一种色轮及应用其的投影系统.pdf

本发明关于一种色轮及应用其的投影系统，该色轮包括：第一面以及与该第一面相对的第二面，其中该第一面较该第二面临近该投影系统的光源，入光区，该入光区由同轴的第1入光区至第m入光区组成，该第1入光区至该第m入光区的厚度分别为第1厚度至第m厚度；以及非入光区，该非入光区由同轴的第1非入光区至第n非入光区组成，该第1非入光区至该第n非入光区的厚度分别为第m+1厚度至第m+n厚度；其中，该入光区与该非入光区均贯穿该第一面及该第二面，该入光区与该非入光区同轴设置，该第1厚度至该第m+n厚度的大小不完全相同，m、n均为正整数。与现有技术相比，本发明色轮的厚度不完全相同，表面积有所增大，散热能力也相应地提高。

1.  一种色轮，用于投影系统，其特征在于，该色轮包括：
第一面以及与该第一面相对的第二面，其中该第一面较该第二面临近该投影系统的光源，
入光区，该入光区贯穿该第一面及该第二面，且该入光区由同轴的第1入光区至第m入光区组成，该第1入光区至该第m入光区的厚度分别为第1厚度至第m厚度；
非入光区，该非入光区贯穿该第一面及该第二面，该非入光区由同轴的第1非入光区至第n非入光区组成，该第1非入光区至该第n非入光区的厚度分别为第m+1厚度至第m+n厚度；以及
中心轴线；
其中，该入光区与该非入光区同轴设置，轴线为该中心轴线，该第1厚度至该第m+n厚度的大小不完全相同，m、n均为正整数。

2.  如权利要求1所述的色轮，其特征在于，该第m入光区与该第1非入光区邻接，该非入光区较该入光区临近该中心轴线。

3.  如权利要求1所述的色轮，其特征在于，该入光区具有复数种不同颜色的发光材料，该复数种不同颜色的发光材料为有机发光材料或者无机发光材料。

4.  如权利要求1所述的色轮，其特征在于，该第1厚度至该第m厚度的大小为递增趋势。

5.  如权利要求4所述的色轮，其特征在于，该第1厚度至该第m厚度的大小为线性变化趋势。

6.  如权利要求5所述的色轮，其特征在于，该入光区的形状均为直角三角形、锐角三角形或者钝角三角形。

7.  如权利要求1所述的色轮，其特征在于，该第一面为平面或非平面，该第二面为非平面。

8.  如权利要求7所述的色轮，其特征在于，该非平面为中部外凸的凸面，或者为中部内凹的凹面。

9.  如权利要求1所述的色轮，其特征在于，该第m+1厚度至该第m+n厚度的大小为递增趋势或者不变。

10.  如权利要求1所述的色轮，其特征在于，该非入光区还包含复数个微结构，该复数个微结构设置于该第一面和或该第二面，该复数个微结构为凸点或者凹点。

11.  一种投影系统，其特征在于，该投影系统包括如权利要求1-10中任意一项所述的色轮。

一种色轮及应用其的投影系统
技术领域
本发明涉及一种用于投影系统的色轮，特别是涉及一种散热好的色轮，以及应用该色轮的投影系统。
背景技术
近年来，激光光源在荧光粉投影领域的应用呈现出快速发展的势头。为达到亮度方面的要求，需要不断提高激光的功率，但是，高功率的激光入射至色轮上时会引起色轮产生较多的热量，而且又因色轮工作模式下高速旋转亦会产生热量，从而使得色轮的散热问题显得尤为重要。
目前而言，行业所用的色轮一般呈圆饼状，色轮的相对两个面一般为平面，为解决色轮散热问题，行业内一般采用增大色轮直径以增大散热面积来提高散热效果的方法，但这种方法也会有一系列的问题，例如：色轮的体积增大从而占用投影装置内较多空间不利于投影装置小型化发展：色轮直径大引起色轮转动不易平衡或者转动导致色轮边缘变形等。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种色轮及应用其的投影系统，提高其散热能力的同时保证其转动稳定性。
为达上述目的，本发明提供一种色轮，用于投影系统，包括：
第一面以及与第一面相对的第二面，其中第一面较第二面临近该投影系统的光源，
入光区，入光区贯穿第一面及第二面，且入光区由同轴的第1入光区至第m入光区组成，第1入光区至第m入光区的厚度分别为第1厚度至第m厚度；
非入光区，非入光区贯穿第一面及第二面，非入光区由同轴的第1非入光区至第n非入光区组成，第1非入光区至第n非入光区的厚度分别为第m+1厚度至第m+n厚度；以及
中心轴线；
其中，入光区与非入光区同轴设置，轴线为该中心轴线，第1厚度至第m+n厚度的大小不完全相同，m、n均为正整数。
作为可选的技术方案，第m入光区与第1非入光区邻接，非入光区较入光区临近中心轴线。
作为可选的技术方案，入光区具有复数种不同颜色的发光材料，复数种不同颜色的发光材料为有机发光材料或者无机发光材料。
作为可选的技术方案，第1厚度至第m厚度的大小为递增趋势。
作为可选的技术方案，第1厚度至第m厚度的大小为线性变化趋势。
作为可选的技术方案，入光区的上下截面形状均为直角三角形、锐角三角形或者钝角三角形。
作为可选的技术方案，第一面为平面或非平面，第二面为非平面。
作为可选的技术方案，非平面为中部外凸的凸面，或者为中部内凹的凹面。
作为可选的技术方案，第m+1厚度至第m+n厚度的大小为递增趋势或者不变。
作为可选的技术方案，非入光区还包含复数个微结构，复数个微结构设置于第一面和或第二面，复数个微结构为凸点或者凹点。
本发明还提供一种投影系统，包括上述的色轮。
与现有技术相比，本发明色轮的厚度不完全相同，无需增大色轮直径即可增大表面积，散热能力也会对应地提高。
附图说明
图1为本发明色轮的第一实施方式的第一方向示意图；
图2为本发明色轮的第一实施方式的截面图；
图3为本发明色轮的第二实施方式的截面图；
图4为本发明色轮的第三实施方式的截面图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
图1为本发明色轮的第一实施方式的第一方向示意图，第一方向为从光源看向色轮100的方向。从第一方向上看到的面，例如图1所示的圆形面，即为色轮100的第一面A，而相对的另一面即为第二面B。
图2为本发明色轮的第一实施方式的截面图，即为经过色轮100中心轴线130所做的任意一截面图，图2中箭头为光线方向。因为色轮100关于中心轴线130对称且第一面A与第二面B均为圆形，所以只要经过中心轴线130的截面均相同(即中心轴线130位于截面所在的平面内)。
请参照图1、图2，色轮100可用于投影系统，其包括入光区110、非入光区120及中心轴线130，入光区110及非入光区120均贯穿第一面A及第二面B，且入光区110与非入光区120同轴设置，具体指入光区110和非入光区120具有共同的旋转轴线，轴线为130。入光区110由同轴的第1入光区111至第m入光区11m组成，第1入光区111至第m入光区11m的厚度分别为第1厚度至第m厚度；非入光区120由同轴的第1非入光区121至第n非入光区12n组成，第1非入光区至第n非入光区的厚度分别为第m+1厚度至第m+n厚度，m、n为正整数，在本实施方式中，第1入光区111至第m入光区11m、第1非入光区121至第n非入光区12n均为圆环状。
入光区110具有复数种不同颜色的发光材料，可以是有机发光材料，也可以是无机发光材料，材料的颜色与种类不作限制，只需满足色轮的光学要求即可。
第1入光区111至第m入光区11m、第1非入光区121至第n非入光区12n分别具有一边界，即图2中各相应标识所指平行于中心轴线130的线段，而该相应线段的长度即为该区的厚度，换言之，可以以该区厚度的大小定义该区的厚度。例如，第1入光区111的厚度第1厚度即为图2中标识111所指线段的大小。
其中，色轮100的厚度大小设置为：第1厚度至第m+n厚度的大小不完全相同，即至少一厚度与其他厚度不同即可。相比于现有色轮结构而言，该种厚度的设置下，色轮100表面会出现至少一处凸出或者凹进，表面积就会有所增大，散热能力也会相应地提高。换言之，只要色轮100的第一面A及第二面B不同时为平面，其表面积就会大于现有技术中圆饼状的色轮，散热能力也就有相应地提高。即本发明中的色轮第一面A及第二面B的形状可依据具体的光学要求而定，并不作限定，只需满足第一面A及第二面B不同时为平面即可。
在本实施方式中，第m入光区与第1非入光区邻接，即入光区110在色轮100第一面的边缘区域，非入光区120在中间区域，非入光区120较入光区110临近中心轴线130，当然，在其他实施方式中，入光区110也可以在中间区域。
在本实施方式中，第1入光区111至第m入光区11m、第1非入光区121至第n非入光区12m从色轮100的周缘依次向内排列，在其他实施方式中，也可以为间隔排列，但为简化制程，本实施方式选用依次排列方式，即入光区110及非入光区120均为一整体。
考虑到色轮100主要的受热区域是入光区110，即无论激光光束直接穿过入光区110或者是入射至入光区110再被反射，都会产生较大热量。本实施方式对于入光区110的厚度的大小，或者说对于入光区110的厚薄作特别处理。例如，对应的第1厚度至该第m厚度的大小为递增趋势，即入光区110靠近轴线130的部分要厚于远离轴线130的部分，这样设置的目的在于将入光区110的色轮表面积增大、提高散热的能力的同时保证旋转的稳定性，当然，对应的第1厚度至第m厚度的大小也可以为递减趋势，但这样设置的话，转动稳定性要弱于上述递增的实施方式，可以根据自身需求确定厚度变化趋势。
再考虑到色轮100入光及出光的高效及可控性，本实施方式中，第1厚度至第m厚度的大小为线性变化趋势，即第一面A及第二面B在入光区的部分均为平面，这样，入光区110的上下两个截面都类似于直角三角形的形状。即在本实施方式中，第一面A为平面，第二面B为非平面，当然，在其他实施方式中，入光区110的上下两个截面也可以为锐角三角形或者钝角三角形的形状，即第一面和第二面都可以为非平面，这里的非平面包括中部外凸的凸面或者为中部内凹的凹面。
色轮100次要的受热区域是非入光区120，本实施方式中，非入光区120的第m+1厚度至第m+n厚度的大小不变，从截面看来，色轮100近似于梯形的形状，靠近轴线130的厚度大于远离轴线130的厚度，散热面积大大增加的同时，也能够保证转动的稳定性。
在其他实施方式中，出于更好的散热或者更好的转动稳定性，非入光区120的第m+1厚度至第m+n厚度的大小也可以为递增趋势，当然，这需要综合考量色轮成本与散热要求之间的平衡。
另外，为进一步增加色轮100的散热面积以及减小转动风阻，非入光区120还可以增加复数个微结构(未示出)，微结构可以在第一面，也可以在第二面，位置并不作限定，微结构可以为凸点或者凹点。
当然，无论厚度的变化设计或者微结构的布局均需满足转动平衡的条件，平衡条件即分布在中心轴线130两侧色轮的转动力矩代数和为零。
在本实施方式中，轴线130处还可设有转轴(未示出)，在其他实施方式中，也可以不设置转轴，只要能够满足使色轮转动达到分光的目的即可。
图3为本发明色轮的第二实施方式的截面图，请参照图3，色轮200包括入光区210、非入光区220及中心轴线230，入光区210与非入光区220同轴设置，轴线为230。图3中箭头为光线方向，即光源看向色轮200的方向，从该方向上看到的面，即为色轮200的第一面A，而相对的另一面即为色轮200的第二面B。为进一步增加入光区210的表面积，提高散热能力，与第一实施方式不同的是，本实施方式中入光区210的上下两个截面为类似于锐角三角形的形状，色轮200 的第一面A为凸面，色轮200的第二面B同样也为凸面,即色轮200的第一面A和第二面B均为中部厚、边缘薄的结构，中部相对于边缘为外凸形状。
图4为本发明色轮的第三实施方式的截面图，请参照图4，色轮300包括入光区310、非入光区320及中心轴线330，入光区310与非入光区320同轴设置(沿同一旋转轴设置)，旋转轴线为中心轴线330。图4中箭头为光线方向，即光源看向色轮300的方向，从该方向上看到的面，即为色轮300的第一面A，而相对的另一面即为色轮300的第二面B。与第一实施方式不同的是，本实施方式中入光区310的上下两个截面为类似于钝角三角形的形状，即色轮300的第一面A为凸面，色轮300的第二面B为凹面，其中，第一面A的中部厚、边缘薄，第一面A的中部(靠近旋转轴线330的区域)相对于边缘为外凸形状，而第二面B为由边缘向轴线区域逐渐形成内凹形状。
上述本发明的色轮可以应用在一些投影系统中，例如投影机或者投影电视等。
综上所述，本发明色轮的厚度不完全相同，无需增大色轮即可增大表面积，散热能力也会对应地提高，并且色轮靠近轴线的部分厚于远离轴线的部分，以此保证转动的稳定性。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。