CN210465979U - 一种一体式荧光轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种一体式荧光轮，包括基板、轮毂、散热结构，其中，所述基板与轮毂、散热结构三者为一体成型结构，三者的一体成型方式包括铣削、车削、冲压、热铸与注塑中的一种或多种；不同于传统的将基板与其他结构件组装而成的荧光轮，动平衡只在单部件设置，导致各部件组合体仍存在失衡问题，本申请的一体成型结构，可以解决每一部件的材料、制造差异及组装连接时的误差、缺陷引起的各部件组合后的荧光轮存在的失衡问题，降低不平衡导致的振动、噪音，获得高的动平衡提高荧光轮寿命，同时一体式的结构增加了基板的强度，保证了基板的平面度、同心度和圆度，有效改善了荧光轮旋转时基板偏摆和高温形变的现象，提高了荧光轮色光稳定性。

Description

一种一体式荧光轮

技术领域

本实用新型涉及发光投影领域，具体涉及一种荧光轮。

背景技术

目前投影设备中的荧光轮通常是将基板与其他部件如轮毂、扇叶通过焊接、胶结方式组装而成，由于基板和其他部件本身材料、结构和制造的原因及组装时的误差、焊接应力会带来荧光轮基板表面的不平整，进而引起质心偏移荧光轮旋转中心，导致荧光轮整体失衡，工作中产生热量、振动和噪音，影响马达使用寿命及投影显示设备寿命。

另一方面，目前荧光轮基板直径在40-120mm间，厚度约0.7-1mm，随着基板尺寸的增加，其平整度随之变差，对于直径100mm以上大尺寸基板，其平整度约在0.15-0.2mm，组装后的荧光轮旋转时基板有较大的偏摆，同时随着市场对荧光轮高亮度的要求，在高激光功率下温度高使得基板易发生高温形变且在高速旋转时易发生机械形变，出现更严重的偏摆，导致荧光轮工作噪音增大，且偏摆影响入色光斑大小，进而影响色光稳定性；可见传统组装式荧光轮基板高温形变和偏摆现象亟待改善。

如何解决单一部件的制造和组装带来的荧光轮整体失衡及传统拆分式荧光轮基板高温形变和偏摆问题，获得一种高精度荧光轮是急需解决的。

实用新型内容

本实用新型提供一种一体式荧光轮，不同于单一部件的制造和组装的荧光轮，本实用新型的荧光轮制造工艺简单、具有高的整体动平衡精度，且荧光轮基板高温形变和偏摆有效降低，工作精度高。

本实用新型的一体式荧光轮，包括基板、轮毂、散热结构，其中，所述基板与轮毂、散热结构三者为一体成型结构。

这里所述一体成型结构是基板、轮毂、散热结构整体成型获得，而不是传统的将分别加工的基板、轮毂、散热结构通过焊接、胶结或机械连接部件连接形成的结构，传统的将基板与其他结构件组装而成的荧光轮，动平衡只在单部件设置，导致各部件组合体仍存在失衡问题，且传统的组装式荧光轮基板强度不足产生形变，使得荧光轮旋转时基板存在较大的偏摆，影响荧光轮色光稳定性，本申请的一体成型结构，可以解决每一部件的材料、制造差异及组装连接时的误差、缺陷如焊接应力引起的各部件组合后的荧光轮存在的失衡问题，降低不平衡导致的振动、噪音，获得高的动平衡提高荧光轮寿命，同时一体成型结构提高了基板强度，有效改善了荧光轮旋转时基板存在的高温形变和偏摆现象。

这里，所述基板与轮毂、散热结构三者一体成型方式包括以下一种或多种成型方式：

(1)铣削、(2)车削、(3)冲压、(4)热铸、(5)注塑。

优选的，所述基板与轮毂、散热结构三者一体成型方式为铣削或铣削与车削；所述的散热结构成型于所述基板和/或轮毂的正面和/或背面；所述散热结构包括多个风叶；实验表明，铣削或铣削与车削一体成型工艺可以有效改善传统拆分式荧光轮基板存在的偏摆问题，且成型工艺相对简单，一体成型的结构带来了整体材料厚度的增加使得基板支撑强度得以提高，基板的平面度、圆度或同心度得以保证，降低了基板高温形变和旋转时的偏摆，偏摆值为0.06mm以下，提高了波长转换的稳定性和精度。

其中，所述风叶以基板中心环状阵列分布，用于形成空气流；所述基板为环形，所述基板通过轮毂联接至驱动结构。

进一步，所述基板为整圆或设有贯穿基板正、背面的通光口，其通光口为与基板中心同心的扇形结构，通光口的外径小于或等于基板直径，内径小于或等于轮毂外径，通光口的径向宽度大于或等于波长转换结构的径向宽度，以便蓝色激光通过此区；基板材质为金属或塑料基板，优选铝基板。

其中，所述波长转换结构呈环形或扇形，设于基板正面，与基板同心；需要说明的是，这里的基板正面是指荧光粉所在的一面；所述波长转换结构为单色或多色段的荧光粉片，其中心与基板中心同心平铺于基板正面成环状或扇状；所述轮毂的外径小于或等于波长转换结构内径。

综上所述，本实用新型的一体式荧光轮，通过基板与轮毂、散热结构三者一体成型，使荧光轮在高速旋转下，失衡最小化，动减振满足(G2.5-G6.3间)要求，从而减小振动问题并增加产品寿命，相比于传统的组装结构，可获得更好的整体动减振性，降低了单部件加工误差、组装误差带来的失衡；进一步，一体成型工艺提高了基板强度，可以获得较高的基板平面度、圆度和同心度，有效改善荧光轮在高速旋转时基板出现的高温形变和偏摆现象，进而提高了波长转换的稳定性和精度。

附图说明

图1是实施例一的荧光轮立体示意图；

图2是实施例一的荧光轮的背面示意图；

图3是实施例一的一体式荧光轮的基板与传统组装式荧光轮的基板的偏摆实验数据对比图；

图4是实施例二的荧光轮立体示意图；

图5是实施例三的荧光轮立体示意图；

图6是实施例三的荧光轮侧面剖视图；

图7是实施例四的荧光轮立体示意图；

图8是实施例四的荧光轮侧面剖视图；

其中：1、基板；2、轮毂；3、风叶；4、波长转换结构；5、玻璃。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示的一体式荧光轮，包括基板1，轮毂2，风叶3，波长转换结构4；基板1、轮毂2、风叶3为切削一体成型；基板1为铝基板。

基板1为整圆，轮毂高出基板平面设置，内径与基板内径相等，外径小于波长转换结构4内径；在铣车加工中心上通过车削或铣削完成基板1与轮毂2的成型。

风叶3通过铣削成型于基板1背面，这里的基板背面是基板上不设荧光粉的一面，风叶以基板1中心环状阵列，与空气大幅搅动产生的风实现加快扰流，以增强所述荧光轮与空气的对流换热能力。

波长转换结构4是荧光粉与胶水混合涂布于基板上形成的单色或多色段的荧光粉环形片，产生波长与入射激发光的波长不同的发射光，设于基板1正面，其中心与基板中心同心平铺于基板正面成环状。

驱动结构通过基板中心与轮毂2相连接以带动基板旋转。

针对相同尺寸的切削一体成型获得的荧光轮和组装式荧光轮分别进行了10次实验来分析基板的偏摆值，实验数据参见表1，表1给出了不同成型工艺的基板的偏摆数据，实验数据表明，一体成型工艺有效降低传统拆分式荧光轮基板存在的偏摆问题，传统拆分式荧光轮，厚度1mm、直径100mm的基板偏摆公差在0.15-0.2mm，而一体成型结构的基板偏摆公差为0.06mm以下。同时如图3所示给出了一体式荧光轮的基板与传统组装式荧光轮的基板的偏摆实验数据对比图。

表1

实施例二

如图4所示，该实施例与实施例一不同之处在于，风叶3铣削成型于轮毂2正面，这里的正面是指荧光粉所在的一侧，以轮毂2中心环状阵列，与空气大幅搅动产生的风实现加快扰流，以增强所述荧光轮与空气的对流换热能力。

实施例三

该实施例与实施例一不同之处在于，基板1、轮毂2、散热结构冲压一体成型，风叶3冲压成型于基板正面，如图5、6所示。

实施例四

如图7、8所示，该实施例与实施例三不同之处在于，基板1设有贯穿基板正、背面的通光口，通过铣削获得，其通光口为与基板中心同心的扇形结构，通光口的外径小于基板直径，内径小于轮毂外径，通光口的径向宽度大于波长转换结构4的径向宽度，通光孔内嵌入透明玻璃5，以便蓝色激光通过此区；轮毂2内径与基板内径相等，外径小于波长转换结构4内径。

其中波长转换结构4是荧光粉与胶水混合涂布于基板上形成的单色或多色段的荧光粉扇形片，产生波长与入射激发光的波长不同的发射光，设于基板1正面，其中心与基板中心同心平铺于基板正面成扇形；驱动结构通过基板中心套设于轮毂2相连接以带动转盘旋转。

实施例五

该实施例与实施例一不同之处在于，基板1，轮毂2、风叶3一体成型方式为热铸。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种一体式荧光轮，包括基板、轮毂、散热结构，其特征在于：所述基板与轮毂、散热结构三者为一体成型结构。

2.如权利要求1所述的荧光轮，其特征在于：所述基板与轮毂、散热结构三者一体成型方式包括以下一种或多种成型方式：

（1）铣削、（2）车削、（3）冲压、（4）热铸、（5）注塑。

3.如权利要求1或2所述的荧光轮，其特征在于：所述散热结构一体成型于所述基板和/或轮毂的正面和/或背面。

4.如权利要求3所述的荧光轮，其特征在于：所述散热结构包括多个风叶。

5.如权利要求4所述的荧光轮，其特征在于：所述风叶以基板中心环状阵列分布。

6.如权利要求1或5所述的荧光轮，其特征在于：所述基板为环形，所述基板通过轮毂联接至驱动结构。

7.如权利要求1所述的荧光轮，其特征在于：包括波长转换结构，所述波长转换结构呈环形或扇形，设于基板正面，与基板同心。

8.如权利要求7所述的荧光轮，其特征在于：所述波长转换结构为单色或多色段的荧光粉片，其中心与基板中心同心平铺于基板正面成环状或扇状。

9.如权利要求8所述的荧光轮，其特征在于：所述轮毂的外径小于或等于波长转换结构内径。

10.如权利要求1或2所述的荧光轮，其特征在于：所述基板为金属或塑料基板。

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