CN107479310A - 波长转换装置及投影光源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波长转换装置及投影光源，涉及投影技术领域，能够解决现有技术中波长转换装置被激励光照射区域温度太高，导致荧光粉转换效率下降，影响出光的质量和效率，降低投影光源的出光质量和使用寿命的问题。具体方案为：波长转换装置包括滚筒、驱动马达、第一反射镜、支撑轴、驱动模块和二向色膜，因为支撑轴的轴心与滚筒的轴心重合，支撑轴不随滚筒转动而转动，滚筒能够在驱动马达和驱动模块的驱动下围绕支撑轴转动，并且沿支撑轴的轴心方向相对于支撑轴前后移动，可以使第一反射镜反射的激励光均匀的照射在滚筒侧壁，避免激励光始终照射在固定区域使得荧光粉转换效率降低。本发明用于提供光源。

Description

波长转换装置及投影光源

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别涉及一种波长转换装置及投影光源。

背景技术

随着投影显示技术的发展，投影光源作为投影显示技术中的主流光源，其出光质量和使用寿命直接影响了投影装置的显示质量。

相关技术中，利用激光激发荧光粉产生所需要的激光，实现光束颜色的转换。例如，波长转换装置可以是一个荧光粉轮，荧光粉轮的部分区域涂有所要求颜色的荧光粉层，一般都会涂有红色和绿色的荧光粉，荧光粉轮的部分区域为透射区。当波长转换装置高速旋转时，如果蓝色的激光照射在荧光粉轮上，荧光粉层受到蓝色激光照射转化为荧光粉对应颜色的荧光光束；如果蓝色的激光照射在透射区，就会投射出蓝色的激光，这样，就可以依次产生不同颜色的激光。由于全部的蓝色激光都作用在荧光粉轮被照射到的区域，所以会在荧光粉轮的被照射区域上产生巨大的热量，进而导致荧光粉的温度非常高。在如此高的温度下，被照射的荧光粉将蓝色激励光转化为荧光粉的效率降低，同时荧光粉老化的速度也将加快。

这会导致荧光粉转换效率下降，影响出光的质量和效率，进而降低投影光源的出光质量和使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中波长转换装置被激励光照射区域温度太高，导致荧光粉转换效率下降，影响出光的质量和效率，降低投影光源的出光质量和使用寿命的问题。本发明实施例提供了一种波长转换装置及投影光源。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种波长转换装置，该波长转换装置包括：滚筒、驱动马达、第一反射镜、支撑轴、驱动模块和二向色膜；

其中，滚筒侧壁为透光介质，滚筒侧壁上至少部分区域设置有荧光粉层，荧光粉层包含至少一种颜色的荧光粉并形成荧光区；

驱动马达用于驱动滚筒围绕支撑轴转动；

支撑轴的轴心与滚筒的轴心重合，支撑轴不随滚筒转动而转动，滚筒还受驱动模块驱动沿支撑轴的轴心方向相对于支撑轴前后移动；

第一反射镜位于滚筒内，且与支撑轴固定连接，第一反射镜的镜面与支撑轴的轴心之间的夹角为预设角度；

第一反射镜用于在滚筒运动过程中，将射入滚筒的激励光反射向滚筒的荧光区，至少一种颜色的荧光粉受激发出至少一种颜色的荧光，荧光通过滚筒侧壁透射出去，二向色膜设置于滚筒侧壁的内表面，二向色膜用于透射激励光，反射荧光。

第二方面，提供了一种波长转换装置，该波长转换装置包括：滚筒、驱动马达、第一反射镜、支撑轴、驱动模块和二向色膜；

其中，滚筒侧壁为透光介质，滚筒侧壁上至少部分区域设置有荧光粉层，荧光粉层包含至少一种颜色的荧光粉并形成荧光区；

驱动马达用于驱动滚筒围绕支撑轴转动；

支撑轴的轴心与滚筒的轴心重合，支撑轴不随滚筒转动而转动，滚筒还受驱动模块驱动沿支撑轴的轴心方向相对于支撑轴前后移动；

第一反射镜位于滚筒内，且与支撑轴固定连接，第一反射镜的镜面与支撑轴的轴心之间的夹角为预设角度；

第一反射镜用于在滚筒运动过程中，将射入滚筒的激励光反射向滚筒的荧光区，至少一种颜色的荧光粉受激发出至少一种颜色的荧光，荧光通过二向色膜反射回滚筒内，二向色膜设置于滚筒侧壁的外表面，二向色膜用于透射激励光，反射荧光。

第三方面，提供了一种投影光源，该投影光源包括如第一方面所描述的波长转换装置，投影光源还包括第一激光发射装置、收光透镜及匀光装置；

第一激光发射装置，用于沿波长转换装置的支撑轴的轴心方向向第一反射镜的镜面发射第一激励光；

收光透镜用于将经过波长转换装置的滚筒侧壁透射出的至少一种颜色的荧光和第一激励光进行收光并向匀光装置射出；

匀光装置，用于接收收光透镜射出的至少一种颜色的荧光和第一激励光并均匀射出三基色光。

第四方面，提供了一种投影光源，该投影光源包括如第一方面所描述的波长转换装置，该投影光源还包括第一激光发射装置、第二激光发射装置、收光透镜及匀光装置；

第一激光发射装置，用于沿波长转换装置的支撑轴的轴心方向向第一反射镜的镜面发射第一激励光；

第二激光发射装置，用于发出第二激光，第二激光与第一激励光颜色不同；

收光透镜用于将经过波长转换装置的滚筒侧壁透射出的至少一种颜色的荧光、第一激励光进行收光并向匀光装置射出；

匀光装置，用于接收第二激光、至少一种颜色的荧光和第一激励光，并均匀射出三基色光。

第五方面，提供了一种投影光源，该投影光源包括如第二方面所描述的波长转换装置，该投影光源还包括第一激光发射装置、匀光装置、二向色镜、第二反射镜、第三反射镜和收光透镜；

第一激光发射装置，用于沿波长转换装置的支撑轴的轴心方向向第一反射镜的镜面发射第一激励光；

二向色镜位于第一激光发射装置和第一反射镜之间，二向色镜用于透射第一激励光；

第二反射镜位于由滚筒及二向色膜透射出的第一激励光的光路上，第二反射镜用于将第一激励光反射至第三反射镜；

第三反射镜位于由第二反射镜反射的第一激励光的光路上，第三反射镜用于将第二反射镜反射的第一激励光反射至二向色镜；

收光透镜位于第一反射镜与滚筒侧壁之间的光路上，滚筒侧壁的荧光粉受到第一激励光激发产生至少一种颜色的荧光，并经过滚筒侧壁外表面的二向色膜反射回滚筒内，收光透镜用于将二向色膜反射的至少一种颜色的荧光进行收光并射向第一反射镜；

匀光装置位于由二向色镜透射的第一激励光和二向色镜反射的至少一种颜色的荧光的光路上，匀光装置用于接收由第三反射镜反射，经由二向色镜透射的第一激励光和二向色膜反射，经由第一反射镜和二向色镜反射的至少一种颜色的荧光，并均匀射出三基色光。

本发明实施例提供的波长转换装置及投影光源，波长转换装置包括滚筒、驱动马达、第一反射镜、支撑轴和驱动模块，因为支撑轴的轴心与滚筒的轴心重合，支撑轴不随滚筒转动而转动，滚筒能够沿支撑轴的轴心方向相对于支撑轴移动，而驱动模块用于驱动滚筒沿支撑轴的轴心方向相对于支撑轴移动，在驱动马达驱动滚筒转动的同时，驱动模块驱动滚筒沿支撑轴的轴心方向移动，使得第一反射镜反射的激励光能够照射到滚筒侧壁的各个部位，激励光不会始终照射在波长转换装置固定的区域，这使得滚筒侧壁上的荧光粉均匀的受到激光的照射，不会有太高的温度，不会使荧光粉长时间持续被激光照射，导致其转换效率下降，解决了现有技术中波长转换装置被激光照射区域温度太高，导致荧光粉转换效率下降，影响出光的质量和效率，降低投影光源的出光质量和使用寿命的问题。

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他的附图。

图1a是本发明实施例提供的一种波长转换装置的轴向截面示意图；

图1b是本发明实施例提供的另一种波长转换装置的轴向截面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种滚筒内部结构示意图

图3是本发明实施例提供的一种荧光粉层分布示意图；

图4是本发明实施例提供的一种滚筒轴向截面图；

图5是本发明实施例提供的一种滚筒移动效果示意图；

图6是本发明实施例提供的一种光照轨迹效果示意图；

图7是本发明实施例提供的一种投影光源结构示意图；

图8a是本发明实施例提供的另一种投影光源结构示意图；

图8b是本发明实施例提供的又一种投影光源结构示意图；

图9是本发明另一实施例提供的一种投影光源结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种波长转换装置，参见图1a和图1b所示，图1a和图1b为波长转换装置的轴向截面图，该波长转换装置10包括：滚筒101、驱动马达102、第一反射镜103、支撑轴104、驱动模块105和二向色膜106；

在第一种实现方式中，参照图1a所示，该波长转换装置10为透射式波长转换装置：

滚筒101的侧壁为透光介质，滚筒侧壁上设置有荧光粉层1011，荧光粉层1011包含至少一种颜色的荧光粉并形成荧光区。

驱动马达102用于驱动滚筒101围绕支撑轴104转动。

支撑轴104的轴心与滚筒101的轴心重合，支撑轴104不随滚筒101转动而转动，滚筒101还受驱动模块105驱动沿支撑轴104的轴心方向相对于支撑轴104前后移动。支撑轴104可以与驱动马达102同轴固定。

第一反射镜103位于滚筒101内，且与支撑轴104固定连接，第一反射镜103的镜面与支撑轴104的轴心之间的夹角为预设角度。

第一反射镜103用于在滚筒101运动过程中，将射入滚筒101的激励光反射向滚筒101的荧光区，至少一种颜色的荧光粉受激发出至少一种颜色的荧光，荧光通过滚筒101侧壁透射出去。二向色膜106设置于滚筒101侧壁的内表面，二向色膜106用于透射激励光，反射荧光。

在第二种实现方式中，参照图1b所示，该波长转换装置10为反射式波长转换装置：

滚筒101的侧壁为透光介质，滚筒侧壁上设置有荧光粉层1011，荧光粉层1011包含至少一种颜色的荧光粉并形成荧光区。

驱动马达102用于驱动滚筒101围绕支撑轴104转动。

支撑轴104的轴心与滚筒101的轴心重合，支撑轴104不随滚筒101转动而转动，滚筒101还受驱动模块105驱动沿支撑轴104的轴心方向相对于支撑轴104前后移动。支撑轴104可以与驱动马达102同轴固定。

第一反射镜103位于滚筒101内，且与支撑轴104固定连接，第一反射镜103的镜面与支撑轴104的轴心之间的夹角为预设角度。

第一反射镜103用于在滚筒101运动过程中，将射入滚筒101的激励光反射向滚筒101的荧光区，至少一种颜色的荧光粉受激发出至少一种颜色的荧光，荧光通过二向色膜106反射回滚筒101内。二向色膜106设置于滚筒101侧壁的内表面，二向色膜106用于透射激励光，反射荧光。

在反射式波长转换装置中，反射回滚筒101内的荧光通过第一反射镜103反射，沿滚筒101的轴心方向射出滚筒101。

本实施例中，以透射式波长转换装置为例说明本发明解决技术问题的原理，当然，反射式波长转换装置与透射式波长转换装置原理相同，只不过是二向色膜106的位置不同，荧光粉受激发出的荧光的传输光路不同。

可选的，第一反射镜103用于将射入滚筒101的激励光反射向滚筒101的侧壁，当滚筒101在驱动马达102的驱动下围绕支撑轴104转动，且在驱动模块105的驱动下沿支撑轴104的轴心方向相对于支撑轴移动时，第一反射镜103反射向滚筒101的侧壁的激励光依次照射到荧光粉层1011的各个荧光粉透射区，当至少一个荧光粉透射区中第一荧光粉透射区转到激励光的照射区域时，第一荧光粉透射区所包含的第一颜色的荧光粉在激励光的作用下产生第一颜色的光，并向滚筒101的侧壁之外反射，当至少一个荧光粉透射区中第二荧光粉透射区转到激励光的照射区域时，第二荧光粉透射区所包含的第二颜色的荧光粉在激励光的作用下产生第二颜色的光，并向滚筒101的侧壁之外反射，在滚筒101转动过程中，荧光粉层在激励光的作用下产生至少一种颜色的光，并向滚筒101的侧壁之外反射。

需要说明的是，荧光粉层1011是滚筒101的一部分，可以将荧光粉涂覆在滚筒101的侧壁内表面或滚筒101的侧壁外表面上形成荧光粉层1011。图1a和图1b中以荧光粉涂覆在滚筒101侧壁外表面为例，并不代表本实施例局限于此。或者，如图2所示，图2为滚筒内部的结构示意图，滚筒101包括玻璃圆柱筒1012和无机粉体1013，无机粉体1013为圆筒形结构，无机粉体1013包裹在玻璃圆柱筒1012的外侧，无机粉体1013包括荧光粉层1011，图2只是示例性的说明无机粉体包含荧光粉层，在实际实现过程中，无机粉体可以由陶瓷、玻璃等无机材料混合无机粉经过高温烧结形成，荧光粉层1011在无机粉体1013内部可以是规则分布或者不规则分布的，进一步可选的，波长转换装置10还包括增透膜107，增透膜107设置于玻璃圆柱筒1012和无机粉体1013之间，用于当受到第一反射镜103反射的激励光照射时，增加从滚筒101侧壁透射的激励光的透光率。

可选的，滚筒101侧壁包括透射区，透射区和荧光区相邻设置，透射区用于在滚筒101运动至激励光的照射区域时，激励光穿过透射区透射出滚筒101侧壁。进一步的，波长转换装置10还用于接收非激励光激光照射，透射区包括激励光透射区和非激励光透射区，非激励光透射区用于透射非激励光激光。

荧光粉层1011包含至少一种颜色的荧光粉，例如，可以包含绿色荧光粉、红色荧光粉和蓝色荧光粉中的至少一种，具体的，波长转换装置10属于投影光源的一部分，如图3所示，图3为滚筒的俯视图，图3示出了荧光粉层1011在滚筒101侧壁的一种分布形式，如果投影光源的原始光源本身发出的光是蓝色激光，则荧光粉层1011可以包含绿色荧光粉和红色荧光粉，波长转换装置10的筒壁上可以留有透射区，透射区不包含荧光粉，使得蓝光直接透射出来，这样，绿色荧光粉和红色荧光粉被激发后分别发出绿色和红色的光，透射区可以直接透射出蓝光，红、绿、蓝三种光形成三基色光，投影光源将三基色光均匀发射出去用于投影。或者，投影光源的原始光源本身发出蓝色的激励光和红色的激光，则荧光粉层1011可以只包含绿色荧光粉，蓝色的激励光通过滚筒101侧壁的激励光透射区直接透射出去，红色的激光通过非激励光透射区透射出去，也可以形成红、绿、蓝三种颜色的三基色光。

优选的，该预设角度为45度，如图4所示，图4为滚筒101的轴向截面图，第一反射镜103可以将沿支撑轴104轴向射入的第一激励光反射到滚筒101侧壁，激发荧光粉发出其他颜色的光，或者直接透射出滚筒101侧壁，因此，当预设角度为45度时，可以正向穿过滚筒101侧壁，不会斜着射入，是最佳的入射角度。当然，预设角度也可以设置为其他角度，例如30度、60度等，可以在滚筒101侧壁之外设置收光透镜引导从滚筒101侧壁射出的光的传输方向。

参照图5所示，当驱动马达102驱动滚筒101转动时，驱动模块105同时驱动滚筒101沿支撑轴104的轴心方向相对于支撑轴104移动。现有技术中激励光在波长转换装置上的照射点只是做单一的圆周运动，而本发明的技术中是螺旋式圆周运动，同样时间内激励光光斑覆盖的面积更大，因而降低了单位面积的激励光能量密度，有利于降低荧光粉层的温度从而提高荧光转换效率。以第一反射镜103反射第一激励光为例，此时，第一反射镜103反射的第一激励光在滚筒101的侧壁出射的轨迹如图6中所示的第一轨迹，图6示出了滚筒101侧壁的展开图，相比于现有技术，如果滚筒101在绕支撑轴104转动的同时没有沿支撑轴104的轴心方向移动，则第一反射镜103反射的第一激励光在滚筒101的侧壁出射的轨迹如图6中的第二轨迹。通过对比可以看出，本发明所提供的波长转换装置10，因为滚筒101在转动的同时沿支撑轴104的轴心方向移动，使得滚筒101侧壁各个区域的荧光粉均匀地被激发，提高了荧光粉层1011整体的光转换效率，同时，因为激励光在滚筒101侧壁的各个区域来回照射，并没有一直照射固定区域，不会使得荧光粉层的固定区域温度过高，导致其转换效率下降，影响出光的质量和效率。因此，本发明解决了现有技术中波长转换装置10被激励光照射区域温度太高，导致荧光粉转换效率下降，影响出光的质量和效率，降低投影光源的出光质量和使用寿命的问题。

基于上述图1a和图1b对应的实施例中所描述的波长转换装置10，本发明实施例提供一种投影光源，参照图7所示，该投影光源7包括图1a所示的波长转换装置10，该投影光源7还包括第一激光发射装置71、收光透镜72和匀光装置73。

其中，第一激光发射装置71，用于沿波长转换装置10的支撑轴104的轴心方向向第一反射镜103的镜面发射第一激励光。

收光透镜72，用于将经过波长转换装置10的滚筒101侧壁透射出的至少一种颜色的荧光和第一激励光进行收光并向匀光装置73射出。

匀光装置73，用于接收用于接收收光透镜72射出的至少一种颜色的荧光和第一激励光并均匀射出三基色光。

本实施例中，二向色膜106设置于滚筒101的侧壁内表面上，如果荧光粉层1011涂覆在滚筒101的侧壁内表面，则荧光粉层1011位于二向色膜106和滚筒101的侧壁之间。二向色膜106用于透射第一激励光，并反射至少一种颜色的荧光。第一激光发射装置71与匀光装置73之间的光路上可以设置多个收光透镜72。

可选的，第一激励光为蓝色激光，滚筒101侧壁的荧光粉层包含绿色荧光粉和红色荧光粉，第一激励光通过滚筒101侧壁透射出蓝色激光、绿色荧光和红色荧光。这样，经过收光透镜72收光之后就可以射出三基色光，并将三基色光射向匀光装置73，匀光装置73将三基色光均匀射出。

或者，可选的，第一激励光为蓝色激光，滚筒101侧壁的荧光粉层包含绿色荧光粉和黄色荧光粉，第一激励光通过滚筒101侧壁透射出蓝色激光、绿色荧光和黄色荧光；

投影光源7还包括滤色轮74，滤色轮74位于收光透镜72与匀光装置73之间，滤色轮74用于将通过收光透镜72的蓝色激光、绿色荧光和黄色荧光进行滤色并输出三基色光；

匀光装置73，用于将滤色轮74输出的三基色光均匀射出。

基于上述图1a和图1b对应的实施例中所描述的波长转换装置10，本发明实施例提供一种投影光源，参照图8a和图8b所示，该投影光源8包括图1a所示的波长转换装置10，所述投影光源8还包括第一激光发射装置81、收光透镜82、匀光装置83及第二激光发射装置84。

其中，第一激光发射装置81，用于沿波长转换装置10的支撑轴104的轴心方向向第一反射镜103的镜面发射第一激励光；

第二激光发射装置84，用于发出第二激光，第二激光与第一激励光颜色不同；

收光透镜82用于将经过波长转换装置10的滚筒101侧壁透射出的至少一种颜色的荧光、第一激励光进行收光并向匀光装置83射出；

匀光装置83，用于接收第二激光、至少一种颜色的荧光和第一激励光，并均匀射出三基色光。

在图8a和图8b中，投影光源8都包括二向色镜85，但二向色镜85只是用于改变第二激光的光路，使第二激光也射入匀光装置83，可以通过其他方式使得第二激光射入匀光装置83，本发明对此不做限制。

因为第一激励光和第二激光可以直接发射出，不需要经过荧光粉层1011转换，因此，滚筒101上的荧光粉层1011可以不包含第一激励光和第二激光对应颜色的荧光粉，投影光源8要均匀射出三基色光，第一激励光和第二激光分别为两种基色的光，则荧光粉层1011只需要包含三种基色中另外一种基色的荧光粉即可。例如，第一激励光为蓝色，第二激光为红色，荧光粉层1011只需要包含绿色的荧光粉。

在一种实现方式中，二向色镜85用于透射第一激励光和第二激光两者之中的一种，并反射另一种，使得第一激励光和第二激光均射向第一反射镜103的镜面，第二激光经过第一反射镜103反射，透过滚筒103侧壁，经收光透镜82收光射向匀光装置83。具体的，如图8a所示，图8a示出了另一种投影光源8的结构，二向色镜85位于第一激光发射装置81和第一反射镜103之间，二向色镜85用于透射第一激励光，反射第二激光，使得第一激励光和第二激光射向第一反射镜103的镜面。这样，第一激励光通过二向色镜85透射，射向第一反射镜103，第二激光通过二向色镜85反射，射向第一反射镜103，第一激励光和第二激光被第一反射镜103反射，通过滚筒101侧壁透射而出，滚筒101侧壁的荧光粉在第一激励光的作用下发出荧光，第一激励光、第二激光和荧光经过收光透镜82收光形成三基色光射向匀光装置83，匀光装置83将三基色光均匀射出。

或者，在另一种实现方式中，二向色镜85用于反射第二激光和收光透镜82输出的光两者之中的一种，透射另一种，使得第二激光和收光透镜82输出的光均射向匀光装置83。具体的，如图8b所示，图8b示出了又一种投影光源的结构，二向色镜85位于匀光装置82与第一反射镜103之间，二向色镜85用于反射第二激光，透射收光透镜82输出的光，使得收光透镜82输出的光射向匀光装置82，收光透镜82输出的光包括第一激励光和荧光。这样，第一激励光通过第一反射镜103反射，从滚筒101侧壁透射形成荧光，第一激励光和荧光再通过二向色镜85透射而出，而第二激光通过二向色镜85反射，与收光透镜82输出的光一起射入匀光装置82，匀光装置83接收后均匀射出三基色光。

图7、图8a和图8b示出了三种投影光源，均包含透射式波长转换装置，能够利用第一激励光和至少一种颜色的荧光形成三基色光，或者，利用第一激励光、第二激光和其他颜色的荧光形成三基色光，当然，此处只是举例说明，根据本发明波长转换装置的原理，也可以形成四基色光，四基色光形成的原理与三基色光相同，此处不再赘述。投影光源输出的三基色光因为是按照时序不断输出，人的肉眼看到的就是白光，就可以用来进行投影。

基于上述图1a和图1b对应的实施例中所描述的波长转换装置10，本发明另一实施例提供一种投影光源，如图9所示，该投影光源9包括图1b所示的波长转换装置10，该投影光源9还包括第一激光发射装置91、匀光装置92、二向色镜93、第二反射镜94、第三反射镜95和收光透镜96。

第一激光发射装置91，用于沿波长转换装置10的支撑轴104的轴心方向向第一反射镜103的镜面发射第一激励光。

二向色镜93位于第一激光发射装置91和第一反射镜103之间，二向色镜93用于透射第一激励光。

第二反射镜94位于由滚筒101及二向色膜108透射出的第一激励光的光路上，第二反射镜94用于将第一激励光反射至第三反射镜95。

第三反射镜95位于由第二反射镜94反射的第一激励光的光路上，第三反射镜95用于将第二反射镜94反射的第一激励光反射至二向色镜93。

收光透镜96位于第一反射镜103与滚筒101侧壁之间的光路上，滚筒101侧壁的荧光粉受到第一激励光激发产生至少一种颜色的荧光，并经过滚筒101侧壁外表面的二向色膜106反射回滚筒101内，收光透镜96用于将二向色膜106反射的至少一种颜色的荧光进行收光并射向第一反射镜103；

匀光装置92位于由二向色镜93透射的第一激励光和二向色镜93反射的至少一种颜色的荧光的光路上，匀光装置92用于接收由第三反射镜95反射，经由二向色镜93透射的第一激励光和由二向色膜106反射，经由第一反射镜103和二向色镜93反射的至少一种颜色的荧光，并均匀射出三基色光。

第一反射镜103和二向色镜93之间还可以设置有扩散片97。可以增加至少一种颜色的荧光的透光率。在第一激励光的传输光路上也可以设置有多个收光透镜96。

第一激励光通过二向色镜93透射，再经过第一反射镜103反射，进入滚筒101侧壁。因为滚筒101侧壁设置有荧光粉层，第一激励光在穿过滚筒101侧壁时会形成至少一种颜色的荧光，而滚筒101侧壁外表面包裹有二向色膜106，第一激励光可以从二向色膜106透射而出，经过第二反射镜94反射、第三反射镜95反射，从二向色镜93透射后进入匀光装置92，而在滚筒101侧壁形成的至少一种颜色的荧光被二向色膜106反射回滚筒101内。此处，需要说明的是，被二向色膜106反射回滚筒101内的至少一种颜色的荧光通过收光透镜96射向第一反射镜103，因为被二向色膜106反射后的至少一种颜色的荧光，其传输方向可能较为分散，通过收光透镜96的聚光效果可以使得至少一种颜色的荧光较为集中的入射到第一反射镜103的镜面。被第一反射镜103反射、并经由二向色镜93反射，入射到匀光装置92，匀光装置92接收到第一激励光和至少一种颜色的荧光，并均匀射出三基色光。至少一种颜色的荧光因为在滚筒101内完成了光路的转折，可以减小投影光源的体积。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置包括：滚筒、驱动马达、第一反射镜、支撑轴、驱动模块和二向色膜；

其中，所述滚筒侧壁为透光介质，所述滚筒侧壁上至少部分区域设置有荧光粉层，所述荧光粉层包含至少一种颜色的荧光粉并形成荧光区；

所述驱动马达用于驱动所述滚筒围绕所述支撑轴转动；

所述支撑轴的轴心与所述滚筒的轴心重合，所述支撑轴不随所述滚筒转动而转动，所述滚筒还受所述驱动模块驱动沿所述支撑轴的轴心方向相对于所述支撑轴前后移动；

所述第一反射镜位于所述滚筒内，且与所述支撑轴固定连接，所述第一反射镜的镜面与所述支撑轴的轴心之间的夹角为预设角度；

所述第一反射镜用于在所述滚筒运动过程中，将射入所述滚筒的激励光反射向所述滚筒的荧光区，所述至少一种颜色的荧光粉受激发出至少一种颜色的荧光，所述荧光通过所述滚筒侧壁透射出去，所述二向色膜设置于所述滚筒侧壁的内表面，所述二向色膜用于透射所述激励光，反射所述荧光。

2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述滚筒侧壁包括透射区，所述透射区和所述荧光区相邻设置，所述透射区用于在所述滚筒运动至所述激励光的照射区域时，所述激励光穿过所述透射区透射出所述滚筒侧壁。

3.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还用于接收非激励光激光照射，所述透射区包括激励光透射区和非激励光透射区，所述非激励光透射区用于透射所述非激励光激光。

4.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，

所述至少一种颜色的荧光粉涂覆在所述滚筒侧壁内表面或所述滚筒侧壁外表面上形成所述荧光粉层。

5.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，

所述滚筒为圆筒形结构，所述滚筒包括玻璃圆柱筒和无机粉体，所述无机粉体包裹在所述玻璃圆柱筒的外侧，所述无机粉体包括所述至少一种颜色的荧光粉。

6.根据权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括增透膜，所述增透膜设置于所述玻璃圆柱筒和所述无机粉体之间，所述增透膜用于增加所述激励光的透过率。

7.根据权利要求1-6任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述预设角度为45度。

8.一种波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置包括：滚筒、驱动马达、第一反射镜、支撑轴、驱动模块和二向色膜；

其中，所述滚筒侧壁为透光介质，所述滚筒侧壁上至少部分区域设置有荧光粉层，所述荧光粉层包含至少一种颜色的荧光粉并形成荧光区；

所述驱动马达用于驱动所述滚筒围绕所述支撑轴转动；

所述支撑轴的轴心与所述滚筒的轴心重合，所述支撑轴不随所述滚筒转动而转动，所述滚筒还受所述驱动模块驱动沿所述支撑轴的轴心方向相对于所述支撑轴前后移动；

所述第一反射镜位于所述滚筒内，且与所述支撑轴固定连接，所述第一反射镜的镜面与所述支撑轴的轴心之间的夹角为预设角度；

所述第一反射镜用于在所述滚筒运动过程中，将射入所述滚筒的激励光反射向所述滚筒的荧光区，所述至少一种颜色的荧光粉受激发出至少一种颜色的荧光，所述荧光通过所述二向色膜反射回所述滚筒内，所述二向色膜设置于所述滚筒侧壁的外表面，所述二向色膜用于透射所述激励光，反射所述荧光。

9.一种投影光源，其特征在于，所述投影光源包括如权利要求1-7任一项所述的波长转换装置，所述投影光源还包括第一激光发射装置、收光透镜及匀光装置；

所述第一激光发射装置，用于沿所述波长转换装置的支撑轴的轴心方向向第一反射镜的镜面发射第一激励光；

所述收光透镜用于将经过所述波长转换装置的滚筒侧壁透射出的至少一种颜色的荧光和所述第一激励光进行收光并向所述匀光装置射出；

所述匀光装置，用于接收所述收光透镜射出的所述至少一种颜色的荧光和所述第一激励光并均匀射出三基色光。

10.根据权利要求9所述的投影光源，其特征在于，

所述第一激励光为蓝色激光，所述滚筒侧壁的荧光粉层包含绿色荧光粉和黄色荧光粉，所述第一激励光通过所述滚筒侧壁透射出所述蓝色激光、绿色荧光和黄色荧光；

所述投影光源还包括滤色轮，所述滤色轮位于所述收光透镜与所述匀光装置之间，所述滤色轮用于将通过所述收光透镜的所述蓝色激光、所述绿色荧光和所述黄色荧光进行滤色并输出三基色光；

所述匀光装置，用于将所述滤色轮输出的所述三基色光均匀射出。

11.一种投影光源，其特征在于，所述投影光源包括如权利要求1-7任一项所述的波长转换装置，所述投影光源还包括第一激光发射装置、第二激光发射装置、收光透镜及匀光装置；

所述第一激光发射装置，用于沿所述波长转换装置的支撑轴的轴心方向向第一反射镜的镜面发射第一激励光；

第二激光发射装置，用于发出第二激光，所述第二激光与所述第一激励光颜色不同；

所述收光透镜用于将经过所述波长转换装置的滚筒侧壁透射出的至少一种颜色的荧光、所述第一激励光进行收光并向所述匀光装置射出；

所述匀光装置，用于接收所述第二激光、所述至少一种颜色的荧光和所述第一激励光，并均匀射出三基色光。

12.根据权利要求11所述的投影光源，其特征在于，所述投影光源还包括二向色镜，所述二向色镜的镜面与所述第一反射镜镜面平行设置；

所述二向色镜位于所述第一激光发射装置和所述第一反射镜之间，所述二向色镜用于透射所述第一激励光和所述第二激光两者之中的一种，并反射另一种，使得所述第一激励光和所述第二激光均射向所述第一反射镜的镜面，所述第二激光经过所述第一反射镜反射，透过所述滚筒侧壁，经所述收光透镜收光射向所述匀光装置。

13.根据权利要求11所述的投影光源，其特征在于，所述投影光源还包括二向色镜，所述二向色镜的镜面与所述第一反射镜镜面平行设置；

所述二向色镜位于所述匀光装置与所述第二激光发射装置之间，所述二向色镜用于反射所述第二激光和所述收光透镜输出的光两者之中的一种，透射另一种，使得所述第二激光和所述收光透镜输出的光均射向所述匀光装置。

14.一种投影光源，其特征在于，所述投影光源包括如权利要求8所述的波长转换装置，所述投影光源还包括第一激光发射装置、匀光装置、二向色镜、第二反射镜、第三反射镜和收光透镜；

所述第一激光发射装置，用于沿所述波长转换装置的支撑轴的轴心方向向第一反射镜的镜面发射第一激励光；

所述二向色镜位于所述第一激光发射装置和所述第一反射镜之间，所述二向色镜用于透射所述第一激励光；

所述第二反射镜位于由所述滚筒及所述二向色膜透射出的所述第一激励光的光路上，所述第二反射镜用于将所述第一激励光反射至所述第三反射镜；

所述第三反射镜位于由所述第二反射镜反射的第一激励光的光路上，所述第三反射镜用于将所述第二反射镜反射的所述第一激励光反射至所述二向色镜；

所述收光透镜位于所述第一反射镜与所述滚筒侧壁之间的光路上，所述滚筒侧壁的荧光粉受到所述第一激励光激发产生至少一种颜色的荧光，并经过所述滚筒侧壁外表面的二向色膜反射回所述滚筒内，所述收光透镜用于将所述二向色膜反射的所述至少一种颜色的荧光进行收光并射向所述第一反射镜；

所述匀光装置位于由所述二向色镜透射的第一激励光和所述二向色镜反射的至少一种颜色的荧光的光路上，所述匀光装置用于接收由所述第三反射镜反射，经由所述所述二向色镜透射的所述第一激励光和所述二向色膜反射，经由所述第一反射镜和所述二向色镜反射的至少一种颜色的荧光，并均匀射出三基色光。