本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种波长转换装置的温度控制结构。
背景技术：
目前的激光投影显示产品中，激光光源系统大部分采用激光激发荧光体发光方式实现投影系统的照明，其中，光源系统主要是通过荧光轮及其光路结构获得时序的光输出，得到白光，利用荧光轮上的缺口获得蓝光，与盘体上激发的其他黄绿光组合成白光给投影系统使用。
随着激光技术越来越成熟，激光荧光光源已逐渐成为显示和照明领域主流光源方案之一。激光荧光光源中核心组件之一是波长转换装置，波长转换装置在激光荧光光源中为一发热元件，且随着激光功率的加大，其发热越大。但是波长转换装置中的其他部件往往对温度有一定要求，比如驱动电机不能承受过高的温度，比如，当驱动电机选用日本nidec的17s系列或28s系列的电机时，其电机部分的耐温规格是85度以内，温度过高的话会影响波长转换装置的可靠性，从而影响激光荧光光源的可靠性。
因此，鉴于上述问题的存在，本发明提出一种波长转换装置的温度控制结构。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种波长转换装置的温度控制结构，包括：波长转换材料，所述波长转换材料用于对激发光进行波长转换；基板，所述基板用于承载所述波长转换材料；驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述基板；温度控制部，所述温度控制部位于所述基板和所述驱动装置之间，用于控制所述驱动装置的温度。
可选择地，所述温度控制部为隔热结构。
可选择地，所述隔热结构为粘结胶。
可选择地，所述隔热结构的导热率小于3w/(k·m)。
可选择地，所述隔热结构为隔热板。
可选择地，所述隔热板的厚度大于等于固定件的厚度。
可选择地，所述隔热板材料选自玻璃、塑料、陶瓷或金属。
可选择地，所述隔热结构包括环形环体结构，其上部与基板连接，底部与驱动装置固定结构连接。
可选择地，所述环形环体的厚度大于固定件的厚度。
可选择地，所述环形环体的厚度大于侧壁厚度。
可选择地，所述隔热结构为散热结构。
可选择地，所述隔热结构能够增加散热面积，包括同心圆、工字形或王字形结构。
可选择地，所述隔热结构能够形成扰流，包括扇叶结构。
可选择地，所述隔热结构的厚度大于固定件的厚度。
可选择地，所述隔热结构的厚度大于侧壁厚度。
综上所述，本发明的波长转换装置的温度控制结构利用热传导特性，使用隔热结构实现对波长转换材料基板的温度控制，从而降低驱动马达温度；并且，本发明的温度控制结构能够加强波长转换装置的散热；以及还能够降低感光标签的脱落危险，提升驱动装置的可靠性。
附图说明
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
附图中：
图1示出了本发明的第一实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；
图2示出了本发明的第二实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；
图3示出了本发明的第三实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；
图4示出了本发明的第四实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；
图5示出了目前激光投影机一种常用的光源结构的示意图；
图6示出了目前激光投影机另一种常用的光源结构的示意图；
图7a和图7b示出了目前激光投影机中波长转换装置的侧视图。
附图标记说明
101光源
102凸透镜
103凹透镜
104，1041，1042扩散片
105二向色镜
106，109透镜
107基板
108波长转换材料
111，112，113，114，115，116，117光线
2波长转换装置
215连接线
216驱动装置
300隔热结构
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下面提供详细的描述，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
激光投影机的一种光源结构如图5所示，所述激光投影机包括激光光源101，以及在激光光源101的光路上依次设置的光路整形元件(例如凸透镜102、凹透镜103)，扩散片、二向色镜105和荧光轮，其中，所述荧光轮包括基板107和设置于所述基板107表面的波长转换材料108，波长转换材料108用于产生不同颜色的光，其中在所述光源结构中还包括多个反射组件，用于引导激光光源101发出的光经过荧光轮后再次投射往二向色镜105以形成部分出射光。
其中，下面结合附图5以激光光源发射蓝色激光为例进行详尽的说明，在附图5中实线表示的是蓝光激光的光路走向。光源101发出的蓝色激光经过光路整形元件中的凸透镜102、凹透镜103，进入扩散片1041，并通过扩散片1041后进一步进入二向色镜105，经过二向色镜105后，穿过荧光轮的缺口或透明部分直接出射，蓝色激光经所述多个反射组件绕一圈后又通过二向色镜105出射，形成部分出射光。荧光部分的光路走向见图中的虚线箭头所示，蓝色激光照射荧光轮上的波长转换材料108产生受激光，受激光反射后形成光线并通过二向色镜105反射形成出射光，受激光的出射光与蓝光出射光合色，以得到输出白光。
激光投影机的另一种光源结构如图6所示，所述激光投影机包括激光光源101，以及在激光光源的光路上依次设置的光路整形元件(例如凸透镜102、凹透镜103)，扩散片、二向色镜105和荧光轮，其中，所述荧光轮包括基板107和设置于所述基板107表面的波长转换材料108，波长转换材料108用于产生不同颜色的光，光源101发射的光和受激产生的荧光均被反射回二向色镜105，并通过二向色镜105反射输出。
其中，下面结合附图6以激光光源发射蓝色激光为例进行详尽的说明，在附图6中实线表示的是蓝光激光的光路走向。光源101发出的蓝色激光经过光路整形元件中的凸透镜102、凹透镜103，进入扩散片104，并通过扩散片104后进一步进入二向色镜105，经过二向色镜105后，入射到荧光轮的表面并被荧光轮反射，蓝色激光和被反射的荧光的光路走向如图中的虚线所示，蓝色激光照射荧光轮上的波长转换材料108产生受激光，受激光反射后形成光线并通过二向色镜105反射形成出射光，受激光的出射光与蓝光反射后的得到的出射光合色，以得到输出白光。
图5和图6中示出的光源结构中的波长转换装置的具体结构如图所示，示例性地，如图7a和图7b所示，所述波长转换装置2为旋转式的波长转换装置，其绕其旋转轴进行周期性的旋转，可选地，所述波长转换装置包括轮式波长转换装置和桶式波长转换装置中的一种。在一个示例中，如图7b所示，所述波长转换装置还包括驱动装置216，用于驱动所述波长转换装置2按照预定的周期旋转。可选地，所述驱动装置216包括马达，基板大致为圆盘状，其中心部固定到马达的轴部。
在一个示例中，如图7a和图7b所示，所述波长转换装置还包括连接线215，所述连接线215将所述驱动装置216电连接至外部电源，以对所述驱动装置216供电使其带动所述波长装换装置旋转。
图7b是目前常用的一种波长转换装置结构示意图，该结构中波长转换材料被固定于其下方的基板上，基板一般为导热/散热性能较好的材料制成，波长转换材料108也可以是被制成于基板107内，基板107被固定在下方的驱动装置216上，固定方式可以是胶粘结，也可以是其他机械固定方式。当激发光照射在波长转换材料上时，波长转换材料会发出波长转换光，因波长转换材料存在转换效率的问题，入射至波长转换材料的激发光不能完全转换为受激发光，因此，部分激发光同时会被转换热量，热量会很快的通过基板传递到驱动装置216上，从而使驱动装置216的温度快速升高，甚至超过电机温度规格值，从而影响波长转换装置的可靠性。因此，现有技术的缺点在于，基板直接与驱动电机连接，热量会快速传递到电机上，导致电机温升会很快；而且，电机温度升高后，其工作时的噪音也会被放大，温度达到一定程度时转速会不稳定；并且，电机温度升高会导致电机可靠性降低；进一步地，电机温度升高会导致贴附于电机转子表面的感光标签存在脱落的风险。
因此，针对现有波长转换装置的缺点，本发明提出一种多基色波长转换装置结构，可以很好的解决现有技术中的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种波长转换装置的温度控制结构，包括：波长转换材料，所述波长转换材料用于对激发光进行波长转换；基板，所述基板用于承载所述波长转换材料；驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述基板；温度控制部，所述温度控制部位于所述基板和所述驱动装置之间，用于控制所述驱动装置的温度。
本发明的波长转换装置的温度控制结构利用热传导特性，使用隔热结构实现对波长转换材料基板的温度控制，从而降低驱动马达温度；并且，本发明的温度控制结构能够加强波长转换装置的散热；以及还能够降低感光标签的脱落危险，提升驱动装置的可靠性。
下面，参考图1至图4对本发明的波长转换装置的温度控制结构做详细说明。其中，图1示出了本发明的第一实施例中的波长转换装置的温度控制结的示意图；图1示出了本发明的第一实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；图2示出了本发明的第二实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；图3示出了本发明的第三实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图；图4示出了本发明的第四实施例中的波长转换装置温度控制结构的示意图。
作为第一实施例，如图1所示，本发明的波长转换装置包括基板107、波长转换材料108、温度控制部300以及驱动装置216。在承载波长转换材料108的基板107与驱动装置216之间采用温度控制部，示例性地，温度控制部选用粘结胶，其中粘结胶采用导热率较差的胶或增加胶的厚度等方式，以增加基板与电机之间的热阻，以减少热量传递到电机上。示例性地，导热率优选小于3w/(k·m)，在更优的实施例中，导热率进一步优选小于2w/(k·m)，当然，其导热率还可以进一步优选小于0.8w/(k·m)。当粘结胶的导热率较小时，波长转换材料108上产生的热量无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险；当粘结胶的厚度较大时，波长转换材料108上产生的热量也无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险；当粘结胶的导热率较小而且粘结胶的厚度较厚时，波长转换材料108上产生的热量更加无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险。
因此，温度控制部300可以选择导热率差和/或厚度较大的粘结胶，从而实现对驱动装置216的温度控制，进而实现降低驱动装置温度，加强波长转换装置的散热，降低感光标签的脱落风险并保证波长转换装置的可靠性。
作为第二实施例，如图2所示，本发明的波长转换装置包括基板107、波长转换材料108、温度控制部300以及驱动装置216。在承载波长转换材料108的基板107与驱动装置216之间增加一温度控制部300，该温度控制部示例性地选用隔热结构，该隔热结构的热阻大，以尽量减少热量传递到电机上。
示例性地，该隔热结构可以是采用导热率较差的材料制成，如玻璃，塑料，陶瓷等。隔热结构尺寸设计成与驱动装置承靠部位相当大小，类似形状。隔热结构的厚度可以根据电机的负载规格进行选择设计，其中h>＝h，设计时尽量考量热阻越大也好。h为隔热结构的厚度，h为固定件的厚度，该固定件位于驱动装置216上，隔热结构和驱动装置216通过该固定件实现连接。
当隔热结构的导热率较小时，波长转换材料108上产生的热量无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险；当隔热结构的厚度较大时，波长转换材料108上产生的热量也无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险；当隔热结构的导热率较小而且隔热结构的厚度较厚时，波长转换材料108上产生的热量更加无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险。
因此，温度控制部300可以选择导热率差和/或厚度较大的隔热结构，从而实现对驱动装置216的温度控制，进而实现降低驱动装置温度，加强波长转换装置的散热，降低感光标签的脱落风险并保证波长转换装置的可靠性。
作为第三实施例，如图3所示，本发明的波长转换装置包括基板107、波长转换材料108、温度控制部300以及驱动装置216。
相对于第一实施例和第二实施例来讲，温度控制部300可以示例性地选择隔热结构，而且隔热结构也可以采用导热率/热辐射率较好的材料，设计成使热阻增大的结构，如使热量往驱动装置216传导的路径变大，也可以使热量往电机传到的路径变小以增加热阻，其中h>h，优选地，h>d，d可设计小些以增大热阻。h为隔热结构的厚度，d为隔热结构侧壁的厚度，h为固定件的厚度，该固定件位于驱动装置216上，隔热结构和驱动装置216通过该固定件实现连接。
虽然隔热结构材料本身的导热率/热辐射率较好，但是如图3所示，其包括环形环体结构，其上部与基板连接，底部与驱动装置固定结构连接，所述隔热结构具有较大的热阻，且环形环体结构的厚度h越大，其热阻越大，环形环体结构的侧壁d越小，其热阻也越大，当其厚度h变大时，热量的传导路径变长，从而导致隔热结构的热阻变大，当其侧壁d变小时，热传导路径变窄，从而导致隔热结构的热阻变大，当隔热结构的热阻变大时，波长转换材料108上产生的热量也无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险。
因此，温度控制部300可以选择导热率好但是热阻大的隔热结构，通过对隔热结构的物理结构进行设计，使其具有较大厚度和/或较窄侧壁，从而实现对驱动装置216的温度控制，进而实现降低驱动装置温度，加强波长转换装置的散热，降低感光标签的脱落风险并保证波长转换装置的可靠性。
示例性地，隔热结构也可以选择导热性较差的材料，同时采用如图3所示的物理结构，该隔热结构的热阻将进一步增大，从而获得更加好的隔热效果，使得温度控制部300的温度控制效果更加显著。
作为第四实施例，如图4所示，本发明的波长转换装置包括基板107、波长转换材料108、温度控制部300以及驱动装置216。
在驱动装置216与承载波长转换材料108的基板107之间，可以利用导热率/热辐射率较好的材料设计一个散热效果较好的散热结构，以使得大部分热量在传导驱动装置216的时候已被消散至环境中。散热结构可以设计成具有较大散热面积的结构，如同心圆/工字形等增加散热面积的结构。也可以设计成可以加强空气对流的结构，如扇叶结构等可以加强气流运动的结构。其中h>h，d可设计小些以增大热阻，d可以设计大些，只要满足负载和不影响产品使用。h为隔热结构的厚度，d为隔热结构的水平尺寸，d为隔热结构侧壁的厚度，h为固定件的厚度，该固定件位于驱动装置216上，隔热结构和驱动装置216通过该固定件实现连接。
如图4所示，隔热结构具有鳍形结构，鳍形结构本身的形状可以增加散热面积，且隔热结构的厚度h越大，其散热面积越大，隔热结构的侧壁d越小，其热阻也越大，当其厚度h变大时，热量的传导路径变长，单位长度内鳍形结构的数量增加，从而大大地增加了散热面积，热量在传导过程中充分地消散在环境当中，隔热结构的水平尺寸d越大，鳍形结构的面积也越大，其与空气接触的面积也充分增大，热量在传导过程中充分地消散在环境当中，当其侧壁d变小时，热传导路径变窄，从而导致隔热结构的热阻变大，当隔热结构的热阻变大时，波长转换材料108上产生的热量也无法有效地传导给驱动装置216，由此，驱动装置216的温度不会快速升高，也不会驱动装置温度的规格值，同时降低了贴附于驱动装置216上的感光标签因高温而脱落的风险。
因此，温度控制部300可以选择导热率好且散热充分的隔热结构，通过对隔热结构的物理结构进行设计，使其能够对热量进行充分传导和消散，从而实现对驱动装置216的温度控制，进而实现降低驱动装置温度，加强波长转换装置的散热，降低感光标签的脱落风险并保证波长转换装置的可靠性。
示例性地，隔热结构也可以选择其他形状，比如，同心圆、王字形或工字形等增加散热面积的结构。当然也可以设计成可以加强空气对流的结构，如扇叶结构等可以加强气流运动的结构，并且能够形成扰流从而获得更加好的隔热效果，使得温度控制部300的温度控制效果更加显著。
根据上述对第一实施例至第四实施例的阐述，可以确定本发明至少具有以下优点：降低马达温度；加强波长转换装置的散热；降低感光标签的脱落风险。进而达到了本发明的技术目的，降低电机工作时的温度及定子和转子之间的温差；降低贴附于电机上的感光标签因高温而脱落的风险等等。
至此完成了对本发明的光源系统的解释和说明，对于完整的波长转换装置还可以包括其他的元件，在此不做赘述。
本发明的光源系统可以应用于任何需要合成光的应用场景中，包括但不限于应用于激光投影机，例如单片式激光投影机。本发明的本发明的波长转换装置的温度控制结构利用热传导特性，使用隔热结构实现对波长转换材料基板的温度控制，从而降低驱动马达温度；并且，本发明的温度控制结构能够加强波长转换装置的散热；以及还能够降低感光标签的脱落危险，提升驱动装置的可靠性。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。本领域技术人员还可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
1.一种波长转换装置的温度控制结构，其特征在于，包括：
波长转换材料，所述波长转换材料用于对激发光进行波长转换；
基板，所述基板用于承载所述波长转换材料；
驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述基板；
温度控制部，所述温度控制部位于所述基板和所述驱动装置之间，用于控制所述驱动装置的温度。
2.如权利要求1所述的温度控制结构，其特征在于，所述温度控制部为隔热结构。
3.如权利要求2所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构为粘结胶。
4.如权利要求2所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构为隔热板。
5.如权利要求2-4任一项所述的温度控制结构，其特征在于，所述温度控制部的导热率小于3w/(k·m)。
6.如权利要求4所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热板的厚度大于等于固定件的厚度。
7.如权利要求4或6所述的所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热板材料选自玻璃、塑料、陶瓷或金属。
8.如权利要求2所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构包括环形环体结构，其上部与基板连接，底部与驱动装置固定结构连接。
9.如权利要求8所述的温度控制结构，其特征在于，所述环形环体的厚度大于固定件的厚度。
10.如权利要求8或9所述的温度控制结构，其特征在于，所述环形环体的厚度大于侧壁厚度。
11.如权利要求2所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构为散热结构。
12.如权利要求11所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构能够增加散热面积，包括同心圆、工字形或王字形结构。
13.如权利要求11所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构能够形成扰流，包括扇叶结构。
14.如权利要求12或13所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构的厚度大于固定件的厚度。
15.如权利要求12或13所述的温度控制结构，其特征在于，所述隔热结构的厚度大于侧壁厚度。
技术总结