CN216210441U - 一种色光生成机构及采用其的光源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种色光生成机构，包括透射件和色光件，所述透射件接收并透射激发光线，所述透射件由驱动机构带动在多个预设位置之间运动切换，以使从透射件透射而出的激发光线在多条预设光路中切换，所述色光件设置若干个，并且所述色光件中的一个或多个设置有波长转换材料，所述色光件分别固定设置在多条所述预设光路上。本实用新型所述的色光生成机构利用透射件的动作来将激发光线引导至位于不同预设光路上的色光件以产生色光，无过多的光能损耗，有利于节省用于光路折转的镜片，透射件尺寸小，其所需的运动机构尺寸更小、功率更低，能够有效降低光源的整体尺寸和功耗。

Description

一种色光生成机构及采用其的光源装置

技术领域

本实用新型涉及投影光源技术领域，尤其涉及一种色光生成机构及采用其的光源装置。

背景技术

目前投影光源中时序发射各种基色光的方式通常是设置转动的荧光轮，荧光轮上沿着转动周向设置有若干的分区，其中一部分的分区分别设置有荧光粉，荧光粉包括红色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉等，荧光轮的一部分位于激发光的光路上，荧光轮进行转动从而使得荧光轮上的不同分区周期性的依次经过激发光的光路，从而实现激发光时序性的照射各种类型的荧光粉，进而产生红色、绿色、黄色等各色辐射光，传统的结构需要设置驱动荧光轮转动的电机驱动机构，结构复杂、占用体积大，荧光轮的尺寸较大，驱动荧光轮转动所需的功耗大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种色光生成机构，解决目前技术中传统的光源采用转动的荧光轮以得到色光，结构复杂、占用体积大，驱动功耗大的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种色光生成机构，包括透射件和色光件，所述透射件接收并透射激发光线，所述透射件由驱动机构带动在多个预设位置之间运动切换，以使从透射件透射而出的激发光线在多条预设光路中切换，所述色光件设置若干个，并且所述色光件中的一个或多个设置有波长转换材料，所述色光件分别固定设置在多条所述预设光路上。本实用新型所述的色光生成机构中的色光件相当于传统光源装置中的荧光轮，色光件用于产生色光，色光包括通过波长转换材料受激发光线照射产生的辐射光以及透射或反射的激发光，本实用新型的色光件静置固定设置，省去了传统光源装置中用于驱动荧光轮转动的驱动机构，采用驱动透射件进行运动切换的方式来改变激发光线的光路，激发光线在透射件中发生折射，通过改变透射件相对于激发光线的位置关系来将透射件激发光线引导至不同的色光件上以产生不同的色光，透射件的尺寸结构相对于传统的荧光轮而言更小，从而驱动透射件的驱动机构的结构会更小，驱动功耗也更小，并且，传统的荧光轮需要持续转动，通常是采用电机进行驱动，而本实用新型的透射件只需在有限个的预设位置之间进行切换，驱动机构可以更加简化，占用体积更小，实施方便成本低。

进一步的，从处于不同预设位置的透射件透射而出的激发光线相互平行并且平行于入射向透射件的激发光线。从透射件透射而出的激发光线的方向沿着同一个方向，只是存在垂直于激发光线的方向上的横移量，此种方式易于排布色光件，并且也更有利于布置光源装置后续光路中的合光模组，避免采用额外的镜片来进行光路的折转来使不同的色光汇集以合光输出，有利于简化光源装置，减小光源装置的整体体积。

进一步的，所述透射件接收激发光线的入射面与透射出激发光线的出射面形状一致。当透射件相对于激发光线进行转动或直线移动时，可以使透射件透射而出的激发光线相互平行。

进一步的，所述色光件包括层叠设置的荧光层和扩散层，所述荧光层中设置所述波长转换材料，激发光线照射荧光层产生所需的色光，色光通过扩散层进行扩散，提高出光效果。

进一步的，所述透射件以转动或直线运动的方式在多个预设位置之间运动切换，根据透射件的具体结构来选择驱动透射件运动的方式。

进一步的，所述驱动机构包括电机、电磁组件其中的一种，电磁组件的结构简单、占用体积小，通过电磁力的吸斥来驱动透射件进行运动，并且可以使透射件精确的在多个预设位置之间切换。

进一步的，所述透射件由驱动机构带动切换至任意预设位置并可调节的在预设位置停留预设时间。透射件处在在某个预设位置时，则激发光线则处于对于的光路上，进而可以持续的产生对应的色光，也就是说可以控制产生某一种色光的时间占比，从而方便的调节某一色光在合光中的比例，可以在使用过程中根据需要灵活进行调节，而传统技术中的荧光轮上荧光粉区的分配比例是固定设置的，荧光轮一旦制成就无法更改，无论荧光轮转速的快慢如何，其产生各种色光的时间比例都是固定不变的，无法根据需要进行灵活调节。

进一步的，所述色光件包括导热基体，波长转换材料紧贴设置在导热基体上。提高色光件的散热性能，避免热量聚集导致温度过高，保障波长转化材料高效的光转化效率。

一种光源装置，包括上述的色光生成机构。相比于传统光源装置采用驱动荧光轮旋转的方式而言，驱动透射件运动所需的运动机构的体积更小、功率更低，能够减小光源装置的整体机体以及驱动功耗。

进一步的，还包括设置在色光件的光路后端的滤色件，所述滤色件固定设置。由于色光件静置固定不动，从而滤色件也采用静置不动的方式，滤色件只需按照色光件所出色光颜色进行对应设置即可，无需设置驱动机构带动滤色件运动，使得光源装置的结构更加简单、紧凑，减小光源装置的体积。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的色光生成机构利用透射件的动作来将激发光线引导至位于不同预设光路上的色光件以产生色光，无过多的光能损耗，有利于节省用于光路折转的镜片，透射件尺寸小，其所需的运动机构尺寸更小、功率更低，能够有效降低光源的整体尺寸和功耗。

附图说明

图1为色光生成机构实施例一的结构示意图；

图2为透射件转动以将透射而出的激发光线在多条预设光路中切换的原理示意图；

图3为光源装置实施例一的结构示意图；

图4为色光生成机构实施例二的结构示意图；

图5为色光生成机构实施例三的结构示意图。

图中：

透射件1、色光件2、激发光源3、滤色件4、合光模组5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开的一种色光生成机构，结构精简，占用体积小，实施成本低，驱动功耗低。

实施例一

如图1和图2所示，一种色光生成机构，主要包括透射件1和色光件2，所述透射件1接收并透射激发光线，所述透射件1由驱动机构(图中未示出)带动在多个预设位置之间运动切换，以使从透射件1透射而出的激发光线在多条预设光路中切换，所述色光件2设置有对应于预设光路数量的若干个，所述色光件2中的一个或多个设置有波长转换材料，在每条所述预设光路分别固定设置一个所述色光件2。

具体的，激发光线采用蓝色激光，所述色光件2可以设置三个，包括设置了红色荧光粉的红色荧光片、设置了绿色荧光粉的绿色荧光片以及扩散片，激发光线照射红色荧光片产生红色的色光，激发光线照射绿色荧光片产生绿色的色光，蓝色扩散片用于对激发光线进行扩散得到蓝色的色光，所述预设光路则对应设置三条，每个预设光路上分别设置一个色光件2，在此基础上，色光件2还可以包括黄色荧光片，激发光线照射黄色荧光片产生黄色的光，有利于提高出光功率，所述预设光路则对应设置四条，色光件2可采用反射式的也可采用透射式的，可以根据具体的光路设计来进行选择，红色荧光片、绿色荧光片以及黄色荧光片具体包含层叠设置的荧光层和扩散层，荧光层即是由红色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉所构成，激发光线照射荧光层产生所需的色光，色光再通过扩散层进行扩散；

所述色光件2可采用分体式结构也可采用合体式结构，所述分体式结构即是每个色光件2分别为一个单独的部件，所述合体式结构则是所有的色光件2组合为一个整体件，在整体件上划分出若干个分区以构成所述色光件2，所述的分区可以是直线排列，也可以是同心圆排列，还可以是沿圆周排列；

由于色光件2是静置不动设置，相对于传统的处于旋转状态的荧光轮而言，静置不动的色光件2更容易积聚热量而出现过热的问题，温度过高而影响波长转化材料的光转化效率，为了保障长效稳定的光转化效率，需要提高色光件2散热性能，色光件2包括导热基体，波长转化材料紧贴附着在导热基体上，利用导热基体将波长转化材料在工作时产生的热量更有效散发出去，从而保障色光件2始终工作在适宜的温度，保障稳定高效的光转化效率，并且，由于色光件2是静置不动设置，可设置与导热基体紧贴连接的导热件，导热件与额外设置的散热件连接，通过导热件将导热基体上的热量传导到散热件上进行散热，进一步的提高散热效果，对于反射式的色光件2，还可在导热基体上设置散热翅片，散热翅片设置在导热基体上没有波长转化材料的背侧，利用散热翅片加大散热面积，提高散热效率，波长转化材料可采用陶瓷荧光体，陶瓷荧光体本身的导热性能好，有利用热量传导至导热基体上进行散发，提高散热效果；

在本实施例中，所述透射件1为采用透光介质制成的平板件，平板件的一面接收激发光线，平板件的另一面透射出激发光线，透射件1在驱动机构的带动下进行转动以在多个预设位置之间运动切换，从而改变平板件相对于激发光线角度，进而改变从透射件1透射而出的激发光线的出射位置，由于透射件1具体为平板件，通过对透射的计算分析可以看到，无论平板件状的透射件1如何转动，透射而出的激发光线始终是平行于入射向透射件1的激发光线，换言之，从处于不同预设位置的透射件1透射而出的激发光线相互平行并且平行于入射向透射件1的激发光线，当平板件状的透射件1发生转动时，新的透射而出的激发光线相对原来的透射而出的激发光线只是在垂直于激发光线的方向上进行了横移，平板件状的透射件1的转动幅度越大，透射而出的激发光线的横移量就越大，根据具体的光路设计来设置透射件1所需的转动角度，透射件1进行转动后将激发光线引导至不同的预设光路，每条预设光路上分别设置一个色光件2，所述色光件2正对预设光路，也就是说，激发光线垂直照射在色光件2上，激发光线照射色光件2上的波长转换材料以激发产生对应的辐射光；

由于从处于不同预设位置的透射件1透射而出的激发光线相互平行，从而色光件2可以并排设置，或者是，所有的色光件2组合成一个平板状的整体件，该整体件垂直于透射而出的激发光线，零部件数量少，更有利于准确安装。

具体的，可以按照红色荧光片、扩散片、绿色荧光片的顺序将三个色光片并排设置，平板件状的透射件1垂直于入射向透射件1的激发光线时为第一个预设位置，此时从透射件1透射而出的激发光线处在第一条预设光路上，第一条预设光路从扩散片通过，激发光线照射扩散片得到蓝色的色光；平板件状的透射件1从第一个预设位置相对于入射向透射件1的激发光线顺时针转动预设角度切换至第二个预设位置，此时从透射件1透射而出的激发光线处在第二条预设光路上，第二条预设光路从红色荧光片通过，激发光线照射红色荧光片得到红色的色光；平板件状的透射件1从第一个预设位置相对于入射向透射件1的激发光线逆时针转动预设角度切换至第三个预设位置，此时从透射件1透射而出的激发光线处在第二条预设光路上，第二条预设光路从绿色荧光片通过，激发光线照射绿色荧光片得到绿色的色光。

本实施例中的透射件1是做旋转运动以将激发光线切换至不同的预设光路，驱动机构具体可以是电机、电磁组件等，透射件1需要准确的切换至预设位置位置才能使透射而出的激发光线准确切换至预设光路，才能使透射而出的激发光线能准确的照射色光件2，在采用电机作为驱动机构时，可设置限位机构或者定位传感器等，来确保透射件1准确的进行动作；也可采用电磁组件来进行驱动，在透射件1的每个预设位置分别设置相互吸合的电磁件，控制电磁件的通断电来使某一组电磁件吸合工作，进而将透射件1通过电磁力吸合切换至对应的预设位置；

所述透射件1在每个预设位置的停留预设时间可灵活调节，从而灵活调节每一种色光的出光时间比例，也就是调节合光中某一色光的比例，可在使用过程中根据需要进行实时的调节，灵活更好。

一种光源装置，如图3所示，包括上述的色光生成机构，还包括激发光源3、滤色件4以及合光模组5，激发光源3发出激发光线，激发光源3直接面对透射件1或者是通过镜片机构将激发光源3发出的激发光线引导至透射件1，滤色件4以及合光模组设置在色光件2的光路后端，滤色件4对应每一个色光件2分别设置一个，以对每一路的色光进行过滤，使得显示颜色更好，色域大，图像再现颜色更鲜艳，由于色光件2是固定设置的，则滤色件5也是固定设置，无需采用驱动机构带动滤色件5旋转，从而简化光源装置的结构，能够减小光源装置的体积，满足小型化发展的需求，利用合光模组5所有色光进行收拢，以通过后续的光路系统。

实施例二

如图4所示，图中的实线部分代表透射件1处于第一个预设位置时的出光状态，图中的虚线部分代表透射件1转动预设角度切换至第二个预设位置时的出光状态，与实施例一的不同点在于，所述透射件1为半圆形结构，所述透射件1也采用转动的方式在多个预设位置之间运动切换，透射件1处于其中一个预设位置时，半圆形透射件1的半圆面一侧为入射面，半圆形透射件1的平面一侧为出射面，激发光线以穿过半圆形透射件1的圆心并垂直于半圆形透射件1平面一侧的方式射向透射件1，此种状态时的透射而出的激发光线从半圆形透射件1的圆心出射，并且透射而出的激发光线垂直于于半圆形透射件1平面一侧，而当半圆形透射件1绕其圆心转动一定角度达到另一个预设位置时，透射而出的激发光线依然会从半圆形透射件1的圆心出射，但透射而出的激发光线倾斜于前一个预设位置时激发光线的出射方向，将色光件2设置在对应的激发光线的光路上同样可实现多色光的生成。

实施例三

如图5所示，图中的实线部分代表透射件1处于第一个预设位置时的出光状态，图中的虚线部分代表透射件1横移预设距离切换至第二个预设位置时的出光状态，与实施例一的不同点在于，所述透射件1为异形结构，其两侧表面形状相同，并且其两侧表面是相对于激发光线而言具有倾斜角度变化的表面，透射件1的两侧表面可以是由多个倾斜角度不同的平面拼合而成，也可以是弧形面等，此种结构的透射件1采用采用直线移动的方式在多个预设位置之间运动切换，具体的，透射件1的移动方向垂直于入射的激发光线，此种结构的透射件1处于不同预设位置时，从透射件1透射而出的激发光线也相互平行，便于布置色光件2的位置，也便于布置光源装置后续光路中的合光模组，有利于减小光源装置的体积。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种色光生成机构，其特征在于，包括透射件(1)和色光件(2)，所述透射件(1)接收并透射激发光线，所述透射件(1)由驱动机构带动在多个预设位置之间运动切换，以使从透射件(1)透射而出的激发光线在多条预设光路中切换，所述色光件(2)设置若干个，并且所述色光件(2)中的一个或多个设置有波长转换材料，所述色光件(2)分别固定设置在多条所述预设光路上。

2.根据权利要求1所述的色光生成机构，其特征在于，从处于不同预设位置的透射件(1)透射而出的激发光线相互平行并且平行于入射向透射件(1)的激发光线。

3.根据权利要求2所述的色光生成机构，其特征在于，所述透射件(1)接收激发光线的入射面与透射出激发光线的出射面形状一致。

4.根据权利要求1所述的色光生成机构，其特征在于，所述色光件(2)包括层叠设置的荧光层和扩散层，所述荧光层中设置所述波长转换材料。

5.根据权利要求1所述的色光生成机构，其特征在于，所述透射件(1)以转动或直线运动的方式在多个预设位置之间运动切换。

6.根据权利要求1所述的色光生成机构，其特征在于，所述驱动机构包括电机、电磁组件其中的一种。

7.根据权利要求1至6任一项所述的色光生成机构，其特征在于，所述透射件(1)由驱动机构带动切换至任意预设位置并可调节的在预设位置停留预设时间。

8.根据权利要求1至6任一项所述的色光生成机构，其特征在于，所述色光件(2)包括导热基体，波长转换材料紧贴设置在导热基体上。

9.一种光源装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的色光生成机构。

10.根据权利要求9所述的光源装置，其特征在于，还包括设置在色光件(2)的光路后端的滤色件(4)，所述滤色件(4)固定设置。

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