投影光源及应用该投影光源的投影装置的制造方法
【专利说明】投影光源及应用该投影光源的投影装置
[0001]本发明是基于申请日为2011年10月26日，申请号为201110329788.7，发明名称为投影光源及应用该投影光源的投影装置的分案。
技术领域
[0002]本发明涉及投影技术领域，特别是涉及一种利用荧光粉色轮的投影光源及应用该投影光源的投影装置。
【背景技术】
[0003]随着电脑外围设备逐渐走向移动化，投影机设备也朝轻量化发展，顺势催生了微型投影机。微型投影机主要是与移动装置整合，内嵌于手机、数码相机、平板电脑等装置上，并通过移动装置的电池提供电源，能够实现真正意义上的随身携带。
[0004]而目前普通投影机常用的UHP(Ultra High Power，超高功率)光源，由于体积、功耗、散热等方面的原因，无法应用在微型投影机上，因此需要开发微型投影光源与之配合。
[0005]与传统的UHP光源相比，微型投影光源在体积、使用寿命、功耗以及发热、色彩等方面具有更高的要求。其中一种投影光源是利用LD(LaSer D1de，激光二极管)或LED (Light Emitting D1de，发光二极20管)作为激发光源，通过将激发光源发出的激发光聚焦于荧光粉色轮上激发荧光粉发光，并随着荧光粉色轮的转动产生周期性时序的色光序列来作为投影光源使用。
[0006]目前的荧光粉色轮主要包括反射式荧光粉色轮和透射式荧光粉色轮两种形式。例如中国第201010567422.9号专利申请，就公开了这两种25荧光粉色轮的结构和使用方式。
[0007]请参见图1，是现有技术中一种采用透射式荧光粉色轮的投影光源的结构示意图。投影光源40包括荧光粉色轮41、转轴42、聚光透镜44以及激发光源45。荧光粉色轮41 一般是将激发不同波长光的荧光粉分区域涂布在透光玻璃上而制作形成。激光光源45发出的激发光通过聚光透镜44会聚在荧光粉色轮41上，形成光斑43，随着转轴42带动荧光粉色轮41绕转轴42转动，光斑43也对荧光粉色轮41进行扫描照射，被光斑43照射区域的荧光粉吸收激发光，将其转换为对应的发射光并透射出荧光粉色轮41形成投影光束。
[0008]由于投影光源40发出的光是由荧光粉色轮所转换的发射光，因此，
[0009]对于采用荧光粉色轮的投影光源40来说，荧光粉的发光效率和转换效率成为影响投影光源的关键因素。研宄表明，随着温度上升，荧光粉的量子效率会降低，造成荧光粉出射光减少，辐射波长也会发生变化，从而引起色温、色度的变化；另一方面，较高的温度还会加速荧光粉的老化。
[0010]而现有技术中，激光光源45发出的激发光通常是以点光斑的形式会聚在荧光粉色轮41上，这会在光斑43所在的色轮区域上形成很强的光辐射，产生较高温度，会降低荧光粉的发光效率和转换效率，进而使得投影光源40的输出光效率下降，输出光束的色温、色度发生变化，造成投影机的图像显示效果不佳。
[0011]因此，需要提供一种投影光源及应用此投影光源的投影装置，以解决现有技术中采用荧光粉色轮的投影光源所存在的上述技术问题。
【发明内容】
[0012]本发明主要解决的技术问题是提供一种投影光源及应用此投影光源的投影装置，以提高投影光源的输出光效率，并保持输出光束的色温、色度的稳定性。
[0013]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种投影光源，包括:激发光源以及可周期运动的色轮。激发光源用于产生激发光。色轮设置在激发光的传播路径上，色轮包括至少一个光波长转换区域，光波长转换区域面向激发光源以接收激发光进而转换为对应的受激发光。其中，色轮周期运动时，激发光源产生的激发光在色轮上形成光斑，光斑在色轮运动方向上的投影尺寸小于光斑投影在色轮上的至少一个其他方向上的投影尺寸。
[0014]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种投影装置，投影装置包括数字光学处理单元、投影镜头以及投影光源，投影光源产生周期性时序的色光序列，并将色光序列投射到数字光学处理单元，数字光学处理单元接收由外部输入投影装置的图像信号，将图像信号处理为与色光序列相对应的二进制数据的开关控制信号，数字光学处理单元进一步包括反射微镜阵列，开关控制信号控制反射微镜阵列对投影光源投射的色光序列进行反射，以形成包含图像信息的投影光线，投影镜头将投影光线投影到屏幕上形成显示图像。所述投影光源包括用于产生激发光的激发光源和可周期运动的色轮；所述色轮包括至少一个光波长转换区域，所述光波长转换区域设置在激发光的传播路径上以接收所述激发光进而转换为对应的受激发光；其中所述色轮周期运动时，所述激发光源产生的激发光在所述色轮上形成光斑，所述光斑在色轮运动方向上的投影尺寸小于所述光斑在与色轮的运动方向相垂直的方向上的投影尺寸。
[0015]本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明的投影光源通过调整激发光投射在色轮上的光斑位置和方向，能够降低荧光粉受激的占空比，从而提高色轮的荧光效率，并降低色轮上光斑区域的温度，提高投影光源的输出光效率，保持输出光束的色温、色度的稳定性。
【附图说明】
[0016]图1是现有技术中一种采用透射式荧光粉色轮的投影光源的结构示意图；
[0017]图2是本发明投影装置的优选实施例的结构示意图；
[0018]图3是本发明的光斑在色轮上的投影位置效果图；
[0019]图4是本发明色轮上光斑位置的受激时间与扫描时间的关系图；
[0020]图5是本发明色轮上沿转轴水平方向的光斑位置示意图；
[0021]图6是本发明色轮上沿转轴竖直方向的光斑位置示意图；
[0022]图7是本发明的色轮上光斑的各种投影形状的示意图；
[0023]图8是本发明投影装置中投影光源的另一种实施方式的结构示意图。
[0024]图9是本发明投影装置中投影光源的又一种实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0026]为使得本领域技术人员更易于理解本发明的技术方案，首先对本发明的投影装置的结构和工作原理进行说明。
[0027]图2是本发明投影装置的优选实施例的结构示意图。如图2所示，本发明的投影装置10主要包括投影光源110、数字光学处理单元120以及投影镜头130。投影光源110用于产生周期性时序的色光序列，并将该色光序列投射到数字光学处理单元120。数字光学处理单元120接收数字或模拟的图像信号，将图像信号处理为与色光序列相对应的二进制数据的开关控制信号，通过该开关控制信号控制数字光学处理单元120中的反射微镜阵列对投影光源110投射的色光序列进行反射，以形成包含图像信息的投影光线。投影镜头130将包含图像信息的投影光线投影到屏幕20上形成显示图像。
[0028]投影光源110进一步包括激发光源111、聚光透镜112、色轮113、整形透镜114以及马达(图未示)。在本发明的其他实施方式中，激发光源可以与聚光透镜集成在一起，BP在激发光源的出光面上设置聚光透镜，从而在激发光源上实现会