本實用新型屬于熒光式投影機領域，具體涉及一種振鏡式熒光板激光投影機。

背景技術：

投影機按照光源不同主要分為燈泡、LED和激光三種類型，其中激光投影機是目前最先進的投影技術，而熒光輪方式的激光投影機是性價比最高的機型。對于熒光光路，用部分藍色激光照射到熒光粉上，產(chǎn)生黃色和綠色波長的光，再經(jīng)過濾波產(chǎn)生紅光和綠光，與另一部分透射光路產(chǎn)生的藍色激光組成三基色的光，經(jīng)過對三基色的配比產(chǎn)生需要的顏色，生成需要的畫面，投射到幕布上。

大功率以及長時間的用激光照射熒光輪，會使熒光粉局部產(chǎn)生高溫，導致熒光效率下降，這也是單個熒光輪難以做出高亮投影機的主要原因。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種振鏡式熒光板激光投影機，解決了現(xiàn)有技術中投影機熒光輪的熒光粉局部產(chǎn)生高溫，導致熒光效率下降的問題。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種振鏡式熒光板激光投影機，包括激光發(fā)射器、準直透鏡、聚焦透鏡、熒光板、振鏡、旋轉電機，其中，振鏡包括X振鏡、Y振鏡，熒光板的正面包括依次上下設置的黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍光透過區(qū)；熒光板固定設置；激光發(fā)射器發(fā)出激光，經(jīng)聚焦透鏡聚焦后再經(jīng)準直透鏡準直變?yōu)槠叫泄猓D電機控制X振鏡和Y振鏡旋轉，將該平行光進行反射，依次打在熒光板的黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍光透過區(qū)；黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)激發(fā)出黃色、綠色熒光透過熒光板，藍色激光全部透過藍光全透過區(qū)，與黃色、綠色熒光再經(jīng)過準直后，利用全反射鏡反射至出光口混合成白色光。

熒光板的背面設置藍光能夠全部透過的全反射層。

熒光板與全反射鏡之間依次設置兩個準直透鏡，透過熒光板的光進行二次準直。

全反射鏡與入射光方向呈45度角，且鍍45度420～680nm全反射膜。

所述振鏡的表面鍍420～500nm全反射膜。

所述激光發(fā)射器為藍光激光器。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型針對于熒光光路，而設計一種振鏡式的熒光板，此熒光板可以按照配光比例分配出熒光板區(qū)域黃色和綠色熒光粉的大小，并且振鏡還可以在電機的帶動下沿著XY方向偏轉一定的角度。入射光斑就會沿著XY方向將整個熒光板全部掃描一遍，整個熒光板區(qū)域的熒光粉全部參與了熒光輻射。

與傳統(tǒng)的熒光輪僅僅能在一個細小的環(huán)形區(qū)域參與熒光輻射相比，熒光粉面積大大增加，同時熒光粉表面的溫度也會大大降低，提高了熒光粉的穩(wěn)定性，并能提高入射激光的功率，從而提高投影機的亮度。

附圖說明

圖1為本實用新型投影機的光路走向示意圖。

圖2為本實用新型熒光板的結構示意圖。

圖3為本實用新型振鏡的結構示意圖。

圖4為本實用新型投影機的結構示意圖。

其中，圖中的標識為：1-藍光激光器；2-聚焦透鏡；3-第一準直透鏡；4-X振鏡；5-Y振鏡；6-熒光板；7-第二準直透鏡；8-第三準直透鏡；9-全反射鏡；10-X振鏡旋轉電機；11-Y振鏡旋轉電機；12-黃色熒光粉區(qū)；13-綠色熒光粉區(qū)；14-藍光全透過區(qū)。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的結構及工作過程作進一步說明。

一種振鏡式熒光板激光投影機，包括激光發(fā)射器、準直透鏡、聚焦透鏡、熒光板、振鏡、旋轉電機，其中，振鏡包括X振鏡、Y振鏡，熒光板的正面包括依次上下設置的黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍光透過區(qū)；熒光板固定設置；激光發(fā)射器發(fā)出激光，經(jīng)聚焦透鏡聚焦后再經(jīng)準直透鏡準直變?yōu)槠叫泄猓D電機控制X振鏡和Y振鏡旋轉，將該平行光進行反射，依次打在熒光板的黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)和藍光透過區(qū)；黃色熒光粉區(qū)、綠色熒光粉區(qū)激發(fā)出黃色、綠色熒光透過熒光板，藍色激光全部透過藍光全透過區(qū)，與黃色、綠色熒光再經(jīng)過準直后，利用全反射鏡反射至出光口混合成白色光。

該振鏡式熒光板激光投影機的控制方法為，控制激光發(fā)射器啟動，發(fā)出藍色激光經(jīng)過處理后，激光光點對準熒光板的右上角；然后在一個周期內(nèi)執(zhí)行如下步驟：

前半個周期，旋轉電機控制X振鏡和Y振鏡旋轉，使激光光點呈連續(xù)S形軌跡從熒光板的右上角移動至左下角；

后半個周期，旋轉電機逆過程控制X振鏡和Y振鏡旋轉，使激光光點呈連續(xù)S形軌跡從熒光板的左下角移動至右上角。

具體實施例一，

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種振鏡式熒光板激光投影機，包括藍光激光器1、準直透鏡、聚焦透鏡2、熒光板6、振鏡、旋轉電機，其中，振鏡包括X振鏡4、Y振鏡5，熒光板6的正面包括依次上下設置的黃色熒光粉區(qū)12、綠色熒光粉區(qū)13和藍光透過區(qū)14；熒光板6固定設置；藍光激光器1發(fā)出激光，經(jīng)聚焦透鏡2聚焦后再經(jīng)第一準直透鏡3準直變?yōu)槠叫泄?，X振鏡旋轉電機10控制X振鏡4旋轉，Y振鏡旋轉電機11控制Y振鏡5旋轉，將該平行光進行反射，依次打在熒光板6的黃色熒光粉區(qū)12、綠色熒光粉區(qū)13和藍光透過區(qū)14；黃色熒光粉區(qū)12、綠色熒光粉區(qū)13激發(fā)出黃色、綠色熒光透過熒光板6，藍色激光全部透過藍光全透過區(qū)14，與黃色、綠色熒光再依次經(jīng)過第二準直透鏡7、第三準直透鏡8兩次準直后，利用全反射鏡9反射至出光口混合成白色光。

熒光板6的背面設置藍光能夠全部透過的全反射層，藍光直接透過，黃色、綠色熒光透過熒光板后具有0～70度發(fā)散角，返回至熒光板的部分光可以經(jīng)過全反射層全部被反射回去，提高了光的利用率。

全反射鏡與入射光方向呈45度角，且鍍45度420～680nm全反射膜。

所述振鏡的表面鍍420～500nm全反射膜。

具體實施例二，

一種振鏡式熒光板激光投影機的控制方法，控制激光發(fā)射器啟動，發(fā)出藍色激光經(jīng)過處理后，激光光點對準熒光板的右上角；在一個周期內(nèi)，執(zhí)行如下步驟：

步驟1、控制Y振鏡旋轉電機驅動Y振鏡向下旋轉，使激光光點從熒光板的右上角移動至右下角，控制Y振鏡旋轉電機停止；

步驟2、控制X振鏡旋轉電機驅動X振鏡向右旋轉，使激光光點沿X軸方向向左運動一個單元，控制X振鏡旋轉電機停止；

步驟3、控制Y振鏡旋轉電機驅動Y振鏡向上旋轉，使激光光點從熒光板的下邊緣移動至上邊緣，控制Y振鏡旋轉電機停止；

步驟4、控制X振鏡旋轉電機驅動X振鏡繼續(xù)向右旋轉，使激光光點沿X軸方向向左運動一個單元，控制X振鏡旋轉電機停止；

步驟5、循環(huán)執(zhí)行步驟1至步驟4直至激光光點移動至熒光板的左下角，執(zhí)行步驟6；

步驟6、控制Y振鏡旋轉電機驅動Y振鏡向上旋轉，使激光光點從熒光板的左下角移動至左上角，控制Y振鏡旋轉電機停止；

步驟7、控制X振鏡旋轉電機驅動X振鏡向左旋轉，使激光光點沿X軸方向向右運動一個單元，控制X振鏡旋轉電機停止；

步驟8、控制Y振鏡旋轉電機驅動Y振鏡向下旋轉，使激光光點從熒光板的上邊緣移動至下邊緣，控制Y振鏡旋轉電機停止；

步驟9、控制X振鏡旋轉電機驅動X振鏡繼續(xù)向左旋轉，使激光光點沿X軸方向向右運動一個單元，控制X振鏡旋轉電機停止；

步驟10、循環(huán)執(zhí)行步驟6至步驟9，直至激光光點移動至熒光板的右上角。

本實用新型的工作原理如下：

如圖1所示：藍色激光經(jīng)過聚焦透鏡后光斑變小，再通過準直透鏡變?yōu)槠叫泄?，整形后的小平行光斑，分別經(jīng)過一個X振鏡和Y振鏡后(振鏡表面鍍420～500nm全反射膜)光斑全部被反射，通過振鏡后面的旋轉電機旋轉一定角度后，振鏡表面會在XY方向上做一定角度的偏轉，則反射的角度也會隨著振鏡偏轉，使光斑在XY方向上自由的移動并射向熒光板，光斑在熒光板的表面上同時做Y方向的掃描和X方向的掃描，通過調(diào)節(jié)XY振鏡的電流和時間，光斑在XY方向偏轉的大小與熒光板XY的長度一致，使光斑恰好掃描完整個熒光板的表面。在振鏡掃描的過程中，藍色激光光斑分別照射在熒光板的黃色和綠色熒光粉區(qū)，分別輻射出黃光和綠光并透過熒光板，在不移動熒光板的情況下實現(xiàn)整個熒光板面積的熒光，黃光、綠光和藍光在熒光板后面實現(xiàn)混合并配出白光。

如圖2所示，熒光板按照白光配光比例分為黃光熒光區(qū)，綠光熒光區(qū)和藍光透過區(qū)，當光斑在XY方向上自由的移動并射向熒光板時，光斑在一個周期內(nèi)依次通過黃光熒光區(qū)，綠光熒光區(qū)和藍光全透過區(qū)，產(chǎn)生的黃光綠光透過熒光板，并與全透過的藍光混合產(chǎn)生白光。

如圖3所示，X振鏡為表面鍍了420～500nm全反射膜的玻璃，X振鏡旋轉電機能使X振鏡在一定角度內(nèi)偏轉。當藍光照射到X振鏡時，1X振鏡旋轉電機給予X振鏡一定的偏轉角度，在X振鏡不斷偏轉的過程中，反射的藍光也在X方向移動。Y振鏡與X振鏡原理相同。

如圖4所示：藍光激光器發(fā)出455nm藍色激光，藍色激光經(jīng)過聚焦透鏡后光斑變小，再通過準直透鏡變?yōu)槠叫泄?，整形后的小平行光斑，分別經(jīng)過一個X振鏡和Y振鏡后(振鏡表面鍍420～500nm全反射膜)光斑全部被反射，通過振鏡后面的旋轉電機旋轉一定角度后，振鏡表面會在XY方向上做一定角度的偏轉，則反射的角度也會隨著振鏡偏轉，使光斑在XY方向上自由的移動并射向熒光板。

光斑在熒光板的表面上同時做Y方向的掃描和X方向的掃描，通過調(diào)節(jié)XY振鏡的電流和時間，光斑在XY方向偏轉的大小與熒光板XY的長度一致，使光斑恰好掃描完整個熒光板的表面。熒光板按照白光配光比例分為黃光熒光區(qū)，綠光熒光區(qū)和藍光透過區(qū)，

在振鏡掃描的過程中，光斑在一個周期內(nèi)分別照射在熒光板的黃色和綠色熒光粉區(qū)，分別輻射出黃光和綠光并透過熒光板，輻射出的黃光和綠光的發(fā)散角為0～70度，而經(jīng)過藍色透過區(qū)的藍光直接透過。透過的三色光經(jīng)過聚焦透鏡，被第一次準直，以一定發(fā)散角度向前傳播，經(jīng)過準直透鏡后被第二次準直，三色光經(jīng)過兩次準直后變成平行光。平行光以45度角射向全反射鏡(鍍45度420～680nm全反射膜)被全反射偏轉90度射出，

在不移動熒光板的情況下實現(xiàn)整個熒光板面積的熒光，黃光、綠光和藍光在熒光板后面實現(xiàn)混合。

本實用新型各部件的規(guī)格、功能及作用如下：

藍光激光器：波長455nm。

聚焦透鏡：對平行光聚焦，縮小光斑尺寸。

準直透鏡：將反向入射的有一定發(fā)散角的光準直為平行光。

振鏡：表面鍍了420～500nm全反射膜的玻璃，全反射鏡片與電機連接，能使全反射鏡片在一定角度內(nèi)偏轉。在鏡片不斷偏轉的過程中，使反射光也沿著某一個方向移動。

熒光板：熒光板分為黃色熒光粉區(qū)15、綠色熒光粉區(qū)16和藍光透過區(qū)17，能依次熒光出黃光和綠光并透過藍光。

全反射鏡：(鍍45度420～680nm全反射膜)45度入射的可見光被全反射偏轉90度出射。

旋轉電機；能實現(xiàn)一定角度的偏轉。

黃色熒光粉區(qū)域：入射455nm的激光熒光產(chǎn)生黃色光。

綠色熒光粉區(qū)域：入射455nm的激光熒光產(chǎn)生綠色光。

藍色光全透過區(qū)域：鍍了455nm波長光全部透過。