本實用新型屬于熒光式投影機領(lǐng)域，具體涉及一種分段熒光板式激光投影機。

背景技術(shù)：

投影機按照光源不同主要分為燈泡、LED和激光三種類型，其中激光投影機是目前最先進的投影技術(shù)，而熒光輪方式的激光投影機是性價比最高的機型。對于熒光光路，用部分藍(lán)色激光照射到熒光粉上，產(chǎn)生黃色和綠色波長的光，再經(jīng)過濾波產(chǎn)生紅光和綠光，與另一部分透射光路產(chǎn)生的藍(lán)色激光組成三基色的光，經(jīng)過對三基色的配比產(chǎn)生需要的顏色，生成需要的畫面，投射到幕布上。

大功率以及長時間的用激光照射熒光輪，會使熒光粉局部產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致熒光效率下降，這也是單個熒光輪難以做出高亮投影機的主要原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種分段熒光板式激光投影機，解決了現(xiàn)有技術(shù)中投影機熒光輪的熒光粉局部產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致熒光效率下降的問題。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種分段熒光板式激光投影機，包括激光發(fā)射器、分光片、準(zhǔn)直系統(tǒng)、聚焦透鏡、分段式熒光板，其中，分段式熒光板包括依次上下設(shè)置的黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍(lán)光透過區(qū)；分段式熒光板的下部設(shè)置水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌，電機驅(qū)動水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板做水平運動和垂直運動；激光發(fā)射器發(fā)出激光，透過分光片后，經(jīng)聚焦再準(zhǔn)直變?yōu)槠叫泄猓缓笸ㄟ^聚焦透鏡打在分段式熒光板上，分段式熒光板激發(fā)出黃色、綠色平行光，反向經(jīng)過聚焦透鏡后，再經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)進行準(zhǔn)直變?yōu)槠叫泄猓ㄟ^分光片反射至出光口。

分段式熒光板的另一面設(shè)置準(zhǔn)直透鏡組、全反射鏡組，激光透過分段式熒光板的藍(lán)光透過區(qū)后，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡組準(zhǔn)直后，再經(jīng)過全反射透鏡組反射至分光片，通過分光片后在出光口與黃色、綠色平行光混合為白色光。

全反射鏡組包括三個全反射鏡，分別為第一至第三全反射鏡，其中，第一反射鏡位于分段式熒光板的后端，鏡面與分段式熒光板呈45度角，第二反射鏡與第三反射鏡之間設(shè)置中繼準(zhǔn)直透鏡。

分光片與入射光方向呈45度角，且420～500nm波段鍍45度角增透膜，500nm～700nm波段鍍45度角全反射膜。

所述激光發(fā)射器為藍(lán)光激光器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型針對于熒光光路，而設(shè)計一種分段式的熒光板，此熒光板可以按照配光比例分配出熒光板區(qū)域黃色和綠色熒光粉的大小，并且熒光板還可以在電機的帶動下沿著XY方向快速的來回移動，入射光斑就會沿著XY方向?qū)⒄麄€熒光板全部掃描一遍，整個熒光板區(qū)域的熒光粉全部參與了熒光輻射。與傳統(tǒng)的熒光輪僅僅能在一個細(xì)小的環(huán)形區(qū)域參與熒光輻射相比，熒光粉面積大大增加，同時熒光粉表面的溫度也會大大降低，提高了熒光粉的穩(wěn)定性，并能提高入射激光的功率，從而提高投影機的亮度。

附圖說明

圖1為本實用新型分段式熒光板激光投影機的光路走向示意圖。

圖2為本實用新型分段式熒光板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型分段式熒光板激光投影機的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖中的標(biāo)識為：1-藍(lán)光激光器；2-分光片；3-第一準(zhǔn)直透鏡；4-第一聚焦透鏡；5-分段式熒光板；7-第二聚焦透鏡；8-第二準(zhǔn)直透鏡；9-第一全反射鏡；10-第二全反射鏡；11-中繼準(zhǔn)直透鏡；12-第三全反射鏡；13-Y位移電機；14-X位移電機；15-黃色熒光粉區(qū)；16-綠色熒光粉區(qū)；17-藍(lán)光全透過區(qū)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作過程作進一步說明。

一種分段熒光板式激光投影機，包括激光發(fā)射器、分光片、準(zhǔn)直系統(tǒng)、聚焦透鏡、分段式熒光板，其中，分段式熒光板包括依次上下設(shè)置的黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍(lán)光透過區(qū)；分段式熒光板的下部設(shè)置水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌，電機驅(qū)動水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板做水平運動和垂直運動；激光發(fā)射器發(fā)出激光，透過分光片后，經(jīng)聚焦再準(zhǔn)直變?yōu)槠叫泄?，然后通過聚焦透鏡打在分段式熒光板上，分段式熒光板激發(fā)出黃色、綠色平行光，反向經(jīng)過聚焦透鏡后，再經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)進行準(zhǔn)直變?yōu)槠叫泄?，通過分光片反射至出光口。

該分段熒光板式激光投影機的控制方法如下，將水平導(dǎo)軌定義為X軸方向，垂直導(dǎo)軌定義為Y軸方向，控制激光發(fā)射器啟動，發(fā)出藍(lán)色激光經(jīng)過處理后，激光光點對準(zhǔn)分段式熒光板的右上角；然后執(zhí)行如下步驟：

在分段式熒光板的一個運動周期內(nèi)，首先，控制垂直導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌帶動分段式熒光板運動，使激光光點呈連續(xù)S形軌跡從分段式熒光板的右上角移動至左下角；

然后，控制垂直導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌帶動分段式熒光板運動，使激光光點呈連續(xù)S形軌跡從分段式熒光板的左下角移動至右上角。

具體實施例，

如圖1、圖2、圖3所示，一種分段熒光板式激光投影機，包括藍(lán)光激光器1、分光片2、三個準(zhǔn)直透鏡、兩個聚焦透鏡、分段式熒光板5，三個準(zhǔn)直透鏡分別為第一準(zhǔn)直透鏡3、第二準(zhǔn)直透鏡8、中繼準(zhǔn)直透鏡11，兩個聚焦透鏡分別為第一聚焦透鏡4、第二聚焦透鏡7，其中，分段式熒光板5包括依次上下設(shè)置的黃色熒光粉區(qū)15、綠色熒光粉區(qū)16和藍(lán)光透過區(qū)17；分段式熒光板5的下部設(shè)置水平導(dǎo)軌以及與水平導(dǎo)軌連接的X位移電機14和垂直導(dǎo)軌以及與垂直導(dǎo)軌連接的Y位移電機13，X位移電機14驅(qū)動水平導(dǎo)軌帶動分段式熒光板做水平運動，Y位移電機13驅(qū)動垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板做垂直運動；藍(lán)光激光器1發(fā)出激光，透過分光片1后，經(jīng)第一準(zhǔn)直透鏡3變?yōu)槠叫泄?，然后通過第一聚焦透鏡4打在分段式熒光板5上，分段式熒光板5激發(fā)出黃色、綠色平行光，反向經(jīng)過第一聚焦透鏡4后，再經(jīng)過第一準(zhǔn)直透鏡3進行準(zhǔn)直變?yōu)槠叫泄猓ㄟ^分光片2反射至出光口。

分段式熒光板5的另一面設(shè)置第二聚焦透鏡7、第二準(zhǔn)直透鏡8，激光透過分段式熒光板5的藍(lán)光透過區(qū)17后，經(jīng)過第二聚焦透鏡7、第二準(zhǔn)直透鏡8后，再依次經(jīng)過第一反射透鏡9、第二全反射透鏡10、中繼準(zhǔn)直透鏡11、第三全反射透鏡12反射至分光片2，通過分光片2后在出光口與黃色、綠色平行光混合為白色光。

第一反射鏡的鏡面與分段式熒光板呈45度角。

分光片與入射光方向呈45度角，且420～500nm波段鍍45度角增透膜，500nm～700nm波段鍍45度角全反射膜。

該投影機的控制方法，包括如下步驟：

步驟1、控制垂直導(dǎo)軌電機驅(qū)動垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板向上運動，直至激光光點移動至分段式熒光板的下邊緣，控制垂直導(dǎo)軌電機停止；

步驟2、控制水平導(dǎo)軌電機驅(qū)動水平導(dǎo)軌帶動分段式熒光板沿X軸方向向左運動一個單元，控制水平導(dǎo)軌電機停止；

步驟3、控制垂直導(dǎo)軌電機驅(qū)動垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板向下運動，直至激光光點移動至分段式熒光板的上邊緣，控制垂直導(dǎo)軌電機停止；

步驟4、控制水平導(dǎo)軌電機驅(qū)動水平導(dǎo)軌帶動分段式熒光板沿X軸方向向左運動一個單元，控制水平導(dǎo)軌電機停止；

步驟5、循環(huán)執(zhí)行步驟1至步驟4直至激光光點移動至分段式熒光板的左下角，執(zhí)行步驟6；

步驟6、控制垂直導(dǎo)軌電機驅(qū)動垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板向下運動，直至激光光點移動至分段式熒光板的上邊緣，控制垂直導(dǎo)軌電機停止；

步驟7、控制水平導(dǎo)軌電機驅(qū)動水平導(dǎo)軌帶動分段式熒光板沿X軸方向向右運動一個單元，控制水平導(dǎo)軌電機停止；

步驟8、控制垂直導(dǎo)軌電機驅(qū)動垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板向上運動，直至激光光點移動至分段式熒光板的下邊緣，控制垂直導(dǎo)軌電機停止；

步驟9、控制垂直導(dǎo)軌電機驅(qū)動垂直導(dǎo)軌帶動分段式熒光板向下運動，直至激光光點移動至分段式熒光板的上邊緣，控制垂直導(dǎo)軌電機停止；

步驟10、循環(huán)執(zhí)行步驟6至步驟9，直至激光光點移動至分段式熒光板的右上角。

本實用新型的工作原理如下：

藍(lán)色激光透過分光片，經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)后，變?yōu)槠叫泄猓叫泄馔高^聚焦透鏡后，藍(lán)色激光束被聚焦為一個光斑，打在分段式熒光板上，分段式熒光板受激后反向輻射出黃光和綠光，黃光和綠光反向經(jīng)過聚焦系統(tǒng)后被第一次準(zhǔn)直，又透過準(zhǔn)直透鏡后被第二次準(zhǔn)直為平行光，熒光輻射出的黃色和綠色平行光反向45度射向分光片后，被垂直向上反射出去。

分段式熒光板：分段式熒光板分為黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍(lán)光透過區(qū)，電機可以做Y方向的往返運動，導(dǎo)軌可以做X方向的往返運動。在電機和導(dǎo)軌共同作用下，熒光板的整個表面都被藍(lán)色激光照射到。在熒光板做Y方向的運動時，藍(lán)色激光光斑依次掃過黃光熒光區(qū)、綠光熒光區(qū)和藍(lán)光投過區(qū)，產(chǎn)生的黃光和綠光分別被反射后準(zhǔn)直，透過的藍(lán)光也被準(zhǔn)直，入射的藍(lán)光經(jīng)過熒光板后依次產(chǎn)生黃光綠光并與透過的藍(lán)光混合產(chǎn)生白光。

藍(lán)光激光器發(fā)出455nm藍(lán)色激光，藍(lán)色激光透過分光片(分光片與入射光方向成45度角，且420500nm波段鍍45度角增透膜，500nm-700nm波段鍍45度角全反射膜)，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡后，變?yōu)槠叫泄?，平行光透過聚焦透鏡后，藍(lán)色激光束被聚焦為一個光斑，打在分段式熒光板上。分段式熒光板分為黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍(lán)光透過區(qū)，電機可以做Y方向的往返運動，導(dǎo)軌可以做X方向的往返運動。在電機和導(dǎo)軌共同作用下，熒光板的整個表面都被藍(lán)色激光照射到。在熒光板做Y方向的運動時，藍(lán)色激光光斑依次掃過黃光熒光區(qū)、綠光熒光區(qū)和藍(lán)光透過區(qū)，在射向黃光和綠光熒光區(qū)時，熒光出的黃光和綠光的發(fā)散角為070度，分別被反射并反向經(jīng)過聚焦透鏡，被第一次準(zhǔn)直，以一定發(fā)散角度向前傳播，反向射向準(zhǔn)直透鏡后被第二次準(zhǔn)直，黃光和綠光經(jīng)過兩次準(zhǔn)直后變成平行光。黃綠平行光以45度角射向分光片，被全反射沿著Y方向出射。透過的藍(lán)光經(jīng)過準(zhǔn)直透明組后，被準(zhǔn)直為平行光，平行光以45度角分別射向全反射鏡，出射方向變?yōu)閄負(fù)方向傳播，經(jīng)過中繼準(zhǔn)直透鏡對并行度做修正后，射向全反射鏡，出射方向偏轉(zhuǎn)90度，沿著Y正方向傳播，以45度角全透過分光片后，與黃光和綠光會和，生成混合白光。

本實用新型各部件的規(guī)格、功能及作用如下：

藍(lán)光激光器：波長455nm。

分光片：45度入射的藍(lán)色激光可以全透過，黃色和綠色激光被全反射。

準(zhǔn)直透鏡：將反向入射的平行光整形為一定大小的光斑，將正向入射的發(fā)散光整形為平行光。

聚焦透鏡：將正向入射的平行光整形為一定大小的光斑，將反射入射的發(fā)散光整形為平行光。

分段式熒光板：通過電機XY方向的調(diào)節(jié)，使整個熒光板上的熒光粉都參與熒光輻射，大大增加了熒光粉面積；分段式熒光板分為黃色熒光粉區(qū)15、綠色熒光粉區(qū)16和藍(lán)光透過區(qū)17，能依次熒光出黃光和綠光并透過藍(lán)光。

全反射鏡：420-500nm波段鍍45度角全反射膜，將45度入射的藍(lán)光偏轉(zhuǎn)90度出射。

Y位移電機：使熒光板沿Y方向移動。

X位移電機：使沿Y位移電機及熒光板沿著X方向移動。

黃色熒光粉區(qū)：入射455nm的激光熒光產(chǎn)生黃色光。

綠色熒光粉區(qū)：入射455nm的激光熒光產(chǎn)生綠色光。

藍(lán)色光全透過區(qū)：鍍了455nm波長光全部透過。