具有夜视兼容功能的激光投影仪的制作方法

本发明涉及机载显示领域，具体地涉及具有夜视兼容功能的激光投影仪。

背景技术：

目前市面上投影仪的光源大致分为三种：灯泡(高压汞灯、氙气灯等)、led、激光。其中，灯泡的成本低，但其寿命短，且亮度衰减较快。led寿命上万小时，但亮度不够为最大弊端，光源技术瓶颈比较明显，绿色led发光效率低，且如需增加亮度需多数光源，散热差，不利于高亮微型化的应用。激光光源的寿命最少为20000小时，亮度及色域也有明显优势，且通过小型化的设计及安全的密封，激光光源的安全性有所保证。采用激光光源的投影仪几乎能瞬时启动，达到工作亮度，能快速开关机；而传统灯泡开机时需要工作一段时间才能达到稳定的工作亮度。目前的激光投影技术一般分为两种：rgb激光投影及激光荧光粉投影技术。其中，rgb激光投影成本较高，且rgb三种激光光源都具有相干性，目前无法从根源上解决，rgb激光还会随着工作过程中的温度变化会发生色彩漂移。激光荧光粉技术则是采用单色激光通过彩色荧光粉色轮混成白光，无散斑效应，目前该技术已在电影院中得到普遍应用。

激光在机载投影领域具有巨大优势，但由于机载的特殊要求，目前要将激光投影技术应用在机载环境中，必须要解决夜视兼容的问题。夜视兼容，即飞机舱内的任何发光物体均不会与nvis(nightvisionimagingsystem)夜视成像系统相干涉，并且保持裸眼可见。飞机在夜航情况下，飞行员需要佩戴微光夜视仪来执行飞行、侦查等任务。若未经任何处理，机舱内的白炽灯、显示器等光源均会发出红外和近红外波段的光，而微光夜视仪的工作光谱范围恰好在630nm到940nm之间。所以，在佩戴微光夜视仪的情况下，这些红外和近红外波段的光线会对飞行员造成干扰，产生类似裸眼情况下的镁光灯效应，降低了夜视成像系统的可读性，使其无法接收和识别微光信息，甚至会使飞行员感到晕眩，造成飞行危险，无法满足夜间作战和飞行要求。因此，应用于机载环境下的投影技术需要满足夜视兼容的要求，才能保证飞行员能够在夜间安全、高效地执行任务。

因此，提供一种具有夜视兼容功能的激光投影仪应用在机载显示技术方面十分的必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有夜视兼容功能的激光投影仪，该激光投影仪可以使投影仪在昼模式时具有广色域的特性，同时在夜模式下避开红外及近红外波段的光以满足夜视兼容功能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有夜视兼容功能的激光投影仪，所述激光投影仪包括壳体、光源系统和投影仪前端系统，所述光源系统和投影仪前端系统固定于所述壳体内，所述光源系统的照射方向朝向所述投影仪前端系统以完成投影，该光源系统包括：蓝色激光光源、调节机构、能够自转的昼模式荧光粉色轮和能够自转的夜模式荧光粉色轮，所述蓝色激光光源、昼模式荧光粉色轮和投影仪前端系统位于同一直线上顺次设置，所述夜模式荧光粉色轮与所述昼模式荧光粉色轮并列设置，所述调节机构用于调节所述蓝色激光光源的光束穿过所述昼模式荧光粉色轮或所述夜模式荧光粉色轮照射到投影仪前端系统上以完成昼、夜模式投影的切换。

优选地，所述蓝色激光光源、昼模式荧光粉色轮和投影仪前端系统位于同一水平线上，所述夜模式荧光粉色轮位于所述昼模式荧光粉色轮的下方。

优选地，所述调节机构包括：第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和牵动装置，所述第一反射镜和第二反射镜位于所述昼模式荧光粉色轮的上方，且以所述昼模式荧光粉色轮和所述夜模式荧光粉色轮连线的延长线为轴相对称的铰接于所述壳体内部，所述第一反射镜和第二反射镜的镜面朝下；所述第三反射镜位于所述第一反射镜的正下方，所述第四反射镜位于所述第二反射镜的正下方，所述第三反射镜、夜模式荧光粉色轮和第四反射镜位于同一水平线上，且以所述昼模式荧光粉色轮和所述夜模式荧光粉色轮连线的延长线为轴相对称的固接于所述壳体内部，所述第三反射镜和第四反射镜各自与水平面形成45°夹角，且镜面面向朝上设置；所述牵动装置连接于所述第一反射镜和第二反射镜以牵动所述第一反射镜水平或平行于所述第三反射镜，所述第二反射镜水平或平行于所述第四反射镜，当所述第一反射镜平行于所述第三反射镜时，所述蓝色激光光源的光束能够照射至所述第一反射镜的镜面上。

优选地，所述第一反射镜和第二反射镜背向的一端分别铰接于所述壳体内，所述牵动装置分别连接于所述第一反射镜和第二反射镜面向的一端以同时牵动所述第一反射镜和第二反射镜摆动。

优选地，所述牵动装置包括牵引机、第一牵引绳、第二牵引绳和拨动式开关，所述第一牵引绳和第二牵引绳的一端同向绕卷于所述牵引机的绕卷轴，另一端分别连接于所述第一反射镜和第二反射镜，所述拨动式开关式电连接于所述牵引机以控制所述绕卷轴的正、反转。

优选地，所述调节机构包括：竖板和提升机，所述昼模式荧光粉色轮和夜模式荧光粉色轮沿竖直方向顺次固接于所述竖板上，所述提升机连接于所述竖板以驱动所述竖板的上下移动。

优选地，所述提升机上设置有用于控制所述提升机朝上或下移动的拨动开关。

优选地，所述昼模式荧光粉色轮沿其周向方向等分为四个区域，且分别填充有r、g、b、y四种颜色的荧光粉。

优选地，所述夜模式荧光粉色轮沿其周向方向等分为三个区域，且分别填充有o、g、b或a、g、b三种颜色的荧光粉。

优选地，所述昼模式荧光粉色轮和所述夜模式荧光粉色轮的转速均不低于180hz。

根据上述技术方案，本发明中所述光源系统和投影仪前端系统固定于所述壳体内，所述光源系统的照射方向朝向所述投影仪前端系统以完成投影，所述蓝色激光光源、昼模式荧光粉色轮和投影仪前端系统位于同一直线上顺次设置，所述夜模式荧光粉色轮与所述昼模式荧光粉色轮并列设置，所述调节机构用于调节所述蓝色激光光源的光束穿过所述昼模式荧光粉色轮或所述夜模式荧光粉色轮照射到投影仪前端系统上以完成昼、夜模式投影的切换。在白天使用时，蓝色激光光源、昼模式荧光粉色轮和投影仪前端系统位于同一直线上，此时，蓝色激光光源发出的光直接穿过昼模式荧光粉色轮射向投影仪前端系统内并完成昼间的投影，当在夜间时，考虑到背景技术中所存在的问题，通过调节机构将蓝色激光光源发出的光由指向昼模式荧光粉色轮改成指向夜模式荧光粉色轮，最终再射向投影仪前端系统内并完成夜间的投影，而此时，蓝色激光光源发出的光在夜模式荧光粉色轮中混合时由于不包含红外或近红外波段，因此，解决了背景技术中所存在的问题，该激光投影仪可以使投影仪在昼模式时具有广色域的特性，同时在夜模式下避开红外及近红外波段的光以满足夜视兼容功能。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中激光投影仪在白天使用时的一种优选实施方式的结构示意图；

图2是本发明中昼模式荧光粉色轮的结构示意图；

图3是本发明中激光投影仪在夜间使用时的一种优选实施方式的结构示意图；

图4是本发明中夜模式荧光粉色轮的第一种结构示意图；

图5是本发明中夜模式荧光粉色轮的第二种结构示意图；

图6是本发明中激光投影仪的一种优选实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1蓝色激光光源2第一反射镜

3第三反射镜4第四反射镜

5第二反射镜6昼模式荧光粉色轮

7夜模式荧光粉色轮8投影仪前端系统

9牵引机10第一牵引绳

11第二牵引绳12竖板

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。另外，所提及的“正下方”是指位于同一竖平面内的下方，具体参见附图1-6所示。

参见图1-6所示的具有夜视兼容功能的激光投影仪，所述激光投影仪包括壳体、光源系统和投影仪前端系统8，所述光源系统和投影仪前端系统8固定于所述壳体内，所述光源系统的照射方向朝向所述投影仪前端系统8以完成投影，该光源系统包括：蓝色激光光源1、调节机构、能够自转的昼模式荧光粉色轮6和能够自转的夜模式荧光粉色轮7，所述蓝色激光光源1、昼模式荧光粉色轮6和投影仪前端系统8位于同一直线上顺次设置，所述夜模式荧光粉色轮7与所述昼模式荧光粉色轮6并列设置，所述调节机构用于调节所述蓝色激光光源1的光束穿过所述昼模式荧光粉色轮6或所述夜模式荧光粉色轮7照射到投影仪前端系统8上以完成昼、夜模式投影的切换。

通过上述技术方案的实施，所述光源系统和投影仪前端系统8固定于所述壳体内，所述光源系统的照射方向朝向所述投影仪前端系统8以完成投影，所述蓝色激光光源1、昼模式荧光粉色轮6和投影仪前端系统8位于同一直线上顺次设置，所述夜模式荧光粉色轮7与所述昼模式荧光粉色轮6并列设置，所述调节机构用于调节所述蓝色激光光源1的光束穿过所述昼模式荧光粉色轮6或所述夜模式荧光粉色轮7照射到投影仪前端系统8上以完成昼、夜模式投影的切换。在白天使用时，蓝色激光光源1、昼模式荧光粉色轮6和投影仪前端系统8位于同一直线上，此时，蓝色激光光源1发出的光直接穿过昼模式荧光粉色轮6射向投影仪前端系统8内并完成昼间的投影，当在夜间时，考虑到背景技术中所存在的问题，通过调节机构将蓝色激光光源1发出的光由指向昼模式荧光粉色轮6改成指向夜模式荧光粉色轮7，最终再射向投影仪前端系统8内并完成夜间的投影，而此时，蓝色激光光源1发出的光在夜模式荧光粉色轮7中混合时由于不包含红外或近红外波段，因此，解决了背景技术中所存在的问题，该激光投影仪可以使投影仪在昼模式时具有广色域的特性，同时在夜模式下避开红外及近红外波段的光以满足夜视兼容功能。

在该实施方式中，为了提高蓝色激光光源1照射的稳定性，以及调节的便携性，优选地，所述蓝色激光光源1、昼模式荧光粉色轮6和投影仪前端系统8位于同一水平线上，所述夜模式荧光粉色轮7位于所述昼模式荧光粉色轮6的下方。将蓝色激光光源1、昼模式荧光粉色轮6和投影仪前端系统8位于同一水平线上便于后期的校正工作，使得投影的效果也会达到最佳的状态。

在该实施方式中，为了进一步实现调节机构对昼、夜模式之间切换，优选地，所述调节机构包括：第一反射镜2、第二反射镜5、第三反射镜3、第四反射镜4和牵动装置，所述第一反射镜2和第二反射镜5位于所述昼模式荧光粉色轮6的上方，且以所述昼模式荧光粉色轮6和所述夜模式荧光粉色轮7连线的延长线为轴相对称的铰接于所述壳体内部，所述第一反射镜2和第二反射镜5的镜面朝下；所述第三反射镜3位于所述第一反射镜2的正下方，所述第四反射镜4位于所述第二反射镜5的正下方，所述第三反射镜3、夜模式荧光粉色轮7和第四反射镜4位于同一水平线上，且以所述昼模式荧光粉色轮6和所述夜模式荧光粉色轮7连线的延长线为轴相对称的固接于所述壳体内部，所述第三反射镜3和第四反射镜4各自与水平面形成45°夹角，且镜面面向朝上设置；所述牵动装置连接于所述第一反射镜2和第二反射镜5以牵动所述第一反射镜2水平或平行于所述第三反射镜3，所述第二反射镜5水平或平行于所述第四反射镜4，当所述第一反射镜2平行于所述第三反射镜3时，所述蓝色激光光源1的光束能够照射至所述第一反射镜2的镜面上。使用时，在默认状态下，第一反射镜2和第二反射镜5在昼模式荧光粉色轮6的上方并且时刻保持对称设置，默认状态时第一反射镜2和第二反射镜5处于水平设置的状态，对蓝色激光光源1发出的光不存在任何的遮挡，光束直接穿过昼模式荧光粉色轮6汇聚成满足昼模式的白光入射到投影前端系统上，投影前端系统为现有技术在此不再详细叙述；在夜间使用时，通过调节机构将激光投影仪切换到夜间模式，具体调节方法为：通过牵动装置将水平状态的第一反射镜2和第二反射镜5面向的一端同时向下进行摆动，使得第一反射镜2和第二反射镜5保持对称状态，并且与水平面形成45°夹角，此时配合第三反射镜3和第四反射镜4，参见图3，蓝色激光光源1发出的光束依次照射到第一反射镜2和第三反射镜3之后穿过夜模式荧光粉色轮7形成夜间匹配的白光，白光再通过第二反射镜5和第四反射镜4之后入射到投影前端系统上。

在该实施方式中，为了进一步实现牵动装置对第一反射镜2和第二反射镜5位置的改变，优选地，所述第一反射镜2和第二反射镜5背向的一端分别铰接于所述壳体内，所述牵动装置分别连接于所述第一反射镜2和第二反射镜5面向的一端以同时牵动所述第一反射镜2和第二反射镜5摆动。为了使第一反射镜2和第二反射镜5得位置能够保持在水平或者倾斜45°的状态，可以在壳体内部设置相应的挡块，防止位移过渡，挡块上可以设置连接于牵动装置的触碰开关以便能够在达到所需的位置后立即停止牵动装置的牵动。

在该实施方式中，为了更进一步实现牵动装置对第一反射镜2和第二反射镜5位置的改变，优选地，所述牵动装置包括牵引机9、第一牵引绳10、第二牵引绳11和拨动式开关，所述第一牵引绳10和第二牵引绳11的一端同向绕卷于所述牵引机9的绕卷轴，另一端分别连接于所述第一反射镜2和第二反射镜5，所述拨动式开关式电连接于所述牵引机9以控制所述绕卷轴的正、反转。通过拨动式开关控制牵引机9的正转或者反转，从而控制第一反射镜2和第二反射镜5向下摆动或者向上提升至水平的位置，满足调节昼、夜两个模式。

在该实施方式中，为了调节昼、夜两个模式，还提供了另外一种调节昼、夜两个模式的方式，优选地，所述调节机构包括：竖板12和提升机，所述昼模式荧光粉色轮6和夜模式荧光粉色轮7沿竖直方向顺次固接于所述竖板12上，所述提升机连接于所述竖板12以驱动所述竖板12的上下移动。通过竖直设置在竖板12上的昼模式荧光粉色轮6和夜模式荧光粉色轮7的上下移动，改变蓝色激光光源1照射到昼模式荧光粉色轮6或夜模式荧光粉色轮7上，从而调节昼、夜两个模式。

在该实施方式中，为了控制提升机的上下移动，优选地，所述提升机上设置有用于控制所述提升机朝上或下移动的拨动开关。

在该实施方式中，为了得到昼间所需要的白光，优选地，所述昼模式荧光粉色轮6沿其周向方向等分为四个区域，且分别填充有r(红色)、g(绿色)、b(蓝色)、y(黄色)四种颜色的荧光粉。蓝色激光光源1发出的光束入射在高速转动的rgby四段式荧光粉色轮上，混成高色域白光进入投影前端系统。

在该实施方式中，为了得到夜间所需要的白光，优选地，所述夜模式荧光粉色轮7沿其周向方向等分为三个区域，且分别填充有o(橙色)、g(绿色)、b(蓝色)或a(琥珀色)、g(绿色)、b(蓝色)三种颜色的荧光粉。蓝色激光光源1发出的光束入射在高速转动的ogb或agb三段式荧光粉色轮上，混成不含红外及近红外波段的白光，再通过第二反射镜5和第四反射镜4进入投影前端系统，以满足夜视兼容的要求。

在该实施方式中，为了蓝色激光光源1发出的光束入射到昼模式荧光粉色轮6或夜模式荧光粉色轮7上后混合的白光更加均匀，优选地，所述昼模式荧光粉色轮6和所述夜模式荧光粉色轮7的转速均不低于180hz。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。