本發(fā)明涉及熒光輪及投影儀。

背景技術(shù)：

在各式各樣的光源中，熒光光源能夠通過提高照射熒光物的激發(fā)光的能量密度或者增大激發(fā)光的輸出，來獲得高密度的發(fā)光。在投影顯示產(chǎn)品中，也應(yīng)用了熒光發(fā)光。

在現(xiàn)有技術(shù)中，投影顯示產(chǎn)品會容易出現(xiàn)“拖影”現(xiàn)象?！巴嫌啊爆F(xiàn)象主要由兩種原因引起：第一種原因是液晶的響應(yīng)有一定的時間，從上一幅圖像轉(zhuǎn)換到下一幅圖像的時候會有液晶分子的中間態(tài)存在，這個中間態(tài)會造成圖像的模糊；第二種原因是人眼有視覺殘留效應(yīng)，圖像在人眼的視網(wǎng)膜上殘留的時間為10-12ms，這樣第一和第二幅圖像就會產(chǎn)生重疊，從而造成圖像的模糊。

如果采用響應(yīng)速度較快的DMD芯片，會改善由于像素響應(yīng)時間而引起的“拖影”現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是由于人眼視覺殘留而造成的“拖影”現(xiàn)象仍然存在。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種熒光輪以及投影儀，能夠解決動態(tài)畫面出現(xiàn)的畫面重疊的“拖影”現(xiàn)象。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種熒光輪。

本發(fā)明的第一方面提供了一種熒光輪。所述熒光輪包括基板，其中，所述熒光輪還包括：光轉(zhuǎn)換部、光透射部和光吸收部，其中，所述光轉(zhuǎn)換部、所述光透射部和所述光吸收部被設(shè)置在所述基板的一側(cè)上且沿著所述基板的周向排列，其中，所述光轉(zhuǎn)換部發(fā)出的光能從所述基板的所述一側(cè)射出。

在一個實施例中，所述光轉(zhuǎn)換部的面積大于所述光透射部的面積，所述光透射部的面積大于所述光吸收部的面積。

在一個實施例中，所述光轉(zhuǎn)換部具有發(fā)出黃色光的熒光物。

在一個實施例中，所述光轉(zhuǎn)換部包括下列材料的至少一種：硅酸鹽、鋁酸鹽、氮氧化物、氮化物、鎢酸鹽、鉬酸鹽、硫氧化物。

本發(fā)明的又一個目的在于提供一種投影儀。

本發(fā)明的第二方面提供了一種投影儀。所述投影儀包括光源，其中，所述投影儀還包括：

如上所述的熒光輪；

具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面的二向色鏡，所述二向色鏡將來自所述光源的在所述第一表面處入射的光反射到所述熒光輪，其中，通過所述熒光輪的所述光轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的光經(jīng)由所述第一表面而透射穿過所述二向色鏡并從所述第二表面射出；

光引導(dǎo)單元，將透射通過所述熒光輪的所述光透射部的光引導(dǎo)到所述二向色鏡的所述第二表面，其中，由所述光引導(dǎo)單元引導(dǎo)的光進而被所述二向色鏡反射而離開所述第二表面；

光調(diào)制單元，用于接收和調(diào)制來自所述二向色鏡的所述第二表面的光；

圖像生成單元，用于將經(jīng)過所述光調(diào)制單元調(diào)制的光生成圖像；

光投射單元，用于投射所述圖像。

在一個實施例中，所述光調(diào)制裝置包括濾色單元，所述濾色單元將光調(diào)制成具有期望顏色。

在一個實施例中，所述濾色單元包括濾色輪，所述濾色輪具有第一濾光區(qū)、第二濾光區(qū)和保持區(qū)，并且其中，

所述第一濾光區(qū)將光調(diào)制成具有第一顏色；

所述第二濾光區(qū)將光調(diào)制成具有第二顏色；

所述保持區(qū)保持光的顏色不變。

在一個實施例中，所述光源發(fā)出的光為藍色光；

所述第一顏色為紅色；

所述第二顏色為綠色；

所述保持區(qū)為透明區(qū)。

在一個實施例中，所述第一濾光區(qū)的面積和所述第二濾光區(qū)的面積的比值小于1，所述第一濾光區(qū)的面積和所述保持區(qū)的面積的比值小于1。

在一個實施例中，所述第二濾光區(qū)的面積和所述保持區(qū)的面積的比值等于1。

在一個實施例中，所述光調(diào)制單元還包括勻光單元，所述勻光單元用于將通過所述勻光單元的光調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強度均勻的光。

在一個實施例中，所述勻光單元包括蜂窩透鏡或勻光棒。

在一個實施例中，所述圖像生成單元包括數(shù)字微鏡芯片。

本發(fā)明的實施例提供的熒光輪和投影儀，通過將熒光輪配置為其所述光轉(zhuǎn)換部、所述光透射部和所述光吸收部被設(shè)置在所述基板的一側(cè)上且沿著所述基板的周向排列，其中，所述光轉(zhuǎn)換部發(fā)出的光能從所述基板的所述一側(cè)射出，提供了新型的“插黑”方案，可以在兩幀的畫面之間插入一個黑畫面，能夠避免了人眼視覺殘留所造成的兩幅畫面出現(xiàn)重疊的“拖影”現(xiàn)象。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例的附圖進行簡要說明，應(yīng)當(dāng)知道，以下描述的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實施例，而非對本發(fā)明的限制，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的熒光輪的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施例的熒光輪的俯視圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影儀的示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施例的濾色輪的示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影儀的光路示意圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示過程的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將接合附圖，對本發(fā)明的實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，也都屬于本發(fā)明保護的范圍。

當(dāng)介紹本發(fā)明的元素及其實施例時，冠詞“一”、“一個”、“該”和“所述”旨在表示存在一個或者多個要素。用語“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。

出于下文表面描述的目的，如其在附圖中被標(biāo)定方向那樣，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”“垂直”、“水平”、“頂”、“底”及其派生詞應(yīng)涉及發(fā)明。術(shù)語“上覆”、“在……頂上”、“定位在……上”或者“定位在……頂上”意味著諸如第一結(jié)構(gòu)的第一要素存在于諸如第二結(jié)構(gòu)的第二要素上，其中，在第一要素和第二要素之間可存在諸如界面結(jié)構(gòu)的中間要素。術(shù)語“接觸”意味著連接諸如第一結(jié)構(gòu)的第一要素和諸如第二結(jié)構(gòu)的第二要素，而在兩個要素的界面處可以有或者沒有其它要素。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的熒光輪的示意圖。如圖1所示，熒光輪包括基板1、光轉(zhuǎn)換部2、光透射部3和光吸收部4。從圖1可以看出，光轉(zhuǎn)換部2、光透射部3和光吸收部4被設(shè)置在基板1的一側(cè)上且沿著基板的周向而排列?？梢岳斫獾氖牵廪D(zhuǎn)換部發(fā)出的熒光能從基板的設(shè)置有熒光部的一側(cè)射出。

基板可以為任何恰當(dāng)?shù)牟牧?。例如，可以采用鋁材料來制作基板。這里的術(shù)語“熒光輪”，并非將熒光輪的形狀僅僅限制于圓形，也包括其它合適的形狀。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施例的熒光輪的俯視圖。在一個實施例中，光轉(zhuǎn)換部的面積大于光透射部的面積，光透射部的面積大于光吸收部的面積。例如，光轉(zhuǎn)換部2、光透射部3和光吸收部4的面積比可以為1.5:1:0.5。然而，轉(zhuǎn)換部、光投射部和光吸收部的面積比并非限制于上述情況，也可以根據(jù)實際需要來設(shè)置光轉(zhuǎn)換部、光投射部和光吸收部的面積比。在一個實施例中，光轉(zhuǎn)換部具有發(fā)出黃色光的熒光物。在這種情況下，熒光輪的光轉(zhuǎn)換部能夠發(fā)出黃色的光。發(fā)出黃色光的熒光物可以包括但不限制于：釔鋁石榴石(YAG，化學(xué)式為Y₃Al₅O₁₂)。

光轉(zhuǎn)換部受激發(fā)出的光顏色不限制于黃色，也可以包括其它期望的顏色。在一個實施例中，光轉(zhuǎn)換部包括下列材料的至少一種：硅酸鹽、鋁酸鹽、氮氧化物、氮化物、鎢酸鹽、鉬酸鹽、硫氧化物。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影儀的示意圖。如圖3所示，投影儀包括熒光輪10、二向色鏡20、光引導(dǎo)單元30、光調(diào)制單元40、圖像生成單元50和光投射單元60。熒光輪10為如上所述的熒光輪。二向色鏡20具有第一表面S1和與第一表面S1相對的第二表面S2。該二向色鏡20將來自光源的在第一表面S1處入射的光反射到熒光輪10，其中，通過熒光輪10的光轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的光經(jīng)由第一表面S1而透射穿過二向色鏡20并從第二表面S2射出。光引導(dǎo)單元30將透射通過熒光輪10的光透射部的光引導(dǎo)到二向色鏡20的第二表面S2，其中，由光引導(dǎo)單元引導(dǎo)的光進而被二向色鏡20反射而離開第二表面S2。光調(diào)制單元40用于接收和調(diào)制來自二向色鏡20的第二表面S2的光。圖像生成單元50用于將經(jīng)過光調(diào)制單元40調(diào)制的光生成圖像。光投射單元60用于投射圖像生成單元所生成的圖像。

在一個實施例中，光調(diào)制單元可以包括濾色單元，該濾色單元將經(jīng)過所述濾色單元的光調(diào)制成具有期望顏色的光。濾色單元可以為濾色輪。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施例的濾色輪的示意圖。如圖4所示，濾色輪具有第一濾光區(qū)A1、第二濾光區(qū)A2和保持區(qū)A3。第一濾光區(qū)A1將經(jīng)過第一濾光區(qū)A1的光調(diào)制成具有的第一顏色的光；第二濾光區(qū)A2將經(jīng)過所述第二濾光區(qū)A2的光調(diào)制成具有第二顏色的光；保持區(qū)A3將經(jīng)過保持區(qū)A3的光的顏色保持不變。

濾色輪的第一濾光區(qū)A1和第二濾光區(qū)A2與熒光輪的光轉(zhuǎn)換部相對應(yīng)。濾色輪的保持區(qū)A3與熒光輪的光透射部和光吸收部相對應(yīng)。

在一個實施例中，投影儀的光源發(fā)出的光為藍色光。在這種情況下，第一顏色可以為紅色，第二顏色可以為綠色。例如，可以將第一濾光區(qū)A1設(shè)置為紅色濾光區(qū)，將第二濾光區(qū)A2設(shè)置為綠色濾光區(qū)。

可以根據(jù)顯示紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像的各個時間，以及根據(jù)尋址時間和像素響應(yīng)時間來設(shè)置熒光輪的各個區(qū)域的面積比例和濾色輪的各個區(qū)域的面積比例。在一個實施例中，可以將濾色輪設(shè)置為第一濾光區(qū)的面積和第二濾光區(qū)的面積的比值小于1，第一濾光區(qū)的面積和保持區(qū)的面積的比值小于1。進一步地，可以將濾色輪設(shè)置為第二濾光區(qū)的面積和保持區(qū)的面積的比值等于1。

光調(diào)制單元也可以包括勻光單元。該勻光單元用于將通過所述勻光單元的光調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強度均勻的光。勻光單元可以包括蜂窩透鏡或勻光棒。

圖像生成單元的實例包括但不限制于數(shù)字微鏡(DMD，Digital Micromirror Device)芯片。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影儀的光路示意圖。在圖5所示的實施例中，以如下結(jié)構(gòu)為示例：光引導(dǎo)單元包括反射鏡301、反射鏡302和反射鏡303這三面反射鏡，光調(diào)制單元包括勻光單元401、濾色輪402。圖像生成單元包括數(shù)字微鏡(DMD)芯片501，光投射單元60包括投射鏡頭601。如圖5所示，投影儀包括熒光輪10、二向色鏡20、反射鏡301、反射鏡302、反射鏡303、勻光單元401、濾色輪402、DMD芯片501和投射鏡頭601。

以光源發(fā)出的光為藍光做示例，對圖5所示出的光路進行說明。從光源發(fā)出的藍色光入射到二向色鏡20的第一表面S1上。二向色鏡20具有對藍光能夠高反射且對黃光能夠高透射的性質(zhì)。從而，二向色鏡20能夠?qū)⒃诙蛏R的第一表面S1處入射的來自光源的藍光反射到熒光輪。

(1)光路1

當(dāng)將熒光輪轉(zhuǎn)到光轉(zhuǎn)換部時(對應(yīng)的時間段為第一時間段t1和第二時間段t2)，即，從二向色鏡20反射的藍光入射到熒光輪的光轉(zhuǎn)換部時，熒光輪的光轉(zhuǎn)換部將入射的藍光轉(zhuǎn)換成黃光并且從熒光輪的設(shè)置有光轉(zhuǎn)換部的一側(cè)射出(見圖5中的L1)。由于二向色鏡對黃光具有高透射性，從熒光輪射出的黃光(L1)入射到二向色鏡20的第一表面S1，然后經(jīng)由第一表面而透射穿過二向色鏡20。

被二向色鏡20所透射的黃光從二向色鏡20的第二表面S2射出，然后經(jīng)過勻光單元401以被調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強度均勻的光。來自勻光單元401的光入射到濾色輪402上。

當(dāng)濾色輪被轉(zhuǎn)到諸如紅色濾光區(qū)的第一濾光區(qū)A1時，來自勻光單元401的光經(jīng)過第一濾光區(qū)而被調(diào)制成紅光。經(jīng)過濾色輪的第一濾光區(qū)調(diào)制所生成的紅光入射到DMD芯片上，從而形成紅色圖像(對應(yīng)的時間段為第一時間段t1)。

當(dāng)濾色輪被轉(zhuǎn)到諸如綠色濾光區(qū)的第二濾光區(qū)A2時，來自勻光單元401的光經(jīng)過第二濾光區(qū)而被調(diào)制成綠光。經(jīng)過濾色輪的第二濾光區(qū)調(diào)制所生成的綠光入射到DMD芯片上，從而形成綠色圖像(對應(yīng)的時間段為第二時間段t2)。

DMD芯片將生成的圖像傳送到投射鏡頭601。投射鏡頭601將圖像投射到屏幕上。

(2)光路2

當(dāng)將熒光輪轉(zhuǎn)到光透射部時(對應(yīng)的時間段為第三時間段t3)，即，從二向色鏡20反射的藍光入射到熒光輪的光透射部時，熒光輪的光透射部透射來自二向色鏡的藍光。被熒光輪的光透射部所透射的藍光經(jīng)由反射鏡301、反射鏡302和反射鏡303而入射到二向色鏡20的第二表面S2上(見圖5中的L2)。

來自反射鏡303的藍光進而被二向色鏡20反射而離開二向色鏡的第二表面S2。被二向色鏡20反射的藍光經(jīng)過勻光單元401以被調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強度均勻的光。來自勻光單元401的光入射到濾色輪402上。

此時，濾色輪402被轉(zhuǎn)到保持區(qū)A3(透明區(qū))，來自勻光單元401的藍光經(jīng)過濾色輪402后仍然為藍光。經(jīng)過濾色輪的保持區(qū)的藍光入射到DMD芯片上，從而形成藍色圖像(對應(yīng)的時間段為第三時間段t3)。

在第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3分別形成了紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像，從而完成了一副畫面的顯示。第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3的總時間可以小于100ms。

(3)光路3

當(dāng)將熒光輪轉(zhuǎn)到光吸收部時(對應(yīng)的時間段為第四時間段t4)，即，從二向色鏡20反射的藍光入射到熒光輪的光吸收部時，熒光輪的光吸收部將入射的藍光吸收，從而沒有光從熒光輪反射或透射。于是，也沒有光入射到DMD芯片501上。此時，DMD芯片形成黑色圖像。形成黑色圖像的時間段t4可以對應(yīng)于像素響應(yīng)時間t_r。

二向色鏡的分色層可以位于二向色鏡的第一表面S1和第二表面S2之間的任何位置，本發(fā)明在此不做限制。

圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示過程的示意圖。在圖6中，t_r表示DMD芯片的像素響應(yīng)時間，t_a表示DMD芯片的尋址時間。如圖6所示，在第一時間段t1，諸如DMD芯片的圖像生成單元被紅光照射顯示紅色圖像；在第二時間段t2，諸如DMD芯片的圖像生成單元被綠光照射顯示綠色圖像；在第三時間段t3，諸如DMD芯片的圖像生成單元被藍光照射顯示藍色圖像。在第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3分別形成的紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像能夠形成一幅完整的畫面。從圖6可以看出，第四時間段t4期間，諸如DMD芯片的圖像生成單元能夠顯示黑色圖像，從而能夠在顯示兩幅畫面之間插入了一個黑色圖像。由于前一副畫面在人眼中形成的視覺殘留會被黑色圖像“切斷”，因此，前一副畫面不會與后一副畫面產(chǎn)生重疊，從而避免了“拖影”現(xiàn)象，不會造成畫面模糊的問題。

需要說明，在一個畫面中，紅色圖像、綠色圖像、藍色圖像的先后顯示順序僅僅為示例性的，并非限制于如圖6所示的顯示順序。同樣地，在藍色圖像與紅色圖像之間進行“插黑”也為示例性的。

已經(jīng)描述了某特定實施例，這些實施例僅通過舉例的方式展現(xiàn)，而且不旨在限制本發(fā)明的范圍。事實上，本文所描述的新穎實施例可以以各種其它形式來實施；此外，可在不脫離本發(fā)明的精神下，做出以本文所描述的實施例的形式的各種省略、替代和改變。所附權(quán)利要求以及它們的等價物旨在覆蓋落在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)的此類形式或者修改。