色轮组件及相关发光装置制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种色轮组件及相关发光装置，该色轮组件包括色轮，该色轮包括具有转动轴的驱动装置以及固定在该转动轴上的光学装置，该驱动装置用于驱动该光学装置转动，其中该光学装置包括滤光片组或者承载有波长转换层的基底；外壳，用于将色轮封在该外壳内，该外壳包括支撑板，转动轴固定在该支撑板上；第一隔音层，为由隔音材料制成的弹性垫，紧贴于支撑板背向色轮的一面上，且至少覆盖该支撑板对应转动轴的区域。本实用新型能够提供一种降低色轮噪音的色轮组件。
【专利说明】色轮组件及相关发光装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明及显示【技术领域】，特别是涉及一种色轮组件及相关发光装置。
【背景技术】
[0002]现有技术的投影系统中较常采用的一种光源方案是利用固态光源发出的光依次对色轮上的不同颜色的波长转换材料进行激发以产生不同颜色的受激光。其中该色轮上包括承载有多段不同波长转换层的基底和用于驱动该基底转动的转动轴。为防止灰尘粘在波长转换层上影响该波长转换层的发光效率，一般采用一个盒子将该色轮封起来，而色轮固定在该盒子的其中一个内壁上。
[0003]但是，色轮的转动会产生噪音。常用的一个解决方式是该盒子将该色轮密封起来，以防止空气噪音传出。但在实际运用中，发现即使将色轮密封起来，该色轮仍会产生噪音。
实用新型内容
[0004]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种降低色轮噪音的色轮组件。
[0005]本实用新型实施例提供一种色轮组件，包括:
[0006]色轮，包括具有转动轴的驱动装置以及固定在该转动轴上的光学装置，该驱动装置用于驱动该光学装置转动，其中该光学装置包括滤光片组或者承载有波长转换层的基底；
[0007]外壳，用于将色轮封在该外壳内，该外壳包括支撑板，转动轴固定在该支撑板上；
[0008]第一隔音层，为由隔音材料制成的弹性垫，紧贴于支撑板背向色轮的一面上，且至少覆盖该支撑板对应转动轴的区域。
[0009]优选地，第一隔音层的平均密度大于1.5g/cc。
[0010]优选地，第一隔音层为硅胶垫。
[0011]优选地，第一隔音层由导热材料制成。
[0012]优选地，第一隔音层为导热矽胶垫。
[0013]优选地，色轮组件还包括壳盖，叠设于第一隔音层背向支撑板的一侧，其中该壳盖在面向第一隔音层的一面上至少对应转动轴的区域上设有凹槽，以使得该壳盖与该区域之间设有间隙。
[0014]优选地，在壳盖面向第一隔音层的一面上，该壳盖在环绕其周边区域上设有相比其其他区域为凸起的平面，使得将该壳盖覆盖到第一隔音层上时，只有该凸起平面与第一隔音层相互接触固定。
[0015]优选地，支撑板和壳盖上均设有至少两个定位孔，其中各定位孔的位置避开支撑板上对应转动轴的区域，且支撑板上的定位孔和壳盖上的定位孔 对应，第一隔音层的覆盖位置避开支撑板上的定位孔；色轮组件还包括两个锁固元件和若干个缓冲元件；其中，每个锁固元件依次穿过支撑板上的一定位孔、一缓冲元件和该壳盖上的一定位孔，以将该壳盖锁固至支撑板。
[0016]优选地，壳盖由导热材料制成。
[0017]本实用新型实施例还提供一种发光装置，包括以上色轮组件。
[0018]与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果:
[0019]色轮通过固定在外壳的支撑板上来固定在该外壳内，在支撑板背向该色轮的一面上叠设有第一隔音层，通过该第一隔音层对支撑板的振动的吸收以及对至少部分噪音的反射，来降低由于色轮转动引起支撑板振动而产生的噪音。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1A为本实用新型中色轮组件的一个实施例的俯视图；
[0021]图1B为图1A中沿截面A-A的剖视图；
[0022]图1C为图1A所示的色轮组件中外壳的支撑板背向转动轴的一面的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型的色轮组件中壳盖的另一种结构示意图；
[0024]图3为图2中沿截面B-B的剖视图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例进行详细说明。
[0026]实施例一
[0027]请参阅图1A、图1B和图1C，图1A为本实用新型中色轮组件的一个实施例的俯视图，图1B为图1A中沿截面A-A的剖视图，图1C为图1A所示的色轮组件中外壳的支撑板背向转动轴的一面的结构示意图。色轮组件包括色轮1、外壳2和第一隔音层3。
[0028]色轮I包括具有转动轴4的驱动装置，和固定在该转动轴4上的光学装置5，该驱动装置用于驱动该光学装置5转动。在本实施例中，该光学装置5包括承载有波长转换层51的基底52，其中该基底52呈圆盘状，该波长转换层51呈与该圆盘同心的环状。波长转换层51包括波长转换材料，用于吸收一种颜色的激发光并产生另一种颜色的受激光。在实际运用中，波长转换材料可以是荧光粉、量子点或荧光染料等具有波长转换能力的材料。基底52由透光材料制成，波长转换层51背向基底52的一侧用于接收激发光并于另一侧出射受激光，该受激光透射基底52出射。
[0029]在实际运用中，还可以在波长转换层51背向基底52的一侧设有透射激发光并反射受激光的滤光片(图未示)，以提高受激光的利用率。该滤光片也固定在转动轴4上，以使得转动轴4驱动该波长转换层51和滤光片同步转动。在波长转换层51包括至少两段用于出射不同颜色受激光的波长转换材料的场合中，该滤光片由至少两个和波长转换层51中不同段波长转换材料一一对应的滤光区首尾相接组成。
[0030]外壳2用于将色轮I封在该外壳2内，以起到防尘和降低噪音的作用。外壳2可以呈规则的或不规则的任何形状，优选为与色轮I形状匹配的圆柱体。外壳2上设有用于透射激发光至波长转换层51的入光口 2a，以及用于透射波长转换层51产生的受激光的出光口 2b。外壳2的入光口 2a和出光口 2b上可以设为透光片或者通孔，前者可以防止色轮I转动时噪音通过该入光口 2a和出光口 2b传递出外壳2，而后者可以避免光束在通过出光口处的透光片上产生光损耗，可以根据不同的运用场合来选择优选方案。
[0031]在本实施例中，由于激发光和受激光的传播路径分别位于波长转换层51的两侧，因此出光口 2a和入光口 2b分别设于外壳2上分别与波长转换层51的两侧相对的两个面上。
[0032]在实际运用中，也可以将用于产生激发光的激发光源放置于外壳2内，则外壳2上无需设置入光口 ；或者，色轮也可以为反射式的，即基底52为反射基底，使得波长转换层51出射的受激光全部从该波长转换层51背向反射基底52的一侧出射，这样，外壳2上的入光口和出光口可以相重合，均位于外壳2上位于受激光出射和激发光入射的光路的一面上。
[0033]外壳2包括支撑板21，其中色轮I中的转动轴4固定在该支撑板21上。在支撑板21背向转动轴4的一面上，紧贴有第一隔音层3，且该第一隔音层3至少覆盖支撑板21对应转动轴4的区域(图1C中虚线所围区域)，同时，还避开支撑板21上的出光口所在位置。该第一隔音层3为由隔音材料制成的弹性垫，可通过粘贴或者其他方式紧贴在支撑板21上。
[0034]在对如何降低色轮组件发出的噪音的探索过程中，本实用新型的发明人发现，色轮组件发出的噪音不只包括由于色轮的高速转动而带动附近空气形成高速气流而产生的噪音，还包括由于色轮高速转动而产生的振动使得外壳的支撑板也产生的相对振动引起的噪音，而且后一部分噪音占噪音的主要部分。前一部分噪音可通过外壳对色轮的密封以及外壳内壁的一些沟壑设计来降低，这个已为现有技术。而对后一部分噪音的降低，本实用新型的发明人经过分析做了大量尝试和设计。其中一种是在色轮的振动传导到支撑板的路径上添加缓冲元件，以阻止色轮的振动传递到支撑板上。具体举例来说，色轮的转动轴和支撑板上均设有定位孔，该定位孔内设有螺纹。螺丝依次穿过橡胶圈、支撑板的定位孔、橡胶圈和转动轴的定位孔并拧紧，以将该两者固定。
[0035]但实验发现，该种方法的效果很微弱，噪音的降低很小。通过分析后发现原因是，为使转动轴和支撑板相互稳定固定，螺丝需拧得很紧，以防止色轮在转动的过程中脱落，但这也导致转动轴和支撑板之间、螺丝头和支撑板之间的各橡胶圈已经发生一定程度的形变，因此在转动轴转动时，橡胶圈起到的缓冲作用很小，进而降低的噪音也很小。同理，其他通过在色轮的振动传导到支撑板的路径上添加缓冲元件的方法起到的降噪的作用也很微弱。
[0036]而本实施例中，不是在色轮I的振动传导到支撑板21的路径上添加缓冲元件，而是在支撑板21背向色轮I的一面上紧贴有第一隔音层，由于该第一隔音层为由隔音材料制成的弹性垫，能够在吸收支撑板21的振动的同时将支撑板21产生的至少部分噪音反射回外壳2内，能够较大程度地降低由支撑板21振动而引起的噪音。
[0037]由于驱动装置包括驱动线，因此外壳2还可以包括一用于使该驱动线恰好伸出的开口(图未示)。在其它实施例中，也可以定制无驱动线的驱动装置，此时可将驱动装置的各驱动端焊接于一 PCB的一面上，在盒子上设一开口，该PCB覆盖该开口，并在盒子外部设置多条导线，该导线电连接于PCB与驱动端的各焊接点，从而将驱动装置的驱动线转移至盒子的外部。
[0038]优选地，第一隔音层3紧贴覆盖支撑板21上除出光口所在区域的其他位置，以更大程度地降低噪音。当然，在支撑板21上没设有出光口的场合中，第一隔音层3优选紧贴覆盖全部支撑板21。[0039]由于隔音层的密度关系到隔音的效果，其中密度越大，隔音效果越好。本实施例中，第一隔音层的平均密度优选大于1.5g/cc，例如硅胶垫。
[0040]由于波长转换层51受激发时会产生热量，第一隔音层优选由导热材料制成，以对外壳2进行散热，例如导热矽胶垫。
[0041]在实际运用中，可根据实际需要降低的噪音量、成本以及空间体积等因素来决定第一隔音层所采用的材料、厚度或者设置第一隔音层的层数等。由于第一隔音层为弹性垫，在使用色轮组件的过程中容易对该弹性垫造成磨损或者其他损伤，因此，在色轮组件的第一隔音层背向支撑板的一侧上，优选叠设有一壳盖6,用于覆盖该第一隔音层3,以防止其磨损。但需注意的是，在壳盖6面向第一隔音层的一面上,该壳盖6在至少对应转动轴的区域上设有一凹槽6a,以使得壳盖6覆盖上第一隔音层3时该壳盖6和第一隔音层3上对应转动轴的区域之间设有间隙，进而减少支撑板的振动传递到壳盖上来。
[0042]如图2和图3所示，图2为本实用新型的色轮组件中壳盖的另一种结构示意图，图3为图2中沿截面B-B的剖视图。优选地，在壳盖6面向第一隔音层的一侧上，在环绕该壳盖6的周边区域上设有相比其他区域61为凸起的平面62，在将该壳盖6覆盖到第一隔音层3上时，只有该凸起平面62与第一隔音层3相互接触固定，而其他区域61上均和第一隔音层之间存在一定间隙。这样，能够大大减少支撑板的振动传递到壳盖上来。
[0043]壳盖6可以直接粘接在第一隔音层3上，或者采用固定件将该两者相互固定。但由于第一隔音层为弹性垫，不易将壳盖牢固在弹性垫上，因此可采用固定件将壳盖和支撑板相互固定，优选在支撑板的振动传递到壳盖的路径上还设置缓冲元件，以避免壳盖6也产生振动进而产生噪音。以下具体举例说明。
[0044]壳盖6和支撑板21的周边区域上均设置至少两个定位孔(图未示)，且支撑板21上的各定位孔和壳盖6上的各定位孔一一对应。同时，第一隔音层3的覆盖位置避开支撑板21上的各定位孔的位置。用于将壳盖6和支撑板21相互固定的固定件包括两个锁固元件(例如螺丝)和若干个缓冲元件(例如橡胶圈)。每个锁固元件均依次穿过一缓冲元件、壳盖6的一定位孔、一缓冲元件和支撑板上的一定位孔，以将壳盖6固定至支撑板21。由于用于固定壳盖6和支撑板21的螺丝可以不用拧得像固定转动轴4和支撑板21的螺丝之间那样紧，位于螺丝头与壳盖6、壳盖6与支撑板21之间的缓冲元件并没发生多大的形变，因此能够进一步抑制支撑板21的振动传递到壳盖6上。
[0045]优选地，壳盖6也采用隔音材料制成，以能够进一步将噪音反射回去，使得色轮组件产生的噪音更低。
[0046]优选地，壳盖6采用导热材料制成，以有利于色轮组件的散热。例如，壳盖6采用金属材料制成。在实际运用中，色轮组件的外壳一般用金属材料制成，壳盖6优选采用和外壳2 —样的材料，使得色轮组件看起来更美观。
[0047]在本实施例中，光学装置5也可以不是承载有波长转换层的基底，而是呈环状的滤光片组，该滤光片组由至少两种滤光片首尾拼接而成并环设在转动轴上，与该转动轴垂直。随着转动轴的转动，该滤光片组中的各个滤光片依次位于入射于光学装置5的光束的光路上，用于对该光束的光谱进行修饰。或者，光学装置5同时包括承载有波长转换层的基底和呈环状的滤光片组，并平行间隔固定在转动轴上。其中该滤光片组位于该波长转换层出射受激光的光路上，用于对该受激光的光谱进行修饰。[0048]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0049]本实用新型实施例还提供一种发光装置，包括上述色轮组件。该色轮组件可以具有上述各实施例中的结构与功能。
[0050]以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种色轮组件，其特征在于，包括: 色轮，包括具有转动轴的驱动装置以及固定在该转动轴上的光学装置，该驱动装置用于驱动该光学装置转动，其中该光学装置包括滤光片组或者承载有波长转换层的基底；外壳，用于将所述色轮封在该外壳内，该外壳包括支撑板，所述转动轴固定在该支撑板上； 第一隔音层，为由隔音材料制成的弹性垫，紧贴于所述支撑板背向所述色轮的一面上，且至少覆盖该支撑板对应所述转动轴的区域。
2.根据权利要求1所述的色轮组件，其特征在于，第一隔音层的平均密度大于1.5g/CCo
3.根据权利要求2所述的色轮组件，其特征在于，第一隔音层为硅胶垫。
4.根据权利要求1所述的色轮组件，其特征在于，第一隔音层由导热材料制成。
5.根据权利要求4所述的色轮组件，其特征在于，第一隔音层为导热矽胶垫。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的色轮组件，其特征在于，所述色轮组件还包括壳盖，叠设于第一隔音层背向所述支撑板的一侧，其中该壳盖在面向第一隔音层的一面上至少对应所述转动轴的区域上设有凹槽，以使得该壳盖与该区域之间设有间隙。
7.根据权利区域6所述的色轮组件，其特征在于，在所述壳盖面向第一隔音层的一面上，该壳盖在环绕其周边区域上设有相比其其他区域为凸起的平面，使得将该壳盖覆盖到第一隔音层上时，只有该凸起平面与第一隔音层相互接触固定。
8.根据权利要求6所述的色轮组件，其特征在于，所述支撑板和所述壳盖上均设有至少两个定位孔，其中各定位孔的位置避开所述支撑板上对应所述转动轴的区域，且所述支撑板上的定位孔和壳盖上的定位孔一一对应，第一隔音层的覆盖位置避开所述支撑板上的定位孔；所述色轮组件还包括两个锁固元件和若干个缓冲元件；其中，每个锁固元件依次穿过所述支撑板上的一定位孔、一缓冲元件和该壳盖上的一定位孔，以将该壳盖锁固至所述支撑板。
9.根据权利要求6所述的色轮组件，其特征在于，所述壳盖由导热材料制成。
10.一种发光装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的色轮组件。
【文档编号】G02B7/00GK203433166SQ201320131282
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2013年3月21日
【发明者】吴希亮, 杨义红, 亓森林 申请人:深圳市绎立锐光科技开发有限公司