[发明专利]一种高激发效率的投影机光源系统

说明书

本发明公开一种高激发效率的投影机光源系统，包括光源、分光装置和荧光轮，光源发出的光通过用于对该光源颜色进行部分透射、部分反射的分光装置分成若干条分光光束，所述的若干条分光光束分别照射到荧光轮上的不同部位激发反射式荧光粉区产生反向传输的辐射荧光，辐射荧光混合后输出。本发明所述的高激发效率的投影机光源系统将单个光源发出的光分成若干功率更小的分光光束，并且分光光束照射在荧光轮上的不同部位，避免在荧光轮上形成的光斑的功率过高导致荧光粉温度急剧升高，确保荧光粉工作在适宜的温度，从而保障较高的激发效率，提高激发产生的辐射荧光的光通量，提高整体光效，达到高亮投影需求。

技术领域

本发明涉及投影光源技术领域，尤其涉及一种高激发效率的投影机光源系统。

背景技术

激光投影机相比传统投影机，具有寿命长、色域广和维护方便等优点，光源部分一般采用蓝激光，激发荧光粉后获得绿光、红光和黄光等，目前也有采用蓝色和红色激光器的双激光方案，以及红绿蓝三种激光器的三色方案。激光投影机可以微投行业，如儿童游戏机和故事机，以及随身携带机器，要求体积小，光通量一般<1000流明；用于教育行业和商务行业，替代灯泡机，光通量一般1000～4000流明；进入影院，作为放映机，一般10000～15000流明；用于工程使用，一般光通量4000～20000流明不等。

荧光轮成本低，但可耐受温度有限，一般分为有机荧光轮，可耐受200度；无机荧光轮，可耐受1000度以上；玻璃荧光轮，可耐受1000度以上。温度越高，荧光粉的激发效率越低，大功率激光或者激光长时间照射到荧光轮上会导致荧光轮上荧光粉温度急剧升高，荧光粉激发出的荧光的光通量反而会降低，难以达到高亮投影仪的性能需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种高激发效率的投影机光源系统，解决目前技术中大功率激光或者激光长时间照射到荧光轮上会导致荧光粉温度急剧升高，导致荧光激发效率降低，难以达到高亮投影需求的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种高激发效率的投影机光源系统，包括光源、分光装置和荧光轮，光源发出的光通过用于对该光源颜色进行部分透射、部分反射的分光装置分成若干条分光光束，所述的若干条分光光束分别照射到荧光轮上的不同部位激发反射式荧光粉区产生反向传输的辐射荧光，辐射荧光混合后输出。本发明所述的高激发效率的投影机光源系统将光源通过分光装置分成若干条分光光束，也就是将光源的能量分散到若干条分光光束中，分光光束分别照射到荧光轮上的不同部位形成光斑，由于每条分光光束的功率较低，也就是降低了在荧光轮上所形成的单个光斑的功率，从而有效避免荧光粉温度急剧上升，降低荧光粉的散热压力，保障荧光粉具有较高的激发效率，提高整体光效，提高辐射荧光的光通量，达到高亮投影需求。本发明仅采用一个光源和一个荧光轮，结构简单，部件少，制作成本低，占用体积小，使用稳定性好。

进一步的，所述的光源发出的光通过分光装置均分成若干条功率相同的分光光束，使得照射分光光束照射到荧光轮上的不同部位所形成的光斑的功率相同，从而使得荧光轮上不同部位的荧光粉在激发产生辐射荧光时处于相同的温度，从而保障相同的激发效率，使得每条分光光束所激发产生的同种颜色的辐射荧光的光通量是相同的，便于控制该种颜色的辐射荧光的光通量在总光通量中的占比，确保辐射荧光在合束后能稳定的得到白光。

进一步的，所述的分光装置包括部分透射、部分反射光源颜色的分光片，光源斜射向分光片得到透射分光光束和反射分光光束，透射分光光束和反射分光光束分别照射到荧光轮上的不同部位，或者分光装置采用部分透射、部分反射光源颜色的棱镜，结构简单，使用成本低，占用体积小，分光片上通过镀膜达到对光源颜色进行部分透射、部分反射，从而有效的将光源发出的光分成两条分光光束，光源发出的光的功率分配给透射分光光束和反射分光光束，透射分光光束和反射分光光束的功率小于光源发出的光的功率，从而在透射分光光束和反射分光光束照射荧光轮时能避免荧光粉温度急剧上升，保障荧光粉处于适宜的温度，从而保障较高的激发效率。