CN106371278A - 双向激发色轮及其光源*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双向激发色轮，包括：大小相同的两个工作面，即正面和反面；其中正面包括：具有透光区和荧光区的内圈和具有透光区的外圈；其中反面包括：具有透光区的内圈和具有透光区和荧光区的外圈，反面内圈的透光区的角度等于反面外圈的透光区与荧光区角度之和，且反面外圈的透光区与反面外圈的荧光区连续分布，反面外圈的透光区和荧光区过圆心的角度延长线均落在反面内圈的透光区之内，正面内圈的透光区与反面内圈的透光区为同一个透光区域，正面外圈的透光区与反面外圈的透光区为同一个透光区域。同时提供了一种采用该双向激发色轮的激光光源***。通过采用此种双向激发色轮来实现采用双色轮双驱动的光源才能输出的三基色效果，进而简化结构。

Description

双向激发色轮及其光源***
技术领域
本发明涉及一种色轮，特别是一种双向激发色轮及其光源***。
背景技术
投影机的光源普遍为可产生红光、绿光和蓝光三原色的***，然而固态发光元件的发光效率一般而言为蓝色固态发光元件发光效率最佳，因此目前大多光源采用蓝色固态发光元件配合荧光剂色轮来激发各种颜色的光，来代替红光固态发光元件或绿色固态发光元件直接发出红光和绿光的方法，以提升光源***的发光效率，然而为了提高光源的饱和度普遍采用相应的滤光片进行滤光。
现有的光源***中所使用的色轮，为能得到高效的红光，大多数采用双色轮结构，即两个驱动装置分别驱动荧光轮和滤光轮，结构复杂，成本高。然而使用单色轮完成，并不能达到高效率的三基色输出，为此我们设计了本方案。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种双向激发色轮及其光源***，来实现不采用双色轮双驱动的情况下获得高效率的光源三基色。
为解决上述问题，本发明所提供的技术方案为：一种双向激发色轮，包括：
大小相同的两个工作面，即第一工作面和第二工作面；
所述第一工作面包括：第一工作环和第二工作环，且为同心圆环；
所述第二工作面包括：第三工作环和第四工作环，且为同心圆环；
所述第一工作环包括第一透光区和绿色荧光区，所述第二工作环包括第二透光区，所述第三工作环包括第三透光区，所述第四工作环包括第四透光区和第一荧光区；
所述第三透光区的角度等于所述第四透光区与所述第一荧光区角度之和，且所述第四透光区与所述第一荧光区连续分布，所述第四透光区和所述第一荧光区所在圆环的过圆心的角度延长线均落在所述第三透光区之内，所述第一透光区与所述第三透光区为同一个透光区域，所述第二透光区与所述第四透光区为同一个透光区域。
优选地，所述第一工作面的所述第一工作环位于所述第二工作环内侧，所述第二工作面的所述第三工作环位于所述第四工作环内侧。
优选地，所述第一工作面的所述第一工作环位于所述第二工作环外侧，所述第二工作面的所述第三工作环位于所述第四工作环的外侧。
优选地，所述第一荧光区为红色荧光区。
优选地，所述第一荧光区为黄色荧光区。
另外，本发明所提供的另一种技术方案为：一种激光光源***，包括：产生蓝色激光的光源激发单元、反射镜组、色片组和权利要求1所述的双向激发色轮；
所述反射镜组包括：反射所有色光的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；
所述色片组包括：使来自光源激发单元的蓝光透射并反射来自双向激发色轮的绿光的第一色片、反射从光源激发单元的透过第一色片和双向激发色轮并经第一反射镜和第二反射镜反射而透过双向激发色轮的蓝光并透射由第一色片反射的绿光的第二色片、第三色片和反射红光透射蓝光和绿光的第四色片；
第一反射镜、第二反射镜、第二色片和第一色片分布呈矩形，双向激发色轮设置于第一反射镜和第二反射镜所在的边与第一色片和第二色片所在的边之间，第三色片在第二反射镜和第二色片所在边上，第三色片位于第二反射镜与双向激发轮之间，用于使从第二反射镜反射的蓝光透射并反射从双向激发色轮反射而来的光，从第三色片反射的光再经第三反射镜反射至第四色片而反射，第四色片还透射来自第二色片的光。
优选地，所述第三色片为反射红光透射蓝光的色片。
优选地，所述第三色片为反射黄光透射蓝光的色片。
优选地，在第三反射镜与第三中继透镜之间设置红色滤光片。
优选地，还包括准直透镜和中继透镜组；
所述中继透镜组包括：位于第一色片与双向激发轮之间的第一中继透镜，位于第三色片与双向激发轮之间的第二中继透镜和位于第三反射镜与第四色片之间的第三中继透镜；
准直透镜设置于双向激发色轮与第二色片之间。
本发明的有益效果：通过采用此种双向激发色轮来实现采用双色轮双驱动的光源才能输出的三基色效果，进而简化结构。
附图说明
图1为本发明实施例1的双向激发色轮的第一工作面正视图；
图2为本发明实施例1的双向激发色轮的第二工作面正视图；
图3为本发明实施例2的双向激发色轮的第一工作面正视图；
图4为本发明实施例2的双向激发色轮的第二工作面正视图；
图5为本发明实施例3的激光光源***结构示意图；
图6为本发明实施例4的激光光源***结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本实施例的双向激发色轮的第一工作面正视图，第一工作面200A包括具有第一透光区210和绿色荧光区220的第一工作环1和具有第二透光区230的第二工作环2，并且第一工作环1位于第二工作环2内侧，且为同心圆环。
如图2所示，为本实施例的双向激发色轮的第二工作面正视图，第二工作面200B与第一工作面200A大小相同，包括具有第三透光240的第三工作环3和具有第四透光区250和第一荧光区260的第四工作环4，并且第三工作环3位于第四工作环4内侧，且为同心圆环。
其中第一透光区210和第三透光区240为同一个透光区域，第二透光区230和第四透光区250为同一个透光区域，且第三透光区240角度等于第四透光区250与第一荧光区260角度之和，同时，第四透光区250与第一荧光区260为连续分布，第四透光区250和第一荧光区260所在圆环的过圆心的角度延长线均落在第三透光区240之内。
其中第一荧光区260可以涂黄色荧光粉或红色荧光粉。
实施例2
如图3所示，为本实施例的双向激发色轮的第一工作面正视图，其中与实施例1的第一工作面200A不同之处在于，本实施例的第一工作面600A，第一工作环1位于第二工作环2外侧。
如图4所示，为本实施例的双向激发色轮的第二工作面正视图，其中与实施例1的第二工作面200B不同之处在于，本实施例的第二工作面600B，第三工作环3位于第四工作环4外侧。
实施例3
如图5所示，为本实施例的激光光源***结构示意图，一种激光光源***包括：产生蓝色激光的光源激发单元100、反射镜组、色片组、中继透镜组、双向激发色轮200和准直透镜403，其中：
反射镜组可以反射所有色光包括：第一反射镜307、第二反射镜306和第三反射镜304；
色片组包括：反射绿光透射蓝光的第一色片301、反射蓝光透射绿光的第二色片302、反射红光透射蓝光的第三色片305和反射红光透射蓝光和绿光的第四色片303；
中继透镜组包括：第一中继透镜400、第二中继透镜401和第三中继透镜402；
第一反射镜307、第二反射镜306、第二色片302和第一色片301分布呈矩形，双向激发色轮200设置于第一反射镜307和第二反射镜306所在的边与第一色片301和第二色片302所在的边之间，准直透镜403设置于双向激发色轮200与第二色片302，第一中继透镜400设置于双向激发色轮200与第一色片301之间，第二中继透镜401设置于双向激发色轮200与第三色片305之间，第三反射镜304设置于第三色片305反射光路的前方，第四色片303设置于第二色片302透射光路的前方，第三中继透镜402设置于第三反射镜304和第四色片303之间。
其中光源激发单元100设置于第一色片301透射光路的后方。
本实施例要求双向激发色轮的第二工作面的第四工作环4中的第一荧光区260为涂有红色荧光粉的荧光区：
光源激发单元100发出蓝色激光，透射第一色片301和第一中继透镜400到达双向激发色轮200第一工作面的第一工作环1，当蓝光接触到第一工作环1的绿色荧光区220时产生绿光并反射至第一色片301，经第一色片301再次反射至第二色片302并透射第二色片302和第四色片303，输出激光光源***；当蓝光接触到第一工作环1的第一透光区210时，透射出的蓝光经第一反射镜307和第二反射镜306反射到达第三色片305并透射第三色片305和第二中继透镜401到达双向激发色轮200第二工作面的第四工作环4，当蓝光接触到第四工作环4的第一荧光区260即此时荧光区涂有红色荧光粉，产生红光，经第三色片305(即此时的第三色片为反射红光透射蓝光)和第三反射镜304反射，再经第三中继透镜402透射，到达第四色片303，经第四色片303反射出光源***；当蓝光接触第四工作环4的第四透光区250时，透射出的蓝光经准直透镜403到达第二色片302，经第二色片302反射至第四色片303，经第四色片303透射出光源***。从而实现光源***绿光、红光和蓝光的依次输出。
实施例4
如图6为本实施例的激光光源***结构示意图，与实施例3的结构不同之处在于：第三色片315为反射黄光透射蓝光，在第三反射镜314与第三中继透镜412之间设置有红色滤光片500，用于滤出红光。
本实施例要求双向激发色轮的第二工作面的第四工作环4中的第一荧光区260为涂有黄色荧光粉的荧光区：
与实施例3中光路的不同之处在于：红光的产生方式。
当蓝光接触到双向激发色轮第二工作面的第四工作环4的第一荧光区260即此时荧光区涂有黄色荧光粉，产生黄光，经第三色片315(即此时的第三色片为反射黄光透射蓝光)和第三反射镜314反射，到达红色滤光片500，滤出红光，再经第三中继透镜412透射，到达第四色片313，经第四色片313反射出光源***。
综上所述的所有透光区，可以为通孔也可为涂有增透膜的透明玻璃，且本发明可根据实际工作情况调整光源激发单元的位置，并通过增加或减少反射镜来实现光线的传输。

Claims (10)

1.一种双向激发色轮，包括：
大小相同的两个工作面，即第一工作面和第二工作面；
所述第一工作面包括：第一工作环和第二工作环，且为同心圆环；
所述第二工作面包括：第三工作环和第四工作环，且为同心圆环；
所述第一工作环包括第一透光区和绿色荧光区，所述第二工作环包括第二透光区，所述第三工作环包括第三透光区，所述第四工作环包括第四透光区和第一荧光区；
所述第三透光区的角度等于所述第四透光区与所述第一荧光区角度之和，且所述第四透光区与所述第一荧光区连续分布，所述第四透光区和所述第一荧光区所在圆环的过圆心的角度延长线均落在所述第三透光区之内，所述第一透光区与所述第三透光区为同一个透光区域，所述第二透光区与所述第四透光区为同一个透光区域。
2.根据权利要求1所述的双向激发色轮，其特征在于，所述第一工作面的所述第一工作环位于所述第二工作环内侧，所述第二工作面的所述第三工作环位于所述第四工作环内侧。
3.根据权利要求1所述的双向激发色轮，其特征在于，所述第一工作面的所述第一工作环位于所述第二工作环外侧，所述第二工作面的所述第三工作环位于所述第四工作环的外侧。
4.根据权利要求1－3的任一项所述的双向激发色轮，其特征在于，所述第一荧光区为红色荧光区。
5.根据权利要求1－3的任一项所述的双向激发色轮，其特征在于，所述第一荧光区为黄色荧光区。
6.一种激光光源***，包括：产生蓝色激光的光源激发单元、反射镜组、色片组和权利要求1所述的双向激发色轮；
所述反射镜组包括：反射所有色光的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；
所述色片组包括：使来自光源激发单元的蓝光透射并反射来自双向激发色轮的绿光的第一色片、反射从光源激发单元的透过第一色片和双向激发色轮并经第一反射镜和第二反射镜反射而透过双向激发色轮的蓝光并透射由第一色片反射的绿光的第二色片、第三色片和反射红光透射蓝光和绿光的第四色片；
第一反射镜、第二反射镜、第二色片和第一色片分布呈矩形，双向激发色轮设置于第一反射镜和第二反射镜所在的边与第一色片和第二色片所在的边之间，第三色片在第二反射镜和第二色片所在边上，第三色片位于第二反射镜与双向激发轮之间，用于使从第二反射镜反射的蓝光透射并反射从双向激发色轮反射而来的光，从第三色片反射的光再经第三反射镜反射至第四色片而反射，第四色片还透射来自第二色片的光。
7.根据权利要求6所述的激光光源***，其特征在于，所述第三色片为反射红光透射蓝光的色片。
8.根据权利要求6所述的激光光源***，其特征在于，所述第三色片为反射黄光透射蓝光的色片。
9.根据权利要求8所述的激光光源***，其特征在于，在第三反射镜与第三中继透镜之间设置红色滤光片。
10.根据权利要求6－9中任一项所述的激光光源***，其特征在于，还包括准直透镜和中继透镜组；
所述中继透镜组包括：位于第一色片与双向激发轮之间的第一中继透镜，位于第三色片与双向激发轮之间的第二中继透镜和位于第三反射镜与第四色片之间的第三中继透镜；
准直透镜设置于双向激发色轮与第二色片之间。
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