本发明专利技术公开了一种发光装置及其投影系统与舞台灯系统，该发光装置包括：激发光源，用于产生激发光；波长转换装置，包括将激发光至少部分转换为受激光的波长转换层；分光装置，包括至少两个区段，将波长转换装置的出射光至少出射两种颜色光；第一驱动装置，用于驱动波长转换装置，使得激发光入射在波长转换层上的光斑沿预定轨迹作用于波长转换层；第二驱动装置，用于驱动分光装置，使得分光装置的不同区段周期性地位于波长转换装置的出射光的光路上，且波长转换装置的运动速度为所述分光装置的运动速度的n倍，n≥1.1或者n＝1/m且m满足：其中m＞1，L为满足1≤L≤4的整数。本发明专利技术实施例中发光装置能够使得分光装置出射光的亮度或颜色变化不被人眼所感知。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及照明及显示
，特别是涉及一种发光装置及其投影系统与舞台灯系统。
技术介绍
UHP (Ultra High Power,超高功率)光源是飞利浦照明在20世纪90年代初开发出的一种高性能光源，UHP光源的推出为投影光源带来了革命性的突破。UHP光源现广泛应用于前投影机、背投电视、电视墙等各个领域。但是UHP光源受其发光机制的限制，其亮度不能够做到很高，因此不能满足一些 对亮度要求很高的场合，例如商用投影机，舞台灯系统等，另外UHP光源还具有价格高，含有高污染的汞，不能实现瞬间启动与关闭等缺点，所以随着对投影光源等光源系统的要求越来越高，人们越来越需要一种新的高性能光源来替代UHP光源。利用激发光来激发荧光粉产生的高亮度光源是目前一种比较有潜力替代UHP光源的技术。如图Ia所示的结构为其中一种常见的此类光源结构，包括激发光源180，荧光色轮130，第一驱动装置120，分光色轮150，第二驱动装置170。图Ib为荧光色轮130的正视图，设置有荧光粉层131，例如由黄色荧光粉构成。图Ic为分光色轮150的正视图，包括红光滤光区、黄色滤光区以及蓝色滤光区3个区段。如图Ia所示，在激发光源180产生的激发光110入射到荧光色轮130产生受激光后，该受激光或者受激光与激发光的混合光140入射到分光色轮150，经分光后产生一组序列光160。在实际应用中，激发光110多为蓝色激发光，其激发黄色荧光粉后产生的黄色光与未激发的蓝色光混合成白光出射，经分光色轮过滤产生红绿蓝三者颜色的序列光，可以作为投影光源或者舞台灯光源等应用。现有的光源系统中，为了便于控制、简化装置，荧光色轮和分光色轮基本上都是将第一驱动装置和第二驱动装置设置为同步转动。但是由于驱动控制本身存在偏差，同时驱动装置的转动角速度并不能保持绝对的稳定，因此第一驱动装置的转动周期和第二驱动装置之间的转动周期并不能完全同步，而是往往存在着浮动的微小差异。而另一方面，目前的荧光粉层的成型技术还不完善，成型后的荧光粉层往往会出现厚度不均匀、浓度不均匀或者表面有凸凹等问题，使得荧光粉层的不同位置的受激发光的强度有所不同。因此，在荧光色轮的转动周期和分光色轮转动周期存在微小差异的情况下，荧光粉色轮的转动和分光色轮的转动会产生一个拍频现象，并且该拍频现象的频率很低，使得分光装置的出射光的亮度变化频率相对较低，从而人眼很容易察觉到出射光的闪烁现象。例如当第一驱动装置的转动周期和第二驱动装置之间的转动周期严格同步时，对于分光色轮上的特定的段，在荧光色轮上有与该段角度相同的一段与之相对应，而且这种对应关系是恒定不变的。当第一驱动装置的转动周期和第二驱动装置之间的转动周期存在微小偏差，例如相差I %时，则对于分光色轮上的特定的段，其在荧光色轮上对应的段的位置不是固定的，而是分光色轮每转动一周则该在荧光色轮上对应的段在圆周方向上会多移动360度X 1%= 3. 6度。由于荧光粉层不同位置的发光亮度有所差别，因此在分光色轮转动一周前后，该分光色轮上特定的段发出的光的亮度也会变化。这种变化的频率在最慢的情况下大约为第一驱动装置的转动频率和第二驱动装置之间的转动频率的差乘以两者的转动频率，例如在投影显示中最常用的分光色轮转动频率为120Hz，因此在本例子中该分光色轮上特定的段的亮度变化的频率为I. 2Hz。这大大低于人眼的响应频率，因此会形成闪烁现象。当然，如果荧光色轮上的不均匀性存在一定规律，例如沿着圆周方向也呈现多个大致周期性的变化，例如3个大致周期性的变化，此时亮度闪烁的频率为I. 2Hz X 3 = 3. 6Hz，依然大大低于人眼的响应频率。可以理解，对于分光色轮上不同的颜色段，上述的亮度闪烁都是存在的，且其闪烁情况并不相同，这在人眼看来会发生颜色的闪烁。人眼对于颜色变化比亮度变化要敏感得多，长期观看这样的闪烁会对人眼造成伤害。因此，需要一种发光装置，能够使得分光装置出射光的亮度和颜色闪烁不被人眼所感知。
技术实现思路
本专利技术解决的主要技术问题是提供能够使得分光装置出射光的亮度和颜色闪烁不被人眼所感知的发光装置及其投影系统与舞台灯系统。本专利技术提供一种发光装置，包括激发光源，用于产生激发光；波长转换装置，包括波长转换层，该波长转换层用于接收激发光并将该激发光至少部分转换为受激光；分光装置，包括至少两个区段，用于将波长转换装置的出射光出射为至少两种不同颜色光； 第一驱动装置，用于驱动波长转换装置，使得波长转换装置周期性运动；第二驱动装置，用于驱动分光装置，使得分光装置的不同区段周期性地位于波长转换装置的出射光的光路上，且波长转换装置在第一驱动装置驱动下的运动速度为分光装置在第二驱动装置驱动下的运动速度的η倍，η彡I. I或者n = 1/m且m满足m ~ ，其中m > I，L为满足I彡L彡4的整数。本专利技术实施例还提供一种投影系统和舞台灯系统，包括上述发光装置。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果本专利技术实施例中的发光装置中，波长转换装置和分光装置分别在第一驱动装置和第二驱动装置驱动下运动，当波长转换装置的运动速度与分光装置的运动速度的比值变大，对于分光装置上特定的分光段，其对应的波长转换装置上的波长转换段会变大，从而该波长转换段内的不均匀会被平均化，从而由该波长转换段的位置变化造成的亮度变化的幅度会缩小，经实验验证当波长转换装置的运动速度为分光装置的运动速度I. 9倍以上时，分光装置出射光的闪烁现象得到明显改善。当波长转换装置的运动速度为分光装置的运动速度I. 1-1. 9倍时，波长转换装置的运动和分光装置的运动产生的拍频现象的频率为分光装置运动频率的O. I倍至O. 5倍，再加上波长转换装置本身的不均匀性存在一定的规律，所以分光装置的出射光的闪烁现象也会有较大改善。当波长转换装置的运动速度为分光装置的运动速度的η倍，n = 1/m且m满足r π L+l、 、 LTr其中m > 1，L为满足I < L < 4的整数时，此条件下的拍频的频率满足为分光装置运动频率的O. I倍至O. 5倍，依然能够改善分光装置出射光的闪烁现象。相对于现有技术，本专利技术实例中的发光装置具有能够使得分光色轮的出射光的亮度和颜色变化不易被人眼所感知的优点。附图说明图Ia是现有技术的一种发光装置的结构示意图；图Ib是图Ia中的发光装置的荧光色轮的正视图； 图Ic是图Ia中的发光装置的分光色轮的正视图；图2a是本专利技术实施例中发光装置的一个实施例的结构示意图；图2b是图2a中的发光装置的波长转换装置的正视图；图2c是图2a中的发光装置的分光装置的正视图。图3是黄色荧光粉、绿光荧光粉、红色荧光粉与蓝光LED的归一化光谱。图4a是本专利技术实施例中发光装置的另一个实施例的结构示意图；图4b是图4a中的发光装置的波长转换装置的正视图；图4c是图4a中的发光装置的分光装置的正视图。图5为图4a中的发光装置中出射光序列周期对应分光装置出射的光序列周期的示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施方式对专利技术实施例进行详细说明。实施例一图2a所示的发光装置的结构图为本专利技术的第一个实施例。发光装置200包括激发光源280，波长转换装置230、第一驱动装置220、分光装置250、第二驱动装置270。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发光装置，其特征在于包括 激发光源，用于产生激发光； 波长转换装置，包括波长转换层，该波长转换层用于接收所述激发光并将该激发光至少部分转换为受激光； 分光装置，包括至少两个区段，分别用于将所述波长转换装置的出射光出射为至少两种不同颜色光； 第一驱动装置，用于驱动所述波长转换装置，使得所述激发光入射在所述波长转换层上的光斑沿预定轨迹作用于所述波长转换层； 第二驱动装置，用于驱动所述分光装置，使得所述分光装置的不同区段周期性地位于所述波长转换装置的出射光的光路上， 且所述波长转换装置在所述第一驱动装置驱动下的运动速度为所述分光装置在所述第二驱动装置驱动下的运动速度的η倍，η≥I. I或者n = 1/m且m满足 Υ 2 m~~^ ’其中m > I, L为满足I≤L≤4的整数。2.根据权利要求I所述的发光装置，其特征在于所述波长转换装置的运动速度为所述分光装置的运动速度的I. 9倍以上。3.根据权利要求2所述的发光装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，候海雄，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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