專利名稱：色輪、光源、投影機及色輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及色輪技術領域，具體而言，涉及一種色輪、光源、投影機及色輪的制作方法。
背景技術：
色輪在數(shù)字光學處理技術(DLP, Digital Light Procession)投影機中的作用是色彩的分離和處理，色輪實現(xiàn)色彩的分離和過濾是需要通過色輪的高速運轉來實現(xiàn)的?，F(xiàn)有技術的圓盤形色輪如圖1所示，色輪包括依次疊置的基板10’、波長轉換層50’以及透光層30’。透光層30’與基板10’為同心等圓，波長轉換層50’呈中心帶有通孔的圓環(huán)狀，該通孔處設有中心膠90’，該中心膠90’固定連接透光層30’與基板10’。由于色輪在工作過程中由固定連接在基板10’的背向波長轉換層50’的一側的馬達I’驅動，色輪會高速旋轉，為了防止波長轉換層50’在旋轉過程中飛出，通常在色輪中設置一個外膠層70’，該外膠層70’固定連接透光層30’的下表面邊緣與基板10’的上表面邊緣之間，將波長轉換層50’被封閉在透光層30’與基板10’之間。在制作上述色輪時，先將波長轉換層50’疊置在基板10’上，再在基板10’的中央位置點中心膠90’以將透光層30’粘接在基板10’上，使得波長轉換層50’夾設在基板10’和透光層30’之間。然后在波長轉換層50’邊緣外側進行點膠以形成外膠層70’，該外膠層70’固定連接在基板10’和透光層30’上，以防止波長轉換層50’在轉動過程中飛出。在上述點膠過程中，需要在顯微鏡下將膠擠壓入基板10’、透光層30’、波長轉換層50’三者形成的臺階處，擠壓的膠量需要控制得很好，否則膠量過大容易滲入透光層30’與波長轉換層50’之間，或基板10’與波長轉換層50’之間的縫隙，從而會弄臟波長轉換層50’而影響出光效果。因此，為了控制好膠量，點膠過程的作業(yè)速度較慢。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種色輪、光源、投影機及色輪的制作方法，以解決現(xiàn)有技術中色輪在點膠過程中由于需要擠壓點膠而導致的點膠量難于控制及點膠操作的效率較低的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種色輪，包括:依次疊置的基板、波長轉換層和透光層，在垂直于疊置方向的方向上，波長轉換層的邊緣超出或者重合于基板和透光層中的至少一個的邊緣，波長轉換層的邊緣外側圍設有外膠層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光源，具有上述的色輪。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種投影機，具有上述的色輪。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制作上述的色輪的制作方法，包括以下步驟:將波長轉換層疊置于基板的一側；將透光層疊置于波長轉換層的背向基板的一側；在波長轉換層的邊緣外側點膠形成外膠層，其中，在垂直于疊置方向的方向上，波長轉換層的邊緣超出或者重合于基板和透光層中的至少一個的邊緣。
應用本發(fā)明的技術方案，在垂直于疊置方向的方向上，波長轉換層的邊緣超出或者重合于基板和透光層中的至少一個的邊緣，這樣，波長轉換層的邊緣點膠處不再處于縫隙中，進而，在波長轉換層的邊緣外側點膠時，無需擠壓點膠，可以方便地進行點膠，使得點膠操作簡單且容易控制膠量，點膠過程可以在肉眼下進行操作，這樣有效地提高了點膠操作的效率。


構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:圖1示出了現(xiàn)有技術中的色輪的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例一的示意圖；圖3示出了圖2的色輪的俯視透視示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例二的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例三的示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例四的示意圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例五的示意圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例六的示意圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪制作方法的實施例的流程示意圖；圖10示出了根據(jù)圖9的制作方法制成的色輪的波長轉換層和基板的組合俯視示意圖，其中圖中示出了波長轉換層的各個色段之間的拼接間隙；圖11示出了根據(jù)圖9的制作方法制成的色輪的透光層俯視示意圖；以及圖12示出了根據(jù)圖9的制作方法制成的色輪的俯視透視示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例一的示意圖，圖3示出了圖2的色輪的俯視透視示意圖。結合參見2和圖3，從圖中可以看出，實施例一的色輪為圓盤形色輪，該色輪包括:依次疊置的基板10、透光層30和波長轉換層50。該色輪還包括馬達1，馬達I與基板10的底部連接，該色輪可以在馬達I的驅動下轉動。波長轉換層50包括波長轉換材料，用于吸收激發(fā)光并產生波長不同的受激發(fā)光。波長轉換材料可以為磷光性材料，如磷光體，或者納米材料，如量子點，或者突光粉。色輪一般分為透射式色輪和反射式色輪。當選用透射式色輪時，基板10優(yōu)選為透射激發(fā)光并反射受激發(fā)光的濾光片，透光層30優(yōu)選為透射受激發(fā)光反射激發(fā)光且能對受激發(fā)光的光譜進行修飾的濾光片。當選用反射式色輪時，基板10優(yōu)選為反射片，也可為反射受激發(fā)光透射激發(fā)光的濾光片，透光片優(yōu)選為透射激發(fā)光與受激發(fā)光且能夠對受激發(fā)光光譜進行修飾的濾光片?；?0與透光層30也可以不具備濾光或反光特性，此時，可根據(jù)需要在基板10與透光層30之外增設濾光片或反射片。如圖3所示，在實施例一中，基板10和透光層30均呈圓盤形，基板10為一塊，透光層30是由四塊顏色不同的扇形濾光片相互拼接形成，波長轉換層50包括四個色段，四個色段相互拼接后呈中心帶有通孔的圓環(huán)狀，波長轉換層50的四個色段與透光層30的四塊濾光片相對應設置。例如，波長轉換層50的四個色段依次為紅色熒光段、綠色熒光段、藍色熒光段以及黃色熒光段，那么透光層30依次為與四個色段對應的紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片以及黃色濾光片，且四個色段之間的拼接處與四塊濾光片的拼接處相重合。在上述通孔處設有中心膠90，該中心膠90用于固定連接基板10和透光層30?；?0和透光層30也可以在其它位置通過其它方式固定連接。當然，在其他圖中未示出的實施例中，透光層30也可以為一塊完整圓盤形的濾光片或其他數(shù)量拼接成的濾光片，波長轉換層50可以包括一個色段或者其他數(shù)量的色段。波長轉換層50也可以包括一個不含波長轉換材料的色段，例如包含用于對激發(fā)光散射的散光材料的色段。在實施例一中，在基板10、透光層30和波長轉換層50三個部件中，在垂直于三個部件的疊置方向的方向上，即垂直于色輪轉軸的方向上，基板10的尺寸最大，波長轉換層50的外徑等于透光層30的直徑，這樣，在基板10上形成有盛膠臺階。實施例一的色輪在為了固定波長轉換層50的點膠過程中，波長轉換層50的邊緣點膠處不再處于縫隙中，進而，在波長轉換層50的邊緣外側點膠形成外膠層70時，盛膠臺階上方沒有遮擋，無需擠壓點膠，可以沿著盛膠臺階方便地進行點膠，使得點膠操作簡單且容易控制膠量，點膠過程可以在肉眼下進行操作，這樣有效地提高了點膠操作的效率?；?0的邊緣與波長轉換層50的邊緣之差優(yōu)選大于等于0.1mm且小于4mm。在實施例一中，波長轉換層50的外徑和透光層30的直徑相等，在點膠過程中，可以沿著透光層30的邊緣進行點膠，使得操作更加簡單、方便，同時，上述結構中波長轉換層50的使用量最小，有利于節(jié)約成本。為了使得波長轉換層50的邊緣點膠處不再處于縫隙中，在圖中未示出的實施例中，基板10的尺寸最大，波長轉換層50的外徑也可以大于透光層30的直徑。此時，波長轉換層50的邊緣點膠處也不會處于縫隙中，無需擠壓點膠，進而有效地提高了點膠操作的效率。為了固定波長轉換層50，防止其在旋轉過程中飛出，外膠層70需要覆蓋在波長轉換層50的邊緣外側，并且，該外膠層70需要連接在基板10和波長轉換層50中的至少一個上，或者同時連接在基板10和波長轉換層50上。上述連接是指外膠層70也覆蓋在基板10或波長轉換層50的邊緣外側，或者外膠層70與基板10和波長轉換層50的朝向波長轉換層50的側面邊緣連接。如圖2所示，外膠層70同時覆蓋在透光層30和波長轉換層50的邊緣外側，并且該外膠層70還與基板10的朝向波長轉換層50的表面邊緣連接。從圖2中可以看出，外膠層70完全覆蓋在透光層30的邊緣外側，即在周向上將透光層30包裹在內，由于透光層30可以由多個濾光片拼接組成，這樣設置的外膠層70對于濾光片的固定也有一定的作用，有效地防止了濾光片在高速旋轉中產生位移或者各個濾光片之間的拼接間隙變大。在圖中未示出的實施例中，外膠層70可以部分地覆蓋透光層30的周向外側，其與上述實施例可以起到類似的效果，同時，更節(jié)約點膠量。在這種部分覆蓋透光層30的邊緣外側的實施例中，優(yōu)選地，對于透光層30的各個濾光片沿周向外側都配置有外膠層70的覆蓋部分，以使外膠層70對透光層30的每個濾光片都起到限位和固定作用。如圖4所示，在實施例二中，外膠層70在周向上將基板10、透光層30和波長轉換層50都包裹在內。這樣，增大了外膠層70的體積，使得外膠層70的強度有所增加，有利于整個色輪的穩(wěn)定性。在圖中未示出的實施例中，外膠層70可以僅覆蓋在波長轉換層50和基板10的邊緣外側，或者外膠層70也可以部分地覆蓋基板10的周向外側，其與實施例二可以起到類似的效果。優(yōu)選地，如圖4所示，外膠層70的外表面呈鼓形，并且外膠層70的上端延伸到透光層30的上表面邊緣，外膠層70的下端延伸到基板10的下表面邊緣。這樣，使得色輪的整體結構更加美觀，同時相對于回轉母線呈直線的外膠層而言，節(jié)約了點膠量，有利于成本的降低。外膠層70的外表面的回轉母線呈直線或弧線。如圖2所示，在實施例一中，外膠層70的外表面的回轉母線呈直線，在外膠層70的剖視圖中，外膠層70的截面呈兩個相同的三角形。如圖5和圖6所示，在實施例三和實施例四中，外膠層70的外表面的回轉母線呈弧線。實施例三中，外膠層70的回轉母線向外凸出，凸出的外膠層70強度較高，在實施例四中，外膠層70的回轉母線向內凹入，凹入的外膠層70點膠量較少，有利于成本的降低。除了利用點膠形成外膠層70以外，外膠層70還可以為與色輪尺寸相適配的膠圈，具體地，膠圈可以提前制成，使用時，將膠圈直接套設在色輪的邊緣外側，以防止波長轉換層50在旋轉中飛出。此時，外膠層70與基板10、透光層30均不相連接。上述實施例中，優(yōu)選地，色輪的基板10、透光層30和波長轉換層50在垂直于三個部件的疊置方向的方向上尺寸相等，這樣便于膠圈的加工。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例五的示意圖。如圖7所示，實施例五的色輪的結構與實施例一的結構相似，也為圓盤形色輪，與實施例一的區(qū)別在于，實施例五的色輪在垂直于三個部件的疊置方向的方向上，透光層30的尺寸最大，并且，波長轉換層50的外徑大于或者等于基板10的直徑。這樣，可以在透光層30上形成有盛膠臺階。這樣，可以同實施例一起到一樣的技術效果，在此不再贅述。相應的，在實施例五中，色輪的外膠層70也可以僅覆蓋在波長轉換層50和透光層30的邊緣外側，或者，外膠層70也可以同時覆蓋在波長轉換層50、透光層30和基板10的邊緣外側同時，上述實施例提到的外膠層70的結構和形狀也均可以應用在實施例五中，其效果與應用于上述實施例中的效果相同，在此不再贅述。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的實施例六的示意圖。如圖8所示，實施例六的色輪的結構與實施例一的結構相似，也為圓盤形色輪，與實施例一的區(qū)別在于，實施例六的色輪在垂直于三個部件的疊置方向的方向上，波長轉換層50的尺寸最大，基板10的直徑可以大于、等于或者小于透光層30。這樣，可以在波長轉換層50的上下兩側均形成有盛膠臺階。這樣，可以同實施例一起到一樣的技術效果，在此不再贅述。相應的，在實施例六中，色輪的外膠層70需要在覆蓋在波長轉換層50的邊緣外側的同時也覆蓋在基板10和透光層30的邊緣外側。實施例六中的外膠層70的外表面優(yōu)選
呈鼓形。在圖中未示出的實施例中，色輪在垂直于三個部件的疊置方向的方向上，基板10、透光層10和波長轉換層50的尺寸相等，這種結構雖沒有盛膠臺階，但是點膠過程中也無需擠壓點膠，可以同實施例一起到一樣的技術效果，并且，在這種實施例中，外膠層70可以覆蓋在波長轉換層50的邊緣外側，同時也覆蓋在基板10或透光層30的邊緣外側即可。另外，除了上述實施例示出的圓盤形的色輪，本發(fā)明的技術方案同時適用于圓筒形色輪和矩形色輪(圖中未示出)。圓筒形色輪的運動方式與圓盤形色輪一樣，均為轉動，矩形色輪的運動方式與圓盤形色輪不同，矩形色輪的運動方式為振動(往返運動)。相應的，在圓筒形色輪和矩形色輪中，只要滿足在垂直于疊置方向的方向上，波長轉換層的邊緣超出或者重合于基板和透光層中的至少一個的邊緣即可解決現(xiàn)有技術中在點膠過程中由于需要擠壓點膠而導致的點膠量難于控制及點膠操作的效率較低的問題。因此，圓筒形色輪和矩形色輪也在本發(fā)明的保護范圍內。本發(fā)明還提供了一種光源，具有上述的色輪。該色輪的點膠操作簡單無需擠壓點膠并且容易控制點膠量。該光源的其他結構請參見現(xiàn)有技術，在此不再贅述。本發(fā)明還提供了一種投影機，具有上述的色輪，該色輪的點膠操作簡單無需擠壓點膠并且容易控制點膠量。該投影機的其他結構請參見現(xiàn)有技術，在此不再贅述。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的色輪的制作方法的實施例的流程示意圖。本實施例示出的為圓盤形色輪的制作過程，如圖9所示，從圖中可以看出，該色輪制作方法包括以下步驟:SlO:將波長轉換層50的多個色段之間相互拼接，形成中心帶有通孔的圓環(huán)形的波長轉換層后，疊置于基板10的一側。在本實施例中，波長轉換層50的外徑小于基板10的直徑。優(yōu)選地，波長轉換層50包括至少兩個色段，如圖10所示，在本實施例中，波長轉換層50包括四個色段，拼接時可以利用夾具將四個色段進行拼接在一起，四個呈部分環(huán)形的色段相互拼接，形成中心帶有通孔的圓環(huán)形的波長轉換層，波長轉換層50的四個色段之間的拼接間隙A (為四個)優(yōu)選小于0.1mm。S20:將多個扇形的濾光片相互拼接，形成完整圓盤形的透光層30，將透光層30疊置于波長轉換層50的背向基板10的一側。本實施例中，透光層30的直徑小于基板10的直徑，并且透光層30的直徑與波長轉換層50的外徑相等。優(yōu)選地，透光層30的各個濾光片之間可以利用夾具進行拼粘在一起，如圖11所示，本實施例中，四個呈扇形的濾光片相互拼接，形成完整圓盤形的透光層，透光層30的四個濾光片之間的拼接間隙B(為四個)優(yōu)選小于0.1mm。優(yōu)選地,如圖12所示,在基板10上表面中心處具有中心點膠區(qū)，圓環(huán)形波長轉換層50的通孔避讓了該中心點膠區(qū)，透光層30的各個濾光片利用位于中心點膠區(qū)的中心膠90與基板10粘接。粘接后需要固化。固化時間優(yōu)選在30min至720min。S30:在波長轉換層50的周向外側點膠形成外膠層70。在基板10、透光層30和波長轉換層50這三個部件中，在垂直于三個部件的疊置方向的方向上，即垂直于色輪轉軸的方向上，基板10的尺寸最大，波長轉換層50的外徑等于透光層30的直徑，因此點膠時可以利用點膠針沿著基板10上的盛膠臺階延伸方向點膠形成外膠層70。點膠后需要固化，固化時間優(yōu)選在30min至720min。在其他圖中未示出的色輪制作方法的實施例中，基板10、透光層30和波長轉換層50這三個部件中，滿足在垂直于三個部件的疊置方向的方向上，波長轉換層的邊緣超出或者重合于基板和透光層中的至少一個的邊緣的實施例即可解決現(xiàn)有技術中在點膠過程中由于需要擠壓點膠而導致的點膠量難于控制及點膠操作的效率較低的問題。根據(jù)上述方法進行色輪的制作，在點膠過程中無需擠壓點膠，這樣，點膠操作簡單、方便，且容易控制點膠量，有效地提高了點膠的工作效率進而提高了色輪的生產效率。另外需要說明的是，為了描述方便，本發(fā)明的上述實施例僅以四段式(透光層包括四個濾光片和波長轉換層包括四個色段)為例進行了說明，本發(fā)明的技術方案并不限于此，本領域技術人員知道，其他段式也均可使用本發(fā)明的技術方案，也均在本發(fā)明的保護范圍之內。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種色輪，包括: 依次疊置的基板(10)、波長轉換層(50)和透光層(30)， 其特征在于，在垂直于疊置方向的方向上，所述波長轉換層(50)的邊緣超出或者重合于所述基板(10)和所述透光層(30)中的至少一個的邊緣，所述波長轉換層(50)的邊緣外側圍設有外膠層(70)。
2.根據(jù)權利要求1所述的色輪，其特征在于，所述基板(10)和所述透光層(30)固定連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的色輪，其特征在于，所述外膠層(70)與所述基板(10)和所述透光層(30)中的至少一個連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的色輪，其特征在于，所述外膠層(70)至少部分地覆蓋所述透光層(30)的邊緣外側。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的色輪，其特征在于，所述外膠層(70)至少部分地覆蓋所述基板(10)的邊緣外側。
6.根據(jù)權利要求5所述的色輪，其特征在于，所述外膠層(70)的第一端延伸到所述透光層(30)的背向所述波長轉換層(50)的表面邊緣，所述外膠層(70)的第二端延伸到所述基板(10)的背向所述波長轉換層(50)的表面邊緣。
7.根據(jù)權利要求1所述的色輪，其特征在于，所述外膠層(70)的外表面的回轉母線呈直線或弧線。
8.一種光源，具有色輪，其特征在于，所述色輪為權利要求1至7中任一項所述的色輪。
9.一種投影機，具有色輪，其特征在于，所述色輪為權利要求1至7中任一項所述的色輪。
10.一種用于制作權利要求1至7中任一項所述的色輪的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 將波長轉換層(50)疊置于基板(10)的一側； 將透光層(30)疊置于所述波長轉換層(50)的背向所述基板(10)的一側； 在所述波長轉換層(50)的邊緣外側點膠形成外膠層(70)； 其中，在垂直于疊置方向的方向上，所述波長轉換層(50)的邊緣超出或者重合于所述基板(10)和所述透光層(30)中的至少一個的邊緣。
11.根據(jù)權利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述波長轉換層(50)包括至少兩個色段，各個色段之間的拼接間隙小于0.1mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種色輪、光源、投影機及色輪的制作方法，其中，色輪包括依次疊置的基板(10)、波長轉換層(50)和透光層(30)，在垂直于疊置方向的方向上，波長轉換層(50)的邊緣超出或者重合于基板(10)和透光層(30)中的至少一個的邊緣，波長轉換層(50)的邊緣外側圍設有外膠層(70)。本發(fā)明有效地解決了現(xiàn)有技術中色輪點膠量難于控制及點膠操作的效率較低的問題。
文檔編號G03B21/14GK103116206SQ20111036491
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者周浩, 吳希亮 申請人:深圳市光峰光電技術有限公司