本實用新型涉及投影儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高色域量子點激光投影設(shè)備。

背景技術(shù)：

一般的，市場上使用較多的高色域量子點激光投影設(shè)備包括如下三種技術(shù)，即三基色純激光技術(shù)、藍光激光+熒光粉色輪技術(shù)和紅藍激光+LED混合光源技術(shù)。

三基色純激光技術(shù)設(shè)備的發(fā)光色彩豐富且色飽和度高，可選鏡頭配置，具有穩(wěn)定、可靠、安全、節(jié)能等優(yōu)勢。但由于綠色高功率激光器成本高昂，導(dǎo)致設(shè)備整體成本非常高昂(部分國外設(shè)備單臺三基色純激光投機設(shè)備都超過百萬級)，目前主要應(yīng)用在一些超大屏的電影院及一些展覽展示、舞臺布景等高端場合。

藍光激光+熒光粉色輪技術(shù)設(shè)備的發(fā)光色域效果極為普通，且亮度衰減速度快。紅藍激光+LED混合光源技術(shù)設(shè)備的發(fā)光會影響混合白光的純度，色域窄，LED發(fā)光衰減快且在超高強度下影響壽命，在電影投影設(shè)備上無法大規(guī)模使用。而傳統(tǒng)的超高壓汞燈的投影設(shè)備的色域很不理想，只能應(yīng)用在家用及小型會議等場合。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種成本低且能實現(xiàn)高色域的高色域量子點激光投影設(shè)備。

一種高色域量子點激光投影設(shè)備，包括沿光線投射方向依次設(shè)置的藍色激光器、光學(xué)擴散組件、紅綠量子點色輪、信號組件和投影組件，所述紅綠量子點色輪包括相對設(shè)置的至少兩層保護層，以及位于所述保護層之間的量子點組合層；

其中，當(dāng)所述藍色激光器發(fā)出的藍光經(jīng)過所述紅綠量子點色輪時，藍光和所述量子點組合層被藍光激發(fā)所發(fā)出的紅光與綠光混合得到投影所需的白光。

在其中一個實施例中，所述量子點組合層包括若干層紅光量子點層和綠光量子點層，所述紅光量子點層和所述綠光量子點層之間層疊設(shè)置。

在其中一個實施例中，所述紅光量子點層和/或所述綠光量子點層之間保持設(shè)定間距。

在其中一個實施例中，所述量子點組合層為由紅光量子點和綠光量子點按設(shè)定比例混合而成的單層結(jié)構(gòu)。

在其中一個實施例中，所述紅光量子點為硒化鎘與硫化鋅混合物量子點；所述綠光量子點為硒化鎘量子點。

在其中一個實施例中，所述紅綠量子點色輪為圓餅狀。

在其中一個實施例中，所述紅綠量子點色輪為單根大圓柱形量子管，所述保護層和所述量子點組合層均與所述大圓柱形量子管的軸線垂直。

在其中一個實施例中，所述紅綠量子點色輪包括多根小圓柱形量子管，多根所述小圓柱形量子管長度相等且端部相互平齊。

在其中一個實施例中，所述小圓柱形量子管的數(shù)量為2至10根。

在其中一個實施例中，所述紅綠量子點色輪與所述藍色激光器轉(zhuǎn)動連接或固定連接。

本實用新型提供的高色域量子點激光投影設(shè)備，由于紅綠量子點色輪包括相對設(shè)置的至少兩層保護層，以及位于所述保護層之間的量子點組合層，藍色激光器發(fā)出的藍光經(jīng)過紅綠量子點色輪時，藍光和量子點組合層被藍光激發(fā)所發(fā)出的紅光與綠光混合得到投影所需的白光。紅綠量子點色輪的制造成本相對低很多，同時能滿足光的亮度要求，能實現(xiàn)較高的色域，在保證投影設(shè)備發(fā)光質(zhì)量的基礎(chǔ)上，大幅降低投影設(shè)備的生產(chǎn)制造成本。

附圖說明

圖1為投影設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為紅綠量子點色輪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圓餅狀的紅綠量子點色輪外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為包括單根大圓柱形量子管的紅綠量子點色輪外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為包括多根小圓柱形量子管的紅綠量子點色輪外形結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施方式。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

同時參閱圖1和圖2，一種高色域量子點激光投影設(shè)備，包括沿光線投射方向依次設(shè)置的藍色激光器200、光學(xué)擴散組件300、紅綠量子點色輪100、信號組件400和投影組件500。紅綠量子點色輪100包括至少兩層保護層113和量子點組合層，保護層113平行并相對設(shè)置，量子點組合層則夾設(shè)在保護層113之間。藍色激光器200發(fā)出藍光，藍光經(jīng)過紅綠量子點色輪100時，在藍光的激發(fā)下，紅綠量子點色輪100將發(fā)出紅光和綠光，藍光、紅光和綠光三者之間保持設(shè)定的能量比例(例如：一般地，綠光能量約占59％，紅光能量約占29.5％，藍光能量約占12.5％)，從何混合得到投影所需要的純正白光，并能定制色溫目標(biāo)值。

由于投影設(shè)備所發(fā)出的藍光、紅光和綠光都是純色的，其色域值可達到NTSC CIE-1976 130％，完全符合HDTV的Rec.709色域標(biāo)準(zhǔn)。色域值可以與三基色純激光投影儀媲美。

參閱圖2，量子點組合層包括多層紅光量子點層112和多層綠光量子點層111，多層紅光量子點層112和多層綠光量子點層111之間相互層疊設(shè)置，紅光量子點層112和綠光量子點層111之間可以交錯混合設(shè)置，也可以將全部紅光量子點層112單獨層疊在一起，而全部綠光量子點層111也單獨層疊在一起。紅光量子點層112包括不同顆粒直徑的紅光量子點，而綠光量子點層111則包括不同顆粒直徑的綠光量子點。多層紅光量子點層112之間或多層綠光量子點層111之間保持設(shè)定間距，紅光量子點層112和綠光量子點層111之間也可以保持設(shè)定間距。當(dāng)然，可以理解，紅光量子點層112和綠光量子點層111之間的間距也可以為零。

在一實施例中，量子點組合層為單層結(jié)構(gòu)。該單層結(jié)構(gòu)由紅光量子點和綠光量子點按設(shè)定比例混合而成。

紅光量子點和綠光量子點均為量子點納米顆粒，量子點納米顆粒為無機材料，本身可耐高溫(超過300度)，故能在滿足高亮度(光通量在3000-10000流明之間)的情況下確保投影設(shè)備發(fā)光的可靠性，又能實現(xiàn)高色域(可媲美三基色純高色域量子點激光投影設(shè)備的色域表現(xiàn))。同時，在現(xiàn)有技術(shù)中，紅光和綠光均分別由紅色激光器和綠色激光器發(fā)出，而對于由量子點納米顆粒材料制成的紅綠量子點色輪100，在藍光的激發(fā)下，同樣能發(fā)出紅光和綠光，但是，藍色激光器200相對紅色激光器或綠色激光器的成本都比較低，而紅綠量子點色輪100的制造成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于紅色激光器和綠色激光器的制造成本，換言之，保留藍色激光器200，并用成本相對較低的紅綠量子點色輪100替代價格昂貴的紅色激光器和綠色激光器，從而使投影設(shè)備的成本得到大幅減少。

具體的，對于紅光量子點，通過將硒粉和三辛基膦混合制備出硒的前驅(qū)體溶液。在340～360℃的環(huán)境溫度下將該前驅(qū)體溶液注入到二甲基鎘溶液中以制備出硒化鎘納米顆粒。二乙基鋅和六甲基二硅硫烷可分別作為鋅和硫的驅(qū)體溶液同時注入到已成型的硒化鎘納米顆粒中，進而得到材質(zhì)為硒化鎘與硫化鋅的混合物的核殼結(jié)構(gòu)，即得到紅光量子點。由于硒化鎘與硫化鋅的混合物能夠吸收波長范圍為550～600nm的藍光，而發(fā)出波長為600～640nm的紅光，從而確保紅光量子點能發(fā)出紅光。

對于綠光量子點，首先，通過將硒粉溶解于三辛基膦中形成混合液，再將該混合液注入到氧化鎘溶液中，之后再進一步將其溶解于十四烷基磷酸中，在190～210℃環(huán)境溫度下反應(yīng)制備出硒化鎘核殼結(jié)構(gòu)，即得到綠光量子點。由于硒化鎘材料能夠吸收波長范圍為450～550nm的藍光，而發(fā)出波長為550～600nm的綠光，從而確保綠光量子點為能發(fā)出綠光。

通過選擇不同顆粒直徑的綠光量子點和紅光量子點，再通過選定的光譜波段藍光激發(fā)，則可獲得設(shè)定的綠光量子點和紅光量子點的光譜波段。

參閱圖3，紅綠量子點色輪100可以為圓餅狀。即紅綠量子點色輪100的長度與其底面的比值(長徑比)較小。該紅綠量子點色輪100為扁平狀。

當(dāng)然，參閱圖4，紅綠量子點色輪100可以為單根大圓柱形量子管110，即紅綠量子點色輪100的長度與其底面的比值(長徑比)較大，紅綠量子點色輪100為長條狀。大圓柱形量子管110包括保護層113和量子點組合層，保護層113和量子點組合層均與大圓柱形量子管110的中心軸線垂直。

可以理解，參閱圖5，紅綠量子點色輪100還可以包括多根小圓柱形量子管120，多根小圓柱形量子管120長度相等且端部相互平齊。小圓柱形量子管120的結(jié)構(gòu)相同，均包括保護層113和量子點組合層。具體的，小圓柱形量子管120的數(shù)量為N根。一般為2至10根，多根小圓柱形量子管120可以圍繞紅色量子點色輪的中心軸線均勻設(shè)置，也可以根據(jù)需求不均勻設(shè)置。當(dāng)然，小圓柱形量子管120的橫截面尺寸小于大圓柱形量子管110的橫截面尺寸。

特別值得一提的是，紅綠量子點色輪100與藍色激光器200可以固定連接，相對傳統(tǒng)的熒光粉色輪，紅綠量子點色輪100無需保持設(shè)定的轉(zhuǎn)動速度即可合成所需的白光，當(dāng)然，根據(jù)亮度要求，也可以將紅綠量子點色輪100相對藍色激光器200轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的紅綠量子點色輪100具備較高的散熱降溫效果，從而加強了投影設(shè)備的散熱功能及使用壽命。

參閱圖1，投影設(shè)備工作時，藍色激光器200為點光源，藍色激光器200所發(fā)出的藍光經(jīng)光學(xué)擴散組件300發(fā)散后，藍色的點光源將發(fā)散成由平行光線組成的均勻藍光光場，該藍光光場將激發(fā)紅綠量子點色輪100發(fā)出紅光和綠光，藍光和被藍光激發(fā)而發(fā)出的紅光和綠光三者混合形成純正白光。純正白光經(jīng)過信號組件400處理，最后經(jīng)過投影組件500而投射到大屏幕上。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。