CN113467173A - 一种激光荧光光源及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光荧光光源及其控制方法，激光荧光光源包括第一光源、第二光源、合光元件、光机系统以及控制模块，其中，所述第一光源、所述第二光源分别位于所述合光元件的两侧；所述第二光源包括激发光光源，以及波长转换装置；所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光均被引导至所述合光元件进行合光后，入射至所述光机系统；所述第一光源、所述激发光光源以及所述波长转换装置均与所述控制模块信号连接。本发明提供的激光荧光光源，第一基色光直接用于合光，合光前未经波长转换装置进行波长转换，因此，进行合光的第一基色光的色域未产生损失，从而有利于增加激光荧光光源的色域，提高投影效果。

Description

一种激光荧光光源及其控制方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种激光荧光光源及其控制方法。

背景技术

目前的投影技术主要有LED投影、纯激光投影以及激光荧光投影，其中激光荧光投影技术，因具有高亮度的特点，逐步占据了现在投影技术的主流市场。

尽管激光荧光投影技术满足了消费者对于高亮度的需求，但是随着激光荧光技术的消费受众群体越来越多，该投影技术在色域方面的短板逐步显现出来。

具体的，现有的激光荧光光源，通常通过蓝色激光光束照射波长转换装置，通过蓝色激光光束激发波长转换装置上的红光波长转换材料、绿光波长转换材料或黄光波长转换材料，分别产生红色光、绿色光或黄色光等受激发光，再通过合光来得到相应的色彩；由于受激发光均通过激发波长转换材料得到，基于目前波长转换材料自身性质的限制，使得受激发光的色域较小，导致激光荧光光源的色域较小。

发明内容

本发明解决的问题是目前的激光荧光光源色域较小。

为解决上述问题，本发明提供一种激光荧光光源，包括第一光源、第二光源、合光元件、光机系统以及控制模块，其中，

所述第一光源、所述第二光源分别位于所述合光元件的两侧；

所述第一光源用于发射第一基色光；

所述第二光源包括激发光光源，以及波长转换装置；

所述激发光光源用于发射第二基色光；

所述第二基色光入射至所述波长转换装置，部分所述第二基色光经所述波长转换装置产生第三基色光；

所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光均被引导至所述合光元件进行合光后，入射至所述光机系统；

所述第一光源、所述激发光光源以及所述波长转换装置均与所述控制模块信号连接。

可选地，所述波长转换装置包括基板，以及驱动所述基板转动的驱动马达；所述基板上设置有第三基色光转换区与第二基色光转换区，且所述第三基色光转换区与所述第二基色光转换区构成圆环状结构。

可选地，所述基板上还设置有黄光转换区；所述第三基色光转换区、所述第二基色光转换区以及所述黄光转换区构成圆环状结构。

可选地，所述第三基色光转换区、所述第二基色光转换区以及所述黄光转换区均设置于所述基板的出光侧；所述第三基色光转换区与所述第二基色光转换区的分布角度不同。

可选地，所述第三基色光转换区的分布角度不小于100°。

可选地，所述第二基色光转换区为空白区域。

可选地，所述第二基色光转换区上设置有第二基色光波长转换材料。

可选地，所述基板用于透射所述第二基色光，并反射所述第三基色光与黄光。

可选地，所述合光元件对所述第二基色光、所述第三基色光以及所述黄光具有高透射性，并对所述第一基色光具有高反射性；所述第一基色光与所述第二基色光的入射方向相垂直。

可选地，所述基板用于反射所述第二基色光、所述第三基色光以及所述黄光。

可选地，所述合光元件对所述第一基色光具有高反射性，且所述合光分光元件上设置有第二基色光反射区与透射区，所述第二基色光反射区用于对所述第二基色光进行反射，所述透射区用于对所述第二基色光、所述第三基色光以及所述黄光进行透射。

可选地，所述第一光源为红光光源；所述激发光光源为蓝色激发光光源。

本发明的另一目的在于提供一种如上所述的激光荧光光源的控制方法，包括如下步骤：

S1：获取激光荧光光源的运行模式；

S2：根据所述运行模式，控制第一光源、激发光光源以及波长转换装置的运行，对第一基色光以及第三基色光的占空比进行调节。

可选地，所述第一光源为红光光源，所述激发光光源为蓝色激发光光源时，步骤S2包括：

S21：判断所述运行模式是否为标准模式，若是，进入步骤S22，否则进入步骤S23；

S22：调节所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光的占空比至预设占空比；

S23：判断所述运行模式是否为高色彩模式，若是，进入步骤S24，否则进入步骤S25；

S24：降低所述第一基色光的占空比，提高所述第三基色光的占空比；

S25：提高所述第一基色光的占空比，降低所述第三基色光的占空比。

可选地，调节所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光的占空比至预设占空比包括：分别调节所述第一光源、所述激发光光源的发光时长至预设时长；并调节所述波长转换装置上各颜色光的波长转换区的分布角度至预设角度。

与现有技术相比，本发明提供的激光荧光光源具有如下优势：

本发明提供的激光荧光光源，由于三种基色光中，第一光源发射的第一基色光直接用于合光，合光前未经波长转换装置进行波长转换，因此，进行合光的第一基色光的色域未产生损失，从而有利于增加激光荧光光源的色域，提高投影效果。

附图说明

图1为本发明中激光荧光光源的结构简图一；

图2为本发明中基板的结构简图一；

图3为本发明中合光元件的光谱示意图；

图4为本发明中不同投影模式下基色光的占空比变化示意图；

图5为本发明中基色光的时序分布示意图；

图6为本发明中基板的结构简图二；

图7为本发明中激光荧光光源的结构简图二。

附图标记说明：

1-第一光源；2-第二光源；21-激发光光源；22-波长转换装置；221-基板；2211-第三基色光转换区；2212-第二基色光转换区；2213-黄光转换区；222-驱动马达；3-合光元件；4-光机系统。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定为“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

为解决目前激光荧光光源色域较小的问题，本发明提供一种激光荧光光源，参见图1所示，该激光荧光光源包括第一光源1、第二光源2、合光元件3、光机系统4以及控制模块，其中，第一光源1、第二光源2分别位于合光元件3的两侧；第一光源1用于发射第一基色光；第二光源2包括激发光光源21，以及波长转换装置22；激发光光源21用于发射第二基色光；第二基色光入射至波长转换装置22，部分第二基色光经波长转换装置22产生第三基色光；第一基色光、第二基色光以及第三基色光均被引导至合光元件3进行合光后，入射至光机系统4；第一光源1、激发光光源21以及波长转换装置22均与控制模块信号连接；本申请优选该控制模块为DLP系统。

本申请中的第一基色光、第二基色光以及第三基色光分别是指红光、蓝光以及绿光中的一种，以便于三种不同的基色光经合光元件3合光后，得到需要的色彩点。

具体的，本申请中通过激发光光源21发射第二基色光，并使得发射的第二基色光入射至波长转换装置22上，在波长转换装置22作用下，部分第二基色光波长发生转换，产生第三基色光；第一光源1发射的第一基色光、未经波长转换装置22进行波长转换的第二基色光，以及经波长转换后产生的第三基色光均被引导至合光元件3处进行合光后，再入射至光机系统4。

其中第一光源1发射的第一基色光，不参与波长转换，在合光过程中，仅作为补充光源使用。

本发明提供的激光荧光光源，由于三种基色光中，第一光源1发射的第一基色光直接用于合光，合光前未经波长转换装置进行波长转换，因此，进行合光的第一基色光的色域未产生损失，从而有利于增加激光荧光光源的色域，提高投影效果。

本申请中还设置控制模块，并使第一光源1、激发光光源21以及波长转换装置22均与控制模块信号连接，从而在该激光荧光光源工作过程中，可以根据运行情况通过控制模块对第一光源1、激发光光源21以及波长转换装置22进行调节，以便于实现对对三基色占空比的调节，进而实现对激光荧光光源运行模式的调节等操作。

具体控制过程中，本申请优选第一光源1与激发光光源21交替发光，即第一光源1发射第一基色光时，激发光光源21停止发光；同样，激发光光源21发射第二基色光时，第一光源1停止发光；同时，通过协同控制波长转换装置22，使得第一光源1发光以及激发光光源21发光时，波长转换装置22分别转动至特定的角度范围，实现对第一基色光、第二基色光以及第三基色光占空比的调节。

由于本申请中的第一光源1与激发光光源21交替发光，因此，通过分别控制第一光源1与激发光光源21的发光时间，即可将第一基色光、第二基色光以及第三基色光的占空比在一定的范围内进行调节；与现有技术中第一基色光、第二基色光以及第三基色光的占空比不能进行改变，仅能通过改变电流改变显示亮度的光源结构相比，在扩大了该激光荧光光源显示模式，增加激光荧光光源色域的基础上，的同时，还有利于减少电流提高对效率的影响。

此外，本申请通过第一光源1、激发光光源21与波长转换装置22相配合，采用双光源的结构形式，在增加激光荧光光源色域的基础上，还有助于减小激光荧光光源的体积，降低激光荧光光源的成本。

本申请优选波长转换装置22包括基板221，以及驱动基板221转动的驱动马达222；参见图2所示，基板221上设置有第三基色光转换区2211与第二基色光转换区2212，并且第三基色光转换区2211与第二基色光转换区2212构成圆环状结构，从而使得基板221高速旋转过程中，激发光光源21发射的第二基色光入射至基板221上不同的区域时，产生不同的基色光，通过控制第一光源1与激发光光源21的发光时间，以及波长转换装置22的旋转速度与角度，即可实现对第一基色光、第二基色光、第三基色光时序以及占空比的控制。

进一步的，为提高激光荧光源显示色彩的真实性，提高光学效果，本申请优选基板221上还设置有黄光转换区2213；参见图6所示，第三基色光转换区2211、第二基色光转换区2212以及黄光转换区2213构成圆环状结构。

黄光转换区2213上设置有黄光转换材料，当作为激发光的第二基色光入射至黄光转换区2213处时，产生黄光，从而利用该产生的黄光来提高光源显示的真实性。

本申请优选第三基色光转换区2211、第二基色光转换区2212以及黄光转换区2213均设置于基板221的出光侧；并优选第三基色光转换区2211与第二基色光转换区2212的分布角度不同，以使该激光荧光光源工作过程中，第三基色光转换区2211与第二基色光转换区2212暴露在作为激发光的第二基色光下的时间不同，从而使得第一基色光与第二基色光占空比的调节上限不同，提高激光荧光光源的光学效果。

进一步的，本申请优选第三基色光转换区2211的分布角度不小于100°，即第三基色光转换区2211构成的半圆弧的角度不小于100°，以保证投影效果。

其中第三基色光转换区2211上设置有第三基色光波长转换材料，当激发光光源21发射的第二基色光入射至第三基色光转换区2211时，第二基色光对位于基板221出光侧的第三基色光波长转换材料进行激发，产生第三基色光。

由于本申请以第二基色光为激发光，因此，本申请中基板221上的第二基色光转换区2212可以为空白区，即第二基色光穿过该第二基色光转换区2212时，不进行波长转换，以激发光光源21发射的第二基色光直接进行合光。

该第二基色光转换区2212上也可以设置第二基色光波长转换材料，使得第二基色光穿过该第二基色光转换区2212时，对第二基色光波长转换材料进行激发，产生波长与激发光光源21直接发射的第二基色光不同的受激发第二基色光，通过该受激发第二基色光来参与合光。

第二基色光转换区2212为空白区还是设置相应的波长转换材料，以及转换后的受激发第二基色光的波长等，均可以根据激光荧光光源的具体使用需求进行选择。

为提高投影效果，本申请优选第一光源1为红光光源，并进一步优选该第一光源为红色激发光光源，从而第一基色光为红光；激发光光源21为蓝色激发光光源，从而第二基色光为蓝光，并优选该蓝光的波长范围为440nm～470nm；同时，部分第二基色光经波长转换装置22产生的第三基色光为绿光；进一步，该第三基色光还可以为黄绿光，即第三基色光转换区2211处的波长转换材料为黄绿光波长转换材料，以便于进一步提高显示效果。

由于红色受激发光的色域很小，以红色光基色光选用红色受激发光时，导致图像的颜色较差，影响投影效果；本申请通过以第一光源1直接发射的红光作为红色光基色光，有利于扩大激光荧光光源的色域，提高图像红色的对比度和色彩饱和度，提高投影效果。

本申请中的波长转换装置22可以是透射式波长转换装置，也可以是反射式波长转换装置；当该波长转换装置22是透射式波长转换装置时，基板221的材质对于第二基色光具有高透射性，并对第三基色光以及黄光具有高反射性。

同时，当该波长转换装置22为透射式波长转换装置时，参见图3所示，合光元件3用于对第二基色光、第三基色光进行透射，或对第二基色光、第三基色光以及黄光进行透射，并对第一基色光进行反射，即合光元件3对第二基色光、第三基色光以及黄光具有高透射性，并对第一基色光具有高反射性；该合光元件3可以通过设置相应的光学膜来实现上述功能；更具体的，本申请优选合光元件3对第一基色光、第二基色光均不进行光谱过滤，仅进行反射或透射，以保证其效率；同时，对受激发产生的第三基色光进行部分光谱过滤，从而获得较好的色彩。

参见图1所示，本申请对波长转换装置22为透射式波长转换装置的光路结构进行简要说明。

具体的，由于本申请中的第三基色光是第二基色光经波长转换装置22进行波长转换后得到的，因此，第二基色光与第三基色光的入射相同；为实现对第一基色光、第二基色光以及第三基色光的合光，本申请优选第一光源1与第二光源2分别位于合光元件3的两侧。本申请优选第一基色光与第二基色光的入射方向相垂直。

本申请以第一基色光为红光，第二基色光为蓝光，第三基色光为绿光为例，对本申请提供的激光荧光光源的结构进行介绍。

激发光光源21发射蓝色激发光，经过相应的透镜组合后，入射至波长转换装置22的基板221上；波长转换装置22中的驱动马达222带动基板221高速旋转，当基板221上的第三基色光转换区2211旋转至激发光光源21对应的位置时，激发光光源21发射的第二基色光入射至第三基色光转换区2211上，对第三基色光转换区2211处的第三基色光波长转换材料进行激发，产生第三基色光；当第二基色光转换区2212旋转至激发光光源21处时，激发光光源21发射的第二基色光直接穿过空白区，或对第二基色光转换区2212处的波长转换材料进行激发后产生受激发第二基色光；第三基色光与第二基色光，或第三基色光与受激发第二基色光分别经透镜或透镜组合调整为平行光束后，入射至合光元件3的入光侧；由于合光元件3对第二基色光、第三基色光以及受激发第二基色光均具有高透射性，第二基色光、第三基色光以及受激发第二基色光均能穿过合光元件3；第一光源1位于合光元件3的出光侧，且第一光源1发生的第一基色光的入射方向与第二基色光相垂直，本申请优选第一基色光入射至合光元件3时，与合光元件3之间的夹角为45°；由于合光元件3对第一基色光具有高反射性，入射至合光元件3上的第一基色光被反射后，与穿过合光元件3的第二基色光、第三基色光平行，进行合光后入射至光机系统4；具体的，上述过程中，驱动马达222带动基板221高速旋转过程中，第二基色光，即激发光光源21发射的蓝光作为激发光，采用脉冲电流的方式照射于基板221上，分别产生蓝光-绿光-“黑暗”-蓝光-绿光-“黑暗”(黑暗时序为激发光光源21不发出第二基色光)组成时序高速变换的光，其中当波长转换装置22与激发光光源21由绿光变换至“黑暗”时序时，参见图5所示，第一光源1，即红光光源与其近乎无缝衔接的发出红光，当波长转换装置22与激发光光源21由“黑暗”变换至蓝光时序时，控制驱动关掉第一光源1的电流，使其与波长转换装置22近乎无缝衔接上。

波长转换装置22上设置有黄光转换区时的工作过程与上述类似，本文不再赘述。

本申请提供的激光光源结构，通过简单的光路结构来提高光源的色域，与纯激光显示技术相比，光源的体积减小，同时成本降低。

当波长转换装置22为发射式波长转换装置时，基板221为非透射式材质，该基板221可以对所有波长范围的光进行反射，也可以仅对第二基色光、第三基色光进行反射，或仅对第二基色光、第三基色光以及黄光进行反射；本申请优选基板221的材质为铝板；波长转换装置22的其他结构与上述透射式波长转换装置相同，本文不再赘述。

当波长转换装置22为反射式波长转换装置时，合光元件3对第一基色光具有高反射性，且合光分光元件3上设置有第二基色光反射区与透射区，第二基色光反射区用于对第二基色光进行反射，透射区用于对第二基色光、第三基色光以及黄光进行透射；该合光元件3可以通过分区镀膜的方式来实现上述功能。

具体的，参见图7所示，本申请对波长转换装置22为透射式波长转换装置的光路结构进行简要说明。

具体的，由于本申请中的第三基色光是第二基色光经波长转换装置22进行波长转换后得到的，因此，第二基色光与第三基色光的入射相同；为实现对第一基色光、第二基色光以及第三基色光的合光，本申请优选第一光源1与第二光源2分别位于合光元件3的两侧。本申请优选第一基色光与第二基色光的入射方向相垂直。

本申请以第一基色光为红光，第二基色光为蓝光，第三基色光为绿光为例，对本申请提供的激光荧光光源的结构进行介绍。

激发光光源21发射蓝色激发光，经过相应的透镜组合后，入射至合光元件3上，其中入射至合光元件3上第二基色光反射区的蓝色激发光，被反射后，经相应的透镜组合，入射至波长转换装置22上；波长转换装置22中的驱动马达222带动基板221高速旋转，当第二基色光入射至第三基色光转换区2211上，对第三基色光转换区2211处的第三基色光波长转换材料进行激发，产生第三基色光；当第二基色光转换区2212旋转至激发光光源21处时，激发光光源21发射的第二基色光直接穿过空白区，或对第二基色光转换区2212处的波长转换材料进行激发后产生受激发第二基色光；第三基色光与第二基色光，或第三基色光与受激发第二基色光被基板221反射后，分别经透镜或透镜组合调整为平行光束后，入射至合光元件3的入光侧，并通过透射作用穿过合光元件3；第一光源1位于合光元件3的出光侧，且第一光源1发生的第一基色光的入射方向与第二基色光相平行，且方向相反，本申请优选第一基色光入射至合光元件3时，与合光元件3之间的夹角为45°；由于合光元件3对第一基色光具有高反射性，入射至合光元件3上的第一基色光被反射后，与穿过合光元件3的第二基色光、第三基色光平行，进行合光后入射至光机系统4；具体的，上述过程中，驱动马达222带动基板221高速旋转过程中，第二基色光，即激发光光源21发射的蓝光作为激发光，采用脉冲电流的方式照射于基板221上，分别产生蓝光-绿光-“黑暗”-蓝光-绿光-“黑暗”(黑暗时序为激发光光源21不发出第二基色光)组成时序高速变换的光，其中当波长转换装置22与激发光光源21由绿光变换至“黑暗”时序时，参见图5所示，第一光源1，即红光光源与其近乎无缝衔接的发出红光，当波长转换装置22与激发光光源21由“黑暗”变换至蓝光时序时，控制驱动关掉第一光源1的电流，使其与波长转换装置22近乎无缝衔接上。

波长转换装置22上设置有黄光转换区时的工作过程与上述类似，本文不再赘述。

本申请提供的激光光源结构，通过简单的光路结构来提高光源的色域，与纯激光显示技术相比，光源的体积减小，同时成本降低。

本发明的另一目的在于提供一种如上所述的激光荧光光源的控制方法，该控制方法包括如下步骤：

S1：获取激光荧光光源的运行模式；

S2：根据运行模式，控制第一光源1、激发光光源21以及波长转换装置22的运行，对第一基色光以及第三基色光的占空比进行调节。

本发明提供的激光荧光光源的控制方法，由于第一光源1发射的第一基色光不经波长转换装置22而直接进行合光，因此，进行合光的第一基色光的色域未产生损失，从而有利于增加激光荧光光源的色域，提高投影效果。

此外，通过对各基色光占空比进行调节还能够实现对激光荧光光源装置的运行模式进行调节，使得用户可以根据需求来选择相应的运行模式，满足用户的多种需求。

具体的，当第一光源1为红光光源，激发光光源21为蓝色激发光光源时，步骤S2包括：

S21：判断运行模式是否为标准模式，若是，进入步骤S22，否则进入步骤S23；

S22：调节第一基色光、第二基色光以及第三基色光的占空比至预设占空比；

S23：判断运行模式是否为高色彩模式，若是，进入步骤S24，否则运行模式为高亮度模式，进入步骤S25；

S24：降低第一基色光的占空比，提高第三基色光的占空比；

S25：提高第一基色光的占空比，降低第三基色光的占空比。

其中标准模式时各基色光的占空比可根据需求预先进行设定。

具体的，本申请中调节第一基色光、第二基色光以及第三基色光的占空比至预设占空比包括：分别调节第一光源1、激发光光源21的发光时长至预设时长；并调节波长转换装置22上各颜色光的波长转换区的分布角度至预设角度。

由于本申请提供的激光荧光光源包括第一光源1以及激发光光源21两个发光光源，通过控制两个发光光源交替发光，同时控制两个光源发光时波长转换装置22上各波长转换区的分布角度，从而控制各基色光，或各基色光与黄光的时序与占空比。

参见图2所示，本申请以基板221上仅设置有第二基色光转换区2212与第三基色光转换区2211为例，对各基色光占空比的调节过程进行说明。

将基板221上第二基色光转换区2212，即蓝光转换区的分布角度记为n°，则第三基色光转换区2211，即绿光波长转换区的分布角度则为(360-n)°；在控制模块，即DLP系统中，设置第一基色光，即红光占360°时序中的t1/360(t1°)，第二基色光，即蓝光占360°时序中的t2/360(t2°)，第三基色光，即绿光占360°时序剩余的(360-t1-t2)/360((360-t1-t2)°)；由于激光荧光光源运行过程中，第一光源1与激发光光源21交替发光，而波长转换装置22则一直处于高速旋转的状态，且波长转换装置22的基板221上设置有连续的第二基色光转换区2212与第三基色光转换区2211，当第一光源1发射第一基色光，即红光时，激发光光源21停止发光；若在第一光源1发光期间，波长转换装置22基板上的第二基色光转换区2212转动至与激发光光源21发射的蓝光的入射区，则相当于发射红光时覆盖占用了一部分第二基色光转换区2212，则第一光源1停止发光的同时，激发光光源21同步开启发光，此时蓝光入射至波长转换装置22上时，入射至剩余部分的第二基色光转换区2212中，产生第二基色光，因此，第二基色光的时序变为(n-t1)/360(n-t1)°；由于第一光源1发光期间，未覆盖第三基色光转换区2211，即因此，第三基色光的占空比未发生变化。

第一光源1发光期间，也可以覆盖占用第三基色光转换区2211，则能够对第三基色光的占空比进行调节；同样，该第一光源1发光期间，还可以占用一部分第二基色光转换区2212与一部分第三基色光转换区2211，从而能够同时对第二基色光与第三基色光的占空比进行调节。

需要对第一基色光，即红光的占空比进行调节时，则可以通过控制第一光源1的发光时长来进行调节。

综上，本申请通过控制第一光源1、激发光光源21以及波长转换装置22，即可将第一基色光、第二基色光以及第三基色光的占空比在一定的范围内进行调节，而调节过程中，第二基色光、第三基色光占空比的上限均由波长转换装置22中第二基色光转换区2212以及第三波长转换区2211的分布角度而定。

由于蓝光效率的提升与电流近似于呈线性，而绿光效率的提升与电流呈非线性，为优化效率，本申请优选调节过程中将蓝光的占空比定为一个确定值，通过调节红光与绿光的占空比来对显示效果进行调节。

譬如，本申请优选基板221上第二基色光转换区2212，即蓝光转换区的分布角度为80°，第三基色光转换区2211，即绿光波长转换区的分布角度为300°；在控制模块，即DLP系统中，设置第二基色光，即蓝光占360°时序中的80/360(80°)，第三基色光，即绿光占360°时序中的160/360(160°)，第一基色光，即红光占360°时序剩余的120/360(120°)，即第一光源1发射红光时，覆盖占用第三基色光波长转换区2211；该三种颜色的时序方案作为“标准模式”控制方案。

当应用需要高亮度模式时，可选择则可以调用DLP系统中与高亮度模式相对应的占空比方案；具体的，参见图4所示，当选择高亮度模式时，在标准模式各基色光时间占空比的基础上，蓝光占空比保持不变，降低红光的时间占空比，即将红光的时间占空比在120/360的基础上减小，也就是减少第一光源1的发光时间，从而减少第一光源1发光时覆盖的第三基色光转换区2211的角度，进而提高绿光的时间占空比；在该调节过程中，在各基色光占空比下，各基色光各自的电流可以在DLP系统中进行预设，从而保证白光的色坐标的准确度。

同样，当选用高色彩模式时，可选择则可以调用DLP系统中与高色彩模式相对应的占空比方案；具体的，当选择高色彩模式时，在标准模式各基色光时间占空比的基础上，蓝光占空比保持不变，提高红光的时间占空比，即增加第一光源1的发光时间，从而增加第一光源1发光时覆盖的第三基色光转换区2211的角度，进而降低绿光的时间占空比，从而达到高红占空比的目的；在该调节过程中，在各基色光占空比下，各基色光各自的电流可以在DLP系统中进行预设，从而保证白光的色坐标的准确度；蓝光占空比虽然把持不变，但是可以调整蓝光占空比下蓝光的电流，实现对蓝光亮度的调节。

波长转换装置22上设置有黄光转换区2213时，控制调节过程与上述过程类似，本申请不再赘述。

本发明提供的激光荧光光源控制方法，通过第一光源1、第二光源2以及控制模块的协同作用，在提高激光荧光光源色域的基础上，减小了激光荧光光源的体积，摆脱了投影显示多模式受制于波长转换装置色序时间占空比的物理限制的问题，通过单一波长转换装置实现了高色彩显示方案。

现有技术中的光源装置，各基色光的占空比恒定不能改变，仅通过改变电流来对亮度进行调节；但是由于波长转换材料，随着电流的提高，效率并不是线性提升，譬如，电流提升20％，荧光转换效率只能提升15％，因此，通过改变电流来调节亮度的方法，不利于优化效率；而本发明提供的激光荧光光源控制方法，基于在激光荧光光源装置中同时设置第一光源1与激发光光源21两个光源，并控制两个光源交替发光，通过与高速旋转的波长转换装置22相配合，使得本申请能够对三基色光，或者三基色光与黄光中任意光的占空比在某一范围内自由调节，因此，本申请中对标准模式、高色彩模式、高亮度模式进行调节时，可以通过直接对相应基色光的占空比进行调节来实现，从而使得可以在不需要对波长转换材料拉较高电流的情况下来实现调节，从而使得本申请在对标准模式、高色彩模式、高亮度模式进行调节时，亮度、色彩的调节更好，并且在对电子系统进行设计时，不需要超额设计电子系统的电流电压、功率设计的冗余度，还可以优化功率密度和激发效率之间的关系，从而有利于降低成本。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种激光荧光光源，其特征在于，包括第一光源(1)、第二光源(2)、合光元件(3)、光机系统(4)以及控制模块，其中，

所述第一光源(1)、所述第二光源(2)分别位于所述合光元件(3)的两侧；

所述第一光源(1)用于发射第一基色光；

所述第二光源(2)包括激发光光源(21)，以及波长转换装置(22)；

所述激发光光源(21)用于发射第二基色光；

所述第二基色光入射至所述波长转换装置(22)，部分所述第二基色光经所述波长转换装置(22)产生第三基色光；

所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光均被引导至所述合光元件(3)进行合光后，入射至所述光机系统(4)；

所述第一光源(1)、所述激发光光源(21)以及所述波长转换装置(22)均与所述控制模块信号连接。

2.如权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述波长转换装置(22)包括基板(221)，以及驱动所述基板(221)转动的驱动马达(222)；所述基板(221)上设置有第三基色光转换区(2211)与第二基色光转换区(2212)，且所述第三基色光转换区(2211)与所述第二基色光转换区(2212)构成圆环状结构。

3.如权利要求2所述的激光荧光光源，其特征在于，所述基板(221)上还设置有黄光转换区(2213)；所述第三基色光转换区(2211)、所述第二基色光转换区(2212)以及所述黄光转换区(2213)构成圆环状结构。

4.如权利要求2或3所述的激光荧光光源，其特征在于，所述第三基色光转换区(2211)、所述第二基色光转换区(2212)以及所述黄光转换区(2213)均设置于所述基板(221)的出光侧；所述第三基色光转换区(2211)与所述第二基色光转换区(2212)的分布角度不同。

5.如权利要求4所述的激光荧光光源，其特征在于，所述第三基色光转换区(2211)的分布角度不小于100°。

6.如权利要求4所述的激光荧光光源，其特征在于，所述第二基色光转换区(2212)为空白区域。

7.如权利要求4所述的激光荧光光源，其特征在于，所述第二基色光转换区(2212)上设置有第二基色光波长转换材料。

8.如权利要求4所述的激光荧光光源，其特征在于，所述基板(221)用于透射所述第二基色光，并反射所述第三基色光与黄光。

9.如权利要求8所述的激光荧光光源，其特征在于，所述合光元件(3)对所述第二基色光、所述第三基色光以及所述黄光具有高透射性，并对所述第一基色光具有高反射性；所述第一基色光与所述第二基色光的入射方向相垂直。

10.如权利要求3所述的激光荧光光源，其特征在于，所述基板(221)用于反射所述第二基色光、所述第三基色光以及所述黄光。

11.如权利要求10所述的激光荧光光源，其特征在于，所述合光元件(3)对所述第一基色光具有高反射性，且所述合光分光元件(3)上设置有第二基色光反射区与透射区，所述第二基色光反射区用于对所述第二基色光进行反射，所述透射区用于对所述第二基色光、所述第三基色光以及所述黄光进行透射。

12.如权利要求1所述的激光荧光光源，其特征在于，所述第一光源(1)为红光光源；所述激发光光源(21)为蓝色激发光光源。

13.一种如权利要求1～12任一项所述的激光荧光光源的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取激光荧光光源的运行模式；

S2：根据所述运行模式，控制第一光源(1)、激发光光源(21)以及波长转换装置(22)的运行，对第一基色光以及第三基色光的占空比进行调节。

14.如权利要求13所述的激光荧光光源的控制方法，其特征在于，所述第一光源(1)为红光光源，所述激发光光源(21)为蓝色激发光光源时，步骤S2包括：

S21：判断所述运行模式是否为标准模式，若是，进入步骤S22，否则进入步骤S23；

S22：调节所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光的占空比至预设占空比；

S23：判断所述运行模式是否为高色彩模式，若是，进入步骤S24，否则进入步骤S25；

S24：降低所述第一基色光的占空比，提高所述第三基色光的占空比；

S25：提高所述第一基色光的占空比，降低所述第三基色光的占空比。

15.如权利要求14所述的激光荧光光源的控制方法，其特征在于，调节所述第一基色光、所述第二基色光以及所述第三基色光的占空比至预设占空比包括：分别调节所述第一光源(1)、所述激发光光源(21)的发光时长至预设时长；并调节所述波长转换装置(22)上各颜色光的波长转换区的分布角度至预设角度。

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