激光光源;光调制元件,根据影像信号,调制相应于由激光光源照射的激光而从荧光体层发出的光;以及投射透镜,投射由光调制元件调制后的光。
工业实用性
本公开的荧光体轮作为反射型的荧光体轮,能够应用于激光投影机、面向设备的照明装置及内窥镜等的光源等投射型影像显示装置等。
符号说明
1、1A荧光体轮
11 基板
12 荧光体层
30、30D散热部件
31鳍片
32、32D区域
33 开口
34 突出部
40 马达
41 调整板
321、321A、321B、321C缺口部
Claims (8)
1.一种荧光体轮,
具备:
基板,具有相互背向的第1主面及第2主面;
荧光体层,设置在上述第1主面;以及
散热部件,由板材构成,与上述第1主面及第2主面的某个面对置地配置,并且与上述基板一起旋转,
上述散热部件具有:
突出部,以朝向上述某个面突出的方式而设置在上述散热部件的中央部,具有与上述某个面接触的接触面;以及
多个鳍片,将除了上述中央部以外的周边区域中的多个区域剪切折起而被形成,
上述多个区域分别具有将与相连于上述鳍片的边对置的边的一部分切掉而形成的缺口部,
上述突出部经由上述接触面与上述基板接触,由此在上述基板与上述散热部件之间确保一定的间隔,并且将上述基板的热传导到上述散热部件的上述周边区域。
2.如权利要求1所述的荧光体轮,
上述缺口部的形状是半圆缺口形状。
3.如权利要求1所述的荧光体轮,
上述缺口部的形状是V字缺口形状。
4.如权利要求1~3中任一项所述的荧光体轮,
上述缺口部形成在上述对置的边的比中央部靠上述散热部件的旋转轴处。
5.如权利要求1~3中任一项所述的荧光体轮,
上述缺口部形成在上述对置的边的比中央部靠上述散热部件的外周缘处。
6.如权利要求1~5中任一项所述的荧光体轮,
上述多个鳍片分别被朝向上述某个面剪切折起。
7.如权利要求1~6中任一项所述的荧光体轮,
上述荧光体层在上述基板的一方的面中被设置为带状且圆环状,
上述散热部件的直径比上述荧光体层的内径小。
8.如权利要求1~7中任一项所述的荧光体轮,
上述基板是圆盘状,
上述荧光体层被形成为沿着上述基板的周向的带状。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021010647 | 2021-01-26 | ||
JP2021-010647 | 2021-01-26 | ||
PCT/JP2021/047251 WO2022163218A1 (ja) | 2021-01-26 | 2021-12-21 | 蛍光体ホイール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116635670A true CN116635670A (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=82654470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180089142.8A Pending CN116635670A (zh) | 2021-01-26 | 2021-12-21 | 荧光体轮 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11976810B2 (zh) |
EP (1) | EP4286744A1 (zh) |
JP (1) | JP7437820B2 (zh) |
CN (1) | CN116635670A (zh) |
TW (1) | TW202343125A (zh) |
WO (1) | WO2022163218A1 (zh) |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101359076A (zh) | 2007-07-31 | 2009-02-04 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 色轮 |
DE102011002961A1 (de) | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Osram Ag | Leuchtstoffvorrichtung mit Innenkühlung und Reflektorleuchtenanordnung mit dieser Leuchtstoffvorrichtung |
TWI460525B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-11-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 投影機色輪裝置 |
JP5693482B2 (ja) * | 2012-02-07 | 2015-04-01 | 三菱電機株式会社 | ヒートシンク及び照明装置 |
US9664893B2 (en) * | 2014-09-17 | 2017-05-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Phosphor wheel device, phosphor wheel device accommodating housing and projection-type image display device |
JP6745486B2 (ja) | 2016-03-08 | 2020-08-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蛍光体ホイール、及び、投写型映像表示装置 |
US9983467B2 (en) * | 2016-03-08 | 2018-05-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Phosphor wheel and projection-type image display device |
JP2018055055A (ja) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクター |
JP2018055054A (ja) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクター |
JP6939805B2 (ja) | 2016-10-19 | 2021-09-22 | ソニーグループ株式会社 | 光源装置および投射型表示装置 |
JP6979572B2 (ja) | 2017-02-28 | 2021-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 蛍光体ホイールおよびこれを備えた蛍光体ホイール装置、光変換装置、投射型表示装置 |
US10520800B2 (en) * | 2017-09-25 | 2019-12-31 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Phosphor wheel, phosphor wheel device including the same, light conversion device, and projection display apparatus |
WO2020019292A1 (en) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Materion Precision Optics (Shanghai) Limited | Wavelength conversion element with convective cooling |
CN114026494B (zh) * | 2019-07-26 | 2023-08-11 | 松下知识产权经营株式会社 | 荧光体轮 |
CN210465979U (zh) * | 2019-10-28 | 2020-05-05 | 扬州吉新光电有限公司 | 一种一体式荧光轮 |
-
2021
- 2021-12-21 JP JP2022578153A patent/JP7437820B2/ja active Active
- 2021-12-21 WO PCT/JP2021/047251 patent/WO2022163218A1/ja active Application Filing
- 2021-12-21 EP EP21923221.2A patent/EP4286744A1/en active Pending
- 2021-12-21 US US18/259,382 patent/US11976810B2/en active Active
- 2021-12-21 CN CN202180089142.8A patent/CN116635670A/zh active Pending
- 2021-12-30 TW TW112126851A patent/TW202343125A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7437820B2 (ja) | 2024-02-26 |
TW202343125A (zh) | 2023-11-01 |
WO2022163218A1 (ja) | 2022-08-04 |
US20240060632A1 (en) | 2024-02-22 |
TW202235991A (zh) | 2022-09-16 |
EP4286744A1 (en) | 2023-12-06 |
US11976810B2 (en) | 2024-05-07 |
JPWO2022163218A1 (zh) | 2022-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6924923B2 (ja) | 蛍光体ホイール装置、照明装置、及び投写型映像表示装置 | |
CN114026494B (zh) | 荧光体轮 | |
JP6890244B2 (ja) | 冷却装置、及び投写型映像表示装置 | |
EP3222955B1 (en) | Cooling device and projection display device | |
JP6745486B2 (ja) | 蛍光体ホイール、及び、投写型映像表示装置 | |
JP2018101089A (ja) | 光源装置および投射型表示装置 | |
CN116635670A (zh) | 荧光体轮 | |
JP2008185000A (ja) | 遠心ファン装置及びそれを備えた電子機器 | |
US20200271301A1 (en) | Color wheel apparatus | |
CN116829871A (zh) | 荧光体轮 | |
CN116724197A (zh) | 荧光体轮 | |
TWI836311B (zh) | 螢光輪 | |
CN117716170A (zh) | 荧光体轮 | |
JP7486111B2 (ja) | 蛍光体ホイール | |
JP4618216B2 (ja) | 送風ファン装置及びそれを備えた電子機器 | |
JP2005203660A (ja) | 放熱装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |