[實用新型]色輪及其光源系統、投影系統

有效

• 申請號: 201320634075.6
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN203489181U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李乾;許顏正
• 申請（專利權）人: 深圳市光峰光電技術有限公司
• 主分類號: F21V9/10
• 分類號: F21V9/10;F21V7/22;F21S8/00;G03B21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及照明及顯示技術領域，特別是涉及色輪及其光源系統、投影系統。

背景技術

采用固態光源如激光二極管（LD,Laser?Diode）或發光二極管（LED,Light?Emitting?Diode）發出的激發光以激發熒光粉如熒光粉的波長轉換方法能夠產生高亮度的波長不同于激發光波長的光。這種方案具有高效、低成本的優勢，已成為現有光源提供白光或者單色光的主流技術。在該種方案中，光源包括激發光源和色輪，其中色輪包括反射基板和涂覆在反射基板上的熒光粉片，以及用于驅動反射基板轉動的馬達，使得來自激發光源的激發光在熒光粉片上形成的光斑按圓形路徑作用于該熒光粉片。

一種常用的反射基板為鏡面鋁基板，由鋁基材和高反射層疊置而成，其中高反射層一般采用高純鋁或者高純銀。而涂覆在反射基板上的熒光粉片一般由硅膠將熒光粉顆粒粘接成片狀。在這樣的結構中，空氣容易透過熒光粉層與高反射層接觸，使得該高反射層與空氣產生接觸。由于銀原子很容易與大氣中的硫化氫、氧氣等發生硫化、氧化反應而使高反射層的反射率和熱穩定性急劇降低；對于反射鋁層來說，鋁的穩定性高于銀，但是反射率不高。因此，在目前工藝條件下，難以做到要兼顧鏡面鋁基板的反射率和穩定性。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種可以兼顧反射率和穩定性的色輪及其光源系統、投影系統。

本實用新型實施例提供一種色輪，包括金屬底板和波長轉換層，所述波長轉換層包括依次層疊固定的陶瓷基板、反射層和熒光粉層，且所述陶瓷基板的背向所述反射層的一面面向所述金屬底板地固定在所述金屬底板上。

進一步地，所述金屬底板表面上開設有凹槽，所述波長轉換層固定于所述凹槽內。

進一步地，所述熒光粉層包括熒光粉和粘接所述熒光粉的第一玻璃體。

進一步地，所述反射層為漫反射層，包括白色散射粒子和粘接所述白色散射粒子的第二玻璃體。

進一步地，所述陶瓷基板的材料為導熱率80W/mK以上的陶瓷。

進一步地，所述金屬底板呈圓盤狀，所述波長轉換層為圓環形結構，且與所述金屬底板共中心軸地固定到所述金屬底板表面上。

進一步地，所述色輪還包括驅動設備，所述驅動設備與所述金屬底板連接并驅動所述金屬底板繞其中心軸轉動。

進一步地，所述陶瓷基板由至少兩個子陶瓷基板組成，且不同所述子陶瓷基板上的熒光粉層所含有的熒光粉受激發而產生的受激光的顏色不同。

進一步地，所述底板的材料為金屬、金屬合金或金屬與無機材料構成的復合材料。

本實用新型還保護一種光源系統，包括產生激發光的激發光源，還包括如上項所述的色輪，所述色輪的熒光粉置于所述激發光源所產生的激發光的光路上，并將激發光轉換為受激光發出。

本實用新型還保護一種光源系統，一種投影系統，用于成像投影，還包括上述的光源系統。

與現有技術相比，本實用新型包括如下有益效果：

本實用新型中，在色輪利用反射層，尤其是漫反射層與陶瓷基板來代替傳統的鏡面金屬板；其中漫反射層包括白色散射粒子，白色散射粒子會對入射光進行散射反射，從而利用漫反射代替傳統金屬反射層的鏡面反射，實現了對入射光的反射；而且白色散射粒子在高溫下也不會氧化、分解等作用導致性質改變，減弱對入射光的的反射、散射作用，因此漫反射層可以耐受較高溫度。

同時，由于陶瓷材料的熔點高于金屬，可以耐受比金屬更高的溫度；這些陶瓷的導熱率雖然略低于鋁基板，但是仍高于鐵等金屬的導熱率，并且陶瓷基板與漫反射層之間、漫反射層和熒光粉層之間的界面熱阻較低，可以將熒光粉層的熱量傳導至陶瓷基板，并散發到空氣中，從而提高了色輪的熱穩定性。

另外，鑒于陶瓷材料的韌性低、脆性高，基板全由陶瓷材料制成的色輪在承受高強度激光照射時，抵抗熱沖擊的能力不穩定，容易出現炸裂的情況；本實用新型中采用金屬、金屬合金或者金屬—無機復合材料制成金屬底板，并在該金屬底板的第一區域上設有陶瓷基板，以及在該陶瓷基板上設置漫反射層和熒光粉層，相比基板全由陶瓷材料制成的色輪，降低了陶瓷基板出現裂紋、破損、甚至炸裂的幾率。

最后，由于色輪工作時處于高速運轉狀態，因此具有很大的向心力。為了避免波長轉換層被甩脫，金屬底板上設有環形凹槽，這樣，可以增大金屬底板140與陶瓷基板130的接觸面積，更有利于陶瓷基板130的散熱，更重要的是，可以降低金屬底板140和陶瓷基板130之間由于粘接不牢而在轉動過程中被甩落的概率。

附圖說明