CN204856019U - 一种发光装置及投影机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发光装置及投影机，其有多种结构和实施方式，在一种实施方式中，其包括用于发射激发光的激发光源，还包括波长转换器，其包括可见光分段和红外光分段，所述可见光分段在被激发光照射时发出至少三种相应的受激可见光，所述红外光分段在被激发光照射时发出红外波段光；所述波长转换器位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器上的激发光做周期性运动，使可见光分段和红外光分段按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射。

Description

一种发光装置及投影机

技术领域

本申请涉及一种用于投影机的发光装置，尤其是一种发光装置。

背景技术

现有的投影机，只能投影显示由红、绿和蓝等可见光合成的可见光画面，这是因为其发光装置，一般都是使用蓝激光作为激发光，通过激发荧光以产生红、绿和蓝等可见光。因此，现有的投影机不可以显示红外画面。但有一些特殊的场合，需要用到红外波段光的信号，因此需要在现有的发光装置中增加红外波段光的信号。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种发光装置及投影机，其可以显示红外光画面。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种发光装置，包括：

激发光源，用于发射激发光；

波长转换器，包括可见光分段和红外光分段，所述可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光，所述红外光分段在被激发光照射时发出红外波段光；所述波长转换器位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器上的激发光做周期性运动，使可见光分段和红外光分段按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射。

在一较优的实施例中，所述红外光分段涂为红外波长转换材料，用于被激发光照射时受激产生红外波段光。

本申请提供的发光装置，还可以有如下结构，其包括：

激发光源，用于发射激发光；

红外光源，用于发射红外波段光；

波长转换器，包括可见光分段，所述可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光；所述波长转换器位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器上的激发光做周期性运动，使可见光分段按照设定的时序被移动并被激发光所照射；

控制器，其分别与激发光源和红外光源电连接，控制激发光源和红外光源的开启和关闭。

在一较优的实施例中，所述波长转换器还包括红外光分段，所述波长转换器也同时位于红外光源的光路上，红外光分段在被所述红外光源照射时出射红外波段光；所述控制器在可见光分段被光照射时，控制激发光源开启和红外光源关闭，在所述红外光分段被光照射时，控制激发光源关闭和红外光源开启。

进一步地，所述红外光源为红外激光光源，用于发射红外波段的激光；所述红外光分段为红外散色体段，用于对红外波段的激光进行消干。

在一较优的实施例中，所述波长转换器还包括补偿光分段，用于被所述激发光照射后产生补偿光，用于补偿受激可见光的亮度，所述波长转换器的可见光分段和补偿光分段不在红外光源的光路上；

在需要发射红外波段光的情况下，所述控制器在所述可见光分段被激发光照射时，控制激发光源开启和红外光源关闭，在所述补偿光分段被激发光照射时，控制激发光源关闭和红外光源开启；

在不需要发射红外波段光的情况下，所述控制器控制激发光源开启和红外光源关闭。

较优地，波长转换器还包括受激可见光滤光片和宽光谱滤光片，所述宽光谱滤光片用于对补偿光和红外波段光进行滤光

进一步地，所述红外光源为红外发光光源，用于发射非相干或部分相干的红外波段光；所述红外发光光源发射的红外波段光经一收光器的收光和聚光后入射至一光引导器，所述受激可见光经另一结构相同的收光器的收光和聚光后入射至所述光引导器，所述光引导器将两收光器入射至光引导器的光引导至同一光路后出射。

在一较优的实施例中，所述发光装置还包括一方棒或复眼透镜对，其中所述红外光源发射的红外波段光经过所述收光器后，还经过所述方棒或复眼透镜对的匀光和整形，再入射到所述光引导器，所述光引导器为红外反射镜或者红外透射镜。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种投影机，包括上述任一种发光装置。

本申请的有益效果是：

依上述实施的发光装置和投影机，由于引入红外光源或引入了红外光分段，用于发出红外波段光，因此不仅可以显示可见光画面，还可以显示红外光画面。

附图说明

图1为本申请实施例一的投影机的一种结构示意图；

图2为本申请实施例一的发光装置的一种结构示意图；

图3为本申请实施例一的波长转换器的一种结构示意图；

图4为本申请实施例二的发光装置的一种结构示意图；

图5为本申请实施例三的发光装置的一种结构示意图；

图6为本申请实施例四的投影机的第一种结构示意图；

图7为本申请实施例四的投影机的第二种结构示意图；

图8为本申请实施例四的投影机的第三种结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一

请参考图1，本实施例公开了一种投影机，包括发光装置100、第一方棒120、光中继系统121、TIR棱镜123、数字微镜单元122(DMD，DigitalMicromirrorDevice)、投影镜头(图中未画出)。

发光装置100发出时序光，经过第一方棒120匀光以及光中断系统121整形后，通过第一反射镜124入射到一收集透镜125，经收集透镜125聚焦后入射到TIR棱镜123，经反射后到达DMD122处，入射光经DMD122调制后出射，透射TIR棱镜123，到达投影镜头，通过投影镜头最终成像。

传统的发光装置100都是发出红、绿、蓝等可见光的时序光，从而投影机最终也只能投影显示出可见光画面。本实施例的投影机不仅可以投影显示出可见光画面，还可以投影显示出红外画面，这是由于其发光装置100还可以发出红外波段光造成的，下面具体说明。

请参照图2和图3，本实施例的投影机的发光装置100(以下简称发光装置)包括：

激发光源101，用于发射激发光，较优地，激发光源101为蓝色激发光源比如蓝色激光二极管，用于发射蓝激光。

波长转换器102，包括可见光分段和红外光分段，可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光，红外光分段在被激发光照射时发出红外波段光；波长转换器102位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器102上的激发光做周期性运动，使可见光分段和红外光分段按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射。在一个优选的实施例中，波长转换器102包括至少四个分段，其中涂有红色波长转换材料的第一分段102R、涂有绿色波长转换材料的第二分段102G、涂有蓝色波长转换材料的第三分段102B组成了可见光分段，涂有红外波长转换材料的第四分段102X为红外光分段；红色波长转换材料、绿色波长转换材料、蓝色波长转换材料和红外波长转换材料被激发光照射时分别受激发出红可见光、绿可见光、蓝可见光和红外波段光。如上所述，波长转换器位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器上的激发光做周期性运动，使可见光分段和红外光分段按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射，因此第一分段102R、第二分段102G、第三分段102B和第四分段102X按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射，从而产生时序的红可见光、绿可见光、蓝可见光和红外波段光。另外，为了提高受激可见光和红外波段光的色纯度，在一个优选的实施例中，波长转换器102还包括受激可见光滤光片和红外滤光片，比如，当受激可见光为上述的红可见光、绿可见光、蓝可见光时，如图3所示，波长转换器102还包括红色滤光片102Rf、绿色滤光片102Gf、蓝色滤光片102Bf和红外波长滤光片102Xf。

下面再以一个实际的例子来进一步说明本实施例。

请参看图2及图3，在发光装置100中，激发光源101发出激发光，经过第二方棒104匀光后，入射到第二反射镜105，经第二反射镜105反射后，入射到第一聚光透镜106，经过第一聚光透镜106的聚光后，入射到第一滤光片107，第一滤光片107透射激发光，反射受激光，因此激发光最终经过第一滤光片107入射到波长转换器102，波长转换器102可为一色轮，波长转换器102位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器102上的激发光做周期性运动，使得第一分段102R、第二分段102G、第三分段102B以及第四分段102X依次被移动并被激发光所照射以产生相应的受激光，具体地，依次可以产生红可见光、绿可见光、蓝可见光和红外波段光组成的时序光。此时序光分别经过第一收光器103的收光、第一滤光片107的反射、第二聚光透镜108的聚光、第三反射镜109的反射和第三聚光透镜110的聚光后，分别入射到波长转换器102上对应的红滤光片、绿滤光片、蓝滤光片或红外滤光片中，以进一步提高色纯度。

应当理解的是，上述所举的例子中的发光装置100只是为了将本实施例阐释得更加清楚，是用于说明而非限定本申请，在本申请发明构思的前提下，发光装置100可以有多种变形，比如图2中的发光装置100中的波长转换器102为一发射式色轮，在另一些实施例中，其还可以为一透射式色轮。

实施例二：

实施例一中发光装置100发出红外波段光，是因为波长转换器102上的红外光分段在被激发光照射时受激产生红外波段光；而本实施例所公开的发光装置100发出红外波段光，是通过增加一用于发射红外波段光的红外光源。下面具体说明。

请参考图4，本实施例中的发光装置100，包括：

激发光源101，用于发射激发光。

红外光源111，用于发射红外波段光；较优地，红外光源111为红外激光光源比如红外激光二极管，用于发射红外激光。

控制器，其分别与激发光源和红外光源电连接，控制激发光源和红外光源的开启和关闭。

波长转换器102，包括可见光分段和红外光分段，可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光，红外光分段在被红外激光照射时发出红外波段光，在一个较优的实施例中，红外光分段为红外散色体段，用于对红外波段的激光进行消干，用于将入射的小角度红外波段光转变为大角度红外波段光后出射；波长转换器102同时位于激发光源101和红外光源111的光路上，并相对于照射到波长转换器102上的光做周期性运动，使可见光分段和红外光分段按照设定的时序依次被移动并被光所照射，具体地，控制器在可见光分段被光照射时，控制激发光源101开启和红外光源111关闭，在红外光分段被光照射时，控制激发光源101关闭和红外光源111开启。

由于本实施是通过红外光源111照射红外光分段如红外散色体段来产生红外波段光，因此解决了实施例一中红外波长转换材料典型如红外荧光粉，其效率比较低的问题。

实施例三

请参照图5，本实施例也提供了一种发光装置100，包括：

激发光源101，用于发射激发光。

红外光源111，用于发射红外波段光；较优地，红外光源111为红外发光光源比如红外发光二极管，用于发射非相干或部分相干的红外波段光。

控制器，其分别与激发光源和红外光源电连接，控制激发光源和红外光源的开启和关闭。

波长转换器102，包括可见光分段和补偿光分段，可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光，补偿光分段在被激发光照射时产生补偿光，用于补偿受激可见光的亮度；波长转换器102位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器102上的激发光做周期性运动，使可见光分段和补偿光分段按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射。

需要说明的是，波长转换器102的可见光分段和补偿光分段不在红外光源111的光路上，红外光源111发射的红外波段的光，不会入射到波长转换器102上的可见光分段和补偿光分段，而是通过控制其开启和关闭的时序，使其与波长转换器102出射的受激可见光形成时序光。具体地：

在需要发射红外波段光的情况下，控制器在可见光分段被激发光照射时，控制激发光源101开启和红外光源111关闭，在补偿光分段被激发光照射时，控制激发光源101关闭和红外光源111开启；

在不需要发射红外波段光的情况下，控制器控制激发光源101开启和红外光源111关闭；在这种情况下，激发光照射在可见光分段产生受激可见光，照射在补偿光分段产生补偿光，在一个较优的实施例中，受激可见光由红可见光、绿可见光和蓝可见光组成，补偿光为黄光，相应地，补偿光分段可涂上黄色波长转换材料如黄色荧光粉。

为了提高受激可见光和红外波段光的色纯度，在一个优选的实施例中，波长转换器102还包括受激可见光滤光片和宽光谱滤光片，其中宽光谱滤光片用于对补偿光和红外波段光进行滤光。

为了更好地匹配受激可见光和红外波段光的光学扩展量，在一个优选的实施例中，发光装置100还包括两结构相同的收光器，第一收光器103和第二收光器112，红外光源111发射的红外波段光经第二收光器112的收光和聚光后入射至一光引导器，受激可见光经第一收光器103的收光和聚光后入射到上述光引导器，光引导器将第一收光器103和第二收光器112入射至光引导器的光引导至同一光路后出射。如图5所示，光引导器可包括第一滤光片107、第二聚光透镜108、第三反射镜109和第三聚光透镜110。在图5中，红外光源111发出的红外波段光、受激可见光会被光引导器引导至波长转换器102上相应的受激可见光滤光片和宽光谱滤光片上。

实施例四

请参照图6，本实施例公开了一种可以显示红外画面和可见光画面的投影机，其包括发光装置100、第一方棒120、光中继系统121、TIR棱镜123、数字微镜单元122(DMD，DigitalMicromirrorDevice)、投影镜头(图中未画出)。

发光装置100发出时序光，经过第一方棒120匀光以及光中断系统121整形后，通过第一反射镜124入射到一收集透镜125，经收集透镜125聚焦后入射到TIR棱镜123，经反射后到达DMD122处，入射光经DMD122调制后出射，透射TIR棱镜123，到达投影镜头，通过投影镜头最终成像。

在上述过程中，发光装置100包括激发光源101和波长转换器102，发光装置发出的时序光，主要是通过激发光源101发射的激发光入射到波长转换器102上，波长转换器102再出射受激光，其中波长转换器102，包括可见光分段，可见光分段在被激发光照射时发出至少三种相应的受激可见光，如红可见光、绿可见光和蓝可见光；波长转换器102位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器102上的激发光做周期性运动，使可见光分段按照设定的时序被移动并被激发光所照射。

上述发光装置100发出时序光的过程中，相关的光经过的光路，称为激光光源光路；而从接收发光装置100发出时序光，到将其入射到DMD122，经调制最终到达投影镜的过程中，相关的光经过的光路，称为光机光路。

本实施例为了使投影机不仅可以显示可见光画面，还可以显示红外画面，发光装置100还包括用于发射红外波段光的红外光源111，红外光源111可为红外发光二极管且可以设置于光机光路中；发光装置100还包括控制器，其分别与激发光源和红外光源电连接，控制激发光源和红外光源的开启和关闭。为了将红外光源111的发射光与波长转换器102的出射的受激可见光更好地进行匹配，红外光源111的发射光与波长转换器102的出射的受激可见光经两结构相同的第一收光器103和第二收光器112收光和聚光后分别入射到一光引导器126上后被引导至同一光路中。在红外光源111的发射光与波长转换器102的出射的受激可见光经两结构相同的第一收光器103和第二收光器112收光和聚光之后，入射到光引导器126之前，还可以在光路上设置用于匀光的方棒，第一方棒120和第三方棒127。在一些实施例中，用于对红外光源111的发射光进行匀光的第三方棒127，还可以替换成同样起匀光作用的复眼透镜对128，如图7所示。

光引导器126可以为多种结构，以下试举几例。

在一个优选的实施例中，返回参照图6，光引导器126可以为为一红外反射镜，其将红外光源111的发射光进行反射，将波长转换器102的出射的受激可见光进行透射。

在另一个优选的实施例中，请参照图8，光引导器126可以为一红外透射镜，将波长转换器102的出射的受激可见光进行反射，其将红外光源111的发射光进行透射，由于该地位置光线角度较小，红外透射镜的效率较高，有助于提高光机光路的效率。

以上实施例提供了一种可以显示可见光画面和红外光画面的投影机，以模拟红外画在。以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

激发光源，用于发射激发光；

波长转换器，包括可见光分段和红外光分段，所述可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光，所述红外光分段在被激发光照射时发出红外波段光；所述波长转换器位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器上的激发光做周期性运动，使可见光分段和红外光分段按照设定的时序依次被移动并被激发光所照射。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述红外光分段涂为红外波长转换材料，用于被激发光照射时受激产生红外波段光。

3.一种发光装置，其特征在于，包括：

激发光源，用于发射激发光；

红外光源，用于发射红外波段光；

波长转换器，包括可见光分段，所述可见光分段在被激发光照射时发出多种相应的受激可见光；所述波长转换器位于激发光的光路上，并相对于照射到波长转换器上的激发光做周期性运动，使可见光分段按照设定的时序被移动并被激发光所照射；

控制器，其分别与激发光源和红外光源电连接，控制激发光源和红外光源的开启和关闭。

4.如权利要求3所述的发光装置，其特征在于：所述波长转换器还包括红外光分段，所述波长转换器也同时位于红外光源的光路上，红外光分段在被所述红外光源照射时出射红外波段光；所述控制器在可见光分段被光照射时，控制激发光源开启和红外光源关闭，在所述红外光分段被光照射时，控制激发光源关闭和红外光源开启。

5.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于：所述红外光源为红外激光光源，用于发射红外波段的激光；所述红外光分段为红外散色体段，用于对红外波段的激光进行消相干。

6.如权利要求3所述的发光装置，其特征在于：所述波长转换器还包括补偿光分段，用于被所述激发光照射后产生补偿光，用于补偿受激可见光的亮度，所述波长转换器的可见光分段和补偿光分段不在红外光源的光路上；

在需要发射红外波段光的情况下，所述控制器在所述可见光分段被激发光照射时，控制激发光源开启和红外光源关闭，在所述补偿光分段被激发光照射时，控制激发光源关闭和红外光源开启；

在不需要发射红外波段光的情况下，所述控制器控制激发光源开启和红外光源关闭。

7.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于：波长转换器还包括受激可见光滤光片和宽光谱滤光片，所述宽光谱滤光片用于对补偿光和红外波段光进行滤光。

8.如权利要求3或6所述的发光装置，其特征在于：所述红外光源为红外发光光源，用于发射非相干或部分相干的红外波段光；所述红外发光光源发射的红外波段光经一收光器的收光和聚光后入射至一光引导器，所述受激可见光经另一结构相同的收光器的收光和聚光后入射至所述光引导器，所述光引导器将两收光器入射至光引导器的光引导至同一光路后出射。

9.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于，还包括：一方棒或复眼透镜对，其中所述红外光源发射的红外波段光经过所述收光器后，还经过所述方棒或复眼透镜对的匀光和整形，再入射到所述光引导器，所述光引导器为红外反射镜或者红外透射镜。

10.一种投影机，包括如权利要求1至9中任一项所述的发光装置。