光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机的制作方法
【专利说明】光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机
[0001]本申请是2013年03月19日提出的发明名称为“光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机”的中国发明专利申请201310089537.5的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及激光投影技术，特别涉及一种光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机。
【背景技术】
[0003]近年来，激光投影机因其寿命长、画面亮度高以及色彩丰富等优点而被广泛地应用于多种场合，例如电视投影、微型投影以及一些商用、教育和家用娱乐系统等。
[0004]众所周知，光学画面至少需要由不同主波长的光波组成，例如由蓝色、绿色和红色光波组成。在目前的现有技术中，通常情况下会以一种波长的光源作为激发光来生成另一种波长的光源，而后再与其他波长的光源分时发射，在投影屏幕上显示出各种画面。例如，可以以蓝光半导体激光器所发出的蓝色激光作为激发光，激发绿光荧光粉来产生绿光。
[0005]图1是现有技术中光源装置的结构及原理示意图。参见图1，这里的光源包括??波长各不相同的第一光源101、第二光源(图1中未示出)和第三光源116。该光源装置包括:准直镜102、反射镜群103、第一聚光透镜104、第一二向色片105、第二聚光透镜106、焚光轮107、第一转向镜109a、第二转向镜109b、第一反射镜110a、第二反射镜110b、第二二向色片111、第三聚光透镜112、光棒113、第四聚光透镜114和第三转向镜115。
[0006]其中第一二向色片105允许第一光源和第三光源透过、对第二光源进行反射，第二二向色片111允许第一光源透过，对第二光源和第三光源进行反射。
[0007]并且，荧光轮107的部分区域内涂敷有荧光粉，在以第一光源101为激发光的情况下，涂敷有荧光粉的区域产生第二光源。由于荧光轮可旋转，第一光源照射到荧光轮107的不同区域，会产生不同波长的光。
[0008]在图1中，第一光源101出射的具有第一波长的光束呈发散状入射至准直镜102，准直镜102将该光束准直成平行光束；反射镜群103的反射作用使得该平行光束的光轴旋转90度，第一聚光透镜104对旋转光轴后的平行光束进行会聚，向第一二向色片105出射；第一光源的光束透过第一二向色片105后，经第二聚光透镜106会聚处理后，到达荧光轮107。
[0009]荧光轮107在驱动马达117的驱动下旋转。对于旋转中的荧光轮107，若第一光源101入射于荧光粉区域时，激发荧光粉发射出具有第二波长的第二光源，该第二光源以相反于第一光源入射方向的方向出射，到达第一二向色片105后，其光轴在反射作用下被旋转90度，再经过第一转向镜109a、第一反射镜110a、第二转向镜109b后，向第二二向色片111入射；由于第二二向色片111对第二光源进行反射，则第二光源的光束射向第三聚光透镜112，最后聚焦到光棒113内。简言之，第一光源101入射于荧光轮107的荧光粉区域时，光棒113收集到的是具有第二波长的第二光源。
[0010]若第一光源101入射于荧光轮107上未涂敷荧光粉的透过区域时，第一光源101透射荧光轮107，经第四聚光透镜114、第二反射镜IlOb和第三转向镜115的会聚、反射和转向后，透过第二二向色片111传输至第三聚光透镜112，最终聚焦到光棒113内。也就是说，第一光源101入射于荧光轮107的透过区域时，光棒113收集到的是具有第一波长的第一光源。
[0011]具有第三波长的第三光源116以平行于第一光源的光轴的方向出射，经过第二聚光透镜106的会聚后，到达第一二向色片105，由于第一二向色片105允许第三光源透过，则第三光源再经过第一转向镜109a、第一反射镜110a、第二转向镜109b的转向、反射和再转向后，到达第二二向色片111 ;第二二向色片111将第三光源116的光轴旋转90度，经过第三聚光透镜112，最终聚焦到光棒113内。
[0012]基于以上的结构和原理，通过控制第一光源和第三光源的点亮时间，同时控制荧光轮的旋转速度，可以实现第一光源、第二光源、第三光源分时进入光棒113内，得到不同颜色的光斑，进而构成显示画面。
[0013]虽然上述现有的光源装置使得激光投影得以实现，但是，从图1中可以发现，该光源装置中的荧光轮107的驱动马达117为旋转电机。所述旋转电机由于转动惯量的影响，会使得所述旋转电机的电机轴有一个周期性的绕轴摆动。因此，当旋转电机开始旋转，该旋转电机的电机轴产生摆动时，将会使得所述荧光轮107相对于预定的设计位置有一个前后的移动，从而使得上述光源装置所产生的光源也会由于荧光轮107的前后移动而产生周期性的亮度变化，因此造成了同样投影画面的周期性明暗变化及画面亮度的不均匀性，降低了投影画面的质量。同时，上述现有的光源装置的系统也比较复杂，装调比较困难。此外，在现有技术中的光源装置中，高速旋转的电机本身也是一个安全隐患。
[0014]由上可知，现有技术中的光源装置还存在上述的一些问题，因此，有必要提供一种可以更好的光源装置，从而避免光源产生周期性亮度变化的问题，提高投影画面的质量。
【发明内容】
[0015]根据本发明，提供了一种光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机，从而能够有效地避免光源产生周期性亮度变化的问题，大大提高投影画面的质量。
[0016]根据本发明的一种光源装置，其包括:第一激光光源、准直部件、反射部件、第一聚光部件、二向色部件、驱动部件、第二聚光部件、波长转换部件、第四光源、第三聚光部件和光接收部件；
其中，所述第一激光光源，用于将第一光束输出至所述准直部件；
所述准直部件，用于对接收到的第一光束进行准直处理，得到平行光束，并将所述平行光束输出至所述反射部件；
所述反射部件，用于将所述平行光束反射至所述第一聚光部件；
所述第一聚光部件，用于将接收到的平行光束会聚后输出至所述二向色部件；
所述驱动部件，用于根据控制指令将所述二向色部件移动至多个指定位置；其中，所述多个指定位置至少包括:第一位置和第二位置；
所述二向色部件，用于当位于第一位置时，将所述第一聚光部件输出的光束反射至所述第二聚光部件；将所述第二聚光部件输出的光束透射至所述光接收部件；将所述第三聚光部件输出的光束反射至所述光接收部件；还用于当位于第二位置时，将所述第一聚光部件输出的光束反射至所述第二聚光部件；将所述第二聚光部件输出的光束透射至所述光接收部件；
所述第二聚光部件，对所接收的由所述二向色部件反射的光束进行会聚后输出至所述波长转换部件，并将所述波长转换部件输出的光束输出至所述二向色部件；
所述波长转换部件，用于当所述二向色部件位于第一位置时，根据所接收的光束受激输出第二光束，并将所述第二光束输出至所述第二聚光部件；还用于当所述二向色部件位于第二位置时，根据所接收的光束受激输出第三光束，并将所述第三光束输出至所述第二聚光部件；
所述第四光源，用于将第四光束输出至所述第三聚光部件；
所述第三聚光部件，用于将所述第四光束会聚后输出至所述二向色部件。
[0017]其中，所述驱动部件通过驱动轴与所述二向色部件连接。
[0018]其中，所述驱动部件为驱动马达。
[0019]其中，所述波长转换部件中至少包括:与所述二向色部件可到达的多个指定位置一一对应且互相独立的多个空腔以及包裹在所述多个空腔四周的荧光粉反光板；其中，
各个空腔的内壁上均设置有高反射膜，各个空腔底部的高反射膜上均涂敷有用于受激输出相应波长的光束的荧光粉，各个空腔顶部的高反射膜上均设置有具有预定面积的透光材料。
[0020]其中，所述多个空腔至少包括:第一空腔和第二空腔。
[0021]其中，所述波长转换部件的多个空腔之下设置有散热器。
[0022]其中，当所述多个指定位置只包括第一位置和第二位置，而所述多个空腔只包括第一空腔和第二空腔时:
所述驱动部件为与电源连接的电磁铁；
所述二向色部件上设置有一个磁体。
[0023]其中，所述光接收部件包括:第五聚光透镜和光棒；其中，
所述第五聚光透镜，用于对待进入所述光接收部件的光束进行会聚处理；
所述光棒，用于收集由所述第五聚光透镜进行会聚处理后的光束。
[0024]本发明中还提出了一种光源产生方法，用于包括第一激光光源、准直部件、反射部件、第一聚光部件、二向色部件、驱动部件、第二聚光部件、波长转换部件、第四光源、第三聚光部件和光接收部件的光源装置中，该方法包括:
由所述准直部件对所述第一激光光源输出的第一光束进行准