專利名稱：波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，激光光源投影機(jī)因其壽命長(zhǎng)、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(chǎng)合，例如電視投影、微型投影以及一些商用、教育和家用娛樂(lè)系統(tǒng)等。眾所周知，光學(xué)畫面至少需要由不同主波長(zhǎng)的光波組成，例如藍(lán)色、綠色和紅色光波?，F(xiàn)有的一種投影方式為，一種波長(zhǎng)的光源作為激發(fā)光來(lái)生成另一種波長(zhǎng)的光束，而后再與其他波長(zhǎng)的光束分時(shí)發(fā)射，在投影屏幕上顯示出各種畫面。例如以藍(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(lái)產(chǎn)生綠光。圖1所示為現(xiàn)有的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖1，光源裝置10包括第一光源12、第二光源13、熒光輪14及聚光光學(xué)系統(tǒng)15。熒光輪14具有多個(gè)區(qū)域，所述的多個(gè)區(qū)域的至少一個(gè)作為反射部，至少一個(gè)作為透射部，所述反射部上涂布有接收激發(fā)光而發(fā)出規(guī)定波段光的熒光粉，透射部可使光線透射。熒光輪14由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a驅(qū)動(dòng)，繞著驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a的輸出軸的軸線A旋轉(zhuǎn)。第一光源12可發(fā)出第一波段光，第一波段光也為激發(fā)光，所述激發(fā)光照射熒光輪14的反射部可激發(fā)產(chǎn)生的第三波段光，第二光源13可發(fā)出第二波段光。在圖1中，第一光源12的數(shù)量為多個(gè)，第一光源12為藍(lán)色波段的激光發(fā)光器，第二光源13為紅色波段的激光發(fā)光器，第一波段光為藍(lán)光，第二波段光為紅光，第三波段光為綠光。聚光光學(xué)系統(tǒng)15包括多個(gè)準(zhǔn)直透鏡152、多個(gè)反射鏡153、多個(gè)凸透鏡154、多個(gè)光軸變換鏡155、聚光透鏡群156、光棒入射透鏡157及光棒158。準(zhǔn)直透鏡152及反射鏡153設(shè)于第一光源12的光線出射側(cè)，一準(zhǔn)直透鏡152及一反射鏡153與一第一光源12對(duì)應(yīng)，準(zhǔn)直透鏡152將來(lái)自與其對(duì)應(yīng)的第一光源12的射出光變換成平行光，反射鏡153配置于第一光源12的光軸上，反射來(lái)自第一光源12并透過(guò)準(zhǔn)直透鏡152的光，使其按照90度的角度變化方向。多個(gè)凸透鏡154包括第一凸透鏡154a、第二凸透鏡154b、第三凸透鏡154c及第四凸透鏡154d。多個(gè)光軸變換鏡155包括第一二向色鏡155a、第一反射鏡155b、第二反射鏡155c及第二二向色鏡155d。聚光透鏡群156包括多個(gè)聚光透鏡。第一二向色鏡155a允許第一波段光及第二波段光透過(guò)并反射第三波段光，第二二向色鏡155d允許第一波段光透過(guò)并反射第二波段光及第三波段光。工作時(shí)，第一光源12出射的第一波段光呈發(fā)散狀入射至準(zhǔn)直透鏡152，準(zhǔn)直透鏡152將該光束準(zhǔn)直成平行光束；反射鏡153的反射作用使得所述平行光束的光軸旋轉(zhuǎn)90度，第一凸透鏡154a對(duì)旋轉(zhuǎn)光軸后的平行光束進(jìn)行會(huì)聚，向第一二向色鏡155a出射；第一光源12的光束透過(guò)第一二向色鏡155a后，經(jīng)聚光透鏡群156會(huì)聚處理后，到達(dá)熒光輪14。熒光輪14在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)中的熒光輪14，若第一光源12入射于熒光輪14的涂布有熒光粉的反射部時(shí)，激發(fā)熒光粉發(fā)射出第三波段光，第三波段光以相反于第一光源12入射方向的方向出射，到達(dá)第一二向色鏡155a后，其光軸在反射作用下被旋轉(zhuǎn)90度，再經(jīng)過(guò)第二凸透鏡154b、第一反射鏡155b、第三凸透鏡154c后，向第二二向色鏡155d入射；第三波段光被第二二向色鏡155d反射而射向光棒入射透鏡157,最后聚焦到光棒158內(nèi)。簡(jiǎn)言之，第一光源12入射于熒光輪14的反射部時(shí)，光棒158收集到的是第三波段光。若第一光源12入射于熒光輪14上未涂布熒光粉的透射部時(shí)，第一光源12發(fā)出的第一波段光透射熒光輪14，經(jīng)聚光透鏡群156、第二反射鏡155c和第四凸透鏡154d的會(huì)聚及反射作用后，透過(guò)第二二向色鏡155d傳輸至光棒入射透鏡157，最終聚焦到光棒158內(nèi)。也就是說(shuō)，第一光源12入射于熒光輪14的透射部時(shí)，光棒158收集到的是第一波段光。第二光源13可發(fā)出第二波段光，以平行于第一光源12的光軸的方向出射,經(jīng)過(guò)聚光透鏡群156的部分聚光透鏡會(huì)聚后，到達(dá)第一二向色鏡155a，由于第一二向色鏡155a允許第二波段光透過(guò)，則第二波段光再經(jīng)過(guò)第二凸透鏡154b、第一反射鏡155b、第三凸透鏡154c的聚光及反射作用后，到達(dá)第二二向色鏡155d ;第二二向色鏡155d將第二波段光的光軸旋轉(zhuǎn)90度，經(jīng)過(guò)光棒入射透鏡157，最終聚焦到光棒158內(nèi)?；谝陨系慕Y(jié)構(gòu)和原理，通過(guò)控制第一光源12和第二光源13的點(diǎn)亮?xí)r間，同時(shí)控制突光輪14的旋轉(zhuǎn)速度，可以實(shí)現(xiàn)第一光源12發(fā)出的第一波段光、第二光源13發(fā)出的第二波段光及第一光源12照射熒光輪14的反射部產(chǎn)生的第三波段光分時(shí)進(jìn)入光棒158內(nèi)，得到不同顏色的光斑，進(jìn)而構(gòu)成顯示畫面。然而，光源裝置中熒光輪14由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響會(huì)使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a的輸出軸作周期性的擺動(dòng)，由于輸出軸與熒光輪14連接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a的輸出軸產(chǎn)生擺動(dòng)時(shí)，熒光輪14相對(duì)設(shè)計(jì)位置也會(huì)產(chǎn)生前后移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致光源裝置10會(huì)由于熒光輪14的前后移動(dòng)產(chǎn)生周期性的亮度變化，導(dǎo)致投影畫面的周期性明暗變化及畫面亮度的不均勻性。另外，在光源裝置10中，高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14a可能損壞，存在較大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)，有利于提升投影機(jī)顯示畫面的均勻性，同時(shí)可提升投影機(jī)使用的安全性能。為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，其包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體及蓋體，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體開設(shè)有容置槽，所述容置槽的內(nèi)表面設(shè)有第一反射膜，所述容置槽內(nèi)還設(shè)有熒光粉層，所述熒光粉層用于接收激發(fā)光而形成第一波段光。所述蓋體設(shè)于所述容置槽的開口端，所述蓋體具有反射區(qū)域及透射區(qū)域，所述激發(fā)光可透過(guò)所述透射區(qū)域而作用于所述熒光粉層，所述反射區(qū)域及所述第一反射膜反射所述第一波段光及所述激發(fā)光。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器還包括散熱片，所述散熱片配置于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體上，并位于與所述蓋體的相對(duì)側(cè)，其包括散熱片本體及形成于散熱片本體上的多個(gè)鰭片。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的反射區(qū)域位于所述蓋體的外表面，所述蓋體由透光材料制成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的反射區(qū)域位于所述蓋體的內(nèi)表面，所述透射區(qū)域填充有透光材料。
本發(fā)明還提供一種光源裝置，其包括第一光源、第二光源及聚光光學(xué)系統(tǒng)，所述第一光源發(fā)出激發(fā)光，所述第二光源發(fā)出第二波段光。所述光源裝置還包括第三光源及上述的任意一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，所述第三光源發(fā)出第三波段光。其中，所述激發(fā)光射入所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為第一波段光，所述第一波段光以相反于所述激發(fā)光入射方向出射，所述聚光光學(xué)系統(tǒng)將所述第一波段光、所述第二波段光及所述第三波段光聚光至同一光路上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的第一光源為藍(lán)色半導(dǎo)體激光器，所述第二光源和第三光源的其中之一為藍(lán)色發(fā)光二極管，第二光源和第三光源中的另一個(gè)為紅色發(fā)光二極管。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的聚光光學(xué)系統(tǒng)包括第一二向色鏡及第二二向色鏡，所述第一二向色鏡及所述第二二向色鏡用于透過(guò)或反射所述激發(fā)光、所述第一波段光、所述第二波段光及所述第三波段光。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的聚光光學(xué)系統(tǒng)還包括望遠(yuǎn)透鏡組件，所述望遠(yuǎn)透鏡組件配置于所述第一光源發(fā)出的激發(fā)光的光路上，用于將所述激發(fā)光的口徑進(jìn)行壓縮。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的聚光光學(xué)系統(tǒng)還包括第一聚光透鏡群、第二聚光透鏡群及第三聚光透鏡群，所述第一聚光透鏡群、所述第二聚光透鏡群及所述第三聚光透鏡群分別配置于所述第二光源、所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器及所述第三光源的出光側(cè)。本發(fā)明還提供一種投影機(jī)，其包括上述的任意一種光源裝置。在本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)中，由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有熒光粉層，熒光粉層可將激發(fā)光轉(zhuǎn)換為所需波段的光束，并由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的反射區(qū)域及第一反射膜將所需波段的光束進(jìn)行反射，所需的波段的光束以相反于激發(fā)光的入射方向從透射區(qū)域射出，而不需采用旋轉(zhuǎn)的熒光輪，避免因熒光輪的前后移動(dòng)造成投影畫面的不均勻性，同時(shí)可提升投影機(jī)使用的安全性能。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1所示為現(xiàn)有的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8所示為本發(fā)明第五實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。為了避免在光源裝置中使用需要用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的熒光輪，本發(fā)明提出一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的第一實(shí)施例:圖2所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖2，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203、設(shè)于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203上的蓋體204及散熱片205。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203上開設(shè)有容置槽203a，容置槽203a的內(nèi)表面設(shè)有第一反射膜203b，容置槽203a具有開口端。容置槽203a內(nèi)還設(shè)有熒光粉層203c，具體地，熒光粉層203c附著于容置槽203a的底部,且突光粉層203c位于所述第一反射膜203b上,突光粉層203c用于接收激發(fā)光而形成第一波段光，第一反射膜203b可反射激發(fā)光及第一波段光。蓋體204設(shè)于容置槽203a的開口端，其采用透光材料制成。蓋體204具有反射區(qū)域204a及透射區(qū)域204b，反射區(qū)域204a位于蓋體204的外表面(即蓋體204暴露在外的表面)，反射區(qū)域204a可反射激發(fā)光及第一波段光，反射區(qū)域204a設(shè)有第二反射膜，由于蓋體204材質(zhì)為透光材料，第二反射膜的內(nèi)外表面均具備反射功能，即第二反射膜的朝向突光粉層203c與背向熒光粉層203c的表面均可反射光線。激發(fā)光可透過(guò)透射區(qū)域204b而作用于突光粉層203c,激發(fā)突光粉層203c產(chǎn)生第一波段光。第一反射膜203b、第二反射膜及透射區(qū)域204b包圍容置槽203a，第一反射膜203b及第二反射膜反射第一波段光以使第一波段光從透射區(qū)域204b出射，即第一波段光以相反于激發(fā)光的入射方向出射。散熱片205配置于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203上，并位于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203與蓋體204的相對(duì)側(cè)，其包括散熱片本體205a及形成于散熱片本體205a上的多個(gè)鰭片205b，散熱片本體205a為板狀結(jié)構(gòu)，其配置于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203的底部，鰭片205b位于散熱片本體205a與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203的相對(duì)側(cè)，多個(gè)鰭片205b等間距均勻排布。工作時(shí)，激發(fā)光經(jīng)過(guò)蓋體204的透射區(qū)域204b射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203的容置槽203a,容置槽203a內(nèi)的突光粉層203c在光束的激發(fā)下,可產(chǎn)生第一波段光,容置槽203a內(nèi)的第一反射膜203b及反射區(qū)域204a反射第一波段光以使第一波段光從透射區(qū)域204射出，第一波段光的波長(zhǎng)不同于激發(fā)光的波長(zhǎng)，從而完成波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換。由于第一反射膜203b及反射區(qū)域204a的反射作用，第一波段光可充分從透射區(qū)域204射出，有利于提升第一波段光的利用率，同時(shí)也避免激發(fā)光聚焦至熒光粉層203c時(shí)對(duì)熒光粉的燒結(jié)作用，可通過(guò)設(shè)置透射區(qū)域204的大小控制第一波段光的出射口徑，以滿足實(shí)際各種需求。散熱片205可幫助釋放波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體203的熱量，避免因熱量過(guò)大損壞波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200。需要說(shuō)明的是，激發(fā)光可由藍(lán)色半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生，第一波段光為綠色波段熒光，但不以此為限。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的第二實(shí)施例:圖3所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖3，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器300與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200相似，不同之處為，蓋體304的非透射區(qū)域采用不透光材料制成，反射區(qū)域304a位于蓋體的內(nèi)表面，透射區(qū)域304b填充有高熔點(diǎn)透光材料。反射區(qū)域304a及第一反射膜303b可反射容置槽303a內(nèi)的激發(fā)光及第一波段光。工作時(shí)，激發(fā)光經(jīng)透射區(qū)域304b作用于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體303容置槽303a內(nèi)的熒光粉層303c，而形成第一波段光。反射區(qū)域304a及第一反射膜303b反射第一波段光，以使第一波段光從透射區(qū)域304b出射。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器300與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200的工作原理相同，在此不再贅述。光源裝置的第一實(shí)施例:圖4所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖4，光源裝置20包括第一光源22、第二光源23、第三光源24、上述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200及聚光光學(xué)系統(tǒng)25,第一光源22的數(shù)量為三個(gè),可發(fā)出激發(fā)光,第二光源23可發(fā)出第二波段光,第三光源24可發(fā)出第三波段光。上述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200內(nèi)的熒光粉層203c在第一光源22的激發(fā)光的照射下，可產(chǎn)生第一波段光。聚光光學(xué)系統(tǒng)25用于將第一波段光、第二波段光及第三波段光聚光至同一光路上，其包括準(zhǔn)直透鏡252、望遠(yuǎn)透鏡組件253、多個(gè)聚光透鏡群254、第一二向色鏡255、第二二向色鏡256、聚光透鏡257、合光聚光透鏡258及光棒259。準(zhǔn)直透鏡252的數(shù)量為多個(gè)，每一準(zhǔn)直透鏡252與一第一光源22對(duì)應(yīng)，用于將來(lái)自與其對(duì)應(yīng)的第一光源22射出的激發(fā)光變換成平行光。需要注意的是，圖4僅示意性地繪示三個(gè)第一光源22及三個(gè)準(zhǔn)直透鏡252，第一光源22及準(zhǔn)直透鏡252的數(shù)量不以此為限，可依實(shí)際需求設(shè)定，例如，第一光源22可排布成5*8或4*10的陣列，對(duì)應(yīng)地，設(shè)置同等數(shù)量的準(zhǔn)直透鏡252。望遠(yuǎn)透鏡組件253配置于第一光源22發(fā)出的激發(fā)光的光路上，其類似于伽利略望遠(yuǎn)鏡。望遠(yuǎn)透鏡組件253包括凸透鏡253a及凹透鏡253b，凸透鏡253a可會(huì)聚光線，而凹透鏡253b可發(fā)散光線，凸透鏡253a及凹透鏡253b對(duì)入射的激發(fā)光的共同作用可將激發(fā)光的口徑進(jìn)行壓縮。當(dāng)?shù)谝还庠?2的數(shù)量較大時(shí)，望遠(yuǎn)透鏡組件253可有效壓縮第一光源22發(fā)出的激發(fā)光的口徑，以利于提高后續(xù)對(duì)激發(fā)光的利用率。多個(gè)聚光透鏡群254包括第一聚光透鏡群254a、第二聚光透鏡群254b及第三聚光透鏡群254c，每一聚光透鏡群254分別包括兩個(gè)聚光透鏡，但不以此為限，每一聚光透鏡群254所包含的聚光透鏡的數(shù)量可依實(shí)際需求設(shè)定。第一聚光透鏡群254a配置于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200的出光側(cè),第二聚光透鏡群254b配置于第二光源23的出光側(cè),第三聚光透鏡群254c配置于第三光源24的出光側(cè)。第一二向色鏡255及第二二向色鏡256用于透過(guò)或反射激發(fā)光、第一波段光、第二波段光及第三波段光。第一二向色鏡255及第二二向色鏡256反射光線時(shí),可將光線的光軸變換90度。具體在本實(shí)施例中，第一二向色鏡255允許第一光源22發(fā)出的激發(fā)光和第二光源23發(fā)出的第二波段光透過(guò)、反射激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光,第二二向色鏡256允許第三光源24發(fā)出的第三波段光透過(guò)、反射激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光及第二光源23發(fā)出的第二波段光。工作時(shí)，第一光源22發(fā)出的激發(fā)光呈發(fā)散狀射入準(zhǔn)直透鏡252，準(zhǔn)直透鏡252將激發(fā)光準(zhǔn)直成平行光束。望遠(yuǎn)透鏡組件253將激發(fā)光的平行光束口徑進(jìn)行壓縮后，激發(fā)光射向第一二向色鏡255。第一二向色鏡255允許激發(fā)光透過(guò)，激發(fā)光由第一聚光透鏡群254a會(huì)聚處理后，到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200。激發(fā)光透過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200的蓋體204的透射區(qū)域204b而作用于突光粉層203c上,激發(fā)突光粉層203c發(fā)出第一波段光,在第一反射膜203b的反射作用下，第一波段光以相反于激發(fā)光入射方向出射；第一波段光經(jīng)過(guò)第一聚光透鏡群254a后射向第一二向色鏡255，第一二向色鏡255反射第一波段光，第一波段光經(jīng)過(guò)聚光透鏡257會(huì)聚，再經(jīng)過(guò)第二二向色鏡256反射后，射向合光聚光透鏡258，最后聚焦至光棒259。簡(jiǎn)言之，第一光源22發(fā)出的激發(fā)光射入波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200后,光棒259收集到激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光。第二光源23發(fā)出的第二波段光經(jīng)第二聚光透鏡群254b會(huì)聚處理后，射向第一二向色鏡255，第一二向色鏡255允許第二波段光透過(guò)；第二波段光再經(jīng)過(guò)聚光透鏡257會(huì)聚且經(jīng)過(guò)第二二向色鏡256反射后,射向合光聚光透鏡258,最后聚焦至光棒259。第三光源24發(fā)出的第三波段光經(jīng)第三聚光透鏡群254c會(huì)聚后，到達(dá)第二二向色鏡256,由于第二二向色鏡256允許第三波段光透過(guò),第三波段光透過(guò)合光聚光透鏡258后聚焦至光棒259。在光源裝置20中，由于不需要采用旋轉(zhuǎn)的熒光輪，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器即可對(duì)激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生第一波段光，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，避免使用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)時(shí)造成的熒光輪位置移動(dòng)，有利于提升顯示畫面的均勻性，同時(shí)也解決了使用高速旋轉(zhuǎn)電機(jī)的安全隱患。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，第一波段光、第二波段光及第三波段光可分時(shí)發(fā)射聚集至光棒259中，也可同時(shí)發(fā)射聚集至光棒259中，依實(shí)際需求而定。光源裝置的第二實(shí)施例:圖5所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖5，第二實(shí)施例的光源裝置30與第一實(shí)施例的光源裝置20相似，不同之處為，調(diào)整了第三光源34、第三聚光透鏡群354c、第二二向色鏡356及聚光透鏡357的位置，且合光聚光透鏡358的軸線及光棒359的軸線沿水平方向設(shè)置。第一二向色鏡355允許第一光源32發(fā)出的激發(fā)光、第二光源33發(fā)出的第二波段光及第三光源34發(fā)出的第三波段光透過(guò)、反射激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光,第二二向色鏡356允許第二光源33發(fā)出的第二波段光透過(guò)且反射第三光源34發(fā)出的第三波段光。工作時(shí)，第一光源32發(fā)出的激發(fā)光透過(guò)準(zhǔn)直透鏡352及望遠(yuǎn)透鏡組件353后射向第一二向色鏡355，第一二向色鏡355允許激發(fā)光透過(guò)，激發(fā)光由第一聚光透鏡群354a會(huì)聚處理后，到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200。激發(fā)光激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200內(nèi)的熒光粉層203c發(fā)出第一波段光，第一波段光經(jīng)第一反射膜203b反射后,透過(guò)第一聚光透鏡群354a,再由第一二向色鏡355反射,而射向合光聚光透鏡358,最后聚焦至光棒359。第二光源33發(fā)出的第二波段光透過(guò)第二聚光透鏡群354b后，射向第二二向色鏡356,第二波段光透過(guò)第二二向色鏡356后,經(jīng)聚光透鏡357會(huì)聚射向第一二向色鏡355 ;第一二向色鏡355允許第二波段光透過(guò),第二波段光經(jīng)合光聚光透鏡358后聚焦至光棒359。第三光源34發(fā)出的第三波段光透過(guò)第三聚光透鏡群354c后射向第二二向色鏡356,第二二向色鏡356反射第三波段光,第三波段光透過(guò)聚光透鏡357、第一二向色鏡355及合光聚光透鏡358后聚焦至光棒359。光源裝置的第三實(shí)施例:圖6所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖6，第三實(shí)施例的光源裝置40與第一實(shí)施例的光源裝置20相似，不同之處為，第二光源43與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200對(duì)換了位置，第一二向色鏡455反射第一光源42發(fā)出的激發(fā)光及第二光源43發(fā)出的第二波段光、允許激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光透過(guò)，第二二向色鏡456允許第三光源44發(fā)出的第三波段光透過(guò)、反射第一波段光及第二光源43發(fā)出的第二波段光。
工作時(shí)，第一光源42發(fā)出的激發(fā)光透過(guò)準(zhǔn)直透鏡452及望遠(yuǎn)透鏡組件453后射向第一二向色鏡455，第一二向色鏡455反射激發(fā)光，激發(fā)光經(jīng)過(guò)第二聚光透鏡群454b會(huì)聚處理后，到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200。激發(fā)光激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200內(nèi)的熒光粉層203c發(fā)出第一波段光，第一波段光經(jīng)第一反射膜203b反射后,透過(guò)第二聚光透鏡群454b,并透過(guò)第一二向色鏡455后，經(jīng)聚光透鏡457會(huì)聚射向第二二向色鏡456，第二二向色鏡456反射第一波段光，第一波段光射向合光聚光透鏡458后聚焦至光棒459。第二光源43發(fā)出的第二波段光經(jīng)第一聚光透鏡群454a會(huì)聚后，被第一二向色鏡455反射，再透過(guò)聚光透鏡457后，由被第二二向色鏡456反射，最后聚焦至光棒459。第三光源44發(fā)出的第三波段光經(jīng)第三聚光透鏡群454c會(huì)聚后，到達(dá)第二二向色鏡456，第二二向色鏡456允許第三波段光透過(guò)，第三波段光透過(guò)合光聚光透鏡458后聚焦至光棒459。光源裝置的第四實(shí)施例:圖7所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖7，第四實(shí)施例的光源裝置50與第三實(shí)施例的光源裝置40相似，不同之處為，合光聚光透鏡558及光棒559的設(shè)置位置不同，且第一二向色鏡555反射第一光源52發(fā)出的激發(fā)光及第二光源53發(fā)出的第二波段光、允許激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光透過(guò)，第二二向色鏡556反射第三光源54發(fā)出的第三波段光、允許第一波段光及第二光源53發(fā)出的第二波段光透過(guò)。工作時(shí)，第一光源52發(fā)出的激發(fā)光透過(guò)準(zhǔn)直透鏡552及望遠(yuǎn)透鏡組件553后射向第一二向色鏡555，第一二向色鏡555反射激發(fā)光，激發(fā)光經(jīng)過(guò)第二聚光透鏡群554b會(huì)聚處理后，到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200。激發(fā)光激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200內(nèi)的熒光粉層203c發(fā)出第一波段光，第一波段光經(jīng)第一反射膜203b反射后,透過(guò)第二聚光透鏡群554b,并透過(guò)第一二向色鏡555后，經(jīng)聚光透鏡557會(huì)聚射向第二二向色鏡556，第一波段光透過(guò)第二二向色鏡556及合光聚光透鏡558后聚焦至光棒559。第二光源53發(fā)出的第二波段光經(jīng)第一聚光透鏡群554a會(huì)聚后，被第一二向色鏡555反射，再透過(guò)聚光透鏡557及第二二向色鏡556，最后聚焦至光棒559。第三光源54發(fā)出的第三波段光經(jīng)第三聚光透鏡群554c會(huì)聚后，到達(dá)第二二向色鏡556,第三波段光經(jīng)第二二向色鏡556反射后,透過(guò)合光聚光透鏡558后聚焦至光棒559。光源裝置的第五實(shí)施例:圖8所示為本發(fā)明第五實(shí)施例的的光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見圖8，第四實(shí)施例的光源裝置60與第三實(shí)施例的光源裝置50相似，不同之處為，光源裝置60中的復(fù)眼透鏡658替代了光源裝置50中的合光聚光透鏡558及光棒559。復(fù)眼透鏡658由一系列小透鏡組合形成，復(fù)眼透鏡658具有合光聚光透鏡558與光棒559的組合功能，可會(huì)聚及收集入射光。光源裝置60的工作原理與光源裝置50相同，在此不再贅述。在第一實(shí)施例至第五實(shí)施例中，第一光源22、32、42、52、62可為藍(lán)色半導(dǎo)體激光器(Laser Diode, LD),其可發(fā)出藍(lán)色激發(fā)光；由藍(lán)色激發(fā)光激發(fā)產(chǎn)生的第一波段光為綠色波段熒光，從而解決綠光光源成本高的問(wèn)題；第二光源23、33、43、53、63和第三光源24、34、44、54、64的其中之一可為藍(lán)色發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)，可發(fā)出藍(lán)色波段光，第二光源23、33、43、53、63和第三光源24、34、44、54、64中的另一個(gè)可為紅色發(fā)光二極管，可發(fā)出紅色波段光，但不以此為限，例如，在其他實(shí)施例中，第一光源22還可為紫外線半導(dǎo)體激光器。由以上可知，聚光光學(xué)系統(tǒng)的第一聚光透鏡群254a、354a、454a、554a、654a、第二聚光透鏡群 254b、354b、454b、554b、654b 及第三聚光透鏡群 254c、354c、454c、554c、654c 可分別配置于第二光源23、33、43、53、63、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200及第三光源24、34、44、54、64的出光側(cè)。在上述光源裝置的第一實(shí)施例至第五實(shí)施例中，以光源裝置20、30、40、50、60包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200為例，但不以此為限，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器200也可替代為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器300。另外，本發(fā)明的光源裝置不以上述光源裝置的第一實(shí)施例至第五實(shí)施例為限，可在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)自由地加以變更和改進(jìn)。例如，使用復(fù)眼透鏡取代合光聚光透鏡及光棒后，仍可在第一聚光透鏡群、第二聚光透鏡群及第三聚光透鏡群其中任意一個(gè)的入光側(cè)放置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，同時(shí)通過(guò)改變第一光源、第二光源及第三光源的位置、兩個(gè)二向色鏡的位置及參數(shù)，以改變光束的偏轉(zhuǎn)角度及合光位置，同樣可實(shí)現(xiàn)將所需光束入射至復(fù)眼透鏡中。本發(fā)明還提出一種投影機(jī)，所述投影機(jī)可包括上述的任意一種的光源裝置20、30、40、50、60，以下將對(duì)所述投影機(jī)的工作原理作簡(jiǎn)單說(shuō)明。所述投影機(jī)還可包括顯示元件、光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)和投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)將來(lái)自光源裝置20、30、40、50、60的光棒259、359、459、559及復(fù)眼透鏡658的光引導(dǎo)至顯示元件，投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)將從顯示元件射出的圖像投影至屏幕上。光源裝置20、30、40、50,60 中第一光源 22、32、42、52、62、第二光源 23、33、43、53、63 及第三光源 24、34、44、54、64的點(diǎn)亮?xí)r間可由一光源控制單元控制，光源裝置20、30、40、50、60可按照需求射出紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的光，紅色、綠色、藍(lán)色的波段光經(jīng)聚光光學(xué)系統(tǒng)依次或同時(shí)入射至光棒259、359、459、559及復(fù)眼透鏡658中，光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)將光棒259、359、459、559及復(fù)眼透鏡658的光引導(dǎo)至顯示元件，投影機(jī)的顯示元件通過(guò)顯示各色光，能夠在屏幕上生成彩色圖像。綜上所述，本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)至少具有以下優(yōu)點(diǎn):1.在本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)中，由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)有熒光粉層，熒光粉層可將激發(fā)光轉(zhuǎn)換為所需波段的光束，并由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的反射區(qū)域及第一反射膜將所需波段的光束進(jìn)行反射，所需的波段的光束以相反于激發(fā)光的入射方向從透射區(qū)域射出，而不需采用旋轉(zhuǎn)的熒光輪，避免因熒光輪的前后移動(dòng)造成投影畫面的不均勻性，同時(shí)可提升投影機(jī)使用的安全性能。2.在本發(fā)明的光源裝置及投影機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，第一波段光、第二波段光及第三波段光可采用分時(shí)發(fā)射模式，也可采用同時(shí)發(fā)射模式，有利于提升投影畫面的顯示品質(zhì)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器,其特征在于,包括: 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體，開設(shè)有容置槽，所述容置槽的內(nèi)表面設(shè)有第一反射膜，所述容置槽內(nèi)還設(shè)有熒光粉層，所述熒光粉層用于接收激發(fā)光而形成第一波段光； 蓋體，設(shè)于所述容置槽的開口端，所述蓋體具有反射區(qū)域及透射區(qū)域，所述激發(fā)光可透過(guò)所述透射區(qū)域而作用于所述熒光粉層，所述反射區(qū)域及所述第一反射膜反射所述第一波段光及所述激發(fā)光。
2.按權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器還包括散熱片，所述散熱片配置于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體上，并位于與所述蓋體的相對(duì)側(cè)，其包括散熱片本體及形成于散熱片本體上的多個(gè)鰭片。
3.按權(quán)利要求1或2所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述反射區(qū)域位于所述蓋體的外表面，所述蓋體由透光材料制成。
4.按權(quán)利要求1或2所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述反射區(qū)域位于所述蓋體的內(nèi)表面，所述透射區(qū)域填充有透光材料。
5.一種光源裝置，其包括第一光源、第二光源及聚光光學(xué)系統(tǒng)，所述第一光源發(fā)出激發(fā)光，所述第二光源發(fā)出第二波段光，其特征在于，所述光源裝置還包括第三光源及權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，所述第三光源發(fā)出第三波段光； 其中，所述激發(fā)光射入所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為第一波段光，所述第一波段光以相反于所述激發(fā)光入射方向出射，所述聚光光學(xué)系統(tǒng)將所述第一波段光、所述第二波段光及所述第三波段光聚光至同一光路上。
6.按權(quán)利要求5所述的光源裝置，其特征在于:所述第一光源為藍(lán)色半導(dǎo)體激光器，所述第二光源和第三光源的其中之一為藍(lán)色發(fā)光二極管，第二光源和第三光源中的另一個(gè)為紅色發(fā)光二極管。
7.按權(quán)利要求5所述的光源裝置，其特征在于:所述聚光光學(xué)系統(tǒng)包括第一二向色鏡及第二二向色鏡，所述第一二向色鏡及所述第二二向色鏡用于透過(guò)或反射所述激發(fā)光、所述第一波段光、所述第二波段光及所述第三波段光。
8.按權(quán)利要求7所述的光源裝置，其特征在于:所述聚光光學(xué)系統(tǒng)還包括望遠(yuǎn)透鏡組件，所述望遠(yuǎn)透鏡組件配置于所述第一光源發(fā)出的激發(fā)光的光路上，用于將所述激發(fā)光的口徑進(jìn)行壓縮。
9.按權(quán)利要求8所述的光源裝置，其特征在于:所述聚光光學(xué)系統(tǒng)還包括第一聚光透鏡群、第二聚光透鏡群及第三聚光透鏡群，所述第一聚光透鏡群、所述第二聚光透鏡群及所述第三聚光透鏡群分別配置于所述第二光源、所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器及所述第三光源的出光側(cè)。
10.一種投影機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求5至9中任意一項(xiàng)所述的光源裝置。
全文摘要
一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體及蓋體，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換主體開設(shè)有容置槽，所述容置槽的內(nèi)表面設(shè)有第一反射膜，所述容置槽內(nèi)還設(shè)有熒光粉層，所述熒光粉層用于接收激發(fā)光而形成第一波段光。所述蓋體設(shè)于所述容置槽的開口端，所述蓋體具有反射區(qū)域及透射區(qū)域，所述激發(fā)光可透過(guò)所述透射區(qū)域而作用于所述熒光粉層，所述反射區(qū)域及所述第一反射膜反射所述第一波段光及所述激發(fā)光。本發(fā)明還提供一種光源裝置及投影機(jī)，本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光源裝置及投影機(jī)，有利于提升投影機(jī)顯示畫面的均勻性，同時(shí)可提升投影機(jī)使用的安全性能。
文檔編號(hào)F21S2/00GK103090320SQ201310026150
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者李巍 申請(qǐng)人:海信集團(tuán)有限公司