一种新型全反射式荧光轮装置的制作方法

本发明涉及激光投影显示技术领域，尤其涉及一种提高蓝光利用率且降低散斑出现的新型全反射式荧光轮装置。

背景技术：

现有的主流激光投影电视一般采用蓝色激光器激发荧光粉的方案，利用荧光轮来实现三基色。传统的荧光轮结构一般为荧光粉区域及蓝光透射区域，而蓝光透射区域一般设置为镂空或扩散片，当蓝色激光透过荧光轮后，经过单独的蓝色激光光路，最终透过二向色镜与被激光激发的荧光合色，实现三基色照明。

现有方案蓝色激光是透射穿过荧光轮，荧光轮蓝光透射区域采用开设槽体的方式虽然会使蓝色激光完全透射，但容易因为荧光轮的高速旋转产生风切噪音。而设置扩散片的方式会由于到达扩散片的光斑较小，光能量密度较高使得细小的灰尘颗粒聚集在扩散片，而这些聚集的灰尘颗粒会降低激光的通过率，从而降低激光利用率。此外，蓝色激光需要设计单独的光路，且由于激光波长的单一性及相位同步性会导致干涉散斑的出现，蓝色激光光路还需配备独立的消散斑设计，这不仅增加了光路复杂程度，降低了蓝色激光的利用率，还增加了装配难度、制造成本，增大了光源模组体积。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型全反射式荧光轮装置，包括电机、高导热基底转盘、高反膜、固定装置、荧光材料区、高漫反射涂料区；所述电机固定安装在所述高导热基底转盘一面的圆心处，所述高反膜附着在所述高导热基底转盘另一面上，所述荧光材料区和所述高漫反射涂料区附着在所述高反膜上，所述固定装置将所述电机与所述高导热基底转盘固定在一起。高漫反射材料区用于对入射的激发光进行漫反射，荧光材料区用于将入射的激发光转换为波长不同的荧光，高反膜用于反射入射激光及被激光激发的荧光。

优选地，所述荧光材料区为弧形，所述高漫反射涂料区为高漫反射涂料弧形段，所述荧光材料区和所述高漫反射涂料弧形段共同围合成圆环状，所述固定装置位于圆环的中心。

优选地，所述荧光材料区由红色荧光粉弧形段和绿色荧光粉弧形段组成。

优选地，所述荧光材料区由红色荧光粉弧形段和黄色荧光粉弧形段组成。

优选地，所述荧光材料区由绿色荧光粉弧形段和黄色荧光粉弧形段组成。

优选地，所述荧光材料区由红色荧光粉弧形段、绿色荧光粉弧形段以及黄色荧光粉弧形段组成。

优选地，所述高漫反射涂料区的涂料为分散均匀的纳米颗粒，纳米颗粒具有很好的慢反射效果，高漫反射涂料区对波长450nm～485nm的蓝色光具有低吸收系数，高漫反射涂料具有高导热特性，会快速将光源产生的热量传导出去，以避免高温损坏器件。

优选地，所述高漫反射涂料区的涂料为硫酸钡、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氮化硼、氧化锌、氧化锆、氧化硅、铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐中的一种或几种。

优选地，所述高漫反射涂料区的涂料粒径为0.1～50um之间。

优选地，所述高反膜的材料为铝或银。

本发明的有益效果是：本发明提供的新型全反射式荧光轮装置使得蓝色激光和被激光激发的荧光共光路设计，会简化照明系统，降低照明系统装配难度和制造成本，同时降低蓝色激光光能损耗，提高光能利用率。且漫反射后的蓝色激光发散角显著增大，相干性显著下降甚至消除干涉散斑的出现，无需再为蓝色激光部分配备独立的消散斑设计。此外，高漫反射涂料具有高导热特性，会快速将光源产生的热量传导出去，以避免高温损坏器件。同时也避免了传统荧光轮蓝色激光区域两种设置方式分别导致的风切噪音或灰层聚集在扩散片降低蓝光利用率现象的发生。

附图说明

图1为本发明实施例1公开的新型全反射式荧光轮装置结构示意图；

图2为本发明实施例1公开的新型全反射式荧光轮装置右视图；

图3为本发明实施例1公开的又一新型全反射式荧光轮装置右视图；

图4为本发明实施例2公开的新型全反射式荧光轮装置结构示意图；

图5为本发明实施例2公开的新型全反射式荧光轮装置右视图；

图6为本发明实施例2公开的又一新型全反射式荧光轮装置右视图；

图7为本发明实施例3公开的新型全反射式荧光轮装置结构示意图；

图8为本发明实施例3公开的新型全反射式荧光轮装置右视图；

图9为本发明实施例3公开的又一新型全反射式荧光轮装置右视图；

图10为本发明实施例4公开的新型全反射式荧光轮装置结构示意图；

图11为本发明实施例4公开的新型全反射式荧光轮装置右视图；

图12为本发明实施例4公开的又一新型全反射式荧光轮装置右视图。

附图标记：1、电机；2、高导热基底转盘；3、高反膜；4、固定装置；5、红色荧光粉弧形段；6、绿色荧光粉弧形段；7、黄色荧光粉弧形段；8、高漫反射涂料弧形段。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例提供一种新型全反射式荧光轮装置，如图1所示，包括电机1、高导热基底转盘2、高反膜3、用于固定电机与转盘的固定装置4、受激发射红光的红色荧光粉弧形段5、受激发射绿光的绿色荧光粉弧形段6、高漫反射涂料弧形段8。

具体地，全反射式荧光轮装置的光源选取蓝色激光器，高导热基底转盘2表面附着的高反膜3用于反射蓝色激光以及被激光激发的荧光，高反膜3表面附有红色荧光粉弧形段5、绿色荧光粉弧形段6以及高漫反射涂料弧形段8，红色荧光粉弧形段5、绿色荧光粉弧形段6及高漫反射涂料弧形段8围合成一个圆环形状，固定装置4位于圆环中心处。红色荧光粉弧形段5用来产生红光，绿色荧光粉弧形段6用来产生绿光，高漫反射涂料弧形段8使蓝色激光发生漫反射。当入射激光照射在全反射式荧光轮装置上时，由于高反膜3的存在使得蓝色激光以及被激光激发的红光及绿光被反射，被反射的光继续得到使用。而蓝色激光照射在高漫反射涂料弧形段8后发生漫反射，其发散角显著增大，且相干性显著下降甚至消除干涉散斑的出现，且反射回来的蓝色激光可与被激光激发的荧光共光路设计。

高反膜3的材料可以为铝或银。高漫反射涂料弧形段8中高漫反射涂料采用无机材料为主且分散均匀的优异纳米颗粒制成。涂料可以包括硫酸钡、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氮化硼、氧化锌、氧化锆、氧化硅、铝酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐等材料中的一种或几种，高漫反射涂料粒子的粒径为0.1-50um之间，此粒径具有优异的漫反射效果，该高漫反射涂料具有高导热特性，会快速将光源产生的热量传导出去，可避免高温损坏器件。

全反射式荧光轮装置的红色荧光粉弧形段5、绿色荧光粉弧形段6及高漫反射涂料弧形段8可各具有一段，并周向相邻分布，如图2所示；也可各具有两段，且周向交错分布，如图3所示。

实施例2：

本实施例提供一种新型全反射式荧光轮装置，如图4所示，包括电机1、高导热基底转盘2、高反膜3、用于固定电机与转盘的固定装置4、受激发射红光的红色荧光粉弧形段5、受激发射黄光的黄色荧光粉弧形段7、高漫反射涂料弧形段8。

具体地，全反射式荧光轮装置的光源选取蓝色激光器，高导热基底转盘2表面附着的高反膜3用于反射蓝色激光以及被激光激发的荧光，高反膜3表面附有红色荧光粉弧形段5、黄色荧光粉弧形段7以及高漫反射涂料弧形段8，红色荧光粉弧形段5、黄色荧光粉弧形段7及高漫反射涂料弧形段8围合成一个圆环形状，固定装置4位于圆环中心处。红色荧光粉弧形段5用来产生红光，黄色荧光粉弧形段7用来产生黄光，高漫反射涂料弧形段8使蓝色激光发生漫反射。当入射激光照射在全反射式荧光轮装置上时，由于高反膜3的存在使得蓝色激光以及被激光激发的红光及黄光被反射，被反射的光继续得到使用。而蓝色激光照射在高漫反射涂料弧形段8后发生漫反射，其发散角显著增大，且相干性下降，降低甚至消除干涉散斑的出现，且反射回来的蓝色激光可与被激光激发的荧光共光路设计。

高反膜3的材料以及高漫反射涂料弧形段8中高漫反射涂料与实施例1相同。

全反射式荧光轮装置的红色荧光粉弧形段5、黄色荧光粉弧形段7及高漫反射涂料弧形段8可各具有一段，并周向相邻分布，如图5所示；也可各具有两段，且周向交错分布，如图6所示。

实施例3：

本实施例提供一种新型全反射式荧光轮装置，如图7所示，包括电机1、高导热基底转盘2、高反膜3、用于固定电机与转盘的固定装置4、受激发射绿光的绿色荧光粉弧形段6、受激发射黄光的黄色荧光粉弧形段7、高漫反射涂料弧形段8。

具体地，全反射式荧光轮装置的光源选取蓝色激光器，高导热基底转盘2表面附着的高反膜3用于反射蓝色激光以及被激光激发的荧光，高反膜3表面附有绿色荧光粉弧形段6、黄色荧光粉弧形段7以及高漫反射涂料弧形段8，绿色荧光粉弧形段6、黄色荧光粉弧形段7及高漫反射涂料弧形段8围合成一个圆环形状，固定装置4位于圆环中心处。绿色荧光粉弧形段6用来产生绿光，黄色荧光粉弧形段7用来产生黄光，高漫反射涂料弧形段8使蓝色激光发生漫反射。当入射激光照射在全反射式荧光轮装置上时，由于高反膜3的存在使得蓝色激光以及被激光激发的绿光及黄光被反射，被反射的光继续得到使用。而蓝色激光照射在高漫反射涂料弧形段8后发生漫反射，其发散角显著增大，且相干性下降，降低甚至消除干涉散斑的出现，且反射回来的蓝色激光可与被激光激发的荧光共光路设计。

高反膜3的材料以及高漫反射涂料弧形段8中高漫反射涂料与实施例1相同。

全反射式荧光轮装置的绿色荧光粉弧形段6、黄色荧光粉弧形段7及高漫反射涂料弧形段8可各具有一段，并周向相邻分布，如图8所示；也可各具有两段，且周向交错分布，如图9所示。

实施例4：

本实施例提供一种新型全反射式荧光轮装置，如图10所示，包括电机1、高导热基底转盘2、高反膜3、用于固定电机与转盘的固定装置4、受激发射红光的红色荧光粉弧形段5、受激发射绿光的绿色荧光粉弧形段6、受激发射黄光的黄色荧光粉弧形段7、高漫反射涂料弧形段8。

具体地，全反射式荧光轮装置的光源选取蓝色激光器，高导热基底转盘2表面附着的高反膜3用于反射蓝色激光以及被激光激发的荧光，高反膜3表面附有红色荧光粉弧形段5、绿色荧光粉弧形段6、黄色荧光粉弧形段7以及高漫反射涂料弧形段8，红色荧光粉弧形段5、绿色荧光粉弧形段6、黄色荧光粉弧形段7及高漫反射涂料弧形段8围合成一个圆环形状，固定装置4位于圆环中心处。红色荧光粉弧形段5用来产生红光、绿色荧光粉弧形段6用来产生绿光，黄色荧光粉弧形段7用来产生黄光，高漫反射涂料弧形段8使蓝色激光发生漫反射。当入射激光照射在全反射式荧光轮装置上时，由于高反膜3的存在使得蓝色激光以及被激光激发的红光、绿光及黄光被反射，被反射的光继续得到使用。而蓝色激光照射在高漫反射涂料弧形段8后发生漫反射，其发散角显著增大，且相干性下降，降低甚至消除干涉散斑的出现，且反射回来的蓝色激光可与被激光激发的荧光共光路设计。

高反膜3的材料以及高漫反射涂料弧形段8中高漫反射涂料与实施例1相同。

全反射式荧光轮装置的红色荧光粉弧形段5、绿色荧光粉弧形段6、黄色荧光粉弧形段7及高漫反射涂料弧形段8可各具有一段，并周向相邻分布，如图11所示；也可各具有两段，且周向交错分布，如图12所示。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。