CN108803215A - 一种新型荧光轮激光投影机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型荧光轮激光投影机，包括荧光轮、聚焦透镜、准直透镜、反射镜，荧光轮荧光出的荧光和激光依次通过聚焦透镜、准直透镜、反射镜后在投影机的光出口进行合束，荧光轮包括黄色荧光粉区、绿色荧光粉区、非荧光区，其中，非荧光区具有全反射层，照射在非荧光区的激光全部被反射。该装置能够将蓝光和黄、绿光通过一个组透镜同时收集整形，减少了透镜的个数，简化了光路，使得光机的体积较小。实现了激光投影机的小型化设计，同时有效提高了蓝光的利用率。
Description
技术领域
本发明属于激光投影机领域，具体涉及一种新型荧光轮激光投影机。
背景技术
投影机按光源不同主要分为灯泡、LED和激光三种类型，其中激光投影机是目前最先进的投影技术，而采用荧光轮式的激光投影机是性价比最高的机型。
对于荧光光路，用部分蓝色激光照射到荧光粉上，产生黄色和绿色波长的光，再经过滤波产生红光和绿光，与另一部分透射光路产生的蓝色激光组成三基色的光，经过对三基色的配比产生需要的颜色，生成需要的画面，投射到幕布上。
这种方式的光路将蓝光和黄绿光分开，用两套光路来分别整形，光路会很大，而且透镜个数也很多，导致光机的体积比较大，蓝光利用效率偏低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型荧光轮激光投影机，解决了现有技术中激光投影机蓝光利用率低的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种新型荧光轮激光投影机，包括荧光轮、聚焦透镜、准直透镜、反射镜，荧光轮荧光出的荧光和激光依次通过聚焦透镜、准直透镜、反射镜后在投影机的光出口进行合束，荧光轮包括黄色荧光粉区、绿色荧光粉区、非荧光区，其中，非荧光区具有全反射层，照射在非荧光区的激光全部被反射。
激光光源为蓝光激光器。
蓝光激光器与荧光轮之间依次设置准直透镜、聚焦透镜。
激光与荧光轮之间的入射角度为15～75度。
激光与荧光轮之间的入射角度为45度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、将蓝光和黄、绿光通过一个组透镜同时收集整形，减少了透镜的个数，简化了光路，使得光机的体积较小。
2、实现了激光投影机的小型化设计，提高了蓝光的利用率。
附图说明
图1为本发明光机组成结构示意图。
图2为本发明荧光轮的结构示意图。
其中，图中的标识为：1-蓝光激光器；2-第一准直透镜；3-第一聚焦透镜；4-荧光轮；5-第二准直透镜；6-第三准直透镜；7-黄色荧光粉区；8-绿色荧光粉区；9-非荧光区；10-反射镜；11-第二聚焦透镜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
一种新型荧光轮激光投影机，包括荧光轮、聚焦透镜、准直透镜、反射镜，荧光轮荧光出的荧光和激光依次通过聚焦透镜、准直透镜、反射镜后在投影机的光出口进行合束，荧光轮包括黄色荧光粉区、绿色荧光粉区、非荧光区，其中，非荧光区具有全反射层，照射在非荧光区的激光全部被反射。
具体实施例，
如图1所示，一种新型荧光轮激光投影机，包括蓝光激光器1、荧光轮4，蓝光激光器1与荧光轮4之间依次设置第一准直透镜2、第一聚焦透镜3，蓝光激光器1发出的蓝色激光依次通过第一准直透镜2、第一聚焦透镜3后在荧光轮上聚焦为一个光斑，荧光轮4包括黄色荧光粉区7、绿色荧光粉区8、非荧光区9，其中，非荧光区9具有全反射层，荧光轮4旋转，蓝光激光器1产生的光斑经过黄色荧光粉区7和绿色荧光粉区8分别荧光出黄色荧光和绿色荧光，经过非荧光区9将蓝色激光全部反射，黄色荧光、绿色荧光和反射的蓝色激光依次经过第二准直透镜5、第三准直透镜6后入射至反射镜10，经反射镜10反射后射向第二聚焦透镜11，经过聚焦后的三色光在投影机的光出口进行合束。
激光与荧光轮之间的入射角度为15～75度。
为了使得蓝激光的效率达到最高，激光与荧光轮之间的入射角度选择为45度。
反射镜10可以选择反射平板，只要能够实现光全反射功能的装置均可。
本方案的激光投影机的工作原理及工作过程如下：
蓝光激光器发出455nm蓝色激光，射向准直透镜后变为平行光，经过聚焦透镜后，蓝色激光束被聚焦为一个光斑，沿着45度方向(光束中心光线与荧光轮呈45度角)打在荧光轮上，随着荧光轮的旋转，在一个周期内，当蓝色激光分别照射到荧光轮的黄色荧光粉区、绿色荧光粉区时分别荧光去黄光和绿光，此黄、绿光经过准直透镜后，被准直为平行光。当蓝色激光照射到荧光轮的非荧光区时，由于该区域具有全反射层，蓝色激光被反射，反射后的蓝光经过准直透镜组后，被准直为平行光。经过荧光轮被准直的红、绿、蓝三束平行光，以45度角入射到反射镜片后传播方向被偏转90度，射向聚焦透镜，聚焦后的三色光进入投影镜头并成像。
本方案的激光投影机该实施例中各部件的详细介绍如下：
蓝色激光器：发射蓝色激光，波长455nm。
反射镜：可以为反射平板，能够实现反射功能的装置，45度入射的蓝色黄色和绿色激光被全反射。
第一聚焦透镜、第二准直透镜：为非球面透镜，将正向入射的平行光整形为一定大小的光斑，将反向入射的发散光整形为平行光。
第一准直透镜、第三准直透镜：为平凸透镜，将正向入射的光聚焦，将反向入射的发散光的发散角变小
第一准直透镜、第二准直透镜：为非球面透镜，将正向入射的光聚焦，将反向入射的发散光整形为平行光。
第二聚焦透镜：为双凸透镜，将孔径较大的平行光聚焦后变为孔径较小的光斑。
黄色荧光粉区：蓝光入射后荧光出黄色光，荧光角度为0-180度。
绿色荧光粉区：蓝光入射后荧光出绿色光，荧光角度为0-180度。
非荧光区：镀有全反射层，蓝光入射后被全部反射。
全反射式荧光轮：在电机带动下可以旋转，在旋转一个周期内，蓝色激光照射在荧光带上，能分别荧光出黄绿光，反射蓝光，生成三基色光源。
Claims (5)
1.一种新型荧光轮激光投影机，包括荧光轮、聚焦透镜、准直透镜、反射镜，荧光轮荧光出的荧光和激光依次通过聚焦透镜、准直透镜、反射镜后在投影机的光出口进行合束，其特征在于：荧光轮包括黄色荧光粉区、绿色荧光粉区、非荧光区，其中，非荧光区具有全反射层，照射在非荧光区的激光全部被反射。
2.根据权利要求1所述的新型荧光轮激光投影机，其特征在于：激光光源为蓝光激光器。
3.根据权利要求2所述的新型荧光轮激光投影机，其特征在于：蓝光激光器与荧光轮之间依次设置准直透镜、聚焦透镜。
4.根据权利要求1、2或3所述的新型荧光轮激光投影机，其特征在于：激光与荧光轮之间的入射角度为15～75度。
5.根据权利要求4所述的新型荧光轮激光投影机，其特征在于：激光与荧光轮之间的入射角度为45度。
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