TWM555485U - 投影裝置之螢光輪 - Google Patents

Abstract

一種投影裝置之螢光輪，主要係在含鋁之金屬色輪基板之單側表面環設有一圈玻璃螢光體，且該玻璃螢光體係由低溫玻璃內摻設螢光填料所構成；該色輪基板在軸孔處再設有固定環，並設一旋轉馬達以轉軸穿入該軸孔與固定環並緊固，使該旋轉馬達能以轉軸帶動色輪基板旋動，當投影裝置之光源打在色輪基板上時，光經過玻璃螢光體轉換光色後，再投射出去而得到色域更佳的投射光源。

Description

投影裝置之螢光輪

本創作係關於一種投影裝置之螢光輪，特別關於一種提供投影裝置產生高亮度色光且能耐雷射聚集高溫的螢光色輪系統，使投影裝置增強了色彩亮度、準確度和色域空間。

投影裝置中的雷射光源已成為投影機產品升級的主流方向，主要是因為傳統光源投影裝置的燈泡壽命和熱衰減問題一直是產品難以突破的焦點問題，因此升級雷射型光源是解決這個問題最好的辦法之一。

投影裝置目前有三種主要的光源類型，即雷射、鹵素燈泡、發光二極體(以下簡稱為LED)，三種光源都具有不同的優勢；鹵素燈泡雖然色彩準確度高但有高熱的問題，因此壽命較短；LED則很難做到點光源的出光特性，光束很難做到準直，所以投影光效相對較低；雷射光源由於集束性強，容易整形，所以系統中光的損耗較少，在同等的情況下，雷射光源光效最高，加上運用螢光色輪分光，光色組合更勝一籌；使雷射投影產品在三種投影光源產品中，投射出最高亮度的畫面，投射光源開合角度最大，並以此實現了超短焦投影，比其他兩種光源率先實現了4K解析度，展示其成為主流產品的潛力。

惟雷射光源需要反射色輪這個元件來轉換雷射藍光成為其 他顏色的色光，因此該色輪的分光與轉換光的效率，就直接影響整個光源的系統效率；反射色輪習用係以鋁合金輪板搭配摻設螢光材料之矽膠來使用，但隨著雷射強度增加，矽膠在雷射聚焦之高熱下幾乎立刻就出現焦化與黑化，並使色輪變色到無法使用的程度；這正是目前業界難以突破的缺點。

本創作之主要目的，在以含鋁金屬作為色輪基板，不使用矽膠而利用低溫玻璃粉與螢光填料相互粘合成為複合體結構，此複合體同時也與含鋁之金屬基板產生粘合，從而獲得一種能忍受雷射聚焦熱、製作簡單、高效能、高良率、低成本等再進化的高亮度反射螢光色輪，能直接影響雷射光源發展的技術核心。

為達到上述目的，本案可以下列的方式來達成：設一含鋁之金屬基板，於中央設有軸孔，並在一側面的近圓周區域環設有一圈玻璃螢光體，且該玻璃螢光體係由低溫玻璃內摻設螢光填料所構成；該色輪基板在軸孔處再設有固定環，並設一旋轉馬達以轉軸穿入該軸孔與固定環並緊固，使該旋轉馬達能以轉軸帶動色輪基板旋動，當投影裝置之光源打在色輪基板上時，經過玻璃螢光體轉換光色，再投射出去而得到色域更佳的投射光。

本創作之另一目的，為使玻璃螢光體投射色光的效率更高，可在含鋁之金屬基板一側面的近圓周區域環設有一圈玻璃螢光體之下方，環設一圈玻璃反光體，以增強螢光之反射。該玻璃反光體係由低溫玻璃內摻設反光填料所構成；該色輪基板在軸孔處再設有固定環，並設一旋轉馬 達以轉軸穿入該軸孔與固定環並緊固，使該旋轉馬達能以轉軸帶動色輪基板旋動，當投影裝置之光源打在色輪基板上時，經過玻璃螢光體轉換光色及玻璃反光體之反射，再投射出去得到強度更高的投射光。

本創作之又一目的，為使色輪基板有更佳的散熱，特別在該色輪基板上設有散熱結構，實施例是在色輪基板圓周邊緣設有多個散熱齒、或者在其圓周邊緣向下彎折形成散熱翼片；又或者在該色輪基板的非具玻璃螢光體及玻璃反光體的側面上再設有一散熱板(例如：銅板)；如此可得到一散熱性更佳的投影裝置色輪。

〔本創作〕

10‧‧‧色輪基板

10’‧‧‧色輪基板

100‧‧‧抛光面

101‧‧‧軸孔

102‧‧‧透光孔

103‧‧‧散熱齒

104‧‧‧散熱翼片

11‧‧‧固定環

12‧‧‧旋轉馬達

121‧‧‧轉軸

20‧‧‧玻璃螢光體

20a‧‧‧玻璃螢光體

20b‧‧‧玻璃螢光體

20c‧‧‧玻璃螢光體

21‧‧‧螢光填料

21a‧‧‧螢光填料

21b‧‧‧螢光填料

21c‧‧‧螢光填料

22‧‧‧低溫玻璃

30‧‧‧玻璃反光體

31‧‧‧反光填料

32‧‧‧低溫玻璃

40‧‧‧散熱板

第1圖係本創作運用在反射色輪時的結構平面圖1。

第1-1圖係本創作之剖面結構示意圖1。

第2圖係本創作之剖面結構示意圖2。

第2-1圖係第2圖之部份結構放大圖。

第3圖係本創作之運用在開孔反射色輪時的結構平面圖。

第4圖係第3圖之立體剖視結構圖。

第5圖係本創作之散熱結構實施例圖1。

第6圖係本創作之散熱結構實施例圖2。

第7圖係本創作之散熱結構實施例圖3。

請參看第1、1-1圖所示，本創作設有一含鋁之金屬基板10， 尤以鋁合金材質或純鋁材質為最佳，為降低成本與生產方便，其他種類的鋁合金也都同樣適用作為本創作色輪基板10的範疇。

該色輪基板10於中央設有軸孔101，並在一側面設有抛光面100，並在該抛光面100上的近外圓周區域環設有一圈玻璃螢光體20，該玻璃螢光體20係由低溫玻璃22內摻設螢光填料21所構成。

該層玻璃螢光體20是讓雷射光源產生有顏色光的玻璃層體，是先將透明的低溫玻璃22製成粉粒，再與轉換光色的螢光填料21顆粒混合燒結製成，使該玻璃螢光體20受雷射光激發產生色光。

本創作的另一種實施例，如第2、2-1圖所示，在為提高反射率，在色輪基板10一側面的近圓周區域，在基板與玻璃螢光體20之間，環設有一圈玻璃反光體30，該玻璃反光體30係由低溫玻璃32內摻設反光填料31所構成。

上述之玻璃反光體30中的反光填料31可使用業界常用之材料，例如：氧化鈦、硫酸鋇、矽酸錯等反光材料或組合物之粉體，可充分分散於低溫玻璃32粉粒之間再予燒結，形成均勻反射的複合式玻璃反光體30。

請參看第1、1-1圖所示的第一種態樣，該色輪基板10在軸孔101處再設有固定環11，並設一旋轉馬達12以轉軸121穿入該軸孔101與固定環11並緊固之，使該旋轉馬達12能以轉軸121帶動色輪基板10，當投影裝置(圖中未示)之光源打在色輪基板10上時，經過玻璃螢光體20轉換光色，再直接反射出去而得到優質色彩的投射光。

請參看第2、2-1圖所示的第二種態樣，該色輪基板10在軸 孔101處再設有固定環11，並設一旋轉馬達12以轉軸121穿入該軸孔101與固定環11並緊固之，使該旋轉馬達12能以轉軸121帶動色輪基板10，當投影裝置(圖中未示)之光源打在色輪基板10上時，經過玻璃螢光體20的色光轉換及玻璃反光體30反射，再投射出去而得到優質色彩的投射光。

請參看第3、4圖所示，為展示本創作適用在「開孔型反射色輪」的實施例，該玻璃螢光體20a,20b,20c及玻璃反光體30的結構仍如第1、2圖所述玻璃螢光體20及玻璃反光體30一般無異，主要是在色輪基板10’上設有一透光孔102，該透光孔102的較佳實施例是形成扇形孔，使色輪基板10’在旋轉時，有部份的光源能自透光孔102穿過。

為了使投影的色彩更為優良，如第3、4圖所示所示的實施例，是在色輪基板10’上環設有不同區段的玻璃螢光體20a,20b,20c，該玻璃螢光體20a,20b,20c內係設有不同的螢光填料21a,21b,21c，而使投影光線的輸出色域更為多元化。

本創作雖然已經改良習用鋁輪板無法耐高溫之缺點，但仍設計有散熱的結構，以使螢光填料維持在低溫使其發光效率達到最佳，請參看第5圖所示，係在色輪基板10’的圓周邊緣設有多個散熱齒103；又如第6圖所示，在色輪基板10,10’的圓周邊緣向下彎折設有散熱翼片104，當然該第5、6圖結構是可以被結合而使散熱效能增加；此等結構皆是以增加空氣的擾動，以達到增加排熱的功能；再請參看第7圖所示，是在色輪基板10,10’的非具玻璃螢光體20及玻璃反光體30的側面上，再設有一散熱板40，該散熱板40在使用上尤以銅料為佳，且符合經濟成本，該散熱板40上亦可設有彎折的散熱片等，此簡易的習知技術運用則不再贅述。

本創作在設計上特具匠心，在使用上特具有如下之諸項優點：

1.由於本創作在設計上，使用了含鋁之金屬基板直接搭載玻璃螢光體的設計，完全解決習用鋁輪板搭載矽膠無法耐熱的關鍵問題，使製作更為簡化，結構更精簡，特別適用於高能量、高亮度的投影裝置。

2.本創作在設計上，為使系統亮度再提升，能夠使用含鋁之金屬基板同時搭載玻璃反光體與玻璃螢光體的設計，特別適用於高亮度的投影裝置。

3.本創作的結構中，可於單一個玻璃反光體上同時搭載不同色光的多數個玻璃螢光體，從而得到多色彩的色輪結構，是本創作之再一優點。

唯，以上所述之結構，僅為本案之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故當熟習此技藝所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本新型之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，例如使用組成與形狀略為不同之鋁合金色輪基板，或將低溫玻璃作不同方式的組合與混合，或者為填料材質及粒徑大小的變更，皆應涵蓋於本新型之特徵內。

10‧‧‧色輪基板

100‧‧‧抛光面

101‧‧‧軸孔

11‧‧‧固定環

12‧‧‧旋轉馬達

121‧‧‧轉軸

20‧‧‧玻璃螢光體

21‧‧‧螢光填料

22‧‧‧低溫玻璃

Claims (8)

1. 一種投影裝置之螢光輪，至少包含有：一含鋁之金屬色輪基板，於中央設有軸孔，並在一側面的近圓周區域環設有一圈玻璃螢光體，該玻璃螢光體係由低溫玻璃內摻設螢光填料所構成；該色輪基板在軸孔處再設有固定環，並設一旋轉馬達以轉軸穿入該軸孔與固定環並緊固，使該旋轉馬達能以轉軸帶動色輪基板旋動，當投影裝置之光源打在色輪基板上時，經過玻璃螢光體轉換光色，再投射出去而得到色域更佳的投射光。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板至少於一個側面是拋光面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板在具玻璃螢光體的側面是拋光面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板與玻璃螢光體接觸面之間再設有一玻璃反光體，且該玻璃反光體係由低溫玻璃內摻設反光填料所構成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板上設有透光孔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板上的玻璃螢光體設有多個區段，且內部設有不同的螢光填料。
7. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板上設有散熱結構，且是在色輪基板圓周邊緣設有多個散熱齒、圓周邊緣向下彎折形成散熱翼片的其中之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之投影裝置之螢光輪，該色輪基板的非具玻璃螢光體的側面上，再設有一散熱板。