[发明专利]荧光轮系统、投影机及光线准直会聚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及投影机领域，尤其涉及一种荧光轮系统、使用该荧光轮系统的投影机以及光线准直会聚的方法。

背景技术

随着技术的发展，目前市场上的投影显示产品朝着体积越来越小、亮度越来越高的方向发展。由于新型固态光源投影机大多采用荧光体发光的光源，即将荧光粉涂覆在圆形金属基板的环形区，当投影机工作时，LD(Laser Diode，半导体激光器)发出的光束照射在旋转的荧光轮的荧光粉上，荧光粉受激发射对应颜色的光。由于荧光粉是近空间360度的出射，因此光能的收集有较大的困难，光能的利用率低最终导致投影机的光源的亮度不足。

为了提高光源的亮度，可以增大激发光的输出，但需要使用功耗量更大的激发光源或者增加激发光源的数量，显然以上两种方法很难应用于近年来变小型化的电气设备中。如何在不增大投影机的体积的前提下提高光源的亮度成为急需解决的一个难题。

目前采用的技术方案是整形光束的透镜组与荧光轮分别独立装配，但是透镜组的镜片与荧光轮之间的距离很难精确控制并且距离通常要在1mm以上。因此在光学设计中，经过会聚的激发光斑比较大，增大了受激发射光的光学扩展量，为后继的光学设计带来了很大难度，同时由于荧光粉是空间各个方向出光，所以1mm以上的间距导致只有部分光能可以接收，而且无法精确控制的距离导致接收效率也不稳定。

发明内容

本发明的实施例所要解决的技术问题在于提供一种荧光轮系统、投影机及光线准直会聚的方法，能够明显提高光源的亮度和利用率，减小投影机的体积。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种荧光轮系统，其特征在于，包括荧光轮以及装配于所述荧光轮前方的光学镜片和至少一个光学准直部件，所述荧光轮包括基板和环形涂敷于所述基板上的荧光粉层，所述光学镜片用于会聚所述荧光粉层受激后产生的光线，所述光学准直部件用于准直会聚透过所述光学镜片的光线。

所述光学镜片为凸透镜结构或者月牙镜结构或者非球面镜，或者由微型凸透镜或者微型月牙镜组成的微透镜列阵结构。

所述光学准直部件具体为凸透镜结构或者月牙镜结构或者非球面镜。

所述基板上设有凹形槽，用以会聚透过荧光粉层的光线，所述荧光粉层位于所述凹形槽内。

所述凹形槽的深度低于或者等于所述荧光粉层的厚度，所述光学镜片将所述荧光粉层完全密封在所述凹形槽中。

所述凹形槽中等间距铺设有若干个抛物面状的子光学镜片，所述子光学镜片为微透镜列阵结构。

所述基板为反射型基板。

所述光学准直部件与所述光学镜片组成的镜片组的焦距小于1毫米，所述光学镜片与所述光学准直部件之间的距离小于1.5毫米。

一种投影机，包括上述任意一项所述的荧光轮系统。

一种光线准直会聚的方法，包括：

光学准直部件与光学镜片依次会聚平行入射的激发光，形成入射光源，所述光学镜片装配于所述荧光轮的前方，且位于所述光学准直部件与所述荧光粉层之间，所述光学准直部件与所述光学镜片组成的镜片组的焦点位于荧光粉层上；

光学镜片会聚经所述入射光源激发所述荧光粉层后产生的光线；

光学准直部件接收透过所述光学镜片的光线，并将所述透过所述光学镜片的光线转换为平行出射光线。

本发明实施例的荧光轮系统、投影机及光线准直会聚的方法，通过在荧光轮前方装配光学镜片和设置至少一个光学准直部件，以会聚、准直经所述荧光粉层激发后产生的光线，有效提高了光源的亮度，降低了制作难度，减小了投影机的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中荧光轮系统与光束整形系统的侧视图；

图2为本发明实施例中荧光轮的立体示意图；

图3为本发明实施例中光学镜片为微透镜列阵的荧光轮的示意图；

图4为本发明实施例中具有凹形槽的荧光轮的示意图；

图5为本发明实施例中具有子光学镜片的荧光轮的示意图；

图6为本发明实施例中光学镜片为月牙镜结构以及非球面结构的示意图；

图7为本发明实施例中光学镜片设计为镜片组的示意图；

图8为本发明实施例中基板为透射型基板的荧光轮系统示意图；