CN202351489U

CN202351489U - 色轮与光源及投影系统

Info

Publication number: CN202351489U
Application number: CN2011204221378U
Authority: CN
Inventors: 周浩; 吴希亮
Original assignee: Appotronics Corp Ltd
Current assignee: Shenzhen Appotronics Corp Ltd; Shenzhen Appotronics Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2021-10-28

Abstract

本实用新型提供了一种色轮、光源及投影系统，该色轮包括依次叠置的透光层、波长转换层以及基板，该波长转换层带有通孔，所述透光层与基板在该通孔处固定连接，还包括一胶层，固定连接所述透光层的边缘与基板的边缘，其中，所述胶层的邵氏硬度HA为大于等于20度且小于等于40度，抗拉强度为大于等于1.5毫帕且小于等于2.5毫帕，剪切强度为大于等于0.8毫帕且小于等于1.5毫帕。本实用新型色轮中的胶层在老化过程中不易拉裂透光层和基板。

Description

色轮与光源及投影系统

技术领域

本实用新型涉及图像显示技术领域，尤其涉及一种用于图像显示的色轮与光源及投影系统。

背景技术

请参阅图1，图1是现有技术中色轮的剖视图，如图1所示，色轮20包括依次叠置的基板23、波长转换层22以及透光层21。透光层21与基板23为同心等圆，波长转换层22呈中心带有通孔的环状，该通孔处设有中心胶25，该中心胶25固定连接透光层21与基板23。由于色轮20在工作过程中由固定连接在基板23背向波长转换层22的一侧的马达10驱动，色轮20会高速旋转，为了防止波长转换片在旋转过程中飞出，通常在色轮内设置一胶层24，该胶层固定连接透光层21的下表面边缘与基板23的上表面边缘，将波长转换层22封闭在透光层21与基板23之间。

在对现有技术的研究过程中，本实用新型的发明人发现：现有点胶工艺采用紫外胶、环氧树脂胶、热固化胶等胶水形成色轮20上的胶层24，该胶层24硬度、抗拉强度及剪切强度较大，例如，胶层24的邵氏硬度通常大于40度且小于等于90度，在老化过程中容易拉裂透光层21或基板23。

实用新型内容

本实用新型提供一种色轮与光源及投影系统，该色轮的胶层在老化过程中不易拉裂透光层和基板。

本实用新型提供一种色轮，包括依次叠置的透光层、波长转换层以及基板，该波长转换层带有通孔，透光层与基板在该通孔处固定连接，还包括一胶层，固定连接透光层的边缘与基板的边缘，其中，胶层的邵氏硬度HA为大于等于20度且小于等于40度，抗拉强度为大于等于1.5毫帕且小于等于2.5毫帕，剪切强度为大于等于0.8毫帕且小于等于1.5毫帕。

优选地，胶层的粘度为大于等于100厘沲cSt且小于等于1000000cSt。

优选地，胶层为硅胶层。

优选地，胶层的边缘的外沿与透光层及基板的边缘的外沿平齐。

优选地，色轮呈圆盘形、筒形或方形。

优选地，透光层与基板为同心等圆，波长转换层呈中心带有通孔的环状，且该环与透光层同心。

优选地，色轮还包括介质层，介于透光层与波长转换层之间，该介质层的折射率低于该波长转换层的折射率。

优选地，介质层为空气层。

本实用新型提供一种光源，其中，包括上述的色轮。

本实用新型提供一种投影系统，其中，包括上述的光源。

本实用新型中，通过将固定连接透光层与基板的胶层的硬度范围限定为特定范围(即邵氏硬度HA为大于等于20度且小于等于40度)，满足该特定范围的胶层相对现有技术中采用的胶层，具有不易拉裂透光层和基板的优点，因此本实用新型能够提高色轮的组装效率。

附图说明

图1是现有技术中色轮的剖视图；

图2是本实用新型实施例中色轮的一个实施例的剖视图；

图3是图2所示实施例中色轮的俯视图；

图4是本实用新型实施例中色轮的另一实施例的剖视图。

具体实施方式

下面，结合附图所示之最佳实施例进一步阐述本实用新型。

实施例一

请参见图2，图2是本实用新型实施例中色轮的一个实施例的剖视图。如图2所示，本实施例中，色轮200包括依次叠置的透光层1、波长转换层2以及基板3。波长转换层2是一种可以将一种波长的激发光转换为另一种波长的受激光的材料层，通常是荧光粉层或者是纳米材料层。波长转换层2可以是一体成型的或者是由多块波长转换片拼接组合而成的。在本实施例中，色轮200为透射式色轮，即激发光从基板3入射至波长转换层且受激光从透光层1出射作为色轮200出射的受激光，基板3优选为透射激发光反射受激光的滤光片，以反射波长转换层2射往基板3的受激光，提高色轮200的受激光的出射率；而透光层1优选为具有波长选择功能的滤光层1，以修饰波长转换层出射的受激光的光谱。相应地，在反射式色轮中，即激发光从透光层1入射波长转换层2且受激光从透光层1背向波长转换层2的一侧出射时，基板3优选为反射镜。此外，在不考虑优化色轮的出射光谱的情况下，不论是透射式色轮还是反射式色轮，透光层1均可不具有波长选择功能。

如图2所示，波长转换层2带有通孔5，透光层1与基板3在该通孔5处固定连接，此处的固定连接方式可以为粘接或其它。在本实施例中，通孔5位于波长转换层2的中心，事实上，通孔5也可以位于波长转换层2的其它位置，本实用新型中对此不作限制。

请一并参见图3，图3是图2所示实施例中色轮的俯视图。如图2和图3所示，滤光层1为由红光滤光片1R、绿光滤光片1G、蓝光滤光片1B拼接而成的圆形；滤光层1与基板3为同心等圆；波长转换层2为由红光荧光粉片2R、绿光荧光粉片2G、蓝光荧光粉片2B拼接而成的环形，该环形的内圆即为上述通孔5，该环形与滤光层1所呈圆形同心。

如图2所示，色轮200在工作过程中可以由固定连接在基板3背向波长转换层2的一侧的马达100驱动，色轮200在马达100的驱动下能够高速旋转，从而利于波长转换片2散热。

如图2和图3所示，色轮200还包括一胶层4，介于滤光层1与基板3之间，固定连接滤光层1的边缘与基板3的边缘，以将波长转换层2封闭在滤光层1与基板3之间，从而防止波长转换层2在高速旋转中飞出。具体地，波长转换层2的外径比滤光层1和基板3的半径小1毫米左右，胶层4为波长转换层2所呈环形的同心环，且波长转换层2所呈环形外接胶层4所呈环形。并且，胶层4的边缘的外沿与滤光层1及基板3的边缘的外沿平齐，这样不仅使色轮200美观，而且有助于维持色轮200在高速旋转中的平衡，提高色轮200的出光效率。当然，胶层4的边缘外沿也可以相对滤光层1或基板3的边缘外沿外凸或内凹，只要胶层4能够将波长转换层2封闭在滤光层1与基板3之间即可。滤光层1与基板3两者的边缘外沿之间也可不平齐。

为了解决胶层老化时易拉裂透光层1或基板2的问题，本实用新型中，胶层4的邵氏硬度HA为大于等于20度且小于等于40度，抗拉强度为大于等于1.5毫帕且小于等于2.5毫帕，剪切强度为大于等于0.8毫帕且小于等于1.5毫帕，经实验测试，分别使用该胶层4与现有技术的胶层24的色轮的开裂率对比如下表所示：

由上表可以看出，相对现有技术，本实施例的胶层在老化过程中不易拉裂透光层1和基板2，从而提高色轮的使用寿命。

优选地，胶层4的粘度为大于等于100厘沲cSt且小于等于1000000cSt，满足该粘度范围的胶层4流动性较低，不易流到波长转换层上而污染波长转换层。

上述实施例是以色轮200整体呈圆盘形为例阐述本实用新型，色轮200也可以呈圆筒形或方形，具体请参见专利CN200910105822.5。可以理解的是，在色轮呈圆筒形或方形的情况下，本实用新型的思想也同样适用，此处不作赘述。

实施例二

请参见图4，图4是本实用新型实施例中色轮的另一实施例的剖视图。如图4所示，本实施例中与图2所示实施例的区别之处包括：本实施例中的色轮300还包括一介质层6，介于滤光层1与波长转换层2之间，该介质层6的折射率低于该波长转换层2的折射率，从而波长转换层2入射介质层6的光的入射角大于等于临界角时，光会发生全反射，因而针对来自波长转换层2的光，该介质层6透射小于该临界角的光而反射大于该临界角的光。大于临界角的光被介质层6反射回波长转换层2后，经波长转换层2散射未各种角度的光，其中散射后的部分光入射到介质层6的入射角小于该临界角，从而能够透射该介质层6，经过介质层6的多次反射与波长转换层2的散射，使得波长转换层2的绝大部分光能够以小于临界角的入射光透射介质层6，从而使得色轮的出射光的出射角较小，提高了色轮300的出光亮度。优选地，介质层为空气层，这样具有结构简单易实现的优点。

此外，本实施例的胶层4优选为硅胶层，由于硅胶的硬度不仅满足实施例一中的硬度范围、抗拉强度范围及剪切强度范围，还满足实施例一中的粘度范围，因此在老化过程中不易拉裂滤光层1和基板3，且不易流到波长转换层2上而污染波长转换层2。此外，由于硅胶可在常温下自然固化，因而采用硅胶还能够节省操作时间。当然，胶层4也可以采用除了硅胶之外的其它满足上述硬度范围、抗拉强度范围及剪切强度范围的材料制成。

此外，在本实用新型中，滤光片可以是干涉滤光片、吸收型滤光片、增透片和透明材料片中的一种或几种的拼接。干涉滤光片是利用在透明材料上沉积的一组具有周期性折射率的薄膜介质，利用光的干涉原理，对特定波长的光进行透射或反射；吸收型滤光片则是通过在透明材料中掺杂不同的金属离子达到吸收特定波长光的目的；增透片是在透明材料表面镀膜实现提高可见光透过率的目的，透明材料片则可以是玻璃片或有机玻璃片。

本实用新型还提供一种光源，包括色轮，该色轮可以具有上述各实施例中的各种技术特征与功能；本实用新型还提供一种投影系统，包括该光源。

本实用新型中，通过将固定连接透光层与基板的胶层的硬度范围限定为特定范围，满足该特定范围的胶层相对现有技术中采用的胶层，具有不易拉裂透光层和基板的优点，因此本实用新型能够提高色轮的组装效率。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种色轮，包括依次叠置的透光层、波长转换层以及基板，该波长转换层带有通孔，所述透光层与基板在该通孔处固定连接，还包括一胶层，固定连接所述透光层的边缘与基板的边缘，其特征在于，所述胶层的邵氏硬度HA为大于等于20度且小于等于40度，抗拉强度为大于等于1.5毫帕且小于等于2.5毫帕，剪切强度为大于等于0.8毫帕且小于等于1.5毫帕。

2.如权利要求1所述的色轮，其特征在于，所述胶层的粘度为大于等于100厘沲cSt且小于等于1000000cSt。

3.如权利要求1或2所述的色轮，其特征在于，所述胶层为硅胶层。

4.如权利要求1或2所述的色轮，其特征在于，所述胶层的边缘的外沿与所述透光层及基板的边缘的外沿平齐。

5.如权利要求1或2所述的色轮，其特征在于，所述色轮呈圆盘形、筒形或方形。

6.如权利要求5所述的色轮，其特征在于，所述透光层与基板为同心等圆，所述波长转换层呈中心带有所述通孔的环状，且该环与所述透光层同心。

7.如权利要求1或2所述的色轮，其特征在于，还包括介质层，介于所述透光层与波长转换层之间，该介质层的折射率低于该波长转换层的折射率。

8.如权利要求7所述的色轮，其特征在于，所述介质层为空气层。

9.一种光源，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的色轮。

10.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的光源。