波长转换装置和发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种波长转换装置和使用这种波长转换装置的发光装置。
【背景技术】
[0002]利用激光激发荧光色轮来产生高亮度的时序光，是目前投影行业公认的下一代高亮度光源解决方案。该方案相比传统汞灯或氙灯，有着高亮度、长寿命的优点。在这个方案中，高强度激光入射于匀速转动的荧光色轮，这样的好处在于在一个转动周期内每一处的荧光材料都只被激光激发一个瞬间，有效的避免了荧光过热而失效。
[0003]在这个系统中，荧光色轮是一个核心光学部件，其可靠性决定了整个光源模组的性能。由于荧光色轮是高速转动的，而且它本身又发出大量的热，因此目前的方案中荧光色轮都是敞开暴露于空气中的，也就是至少荧光色轮前后的一小段光路是暴露于空气中的。空气中有大量的水汽和灰尘，长时间工作下会对这一段光路的可靠性形成隐患。而直接用一个外壳对这段光路进行封闭，则会导致荧光色轮周围的封闭的空气温度剧烈上升，不仅影响荧光色轮的效率，也影响驱动色轮转动的马达的使用寿命。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是通过合理的散热设计同时实现波长转换装置的封闭和散热。
[0005]本实用新型提出一种波长转换装置，包括波长转换转盘和马达，马达用于带动波长转换转盘转动；还包括外壳，用于将波长转换转盘封闭在其内部；该外壳上包括印刷电路板，该印刷电路板的第一面和第二面分别面向外壳内部和外壳外部；该印刷电路板的第一面包括第一电连接装置，该第一电连接装置与外壳内部的电子器件电连接；该印刷电路板的第二面包括第二电连接装置，第一电连接装置与第二电连接装置通过印刷电路板电连接；其中，外壳包括用于接收激发光的第一透光窗口，该第一透光窗口对激发光能够透射同时又能够起到封闭波长转换转盘的作用。
[0006]本实用新型还提出一种发光装置，其特征在于，包括激发光源和上述的波长转换装置，激发光源发出的激发光透过波长转换装置的外壳的第一透光窗口入射于波长转换转盘并使其受激产生受激光。
[0007]通过印刷电路板，在解决了为外壳内部的电子器件供电的同时，还保持了外壳的封闭完整性。
【附图说明】
[0008]图1A是本实用新型的波长转换装置的第一实施例的结构示意图；
[0009]图1B是图1A所示实施例中第一肋片的排布正视图；
[0010]图1C是图1A所示实施例中第二肋片的排布正视图；
[0011]图1D是图1A所示实施例中波长转换层的正视图；
[0012]图2A是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图；
[0013]图2B是图2A所示实施例中第二肋片的排布正视图；
[0014]图3是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图；
[0015]图4A是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图；
[0016]图4B是图4A所示实施例中第一肋片的排布正视图；
[0017]图4C是图4A所示实施例中第二肋片的排布正视图；
[0018]图5A是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图；
[0019]图5B是图5A所示实施例中第二肋片的排布正视图；
[0020]图6A是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图；
[0021]图6B是图6A所示实施例中第二肋片的排布正视图；
[0022]图7是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图；
[0023]图8是本实用新型的波长转换装置的另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型的波长转换装置的第一实施例的结构示意图如图1A所示。该波长转换装置包括波长转换转盘101和马达105，马达105用于带动波长转换转盘101转动。波长转换转盘101上包括沿波长转换转盘圆周方向排布的一系列第一肋片103，第一肋片的正视图如图1B所示，其中至少部分第一肋片103的走向是沿着波长转换转盘的径向方向的，用于在波长转换转盘转动时产生沿径向方向向外流出的气流(在图1A和IB中以箭头141a表示)。当波长转换转盘101被马达105带动转动时，相邻的第一肋片103之间的空气会由于离心力而沿着第一肋片的走向向波长转换转盘的外围流出，同时由于负压会有第一肋片靠近波长转换转盘中心的一端的空气流入第一肋片之间。这部分流动于第一肋片之间的气流能够将波长转换装置所产生的热量沿着气流流动方向带走，同时从波长转换转盘外围流出的气流会被波长转换转盘以及第一肋片所加热。
[0025]在本实施例中，第一肋片是向心方向的，但实际应用中可能会是弯曲的或其它形状，这是可以根据现有的方法进行设计的，此处不赘述。
[0026]本实施例的波长转换装置还包括外壳121，用于将波长转换转盘101封闭在其内部。该外壳121的内壁包括一系列第二肋片123，至少部分相邻的第二肋片形成风道，该风道用于引导从波长转换转盘101径向向外流出的气流141a至少部分地回到第一肋片靠近圆心的一端，形成气流141b，以形成气流回路，再次流入第一肋片之间。在本实施例中，第二肋片俯视图如图1C所示。同时参考图1A和图1C可以看出，被加热的气流141a进入到第二肋片所形成的风道后，首先会被该风道所引导向下(图1A中的下方向)流动，然后再向圆心方向弯折，最后沿着径向排列的第二肋片(如图1C所示的)所形成的风道向圆心方向流动，最终形成气流回路再次流入到第一肋片之间。在这个过程中，气流141b会将热量传递给第二肋片123以及外壳121，同时气流的温度会由于热量的传出而降低。因此当这个气流Hlb再次进入下一个气流循环时(即进入到第一肋片之间时)，它已经变成了冷空气，这样就可以在形成气流141a时继续吸收波长转换转盘和第一肋片的热量。
[0027]综上所述，利用波长转换转盘的转动和第一肋片所形成的气流，以及利用第一肋片、第二肋片所形成的风道对该气流进行引导形成气流回路，能够使得该气流有效的将波长转换转盘的热量传递到外壳上。这样在实现了使用外壳封闭波长转换色轮的同时，又能够将热量有效的散发到外壳上，保证了波长转换效率和马达的使用寿命。
[0028]如图1A所示的，波长转换转盘101上包括波长转换层102。其中，外壳121包括用于接收激发光161的第一透光窗口 125，该第一透光窗口对激发光能够透射同时又能够起到封闭波长转换转盘的作用。例如在本实施例中，第一透光窗口为一个凸透镜125，它能够透射并聚焦激发光161于波长转换层102上，同时也能够起到封闭波长转换转盘101的作用。在实际应用中，第一透光窗口也可以是透明玻璃片，或者其它透光元器件，此处并不做限制。
[0029]波长转换层102的俯视图如图1D所示，可见波长转换层102就是依附于波长转换转盘的一个环形涂层。参考图1A，当激发光161透过第一透光窗口 125入射于波长转换层时，随着波长转换转盘转动，波长转换层的每一个被激发点都只会在转动到激发光161的光路的瞬间被激发而发热，转过去后就开始降温，直到下一个周期再次转到激发光光路后再次发光，这种脉冲式的激发方式使得波长转换层的温度不会过高，保证了发光效率。由此可见，本实用新型的巧妙之处还在于，马达105驱动波长转换转盘101转动能够同时达到两个效果:使波长转换层工作于脉冲模式以保证其发光效率，同时也产生了流动于第一肋片和第二肋片上的气流以实现热交换。
[0030]在本实施例中，波长转换层102是均匀的一个环形，而在实际应用中，也可能是沿着圆周方向分布的多段的环形段，每个环形段包含不同的波长转换属性，例如不同的波长转换材料或不同的配方，甚至可能不包括波长转换材料而使得激发光直接反射或透射而形成出射光的一部分。这样，随着波长转换转盘的转动，不同的环形段周期性的依次被激发光激发而产生不同颜色光，这在投影显示中有特定的应用。
[0031]本实用新型的波长转换装置的另一个实施例如图2A。与图1A所示的实施例不同的是，本实施例的波长转换装置的外壳221内壁上的第二肋片223更为简化，图2B为第二肋片的排布正视图。具体来说，参考图2A和2B，第二肋片223包括第一引导段223，该第一引导段靠近第一肋片203远离圆心的一端，用于接收波长转换转盘转动时产生的气流。相邻的第二肋片223的第一引导段形成第一风道，该第一风道引导流入的气流向着第一肋片靠近圆心的一端转向，并形成气流241a。该气流流出第二肋片后，会由于第一肋片旋转所产生的负压而形成气流241b，从而被吸入第一肋片之间，形成气流回路。
[0032]本实施例与图1A所示的实施例相比，去除掉了气流241b附近的第二肋片，这样的好处在于重量减轻了，但问题是气流241与外壳的热交换程度降低了，气流241b吹进第一肋片的温度要比图1A的情况稍高一些。
[0033]本实用新型的波长转换装置的另一个实施例如图3所示。与图1A所示实施例不同的是，外壳321内壁的第二肋片323包括第二引导段323，第二引导段的一端靠近第一肋片接近圆心的一端，用于流出气流341b至第一肋片303以形成气流回路。相邻的第二肋片的第二引导段形成第二风道，该第二风道将波长转换转盘转动时产生的气流341a沿着波长转换转盘的径向方向向第一肋片303的接近圆心的一端进行引导从而形成气流341b。
[0034]本实施例中，外壳321包括凹陷321a，用于更好的引导气流341a流入第二引导段323。实际上，即使没有凹陷321a，由于负压的存在气流341a也会大部分的流入第二引导段323，而凹陷231a提高了流入第二引导段的气流量。
[0035]结合图1A、图2A和图3可以看出，实际上图1A中的第二肋片就等同于图2A中的第二肋片与图3中的第二肋片的组合，即图3中的第二引导段323可以用于接收图2A中的第一引导段223中流出的气流，这样也就构成了与图1A中一样的气流回路和热交换方式。
[0036]优选的，在图3所示的本实施例中，第二风道包括位于第二肋片的第二引导段和第一肋片之间的分隔板