一种光波转换轮及光源系统的制作方法

1.本实用新型涉及光波转换技术领域，更具体地讲，本实用新型涉及一种光波转换轮及光源系统。


背景技术：

2.近来以发光二极管(light-emitting diode,led)和激光二极管(laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。一般而言，这些固态光源的激发光会被投影装置中的波长转换模块上的波长转换材料转换而产生不同颜色的转换光。由于直接出射的波长转换光光谱较宽，其波长范围会超出我们所需要的目标，即使利用光阀进行处理，仍达不到投影显示要求的色域标准，同时还影响整体亮度。
3.光波转换轮为目前采用激光二极体为光源的投影装置中极为重要的元件，负责将蓝色激光二极体发出的蓝光，部分转换成黄光、绿光，并使另一部分的蓝光反射或穿透。已知的能反射蓝光的荧光粉转轮中，在光波转轮的转盘上设有荧光粉层，而转盘具有开孔以供设置反射玻璃。现有技术中激光入射到光波转换层表面与反射镜平面，因光波转换层表面是粗糙表面，如两平面共面，落在反射镜上的光斑要小于落在光波转换层表面的光斑，影响合光后的光均匀性；再者，光波转换轮前端设有聚光透镜，在设计上，一般透镜距离光波转换层表面距离在0.5-1mm，这样落在光波转换层表面的焦点是处于聚焦状态，如果反射镜的平面高于光波转换层表面，即聚光透镜到反射镜的平面的距离小于到光波转换层表面，一方面影响装配，存在干扰现象，另一方面对反射镜的寿命也存在影响。综上，基于上述的技术问题，亟需提供一种新的技术方案解决该技术问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种光波转换轮及光源系统以解决上述的技术问题。
5.本实用新型的一个技术方案是：
6.一种光波转换轮，其特征在于，包括：
7.光源；
8.基板，所述基板包括第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；所述基板第一表面设有若干分区；
9.光波转换层，所述光波转换层包括光入射表面，且至少一所述分区设有所述光波转换层；
10.反射结构，所述反射结构包括光反射表面，且至少一所述分区设有所述反射结构；
11.其中，所述光反射表面相对于所述光入射表面较靠近所述基底第一表面。
12.在其中一实施例中，所述光反射表面与所述光入射表面之间的高度之差h为0＜h≤0.5mm。
13.在其中一实施例中，所述反射结构与相邻的所述光波转换层之间设有间隔，所述间隔宽度不大于0.5mm。
14.在其中一实施例中，设有反射结构的分区与设有光波转换层的分区形成一同心环状结构，且所述分区的宽度相同。
15.在其中一实施例中，设有反射结构的分区为扇形结构，设有光波转换层的分区形成一环状结构，且所述扇形的径向宽度大于所述环状的径向宽度。
16.在其中一实施例中，所述光波转换层与所述基板之间设有漫反射层。
17.在其中一实施例中，所述漫反射层对光线起到漫反射作用或者所述所述漫反射层对光线起到漫反射作用以及具有粘结性能。
18.在其中一实施例中，所述基板第一表面设有凹陷结构，所述反射结构设于所述凹陷结构中。
19.在其中一实施例中，所述基板一分区为通孔结构，所述通孔结构区域设有所述反射结构。
20.一种光源系统，其特征在于，包括上述任一所述的光波转换轮。
21.本实用新型的有益效果：本技术提供一种光波转换轮，将所述光波转换层与所述反射结构设置在同一基板平面，且使的所述反射结构的光反射表面低于所述光波转换层的光入射表面，即入射光落在反射镜上的焦点处于离焦状态，而落在荧光粉上的焦点为聚焦状态，这样使两处的光斑相近，使的匀光效果更好。
附图说明
22.图1为本实用新型一种光波转换轮的平面结构示意图；
23.图2为本实用新型一种光波转换轮另一种平面结构示意图；
24.图3为图1中a-a’方向的截面结构示意图；
25.图4为图1中a-a’方向的另一种截面结构示意图；
26.图5为图1中b-b’方向的截面结构示意图；
27.图6为图1中b-b’方向的另一种截面结构示意图；
28.图7为图1中b-b’方向的另一种截面结构示意图；
29.图8为图1中b-b’方向的另一种截面结构示意图；
30.图9为图2中c-c’方向的截面结构示意图；
31.图10为本实用新型一种光源系统结构示意图。
具体实施方式
32.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
33.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领
域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.一种光波转换轮，包括：
36.光源；所述光源可以发射出激发光，照射向所述光波转换轮，例如所述光源可以发射出蓝色激光，根据不同的要求使用不同颜色光源。
37.基板，所述基板包括第一表面以及与第一表面相对设置的第二表面；所述基板第一表面设有若干分区；所述基板可以为金属，例如铝基板等；所述基板还可以透明材质，例如蓝宝石玻璃或设有反射层的蓝宝石玻璃；当然 ，所述基板还可以是金属与透明材质的拼接体，此时在所述金属基板开设穿孔，在穿孔内设置透明材质，或者反之。
38.光波转换层，所述光波转换层包括光入射表面，且至少一所述分区设有所述光波转换层；所述光波转换层可以由荧光材料所构成和/或量子材料构成，所述光波转换层可以为单层结构，也可以是由多层荧光材料层构成；构成所述光波转换层可以由一种荧光材料组成，也可以由两种以上荧光材料组成。
39.反射结构，所述反射结构包括光反射表面，且至少一所述分区设有所述反射结构；当所述基板为金属材质时，所述反射结构可以基板的本身；或者在所述基板表面在设有所述反射结构，以达到反射的目的。其中，所述反射结构的光反射表面相对于所述光波转换层的光入射表面较靠近所述基底第一表面；即所述光反射表面低于所述光入射表面，这样保证光波转换效率提高。
40.在其中一实施例中，所述光反射表面与所述光入射表面之间的高度之差h为0＜h≤0.5mm；当然，所述光反射表面与所述光入射表面可以共面设置，即所述光反射表面与所述光入射表面之间的高度差为0；为了进一步提高光波转换效率，优选两者高度差h大于0；或者高度差h不大于0.01mm；或者高度差h不大于0.02mm；或者高度差h不大于0.05mm；或者高度差h不大于0.1mm；或者高度差h不大于0.2mm；或者高度差h不大于0.5mm。
41.在其中一实施例中，所述反射结构与相邻的所述光波转换层之间设有间隔，所述间隔宽度不大于0.5mm；所述反射结构与所述光波转换层之间的间隔可以是0，即所述反射结构与所述光波转换层紧密相连；或者所述反射结构与相邻的所述光波转换层之间间隔宽度不大于0.01mm，或者所述间隔宽度不大于0.05mm；或者所述间隔宽度不大于0.1mm；或者所述间隔宽度不大于0.2mm；或者所述间隔宽度不大于0.5mm。
42.在其中一实施例中，设有反射结构的分区与设有光波转换层的分区形成一同心环状结构，且所述分区的宽度相同；此时，在所述基板第一表面设有的若干分区，该分区形成一同心环，每个所述分区沿径向方向上的宽度相同；当然也可以至少存在两个所述分区沿径向方向上的宽度不相同。
43.在其中一实施例中，设有反射结构的分区为扇形结构，设有光波转换层的分区形成一环状结构，且所述扇形的径向宽度大于所述环状的径向宽度；所述设有反射结构的扇形结构至少为一个，这样所述基板上至少有两个反射结构；其中，当所述基板上具有两个扇形结构，且所述每个扇形结构分别设有反射结构，所述两个扇形结构相对设置，所述两个扇形结构大小可以相同，也可以存在不同，例如面积、形状等参数存在不同或相同。
44.在其中一实施例中，所述光波转换层与所述基板之间设有漫反射层，所述漫反射
层可以对受激发光进行漫反射，使的光波转换层的转换效率提高。所述漫反射层对光线起到漫反射作用或者所述所述漫反射层对光线起到漫反射作用以及具有粘结性能。
45.在其中一实施例中，所述基板第一表面设有凹陷结构，所述反射结构设于所述凹陷结构中；所述反射结构可以通过蒸镀或者磁控溅射的方式形成于所述凹陷结构中；或者，所述反射结构通过粘结层粘结于所述凹陷结构中。
46.在其中一实施例中，所述基板一分区为通孔结构，所述通孔结构区域设有所述反射结构，所述反射结构与所述通孔结构的形状相似或者相同，设于所述通孔结构中的反射结构包括基底以及反射层，所述基底可以透明材质，也可以是金属基底；或者就是单层能够实现反射效果的反射结构。
47.在其中一实施例中，所述反射结构可以通过镀膜、粘结等方式设于所述基板表面；或者当所述反射结构包括基底以及反射层，所述基底可以透明材质，所述反射结构的反射层还可以朝向基板通过粘结层连接，激光通过基底照射向反射层，该反射结构的基底远离反射层的一侧激光直接照射进去，其中，所述反射结构的基底远离反射层的一侧表面高于光波转换层，或者与所述光波转换层共面，或低于所述光波转换层；或者当所述反射结构包括基底以及反射层，所述基底可以透明材质，所述反射结构的反射层还可以朝向基板通过粘结层连接，该反射结构的基底远离反射层的一侧还可以设有增透层，提高激光的透过率。
48.一种光源系统，其特征在于，包括上述任一所述的光波转换轮。
49.请参阅图1以及图2，一种光波转换轮100，包括基板10、光波转换层20以及反射结构30，所述光波转换轮100的表面设置4个分区，且4个所述分区组成一同心环状结构，其中一分区设置反射结构30，其他分区设置光波转换层20；另一种光波转换轮101，包括基板10、光波转换层20以及反射结构31，所述光波转换轮101的表面设置4个分区；其中一分区为扇形结构，所述反射结构31设于所述扇形结构区域，其余分区为同心环状结构设置光波转换层20.这两种光波转换轮结构中反射结构设置的形状不同，当然设置的方式可以相同也可以不同。
50.请参阅图3以及图4，一种光波转换轮，包括基板10以及光波转换层20，所述光波转换层20设于所述基板10表面，所述基板10可以是金属或者透明的材质，例如铝基板，蓝宝石玻璃等；所述光波转换层20与所述基板10之间设有漫反射层40，所述漫反射层40也可以具有粘结性能以及漫反射性能，所述漫反射层40可以直接形成于所述基板10表面，或者所述漫反射层40也可以通过粘结层设有所述基板10表面。所述光波转换层20可以由荧光材料所构成和/或量子材料构成。
51.请参阅图5，一种光波转换轮，包括基板10、光波转换层20以及反射结构30，所述光波转换层20可以直接形成于所述基板10表面，也可以通过漫反射层40形成于所述基板10表面，所述光波转换层20包括光入射表面210，且所述光入射表面210远离所述基板10一侧，所述反射结构30包括光反射表面310，且所述光反射表面310远离所述基板10一侧；其中，所述光反射表面310低于所述光入射表面210，且所述光反射表面310与所述光入射表面210高度差不大于0.5mm。
52.请参阅图6，一种光波转换轮，包括基板10、光波转换层20以及反射结构30，所述光波转换层20可以直接形成于所述基板10表面，也可以通过漫反射层40形成于所述基板10表面；所述反射结构30与所述光波转换层20之间设有间隔，所述间隔宽度不大于0.5mm。
53.请参阅图7以及图8，一种光波转换轮，包括基板10、光波转换层20以及反射结构31；所述光波转换层20可以直接形成于所述基板10表面，也可以通过漫反射层40形成于所述基板10表面；所述基板10表面一分区为凹陷结构，所述反射结构31设于所述凹陷结构中；所述反射结构31可以通过蒸镀或者磁控溅射的方式形成于所述凹陷结构中；或者，所述反射结构31通过粘结层粘结于所述凹陷结构中。所述反射结构31与所述光波转换层20之间设有间隔，所述间隔宽度不大于0.5mm。
54.请参阅图9，一种光波转换轮，包括基板10、光波转换层20以及反射结构32，所述光波转换层20可以直接形成于所述基板10表面，也可以通过漫反射层40形成于所述基板10表面；所述基板10表面一分区为通孔结构，所述反射结构32设于所述通孔结构中；所述反射结构32与所述通孔结构的形状相似或者相同，设于所述通孔结构中的反射结构32包括基底以及反射层，所述基底可以透明材质，也可以是金属基底；或者就是单层能够实现反射效果的反射结构32。
55.以上所述反射结构，当所述反射结构包括基底以及反射层时，所述基底以及所述反射层之间可以设有扩散结构或者扩散层，所述基底靠近所述反射层一侧表面可以设置扩散结构，以达到对光线的扩散功能，当然还可以在所述基底与所述反射层之间直接设置扩散层。
56.请参阅图10，一种光源系统，包括激光光源200以及上述任一结构的光波转换轮100或101，所述激光光源200射出激光，所述激光经过透镜组300后，在经过分光片400以及聚光透镜组500后照射到光波转换轮100或101上，其中有一部分激光透过所述光波转换轮100或101，透过所述光波转换轮100或101的激光经过反射原件600以及反射元件601，在经过扩散元件700后经过反射元件602、分光片400，激光照射到光波转换轮100或101后产生的受激发光通过聚光透镜组500以及分光片400，此时受激发光与通过反射元件602反射经过分光片的激光混合，混合或的光通过合光元件800后，入射到匀光棒900后射出。
57.本技术提供一种光波转换轮，将所述光波转换层与所述反射结构设置在同一基板平面，且使的所述反射结构的光反射表面低于所述光波转换层的光入射表面，即入射光落在反射镜上的焦点处于离焦状态，而落在荧光粉上的焦点为聚焦状态，这样使两处的光斑相近，使的匀光效果更好。
58.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，上面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于上面描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受上面公开的具体实施例的限制。并且，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。