本發(fā)明涉及熒光輪及投影儀。

背景技術(shù)：

在各式各樣的光源中，熒光光源能夠通過(guò)提高照射熒光物的激發(fā)光的能量密度或者增大激發(fā)光的輸出，來(lái)獲得高密度的發(fā)光。在投影顯示產(chǎn)品中，也應(yīng)用了熒光發(fā)光。

在現(xiàn)有技術(shù)中，投影顯示產(chǎn)品會(huì)容易出現(xiàn)“拖影”現(xiàn)象?！巴嫌啊爆F(xiàn)象主要由兩種原因引起：第一種原因是液晶的響應(yīng)有一定的時(shí)間，從上一幅圖像轉(zhuǎn)換到下一幅圖像的時(shí)候會(huì)有液晶分子的中間態(tài)存在，這個(gè)中間態(tài)會(huì)造成圖像的模糊；第二種原因是人眼有視覺(jué)殘留效應(yīng)，圖像在人眼的視網(wǎng)膜上殘留的時(shí)間為10-12ms，這樣第一和第二幅圖像就會(huì)產(chǎn)生重疊，從而造成圖像的模糊。

如果采用響應(yīng)速度較快的DMD芯片，會(huì)改善由于像素響應(yīng)時(shí)間而引起的“拖影”現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是由于人眼視覺(jué)殘留而造成的“拖影”現(xiàn)象仍然存在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種熒光輪以及投影儀，能夠解決動(dòng)態(tài)畫(huà)面出現(xiàn)的畫(huà)面重疊的“拖影”現(xiàn)象。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種熒光輪。

本發(fā)明的第一方面提供了一種熒光輪。所述熒光輪包括基板，其中，所述熒光輪還包括：光轉(zhuǎn)換部、光透射部和光吸收部，其中，所述光轉(zhuǎn)換部、所述光透射部和所述光吸收部被設(shè)置在所述基板的一側(cè)上且沿著所述基板的周向排列，其中，所述光轉(zhuǎn)換部發(fā)出的光能從所述基板的所述一側(cè)射出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光轉(zhuǎn)換部的面積大于所述光透射部的面積，所述光透射部的面積大于所述光吸收部的面積。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光轉(zhuǎn)換部具有發(fā)出黃色光的熒光物。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光轉(zhuǎn)換部包括下列材料的至少一種：硅酸鹽、鋁酸鹽、氮氧化物、氮化物、鎢酸鹽、鉬酸鹽、硫氧化物。

本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種投影儀。

本發(fā)明的第二方面提供了一種投影儀。所述投影儀包括光源，其中，所述投影儀還包括：

如上所述的熒光輪；

具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面的二向色鏡，所述二向色鏡將來(lái)自所述光源的在所述第一表面處入射的光反射到所述熒光輪，其中，通過(guò)所述熒光輪的所述光轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的光經(jīng)由所述第一表面而透射穿過(guò)所述二向色鏡并從所述第二表面射出；

光引導(dǎo)單元，將透射通過(guò)所述熒光輪的所述光透射部的光引導(dǎo)到所述二向色鏡的所述第二表面，其中，由所述光引導(dǎo)單元引導(dǎo)的光進(jìn)而被所述二向色鏡反射而離開(kāi)所述第二表面；

光調(diào)制單元，用于接收和調(diào)制來(lái)自所述二向色鏡的所述第二表面的光；

圖像生成單元，用于將經(jīng)過(guò)所述光調(diào)制單元調(diào)制的光生成圖像；

光投射單元，用于投射所述圖像。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光調(diào)制裝置包括濾色單元，所述濾色單元將光調(diào)制成具有期望顏色。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述濾色單元包括濾色輪，所述濾色輪具有第一濾光區(qū)、第二濾光區(qū)和保持區(qū)，并且其中，

所述第一濾光區(qū)將光調(diào)制成具有第一顏色；

所述第二濾光區(qū)將光調(diào)制成具有第二顏色；

所述保持區(qū)保持光的顏色不變。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光源發(fā)出的光為藍(lán)色光；

所述第一顏色為紅色；

所述第二顏色為綠色；

所述保持區(qū)為透明區(qū)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一濾光區(qū)的面積和所述第二濾光區(qū)的面積的比值小于1，所述第一濾光區(qū)的面積和所述保持區(qū)的面積的比值小于1。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二濾光區(qū)的面積和所述保持區(qū)的面積的比值等于1。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光調(diào)制單元還包括勻光單元，所述勻光單元用于將通過(guò)所述勻光單元的光調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強(qiáng)度均勻的光。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述勻光單元包括蜂窩透鏡或勻光棒。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像生成單元包括數(shù)字微鏡芯片。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的熒光輪和投影儀，通過(guò)將熒光輪配置為其所述光轉(zhuǎn)換部、所述光透射部和所述光吸收部被設(shè)置在所述基板的一側(cè)上且沿著所述基板的周向排列，其中，所述光轉(zhuǎn)換部發(fā)出的光能從所述基板的所述一側(cè)射出，提供了新型的“插黑”方案，可以在兩幀的畫(huà)面之間插入一個(gè)黑畫(huà)面，能夠避免了人眼視覺(jué)殘留所造成的兩幅畫(huà)面出現(xiàn)重疊的“拖影”現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)知道，以下描述的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明的限制，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熒光輪的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熒光輪的俯視圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影儀的示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的濾色輪的示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影儀的光路示意圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的顯示過(guò)程的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將接合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，也都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

當(dāng)介紹本發(fā)明的元素及其實(shí)施例時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”旨在表示存在一個(gè)或者多個(gè)要素。用語(yǔ)“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。

出于下文表面描述的目的，如其在附圖中被標(biāo)定方向那樣，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”“垂直”、“水平”、“頂”、“底”及其派生詞應(yīng)涉及發(fā)明。術(shù)語(yǔ)“上覆”、“在……頂上”、“定位在……上”或者“定位在……頂上”意味著諸如第一結(jié)構(gòu)的第一要素存在于諸如第二結(jié)構(gòu)的第二要素上，其中，在第一要素和第二要素之間可存在諸如界面結(jié)構(gòu)的中間要素。術(shù)語(yǔ)“接觸”意味著連接諸如第一結(jié)構(gòu)的第一要素和諸如第二結(jié)構(gòu)的第二要素，而在兩個(gè)要素的界面處可以有或者沒(méi)有其它要素。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熒光輪的示意圖。如圖1所示，熒光輪包括基板1、光轉(zhuǎn)換部2、光透射部3和光吸收部4。從圖1可以看出，光轉(zhuǎn)換部2、光透射部3和光吸收部4被設(shè)置在基板1的一側(cè)上且沿著基板的周向而排列?？梢岳斫獾氖?，光轉(zhuǎn)換部發(fā)出的熒光能從基板的設(shè)置有熒光部的一側(cè)射出。

基板可以為任何恰當(dāng)?shù)牟牧?。例如，可以采用鋁材料來(lái)制作基板。這里的術(shù)語(yǔ)“熒光輪”，并非將熒光輪的形狀僅僅限制于圓形，也包括其它合適的形狀。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熒光輪的俯視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換部的面積大于光透射部的面積，光透射部的面積大于光吸收部的面積。例如，光轉(zhuǎn)換部2、光透射部3和光吸收部4的面積比可以為1.5:1:0.5。然而，轉(zhuǎn)換部、光投射部和光吸收部的面積比并非限制于上述情況，也可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)置光轉(zhuǎn)換部、光投射部和光吸收部的面積比。在一個(gè)實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換部具有發(fā)出黃色光的熒光物。在這種情況下，熒光輪的光轉(zhuǎn)換部能夠發(fā)出黃色的光。發(fā)出黃色光的熒光物可以包括但不限制于：釔鋁石榴石(YAG，化學(xué)式為Y₃Al₅O₁₂)。

光轉(zhuǎn)換部受激發(fā)出的光顏色不限制于黃色，也可以包括其它期望的顏色。在一個(gè)實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換部包括下列材料的至少一種：硅酸鹽、鋁酸鹽、氮氧化物、氮化物、鎢酸鹽、鉬酸鹽、硫氧化物。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影儀的示意圖。如圖3所示，投影儀包括熒光輪10、二向色鏡20、光引導(dǎo)單元30、光調(diào)制單元40、圖像生成單元50和光投射單元60。熒光輪10為如上所述的熒光輪。二向色鏡20具有第一表面S1和與第一表面S1相對(duì)的第二表面S2。該二向色鏡20將來(lái)自光源的在第一表面S1處入射的光反射到熒光輪10，其中，通過(guò)熒光輪10的光轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的光經(jīng)由第一表面S1而透射穿過(guò)二向色鏡20并從第二表面S2射出。光引導(dǎo)單元30將透射通過(guò)熒光輪10的光透射部的光引導(dǎo)到二向色鏡20的第二表面S2，其中，由光引導(dǎo)單元引導(dǎo)的光進(jìn)而被二向色鏡20反射而離開(kāi)第二表面S2。光調(diào)制單元40用于接收和調(diào)制來(lái)自二向色鏡20的第二表面S2的光。圖像生成單元50用于將經(jīng)過(guò)光調(diào)制單元40調(diào)制的光生成圖像。光投射單元60用于投射圖像生成單元所生成的圖像。

在一個(gè)實(shí)施例中，光調(diào)制單元可以包括濾色單元，該濾色單元將經(jīng)過(guò)所述濾色單元的光調(diào)制成具有期望顏色的光。濾色單元可以為濾色輪。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的濾色輪的示意圖。如圖4所示，濾色輪具有第一濾光區(qū)A1、第二濾光區(qū)A2和保持區(qū)A3。第一濾光區(qū)A1將經(jīng)過(guò)第一濾光區(qū)A1的光調(diào)制成具有的第一顏色的光；第二濾光區(qū)A2將經(jīng)過(guò)所述第二濾光區(qū)A2的光調(diào)制成具有第二顏色的光；保持區(qū)A3將經(jīng)過(guò)保持區(qū)A3的光的顏色保持不變。

濾色輪的第一濾光區(qū)A1和第二濾光區(qū)A2與熒光輪的光轉(zhuǎn)換部相對(duì)應(yīng)。濾色輪的保持區(qū)A3與熒光輪的光透射部和光吸收部相對(duì)應(yīng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，投影儀的光源發(fā)出的光為藍(lán)色光。在這種情況下，第一顏色可以為紅色，第二顏色可以為綠色。例如，可以將第一濾光區(qū)A1設(shè)置為紅色濾光區(qū)，將第二濾光區(qū)A2設(shè)置為綠色濾光區(qū)。

可以根據(jù)顯示紅色圖像、綠色圖像和藍(lán)色圖像的各個(gè)時(shí)間，以及根據(jù)尋址時(shí)間和像素響應(yīng)時(shí)間來(lái)設(shè)置熒光輪的各個(gè)區(qū)域的面積比例和濾色輪的各個(gè)區(qū)域的面積比例。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將濾色輪設(shè)置為第一濾光區(qū)的面積和第二濾光區(qū)的面積的比值小于1，第一濾光區(qū)的面積和保持區(qū)的面積的比值小于1。進(jìn)一步地，可以將濾色輪設(shè)置為第二濾光區(qū)的面積和保持區(qū)的面積的比值等于1。

光調(diào)制單元也可以包括勻光單元。該勻光單元用于將通過(guò)所述勻光單元的光調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強(qiáng)度均勻的光。勻光單元可以包括蜂窩透鏡或勻光棒。

圖像生成單元的實(shí)例包括但不限制于數(shù)字微鏡(DMD，Digital Micromirror Device)芯片。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投影儀的光路示意圖。在圖5所示的實(shí)施例中，以如下結(jié)構(gòu)為示例：光引導(dǎo)單元包括反射鏡301、反射鏡302和反射鏡303這三面反射鏡，光調(diào)制單元包括勻光單元401、濾色輪402。圖像生成單元包括數(shù)字微鏡(DMD)芯片501，光投射單元60包括投射鏡頭601。如圖5所示，投影儀包括熒光輪10、二向色鏡20、反射鏡301、反射鏡302、反射鏡303、勻光單元401、濾色輪402、DMD芯片501和投射鏡頭601。

以光源發(fā)出的光為藍(lán)光做示例，對(duì)圖5所示出的光路進(jìn)行說(shuō)明。從光源發(fā)出的藍(lán)色光入射到二向色鏡20的第一表面S1上。二向色鏡20具有對(duì)藍(lán)光能夠高反射且對(duì)黃光能夠高透射的性質(zhì)。從而，二向色鏡20能夠?qū)⒃诙蛏R的第一表面S1處入射的來(lái)自光源的藍(lán)光反射到熒光輪。

(1)光路1

當(dāng)將熒光輪轉(zhuǎn)到光轉(zhuǎn)換部時(shí)(對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為第一時(shí)間段t1和第二時(shí)間段t2)，即，從二向色鏡20反射的藍(lán)光入射到熒光輪的光轉(zhuǎn)換部時(shí)，熒光輪的光轉(zhuǎn)換部將入射的藍(lán)光轉(zhuǎn)換成黃光并且從熒光輪的設(shè)置有光轉(zhuǎn)換部的一側(cè)射出(見(jiàn)圖5中的L1)。由于二向色鏡對(duì)黃光具有高透射性，從熒光輪射出的黃光(L1)入射到二向色鏡20的第一表面S1，然后經(jīng)由第一表面而透射穿過(guò)二向色鏡20。

被二向色鏡20所透射的黃光從二向色鏡20的第二表面S2射出，然后經(jīng)過(guò)勻光單元401以被調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強(qiáng)度均勻的光。來(lái)自勻光單元401的光入射到濾色輪402上。

當(dāng)濾色輪被轉(zhuǎn)到諸如紅色濾光區(qū)的第一濾光區(qū)A1時(shí)，來(lái)自勻光單元401的光經(jīng)過(guò)第一濾光區(qū)而被調(diào)制成紅光。經(jīng)過(guò)濾色輪的第一濾光區(qū)調(diào)制所生成的紅光入射到DMD芯片上，從而形成紅色圖像(對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為第一時(shí)間段t1)。

當(dāng)濾色輪被轉(zhuǎn)到諸如綠色濾光區(qū)的第二濾光區(qū)A2時(shí)，來(lái)自勻光單元401的光經(jīng)過(guò)第二濾光區(qū)而被調(diào)制成綠光。經(jīng)過(guò)濾色輪的第二濾光區(qū)調(diào)制所生成的綠光入射到DMD芯片上，從而形成綠色圖像(對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為第二時(shí)間段t2)。

DMD芯片將生成的圖像傳送到投射鏡頭601。投射鏡頭601將圖像投射到屏幕上。

(2)光路2

當(dāng)將熒光輪轉(zhuǎn)到光透射部時(shí)(對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為第三時(shí)間段t3)，即，從二向色鏡20反射的藍(lán)光入射到熒光輪的光透射部時(shí)，熒光輪的光透射部透射來(lái)自二向色鏡的藍(lán)光。被熒光輪的光透射部所透射的藍(lán)光經(jīng)由反射鏡301、反射鏡302和反射鏡303而入射到二向色鏡20的第二表面S2上(見(jiàn)圖5中的L2)。

來(lái)自反射鏡303的藍(lán)光進(jìn)而被二向色鏡20反射而離開(kāi)二向色鏡的第二表面S2。被二向色鏡20反射的藍(lán)光經(jīng)過(guò)勻光單元401以被調(diào)制成在垂直于中心光軸的方向上強(qiáng)度均勻的光。來(lái)自勻光單元401的光入射到濾色輪402上。

此時(shí)，濾色輪402被轉(zhuǎn)到保持區(qū)A3(透明區(qū))，來(lái)自勻光單元401的藍(lán)光經(jīng)過(guò)濾色輪402后仍然為藍(lán)光。經(jīng)過(guò)濾色輪的保持區(qū)的藍(lán)光入射到DMD芯片上，從而形成藍(lán)色圖像(對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為第三時(shí)間段t3)。

在第一時(shí)間段t1、第二時(shí)間段t2和第三時(shí)間段t3分別形成了紅色圖像、綠色圖像和藍(lán)色圖像，從而完成了一副畫(huà)面的顯示。第一時(shí)間段t1、第二時(shí)間段t2和第三時(shí)間段t3的總時(shí)間可以小于100ms。

(3)光路3

當(dāng)將熒光輪轉(zhuǎn)到光吸收部時(shí)(對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為第四時(shí)間段t4)，即，從二向色鏡20反射的藍(lán)光入射到熒光輪的光吸收部時(shí)，熒光輪的光吸收部將入射的藍(lán)光吸收，從而沒(méi)有光從熒光輪反射或透射。于是，也沒(méi)有光入射到DMD芯片501上。此時(shí)，DMD芯片形成黑色圖像。形成黑色圖像的時(shí)間段t4可以對(duì)應(yīng)于像素響應(yīng)時(shí)間t_r。

二向色鏡的分色層可以位于二向色鏡的第一表面S1和第二表面S2之間的任何位置，本發(fā)明在此不做限制。

圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的顯示過(guò)程的示意圖。在圖6中，t_r表示DMD芯片的像素響應(yīng)時(shí)間，t_a表示DMD芯片的尋址時(shí)間。如圖6所示，在第一時(shí)間段t1，諸如DMD芯片的圖像生成單元被紅光照射顯示紅色圖像；在第二時(shí)間段t2，諸如DMD芯片的圖像生成單元被綠光照射顯示綠色圖像；在第三時(shí)間段t3，諸如DMD芯片的圖像生成單元被藍(lán)光照射顯示藍(lán)色圖像。在第一時(shí)間段t1、第二時(shí)間段t2和第三時(shí)間段t3分別形成的紅色圖像、綠色圖像和藍(lán)色圖像能夠形成一幅完整的畫(huà)面。從圖6可以看出，第四時(shí)間段t4期間，諸如DMD芯片的圖像生成單元能夠顯示黑色圖像，從而能夠在顯示兩幅畫(huà)面之間插入了一個(gè)黑色圖像。由于前一副畫(huà)面在人眼中形成的視覺(jué)殘留會(huì)被黑色圖像“切斷”，因此，前一副畫(huà)面不會(huì)與后一副畫(huà)面產(chǎn)生重疊，從而避免了“拖影”現(xiàn)象，不會(huì)造成畫(huà)面模糊的問(wèn)題。

需要說(shuō)明，在一個(gè)畫(huà)面中，紅色圖像、綠色圖像、藍(lán)色圖像的先后顯示順序僅僅為示例性的，并非限制于如圖6所示的顯示順序。同樣地，在藍(lán)色圖像與紅色圖像之間進(jìn)行“插黑”也為示例性的。

已經(jīng)描述了某特定實(shí)施例，這些實(shí)施例僅通過(guò)舉例的方式展現(xiàn)，而且不旨在限制本發(fā)明的范圍。事實(shí)上，本文所描述的新穎實(shí)施例可以以各種其它形式來(lái)實(shí)施；此外，可在不脫離本發(fā)明的精神下，做出以本文所描述的實(shí)施例的形式的各種省略、替代和改變。所附權(quán)利要求以及它們的等價(jià)物旨在覆蓋落在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)的此類形式或者修改。