螢光輪及具有該螢光輪的投影裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種螢光輪裝置，尤其是有關(guān)于一種具有散熱結(jié)構(gòu)的螢光輪。
【背景技術(shù)】
[0002]投影裝置為常見的光電顯示裝置，被廣泛應(yīng)用于生活?yuàn)蕵?、學(xué)術(shù)講演、商務(wù)展示等場合。依照其顯示原理，投影系統(tǒng)可分為陰極射線管(Cathode-Ray Tube，CRT)投影裝置、液晶顯示(Liquid Crystal Display, IXD)投影裝置、數(shù)位光處理(Digital LightProcessing, DLP)投影裝置及娃基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)投影裝置等類別。其中，數(shù)位光處理投影裝置因具有亮度高、色彩逼真、回應(yīng)速率高、裝置輕薄短小等優(yōu)點(diǎn)，而深受消費(fèi)者喜歡，占據(jù)當(dāng)前投影系統(tǒng)產(chǎn)品之主要市場。
[0003]數(shù)位光處理投影裝置采用數(shù)位微鏡晶片(Digital Micro-mirror Device,DMDWf光源進(jìn)行調(diào)制，再經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)成像于一屏幕。其中，單片式或雙片式數(shù)位光處理投影裝置通常采用螢光輪(Color Wheel)對光源進(jìn)行色彩分離并實(shí)現(xiàn)彩色顯示。在較佳的情況下，螢光輪的設(shè)計(jì)能夠使投影裝置所投影出的顯示畫面具有寬廣的色域(color gamut)、高亮度(brightness)以及理想的白平衡(white balance)。
[0004]螢光輪系由螢光粉及轉(zhuǎn)盤所組成，隨著轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)使得涂布于轉(zhuǎn)盤上的螢光粉受光面積變大。但是，螢光輪的螢光粉在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能會(huì)沾附灰塵而導(dǎo)致其光學(xué)效率降低。因此，螢光輪大多被設(shè)置在一密閉的腔體內(nèi)，以避免灰塵的進(jìn)入。然而，現(xiàn)行高亮度的需求因而使用高能量的光束的光源，但高能量光束將導(dǎo)致螢光粉因溫度升高而使光學(xué)效率降低并造成腔體內(nèi)的溫度因而上升。同時(shí)，螢光粉的涂布用膠的耐溫規(guī)格也較低，因此當(dāng)螢光粉的溫度過高時(shí)，螢光粉的涂布用膠也會(huì)有燒焦的疑慮。
[0005]目前，已有一些專利系可降低螢光輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度,例如美國專利第7018051號(hào)以及美國公開專利第20130169938號(hào)等。但是，上述專利的技術(shù)特征多半利用在轉(zhuǎn)盤上制造多個(gè)孔洞或在轉(zhuǎn)盤上增加特定結(jié)構(gòu)，使得螢光輪的轉(zhuǎn)盤在旋轉(zhuǎn)可帶動(dòng)腔體內(nèi)的氣體流動(dòng)而加速轉(zhuǎn)盤的散熱。但，由于轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)特征大幅改變會(huì)造成轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)平衡不穩(wěn)定，且當(dāng)轉(zhuǎn)盤具多個(gè)孔洞時(shí)，轉(zhuǎn)盤本身可散熱的面積也會(huì)因而減少。此外，上述專利的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)在制作上同時(shí)存在著加工性復(fù)雜問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種螢光輪，以解決先前技術(shù)所具有的問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，其揭露了一種螢光輪包含轉(zhuǎn)盤以及光波長轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)盤具有相對的第一表面及第二表面。第一表面形成涂布區(qū)及非涂布區(qū)。轉(zhuǎn)盤具有至少一凹陷部，凹陷部形成于第二表面或第一表面的非涂布區(qū)內(nèi)。光波長轉(zhuǎn)換層形成于第一表面的涂布區(qū)內(nèi)。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，螢光輪還包含啟動(dòng)裝置，啟動(dòng)裝置連接轉(zhuǎn)盤用以啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，涂布區(qū)具有出光孔。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中,光波長轉(zhuǎn)換層具有第一光波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二光波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)，分別用以將光束轉(zhuǎn)換為第一波長轉(zhuǎn)換光束及第二波長轉(zhuǎn)換光束。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中,涂布區(qū)形成于第一表面的外緣。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，凹陷部為圓形凹陷部、矩形凹陷部或者曲形凹陷部。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)盤的最大厚度為0.85毫米，且轉(zhuǎn)盤的最小厚度為0.5毫米。
[0014]根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，一種投影裝置包含發(fā)光單元、螢光輪、光閥以及投影鏡頭。發(fā)光單元用以發(fā)射一光束。螢光輪配置于光束的傳遞路徑上。螢光輪包含轉(zhuǎn)盤以及光波長轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)盤具有相對的第一表面及第二表面。第一表面形成涂布區(qū)及非涂布區(qū)。轉(zhuǎn)盤具有凹陷部，凹陷部形成于第二表面或第一表面的非涂布區(qū)內(nèi)。光波長轉(zhuǎn)換層設(shè)置于涂布區(qū)內(nèi)用以將光束轉(zhuǎn)換為波長轉(zhuǎn)換光束，使得光束及波長轉(zhuǎn)換光束混合而形成混合光束。光閥配置于混合光束的傳遞路徑上，用以將混合光束調(diào)變?yōu)橐挥跋窆馐Ｍ队扮R頭配置于影像光束的傳遞路徑上。
[0015]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，投影裝置還包含蓋體，用以容置螢光輪。
[0016]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，螢光輪還包含啟動(dòng)裝置，啟動(dòng)裝置連接轉(zhuǎn)盤用以啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，涂布區(qū)具有出光孔，用以供光束穿出。
[0018]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，光波長轉(zhuǎn)換層具有第一光波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二光波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)，分別用以將光束轉(zhuǎn)換為第一波長轉(zhuǎn)換光束及第二波長轉(zhuǎn)換光束。
[0019]在本發(fā)明另一實(shí)施例中,涂布區(qū)形成于第一表面的外緣。
[0020]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，凹陷部為圓形凹陷部、矩形凹陷部或者曲形凹陷部。
[0021]在本發(fā)明另一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)盤的最大厚度為0.85毫米，且轉(zhuǎn)盤的最小厚度為0.5毫米。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例的螢光輪的轉(zhuǎn)盤在旋轉(zhuǎn)時(shí)由于轉(zhuǎn)盤上的凹陷部可帶動(dòng)周圍的氣體擾動(dòng)，使得光波長轉(zhuǎn)換層的溫度可有效地下降。同時(shí)地，由于轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)沒有大幅改變且無額外開孔的設(shè)計(jì)，使得轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)平衡穩(wěn)定，且由于凹陷部的設(shè)置可使轉(zhuǎn)盤具有較大的散熱面積。
【附圖說明】
[0023]為讓本發(fā)明之?dāng)⑹龊推渌康?、特征、?yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，【附圖說明】如下:
[0024]圖1系繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種投影裝置的示意圖。
[0025]圖2系繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種螢光輪的主視圖。
[0026]圖3系繪示依照圖2的螢光輪的后視圖。
[0027]圖4系繪示依照圖3的螢光輪沿剖面線4-4’的剖視圖。
[0028]圖5系繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種螢光輪的主視圖。
[0029]圖6系繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種螢光輪的后視圖。
[0030]圖7系繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種螢光輪的后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]有關(guān)本發(fā)明之前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合附圖之一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。
[0032]請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種投影裝置10的示意圖。如圖1所示，投影裝置10包含發(fā)光單元102、螢光輪100、光閥104以及投影鏡頭106。投影裝置10的發(fā)光單元102發(fā)射出的光束20可經(jīng)由螢光輪100、光閥104以及投影鏡頭106的處理后，投影至一屏幕(圖未示)上。
[0033]發(fā)光單兀102用以發(fā)射一光束20。在本實(shí)施例中，發(fā)光單兀102可為一發(fā)光二極體(light emitting d1de)或一雷射光源(laser source),但不以此為限。舉例來說,發(fā)光單兀102可為一藍(lán)光雷射,但不以此為限。
[0034]螢光輪100配置于光束20的傳遞路徑上，用以將光束20轉(zhuǎn)換為波長轉(zhuǎn)換光束，還可使得光束20及波長轉(zhuǎn)換光束混合而形成混合光束30。也就是說，發(fā)光單元102發(fā)出的光束20可經(jīng)由螢光輪100改變其光波長，而形成其他顏色的光束。然而，關(guān)于螢光輪100進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)特征，將于圖2?7進(jìn)行相關(guān)敘述。另外，為避免螢光輪100沾附灰塵而導(dǎo)致其光學(xué)效率降低，投影裝置10可設(shè)置一蓋體103，用以將螢光輪100容置于由蓋體103所形成的腔體103a內(nèi)。進(jìn)一步地?cái)⑹?，蓋體103可為一具高熱傳導(dǎo)率的蓋體，藉以將腔體103a內(nèi)的高溫透過熱交換而傳導(dǎo)出蓋體103外部。舉例來說，蓋體103可為一金屬蓋體，但不以此為限。
[0035]由于光閥104配置于混合光束30的傳遞路徑上，在光束20經(jīng)由螢光輪100而形成混合光束30后，混合光束30可通過光閥104而調(diào)變?yōu)橐挥跋窆馐?0。影像光束40可在通過配置于影像光束40的傳遞路徑上的投影鏡頭106后，投影至一屏幕(圖未示)上。經(jīng)由螢光輪100的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得使用者可因視覺暫留而看見多種顏色合成的影像畫面。
[0036]應(yīng)了解到，本實(shí)施例所述的螢光輪100的數(shù)量以及所設(shè)置的位置僅為例示，而非用以限制本發(fā)明。另外，在本實(shí)施例中，發(fā)光單元102與光閥104之間的光傳遞路徑上還可以配置其他光學(xué)元件。舉例來說，這些光學(xué)元件例如是透鏡與反射鏡或其他光學(xué)元件，作為傳遞光束20或混合光束30之用，但不以此為限。同時(shí)，投影鏡頭106內(nèi)同樣地可設(shè)置其他光學(xué)元件于內(nèi)，但不以此為限。
[0037]請同時(shí)參照圖2及圖3，圖2系繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種螢光輪100的主視圖，圖3系繪示依照圖2的螢光輪100的后視圖。螢光輪100包含轉(zhuǎn)盤110以及光波長轉(zhuǎn)換層120，其中光波長轉(zhuǎn)換層120系形成于轉(zhuǎn)盤110上。本實(shí)施例所述之螢光輪100可應(yīng)用于圖1所示的投影裝置10。此外，螢光輪100還包含啟動(dòng)裝置130，啟動(dòng)裝置130透過一夾具132而連接轉(zhuǎn)盤110，啟動(dòng)裝置130在接收電源后可用以啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤110轉(zhuǎn)動(dòng)。舉例來說，啟動(dòng)裝置130可為一馬達(dá)，但不以此為限。
[0038]請參照圖1，轉(zhuǎn)盤110具有相對的第一表面112以及第二表面114。請參照圖2，第一表面112形成涂布區(qū)112a及非涂布區(qū)112b，其中涂布區(qū)112a系用以供光波長轉(zhuǎn)換層120設(shè)置于其上。另外，同時(shí)參照圖1可知，第一表面112為轉(zhuǎn)盤110面對發(fā)光單兀102的表面，但不以此為限。在其他實(shí)施例中，發(fā)光單元與螢光輪之間具有許多光學(xué)元件以改變光束的行進(jìn)路徑，使得第一表面可不需面對發(fā)光單元。
[0039]請參照圖3，在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)盤110可為一金屬轉(zhuǎn)盤或其他高熱傳導(dǎo)率之材料，進(jìn)一步的敘述，轉(zhuǎn)盤110可為不銹鋼、鋁