[发明专利]荧光粉轮系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像投影技术，特别涉及一种荧光粉轮系统。

背景技术

随着技术的发展，目前市场上的投影显示设备朝着体积越来越小、亮度越来越高的方向发展。光源是投影显示设备的关键部件，直接影响投影显示设备所输出图像的亮度及色彩的表现能力。传统的投影显示设备中一般使用灯泡作为光源，但灯泡的光学扩展量较大，并且有红外线(IR)和紫外线(UV)波段的影响。近年来出现的发光二级管(LED)投影技术，在亮度上也很不理想。

因此，现有技术中采用了荧光粉受激发光的原理来解决LED亮度不足的问题。例如，现有技术中的新型固态光源投影机大多采用荧光体的发光的光源，即将荧光粉涂覆在圆形金属基板的环形区，形成荧光粉轮；然后在荧光粉轮的背面装配有一个驱动所述荧光粉轮旋转的马达。图1为现有技术中的荧光粉轮系统的结构示意图。图2为现有技术中的荧光粉轮的示意图。如图1、图2所示，现有技术中的荧光粉轮系统包括：荧光粉轮1和设置在荧光粉轮1的背面并与荧光粉轮连接的驱动马达2。其中，所述荧光粉轮1包括基板10和涂覆在基板10上的荧光粉层4，所述荧光粉轮1可在驱动马达2的驱动下绕所述荧光粉轮1的轴心旋转。

在工作状态下，荧光粉轮1沿着其轴心快速旋转，激励光照射装置3所射出的激光束在荧光粉层4的表面会聚成一个小激光点5。由于荧光粉轮1的旋转，可使得相对静止的激励光照射装置3射出的激光束沿荧光粉轮1的周长方向会聚在荧光粉层表面不同的点上，从而使荧光粉层4受激而发射出相应颜色的光。在上述的工作过程中，激光束照射在荧光粉上的那一刻，产生的瞬时温度非常高。如图7所示，显示了激光照射在荧光粉上某一点的时候，温度与荧光粉轮旋转一周的关系。这一周期分为两个部分：一部分是当激光照射在荧光粉上某一点时，此点产生一个瞬时高温，为这一高温给予一个常数；另一部分是激光照射完以后这一点的温度。虽然这个瞬时高温的持续时间比较短，但通过长时间的工作周期，热量将会在荧光粉层上逐渐累积，从而产生比较显著的热效应。如图8所示，示出了现有技术中，荧光粉轮上某一点荧光粉的温度变化与荧光粉轮工作时间之间的关系。从图中可知，如果激光束照射在同一个点上的时间间隔比较短，即激光照射在同一点上的占空比较大时，那么产生瞬时高温的时间间隔也将比较短。综合来看，在一定的时间范围内，荧光粉的高温时间将比较长，如果热量不能有效地散出，产生的热效应将会缩短荧光粉的使用寿命，严重的话还会使荧光粉碳化。

为了避免上述问题的发生，进一步提高荧光粉的使用寿命，其中一个关键的问题在于尽量减小激光照射在荧光粉上的占空比(即一个周期内同一点上的激光照射时间与周期长度的比值)，进而降低激光在荧光粉上产生的热效应。现有技术中一般采用增大荧光粉轮的直径并且使荧光粉层的宽度一般为4毫米的方式，来减小激光点停留在同一点上的时间，以减小激光束照射在同一点上的占空比。例如，如图9和10所示，荧光粉轮的直径大于或等于4厘米(cm)，当激光点打在荧光粉层上时，由于直径增大，在转速不变的情况下，激光点停留的时间减小，产生的热量也相应减少。但是，上述方法中大尺寸荧光轮基板的使用将导致荧光粉的使用量的增加以及荧光粉轮整体尺寸的增大，从而增加了荧光粉轮的生产成本并增大投影设备的尺寸。

发明内容

根据本发明，提供了一种荧光粉轮系统，能够在不增加荧光轮基板尺寸的前提下减小荧光粉轮的热效应，延长荧光粉的使用寿命，降低荧光粉轮的生产成本。

根据本发明所提供的一种荧光粉轮系统，其包括：荧光粉轮、第一驱动马达和驱动单元；其中，

所述荧光粉轮上涂覆有预设宽度的荧光粉层；

第一驱动马达设置于所述荧光粉轮的背面并可驱动所述荧光粉轮绕所述荧光粉轮的轴心旋转；

所述驱动单元与第一驱动马达连接，并可驱动第一驱动马达在与荧光粉轮平行的第一平面上的预定范围内移动。

其中，所述荧光粉轮包括：基板和涂覆在基板上的具有预设宽度的荧光粉层。

其中，所述荧光粉层的预设宽度为6毫米。

其中，所述驱动单元包括：第二驱动马达；

第二驱动马达与第一驱动马达连接，且驱动第一驱动马达在与荧光粉轮平行的第一平面上的预定范围内进行直线移动。

其中，第二驱动马达为直线驱动马达。

其中，所述直线移动为在垂直方向上的移动。

其中，所述直线移动是在水平方向上的移动。

其中，所述驱动单元包括：驱动基板和第三驱动马达；

所述驱动基板与第一驱动马达非同轴连接；