[發明專利]波長轉換器

在審

• 申請號: 201611001146.3
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN108073024A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 張克蘇;呂俊賢;周彥伊;陳琪
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/14;G03B21/16
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;鄭特強

本發明公開了一種波長轉換器，其包含基板、螢光粉層、透光元件以及質心調整件。基板套設于馬達的驅動軸上，并具有鏤空孔位于基板的外緣之內。螢光粉層設置于基板上，并與鏤空孔鄰接。透光元件嵌合至鏤空孔。質心調整件設置于基板上，并位于螢光粉層的外緣與透光元件的外緣之外。基板、螢光粉層、透光元件與質心調整件的組合的等效質心實質上位于驅動軸的軸心上。

技術領域

本發明涉及一種波長轉換器，特別是涉及一種應用于投影機內的色輪。

背景技術

螢光色輪(phosphor wheel)是一種波長轉換元件，作為激光投影機里的一關鍵光學元件，將激光光源波長轉成螢光色光光源。螢光色輪上的波長轉換材料吸收某特定的波長后，將內部電子從基態躍遷至激態，再以光子(photon)與聲子(phonon)等輻射方式釋放能量。其中，光子轉換是指激態電子放能至基態時，以釋放其他波長光子做為投影機光源色光，而聲子轉換是指激態電子直接在能帶以熱能方式釋放，使得螢光色輪溫度上升。

一般而言，波長轉換器可依三片式(3-chip)或單片式(1-chip)投影機分為兩種設計。其中，單片式投影機所使用的波長轉換器在設計上則較為復雜。在入射光抵達波長轉換器后，會在某時序下保留全部或大部分的入射光輸出(也就是說，不作其他螢光波長轉換)。由于在光學設計上需留給入射光通過，所以在基板上會有一段區域需為穿透的。目前市面上大部分可分為以下做法：(1)破孔設計；以及(2)玻璃復合設計。

采用破孔設計的基板直接在基板的邊緣形成破孔，以讓入射光通過，因此具有結構單純的優點。然而，采用破孔設計的基板的外型非為一正圓，故旋轉時會有較大的風切聲。而且，基板的結構為一質心非對稱設計，在設計上還需額外給予質心的補償，使整個旋轉原件的質心接近中心點，否則馬達易損毀，其中轉動平衡不好也會造成震動與噪音。因此，采用破孔設計的基板會有噪音過大以及轉動平衡值等缺點。

采用玻璃復合設計的基板以玻璃代替缺口，可將質心大幅拉回，使其靠近中心點，且在旋轉時可大幅降低風切聲，因此具有轉動平衡值佳以及噪音小等優點。然而，對于采用玻璃復合設計的基板來說，玻璃與馬達的驅動軸或其他元件相粘著，在高速旋轉的狀況下，會有玻璃飛出的疑慮，且隨著基板的設計半徑越大，其脫離的機率越高。一旦玻璃脫離，將造成整個機臺損毀。再者，玻璃的熱傳導系數較小，故采用玻璃復合設計的基板還具有散熱效果較差的缺點。

發明內容

有鑒于此，本發明的一目的在于提出一種可在降低降低熱累積的情形以避免螢光元件發生熱衰減效應的前提之下，進一步提升螢光元件的激發效率的波長轉換器。

為了達到上述目的，依據本發明的一實施方式，一種波長轉換器包含基板、螢光粉層、透光元件以及質心調整件。基板套設于馬達的驅動軸上，并具有鏤空孔。鏤空孔位于基板的外緣之內。螢光粉層設置于基板上，并與鏤空孔鄰接。透光元件嵌合至鏤空孔。質心調整件設置于基板上，并位于螢光粉層的外緣與透光元件的外緣之外。基板、螢光粉層、透光元件與質心調整件的組合的等效質心實質上位于驅動軸的軸心上。

于本發明的一或多個實施方式中，上述的質心調整件為負重件。

于本發明的一或多個實施方式中，上述的質心調整件為穿孔。

于本發明的一或多個實施方式中，上述的基板的外緣相對于驅動軸的軸心具有第一外徑。鏤空孔的外緣相對于驅動軸的軸心具有第二外徑。螢光粉層的外緣相對于驅動軸的軸心具有第三外徑。第一外徑大于第二外徑，且第二外徑等于或大于第三外徑。

于本發明的一或多個實施方式中，上述的基板進一步具有兩個該鏤空孔。驅動軸的軸心實質上位于兩鏤空孔之間。波長轉換器進一步包含兩個透光元件。兩透光元件分別與兩鏤空孔嵌合。

于本發明的一或多個實施方式中，上述的基板位于螢光粉層的外緣與透光元件的外緣之外的部位實質上呈環狀。

于本發明的一或多個實施方式中，上述的基板為金屬基板。