本實用新型屬于熒光式投影機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種雙色激光熒光輪式投影機(jī)。

背景技術(shù)：

投影機(jī)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(jī)是目前最先進(jìn)的投影技術(shù)，而熒光輪方式的激光投影機(jī)是性價比最高的機(jī)型。對于傳統(tǒng)的熒光光路，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。

傳統(tǒng)的藍(lán)色激光激發(fā)熒光粉的方案，由于熒光粉材料本身的局限性，熒光光譜的波長大部分集中在500-600nm之間，只有很少的光波長在600nm以上，經(jīng)過濾光片后篩選出的紅光的占比就非常少，投影出的畫面的紅色表現(xiàn)并不好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種雙色激光熒光輪式投影機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中造成投影畫面紅色表現(xiàn)不好的問題。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種雙色激光熒光輪式投影機(jī)，包括兩個激光發(fā)射器和熒光輪，兩個激光發(fā)射器發(fā)出激光照射在熒光輪上形成的光點(diǎn)重合，熒光輪勻速旋轉(zhuǎn)，兩個激光發(fā)射器交替工作，熒光輪激發(fā)出黃色熒光、綠色熒光，與全部透過熒光輪的藍(lán)色激光在出光口進(jìn)行合束，混合為白色光。

激光發(fā)射器與熒光輪之間設(shè)置兩個分光片、一個聚焦透鏡、一個準(zhǔn)直透鏡，其中，一個激光發(fā)射器發(fā)出的激光直接通過分光片、聚焦透鏡、準(zhǔn)直透鏡后到達(dá)熒光輪，另一個激光發(fā)射器發(fā)出的激光經(jīng)全反射鏡反射至第一個分光片的背面再反射至第二個分光片，再依次通過聚焦透鏡和準(zhǔn)直透鏡后到達(dá)熒光輪，激光打在熒光輪上激發(fā)出的黃色、綠色熒光反向通過準(zhǔn)直透鏡、聚焦透鏡到達(dá)第二個分光片，經(jīng)第二個分光片背面全反射至出光口；藍(lán)色激光全部透過熒光輪后，繼續(xù)通過下一級準(zhǔn)直透鏡、聚焦透鏡，然后再經(jīng)過三個全反射鏡反射后通過第二個分光片到達(dá)出光口，與黃色、綠色熒光進(jìn)行合束，混合為白色光。

所述熒光輪包括圓形散熱基板及設(shè)置于散熱基板邊緣的圓環(huán)形熒光區(qū)，所述熒光區(qū)包括藍(lán)光透射區(qū)、紅光透射區(qū)和綠光熒光區(qū)。

紅光透射區(qū)與綠光熒光區(qū)之間，以及紅光透射區(qū)與藍(lán)光透射區(qū)之間均設(shè)置信號發(fā)射裝置，熒光輪旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)激光光點(diǎn)經(jīng)過該信號發(fā)射裝置時發(fā)出激光發(fā)射器的控制信號。

分光片與入射光方向呈45度角，且鍍有黃色、綠色光全反射膜。

兩個激光發(fā)射器分別為藍(lán)光激光器和紅光激光器。

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紅色色彩飽和度不好這一缺陷，在藍(lán)光激光器激發(fā)熒光粉光路的基礎(chǔ)上加入紅光激光器。而熒光輪按照角度配比分為三個區(qū)，分別為藍(lán)光和紅光透射區(qū)和綠光熒光區(qū)。激光電源在一個周期內(nèi)按照一定的占空比，依次分別給藍(lán)光激光器和紅光激光器提供驅(qū)動電流，紅光全部透過熒光輪，而藍(lán)色激光則部分透過熒光輪，另一部分打到熒光粉上熒光產(chǎn)生寬光譜綠光。透過的藍(lán)光和紅光被透鏡組準(zhǔn)直為平行光，而熒光的寬光譜寬角度綠光同樣被透鏡組收集并整形為一定光斑大小的平行光，經(jīng)過分光片后，三色光實現(xiàn)合束，并射入投影鏡頭的微棱鏡系統(tǒng)，配色出畫面成像在投影幕布上，增加的紅光激光器使圖像的紅色的對比度和色彩飽和度更高。

附圖說明

圖1為本實用新型投影機(jī)的光路走向示意圖。

圖2為本實用新型熒光輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型激光投影機(jī)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-第二分光片；3-第一聚焦透鏡；4-第一準(zhǔn)直透鏡；5-熒光輪；6-電機(jī)；7-第二準(zhǔn)直透鏡；8-第二聚焦透鏡；9-第一全反射鏡；10-第二全反射鏡；11-第三準(zhǔn)直透鏡；12-第三全反射鏡；13-紅光透射區(qū)；14-藍(lán)光透射區(qū)；15-綠光熒光區(qū)；16-第四全反射鏡；17-第一分光片；18-紅色激光器。

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(jìn)一步說明。

一種雙色激光熒光輪式投影機(jī)，包括兩個激光發(fā)射器和熒光輪，兩個激光發(fā)射器發(fā)出激光照射在熒光輪上形成的光點(diǎn)重合，熒光輪勻速旋轉(zhuǎn)，兩個激光發(fā)射器交替工作，熒光輪激發(fā)出黃色熒光、綠色熒光，與全部透過熒光輪的藍(lán)色激光在出光口進(jìn)行合束，混合為白色光。

該雙色激光熒光輪式投影機(jī)的控制方法為，在熒光輪的一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，包括如下步驟：

首先，調(diào)節(jié)兩個激光發(fā)射器發(fā)出的激光光點(diǎn)重合在熒光輪的熒光區(qū)域；

其次，控制熒光輪勻速旋轉(zhuǎn)，并實時獲取激光光點(diǎn)經(jīng)過的熒光區(qū)域信息；

然后，等待激光光點(diǎn)經(jīng)過信號發(fā)射裝置，觸發(fā)該裝置發(fā)出發(fā)射信號；

最后，接收到發(fā)射信號后，根據(jù)激光光點(diǎn)經(jīng)過發(fā)射裝置前一時刻和后一時刻的順序，循環(huán)發(fā)出兩個激光發(fā)射器的控制信號。

具體實施例一，

如圖1、圖2、圖3所示，

一種雙色激光熒光輪式投影機(jī)，包括兩個激光發(fā)射器、兩個分光片、三個準(zhǔn)直透鏡、兩個聚焦透鏡、四個全反射鏡、熒光輪5，兩個激光發(fā)射器分別為藍(lán)光激光器1和紅光激光器18，兩個分光片分別為第一、第二分光片，三個準(zhǔn)直透鏡分別為第一至第三準(zhǔn)直透鏡，兩個聚焦透鏡分別為第一、第二聚焦透鏡，四個全反射鏡分別為第一至第四全反射鏡，藍(lán)色激光器1與熒光輪5之間設(shè)置依次設(shè)置第一分光片17、第二分光片2、第一聚焦透鏡3、第一準(zhǔn)直透鏡4，藍(lán)光激光器1發(fā)出的激光直接通過第一分光片17、第二分光片2、第一聚焦透鏡3、第一準(zhǔn)直透鏡4后到達(dá)熒光輪5，紅光激光器18發(fā)出的激光經(jīng)過第四全反射鏡16反射至第一分光片17的背面進(jìn)行全反射后，然后，依次經(jīng)過第二分光片2、第一聚焦透鏡3、第一準(zhǔn)直透鏡4后到達(dá)熒光輪5，藍(lán)光激光器1和紅光激光器18在熒光輪5上產(chǎn)生的激光光點(diǎn)重合，電機(jī)6帶動熒光輪5勻速旋轉(zhuǎn)，激光打在熒光輪5上激發(fā)出的黃色、綠色熒光反向通過準(zhǔn)直透鏡、聚焦透鏡到達(dá)第二個分光片2，經(jīng)第二個分光片2背面全反射至出光口；藍(lán)色激光全部透過熒光輪后，繼續(xù)依次經(jīng)第二準(zhǔn)直透鏡7、第二聚焦透鏡8、第一全反射鏡9、第二全反射鏡10、第三準(zhǔn)直透鏡11、第三全反射鏡12到達(dá)第二分光片2，穿過第二分光片2后到達(dá)出光口，與黃色、綠色熒光進(jìn)行合束，混合為白色光。

兩個激光發(fā)射器發(fā)出激光照射在熒光輪上形成的光點(diǎn)重合，熒光輪勻速旋轉(zhuǎn)，兩個激光發(fā)射器交替工作，熒光輪激發(fā)出黃色熒光、綠色熒光，與全部透過熒光輪的藍(lán)色激光在出光口進(jìn)行合束，混合為白色光。1-藍(lán)光激光器；2-第二分光片；3-第一聚焦透鏡；4-第一準(zhǔn)直透鏡；5-熒光輪；6-電機(jī)；7-第二準(zhǔn)直透鏡；8-第二聚焦透鏡；9-第一全反射鏡；10-第二全反射鏡；11-第三準(zhǔn)直透鏡；12-第三全反射鏡；13-紅光透射區(qū)；14-藍(lán)光透射區(qū)；15-綠光熒光區(qū)；16-第四全反射鏡；17-第一分光片；18-紅色激光器。

所述熒光輪5包括圓形散熱基板及設(shè)置于散熱基板邊緣的圓環(huán)形熒光區(qū)，所述熒光區(qū)包括藍(lán)光透射區(qū)14、紅光透射區(qū)13和綠光熒光區(qū)15。

紅光透射區(qū)13與綠光熒光區(qū)15之間，以及紅光透射區(qū)13與藍(lán)光透射區(qū)14之間均設(shè)置信號發(fā)射裝置，熒光輪5旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)激光光點(diǎn)經(jīng)過該信號發(fā)射裝置時發(fā)出激光發(fā)射器的控制信號。

分光片與入射光方向呈45度角，且鍍有黃色、綠色光全反射膜。

具體實施例二，

一種雙色激光熒光輪式投影機(jī)的控制方法，在熒光輪的一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，包括如下步驟：

步驟1、調(diào)節(jié)兩個激光發(fā)射器發(fā)出的激光光點(diǎn)重合在熒光輪的熒光區(qū)域；

步驟2、控制熒光輪勻速旋轉(zhuǎn)，并實時獲取激光光點(diǎn)經(jīng)過的熒光區(qū)域信息；

步驟3、等待激光光點(diǎn)經(jīng)過信號發(fā)射裝置，觸發(fā)該裝置發(fā)出發(fā)射信號；

步驟4、接收到發(fā)射信號后，根據(jù)激光光點(diǎn)經(jīng)過發(fā)射裝置前一時刻和后一時刻的順序，循環(huán)發(fā)出兩個激光發(fā)射器的控制信號；

兩個激光發(fā)射器的控制信號根據(jù)如下規(guī)則發(fā)出：

判斷激光光點(diǎn)經(jīng)過信號發(fā)射裝置的前一時刻和后一時刻經(jīng)過的熒光區(qū)域，

如果前一時刻為紅光透射區(qū)，后一時刻為綠光熒光區(qū)，則發(fā)出紅色激光器停止、藍(lán)色激光器開啟的信號；

如果前一時刻為藍(lán)光透射區(qū)，后一時刻為紅光透射區(qū)，則發(fā)出紅色激光器開啟、藍(lán)色激光器停止的信號；

如果前一時刻為紅光透射區(qū)，后一時刻為藍(lán)光透射區(qū)，則發(fā)出紅色激光器停止、藍(lán)色激光器開啟的信號；

如果前一時刻為綠光熒光區(qū)，后一時刻為紅光透射區(qū)，則發(fā)出紅色激光器開啟、藍(lán)色激光器停止的信號。

本實用新型的工作原理如下：

激光電源在一個周期內(nèi)按照一定的占空比，依次分別給藍(lán)光激光器和紅光激光器提供驅(qū)動電流并出光，藍(lán)色和紅色激光透過分光片，經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)后，變?yōu)槠叫泄?，平行光透過聚焦透鏡后，藍(lán)色和紅色激光束被聚焦為一個光斑，打在熒光輪上，而熒光輪按照角度配比分為三個區(qū)，分別為藍(lán)光、紅光透射區(qū)和綠光熒光區(qū)。熒光輪在電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，當(dāng)紅光出射時，打到熒光輪的區(qū)域為紅光透射區(qū)，當(dāng)藍(lán)光出射時，打到熒光輪上的區(qū)域為藍(lán)光透射區(qū)和綠光熒光粉區(qū)，部分藍(lán)光透過熒光輪，部分藍(lán)光熒光出綠光。而熒光的寬光譜綠光被熒光輪反射出去，反方向透過聚焦透鏡組，反方向通過聚焦透鏡的寬光譜寬發(fā)散角綠光被整形為一定光斑大小的平行光。

如圖2所示，熒光輪包括：紅光透射區(qū)，入射的紅色激光全部透射過去；藍(lán)光透射區(qū)，入射的藍(lán)色激光全部透射過去；綠光熒光區(qū)，入射的藍(lán)色激光在此區(qū)域內(nèi)熒光出寬光譜綠色，且綠光的出射方向呈朗伯體分布。

激光電源在一個周期內(nèi)按照一定的占空比，依次分別給藍(lán)光激光器和紅光激光器提供驅(qū)動電流并出光，紅色激光45度角射向反射鏡被偏轉(zhuǎn)90度出射，45度角經(jīng)過第一分光片后，被第一分光片偏轉(zhuǎn)90度，向右前方出射。藍(lán)色激光射向第一分光片后與紅光激光匯合，匯合后的紅光和藍(lán)光透過第二分光片，經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)后，變?yōu)槠叫泄?，平行光透過聚焦透鏡后，藍(lán)色和紅色激光束被聚焦為一個光斑，打在熒光輪上，而熒光輪按照角度配比分為三個區(qū)，分別為藍(lán)光、紅光透射區(qū)和綠光熒光區(qū)。熒光輪在電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，當(dāng)紅光出射時，打到熒光輪的區(qū)域為紅光透射區(qū)，當(dāng)藍(lán)光出射時，打到熒光輪上的區(qū)域為藍(lán)光透射區(qū)和綠光熒光區(qū)，部分藍(lán)光透過熒光輪，部分藍(lán)光熒光出綠光。綠光被反射并反向經(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。綠色平行光以45度角射向第二分光片，被全反射沿著Y方向出射。透過的藍(lán)光和紅光經(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(即第三準(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度角全透過第二分光片后，與綠光匯合，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。

紅光激光器：波長638nm。

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。

聚焦透鏡：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。

準(zhǔn)直透鏡：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。

熒光輪：紅光全部透過，入射的藍(lán)色激光部分全部透射過去，部分熒光出綠光。

電機(jī)：使熒光輪旋轉(zhuǎn)。

全反射鏡：420～700nm波段鍍45度角全反射膜，將45度入射的光偏轉(zhuǎn)90度出射。

紅光透射區(qū)：鍍增透膜(600～700nm)。

藍(lán)光透射區(qū)：鍍增透膜(420～500nm)。

綠色熒光區(qū)：入射455nm的激光熒光產(chǎn)生綠色光。