CN105388692A - 投影机红蓝激光光源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种投影机红蓝激光光源系统，包括第一B_LD阵列、荧光色轮、第二B_LD阵列、以及B反射镜阵列，其特征在于，荧光色轮的R区域为红光透射区，B区域为蓝光透射区，G区域涂布有绿色荧光粉；所述系统还包括：与所述第二B_LD阵列相对设置的R_LD阵列和设置在所述R_LD阵列光线传播方向上的R反射DM镜阵列；荧光色轮的透射方向上设置有第一RB反射镜，第一RB反射镜的反射方向上设置有第二RB反射镜，第二RB反射镜的反射方向上设置有RB反射DM镜，RB反射DM镜的反射方向上设置有集光棒；荧光色轮的反射方向上设置有G反射DM镜，RB反射DM镜设置在所述G反射DM镜的反射方向上。本发明集光棒得到的红色激光不会出现偏色现象，投影机红色色彩还原非常真实。

Description

投影机红蓝激光光源系统
技术领域
本发明涉及投影机领域，具体为一种投影机红蓝激光光源系统。
背景技术
激光二极管在光学产品中的使用频率越来越高，而且最近开始民用激光为光源的产品也开始大量的投入市场了，比如近期市场上比较热门的激光光源投影机，其中激光投影机光源系统如图1所示，第二B_LD阵列2’设置在第一B_LD阵列1’的侧面，与B反射镜阵列3’配合使用；第二B_LD阵列2’发出的蓝色激光经过B反射镜阵列3’反射后与第一B_LD阵列1’发出的蓝色激光一同经过第一汇聚光学系统7’后汇聚到荧光色轮8’上，并激发荧光色轮8’上的绿色与红色荧光粉发光形成红绿荧光，红绿荧光经过RG反射DM镜6’反射后透过B反射DM镜12’，再经过第二光学汇聚系统汇聚进集光棒14’，形成投影机的红绿基色光。蓝色激光透过荧光色轮8’经过B中继系统11’和第一B反射镜9’、第二B反射镜10’调制后，经过B反射DM镜12’反射，最后经过第二汇聚光学系统13’后同样汇聚进集光棒14’，形成投影机的蓝基色光。
DM镜(波长选择分光镜)的工作原理为：波长选择透过反射光学镜片，通过镀膜的方式可以使某一特定的波长反射，某一特定的波长透射，如RG反射DM镜6’即红绿光反射，蓝光透射。
荧光色轮8’为一个电机带动下高速旋转的轮盘，工作原理如图2，R区域和G区域分别涂布红色荧光粉和绿色荧光粉，激光照射后激发荧光粉发出相应颜色的光，而B区域为透射区域，激光直接透过此区域；荧光色轮8’高速旋转后，照在其上的蓝色激光就会分时产生红绿蓝三色光。
这种光源系统一直存在一个很大的问题，红色显示色彩偏色，因为激光激发的红色荧光粉发出的荧光波长可从550nm左右到700nm左右，跨度高达150nm，这样就会使红色光(波长约为620nm左右)中混入其他颜色的光(如波长约为570nm左右的黄色光)，使红色光源无法达到理想的红色，严重影响了投影机的色彩还原。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种集光棒能够收集到比较纯正的红色光，投影机的红色色彩还原比较真实的投影机红蓝激光光源系统。
本发明的技术手段如下：
一种投影机红蓝激光光源系统，包括第一B_LD阵列、设置在第一B_LD阵列光线传播方向上的荧光色轮、设置在第一B_LD阵列的一侧且与所述第一B_LD阵列垂直的第二B_LD阵列、以及设置在第二B_LD阵列的光线传播方向上的B反射镜阵列，其特征在于，所述荧光色轮的R区域为红光透射区，B区域为蓝光透射区，G区域涂布有绿色荧光粉；所述系统还包括：与所述第二B_LD阵列相对设置的R_LD阵列和设置在所述R_LD阵列光线传播方向上的R反DM射镜阵列；所述第二B_LD阵列发出的蓝色激光经过B反射镜阵列反射后、以及R_LD阵列发出的红色激光经过R反射DM镜阵列反射后与第一B_LD阵列发出的蓝色激光一同经过第一汇聚光学系统后汇聚到荧光色轮上；
所述荧光色轮的透射方向上设置有第一RB反射镜，所述第一RB反射镜的反射方向上设置有第二RB反射镜，所述第二RB反射镜的反射方向上设置有RB反射DM镜，所述RB反射DM镜的反射方向上设置有集光棒；
所述荧光色轮的反射方向上设置有G反射DM镜，所述RB反射DM镜设置在所述G反射DM镜的反射方向上。
进一步地，所述系统还包括设置在荧光色轮和第一RB反射镜之间、第一RB反射镜和第二RB反射镜之间、以及第二RB反射镜和RB反射DM镜之间的RB中继系统。
进一步地，所述系统还包括设置在所述RB反射DM镜和集光棒之间的第二汇聚光学系统。
进一步地，当所述荧光色轮的G区域或B区域正对激光光源时，第一B_LD阵列和第二B_LD阵列发光，R_LD阵列不发光；当所述荧光色轮的R区域正对激光光源时，R_LD阵列发光，第一B_LD阵列和第二B_LD阵列不发光。
进一步地，所述荧光色轮的A区域镀有红光增透膜，C区域镀有蓝光增透膜。
进一步地，所述荧光色轮的转速为7200转/分。
更进一步地，所述荧光色轮的G区域的面积＞R区域的面积＞B区域的面积。
与现有技术比较，本发明所述的投影机红蓝激光光源系统具以下有益效果：得到的激光的色度比较纯，尤其是红色激光不会出现偏色现象，投影机对色彩的还原比较真实。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请中记载的一些实施例，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他的附图。
图1为现有技术中投影机光源系统示意图；
图2为现有技术荧光色轮示意图；
图3为本发明实施例投影机红蓝激光光源系统示意图。
图中：1/1’、第一B_LD阵列，2/2’、第二B_LD阵列，3/3’、B反射镜阵列，4、R_LD阵列，5、R反射DM镜阵列，6、G反射DM镜，6’、RG反射DM镜，7/7’、第一汇聚光学系统，8/8’、荧光色轮，9、第一RB反射镜，9’、第一B反射镜，10、第二RB反射镜，10’、第二B反射镜，11、RB中继系统，11’、B中继系统，12、RB反射DM镜，12’、B反射DM镜，13/13’、第二汇聚光学系统，14/14’、集光棒。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示的投影机红蓝激光光源系统，包括第一B_LD阵列1、设置在第一B_LD阵列1光线传播方向上的荧光色轮8、设置在第一B_LD阵列1的一侧且与第一B_LD阵列1垂直的第二B_LD阵列2、以及设置在第二B_LD阵列2的光线传播方向上的B反射镜阵列3。荧光色轮8的R区域为红光透射区，B区域为蓝光透射区，G区域涂布有绿色荧光粉；投影机红蓝激光光源系统还包括：与第二B_LD阵列2相对设置的R_LD阵列4和设置在所述R_LD阵列4光线传播方向上的R反射DM镜阵列5；第二B_LD阵列2发出的蓝色激光经过B反射镜阵列3反射后、以及R_LD阵列4发出的红色激光经过R反射DM镜阵列反射后与第一B_LD阵列1发出的蓝色激光一同经过第一汇聚光学系统7后汇聚到荧光色轮8上。
现有条件下，单颗红色和蓝色半导体激光二极管的光功率可以达到3到4瓦，可以满足投影机的需求，但是单颗绿色的半导体激光二极管的功率只有几十毫瓦等级，无法满足投影机的亮度需求，所以绿色还必须采用激光激发荧光粉发光的方案。另外其他类型的激光因体积及价格等因素的限制无法应用在民用投影机系统中。
荧光色轮8为高速旋转的轮盘，本发明实施例中其转速为7200转/分，荧光色轮8分为R区域、G区域和B区域；R区域为红光透射区，该区域镀有红光增透膜；B区域为蓝光透射区，该区域镀有蓝光增透膜；G区域为绿光反射区，该区域涂布有绿色荧光粉，激光照射在G区域激发荧光粉发出绿色荧光。荧光色轮8高速旋转后，照在其上的蓝色激光和红色激光就会分时产生红绿蓝三色光。当所述荧光色轮8的G区域或B区域正对激光光源时，电路控制第一B_LD阵列1和第二B_LD阵列2发光，R_LD阵列4不发光；当所述荧光色轮8的R区域正对激光光源时，电路控制R_LD阵列4发光，第一B_LD阵列1和第二B_LD阵列2不发光。
由于合成白光所需的三基色光的能量不同，荧光色轮8应满足：G区域的面积＞R区域的面积＞B区域的面积。
荧光色轮8的透射方向上设置有第一RB反射镜9，第一RB反射镜9的反射方向上设置有第二RB反射镜10，第二RB反射镜10的反射方向上设置有RB反射DM镜12，RB反射DM镜12的反射方向上设置有集光棒14；
荧光色轮8的反射方向上设置有G反射DM镜6，RB反射DM镜12设置在G反射DM镜6的反射方向上。
所述系统还包括设置在荧光色轮8和第一RB反射镜9之间、第一RB反射镜9和第二RB反射镜10之间、以及第二RB反射镜10和RB反射DM镜12之间的RB光学系统11。
所述系统还包括设置在所述RB反射DM镜12和集光棒14之间的第二汇聚光学系统13。
具体地说，本发明实施例的工作原理为：
第一B_LD阵列1、第二B_LD阵列2和R_LD阵列4发出的激光照射在荧光色轮8上分为红绿蓝三色光，其中红色光和蓝色光分时透射通过荧光色轮8，经过RB中继系统11、第一RB反射镜9和第二RB反射镜10调制后在经过RB反射DM镜12反射后，通过第二汇聚光学系统13汇聚进集光棒14；而蓝色激光激发荧光色轮8上的绿色荧光粉发出的绿光在荧光色轮8上反射后，通过G反射DM镜6反射，并透过RB反射DM镜12，再通过第二汇聚光学系统13同样汇聚进集光棒14；这样就形成了红绿蓝三基色光源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种投影机红蓝激光光源系统，包括第一B_LD阵列、设置在第一B_LD阵列光线传播方向上的荧光色轮、设置在第一B_LD阵列的一侧且与所述第一B_LD阵列垂直的第二B_LD阵列、以及设置在第二B_LD阵列的光线传播方向上的B反射镜阵列，其特征在于，所述荧光色轮的R区域为红光透射区，B区域为蓝光透射区，G区域涂布有绿色荧光粉；所述系统还包括：与所述第二B_LD阵列相对设置的R_LD阵列和设置在所述R_LD阵列光线传播方向上的R反射DM镜阵列；所述第二B_LD阵列发出的蓝色激光经过B反射镜阵列反射后、以及R_LD阵列发出的红色激光经过R反射DM镜阵列反射后与第一B_LD阵列发出的蓝色激光一同经过第一汇聚光学系统后汇聚到荧光色轮上；
所述荧光色轮的透射方向上设置有第一RB反射镜，所述第一RB反射镜的反射方向上设置有第二RB反射镜，所述第二RB反射镜的反射方向上设置有RB反射DM镜，所述RB反射DM镜的反射方向上设置有集光棒；
所述荧光色轮的反射方向上设置有G反射DM镜，所述RB反射DM镜设置在所述G反射DM镜的反射方向上。
2.根据权利要求1所述的投影机红蓝激光光源系统，其特征在于，所述系统还包括设置在荧光色轮和第一RB反射镜之间、第一RB反射镜和第二RB反射镜之间、以及第二RB反射镜和RB反射DM镜之间的RB中继系统。
3.根据权利要求1所述的投影机红蓝激光光源系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述RB反射DM镜和集光棒之间的第二汇聚光学系统。
4.根据权利要求1所述的投影机红蓝激光光源系统，其特征在于，当所述荧光色轮的G区域或B区域正对激光光源时，第一B_LD阵列和第二B_LD阵列发光，R_LD阵列不发光；当所述荧光色轮的R区域正对激光光源时，R_LD阵列发光，第一B_LD阵列和第二B_LD阵列不发光。
5.根据权利要求1所述的投影机红蓝激光光源系统，其特征在于，所述荧光色轮的A区域镀有红光增透膜，C区域镀有蓝光增透膜。
6.根据权利要求1所述的投影机红蓝激光光源系统，其特征在于，所述荧光色轮的转速为7200转/分。
7.根据权利要求1-6任一项所述的投影机红蓝激光光源系统，其特征在于，所述荧光色轮的G区域的面积＞R区域的面积＞B区域的面积。
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