[实用新型]荧光轮及包括荧光轮的投影仪

说明书

本文公开了一种荧光轮及包括荧光轮的投影仪。荧光轮包括：环形盘，其具有荧光扇段和露出的环形扇区；轮毂，其联接至环形盘的内周部；以及平衡件，其位于轮毂与露出的环形扇区之间。平衡件通过补偿扭矩差来使因露出的环形扇区而造成的荧光轮的关于盘中心的初始失衡最小。

技术领域

本文涉及一种荧光轮及包括荧光轮的投影仪。荧光轮在光学器件中使用，以产生不同颜色的光或不同波长的光。

背景技术

荧光轮在如下各种光学器件中使用，例如，使用数字光处理 (DLP)技术的基于投影的或其他的图像生成系统。荧光轮包括轮毂部分，轮毂部分为在联接至电动机时用作转子的圆柱体。通常为金属板的光学活性径向部分被附接至轮毂部分或与轮毂部分成一体。光学活性径向部分上的波长转换材料(荧光体)产生波长与入射激发光的波长不同的发射光。

因为蓝色荧光粉具有低转换效率，所以在许多激光投影仪中使用蓝色激光发光源。荧光轮还可以具有用于使未经转换的蓝色光源光穿过的一个或多个间隙。这种结构增大了因旋转荧光轮而产生的不需要的空气噪音。

为了解决噪音问题，已设计出具有被包括在狭槽中的玻璃扇段的结构。然而，这些结构因玻璃与构成金属板的金属在材料密度方面不同而面临不同的问题。例如，铝板具有2.70g/cm³的材料密度，而玻璃扇段具有2.38g/cm³的材料密度，从而存在半径为8.25mm时的320毫克的初始失衡(简写为320mg@8.25mm)。此外，被接合或分配在盘上的荧光体(例如，红色、黄色和绿色)也具有不同的密度，这导致产生大于现有平衡处理能力(通常小于150mg@8.25mm)的初始失衡，特别是对于30mm外径的铝制轮而言。在使用中，荧光轮通常以高速(通常在7200rpm与14400rpm之间)旋转。在这些高速下，失衡荧光轮不能保持关于质量分布的旋转对称性，从而可能导致振动问题并缩短产品寿命。

此外，在常规荧光轮中使用的玻璃扇段需要具有足够大的抗剪强度，以克服轮旋转时所受到的离心力。在常规构造中，通过简单地增大结合区域来得到足够大的结合强度。然而，这导致金属板(指的是轮毂)具有非常大的直径。这导致用于使轮旋转的电动机的重量变大和过载。这可能导致不期望的质量问题，例如，增大的倾斜度、振动问题、更多的噪音、缩短的产品寿命和下降的电动机性能。

因此，期望设计出如下荧光轮：该荧光轮解决在电动机负载的情况下的大初始失衡问题且同时还提高玻璃扇段的结合强度。

实用新型内容

本实用新型涉及一种荧光轮，该荧光轮减轻了常规荧光轮所受到的大初始失衡问题。在包含玻璃扇段的荧光轮中，本文所公开的荧光轮还可以在不增大整个荧光轮的直径的情况下提高玻璃扇段的结合强度。简单地说，平衡件由密度比荧光轮的盘部分的密度高的材料制成，且被固定在盘中心与狭槽/扇段/扇区/玻璃扇段之间。该平衡件增大了荧光轮的该侧的整体密度，从而减小了扭矩失衡。

多个实施例中公开了一种荧光轮，该荧光轮包括：环形盘；发光环形扇区，其沿着环形盘的外周部设置，以限定环形盘的露出的环形扇区；轮毂，其沿着环形盘的内周部联接；以及平衡件，其在露出的环形扇区的孔口的径向内侧附接至盘的正面，以使荧光轮的失衡最小。环形盘适合于处理入射到该环形盘上的光。盘的外周部可以被认为是包括至少一种发光材料(例如发光荧光体)的环形发光区域的外边界，该发光材料布置在环形发光区域上。轮毂构造为用作转子，并用于联接至相关联的电动机。

在特定实施例中，环形盘由具有第一密度的盘材料制成。平衡件由具有第二密度的金属材料制成。第二密度大于第一密度，或者换言之，盘材料的密度小于金属材料的密度。在特定实施例中，平衡件由不锈钢或具有高密度的其他材料制成。

平衡件可以位于露出的环形扇区与轮毂之间，并呈环形扇区形状。例如当环形盘包括意图使蓝光穿过的孔口或狭槽但玻璃扇段没有被插入到孔口/狭槽中时或者当露出的环形扇区用于反射蓝光时，可以形成这种构造。