轉(zhuǎn)換裝置、光波長轉(zhuǎn)換模組及投影裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種轉(zhuǎn)換裝置、光波長轉(zhuǎn)換模組及投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子設(shè)備逐漸走向移動化，投影裝置也朝輕量化發(fā)展。早期的投影裝置大多采用汞燈來作為發(fā)光源，但由于汞燈的部份發(fā)光頻譜表現(xiàn)不佳而影響了成像質(zhì)量。采用激光(laser)光源作為投影裝置的激發(fā)光源，可以解決這一問題。激光光源產(chǎn)生激光之后，激光經(jīng)由波長轉(zhuǎn)換裝置進行分色，然后通過數(shù)字微鏡陣列來產(chǎn)生全彩的畫面。
[0003]色輪是目前被普遍使用的波長轉(zhuǎn)換裝置，一般由膠材、熒光粉及玻璃所制成。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于激光的能量大且功率高，因此，當激光聚焦而投射到色輪上時，激光光源發(fā)出的激發(fā)光通常在色輪等光波長轉(zhuǎn)換器件上形成很強的光照，膠材很可能會碳化而形成黑點，而且工作溫度的上升會降低光波長轉(zhuǎn)換材料(量子點、熒光粉等)的發(fā)光效率和轉(zhuǎn)換效率，還會加速光強衰減，從而影響投影裝置的性能。因此材料的耐溫性和轉(zhuǎn)換效率限制了投影裝置，特別是激光投影裝置的發(fā)展。如何降低光波長轉(zhuǎn)換裝置的工作溫度提高轉(zhuǎn)換效率成為了目前很重要的研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種耐溫性能好且轉(zhuǎn)換效率高的轉(zhuǎn)換裝置、光波長轉(zhuǎn)換模組及投影裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置包括散熱結(jié)構(gòu)和設(shè)置在散熱結(jié)構(gòu)上的光波長轉(zhuǎn)換元件。
[0006]進一步地，散熱結(jié)構(gòu)為由具有預(yù)定導(dǎo)熱效果的導(dǎo)熱材料制成。
[0007]進一步地，散熱結(jié)構(gòu)呈第一筒狀結(jié)構(gòu)，光波長轉(zhuǎn)換元件呈第二筒狀結(jié)構(gòu)，第二筒狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，第一筒狀結(jié)構(gòu)的軸線與第二筒裝置結(jié)構(gòu)的軸線一致。
[0008]進一步地，第一筒狀結(jié)構(gòu)的長度大于第二筒狀結(jié)構(gòu)的長度，第二筒狀結(jié)構(gòu)的第一端與第一筒狀結(jié)構(gòu)的第一端平齊。
[0009]進一步地，第一筒狀結(jié)構(gòu)的外側(cè)壁上設(shè)置有一個或多個散熱盲孔和/或鰭片和/或?qū)岵邸?br>[0010]進一步地，第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有高反射率膜。
[0011]進一步地，光波長轉(zhuǎn)換元件包括至少一個光波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，光波長轉(zhuǎn)換區(qū)域包含熒光粉或量子點或熒光染料，或熒光粉、量子點和熒光染料的混合。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光波長轉(zhuǎn)換模組，包括光源和轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置為上述的轉(zhuǎn)換裝置。
[0013]進一步地，光波長轉(zhuǎn)換模組還包括第一反射鏡和第二反射鏡，其中，第一反射鏡設(shè)置在光源和轉(zhuǎn)換裝置之間以將光源發(fā)射的光反射至轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置對第一反射鏡反射后的光進行光波長轉(zhuǎn)換后傳遞至第二反射鏡，第一反射鏡和第二反射鏡對稱設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置的兩側(cè)。
[0014]進一步地，光波長轉(zhuǎn)換模組還包括驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動轉(zhuǎn)換裝置旋轉(zhuǎn)。
[0015]進一步地，驅(qū)動機構(gòu)包括馬達，第一筒狀結(jié)構(gòu)通過連接機構(gòu)固定連接在馬達上。
[0016]進一步地，連接機構(gòu)包括N塊連接板，N塊連接板沿馬達的周向固定在馬達上，第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)置有N個與N塊連接板一一對應(yīng)的定位槽，連接板的遠離馬達的一端固定在定位槽內(nèi)，其中N為大于等于2的整數(shù)。
[0017]進一步地，驅(qū)動機構(gòu)包括馬達，第一筒狀結(jié)構(gòu)通過連接機構(gòu)連接在馬達上，且第一筒狀結(jié)構(gòu)沿第一筒狀結(jié)構(gòu)的軸線可移動地設(shè)置。
[0018]進一步地，連接機構(gòu)包括N塊連接板，N塊連接板沿馬達的周向布置并連接在第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，其中，N為大于等于2的整數(shù)。
[0019]進一步地，第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)置有M組定位槽，一組定位槽包括N個與N塊連接板一一對應(yīng)地設(shè)置的定位槽，M組定位槽沿第一筒狀結(jié)構(gòu)的軸線方向依次設(shè)置，N塊連接板可選擇地與M組定位槽中的一組配合連接，其中，M為大于等于2的整數(shù)。
[0020]進一步地，第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)置有N個與N塊連接板一一對應(yīng)的定位槽，定位槽沿第一筒狀結(jié)構(gòu)的長度方向延伸，且定位槽的長度大于連接板沿第一筒狀結(jié)構(gòu)的軸線方向上的長度。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種投影裝置，包括光波長轉(zhuǎn)換模組或轉(zhuǎn)換裝置，光波長轉(zhuǎn)換模組為上述的光波長轉(zhuǎn)換模組，轉(zhuǎn)換裝置為上述的轉(zhuǎn)換裝置。
[0022]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，由于轉(zhuǎn)換裝置包括散熱結(jié)構(gòu)，當光源發(fā)射激光射到光波長轉(zhuǎn)換元件上進行光波長轉(zhuǎn)換時，通過散熱結(jié)構(gòu)的作用，能夠避免光波長轉(zhuǎn)換模組的溫度上升，避免光波長轉(zhuǎn)換模組的溫度上升降低光波長轉(zhuǎn)換元件的發(fā)光率和轉(zhuǎn)換率，提高了轉(zhuǎn)換裝置的耐溫性和轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0023]構(gòu)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(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1示出了本發(fā)明的光波長轉(zhuǎn)換模組的主視圖；
[0025]圖2示意性示出了本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置、驅(qū)動機構(gòu)以及連接機構(gòu)的連接關(guān)系圖；
[0026]圖3示意性示出了本發(fā)明的第一實施例的轉(zhuǎn)換裝置剖切開后的主視圖；以及
[0027]圖4示意性示出了本發(fā)明的第二實施例的轉(zhuǎn)換裝置剖切開后的主視圖。
[0028]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0029]10、光源；20、第一反射鏡；30、轉(zhuǎn)換裝置；31、散熱結(jié)構(gòu)；311、定位槽；312、散熱盲孔；32、光波長轉(zhuǎn)換元件；40、第二反射鏡；50、驅(qū)動機構(gòu)；51、馬達；60、連接機構(gòu)；61、連接板。
【具體實施方式】
[0030]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(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0031]參見圖1至圖4所示，圖1中的箭頭方向表示光的傳播方向。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種光波長轉(zhuǎn)換模組。
[0032]本實施例中的光波長轉(zhuǎn)換模組包括光源10、第一反射鏡20、轉(zhuǎn)換裝置30以及第二反射鏡40。其中，光源10為激光光源，第一反射鏡20設(shè)置在光源10和轉(zhuǎn)換裝置30之間，用于將光源10發(fā)射的光反射至轉(zhuǎn)換裝置30，轉(zhuǎn)換裝置30包括散熱結(jié)構(gòu)31和設(shè)置在散熱結(jié)構(gòu)31上的光波長轉(zhuǎn)換元件32，光波長轉(zhuǎn)換元件32具有一定厚度，并包括至少一個光波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，光波長轉(zhuǎn)換區(qū)域設(shè)置在激發(fā)光的傳播路徑上以接收第一反射鏡20對激發(fā)光的發(fā)射光線，轉(zhuǎn)換裝置30對第一反射鏡20反射后的光進行光波長轉(zhuǎn)換后傳遞至第二反射鏡40 ο
[0033]優(yōu)選地，為了能夠?qū)D(zhuǎn)換裝置30能夠?qū)Φ谝环瓷溏R20到第二反射鏡40之間傳遞的光線進行轉(zhuǎn)換，本實施例中的第一反射鏡20和第二反射鏡40對稱設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置30的兩側(cè)，結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶。在本發(fā)明的其他實施例中，第一反射鏡20和第二反射鏡40還可以不用對稱設(shè)置在轉(zhuǎn)換裝置30的兩側(cè)，只要保證經(jīng)轉(zhuǎn)換裝置30轉(zhuǎn)換后的光能夠反射至第二反射鏡40即可。在本發(fā)明的其他實施例中，還可以不設(shè)置第一反射鏡20和第二反射鏡40，而將光源10傾斜放置，只要保證光源10發(fā)出的光能夠照射至轉(zhuǎn)換裝置30即可。
[0034]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)可以知道，本實施例中的光波長轉(zhuǎn)換模組中的轉(zhuǎn)換裝置30包括散熱結(jié)構(gòu)31，當光源10發(fā)射激光經(jīng)第一反射鏡20反射后，反射光以一定角度射到光波長轉(zhuǎn)換元件32上進行光波長轉(zhuǎn)換時，通過散熱結(jié)構(gòu)31的作用，能夠避免光波長轉(zhuǎn)換模組的溫度上升，避免光波長轉(zhuǎn)換模組的溫度上升降低光波長轉(zhuǎn)換元件的發(fā)光率和轉(zhuǎn)換率，提高了光波長轉(zhuǎn)換模組的耐溫性和轉(zhuǎn)換效率。
[0035]在本實施例中，散熱結(jié)構(gòu)31由具有預(yù)定導(dǎo)熱效果的導(dǎo)熱材料制作而成，通過散熱結(jié)構(gòu)31的作用，能夠?qū)獠ㄩL轉(zhuǎn)換元件32進行快速散熱。優(yōu)選地，本實施例中的導(dǎo)熱材料可以是鋁或銅或金或銀或碳化硅或者鋁、銅、金、銀、碳化硅的合金，還可以是金屬氧化物或者導(dǎo)熱高分子材料。上述材料具有導(dǎo)熱性能好的特點，便于快速散熱。本實施例中的預(yù)定導(dǎo)熱效果為與上述導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性能相當?shù)膶?dǎo)熱效果。
[0036]再次參見圖1至圖4所示，本實施例中的散熱結(jié)構(gòu)31呈第一筒狀結(jié)構(gòu)，同樣地，光波長轉(zhuǎn)換元件32也呈第二筒狀結(jié)構(gòu)，該第二筒狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，便于散熱結(jié)構(gòu)31對光波長轉(zhuǎn)換元件32進行充分散熱。安裝時，第一筒狀結(jié)構(gòu)的軸線與第二筒裝置結(jié)構(gòu)的軸線一致，第一筒狀結(jié)構(gòu)和第二筒狀結(jié)構(gòu)臥式設(shè)置在第一反射鏡20和第二反射鏡40之間，使得第一筒狀結(jié)構(gòu)和第二筒狀結(jié)構(gòu)的長度方向與水平方向一致，便于光源10發(fā)射的激光經(jīng)光波長轉(zhuǎn)換元件32轉(zhuǎn)換后入射至第二反射鏡40。安裝第二筒狀結(jié)構(gòu)時，可以采用膠水粘接或者過盈配合連接或者采用其他緊固件連接的方式安裝在第二筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0037]本實施例中的第一筒狀結(jié)構(gòu)和第二筒狀結(jié)構(gòu)尤其指圓筒狀結(jié)構(gòu)、即圓柱體狀的筒狀結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的其他實施例中，第一筒狀結(jié)構(gòu)和第二筒狀結(jié)構(gòu)還可以是外觀呈長方體或正方體或錐形體狀的筒狀結(jié)構(gòu)。
[0038]為了進一步提高散熱結(jié)構(gòu)31的散熱效果，本實施例中的第一筒狀結(jié)構(gòu)的外側(cè)壁上設(shè)置有多個散熱盲孔312和/或鰭片(圖中未示出)和/或?qū)岵?圖中未示出)，通過散熱盲孔312、鰭片以及導(dǎo)熱槽的作用，能夠增大散熱結(jié)構(gòu)31與外界空氣的接觸面積，提高散熱結(jié)構(gòu)31的散熱效果。
[0039]本實施例中的散熱盲孔312可以均勻或不均勻地布置第一筒狀結(jié)構(gòu)的外表面上，散熱盲孔312的大小可以相等，也可以不相等，散熱盲孔312可以是圓形孔、方形孔或其他不規(guī)則的孔。鰭片可以設(shè)置為一片或多片，當設(shè)置有多片時，多片鰭片可以沿第一筒結(jié)構(gòu)的長度方向和/或周向布置，或以其他規(guī)則或不規(guī)則方式布置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的外部。導(dǎo)熱槽可以沿第一筒狀結(jié)構(gòu)的長度方向延伸，也可以沿第一筒狀結(jié)構(gòu)的周向布置，還可以其他規(guī)則或不規(guī)則的方式設(shè)置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的外表面上。
[0040]在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施例中，第一筒狀結(jié)構(gòu)的長度大于第二筒狀結(jié)構(gòu)的長度，第二筒狀結(jié)構(gòu)的靠近第二反射鏡40的一端(即第一筒狀結(jié)構(gòu)的第一端)與第一筒筒狀結(jié)構(gòu)的靠近第二反射鏡40的一端平齊。
[0041]優(yōu)選地，本實施例中的第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有高反射率膜，例如金，銀，銅，鋁，鋅等金屬反射膜，或者金屬電介質(zhì)反射膜等。上述的高反射膜可以通過涂覆方式設(shè)置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，還可以采用蒸鍍等方式設(shè)置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上。在本發(fā)明的其他實施例中，還可以直接利用金，銀，銅，鋁，鋅做成筒狀結(jié)構(gòu)嵌設(shè)在第一筒狀結(jié)構(gòu)的通孔內(nèi)。在設(shè)置過程中，金，銀，銅，鋁，鋅等金屬反射膜，或者金屬電介質(zhì)反射膜等設(shè)置在第一筒狀結(jié)構(gòu)的沒有被第二筒狀結(jié)構(gòu)覆蓋內(nèi)壁面上，金，銀，銅，