CN209514289U - 一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，包括若干LPM模组、反光杯和反射镜，所述若干LPM模组之间不互相干涉，LPM模组在反光杯的有效截面上排布，LPM模组轴线与反光杯轴线平行，所述反光杯和反射镜，反射面为轴对称的自由曲面，所述反光杯反射面为凹面，反光杯和反射镜在同一轴线上，反射面相对，形成可将准直光束变成收缩光束的具有汇聚作用的反射镜组合。本系统使用激光粉片多点激发荧光，在转换效率基本不变的情况下解决荧光粉片积热的问题，改善荧光粉片的使用寿命。

Description

一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统

技术领域

本实用新型属于光电显示行业中投影技术的可控照明技术，尤其涉及一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统。

背景技术

目前在固定荧光粉的荧光技术中，为了提升转换效率，常采用把强光汇聚在一点照射荧光粉片的方式，但会出现荧光粉片积热继而造成转换效率衰减甚至损坏的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，本系统使用激光粉片多点激发荧光，在转换效率基本不变的情况下解决荧光粉片积热的问题，改善荧光粉片的使用寿命。

本实用新型采用的结构是：一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，包括若干LPM模组、反光杯和反射镜，所述若干LPM模组之间不互相干涉，LPM模组在反光杯的有效截面上排布，LPM模组轴线与反光杯轴线平行，所述反光杯和反射镜，反射面为轴对称的自由曲面，所述反光杯反射面为凹面，反光杯和反射镜在同一轴线上，反射面相对，形成可将准直光束变成收缩光束的具有汇聚作用的反射镜组合。

作为优选，所述LPM模组为利用激光诱导荧光的光源模组，由1个或数个蓝色激光器、聚焦透镜、荧光粉片、透镜组或抛物面反光杯组成，其中蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在荧光粉片上，激发出特殊颜色的荧光，荧光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束。

作为又一优选，所述LPM模组为去除激光相干性的光源模组，由1个或数个蓝色激光器、聚焦透镜、散射片、透镜组或抛物面反光杯组成，其中蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在散射片上，形成非相干光，非相干光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束。

进一步地，所述滤色色轮，当光束不是红绿蓝三色合适配比的时序光束，需使用滤色色轮。

更进一步地，所述滤色色轮，表面镀有膜层包括反红光、透绿光、透蓝光的分光膜；反红光、反绿光、透蓝光的分光膜；反红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、透蓝光的分光膜；透红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、反蓝光的分光膜或者增透膜，所述膜层按角度比例构成360度圆环。

进一步地，所述反光杯中心镂空，收缩光束可穿过。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型使用激光粉片多点激发荧光，在转换效率基本不变的情况下解决荧光粉片积热的问题，改善荧光粉片的使用寿命；

2、本实用新型利用光线折射和反射原理，通过数学计算得到初始结构，再利用软件模拟验证的优化设计，得到一款结构精密、亮度高、使用寿命高的投影照明系统。

附图说明

图1是LPM模组使用透镜组的结构示意图；

图2是LPM模组使用抛物面反光杯的结构示意图；

图3是本实用新型的LPM模组排布的实施例。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明。

实施例1：从图1中本实用新型采用的结构是：一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，包括若干LPM模组1、反光杯2、反射镜3和滤色色轮4。所述若干LPM模组之间不互相干涉，LPM模组在反光杯的有效截面上排布，LPM模组轴线与反光杯轴线平行，所述反光杯和反射镜，反射面为轴对称的自由曲面，所述反光杯反射面为凹面，反光杯和反射镜在同一轴线上，反射面相对，形成可将准直光束变成收缩光束的具有汇聚作用的反射镜组合。

所述LPM模组1和LPM模组2均为利用激光诱导荧光的光源模组，由1个或数个蓝色激光器1.1、聚焦透镜1.2、荧光粉片1.3、透镜组1.4组成。蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在荧光粉片上，激发出特殊颜色的荧光，荧光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束。

当光束不是红绿蓝三色合适配比的时序光束，需要使用滤色色轮，其中滤色色轮，表面镀有膜层包括反红光、透绿光、透蓝光的分光膜；反红光、反绿光、透蓝光的分光膜；反红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、透蓝光的分光膜；透红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、反蓝光的分光膜或者增透膜，所述膜层按角度比例构成360度圆环。

所述反光杯中心镂空，收缩光束可穿过。

如上述排布之后，先利用软件设计聚焦透镜，目标是使汇聚点尽可能小，提升转换效率和激发荧光的发光面积。再利用软件设计透镜组或抛物面反光杯，目标是使荧光准直出射。接着设计反光杯和反射镜的组合，使若干LPM模组的准直光束变成收缩光束。最后根据若干LPM模组的光源配比设计滤色色轮的滤色片角度占比，形成可用于投影的照明光源。

实施例2：从图2中本实用新型采用的结构是：一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，包括若干LPM模组1、反光杯2、反射镜3和滤色色轮4。所述若干LPM模组之间不互相干涉，LPM模组在反光杯的有效截面上排布，LPM模组轴线与反光杯轴线平行，所述反光杯和反射镜，反射面为轴对称的自由曲面，所述反光杯反射面为凹面，反光杯和反射镜在同一轴线上，反射面相对，形成可将准直光束变成收缩光束的具有汇聚作用的反射镜组合。

所述LPM模组1，为利用激光诱导荧光的光源模组，由1个或数个蓝色激光器1.1、聚焦透镜1.2、荧光粉片1.3、抛物面反光杯1.5组成。蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在荧光粉片上，激发出特殊颜色的荧光，荧光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束。

所述LPM模组2为去除激光相干性的光源模组，由1个或数个蓝色激光器1.1、聚焦透镜1.2、散射片1.6、抛物面反光杯1.5组成，其中蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在散射片上，形成非相干光，非相干光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束

当光束不是红绿蓝三色合适配比的时序光束，还包括滤色色轮，其中滤色色轮，表面镀有膜层包括反红光、透绿光、透蓝光的分光膜；反红光、反绿光、透蓝光的分光膜；反红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、透蓝光的分光膜；透红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、反蓝光的分光膜或者增透膜，所述膜层按角度比例构成360度圆环。

所述反光杯中心镂空，收缩光束可穿过。

如上述排布之后，先利用软件设计聚焦透镜，目标是使汇聚点尽可能小，提升转换效率和激发荧光的发光面积。再利用软件设计透镜组或抛物面反光杯，目标是使荧光准直出射。接着设计反光杯和反射镜的组合，使若干LPM模组的准直光束变成收缩光束。最后根据若干LPM模组的光源配比设计滤色色轮的滤色片角度占比，形成可用于投影的照明光源。

实施例3，图3是本实用新型的LPM模组排布的实施例。LPM模组在反射镜区域外的第一圈排八组，第二圈嵌在第一圈相邻两个LPM模组之间空隙的外圈，也是八组。总共十六组LPM模组，其中4组LPM模组激发红色荧光，9组LPM模组激发红色荧光，3组LPM模组出射非相干蓝光，三色按时序发光时，构成不需要滤色色轮的投影照明系统。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，其特征在于：包括若干LPM模组、反光杯和反射镜，所述若干LPM模组之间不互相干涉，LPM模组在反光杯的有效截面上排布，LPM模组轴线与反光杯轴线平行，所述反光杯和反射镜，反射面为轴对称的自由曲面，所述反光杯反射面为凹面，反光杯和反射镜在同一轴线上，反射面相对，形成可将准直光束变成收缩光束的具有汇聚作用的反射镜组合。

2.根据权利要求1所述的一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，其特征在于，所述LPM模组为利用激光诱导荧光的光源模组，由1个或数个蓝色激光器、聚焦透镜、荧光粉片、透镜组或抛物面反光杯组成，其中蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在荧光粉片上，激发出特殊颜色的荧光，荧光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束。

3.根据权利要求1所述的一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，其特征在于，所述LPM模组为去除激光相干性的光源模组，由1个或数个蓝色激光器、聚焦透镜、散射片、透镜组或抛物面反光杯组成，其中蓝色激光器发出的蓝色激光经过聚焦透镜汇聚在散射片上，形成非相干光，非相干光经过透镜组或抛物面反光杯形成准直光束。

4.根据权利要求1所述的一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，其特征在于，还包括滤色色轮。

5.根据权利要求4所述的一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，其特征在于，所述滤色色轮，表面镀有膜层包括反红光、透绿光、透蓝光的分光膜；反红光、反绿光、透蓝光的分光膜；反红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、透蓝光的分光膜；透红光、透绿光、反蓝光的分光膜；透红光、反绿光、反蓝光的分光膜或者增透膜，所述膜层按角度比例构成360度圆环。

6.根据权利要求1所述的一种利用激光诱导荧光的高亮度投影照明系统，其特征在于，所述反光杯中心镂空，收缩光束可穿过。