发光装置及相关投影系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种发光装置及投影装置，包括：产生激发光的激发光源；包括波长转换层的波长转换装置，该波长转换层吸收激发光并出射受激光；驱动装置驱动波长转换层周期性转动，以使得入射在波长转换层的光斑沿预定圆形轨迹运动，波长转换装置的至少部分区域的线速度大于等于75米/秒；密封装置，包括透光区和导热区，波长转换装置设置于该密封装置内，透光区透射波长转换装置出射光，导热区与波长转换装置的光出射面或者与其相对的表面之间的距离小于等于1毫米，并将热量传导至密封装置外部，且导热区的面积大于等于激发光入射光斑的面积。本发明专利技术实施例提供了一种兼顾波长转换装置的防尘和有效降低其工作温度的发光装置及相关投影系统。

Light emitting device and related projection system

The embodiment of the invention discloses a luminous device and a projection device, including: an exciting light source generating exciting light; a wavelength conversion device including a wavelength conversion layer which absorbs exciting light and emits laser; and a driving device which drives the wavelength conversion layer to rotate periodically so as to cause the spot incident on the wavelength conversion layer. The linear velocity of at least part of the wavelength conversion device is greater than or equal to 75 m/s in a predetermined circular trajectory; the sealing device, including the light transmission zone and the heat conduction zone, the wavelength conversion device is arranged in the sealing device, the transmission wavelength conversion device in the light transmission zone emits light, the heat conduction zone and the light output surface of the wavelength conversion device or is connected with the heat conduction zone and the wavelength conversion device. The distance between the relative surfaces is less than or equal to 1 mm, and the heat is transmitted to the outside of the sealing device, and the area of the heat conduction zone is larger than or equal to the area of the incident spot of the excited light. The embodiment of the invention provides a light emitting device and a related projection system which can effectively reduce the working temperature of the wavelength conversion device and give consideration to the dust prevention of the wavelength conversion device.

【技术实现步骤摘要】
发光装置及相关投影系统本申请为申请人于2012年12月20日递交的申请号为201210558409.6、申请日为2012年12月20日、专利技术名称为“发光装置及相关投影系统”的分案申请。
本专利技术涉及照明及显示
，特别是涉及一种发光装置及相关投影系统。
技术介绍
利用激发荧光粉来产生的彩色光作为光源是一种在投影显示等领域应用广泛的方案。一般来说，荧光粉会被设置在一个高速旋转的色轮上，激光等激发光入射到色轮并激发荧光粉产生受激光，同时产生大量热量，色轮的高速转动的作用在于使得不同区域的荧光粉会轮流处于激发光的照射下，不同区域可以分担热量，从而降低色轮温度。由于荧光粉对激发光的转换效率并不是100％，荧光粉会产生大量的热，而色轮的散热是主要通过色轮与空气之间的热对流实现的。尽管色轮暴露在空气中可以将热量传导至空气而降低工作温度，但是由于空气存在大量的灰尘颗粒，当色轮表面附着有灰尘颗粒，灰尘颗粒的周围会集聚大量的热量，有可能导致色轮的温度急剧升高，甚至烧坏色轮。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供了一种兼顾波长转换装置的防尘和有效降低波长转换装置的工作温度的发光装置及相关投影系统。本专利技术实施例提供了发光装置，包括：一种激发光源，用于产生激发光；波长转换装置，包括波长转换层，该波长转换层用于吸收激发光并出射受激光；驱动装置，驱动装置用于驱动波长转换层周期性转动，以使得激发光入射在波长转换层上的光斑沿预定圆形轨迹周期性运动，波长转换装置的至少部分区域的线速度大于等于75米/秒；密封装置，波长转换装置设置于该密封装置内，该密封装置包括透光区和导热区，透光区用于透射从波长转换装置出射到该透光区的光，导热区与波长转换装置的光出射面或者与该光出射面相对的表面之间的距离小于等于1毫米，导热区用于将波长转换装置传递至该导热区的热量传导至密封装置外部，且导热区的面积大于等于激发光入射在波长转换层的光斑的面积。优选地，导热区位于密封装置上与光斑相对的位置。优选地，导热区的面积与波长转换装置的靠近导热区的表面的面积相等。优选地，驱动装置固定在密封装置的侧壁上。优选地，波长转换装置还包括基板，该基板用于承载波长转换层，基板位于波长转换层的靠近导热区的一侧。优选地，基板的导热系数大于所述波长转换层的导热系数。优选地，波长转换装置的基板上设置有反射层，该反射层将入射到该反射层的光反射至波长转换装置的光出射面。优选地，发光装置还包括散热装置，散热装置用于加快导热区的热量传递至外界空气中。本专利技术还提供了一种投影系统，包括上述的发光装置。与现有技术相比，本专利技术实施例具有如下有益效果：本专利技术实施例中，波长转换装置位于密封装置内，因此波长转换装置不会出现被灰尘附着的情况。当波长转换装置的光出射面或者与该光出射面相对的表面与导热区之间的距离小于等于1毫米，且波长转换层上至少部分区域的线速度大于等于75米/秒，该至少部分区域会对波长转换装置与密封装置之间的空气层产生一个较大的剪切力，使得较薄的空气层内的空气产生扰动，并导致该空气层的热阻相对于静止时空气层的热阻会急剧下降，波长转换装置的热量可以很快地通过空气层传导至密封装置的导热区，并由导热区将热量导出密封装置，从而有效降低了波长转换装置的工作温度，实现了兼顾了防尘和有效降低波长转换装置的工作温度。附图说明图1为本专利技术发光装置的一个实施例的结构示意图；图2为图1所示实施例中波长转换装置与密封装置的导热区之间的热阻与二者之间的距离的关系示意图；图3为本专利技术发光装置的又一个实施例的结构示意图；图4为本专利技术发光装置的又一个实施例的结构示意图；图5为本专利技术发光装置的又一个实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施方式来对本专利技术的实施例进行详细分析。实施例一：图1为本专利技术发光装置的一个实施例的结构示意图，如图1所示，发光装置包括激发光源110、波长转换装置120、驱动装置130、密封装置140。激发光源110具体为激光光源，可以产生激光以作为激发波长转换材料的激发光。当然，在本专利技术其它实施方式中，激发光源110还可以是LED光源等。波长转换装置120包括波长转换层121。波长转换层121设置有波长转换材料，波长转换材料可以吸收光源110出射的激发光并出射受激光。本实施例中的波长转换材料具体为荧光粉，在本专利技术其它实施方式中，波长转换材料还可以是量子点、荧光染料等具有波长转换能力的材料，并不限于荧光粉。驱动装置130可以驱动波长转换装置120周期性转动，以使得激发光入射在波长转换层上的光斑沿预定圆形轨迹周期性运动，从而该圆形轨迹的各个部分可以分摊热量。优选地，波长转换装置120呈圆盘状，波长转换层121呈与该圆盘同心的环状，驱动装置130为呈圆柱形的马达，并且驱动装置130与波长转换装置120同轴固定。为了对波长转换装置120进行防尘，波长转换装置120设置于一密封装置140内，该密封装置140包括导热区141、透光区142和入光区143。本实施例中，透光区142是在密封装置140的侧壁上设置的一透明区域，该透明区域可以透射从波长转换装置120出射到透光区142的光。具体地，透光区142设置有玻璃或者PMMA(Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)等透明材料。在本专利技术的其它实施方式中，透光区142还可以是设置滤光片，同时实现对波长转换装置的出射光中的不同波长的光进行选择性过滤。类似地，入光区143也是密封装置的侧壁上设置的一透明区域，与透光区142的不同点在于，入光区143设置在激发光源110和波长转换装置140之间的光路上，可以透射激发光源110的出射光。本领域人员所公知的是，波长转换装置的波长转换材料对激发光吸收会产生大量的热量，而波长转换装置的热量首先传导给密封装置内的空气，然后密封装置140内的空气传导给密封装置140，最终由密封装置140将热量散发到外界空气中的。波长转换装置120与密封装置140之间的空气层越薄，热阻越小，并且热阻和空气层的厚度呈线性关系，因此波长转换装置120与密封装置140之间的距离越小，它们二者之间的热阻越小，该热阻与该距离呈线性关系。但是即使波长转换装置120与密封装置140的距离很小，空气层的热阻依然很大。这里，通过实验对密封装置140中的波长转换装置120的散热进行研究。根据实验，当波长转换装置120的转速设置为6000转/分钟，波长转换装置的直径等于30厘米，为了更好的进行散热，密封装置140外壁除入光区143和透光区142外的其它区域为金属材料以作为导热区141，此时波长转换装置120与密封装置140的导热区141之间的热阻与二者之间的距离的关系如图2所示，当波长转换装置120与密封装置140的导热区141之间的距离大于1毫米时，二者之间的热阻与距离基本上呈线性关系，且距离越小，波长转换装置120与密封装置140的导热区141之间的热阻越小；当波长转换装置120与密封装置140的导热区141之间的距离小于等于1毫米时，随着距离减小，二者之间的热阻不再与距离呈线性关系，而是急剧减小，这是与现有认知不同的。实验发现，当波长转换装置120与密封装置140的导热区141之间距离减小到1毫米以下，二者之间的空气层的热量传导方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光装置，其特征在于，包括：激发光源，用于产生激发光；波长转换装置，包括波长转换层，所述波长转换层用于吸收所述激发光并出射受激光；驱动装置，用于驱动所述波长转换装置周期性转动；密封装置，包括透光区和导热区，所述波长转换装置和所述激发光源设置于所述密封装置内，所述透光区用于透射从所述波长转换装置出射到所述透光区的光，所述导热区用于将所述波长转换装置传递至所述导热区的热量传导至所述密封装置外部；所述导热区与波长转换装置的光出射面或者与所述光出射面相对的表面之间的距离小于等于1毫米。

【技术特征摘要】
1.一种发光装置，其特征在于，包括：激发光源，用于产生激发光；波长转换装置，包括波长转换层，所述波长转换层用于吸收所述激发光并出射受激光；驱动装置，用于驱动所述波长转换装置周期性转动；密封装置，包括透光区和导热区，所述波长转换装置和所述激发光源设置于所述密封装置内，所述透光区用于透射从所述波长转换装置出射到所述透光区的光，所述导热区用于将所述波长转换装置传递至所述导热区的热量传导至所述密封装置外部；所述导热区与波长转换装置的光出射面或者与所述光出射面相对的表面之间的距离小于等于1毫米。2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述波长转换装置的光出射面与所述导热区平行。3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述波长转换装置的至少部分区域的线速度大于等于75米/秒。4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述驱动装置固定在所述波长转换装置上且位于所述密封装置内；或所述驱动装置固定在所述密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亮亮，胡飞，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44