光源裝置、光源產(chǎn)生方法及包含光源裝置的激光投影機(jī)的制作方法
【專利說明】光源裝置、光源產(chǎn)生方法及包含光源裝置的激光投影機(jī)
[0001]本申請是2013年03月19日提出的發(fā)明名稱為“光源裝置、光源產(chǎn)生方法及包含光源裝置的激光投影機(jī)”的中國發(fā)明專利申請201310089522.9的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及激光投影技術(shù)，特別涉及一種光源裝置、光源產(chǎn)生方法及包含光源裝置的激光投影機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，激光投影機(jī)因其壽命長、畫面亮度高以及色彩豐富等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于多種場合，例如電視投影、微型投影以及一些商用、教育和家用娛樂系統(tǒng)等。
[0004]眾所周知，光學(xué)畫面至少需要由不同主波長的光波組成，例如由藍(lán)色、綠色和紅色光波組成。在目前的現(xiàn)有技術(shù)中，通常情況下會(huì)以一種波長的光源作為激發(fā)光來生成另一種波長的光源，而后再與其他波長的光源分時(shí)發(fā)射，在投影屏幕上顯示出各種畫面。例如，可以以藍(lán)光半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的藍(lán)色激光作為激發(fā)光，激發(fā)綠光熒光粉來產(chǎn)生綠光。
[0005]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光源裝置的結(jié)構(gòu)及原理示意圖。參見圖1，這里的光源包括??波長各不相同的第一光源101、第二光源(圖1中未示出)和第三光源116。該光源裝置包括:準(zhǔn)直鏡102、反射鏡群103、第一聚光透鏡104、第一二向色片105、第二聚光透鏡106、焚光輪107、第一轉(zhuǎn)向鏡109a、第二轉(zhuǎn)向鏡109b、第一反射鏡110a、第二反射鏡110b、第二二向色片111、第三聚光透鏡112、光棒113、第四聚光透鏡114和第三轉(zhuǎn)向鏡115。
[0006]其中第一二向色片105允許第一光源和第三光源透過、對(duì)第二光源進(jìn)行反射，第二二向色片111允許第一光源透過，對(duì)第二光源和第三光源進(jìn)行反射。
[0007]并且，熒光輪107的部分區(qū)域內(nèi)涂敷有熒光粉，在以第一光源101為激發(fā)光的情況下，涂敷有熒光粉的區(qū)域產(chǎn)生第二光源。由于熒光輪可旋轉(zhuǎn)，第一光源照射到熒光輪107的不同區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生不同波長的光。
[0008]在圖1中，第一光源101出射的具有第一波長的光束呈發(fā)散狀入射至準(zhǔn)直鏡102，準(zhǔn)直鏡102將該光束準(zhǔn)直成平行光束；反射鏡群103的反射作用使得該平行光束的光軸旋轉(zhuǎn)90度，第一聚光透鏡104對(duì)旋轉(zhuǎn)光軸后的平行光束進(jìn)行會(huì)聚，向第一二向色片105出射；第一光源的光束透過第一二向色片105后，經(jīng)第二聚光透鏡106會(huì)聚處理后，到達(dá)熒光輪107。
[0009]熒光輪107在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)117的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)中的熒光輪107，若第一光源101入射于熒光粉區(qū)域時(shí)，激發(fā)熒光粉發(fā)射出具有第二波長的第二光源，該第二光源以相反于第一光源入射方向的方向出射，到達(dá)第一二向色片105后，其光軸在反射作用下被旋轉(zhuǎn)90度，再經(jīng)過第一轉(zhuǎn)向鏡109a、第一反射鏡110a、第二轉(zhuǎn)向鏡109b后，向第二二向色片111入射；由于第二二向色片111對(duì)第二光源進(jìn)行反射，則第二光源的光束射向第三聚光透鏡112，最后聚焦到光棒113內(nèi)。簡言之，第一光源101入射于熒光輪107的熒光粉區(qū)域時(shí)，光棒113收集到的是具有第二波長的第二光源。
[0010]若第一光源101入射于熒光輪107上未涂敷熒光粉的透過區(qū)域時(shí)，第一光源101透射熒光輪107，經(jīng)第四聚光透鏡114、第二反射鏡IlOb和第三轉(zhuǎn)向鏡115的會(huì)聚、反射和轉(zhuǎn)向后，透過第二二向色片111傳輸至第三聚光透鏡112，最終聚焦到光棒113內(nèi)。也就是說，第一光源101入射于熒光輪107的透過區(qū)域時(shí)，光棒113收集到的是具有第一波長的第一光源。
[0011]具有第三波長的第三光源116以平行于第一光源的光軸的方向出射，經(jīng)過第二聚光透鏡106的會(huì)聚后，到達(dá)第一二向色片105，由于第一二向色片105允許第三光源透過，則第三光源再經(jīng)過第一轉(zhuǎn)向鏡109a、第一反射鏡110a、第二轉(zhuǎn)向鏡109b的轉(zhuǎn)向、反射和再轉(zhuǎn)向后，到達(dá)第二二向色片111 ;第二二向色片111將第三光源116的光軸旋轉(zhuǎn)90度，經(jīng)過第三聚光透鏡112，最終聚焦到光棒113內(nèi)。
[0012]基于以上的結(jié)構(gòu)和原理，通過控制第一光源和第三光源的點(diǎn)亮?xí)r間，同時(shí)控制熒光輪的旋轉(zhuǎn)速度，可以實(shí)現(xiàn)第一光源、第二光源、第三光源分時(shí)進(jìn)入光棒113內(nèi)，得到不同顏色的光斑，進(jìn)而構(gòu)成顯示畫面。
[0013]雖然上述現(xiàn)有的光源裝置使得激光投影得以實(shí)現(xiàn)，但是，從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，該光源裝置中的熒光輪107的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)117為旋轉(zhuǎn)電機(jī)。所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，會(huì)使得所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸有一個(gè)周期性的繞軸擺動(dòng)。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸產(chǎn)生擺動(dòng)時(shí)，將會(huì)使得所述熒光輪107相對(duì)于預(yù)定的設(shè)計(jì)位置有一個(gè)前后的移動(dòng)，從而使得上述光源裝置所產(chǎn)生的光源也會(huì)由于熒光輪107的前后移動(dòng)而產(chǎn)生周期性的亮度變化，因此造成了同樣投影畫面的周期性明暗變化及畫面亮度的不均勻性，降低了投影畫面的質(zhì)量。同時(shí)，上述現(xiàn)有的光源裝置的系統(tǒng)也比較復(fù)雜，裝調(diào)比較困難。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中的光源裝置中，高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)本身也是一個(gè)安全隱患。
[0014]由上可知，現(xiàn)有技術(shù)中的光源裝置還存在上述的一些問題，因此，有必要提供一種可以更好的光源裝置，從而避免光源產(chǎn)生周期性亮度變化的問題，提高投影畫面的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種光源裝置、光源產(chǎn)生方法及包含光源裝置的激光投影機(jī)，從而能夠有效地避免光源產(chǎn)生周期性亮度變化的問題，大大提高投影畫面的質(zhì)量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一種光源裝置，其包括:第一激光光源、準(zhǔn)直部件、反射部件、第一聚光部件、二向色部件、驅(qū)動(dòng)部件、第二聚光部件、波長轉(zhuǎn)換部件、第三聚光部件、光接收部件和反射轉(zhuǎn)向鏡組；其中，
所述第一激光光源，用于將具有第一波長的第一光束輸出至所述準(zhǔn)直部件；
所述準(zhǔn)直部件，用于對(duì)接收到的第一光束進(jìn)行準(zhǔn)直處理，得到平行光束，并將所述平行光束輸出至所述反射部件；
所述反射部件，用于將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，用于將接收到的平行光束會(huì)聚后輸出至所述二向色部件；
所述驅(qū)動(dòng)部件，用于根據(jù)控制指令將所述二向色部件移動(dòng)至多個(gè)指定位置；其中，所述多個(gè)指定位置至少包括:第一位置、第二位置和第三位置；
所述二向色部件，用于將所述第一聚光部件輸出的光束反射至所述第二聚光部件；將所接收的由所述第二聚光部件輸出的光束透射至所述光接收部件；將所述反射轉(zhuǎn)向鏡組輸出的光束反射至所述光接收部件；
所述第二聚光部件，用于對(duì)所接收的由所述二向色部件反射的光束進(jìn)行會(huì)聚后輸出至所述波長轉(zhuǎn)換部件；并將所接收的由所述波長轉(zhuǎn)換部件輸出的光束輸出至所述二向色部件；
所述波長轉(zhuǎn)換部件，用于當(dāng)所述二向色部件位于第一位置時(shí)，將所接收的具有第一波長的光束透射至所述第三聚光部件；當(dāng)所述二向色部件位于第二位置時(shí)，根據(jù)所接收的光束受激輸出具有第二波長的第二光束，并將所述第二光束輸出至所述第二聚光部件；還用于當(dāng)所述二向色部件位于第三位置時(shí)，根據(jù)所接收的光束受激輸出具有第三波長的第三光束，并將所述第三光束輸出至所述第二聚光部件；
所述第三聚光部件，用于對(duì)所接收的光束進(jìn)行會(huì)聚后輸出至所述反射鏡組；
所述反射鏡組，用于對(duì)所述第三聚光部件輸出的光束進(jìn)行反射和會(huì)聚后輸出至所述二向色部件。
[0017]其中，所述反射鏡組包括:第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第一轉(zhuǎn)向鏡、第二轉(zhuǎn)向鏡和第三轉(zhuǎn)向鏡；
所述第一反射鏡，用于將所述第三聚光部件輸出的光束反射至所述第一轉(zhuǎn)向鏡；
所述第一轉(zhuǎn)向鏡，用于對(duì)所述第一反射鏡輸出的光束進(jìn)行會(huì)聚后輸出至所述第二反射鏡;
所述第二反射鏡，用于將所述第一轉(zhuǎn)向鏡輸出的光束反射至所述第二轉(zhuǎn)向鏡；
所述第二轉(zhuǎn)向鏡，用于對(duì)所述第二反射鏡輸出的光束進(jìn)行會(huì)聚后輸出至所述第三反射鏡;
所述第三反射鏡，用于將所述第二轉(zhuǎn)向鏡輸出的光束反射至所述第三轉(zhuǎn)向鏡；
所述第三轉(zhuǎn)向鏡，用于對(duì)所述第三反射鏡輸出的光束進(jìn)行會(huì)聚后輸出至所述二向色部件。
[0018]其中，所述驅(qū)動(dòng)部件通過驅(qū)動(dòng)軸與所述二