CN217385996U - 一种色轮装置及光学设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及投影技术领域，公开了一种色轮装置及光学设备。本申请所提供的色轮装置包括基板、设置于基板上的硅橡胶底胶层、设置于硅橡胶底胶层上的硅橡胶漫反射层和设置于硅橡胶漫反射层上的硅橡胶荧光粉层。本申请的色轮装置的底胶层、漫反射层和荧光粉层都属于硅橡胶层，使得底胶层、漫反射层和荧光粉层之间粘合牢固，并且硅橡胶底胶层能够减少基板和漫反射层的热膨胀系数差异，提高硅橡胶漫反射层与基板的粘接性能，提高色轮装置的可靠性。

Description

一种色轮装置及光学设备

技术领域

本申请涉及投影技术领域，特别是涉及一种色轮装置及光学设备。

背景技术

色轮装置主要由荧光粉片、漫反射层、底胶层、基板、马达驱动装置组成。在组装色轮装置的过程中，由于漫反射层通常由硅橡胶类材料制成，与基板粘合性能差，通常使用一层底胶层作为粘接中介，增强漫反射层与基板的粘附能力，使得基板与漫反射层之间粘合牢固。

现有技术中，由于硅树脂胶水的粘接力好，通常使用硅树脂胶水作为底胶层的胶水。然而，硅树脂胶水的硬度较高，与基板的热膨胀系数CTE差异较大，色轮装置在光源热的影响下易老化，使得漫反射层在使用过程中开裂、脱落，严重影响色轮装置的性能，降低产品的可靠性。

实用新型内容

为解决上述问题，本申请提供一种色轮装置及光学设备，提高色轮装置的可靠性。

为解决上述问题，本申请提供的第一个技术方案为：提供一种色轮装置，所述色轮装置包括：基板、硅橡胶底胶层、硅橡胶漫反射层和硅橡胶荧光粉层。硅橡胶底胶层设置于所述基板上；硅橡胶漫反射层设置于所述硅橡胶底胶层上；硅橡胶荧光粉层设置于所述硅橡胶漫反射层上。

可选地，所述硅橡胶荧光粉层的邵氏硬度大于所述硅橡胶漫反射层的邵氏硬度。

可选地，所述色轮装置包括马达驱动装置，所述基板设置于所述马达驱动装置之上，所述马达驱动装置用于驱动所述色轮装置。

可选地，所述色轮装置包括壳体，所述壳体上设置有透光孔和透光元件，激光经所述透光孔和所述透光元件出射至所述硅橡胶荧光粉层。

可选地，所述壳体上还设置有导热元件，所述导热元件、所述透光元件处于所述壳体前后相对的两个位置，所述导热元件用于将所述透光元件的热量传递至所述壳体外。

为解决上述问题，本申请提供的第二个技术方案为：提供一种色轮装置，所述色轮装置包括：基板、硅树脂底胶层、硅橡胶底胶层、硅橡胶漫反射层和硅橡胶荧光粉层。硅树脂底胶层设置于所述基板上；硅橡胶底胶层设置于所述硅树脂底胶层上；硅橡胶漫反射层设置于所述硅橡胶底胶层上；硅橡胶荧光粉层设置于所述硅橡胶漫反射层上。

可选地，所述硅橡胶荧光粉层的邵氏硬度大于所述硅橡胶漫反射层的邵氏硬度。

可选地，所述色轮装置包括马达驱动装置，所述基板设置于所述马达驱动装置之上，所述马达驱动装置用于驱动所述色轮装置。

可选地，所述色轮装置包括壳体，所述壳体上设置有透光孔和透光元件，激光经所述透光孔和所述透光元件出射至所述硅橡胶荧光粉层。

可选地，所述壳体上还设置有导热元件，所述导热元件、所述透光元件设置于所述壳体前后相对的两个位置，所述导热元件用于将所述透光元件的热量传递至所述壳体外。

为解决上述问题，本申请提供的第三个技术方案为：提供了一种光学设备，所述光学设备包括如上任一项所述的色轮装置。

本申请所提供的色轮装置包括基板、设置于基板上的硅橡胶底胶层、设置于硅橡胶底胶层上的硅橡胶漫反射层和设置于硅橡胶漫反射层上的硅橡胶荧光粉层。本申请的色轮装置的底胶层、漫反射层和荧光粉层都属于硅橡胶层，使得底胶层、漫反射层和荧光粉层之间粘合牢固，并且硅橡胶底胶层能够减少基板和漫反射层的热膨胀系数差异，提高硅橡胶漫反射层与基板的粘接性能，提高色轮装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的色轮装置第一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的色轮装置第二实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的色轮装置第三实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的色轮装置第四实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“设置有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

现有的色轮装置中，由于硅树脂胶水与基板的粘结力较好，通常会使用硅树脂底胶层作为基板与硅橡胶漫反射层的粘接中介。然而，在胶水固化后，由于硅橡胶漫反射层的黏度高，在硅树脂底胶层的胶水硬度达到一定值时，硅树脂底胶层与基板的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)差异较大，在光源热的影响下，色轮装置易老化，硅树脂底胶层的胶水脱开，硅橡胶漫反射层和硅树脂底胶层粘接不牢固，使得硅橡胶漫反射层会出现开裂、脱落等情况，严重影响色轮装置的稳定性。

为了解决现有技术中硅橡胶漫反射层与基板粘接性能不佳的问题，本申请提出了一种色轮装置，该色轮装置可用在激光电视、投影仪等光学设备中。

请参见图1，图1是本申请提供的色轮装置第一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的色轮装置10包括基板120、硅橡胶底胶层150、硅橡胶漫反射层130以及硅橡胶荧光粉层140。硅橡胶底胶层150设置于基板120上；硅橡胶漫反射层130设置于硅橡胶底胶层150上，硅橡胶荧光粉层140设置于硅橡胶漫反射层130上。

硅橡胶底胶层150设置于基板120与硅橡胶漫反射层130之间，作为基板120与硅橡胶漫反射层130的粘接中介层。使用硅橡胶底胶层150将硅橡胶漫反射层130与基板120粘合，由于硅橡胶漫反射层130与硅橡胶底胶层150都属于硅橡胶类，可以增加硅橡胶底胶层150与硅橡胶漫反射层130的粘接性能，并减少硅橡胶底胶层150和基板120的热膨胀系数差异，保证硅橡胶底胶层150与基板120贴合，使得在色轮装置10工作过程中，硅橡胶漫反射层130不易开裂、脱落。

硅橡胶漫反射层130设置于硅橡胶荧光粉层140和硅橡胶底胶层150之间，由于硅橡胶漫反射层130、硅橡胶底胶层150和硅橡胶荧光粉层140都属于硅橡胶类，在色轮装置10的制作过程中层与层之间容易粘合融合，使得硅橡胶漫反射层130、硅橡胶底胶层150和硅橡胶荧光粉层140粘接牢固，保证色轮装置10的稳定性。

区别于现有技术，本申请实施例所提出的色轮装置10通过在硅橡胶漫反射层130和基板120之间设置了一个硅橡胶底胶层150，减少了基板120与硅橡胶底胶层150的热膨胀系数差异，使得硅橡胶漫反射层130、基板120与硅橡胶底胶层150更加贴合；同时硅橡胶漫反射层130、硅橡胶底胶层150和硅橡胶荧光粉层140都属于硅橡胶类，能够提高色轮装置10层与层之间的粘接性能，提高色轮装置10的可靠性。

可选地，硅橡胶荧光粉层140的邵氏硬度大于硅橡胶漫反射层130的邵氏硬度。

具体的，由于高硬度的光学胶水的耐高温性能更优良，在具体的实施方式中，硅橡胶荧光粉层140的邵氏硬度可以大于硅橡胶漫反射层130的邵氏硬度，例如，硅橡胶荧光粉层140的邵氏硬度可以但不局限于邵D硬度，硅橡胶漫反射层130的邵氏硬度可以但不局限于邵A硬度。

硅橡胶荧光粉层140的邵氏硬度更高，可抗更高功率密度的光斑，以确保色轮装置10的耐热性能，并保证色轮装置10工作时的光学效率稳定；硅橡胶漫反射层130的邵氏硬度更低，有助于减少基板120与硅橡胶底胶层150的热膨胀系数差异，提高基板120与硅橡胶底胶层150的粘接性能。

可选地，色轮装置10包括马达驱动装置110，基板120设置于马达驱动装置110之上，马达驱动装置110用于驱动色轮装置10。

具体的，在组装色轮装置10时，先在基板120的表面均匀涂布一层硅橡胶，加热一定温度和时间进行预固化，作为硅橡胶底胶层150；待硅橡胶底胶层150冷却后，在硅橡胶底胶层150的表面进行硅橡胶漫反射层130的涂布，烘烤固化，将硅橡胶漫反射层130粘合在基板120上；在硅橡胶漫反射层130的表面使用硅橡胶进行涂布荧光粉片，获得硅橡胶荧光粉层140，再进行烘烤固化，固化完成后，再将粘贴好的基板120安装至马达驱动装置110上，色轮装置10组装完成。

马达驱动装置110用于承载和驱动色轮装置10，当色轮装置10工作时，马达驱动装置110使色轮装置10高速转动，以实现色轮装置10的作用。

请参见图2，图2是本申请提供的色轮装置第二实施例的结构示意图。如图2所示，色轮装置10包括壳体160，壳体160上设置有透光孔161和透光元件162，激光经透光孔161和透光元件162入射至硅橡胶荧光粉层140。

具体的，激光光源(图未示)所发射的激光可以经透光孔161入射至透光元件162。在一实施方式中，透光元件162可以为聚光透镜，透光元件162用于将入射激光会聚至硅橡胶荧光粉层140上。在另一实施方式中，透光元件162还可以为平板透光玻璃，用于透射激光。激光经透光孔161和透光元件162后，入射至硅橡胶荧光粉层140上，硅橡胶荧光粉层140可以吸收激光光源出射的激光，激光通过硅橡胶荧光粉层140后可激发出荧光，色轮装置10在马达驱动装置110的驱动下高速旋转，并由硅橡胶漫反射层130反射出光，荧光经过硅橡胶漫反射层130反射后通过透光元件162收光。

在本实施例中，色轮装置10的功能元件外设置有壳体160，壳体160能够密封色轮装置10，并防止外界环境的灰尘对色轮装置10的性能造成影响，提高色轮装置10的稳定性。进一步地，为了保证色轮装置10的散热性能，壳体160可以设置为金属壳体。

可选地，壳体160上还设置有导热元件163，导热元件163、透光元件162处于壳体160前后相对的两个位置，导热元件163用于将透光元件162产生的热量传递至壳体160外。

在色轮装置10工作过程中，由于激光不断穿过透光元件162，透光元件162积累有大量的热量，为了保证色轮装置10的安全性，壳体160上设置有导热元件163，导热元件163的位置与透光元件162的位置在壳体160上前后对应，为了保证透光元件162的散热性能，导热元件163的导热性能要优于壳体160的导热性能。例如，在壳体160为铁质壳体时，导热元件163可以设置为铝鳍片或铜鳍片，在此，对壳体160和导热元件163的材质不做具体限定。

在本申请实施例中，色轮装置10包括壳体160，壳体160包括透光孔161、透光元件162和导热元件163，激光经透光孔161和透光元件162入射至硅橡胶荧光粉层140，导热元件163用于防止透光元件162处发生热量聚集。本实施例的色轮装置10通过壳体160对功能元件进行密封，能够防止外界环境影响色轮装置10的工作性能，起到密封防尘的作用，提高色轮装置10的稳定性。

请参见图3，图3是本申请提供的色轮装置第三实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例的色轮装置10包括基板220、硅树脂底胶层250、硅橡胶底胶层260、硅橡胶漫反射层230以及硅橡胶荧光粉层240。硅树脂底胶层250设置于基板220上；硅橡胶底胶层260设置于硅树脂底胶层250上；硅橡胶漫反射层230设置于硅橡胶底胶层260上，硅橡胶荧光粉层240设置于硅橡胶漫反射层230之上。

具体的，在组装色轮装置10时，先在基板220上涂布一层硅树脂胶水，粘贴固化后形成硅树脂底胶层250，在硅树脂底胶层250上再涂布一层硅橡胶胶水，胶水固化融合后，再在硅橡胶底胶层260上刷涂硅橡胶漫反射层230。此时，基板220与硅树脂底胶层250、硅橡胶底胶层260与硅橡胶漫反射层230的粘贴性能更好，使得色轮装置10层与层之间的固化融合更加牢固，提高硅橡胶漫反射层230和基板220的粘接性能，避免色轮装置10工作过程中出现的漫反射层空鼓、脱落等问题。

进一步地，硅树脂底胶层250所使用的胶水可以但不局限于硅树脂O2C胶水，硅橡胶底胶层260使用的胶水可以但不局限于硅橡胶J30胶水。

区别于现有技术，在本申请实施例中，色轮装置10通过将硅树脂底胶层250、硅橡胶底胶层260作为硅橡胶漫反射层230与基板220的粘接中介层，硅橡胶底胶层260减少了基板220与硅橡胶漫反射层230的热膨胀系数差异，使得硅橡胶漫反射层230与基板220之间更加贴合，硅橡胶漫反射层230更加牢固，不易脱落；同时硅橡胶漫反射层230、硅橡胶底胶层260和硅橡胶荧光粉层240都属于硅橡胶类，能够提高色轮装置10层与层之间的粘接性能，提高色轮装置10的可靠性。

可选地，硅橡胶荧光粉层240的邵氏硬度大于硅橡胶漫反射层230的邵氏硬度。

具体的，由于高硬度的光学胶水的耐高温性能更优良，在具体的实施方式中，硅橡胶荧光粉层240的邵氏硬度可以大于硅橡胶漫反射层230的邵氏硬度，例如，硅橡胶荧光粉层240的邵氏硬度可以但不局限于邵D硬度，硅橡胶漫反射层230的邵氏硬度可以但不局限于邵A硬度。

硅橡胶荧光粉层240的邵氏硬度更高，可抗更高功率密度的光斑，以确保色轮装置10的耐热性能，并保证色轮装置10工作时的光学效率稳定；硅橡胶漫反射层230的邵氏硬度更低，有助于减少基板220与硅橡胶底胶层260的热膨胀系数差异，提高基板220与硅橡胶底胶层260的粘接性能。

可选地，色轮装置10包括马达驱动装置210，基板220设置于马达驱动装置210之上，马达驱动装置210用于驱动色轮装置10。

具体的，在组装色轮装置10时，先在基板220的表面均匀涂布一层硅树脂，加热一定温度和时间进行预固化，作为硅树脂底胶层250；再在硅树脂底胶层250的表面均匀涂布一层硅橡胶，加热一定温度和时间进行预固化，作为硅橡胶底胶层260；待硅橡胶底胶层260冷却后，在硅橡胶底胶层260的表面进行硅橡胶漫反射层230的涂布，烘烤固化，以将硅橡胶漫反射层230粘合在基板220上；最后，在硅橡胶漫反射层230的表面使用硅橡胶进行涂布荧光粉片，获得硅橡胶荧光粉层240，烘烤固化完成后，再将粘贴好的基板220安装至马达驱动装置210上，色轮装置10组装完成。

马达驱动装置210用于承载和驱动色轮装置10，当色轮装置10工作时，马达驱动装置210使色轮装置10高速转动，以实现色轮装置10的作用。

请参见图4，图4是本申请提供的色轮装置第四实施例的结构示意图。如图4所示，色轮装置10包括壳体270，壳体270上设置有透光孔271和透光元件272，激光经透光孔271和透光元件272入射至硅橡胶荧光粉层240。

具体的，激光光源(图未示)所发射的激光可以经透光孔271入射至透光元件272。在一实施方式中，透光元件272可以为聚光透镜，透光元件272用于将入射激光会聚至硅橡胶荧光粉层240上。在另一实施方式中，透光元件272还可以为平板透光玻璃，用于透射激光。激光经透光孔271和透光元件272后，入射至硅橡胶荧光粉层240上，硅橡胶荧光粉层240可以吸收激光光源出射的激光，激光通过硅橡胶荧光粉层240后可激发出荧光，色轮装置10在马达驱动装置210的驱动下高速旋转，并由硅橡胶漫反射层230反射出光，荧光经过硅橡胶漫反射层230反射后通过透光元件272收光。

在本实施例中，色轮装置10的功能元件外设置有壳体270，壳体270能够密封色轮装置10，并防止外界环境的灰尘对色轮装置10的性能造成影响，提高色轮装置10的稳定性。进一步地，为了保证色轮装置10的散热性能，壳体270可以设置为金属壳体。

可选地，壳体270上还设置有导热元件273，导热元件273、透光元件272处于壳体270前后相对的两个位置，导热元件273用于将透光元件272产生的热量传递至壳体270外。

在色轮装置10工作过程中，由于激光不断穿过透光元件272，透光元件272积累有大量的热量，为了保证色轮装置10的安全性，壳体270上设置有导热元件273，导热元件273的位置与透光元件272的位置在壳体270上前后对应，为了保证透光元件272的散热性能，导热元件273的导热性能要优于壳体270的导热性能。例如，在壳体270为铁质壳体时，导热元件273可以设置为铝鳍片或铜鳍片，在此，对壳体270和导热元件273的材质不做具体限定。

在本申请实施例中，色轮装置10包括壳体270，壳体270包括透光孔271、透光元件272和导热元件273，激光经透光孔271和透光元件272入射至硅橡胶荧光粉层240，导热元件273用于防止透光元件272处发生热量聚集。本实施例的色轮装置10通过壳体270对功能元件进行密封，能够防止外界环境影响色轮装置10的工作性能，起到密封防尘的作用，提高色轮装置10的稳定性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种色轮装置，其特征在于，所述色轮装置包括：

基板；

硅橡胶底胶层，设置于所述基板上；

硅橡胶漫反射层，设置于所述硅橡胶底胶层上；以及

硅橡胶荧光粉层，设置于所述硅橡胶漫反射层上。

2.根据权利要求1所述的色轮装置，其特征在于，所述硅橡胶荧光粉层的邵氏硬度大于所述硅橡胶漫反射层的邵氏硬度。

3.根据权利要求2所述的色轮装置，其特征在于，所述色轮装置包括马达驱动装置，所述基板设置于所述马达驱动装置之上，所述马达驱动装置用于驱动所述色轮装置。

4.根据权利要求3所述的色轮装置，其特征在于，所述色轮装置包括壳体，所述壳体上设置有透光孔和透光元件，激光经所述透光孔和所述透光元件入射至所述硅橡胶荧光粉层。

5.根据权利要求4所述的色轮装置，其特征在于，所述壳体上还设置有导热元件，所述导热元件、所述透光元件处于所述壳体前后相对的两个位置，所述导热元件用于将所述透光元件产生的热量传递至所述壳体外。

6.一种色轮装置，其特征在于，所述色轮装置包括：

基板；

硅树脂底胶层，设置于所述基板上；

硅橡胶底胶层，设置于所述硅树脂底胶层上；

硅橡胶漫反射层，设置于所述硅橡胶底胶层上；以及

硅橡胶荧光粉层，设置于所述硅橡胶漫反射层上。

7.根据权利要求6所述的色轮装置，其特征在于，所述硅橡胶荧光粉层的邵氏硬度大于所述硅橡胶漫反射层的邵氏硬度。

8.根据权利要求7所述的色轮装置，其特征在于，所述色轮装置包括马达驱动装置，所述基板设置于所述马达驱动装置之上，所述马达驱动装置用于驱动所述色轮装置。

9.根据权利要求8所述的色轮装置，其特征在于，所述色轮装置包括壳体，所述壳体上设置有透光孔和透光元件，激光经所述透光孔和所述透光元件入射至所述硅橡胶荧光粉层。

10.根据权利要求9所述的色轮装置，其特征在于，所述壳体上还设置有导热元件，所述导热元件、所述透光元件设置于所述壳体前后相对的两个位置，所述导热元件用于将所述透光元件产生的热量传递至所述壳体外。

11.一种光学设备，其特征在于，包括如权利要求1-5或权利要求6-10任意一项所述的色轮装置。

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