[实用新型]色轮及其光源系统、投影系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明及显示技术领域，特别是涉及色轮及其光源系统、投影系统。

背景技术

采用固态光源如激光二极管（LD,Laser Diode）或发光二极管（LED,Light Emitting Diode）发出的激发光以激发荧光粉如荧光粉的波长转换方法能够产生高亮度的波长不同于激发光波长的光。这种方案具有高效、低成本的优势，已成为现有光源提供白光或者单色光的主流技术。在该种方案中，光源包括激发光源和色轮，其中色轮包括反射基板和涂覆在反射基板上的荧光粉片，以及用于驱动反射基板转动的马达，使得来自激发光源的激发光在荧光粉片上形成的光斑按圆形路径作用于该荧光粉片。

一种常用的反射基板为镜面铝基板，由铝基材和高反射层叠置而成，其中高反射层一般采用高纯铝或者高纯银。而涂覆在反射基板上的荧光粉片一般由硅胶将荧光粉颗粒粘接成片状。在这样的结构中，空气容易透过荧光粉层与高反射层接触，使得该高反射层与空气产生接触。由于银原子很容易与大气中的硫化氢、氧气等发生硫化、氧化反应而使高反射层的反射率和热稳定性急剧降低；对于反射铝层来说，铝的稳定性高于银，但是反射率不高。因此，在目前工艺条件下，难以做到要兼顾镜面铝基板的反射率和稳定性。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种可以兼顾反射率和稳定性的色轮及其光源系统、投影系统。

本实用新型实施例提供一种色轮，包括金属底板和波长转换层，所述波长转换层包括依次层叠固定的陶瓷基板、反射层和荧光粉层，且所述陶瓷基板的背向所述反射层的一面面向所述金属底板地固定在所述金属底板上。

进一步地，所述金属底板表面上开设有凹槽，所述波长转换层固定于所述凹槽内。

进一步地，所述荧光粉层包括荧光粉和粘接所述荧光粉的第一玻璃体。

进一步地，所述反射层为漫反射层，包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第二玻璃体。

进一步地，所述陶瓷基板的材料为导热率80W/mK以上的陶瓷。

进一步地，所述金属底板呈圆盘状，所述波长转换层为圆环形结构，且与所述金属底板共中心轴地固定到所述金属底板表面上。

进一步地，所述色轮还包括驱动设备，所述驱动设备与所述金属底板连接并驱动所述金属底板绕其中心轴转动。

进一步地，所述陶瓷基板由至少两个子陶瓷基板组成，且不同所述子陶瓷基板上的荧光粉层所含有的荧光粉受激发而产生的受激光的颜色不同。

进一步地，所述底板的材料为金属、金属合金或金属与无机材料构成的复合材料。

本实用新型还保护一种光源系统，包括产生激发光的激发光源，还包括如上项所述的色轮，所述色轮的荧光粉置于所述激发光源所产生的激发光的光路上，并将激发光转换为受激光发出。

本实用新型还保护一种光源系统，一种投影系统，用于成像投影，还包括上述的光源系统。

与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果：

本实用新型中，在色轮利用反射层，尤其是漫反射层与陶瓷基板来代替传统的镜面金属板；其中漫反射层包括白色散射粒子，白色散射粒子会对入射光进行散射反射，从而利用漫反射代替传统金属反射层的镜面反射，实现了对入射光的反射；而且白色散射粒子在高温下也不会氧化、分解等作用导致性质改变，减弱对入射光的的反射、散射作用，因此漫反射层可以耐受较高温度。

同时，由于陶瓷材料的熔点高于金属，可以耐受比金属更高的温度；这些陶瓷的导热率虽然略低于铝基板，但是仍高于铁等金属的导热率，并且陶瓷基板与漫反射层之间、漫反射层和荧光粉层之间的界面热阻较低，可以将荧光粉层的热量传导至陶瓷基板，并散发到空气中，从而提高了色轮的热稳定性。

另外，鉴于陶瓷材料的韧性低、脆性高，基板全由陶瓷材料制成的色轮在承受高强度激光照射时，抵抗热冲击的能力不稳定，容易出现炸裂的情况；本实用新型中采用金属、金属合金或者金属—无机复合材料制成金属底板，并在该金属底板的第一区域上设有陶瓷基板，以及在该陶瓷基板上设置漫反射层和荧光粉层，相比基板全由陶瓷材料制成的色轮，降低了陶瓷基板出现裂纹、破损、甚至炸裂的几率。

最后，由于色轮工作时处于高速运转状态，因此具有很大的向心力。为了避免波长转换层被甩脱，金属底板上设有环形凹槽，这样，可以增大金属底板140与陶瓷基板130的接触面积，更有利于陶瓷基板130的散热，更重要的是，可以降低金属底板140和陶瓷基板130之间由于粘接不牢而在转动过程中被甩落的概率。

附图说明