[發明專利]用于固體光源投影機的彩色調制盤

有效

• 申請號: 201010566475.9
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102063002A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 金波;艾曼靈;張梅驕;王樂;顧培夫
• 申請（專利權）人: 杭州科汀光學技術有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/14;G02B7/00;F21V9/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

技術領域

本發明涉及一種用于固體光源投影機的彩色調制盤，以產生蘭(B)、綠(G)、紅(R)三基色光。

背景技術

現用數字投影機多采用超高壓(UHP)汞燈作為光源，其功耗為100～300瓦，光效為60流明/瓦，因此能產生的亮度大于6000流明，但由于燈泡的最小弧長為1～1.4mm，因此光能利用率僅20％左右，燈泡的平均壽命約3000小時。顯然，由于燈泡功耗大、壽命短，因此極大地限制了其進入家庭的應用。

發光二極管(LED)和激光二極管(LD)作為新一代節能環保的固體光源正在迅速推廣應用，它們的優點：一是光效高，如LED最新報道的實驗室測量結果為208流明/瓦，產業應用已達到160流明/瓦左右，且方向性好；二是功耗低，且使用小于24V的低壓電源，十分安全；三是壽命長，使用壽命可達10萬小時以上；四是光源體積小，適宜于在數碼相機、手機中作為內置式袖珍投影機或與手提電腦、手機等配套作為外置式便攜投影機。目前全球主要投影機生產商都在開發用固體光源取代現用的UHP燈，特別是卡西歐、NEC、Sony和三星都已推出投影圖像亮度500～2000流明的固體光源數字投影機。隨著固體光源亮度的進一步提高，LED和LD光源逐漸取代現用的UHP燈已是不爭的事實。另一方面，LED和LD還是發展袖珍投影機和便攜投影機的唯一可選用的光源。

在LED和LD作為光源的數字投影機中，由于單個固體光源還存在著亮度不足的問題，因此蘭、綠、紅三基色固體光源都必須采用多個LED或LD構成三組陣列光源才能滿足一定的亮度要求，這樣就帶來一個固體光源散熱困難和投影機體積增大、成本提高的問題，特別是散熱問題是迄今使用固體光源碰到的一個難以愈越的技術關鍵，因此盡量減少使用固體光源的數量，緩解散熱的困難，減小投影機的體積和成本，不失為一種明智的選擇。本發明提出采用目前技術成熟的發光波長為460～470nm的蘭光固體光源作為數字投影機光源，利用一個彩色調制盤來產生蘭光、綠光、紅光三基色光。當彩色調制盤以一定的速度旋轉時，由于人眼的視覺殘留效應，就可以觀察到一幅無閃爍、運動物體無拖尾的彩色圖像。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于固體光源投影機的彩色調制盤，該彩色調制盤可產生蘭(B)、綠(G)、紅(R)三基色光。

本發明的構思是：由于固體光源LED和LD相對于現用的數字投影機UHP光源具有節能環保、安全、壽命長等優點，但迄今由于單個固體光源還存在著亮度不夠高的問題，因此蘭、綠、紅三組三基色固體光源都必須采用多個LED或LD構成陣列才能滿足一定的亮度要求，這樣就帶來一個固體光源散熱困難和投影機體積增大、成本提高的問題，為此，本發明提出采用目前技術最為成熟的發光波長為460～470nm的蘭光固體光源陣列作為數字投影機的光源，利用一個彩色調制盤來產生蘭光、綠光、紅光三基色光。彩色調制盤分為蘭光區、綠光區、紅光區三部分。在蘭光區，固體光源發出的蘭光直接穿過彩色調制盤后得到所需的蘭光；在綠光區，固體光源發出的蘭光激發鍍在基板上的綠熒光粉層，綠熒光粉層發出的綠光穿過彩色調制盤后得到所需的綠光；在紅光區，固體光源發出的蘭光激發鍍在基板上的紅熒光粉層，紅熒光粉層發出的紅光穿過彩色調制盤后得到所需的紅光。這樣就得到了蘭(B)、綠(G)、紅(R)三基色光。當彩色調制盤旋轉時，就可以觀察到一幅無閃爍、運動物體無拖尾的彩色圖像。

為實現上述目的，本發明所采取的具體技術方案是：在該用于固體光源投影機的彩色調制盤的中心設有固定孔，以便把彩色調制盤固定在馬達的轉軸上，且該盤沿其圓周方向劃分為蘭光區、綠光區和紅光區，所述綠光區自入射面至出射面依次設有透蘭紅光反綠光濾光片、綠熒光粉層、基板和透綠光反蘭紅光濾光片，所述紅光區自入射面至出射面依次設有透蘭綠光反紅光濾光片、紅熒光粉層、基板和透紅光反蘭綠光濾光片，所述蘭光區由基板構成。

進一步地，本發明所述綠熒光粉層的成分為Sr₃SiO₅:0.018Ce³⁺，0.018Li⁺；所述紅熒光粉層的成分為0.35Ba²⁺共摻Sr₃SiO₅:0.018Ce³⁺，0.018Li⁺。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：