CN112816446B - 一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，通过测量相同激发光强照射下的同一荧光轮上不同荧光粉区域的荧光光谱以及不同激发光强照射下的同一荧光轮上相同荧光粉区域的荧光光谱，分析荧光粉的荧光光强随激发光强的强度变化，得到影响荧光粉色彩转化效率的激发光强，从而对荧光轮的散热设计提供一定的理论依据，对荧光轮粉体的制备有积极指导意义。

Description

一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法
技术领域
本发明涉及单DLP激光投影显示领域，尤其涉及一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法。
背景技术
目前在单DLP激光投影装置中，一般使用荧光轮对激光源入射其上的激光进行激发而产生需要的彩色光序列。荧光轮上参与光色彩转化的扇形荧光粉区域，在长期高强度激光的照射下，荧光粉转化色彩的色度、亮度将不可避免的会随着激光投影装置中激发光温度的增加而出现荧光粉转化色彩效率的衰减，致使激光投影显示画面的对比度低、色彩不艳丽等影响主观效果的缺陷存在。当温度超过某临界点时，色彩转化效率则快速下降。
现有解决投影显示画面方案，关于光棒尺寸、透镜大小以及透镜数量的研究比较多，还未有考虑激发光强影响荧光轮上的荧光粉的色彩转化率对投影显示画面造成的影响。因此，为解决荧光轮扇形区域的荧光粉受激发光强的影响，研究激发光强影响荧光轮粉体衰变的方法是必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对上述背景技术的不足，提供一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，通过测量相同激发光强照射下的同一荧光轮上不同荧光粉区域的荧光光谱以及不同激发光强照射下的同一荧光轮上相同荧光粉区域的荧光光谱，分析荧光粉的荧光光强随激发光强的强度变化，得到影响荧光粉色彩转化效率的激发光强，从而对荧光轮的散热设计提供一定的理论依据，对荧光轮粉体的制备有积极指导意义。
为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，包括以下步骤：
(1)设计不同激发光强的激光光源；
(2)分别采集同一激发光强照射下的同一荧光轮上不同荧光粉区域的荧光光谱数据以及经不同激发光强照射下的同一荧光轮上相同荧光粉区域的荧光光谱数据；
(3)由多个荧光光谱数据得到荧光粉的荧光光强随激发光强的强度变化：利用二阶求导将荧光光谱数据转化为二阶导数的荧光光谱数据，将荧光光谱中的荧光强度变化放大，提高荧光光谱的分辨率，进而根据荧光峰对应的强度值得到影响荧光粉色彩转化效率的激发光强，实现对荧光轮粉体衰变的检测。
进一步的技术方案为，所述步骤(1)中不同激发光强的激光光源可以通过调节灯源数量获得或者通过更换灯源型号获得，或者通过设备调节激光光源输入电流获得。
进一步的技术方案为，所述步骤(1)中的激发光源可为一种颜色的激光源或两种颜色的激光光源或三种颜色的激光光源。
进一步的技术方案为，所述步骤(2)中采集光谱数据时，除了激发光强不同外，其他参数设定始终保持一致。
进一步的技术方案为，所述步骤(2)中所述的荧光轮可为单色激光投影装置中使用的荧光轮，也可为双色激光投影装置中使用的荧光轮或三色激光投影装置中使用的荧光轮。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过测量相同激发光强照射下的同一荧光轮上不同荧光粉区域的荧光光谱以及不同激发光强照射下的同一荧光轮上相同荧光粉区域的荧光光谱，分析荧光粉的荧光光强随激发光强的强度变化，得到影响荧光粉色彩转化效率的激发光强，从而对荧光轮的散热设计提供一定的理论依据，对荧光轮粉体的制备有积极指导意义，且该方法简单快速易操作，灵敏度高，能满足长期的快速检测需求；本发明采用二阶求导得到二阶导数荧光光谱，可有效放大细微荧光强度变化以及大幅提高荧光光谱的分辨率。
附图说明
图1为本发明检测荧光轮荧光光谱的示意图。
其中，11-荧光光谱采集设备、12-荧光轮、13-计算机、21-黄色荧光粉区域、22-绿色荧光粉区域、23-红色荧光粉区域、24-蓝光镂空区域或蓝光反射区域或扩散片区域。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的解释和说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，荧光光谱采集设备11分别采集经不同激发光强照射后，荧光轮12上同一荧光粉区域的荧光光谱，以及经同一激发光强照射后，荧光轮12上不同荧光粉区域的荧光光谱：黄色荧光粉区域21、绿色荧光粉区域22、红色荧光粉区域23。同时，计算机13将分别呈现黄色荧光粉区域的荧光光谱、绿色荧光粉区域的荧光光谱、红色荧光粉区域的荧光光谱。利用二阶求导将所有荧光光谱数据转化为二阶导数的荧光光谱数据，将荧光光谱中的荧光强度变化放大，提高荧光光谱的分辨率，进而根据荧光峰对应的强度值得到影响荧光粉色彩转化效率的激发光强。
进一步的，本发明的激光光源可为一种颜色的激光源，也可为两种颜色的激光源或三种颜色的激光源，激发光强变化可为调节灯源数量改变激发光强，可为更换灯源型号改变激发光强，也可为其他设备调控激发光源的光强变化，荧光轮上的荧光粉材料不做限定，凡能通过激光激发的荧光粉并能成功运用于激光投影装置中的荧光粉均可用本方法进行检测，测试荧光轮选用单色DLP激光投影装置中的荧光轮，若双色激光投影装置、三色混合光源的激光投影装置需添加荧光轮，荧光粉荧光光谱的采集可通过荧光分光光度计获得，可为荧光光谱仪，也可是其他可以采集荧光光谱的设备，二阶导数荧光光谱的计算可通过其他软件获得，如MATLAB软件，所使用的荧光轮，可为两段式荧光轮、三段式荧光轮或其他荧光轮。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (5)

1.一种基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)设计不同激发光强的激光光源；
(2)分别采集同一激发光强照射下的同一荧光轮上不同荧光粉区域的荧光光谱数据以及经不同激发光强照射下的同一荧光轮上相同荧光粉区域的荧光光谱数据；
(3)由多个荧光光谱数据得到荧光粉的荧光光强随激发光强的强度变化：利用二阶求导将荧光光谱数据转化为二阶导数的荧光光谱数据，将荧光光谱中的荧光强度变化放大，提高荧光光谱的分辨率，进而根据荧光峰对应的强度值得到影响荧光粉色彩转化效率的激发光强，实现对荧光轮粉体衰变的检测。
2.根据权利要求1所述的基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，其特征在于，所述步骤(1)中不同激发光强的激光光源可以通过调节灯源数量获得或者通过更换灯源型号获得，或者通过设备调节激光光源输入电流获得。
3.根据权利要求1所述的基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的激发光源可为一种颜色的激光光源或两种颜色的激光光源或三种颜色的激光光源。
4.根据权利要求1所述的基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，其特征在于，所述步骤(2)中采集光谱数据时，除了激发光强不同外，其他参数设定始终保持一致。
5.根据权利要求1所述的基于荧光光谱检测荧光轮粉体衰变的方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的荧光轮可为单色激光投影装置中使用的荧光轮，也可为双色激光投影装置中使用的荧光轮或三色激光投影装置中使用的荧光轮。
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