CN102508400A - 光源光通量的提高方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光源光通量的提高方法及装置，适用于投影显示领域，避免了通过激光光源提高投影机的亮度时，光源产生的散斑严重影响投影机显示清晰度的问题。所述方法包括：首先根据至少两种荧光粉的所有配比组合和其中每一种荧光粉的光通量，分别计算出所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和光通量；再从所述计算得到的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比；最后根据计算得到的所有所述光通量提高的百分比，选取所述光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。本发明适用于投影显示领域。

Description

光源光通量的提高方法及装置

技术领域

本发明涉及投影显示领域，特别涉及一种光源光通量的提高方法及装置。

背景技术

大屏幕、高亮度、高清晰度投影显示技术会给人带来很好的视觉效果。但限于技术等的原因，现在的投影机还很难做到较高的亮度，其主要原因是红、绿、蓝三基色光源的亮度很难提高。若三基色光源采用激光光源，虽然其亮度可以提高，但由于散斑的存在，尤其是对投影机亮度起主要作用的绿光光源散斑的影响，使得激光投影显示方案很难实现。LED(Light Emitting Diode，发光二极管)投影机的亮度很难提高，激光投影机虽然亮度可以提高，但散斑严重。

绿光荧光粉的选择对绿光光源的亮度会有一定的影响。现有技术中绿光荧光粉一般用在白光LED固体照明器件或绿光荧光灯的制造上，很少用于投影显示光源领域，比如申请号为95105477.5的专利用两种及三种绿色荧光粉混合的方式增强荧光屏的余辉特性以减少闪烁现象，属于传统的CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)显示领域，但是对于新型的投影显示领域，荧光粉的选择有很大的余地，同时采用两种或多种荧光粉混合的方式提高光通量的方案还很少见。

发明内容

本发明的实施例提供一种光源光通量的提高方法及装置，避免了在通过激光光源提高投影机的亮度时，光源产生的散斑严重影响投影机显示清晰度的问题。

本发明实施例采用的技术方案为：

一种光源光通量的提高方法，包括：

采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成；

根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；

根据所述至少两种荧光粉混合时的至少两种配比组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；

从与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比；

根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，选取所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

一种光源光通量的提高装置，包括：

生成单元，用于采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成；

第一计算单元，用于根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；

第二计算单元，用于根据所述至少两种荧光粉混合时的至少两种配比组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；

获取计算单元，用于从与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比；

选取单元，根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，选取所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

本发明实施例提供的光源光通量的提高方法及装置，首先采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成，根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；然后根据所述至少两种荧光粉混合时至少两种配比的组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比的组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；再从与所述至少两种配比的组合相对应的混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比；最后根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，选取所述光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。现有技术采用激光光源来提高投影机的亮度，但是激光光源产生的散斑严重影响了投影机显示清晰度。本发明实施例通过采用多种荧光粉混合作为光源，在提高了投影机的显示亮度的同时，保证了投影机的显示清晰度不受影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的光源光通量的提高方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的光源光通量的提高装置结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的光源光通量的提高方法流程图；

图4为本发明实施例二提供的光源光通量的提高装置结构示意图；

图5为荧光粉1的光谱图；

图6为荧光粉2的光谱图；

图7为荧光粉3的光谱图；

图8为荧光粉4的光谱图；

图9为荧光粉5的光谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

实施例一

本实施例提供一种光源光通量的提高方法，如图1所示，所述方法包括：

101、采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成。

102、根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量。

具体地，根据公式计算每一种荧光粉的光通量Ω。其中，a为所述荧光粉的光波长的下限，b为所述荧光粉的光波长的上限，φ(x)为所述荧光粉发射光谱拟合后的函数解，P(x)为人眼视见的拟合后的函数解。

103、根据所述至少两种荧光粉混合时的至少两种配比组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量。

104、从与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比。

具体地，根据公式计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，其中，Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，Ω_s为所述单种荧光粉的光通量。

105、根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，选取所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

具体地，例如，现选取某硅酸盐基质的发射波长为525nm的荧光粉1和发射波长为530nm的荧光粉2。荧光粉1和荧光粉2的光谱图分别如图5和图6所示，这两种荧光粉都可以单独作为投影显示用的绿光光源，现在用另外两种显示用荧光粉按一定配比混合的方式代替荧光粉1或2以提高单种荧光粉作为光源的光通量。

现选取发射波长为517nm的荧光粉3和发射波长为535nm的荧光粉4，荧光粉3的光谱图如图7所示，荧光粉4的光谱图如图8所示。在不同配比下混合荧光粉3和4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉3和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.97％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

再选取发射波长为507nm的荧光粉5和荧光粉4，荧光粉5的光谱图如图9所示。在不同配比下混合荧光粉5和荧光粉4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉5和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.26％；40％的荧光粉5和60％的荧光粉4混合后产生峰值波长为525nm的光谱，其与525nm的单种荧光粉1的光通量相比提高了5.81％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

这样通过两种方式的比较，就可以选出最优的配比方案。优选地，可以选更多种类的荧光粉的混合进行计算，这样通过比较得出的配比方案会使得亮度提高效果更好。

对于其它需要用荧光粉做光源的领域(比如LED照明)，不管何种颜色的荧光粉(红色、绿色、黄色等)，都可以采用多种荧光粉混合的方式提高其发光的光通量。

本实施例提供一种光源光通量的提高装置，如图2所示，所述装置包括：生成单元21、第一计算单元22、第二计算单元23、获取计算单元24和选取单元25。

生成单元21，用于采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成。

第一计算单元22，用于根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量。

具体地，根据公式

计算每一种荧光粉的光通量Ω。其中，a为所述荧光粉的光波长的下限，b为所述荧光粉的光波长的上限，φ(x)为所述荧光粉发射光谱拟合后的函数解，P(x)为人眼视见的拟合后的函数解。

第二计算单元23，用于根据所述至少两种荧光粉混合时至少两种配比的组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比的组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量。

获取计算单元24，用于从与所述至少两种配比的组合相对应的混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比。

具体地，根据公式

计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，其中，Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，Ω_s为所述单种荧光粉的光通量。

选取单元25，用于根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，选取所述光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

具体地，例如，现选取某硅酸盐基质的发射波长为525nm的荧光粉1和发射波长为530nm的荧光粉2。荧光粉1和荧光粉2的光谱图分别如图5和图6所示，这两种荧光粉都可以单独作为投影显示用的绿光光源，现在用另外两种显示用荧光粉按一定配比混合的方式代替荧光粉1或2以提高单种荧光粉作为光源的光通量。

现选取发射波长为517nm的荧光粉3和发射波长为535nm的荧光粉4，荧光粉3的光谱图如图7所示，荧光粉4的光谱图如图8所示。在不同配比下混合荧光粉3和4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉3和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.97％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

再选取发射波长为507nm的荧光粉5和荧光粉4，荧光粉5的光谱图如图9所示。在不同配比下混合荧光粉5和荧光粉4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉5和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.26％；40％的荧光粉5和60％的荧光粉4混合后产生峰值波长为525nm的光谱，其与525nm的单种荧光粉1的光通量相比提高了5.81％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

这样通过两种方式的比较，就可以选出最优的配比方案。优选地，可以选更多种类的荧光粉的混合进行计算，这样通过比较得出的配比方案会使得亮度提高效果更好。

对于其它需要用荧光粉做光源的领域(比如LED照明)，不管何种颜色的荧光粉(红色、绿色、黄色等)，都可以采用多种荧光粉混合的方式提高其发光的光通量。

本发明实施例提供的光源光通量的提高方法及装置，首先采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成，根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；然后根据所述至少两种荧光粉混合时至少两种配比的组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比的组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；再从与所述至少两种配比的组合相对应的混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比；最后根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，选取所述光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。现有技术采用激光光源来提高投影机的亮度，但是激光光源产生的散斑严重影响了投影机显示清晰度。本发明实施例通过采用多种荧光粉混合作为光源，在提高了投影机的显示亮度的同时，保证了投影机的显示清晰度不受影响。

实施例二

本实施例提供一种光源光通量的提高方法，如图3所示，所述方法包括：

201、采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成。

202、根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量。

具体地，根据公式

计算每一种荧光粉的光通量Ω。其中，a为所述荧光粉的光波长的下限，b为所述荧光粉的光波长的上限，φ(x)为所述荧光粉发射光谱拟合后的函数解，P(x)为人眼视见的拟合后的函数解。

203、根据所述至少两种荧光粉混合时的至少两种配比组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量。

204、从与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比。

具体地，根据公式

计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，其中，Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，Ω_s为所述单种荧光粉的光通量。

205、根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，选取所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

206、计算所有与可以使所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度。

具体地，色坐标的计算公式为： $X=\underset{380}{\overset{775}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{X\left(\mathrm{\λ}\right)}\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ},Y=\underset{380}{\overset{775}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{Y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ},$ $Z=\underset{380}{\overset{775}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{Z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}.$ 色坐标 $x=\frac{X}{X+Y+},$ 色坐标 $y=\frac{Y}{X+Y+Z},$ 色坐标 $z=\frac{Z}{X+Y+Z}.$

其中φ(λ)为所要计算光谱的分布，

为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值，可以通过查表获得，这里发射波长差Δλ取5nm。对于色纯度的计算：以标准等能白光光源E为参考点，设其在色度图上位于点O(x0，y0)，根据算出的色坐标找出其位于色度图上的点A(x1，y1)，计算OA连线的斜率并通过查表得到主波长点B(x2，y2)，利用线段比OA/OB就可求出色纯度，x0、x1、x2、y0、y1、y2为位置坐标。

207、分别比较与所有所述配比组合中的每一种配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度与所述单种荧光粉的色纯度。

208、当通过所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的配比组合混合所述至少两种荧光粉后的色纯度比所述单种荧光粉的色纯度降低的值大于预设范围时，重新获取所述至少两种荧光粉混合的配比组合。

其中，当所述色纯度降低的值比较小时，可以继续使用所述至少两种荧光粉的配比组合。当所述色纯度降低的值偏差过大时，所述预设范围根据实际情况而定，从新获取所述至少两种荧光粉混合的配比组合。

具体地，例如，现选取某硅酸盐基质的发射波长为525nm的荧光粉1和发射波长为530nm的荧光粉2。荧光粉1和荧光粉2的光谱图分别如图5和图6所示，这两种荧光粉都可以单独作为投影显示用的绿光光源，现在用另外两种显示用荧光粉按一定配比混合的方式代替荧光粉1或2以提高单种荧光粉作为光源的光通量。

现选取发射波长为517nm的荧光粉3和发射波长为535nm的荧光粉4，荧光粉3的光谱图如图7所示，荧光粉4的光谱图如图8所示。在不同配比下混合荧光粉3和4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉3和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.97％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

通过计算，混合后光谱的色坐标为：x＝0.338，y＝0.601；以标准等能白光光源E为参考，通过计算，混合后光谱色纯度为82.22％，而530nm的单种荧光粉2产生绿光的色纯度为79.03％。可见，此种混合方法不仅提高了单种荧光粉的光通量，同时也提高了其色纯度。

再选取发射波长为507nm的荧光粉5和荧光粉4，荧光粉5的光谱图如图9所示。在不同配比下混合荧光粉5和荧光粉4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉5和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.26％；40％的荧光粉5和60％的荧光粉4混合后产生峰值波长为525nm的光谱，其与525nm的单种荧光粉1的光通量相比提高了5.81％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

对于混合后峰值波长为530nm的光谱，通过计算，混合后光谱的色坐标为：x＝0.337，y＝0.6；以标准等能白光光源E为参考，得到混合后光谱的色纯度为81.91％，高于荧光粉2的79.03％。对于混合后峰值波长为525nm的光谱，通过计算，混合后色光谱的色坐标为：x＝0.299，y＝0.602，色纯度为72.23％，而525nm荧光粉1产生绿光的色纯度为74.86％，色纯度几乎没变。

这样通过两种方式的比较，就可以选出最优的配比方案。优选地，可以选更多种类的荧光粉的混合进行计算，这样通过比较得出的配比方案会使得投影的显示亮度提高效果更好。

对于其它需要用荧光粉做光源的领域(比如LED照明)，不管何种颜色的荧光粉(红色、绿色、黄色等)，都可以采用多种荧光粉混合的方式提高其发光的光通量。

本实施例提供一种光源光通量的提高装置，如图4所示，所述装置包括：生成单元41、第一计算单元42、第二计算单元43、获取计算单元44、选取单元45、第三计算单元46、比较单元47和获取单元48。

生成单元41，用于采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成。

第一计算单元42，用于根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量。

具体地，根据公式

计算每一种荧光粉的光通量Ω。其中，a为所述荧光粉的光波长的下限，b为所述荧光粉的光波长的上限，φ(x)为所述荧光粉发射光谱拟合后的函数解，P(x)为人眼视见的拟合后的函数解。

第二计算单元43，用于根据所述至少两种荧光粉混合时至少两种配比的组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比的组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量。

获取计算单元44，用于从与所述至少两种配比的组合相对应的混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比。

所述获取计算单元44还包括：计算模块49。

计算模块49，用于根据公式

计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比。

其中，Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，Ω_s为所述单种荧光粉的光通量。

选取单元45，用于根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，选取所述光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

第三计算单元46，用于计算所有与可以使所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度。

具体地，色坐标的计算公式为： $X=\underset{380}{\overset{775}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{X\left(\mathrm{\λ}\right)}\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ},Y=\underset{380}{\overset{775}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{Y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ},$ $Z=\underset{380}{\overset{775}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{Z}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{\Δ\λ}.$ 色坐标 $x=\frac{X}{X+Y+},$ 色坐标 $y=\frac{Y}{X+Y+Z},$ 色坐标 $z=\frac{Z}{X+Y+Z}.$

其中φ(λ)为所要计算光谱的分布，为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值，可以通过查表获得，这里发射波长差Δλ取5nm。对于色纯度的计算：以标准等能白光光源E为参考点，设其在色度图上位于点O(x0，y0)，根据算出的色坐标找出其位于色度图上的点A(x1，y1)，计算OA连线的斜率并通过查表得到主波长点B(x2，y2)，利用线段比OA/OB就可求出色纯度，x0、x1、x2、y0、y1、y2为位置坐标。

比较单元47，用于分别比较与所有所述配比组合中的每一种配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度与所述单种荧光粉的色纯度。

获取单元48，、当通过所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的配比组合混合所述至少两种荧光粉后的色纯度比所述单种荧光粉的色纯度降低的值大于预设范围时，重新获取所述至少两种荧光粉混合的配比组合。

其中，当所述色纯度降低的值比较小时，可以继续使用所述至少两种荧光粉的配比组合。当所述色纯度降低的值偏差过大时，所述预设范围根据实际情况而定，从新获取所述至少两种荧光粉混合的配比组合。

具体地，例如，现选取某硅酸盐基质的发射波长为525nm的荧光粉1和发射波长为530nm的荧光粉2。荧光粉1和荧光粉2的光谱图分别如图5和图6所示，这两种荧光粉都可以单独作为投影显示用的绿光光源，现在用另外两种显示用荧光粉按一定配比混合的方式代替荧光粉1或2以提高单种荧光粉作为光源的光通量。

现选取发射波长为517nm的荧光粉3和发射波长为535nm的荧光粉4，荧光粉3的光谱图如图7所示，荧光粉4的光谱图如图8所示。在不同配比下混合荧光粉3和4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉3和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.97％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

通过计算，混合后光谱的色坐标为：x＝0.338，y＝0.601；以标准等能白光光源E为参考，通过计算，混合后光谱色纯度为82.22％，而530nm的单种荧光粉2产生绿光的色纯度为79.03％。可见，此种混合方法不仅提高了单种荧光粉的光通量，同时也提高了其色纯度。

再选取发射波长为507nm的荧光粉5和荧光粉4，荧光粉5的光谱图如图9所示。在不同配比下混合荧光粉5和荧光粉4，根据光通量的计算公式Ω_z＝m₁Ω₁+m₂Ω₂+......+m_nΩ_n得出10％的荧光粉5和90％的荧光粉4混合后产生峰值波长为530nm的光谱，其与530nm的单种荧光粉2的光通量相比提高了5.26％；40％的荧光粉5和60％的荧光粉4混合后产生峰值波长为525nm的光谱，其与525nm的单种荧光粉1的光通量相比提高了5.81％。其中Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，m₁、m₂、m_n为荧光粉混合的配比，Ω₁、Ω₂、Ω_n为不同荧光粉的光通量。

对于混合后峰值波长为530nm的光谱，通过计算，混合后光谱的色坐标为：x＝0.337，y＝0.6；以标准等能白光光源E为参考，得到混合后光谱的色纯度为81.91％，高于荧光粉2的79.03％。对于混合后峰值波长为525nm的光谱，通过计算，混合后色光谱的色坐标为：x＝0.299，y＝0.602，色纯度为72.23％，而525nm荧光粉1产生绿光的色纯度为74.86％，色纯度几乎没变。

这样通过两种方式的比较，就可以选出最优的配比方案。优选地，可以选更多种类的荧光粉的混合进行计算，这样通过比较得出的配比方案会使得投影的显示亮度提高效果更好。

对于其它需要用荧光粉做光源的领域(比如LED照明)，不管何种颜色的荧光粉(红色、绿色、黄色等)，都可以采用多种荧光粉混合的方式提高其发光的光通量。

本发明实施例提供的光源光通量的提高方法及装置，首先采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成，根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；然后根据所述至少两种荧光粉混合时至少两种配比的组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比的组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；再从与所述至少两种配比的组合相对应的混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比；最后根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量提高的百分比，选取所述光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。现有技术采用激光光源来提高投影机的亮度，但是激光光源产生的散斑严重影响了投影机显示清晰度。本发明实施例通过采用多种荧光粉混合作为光源，在提高了投影机的显示亮度的同时，保证了投影机的显示清晰度不受影响。

本发明实施例提供的光源光通量的提高装置可以实现上述提供的方法实施例，具体功能实现请参见方法实施例中的说明，在此不再赘述。本发明实施例提供的光源光通量的提高方法及装置可以适用于投影显示领域，但不仅限于此。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种光源光通量的提高方法，其特征在于，包括：

采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成；

根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；

根据所述至少两种荧光粉混合时的至少两种配比组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；

从与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比；

根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，选取所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

2.根据权利要求1所述的光源光通量的提高方法，其特征在于，所述计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比包括：

根据公式

计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，其中，Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，Ω_s为所述单种荧光粉的光通量。

3.根据权利要求1所述的光源光通量的提高方法，其特征在于，还包括：

计算所有与可以使所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度；

分别比较与所有所述配比组合中的每一种配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度与所述单种荧光粉的色纯度。

4.根据权利要求3所述的光源光通量的提高方法，其特征在于，还包括：

当通过所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的配比组合混合所述至少两种荧光粉后的色纯度比所述单种荧光粉的色纯度降低的值大于预设范围时，重新获取所述至少两种荧光粉混合的配比组合。

5.一种光源光通量的提高装置，其特征在于，包括：

生成单元，用于采用矩阵实验室MATLAB对进行混合的至少两种荧光粉中的每一种荧光粉的发射光谱图进行生成；

第一计算单元，用于根据所述每一种荧光粉的发射光谱图的生成结果，分别计算所述每一种荧光粉的光通量；

第二计算单元，用于根据所述至少两种荧光粉混合时的至少两种配比组合和所述每一种荧光粉的光通量，分别计算出与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长和所述至少两种荧光粉混合后光通量；

获取计算单元，用于从与所述至少两种配比组合相对应的所述至少两种荧光粉混合后的光谱峰值波长中获取与单种荧光粉的光谱峰值波长相同的所有配比组合，并计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比；

选取单元，根据计算得到的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，选取所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的至少两种荧光粉的配比组合作为绿光光源配比方案。

6.根据权利要求5所述的光源光通量的提高装置，其特征在于，所述获取计算单元还包括：

计算模块，用于根据公式

计算与所述所有配比组合相对应的所有所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比，其中，Ω_z为所述至少两种荧光粉混合后的光通量，Ω_s为所述单种荧光粉的光通量。

7.根据权利要求5所述的光源光通量的提高装置，其特征在于，还包括：

第三计算单元，用于计算所有与可以使所述至少两种荧光粉混合后的光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度；

比较单元，用于分别比较与所有所述配比组合中的每一种配比组合对应的所述至少两种荧光粉混合后的色纯度与所述单种荧光粉的色纯度。

8.根据权利要求7所述的光源光通量的提高装置，其特征在于，还包括：

获取单元，用于当通过所述光通量比所述单种荧光粉的光通量提高的百分比最大的配比组合混合所述至少两种荧光粉后的色纯度比所述单种荧光粉的色纯度降低的值大于预设范围时，重新获取所述至少两种荧光粉混合的配比组合。

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