组合轮及包括组合轮的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术披露了一种组合轮及包括该组合轮的装置。该组合轮包括：滤色器；反射基板，其与滤色器的表面同轴对准并且设置在滤色器的表面上；不同颜色的光发射荧光体区，其设置在反射基板上；以及漫射体区。当使用蓝色激光发生器以及一系列二向色滤色器和反射镜时，组合轮调谐并转换要被后续光学系统收集的光。

A combination wheel and a device including a combined wheel

The utility model discloses a combination wheel and a device including the combined wheel. The combined wheel comprises a color filter; a reflecting substrate is aligned with the surface of the color filter and is arranged on the surface of the color filter; the light emitting phosphor area of different colors is arranged on the reflecting substrate and the diffuser region. When a blue laser generator and a series of two color color filters and mirrors are used, the combined wheel tunes and converts the light that is to be collected by the subsequent optical system.

【技术实现步骤摘要】
组合轮及包括组合轮的装置
本技术涉及将色轮和荧光体轮整合在一起的光学光转换装置。该光学光转换装置可以用于例如投影显示系统，以通过波长转换而生成彩色连续照明(colorsequentialillumination)。
技术介绍
荧光体轮用于各种光学装置，诸如使用数字光处理(DLP)技术的基于投影或基于其它图像生成系统的光学装置。荧光体轮包括毂盘部分，毂盘部分是在与电动机联接时用作转子的柱状体。光活性径向部分附接于毂盘部分或与毂盘部分成一体。光活性径向部分上的波长转换材料(荧光体)生成波长不同于入射激发光的发射光。现有固态激光源(固态照明或SSI)使用蓝色激光来激发荧光体轮并且生成发射光，取决于荧光粉，发射光可以为绿色、黄色或红色。然后，单色光波被混合在一起以产生白光。尽管通过荧光体轮产生单色光，但荧光体通常不能达到标准投影仪的色域，即，在投影仪上可获得的整个颜色范围。结果，必须通过滤色器来调谐颜色。通常，滤色器也是以与荧光体轮同步的速度旋转的轮的形式。在色轮中，光活性部分通常包括用于过滤入射光的一个或多个滤色器。这些滤色器通常是覆盖有薄膜的平坦玻璃区(segments)以便以波长相关方式来反射或透射光。在径向光活性部分的不同部分中可以设置多个滤色器，从而色轮的旋转导致入射光受到这些不同部分的不同影响。通常，荧光体轮必须与色轮一起使用。期望的是生成可在高功率电源状态下运行的光学光转换装置(例如激光投影仪)，这克服了单个荧光体轮和色轮的缺点。具体地说，期望的是生成这样的光学光转换装置：其将荧光体轮和色轮整合进单个结构、不需要超过现有电动机负荷、实现灵活的颜色调节、可以由更少的构件制造并且使用低成本构件。
技术实现思路
本技术由此涉及组合轮，该组合轮可以实施荧光体轮和色轮两者的功能。本文中还披露了包括以下部分的装置：组合轮；蓝色激光发生器，其产生激发蓝光；以及一系列二向色滤色器(dichroicfilter)和反射镜，其用于调谐并转换要被后续光学系统收集的光。在本文的各个实施例中披露了组合轮，其包括滤色器、具有至少两个荧光体区的反射基板以及漫射体区。滤色器被分为至少三种不同颜色的区。反射基板在滤色器的第一表面上与滤色器同轴对准。反射基板为去除了楔形或扇形部分的圆形/柱状形式。反射基板可以被描述为具有小于360°的中心角。第一光发射荧光体区布置(沉积)在反射基板的第一扇形区上。第二光发射荧光体区布置在反射基板的第二扇形区上。漫射体区位于滤色器的第一表面上与反射基板相邻的位置，并且可以被描述为填充楔形或扇形部分被从反射基板去除的位置。在具体实施例中，第一光发射荧光体区包含绿光发射荧光体；并且第二光发射荧光体区包含红光或黄光发射荧光体。此外，第一光发射荧光体区与滤色器的绿色区沿径向对准；第二光发射荧光体区与滤色器的红色或黄色区沿径向对准；并且漫射体区与滤色器的蓝色区沿径向对准。在一些实施例中，反射基板是滤色器的表面上的高反射率覆层。这些实施例可以被视为“单基板”轮。在其它实施例中，反射基板是诸如铝或铝合金等反射性金属。这种实施例被视为“双基板”轮。滤色器可以包括玻璃基板，玻璃基板上具有合适的覆层。组合轮还可以包括联接至电动机的毂盘，滤色器联接至毂盘。还披露了一种装置，其包括：如这里所描述的组合轮；蓝色激光发生器，其(A)产生激发蓝光，并且(B)与反射基板和漫射体区对准；第一二向色滤色器，其位于蓝色激光发生器与组合轮之间，其中，蓝光穿过第一二向色滤色器，并且其它颜色光被第一二向色滤色器反射；第一反射镜，其位于使来自第一二向色滤色器的其它颜色光改变方向为朝向组合轮的滤色器的位置，使得其它颜色光穿过组合轮的滤色器并且被调谐而产生已调谐其它颜色光；以及光学系统，其被对准成接收已调谐其它颜色光。该装置还可以包括：第二二向色滤色器，其位于组合轮与光学系统之间；以及第二反射镜；其中，第二二向色滤色器和第二反射镜构造为使得已调谐其它颜色光和已调谐蓝光被导向光学系统。在一些实施例中，第二二向色滤色器位于组合轮与光学系统之间，其中，已调谐其它颜色光穿过第二二向色滤色器，并且蓝光被第二二向色滤色器反射；并且第二反射镜位于使穿过组合轮的漫射体区的蓝光改变方向为朝向第二二向色滤色器的位置，使得蓝光再被第二二向色滤色器朝向光学系统反射。在其它实施例中，第二二向色滤色器位于组合轮与光学系统之间，其中，蓝光穿过第二二向色滤色器，并且其它颜色光被第二二向色滤色器反射；并且第二反射镜位于使已调谐其它颜色光改变方向为朝向第二二向色滤色器的位置，使得已调谐其它颜色光再被第二二向色滤色器朝向光学系统反射。还披露了一种组合轮，其包括：滤色器，其被分为至少两种不同颜色的区并且具有小于360°的中心角；反射基板，其在滤色器的第一表面上与滤色器同轴对准；第一光发射荧光体区，其布置在反射基板的第一扇形区上；第二光发射荧光体区，其布置在反射基板的第二扇形区上；以及漫射体区，其位于与滤色器相邻的位置，并且具有与滤色器的半径相等的半径。在这些实施例中，滤色器为去除了楔形或扇形部分的圆形/柱状形式。漫射体区可以被描述为填充楔形或扇形部分被从滤色器去除的位置。第一光发射荧光体区可以包含绿光发射荧光体；并且第二光发射荧光体区可以包含红光或黄光发射荧光体。第一光发射荧光体区可以与滤色器的绿色区沿径向对准；并且第二光发射荧光体区可以与滤色器的红色或黄色区沿径向对准。反射基板可以是高反射率覆层。滤色器可以被分为绿色区以及红色或黄色区。滤色器可以包括玻璃基板，玻璃基板上具有合适的覆层。使用该组合轮的装置也包括：蓝色激光发生器，其(A)产生激发蓝光，并且(B)与反射基板和漫射体区对准；第一二向色滤色器，其位于蓝色激光发生器与组合轮之间，其中，蓝光穿过第一二向色滤色器，并且其它颜色光被第一二向色滤色器反射；第一反射镜，其位于使来自第一二向色滤色器的其它颜色光改变方向为朝向组合轮的滤色器的位置，使得其它颜色光穿过组合轮的滤色器并且被调谐而产生已调谐其它颜色光；以及光学系统，其被对准成接收已调谐其它颜色光。该装置可以还包括蓝色滤色器，蓝色滤色器用于调谐激发蓝光以产生已调谐蓝光。该装置还可以进一步包括：第二二向色滤色器，其位于组合轮与光学系统之间；以及第二反射镜；其中，第二二向色滤色器和第二反射镜构造为使得已调谐其它颜色光和已调谐蓝光被导向光学系统。这种装置还在上文中被进一步描述。在下文中更具体地披露了本技术的这些和其它非限制性特征。附图说明下面是对附图的简要说明，其目的是示出所本文公开的示例性实施例，并且不应作为对公开内容的限制。图1A是常规的RGB色轮的平面图。图1B是示出经过RGB色轮的光学路径的侧视图。图2示出了图1A的色轮的RGB滤色器光谱。图3A是常规的反射式荧光体轮的平面图。图3B是示出经过反射式荧光体轮的光学路径的侧视图。图4示出了R/G/Y荧光体和蓝色激光器的色谱。y轴线是透射率，并且x轴线是以纳米为单位的波长。图5A是常规透射式荧光体轮的平面图。图5B是示出经过透射式荧光体轮的光学路径的侧视图。图6示出了蓝色二向色滤色器的色谱。y轴线是透射率，并且x轴线是以纳米为单位的波长。图7示出了这样的光学路径：其经过所应用的包括反射式荧光体轮和单独的色轮的光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合轮，其包括：滤色器，其被分为至少三种不同颜色的区；反射基板，其在所述滤色器的第一表面上与所述滤色器同轴对准，并且具有小于360°的中心角；第一光发射荧光体区，其布置在所述反射基板的第一扇形区上；第二光发射荧光体区，其布置在所述反射基板的第二扇形区上；以及漫射体区，其位于所述滤色器的所述第一表面上与所述反射基板相邻的位置。

【技术特征摘要】
2017.04.10 CN PCT/CN2017/0798741.一种组合轮，其包括：滤色器，其被分为至少三种不同颜色的区；反射基板，其在所述滤色器的第一表面上与所述滤色器同轴对准，并且具有小于360°的中心角；第一光发射荧光体区，其布置在所述反射基板的第一扇形区上；第二光发射荧光体区，其布置在所述反射基板的第二扇形区上；以及漫射体区，其位于所述滤色器的所述第一表面上与所述反射基板相邻的位置。2.根据权利要求1所述的组合轮，其中，所述第一光发射荧光体区包含绿光发射荧光体；并且所述第二光发射荧光体区包含红光或黄光发射荧光体。3.根据权利要求2所述的组合轮，其中，所述第一光发射荧光体区与所述滤色器的绿色区沿径向对准；所述第二光发射荧光体区与所述滤色器的红色区或黄色区沿径向对准；并且所述漫射体区与所述滤色器的蓝色区沿径向对准。4.根据权利要求1所述的组合轮，其中，所述反射基板是高反射率覆层。5.根据权利要求1所述的组合轮，其中，所述反射基板是反射性金属。6.根据权利要求5所述的组合轮，其中，所述反射基板由铝或铝合金构成。7.根据权利要求1所述的组合轮，其中，所述滤色器包括玻璃基板。8.根据权利要求1所述的组合轮，还包括联接至电动机的毂盘，所述滤色器联接至所述毂盘。9.一种装置，其包括：根据权利要求1所述的组合轮；蓝色激光发生器，其(A)产生激发蓝光，并且(B)与所述反射基板和所述漫射体区对准；第一二向色滤色器，其位于所述蓝色激光发生器与所述组合轮之间，其中，蓝光穿过所述第一二向色滤色器，并且其它颜色光被所述第一二向色滤色器反射；第一反射镜，其位于使来自所述第一二向色滤色器的所述其它颜色光改变方向为朝向所述组合轮的所述滤色器的位置，使得所述其它颜色光穿过所述组合轮的所述滤色器并且被调谐而产生已调谐其它颜色光；以及光学系统，其被对准成接收所述已调谐其它颜色光。10.根据权利要求9所述的装置，还包括：第二二向色滤色器，其位于所述组合轮与所述光学系统之间，其中，所述已调谐其它颜色光穿过所述第二二向色滤色器，并且蓝光被所述第二二向色滤色器反射；以及第二反射镜，其位于使穿过所述组合轮的所述漫射体区的蓝光改变方向为朝向所述第二二向色滤色器的位置，使得所述蓝光再被所述第二二向色滤色器朝向所述光学系统反射。11.根据权利要求9...

【专利技术属性】
技术研发人员：白胜元，李明启，张文博，
申请(专利权)人：美题隆精密光学上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31