CN215867493U - 转轮及投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种转轮，其包括转盘以及马达。转盘连接马达。转盘具有用于接收入射光束的第一面以及相对第一面的第二面。第一面包括光调整面以及连接面。连接面用于连接光调整面与马达。光调整面垂直于转轴。连接面的至少一部分不平行且不垂直于转轴。本实用新型还提供一种具有所述转轮的投影装置。本实用新型的所述转轮以及具有所述转轮的投影装置可提升散热效率。

Description

转轮及投影装置
技术领域
本实用新型是有关于一种转轮及应用此转轮的投影装置。
背景技术
在现有具有荧光轮(Phosphor wheel)架构的投影机中，当激发光源为激光(Laser)时，需透过激光分别激发荧光轮上的荧光粉层以产生红光及绿光。由于荧光轮需接受激发光源的照射，因此对于荧光轮的散热具有一定的要求。
通常荧光轮上会增加扇叶及孔洞，以加大热对流，但也会增加噪音。而双层(dual)荧光轮设计，可将第一层架构的热传导至第二层架构，这样的设计虽然可增加散热面积，但亦会增加噪音。
随着激光的能量密度不断提升，现有荧光轮的设计已无法满足荧光轮的散热需求。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种转轮，其具有较佳的散热效果，转轮的散热面积增加，使转轮的散热效率提升而降低转轮的温度。
本实用新型提供一种使用上述转轮的投影装置，因此投影装置的散热效果也较佳。
本实用新型的一实施例提供一种转轮，其包括转盘以及马达。转盘连接马达。转盘具有第一面以及相对第一面的第二面。第一面包括光调整面以及连接面。连接面用于连接光调整面与马达。光调整面垂直于转轴。连接面的至少一部分不平行且不垂直于转轴。
本实用新型的一实施例提供一种投影装置，其包括照明系统、光阀以及投影镜头，照明系统用于提供照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，且用于将照明光束转换成影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，且用于将影像光束投射出投影装置。照明系统包括光源以及转轮。光源用于发出入射光束。入射光束借由转轮转换为照明光束。转轮包括转盘以及马达。转盘连接马达。转盘具有第一面以及相对第一面的第二面。第一面包括光调整面以及连接面。连接面用于连接光调整面与马达。光调整面垂直于转轴。连接面的至少一部分不平行且不垂直于转轴。
基于上述，在本实用新型的一实施例的转轮以及具有转轮的投影装置，由于转轮的连接面的至少一部分不平行且不垂直于马达的转轴，因此，转轮的散热面积增大，使转轮的散热效率提升而降低转轮的温度。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是根据本实用新型的第一实施例的投影装置的示意图。
图1B是图1A中的转轮的立体示意图。
图1C是图1B的剖面示意图。
图2是根据本实用新型的第二实施例的转轮的剖面示意图。
图3是根据本实用新型的第三实施例的转轮的剖面示意图。
图4是根据本实用新型的第四实施例的转轮的剖面示意图。
图5是根据本实用新型的第五实施例的转轮的剖面示意图。
图6是根据本实用新型的第六实施例的转轮的剖面示意图。
图7是根据本实用新型的第七实施例的转轮的剖面示意图。
图8是根据本实用新型的第八实施例的转轮的剖面示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1A是根据本实用新型的第一实施例的投影装置的示意图。请参考图1A，本实用新型的一实施例提供一种投影装置(例如投影机)10，其包括照明系统20、光阀30以及投影镜头40。照明系统20用于提供照明光束I。光阀30配置于照明光束I的传递路径上，且用于将照明光束I转换成影像光束IB。投影镜头40配置于影像光束IB的传递路径上，且用于将影像光束IB投射出投影装置10。照明系统包括光源100、转轮200以及匀光元件300。光源100用于发出入射光束B。入射光束B借由转轮200转换为照明光束I，并传递至匀光元件300。
详细来说，本实施例的光阀30例如是数字微镜元件(Digital Micro-mirrorDevice,DMD)、硅基液晶面板(Liquid-crystal-on-silicon Panel,LCOS Panel)或是液晶面板(Liquid Crystal Panel)等空间光调变器。此外，投影镜头40例如是包括具有屈光度的一或多个光学镜片的组合。光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。本实用新型对投影镜头40的型态及其种类并不加以限制。
在本实施中，光源100例如是激光二极管(Laser Diode,LD)、发光二极管(LightEmitting Diode,LED)或其他合适的光源或其组合，本实用新型并不局限于此。此外，入射光束B可为紫外线、蓝光或其他光色的光束或其组合。匀光元件300例如是积分柱(Integration Rod)、透镜阵列例如是苍蝇眼镜透镜阵列(Fly-eye lens array)或其他具有光均匀化效果的光学元件，但本实用新型不局限于此。
图1B是图1A中的转轮的立体示意图。图1C是图1B的剖面示意图。请参考图1B与图1C，在本实施例中，转轮200包括转盘210以及马达(motor)220。转盘210连接马达220。转盘210具有第一面S1以及相对第一面S1的第二面S2。第一面S1比第二面S2更接近光源100。第一面S1包括光调整面211以及连接面212。连接面212用于连接光调整面211与马达220。转盘210的光调整面211位于入射光束B的传递路径上。入射光束B沿与马达220的转轴R平行的方向，朝光调整面211照射，且光调整面211实质上垂直于转轴R。连接面212的至少一部分不平行且不垂直于转轴R。
在本实施例中，转盘210实质上为等厚度。转轮200还包括光调整层LM。其中，图1C中的光调整层LM的厚度经调整而方便示意光调整层LM设置在光调整面211上，但相较于转盘210的厚度，光调整层LM的厚度小于转盘210的厚度。
在本实施例中，光调整层LM可为波长转换层或滤光层。当光调整层LM为波长转换层时，光调整层LM吸收入射光束B并转换为不同波长的光束。例如，转轮200可为荧光轮(Phosphor Wheel)。当光调整层LM为滤光层时，光调整层LM用于使特定波长的光通过，并吸收或反射其他波长的光。例如，转轮200可为滤光轮(Filtering Wheel)。其中，转盘210可为透光基板或金属基板。
在本实施例中，连接面212例如为杯形状的表面，在图1C中连接面212为曲面，并且连接面212在沿着转轴R的剖面呈曲线。其中，相较于连接面212，连接面212连接马达220的一端与远离马达220的一端之间连接形成的面靠近转轴R。也就是说，在转盘210的第一面S1的一侧，连接面212呈凹面。而由于连接面212设计为曲面，使转盘210的连接面212的面积大幅增大，因此入射光束B照射于光调整层LM而产生的热可借由连接面212大幅度地散热于环境中，使得转轮200的散热效果佳。
在本实施例中，转轮200还包括固定件213。固定件213用于使转盘210固定在马达220上，使得马达220可驱动转盘210旋转，如图1B所示。其中，为方便示意固定件213、转盘210与马达220之间的相对位置，固定件213、转盘210与马达220在图1C中分开绘示。
基于上述，在本实用新型的一实施例中，转轮200包括转盘210以及马达220，转盘210的第一面S1包括光调整面211以及连接面212，以及连接面212的至少一部分不平行且不垂直于马达220的转轴R。在转盘210的外缘(例如光调整面211的位置)与转轴R之间的距离不变的情况下，使转盘210的外缘沿着转轴R方向沿伸，也就增加转盘210的外缘与马达220之间的距离。因此，相对于已知的平板转盘，且当在入射光束B的能量不变的情况下，转轮200的散热面积增大，使得转轮200的散热效率提升而降低转轮200的温度，进而增加光调整层LM的波长转换效率。例如，当光调整层LM为波长转换层，因转轮200的温度降低，波长转换层吸收入射光束B并转换为不同波长光束的效率提升。
本实用新型的转盘210以转轴R的直径可短于已知的平板转盘的直径，因此进一步降低了投影装置10的体积。
图2是根据本实用新型的第二实施例的转轮的剖面示意图。请参考图2，转轮200A与图1C的转轮200相似，其主要差异如下。在本实施例中，转盘210A的连接面212A亦为曲面，并且连接面212A在沿着转轴R的剖面呈曲线。然而，相较于连接面212A，连接面212A连接马达220的一端与远离马达220的一端之间连接形成的面远离转轴R。也就是说，在转盘210A的第一面S1的一侧，连接面212呈凸面。而本实施例的转轮200A的优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
图3是根据本实用新型的第三实施例的转轮的剖面示意图。请参考图3，转轮200B与图1C的转轮200相似，其主要差异如下。在本实施例中，转盘210B的连接面212B为平面。连接面212B例如为角锥形状的表面。连接面212B相对于转轴R具有夹角θ。连接面212B相对于转轴R为倾斜表面。而本实施例的转轮200B的优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
图4是根据本实用新型的第四实施例的转轮的剖面示意图。请参考图4，转轮200C与图1C的转轮200相似，其主要差异如下。在本实施例中，转盘210C的连接面212C包括多个子连接面212-1、212-2。每一子连接面212-1、212-2与其相邻的子连接面212-1、212-2互相垂直。子连接面212-1呈环形，并且子连接面212-1在垂直于转轴R的各剖面为圆形且具有相同的半径。而且，子连接面212-2为垂直于转轴R的圆面。而本实施例的转轮200C的优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
图5是根据本实用新型的第五实施例的转轮的剖面示意图。请参考图5，转轮200D与图1C的转轮200相似，其主要差异如下。在本实施例中，转盘210D的光调整面211D包括多个子光调整面211-1、211-2，且连接面212D包括多个子连接面212-1’、212-2’。子光调整面211-1、211-2分别可设置子光调整面211-1、211-2与子连接面212-1’、212-2’以马达220为圆心交错排列。而且，子连接面212-1’、212-2’皆为平面，并且皆不平行且不垂直于转轴R。在本实用新型的一实施例中，由于转轮200D设计为具有多个子光调整面211-1、211-2，投影装置10的光源100的数量可因此对应增加，使投影装置10的光功率增加。而本实施例的转轮200D的其余优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
图6是根据本实用新型的第六实施例的转轮的剖面示意图。请参考图6，转轮200E与图1C的转轮200相似，其主要差异如下。在本实施例中，转轮200E还包括扇叶214。扇叶214设置在马达220上。扇叶214的转轴R’与马达220的转轴R较佳为同轴，但本实用新型不局限于此。在本实用新型的一实施例中，由于转轮200E设有扇叶214，扇叶214与马达220连接且同步旋转，因此可大幅提高转轮200的散热能力。而本实施例的转轮200E其余的优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
图7是根据本实用新型的第七实施例的转轮的剖面示意图。请参考图7，转轮200F与图1C的转轮200相似，其主要差异如下。在本实施例中，转轮200F还包括设置于固定件213的片状(blade)结构215。固定件213用于使转盘210固定在马达220上。片状结构215除了可以设置于固定件213上，也可设置在连接面212上。在本实用新型的一实施例中，由于转轮200F设有片状结构215，片状结构215随马达220的运转而转动，因此增加了气流扰动，并使转轮200的散热能力提高。而本实施例的转轮200F其余的优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
图8是根据本实用新型的第八实施例的转轮的剖面示意图。请参考图8，转轮200G与图4的转轮200C相似，其主要差异如下。在本实施例中，转轮200G还包括固定件(如图7所示的固定件213，但在图8中省略绘示)以及凹凸(punch)结构216。固定件用于使转盘210C固定在马达220上。凹凸结构216设置在连接面212C上。在本实用新型的一实施例中，凹凸(punch)结构216是转盘210C一体成形而产生的。由于转轮200G设有凹凸结构216，凹凸结构216随马达220的运转而产生了气流扰动，因此转盘210C的散热能力提高。而本实施例的转轮200G其余的优点相似于图1C的转轮200的优点，在此不再赘述。
综上所述，在本实用新型的一实施例的转轮或投影装置中，由于转轮的连接面的至少一部分不平行且不垂直于马达的转轴，因此，转轮的散热面积增大，使转轮的散热效率提升而降低转轮的温度。而且，由于转轮的散热效率提高，转盘相对于转轴的直径可相对缩小，因此进一步降低了转轮或投影装置的体积。
惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和标题(实用新型名称)仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
10:投影装置
20:照明系统
30:光阀
40:投影镜头
100:光源
200、200A、200B、200C、200D、200E、200F、200G:转轮
210、210A、210B、210C、210D:转盘
211、211D:光调整面
211-1、211-2:子光调整面
212、212A、212B、212C、212D:连接面
212-1、212-2、212-1’、212-2’:子连接面
213:固定件
214:扇叶
215:片状结构
216:凹凸结构
220:马达
300:匀光元件
B:入射光束
I:照明光束
IB:影像光束
LM:光调整层
R、R’:转轴
S1:第一面
S2:第二面θ:夹角。

Claims (18)

1.一种转轮，其特征在于，所述转轮包括转盘以及马达，其中所述转盘连接所述马达，所述转盘具有第一面以及相对所述第一面的第二面，其中：
所述第一面包括光调整面以及连接面；
所述连接面用于连接所述光调整面与所述马达；
所述光调整面垂直于所述马达的转轴；以及
所述连接面的至少一部分不平行且不垂直于所述转轴。
2.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，所述转盘为等厚度。
3.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，所述连接面为曲面。
4.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，所述连接面为倾斜表面。
5.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，所述连接面包括多个子连接面，每一子连接面与其相邻的子连接面互相垂直。
6.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，所述光调整面包括多个子光调整面，所述连接面包括多个子连接面，其中所述多个子光调整面与所述多个子连接面以所述马达为圆心交错排列。
7.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，还包括扇叶，其设置在所述马达上。
8.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，还包括固定件以及片状结构，所述固定件用于使所述转盘固定在所述马达上，所述片状结构设置在所述固定件或所述连接面上。
9.根据权利要求1所述的转轮，其特征在于，还包括固定件以及凹凸结构，所述固定件用于使所述转盘固定在所述马达上，所述凹凸结构设置在所述连接面上。
10.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括照明系统、光阀以及投影镜头，其中所述照明系统用于提供照明光束，所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，且用于将所述照明光束转换成影像光束，所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，且用于将所述影像光束投射出所述投影装置；其中所述照明系统包括光源以及转轮，其中：
所述光源用于发出入射光束，所述入射光束借由所述转轮转换为所述照明光束；以及
所述转轮包括转盘以及马达，所述转盘连接所述马达，所述转盘具有第一面以及相对所述第一面的第二面，其中：
所述第一面包括光调整面以及连接面；
所述连接面用于连接所述光调整面与所述马达；
所述光调整面垂直于所述马达的转轴；以及
所述连接面的至少一部分不平行且不垂直于所述转轴。
11.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述转盘为等厚度。
12.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述连接面为曲面。
13.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述连接面为倾斜表面。
14.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述连接面包括多个子连接面，每一子连接面与其相邻的子连接面互相垂直。
15.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述光调整面包括多个子光调整面，所述连接面包括多个子连接面，其中所述多个子光调整面与所述多个子连接面以所述马达为圆心交错排列。
16.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，还包括扇叶，其设置在所述马达上。
17.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，还包括固定件以及片状结构，所述固定件用于使所述转盘固定在所述马达上，所述片状结构设置在所述固定件或所述连接面上。
18.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，还包括固定件以及凹凸结构，所述固定件用于使所述转盘固定在所述马达上，所述凹凸结构设置在所述连接面上。
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