一种振镜式荧光板激光投影机的制作方法

本实用新型属于荧光式投影机领域，具体涉及一种振镜式荧光板激光投影机。

背景技术：

投影机按照光源不同主要分为灯泡、LED和激光三种类型，其中激光投影机是目前最先进的投影技术，而荧光轮方式的激光投影机是性价比最高的机型。对于荧光光路，用部分蓝色激光照射到荧光粉上，产生黄色和绿色波长的光，再经过滤波产生红光和绿光，与另一部分透射光路产生的蓝色激光组成三基色的光，经过对三基色的配比产生需要的颜色，生成需要的画面，投射到幕布上。

大功率以及长时间的用激光照射荧光轮，会使荧光粉局部产生高温，导致荧光效率下降，这也是单个荧光轮难以做出高亮投影机的主要原因。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种振镜式荧光板激光投影机，解决了现有技术中投影机荧光轮的荧光粉局部产生高温，导致荧光效率下降的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种振镜式荧光板激光投影机，包括激光发射器、准直透镜、聚焦透镜、荧光板、振镜、旋转电机，其中，振镜包括X振镜、Y振镜，荧光板的正面包括依次上下设置的黄色荧光粉区、绿色荧光粉区和蓝光透过区；荧光板固定设置；激光发射器发出激光，经聚焦透镜聚焦后再经准直透镜准直变为平行光，旋转电机控制X振镜和Y振镜旋转，将该平行光进行反射，依次打在荧光板的黄色荧光粉区、绿色荧光粉区和蓝光透过区；黄色荧光粉区、绿色荧光粉区激发出黄色、绿色荧光透过荧光板，蓝色激光全部透过蓝光全透过区，与黄色、绿色荧光再经过准直后，利用全反射镜反射至出光口混合成白色光。

荧光板的背面设置蓝光能够全部透过的全反射层。

荧光板与全反射镜之间依次设置两个准直透镜，透过荧光板的光进行二次准直。

全反射镜与入射光方向呈45度角，且镀45度420～680nm全反射膜。

所述振镜的表面镀420～500nm全反射膜。

所述激光发射器为蓝光激光器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型针对于荧光光路，而设计一种振镜式的荧光板，此荧光板可以按照配光比例分配出荧光板区域黄色和绿色荧光粉的大小，并且振镜还可以在电机的带动下沿着XY方向偏转一定的角度。入射光斑就会沿着XY方向将整个荧光板全部扫描一遍，整个荧光板区域的荧光粉全部参与了荧光辐射。

与传统的荧光轮仅仅能在一个细小的环形区域参与荧光辐射相比，荧光粉面积大大增加，同时荧光粉表面的温度也会大大降低，提高了荧光粉的稳定性，并能提高入射激光的功率，从而提高投影机的亮度。

附图说明

图1为本实用新型投影机的光路走向示意图。

图2为本实用新型荧光板的结构示意图。

图3为本实用新型振镜的结构示意图。

图4为本实用新型投影机的结构示意图。

其中，图中的标识为：1-蓝光激光器；2-聚焦透镜；3-第一准直透镜；4-X振镜；5-Y振镜；6-荧光板；7-第二准直透镜；8-第三准直透镜；9-全反射镜；10-X振镜旋转电机；11-Y振镜旋转电机；12-黄色荧光粉区；13-绿色荧光粉区；14-蓝光全透过区。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构及工作过程作进一步说明。

一种振镜式荧光板激光投影机，包括激光发射器、准直透镜、聚焦透镜、荧光板、振镜、旋转电机，其中，振镜包括X振镜、Y振镜，荧光板的正面包括依次上下设置的黄色荧光粉区、绿色荧光粉区和蓝光透过区；荧光板固定设置；激光发射器发出激光，经聚焦透镜聚焦后再经准直透镜准直变为平行光，旋转电机控制X振镜和Y振镜旋转，将该平行光进行反射，依次打在荧光板的黄色荧光粉区、绿色荧光粉区和蓝光透过区；黄色荧光粉区、绿色荧光粉区激发出黄色、绿色荧光透过荧光板，蓝色激光全部透过蓝光全透过区，与黄色、绿色荧光再经过准直后，利用全反射镜反射至出光口混合成白色光。

该振镜式荧光板激光投影机的控制方法为，控制激光发射器启动，发出蓝色激光经过处理后，激光光点对准荧光板的右上角；然后在一个周期内执行如下步骤：

前半个周期，旋转电机控制X振镜和Y振镜旋转，使激光光点呈连续S形轨迹从荧光板的右上角移动至左下角；

后半个周期，旋转电机逆过程控制X振镜和Y振镜旋转，使激光光点呈连续S形轨迹从荧光板的左下角移动至右上角。

具体实施例一，

如图1、图2、图3、图4所示，一种振镜式荧光板激光投影机，包括蓝光激光器1、准直透镜、聚焦透镜2、荧光板6、振镜、旋转电机，其中，振镜包括X振镜4、Y振镜5，荧光板6的正面包括依次上下设置的黄色荧光粉区12、绿色荧光粉区13和蓝光透过区14；荧光板6固定设置；蓝光激光器1发出激光，经聚焦透镜2聚焦后再经第一准直透镜3准直变为平行光，X振镜旋转电机10控制X振镜4旋转，Y振镜旋转电机11控制Y振镜5旋转，将该平行光进行反射，依次打在荧光板6的黄色荧光粉区12、绿色荧光粉区13和蓝光透过区14；黄色荧光粉区12、绿色荧光粉区13激发出黄色、绿色荧光透过荧光板6，蓝色激光全部透过蓝光全透过区14，与黄色、绿色荧光再依次经过第二准直透镜7、第三准直透镜8两次准直后，利用全反射镜9反射至出光口混合成白色光。

荧光板6的背面设置蓝光能够全部透过的全反射层，蓝光直接透过，黄色、绿色荧光透过荧光板后具有0～70度发散角，返回至荧光板的部分光可以经过全反射层全部被反射回去，提高了光的利用率。

全反射镜与入射光方向呈45度角，且镀45度420～680nm全反射膜。

所述振镜的表面镀420～500nm全反射膜。

具体实施例二，

一种振镜式荧光板激光投影机的控制方法，控制激光发射器启动，发出蓝色激光经过处理后，激光光点对准荧光板的右上角；在一个周期内，执行如下步骤：

步骤1、控制Y振镜旋转电机驱动Y振镜向下旋转，使激光光点从荧光板的右上角移动至右下角，控制Y振镜旋转电机停止；

步骤2、控制X振镜旋转电机驱动X振镜向右旋转，使激光光点沿X轴方向向左运动一个单元，控制X振镜旋转电机停止；

步骤3、控制Y振镜旋转电机驱动Y振镜向上旋转，使激光光点从荧光板的下边缘移动至上边缘，控制Y振镜旋转电机停止；

步骤4、控制X振镜旋转电机驱动X振镜继续向右旋转，使激光光点沿X轴方向向左运动一个单元，控制X振镜旋转电机停止；

步骤5、循环执行步骤1至步骤4直至激光光点移动至荧光板的左下角，执行步骤6；

步骤6、控制Y振镜旋转电机驱动Y振镜向上旋转，使激光光点从荧光板的左下角移动至左上角，控制Y振镜旋转电机停止；

步骤7、控制X振镜旋转电机驱动X振镜向左旋转，使激光光点沿X轴方向向右运动一个单元，控制X振镜旋转电机停止；

步骤8、控制Y振镜旋转电机驱动Y振镜向下旋转，使激光光点从荧光板的上边缘移动至下边缘，控制Y振镜旋转电机停止；

步骤9、控制X振镜旋转电机驱动X振镜继续向左旋转，使激光光点沿X轴方向向右运动一个单元，控制X振镜旋转电机停止；

步骤10、循环执行步骤6至步骤9，直至激光光点移动至荧光板的右上角。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示：蓝色激光经过聚焦透镜后光斑变小，再通过准直透镜变为平行光，整形后的小平行光斑，分别经过一个X振镜和Y振镜后(振镜表面镀420～500nm全反射膜)光斑全部被反射，通过振镜后面的旋转电机旋转一定角度后，振镜表面会在XY方向上做一定角度的偏转，则反射的角度也会随着振镜偏转，使光斑在XY方向上自由的移动并射向荧光板，光斑在荧光板的表面上同时做Y方向的扫描和X方向的扫描，通过调节XY振镜的电流和时间，光斑在XY方向偏转的大小与荧光板XY的长度一致，使光斑恰好扫描完整个荧光板的表面。在振镜扫描的过程中，蓝色激光光斑分别照射在荧光板的黄色和绿色荧光粉区，分别辐射出黄光和绿光并透过荧光板，在不移动荧光板的情况下实现整个荧光板面积的荧光，黄光、绿光和蓝光在荧光板后面实现混合并配出白光。

如图2所示，荧光板按照白光配光比例分为黄光荧光区，绿光荧光区和蓝光透过区，当光斑在XY方向上自由的移动并射向荧光板时，光斑在一个周期内依次通过黄光荧光区，绿光荧光区和蓝光全透过区，产生的黄光绿光透过荧光板，并与全透过的蓝光混合产生白光。

如图3所示，X振镜为表面镀了420～500nm全反射膜的玻璃，X振镜旋转电机能使X振镜在一定角度内偏转。当蓝光照射到X振镜时，1X振镜旋转电机给予X振镜一定的偏转角度，在X振镜不断偏转的过程中，反射的蓝光也在X方向移动。Y振镜与X振镜原理相同。

如图4所示：蓝光激光器发出455nm蓝色激光，蓝色激光经过聚焦透镜后光斑变小，再通过准直透镜变为平行光，整形后的小平行光斑，分别经过一个X振镜和Y振镜后(振镜表面镀420～500nm全反射膜)光斑全部被反射，通过振镜后面的旋转电机旋转一定角度后，振镜表面会在XY方向上做一定角度的偏转，则反射的角度也会随着振镜偏转，使光斑在XY方向上自由的移动并射向荧光板。

光斑在荧光板的表面上同时做Y方向的扫描和X方向的扫描，通过调节XY振镜的电流和时间，光斑在XY方向偏转的大小与荧光板XY的长度一致，使光斑恰好扫描完整个荧光板的表面。荧光板按照白光配光比例分为黄光荧光区，绿光荧光区和蓝光透过区，

在振镜扫描的过程中，光斑在一个周期内分别照射在荧光板的黄色和绿色荧光粉区，分别辐射出黄光和绿光并透过荧光板，辐射出的黄光和绿光的发散角为0～70度，而经过蓝色透过区的蓝光直接透过。透过的三色光经过聚焦透镜，被第一次准直，以一定发散角度向前传播，经过准直透镜后被第二次准直，三色光经过两次准直后变成平行光。平行光以45度角射向全反射镜(镀45度420～680nm全反射膜)被全反射偏转90度射出，

在不移动荧光板的情况下实现整个荧光板面积的荧光，黄光、绿光和蓝光在荧光板后面实现混合。

本实用新型各部件的规格、功能及作用如下：

蓝光激光器：波长455nm。

聚焦透镜：对平行光聚焦，缩小光斑尺寸。

准直透镜：将反向入射的有一定发散角的光准直为平行光。

振镜：表面镀了420～500nm全反射膜的玻璃，全反射镜片与电机连接，能使全反射镜片在一定角度内偏转。在镜片不断偏转的过程中，使反射光也沿着某一个方向移动。

荧光板：荧光板分为黄色荧光粉区15、绿色荧光粉区16和蓝光透过区17，能依次荧光出黄光和绿光并透过蓝光。

全反射镜：(镀45度420～680nm全反射膜)45度入射的可见光被全反射偏转90度出射。

旋转电机；能实现一定角度的偏转。

黄色荧光粉区域：入射455nm的激光荧光产生黄色光。

绿色荧光粉区域：入射455nm的激光荧光产生绿色光。

蓝色光全透过区域：镀了455nm波长光全部透过。