專利名稱：光源系統(tǒng)及其應(yīng)用的投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光源系統(tǒng)及其應(yīng)用的投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的投影技術(shù)領(lǐng)域常采用激發(fā)光照射涂有多色段光波長轉(zhuǎn)換材料的運動裝置產(chǎn)生多色光從而進行投影。這種方案可以解決在大功率的激發(fā)光照射下光波長轉(zhuǎn)換材料的散熱問題，使激發(fā)光所照射光波長轉(zhuǎn)換材料的區(qū)域不再是一個固定的點，而是一個圓 環(huán)，擴大了照射面積，從而降低激發(fā)的功率密度，解決了因溫度的升高而使光波長轉(zhuǎn)換材料 的效率降低的問題。雖然該方案在一定程度上可以提高光波長轉(zhuǎn)換材料的散熱能力，但當(dāng)激發(fā)光長時間的照射光波長轉(zhuǎn)換材料時，上述圓環(huán)內(nèi)的光波長轉(zhuǎn)換材料就會容易老化，限制了整個系統(tǒng)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供光源系統(tǒng)及其應(yīng)用的投影系統(tǒng)，旨在提高光源的使用壽命O本發(fā)明提供一種光源系統(tǒng)，包括發(fā)射激發(fā)光的光源和設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換材料的運動裝置，所述激發(fā)光照射在所述光波長轉(zhuǎn)換材料上，當(dāng)運動裝置處于周期運動狀態(tài)時，該激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第一工作軌跡運動，還包括調(diào)整裝置，用于調(diào)整所述光斑位置，使得該調(diào)整后激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第二工作軌跡運動，第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。本發(fā)明還提供一種光源系統(tǒng)，包括發(fā)射激發(fā)光的光源和設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換材料的運動裝置，所述激發(fā)光照射在所述運動裝置的光波長轉(zhuǎn)換材料上，當(dāng)運動裝置相對于所述激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，該激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第一方向運動，還包括調(diào)整裝置，用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時按第二方向持續(xù)往返調(diào)整所述光斑位置，第二方向與第一方向相交，調(diào)整時的光斑位置周期性地在由第一方向與第二方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動，與周期性地按第一方向運動的光斑位置相t匕，在相同時間段內(nèi)所述工作軌跡上任一單位面積的所述光斑位置被所述激發(fā)光照射的時間較短。本發(fā)明還提供一種投影系統(tǒng)，包括上述光源系統(tǒng)。本發(fā)明的一種光源系統(tǒng)中，通過調(diào)整裝置調(diào)整光斑位置，使得該調(diào)整后激發(fā)光照射在運動裝置上的光斑位置周期性地按第二工作軌跡運動，由于第二工作軌跡與調(diào)整前的第一工作軌跡相分離，因此能夠減小第一工作軌跡上光波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。本發(fā)明的另一種光源系統(tǒng)中，由于在相同時間段(例如光斑位置按第三方向運動的一個周期)內(nèi)，與現(xiàn)有技術(shù)中周期性地按第一方向運動的光斑位置相比，由第三方向形成的工作軌跡上任一單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間較短，因此該工作軌跡上任一單位面積的光波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷得到降低，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。


圖I為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種光源系統(tǒng)的第一實施例中光源的光斑在運動裝置上相對移動的不意圖；圖3為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第五實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖7為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第六實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖8為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第七實施例中的一種光斑軌跡示意圖；圖9為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第七實施例中的另一種光斑軌跡示意圖；圖10為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第七實施例中的再一種光斑軌跡示意圖；圖11為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第七實施例中的又一種光斑軌跡示意圖。
圖12為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第十二實施例的工作軌跡示意圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例就本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1，圖I為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，光源系統(tǒng)包括發(fā)射激發(fā)光的光源10和設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換材料層的運動裝置20，該光源10的激發(fā)光照射在光波長轉(zhuǎn)換材料上。當(dāng)上述運動裝置20處于周期運動狀態(tài)時，該激發(fā)光照射在上述運動裝置20上的光斑位置周期性的按第一工作軌跡運動。該系統(tǒng)還包括調(diào)整裝置30，該調(diào)整裝置30用于在運動裝置停止周期運動時調(diào)整上述光斑位置，調(diào)整裝置30在調(diào)整光斑位置后觸發(fā)運動裝置20繼續(xù)周期運動，使得調(diào)整后激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置周期性地按第二工作軌跡運動，第一工作軌跡與第二工作軌跡相分尚?？梢杂晒ぷ魅藛T定期地手動使運動裝置20停止周期運動，運動裝置20與調(diào)整裝置30連接(圖未示)，運動裝置停止周期運動后觸發(fā)調(diào)整裝置30對光斑位置進行調(diào)整。優(yōu)選地，光源系統(tǒng)還可以包括控制裝置40，該控制裝置40分別與調(diào)整裝置30、運動裝置20連接，用于每隔預(yù)定時間控制運動裝置20停止周期運動，并在運動裝置20停止周期運動后觸發(fā)調(diào)整裝置30調(diào)整光斑位置，使得調(diào)整裝置30每隔預(yù)定時間調(diào)整一次光斑位置。預(yù)定時間可以由工作人員根據(jù)波長轉(zhuǎn)化材料的老化規(guī)律進行設(shè)定。在本實施例中，調(diào)整裝置30與光源10連接，調(diào)整裝置30可以用于在運動裝置20停止周期運動時使運動裝置20平移，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移，從而使第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。舉例來說，當(dāng)運動裝置20呈圓盤狀，且第一工作軌跡為與運動裝置同心的環(huán)狀時，調(diào)整裝置30可驅(qū)動光源10平移，使得光斑位置在運動裝置20的徑向上發(fā)生變化，使得第二工作軌跡為與第一工作軌跡相分離的同心環(huán)。優(yōu)選地，當(dāng)運動裝置20呈圓盤狀，光斑位置的工作軌跡呈與運動裝置同心的環(huán)狀時，調(diào)整裝置30調(diào)整光斑位置沿該運動裝置20的徑向方向運動?？梢岳斫獾氖牵部梢圆煌耆貜较蚍较蜻\動，而是只要平移使得光斑位置在與其工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生一位移，使得第二工作軌跡與第一工作軌跡相分離即可實現(xiàn)本發(fā)明的有益效果。在本實施例中，還可包括滑軌(圖中未示)，上述光源10可設(shè)置于滑軌之上，用于限位光源10的運動，提高光源10平移的穩(wěn)定性，避免了光源10在高速平移的過程中出現(xiàn)的抖動等缺陷。上述滑軌上還可以設(shè)置有用于定位光源的定位件(圖中未示)。調(diào)整裝置30通過調(diào)整光源10以調(diào)整激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置的方式，除了使光源10平移之外，還可以使光源10轉(zhuǎn)動，只要該轉(zhuǎn)動使得光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向產(chǎn)生一位移即可，從而使第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。例如，該轉(zhuǎn)動可以為以光源10的橫向(即圖的水平方向)軸線為轉(zhuǎn)動軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，也可以為以光源10的底面上的側(cè)邊為轉(zhuǎn)動軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，也可以為其它能夠使光 斑位置至少在運動裝置20的徑向上發(fā)生變化的轉(zhuǎn)動方式，此處不作一一列舉。本實施例中是以圓盤式的運動裝置為例說明上述光源的轉(zhuǎn)動與平移，以下對其它形式的運動裝置的情況進行說明。若運動裝置20為線性移動盤，當(dāng)運動裝置20處于周期運動狀態(tài)時，該移動盤相對光源10往返平移，使得光源10照射在運動裝置20上的光斑位置的第一工作軌跡為直線。調(diào)整裝置30可以與光源10連接，調(diào)整裝置30在運動裝置20停止周期運動時使光源10平移或轉(zhuǎn)動，使得光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移。例如，可以使光源10沿垂直于第一工作軌跡(上述直線)的方向上平移，使第二工作軌跡為平行于第一工作軌跡的直線。同理，當(dāng)運動裝置20為圓柱形的轉(zhuǎn)動盤時，運動裝置20相對光源10以圓柱的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，使得光源10照射在運動裝置20上的光斑位置的第一工作軌跡為圓柱側(cè)面上的圓環(huán)；此時調(diào)整裝置同樣可以與光源10連接，并在運動裝置20停止周期運動時，使光源平移或轉(zhuǎn)動，使得光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移，從而使第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。例如，可以使光源10沿垂直于第一工作軌跡的方向，即與圓柱轉(zhuǎn)動軸平行的方向上平移，使得第二工作軌跡為與第一工作軌跡相分離的圓柱側(cè)面上的圓環(huán)。利用上述方案可使光源10的激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置發(fā)生改變，使第二工作軌跡與第一工作軌跡相分離，解決了因光斑位置的工作軌跡固定而使得該運動裝置上該工作軌跡內(nèi)的光波長轉(zhuǎn)換材料較容易老化，最終導(dǎo)致運動裝置20的使用壽命有限的技術(shù)問題。參照圖2,圖2為本發(fā)明一種光源系統(tǒng)的第一實施例中光源10的光斑位置在運動裝置20上相對移動的示意圖。在本實施例中，如圖2a所示，運動裝置20呈圓盤狀，光源在運動裝置20上照射的光斑位置為a，那么當(dāng)運動裝置20在做沿軸向轉(zhuǎn)動的周期運動時，激發(fā)光照射在運動裝置上的光斑位置周期性地按如圖2b所示的圓環(huán)形A的第一工作軌跡運動。按照上述實施例的技術(shù)方案，調(diào)整裝置在運動裝置停止周期運動時調(diào)整光斑位置，如平移或轉(zhuǎn)動光源，如圖2c所示，使得光源在運動裝置20上投射的光斑位置變?yōu)閎，b的半徑小于a，那么當(dāng)運動裝置20沿繼續(xù)周期性地軸向轉(zhuǎn)動時，激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置周期性地按如圖2d所示的圓環(huán)形B的第二工作軌跡運動。如此一來，便可以通過平移或轉(zhuǎn)動光源，來改變光源的激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置。即如圖2所示，當(dāng)調(diào)整光斑位置后，激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置的工作軌跡由半徑較大的圓環(huán)A變成了半徑較小的圓環(huán)B，達到第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離的技術(shù)效果。在改變上述光斑工作軌跡的過程中，可以先使上述運動裝置20停止周期運動，待光斑位置調(diào)整完畢后運動裝置20重新周期運動。也可以在運動裝置20周期運動過程中對光斑位置進行調(diào)整，但是在調(diào)整光斑位置的過程中，上述圓環(huán)形光斑A不可能突變?yōu)閳A環(huán)形光斑B，勢必要經(jīng)過一段由圓環(huán)形光斑A轉(zhuǎn)變?yōu)閳A環(huán)形光斑B的過程軌跡，而這一過程軌跡所產(chǎn)生的受激發(fā)光通常是投影系統(tǒng)所不需要的，此時可以由投影系統(tǒng)中的相關(guān)處理單元控制在對光斑位置進行調(diào)整的時間內(nèi)不讓上述過程軌跡所產(chǎn)生的受激發(fā)光透射到顯示屏上?？傊?，調(diào)整裝置30優(yōu)選是在運動裝置20停止周期運動時調(diào)整光斑位置；但也可以在運動裝置周期運動時調(diào)整光斑位置，此時控制裝置40可以每隔預(yù)定時間直接觸發(fā)調(diào)整裝置30調(diào)整光斑位置，而無需控制運動裝置20停止周期運動。 利用上述方案可使光源10的激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置發(fā)生改變，可以有效地利用上述運動裝置20上所設(shè)置的光波長轉(zhuǎn)換材料，提高了光波長轉(zhuǎn)換材料的利用率，使光源系統(tǒng)的使用壽命成倍的增長。參照圖3，圖3為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，與第一實施例相似，其不同之處在于，上述調(diào)整裝置30與運動裝置20連接，調(diào)整裝置30用于驅(qū)動運動裝置20平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移。以運動裝置20呈圓盤狀為例，在本實施例中，調(diào)整裝置30可用于在運動裝置20停止周期運動時驅(qū)動運動裝置20平移，使得上述光斑位置在運動裝置20的徑向上發(fā)生變化，并觸發(fā)運動裝置繼續(xù)周期運動，以使第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。同于第一實施例，優(yōu)選地，調(diào)整裝置30通過使運動裝置平移以調(diào)整光斑位置沿該運動裝置20的徑向方向運動。即使不完全沿徑向方向運動，而是只要平移使得光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生一位移，使得光源10在運動裝置上掃過的圓周的半徑發(fā)生了變化即可實現(xiàn)本發(fā)明的有益效果。同于第一實施例，調(diào)整裝置30通過調(diào)整運動裝置以調(diào)整激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置的方式，還可以包括使運動裝置20轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動使得光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向產(chǎn)生一位移。該轉(zhuǎn)動可以為以運動裝置20的橫向(即圖的水平方向)軸線為轉(zhuǎn)動軸順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，也可以為其它能夠使光斑位置至少在運動裝置20的徑向上發(fā)生變化的轉(zhuǎn)動方式，以使第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。同于第一實施例，本實施例中，調(diào)整裝置也可以控制運動裝置在周期運動時進行上述平移或轉(zhuǎn)動，而無需控制運動裝置停止周期運動。本實施例的原理和技術(shù)方案與第一實施例基本相同，因此在此不再贅述。參照圖4，圖4為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，與第一實施例相似，其不同之處在于，光源系統(tǒng)還包括棱鏡60,該棱鏡60設(shè)置在光源10至運動裝置20的光路中，并可將上述光源10出射的激發(fā)光折射至運動裝置20。調(diào)整裝置30與該棱鏡60連接，用于在運動裝置停止周期運動時驅(qū)動棱鏡60平移或轉(zhuǎn)動，改變上述激發(fā)光的光路，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移，第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。同樣，運動裝置呈圓盤狀，第一工作軌跡為與該圓盤同心的圓環(huán)時，調(diào)整裝置驅(qū)動棱鏡平移或轉(zhuǎn)動，使光斑位置沿該圓盤的徑向方向運動是優(yōu)選方案。同于第一實施例，調(diào)整裝置30通過調(diào)整棱鏡60以調(diào)整激發(fā)光照射在運動裝置20上的光斑位置的方式，還可以包括使棱鏡60轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動使得光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向產(chǎn)生一位移，以達到第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離的目的。本實施例中，調(diào)整裝置也可以在運動裝置周期運動時控制棱鏡進行上述平移或轉(zhuǎn)動，而無需控制運動裝置停止周期運動。本實施例的原理和技術(shù)方案與第一實施例基本相同，因此在此不再贅述。參照圖5，圖5為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實施例中，與第三實施例相似，其不同之處在于，用反射裝置70替代了第三實施例中的棱鏡，該反射裝置70可將上述光源10的激發(fā)光反射至上述運動裝置20上。上述調(diào)整裝置30與該反射裝置70連接，可用于驅(qū)動該反射裝置70平移或轉(zhuǎn)動，即改變反射點的位置或改變該反射裝置70的反射面與上述激發(fā)光之間的夾角，來改變上述激發(fā)光的光路，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移，從而使得第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。本實施例的原理和技術(shù)方案與第三實施例基本相同，因此在此不再贅述。參照圖6,圖6為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第五實施例的結(jié)構(gòu)框圖。在本實施例中，與第一實施例相似，其不同之處在于，上述光源系統(tǒng)還包括檢測裝置50，該檢測裝置50用于檢測處于周期運動的運動裝置20上設(shè)置的光波長轉(zhuǎn)換材料是否老化。該檢測裝置50檢測上述運動裝置20上設(shè)置的光波長轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光強度，將該發(fā)光強度與預(yù)定值進行比較，當(dāng)發(fā)光強度低于預(yù)定值時，該檢測裝置50向調(diào)整裝置30發(fā)送一個材料老化信號，觸發(fā)調(diào)整裝置30調(diào)整光斑位置，例如將光源10平移預(yù)定距離或轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，從而使得第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。進一步地，檢測裝置檢測到受激發(fā)光的亮度小于預(yù)定值時，可以先控制運動裝置停止周期運動，再觸發(fā)調(diào)整裝置30調(diào)整光斑位置。在本實施例中，上述調(diào)整裝置30還可以與上述第三實施例中的棱鏡60連接，或是與上述第四實施例中的反射裝置70連接，同樣地，當(dāng)檢測裝置50檢測到的發(fā)光強度小于預(yù)定值時，檢測裝置50向調(diào)整裝置30發(fā)送一個材料老化信號，觸發(fā)調(diào)整裝置30平移或轉(zhuǎn)動棱鏡60或反射裝置70，改變上述激發(fā)光的光路，從而使得調(diào)整后的光斑位置與調(diào)整前的光斑位置的工作軌跡相分離。參照圖7，圖7為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第六實施例的結(jié)構(gòu)框圖。在本實施例中，與第五實施例相似，其不同之處在于，所述調(diào)整裝置30與運動裝置20連接，檢測裝置50檢測到光波長轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光強度低于預(yù)定值時，控制運動裝置停止周期運動，并將材料老化信號發(fā)送給調(diào)整裝置后，調(diào)整裝置30將運動裝置20平移預(yù)定距離或轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，從而使得第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。上述第一至第六實施例中，調(diào)整裝置30調(diào)整光斑位置優(yōu)選為在與第一工作軌跡的方向相垂直的方向上移動。上述運動裝置20優(yōu)選為圓盤狀，所述光斑的工作軌跡呈與所述運動裝置20同心的環(huán)狀，上述調(diào)整裝置30調(diào)整上述光斑位置優(yōu)選為沿上述運動裝置20的徑向移動。本發(fā)明還涉及另一種光源系統(tǒng)，參照圖1，本方案所提出的第七實施例與上述第一實施例相似，其不同之處在于，當(dāng)上述運動裝置20相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，激發(fā)光照射在上述運動裝置20上的光斑位置按第一方向運動，上述調(diào)整裝置30用于在運動裝置20處于第一運動狀態(tài)時，按與第一方向相交的第二方向持續(xù)往返調(diào)整光斑位置，調(diào)整后的光斑位置周期性地在由第一方向與第二方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動，并且與周期性地按第一方向運動的光斑位置相比，在相同時間段內(nèi)該工作軌跡上任一單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間較短。在本實施例中，上述控制裝置40控制調(diào)整裝置30，調(diào)整裝置30與光源10連接。調(diào)整裝置30用于在運動裝置20處于第一運動狀態(tài)時使光源持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動來調(diào)整上述光斑位置，使得光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，此處的平移或轉(zhuǎn)動至少使得光斑位置在與第一方向相交的方向上產(chǎn)生一位移，從而使光斑位置周期性地在由第一方向與第二方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動。
第七實施例與第一實施例的區(qū)別之處主要在于第七實施例是在運動裝置相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，調(diào)整裝置周期性地按第二方向持續(xù)往返調(diào)整該光斑位置，使調(diào)整時的光斑位置周期性地在由第一方向與第二方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動，該調(diào)整過程伴隨于運動裝置的整個運動過程中，即有效受激發(fā)光的整個輸出過程中。而第一實施例中，要么是運動裝置停止周期運動后進行調(diào)整光斑位置，將光斑位置調(diào)整到目標(biāo)位置(如圖2c中的b點)之后，停止調(diào)整過程，而運動裝置再繼續(xù)周期運動；要么在運動裝置周期運動時，將光斑位置調(diào)整到目標(biāo)位置(如圖2c中的b點)之后，停止調(diào)整過程。總而言之，第七實施例中，調(diào)整過程是持續(xù)性的，始終伴隨于運動裝置的整個運動過程中的；而第一實施例中，調(diào)整過程是一瞬間的動作，只要調(diào)整到目標(biāo)位置則停止調(diào)整。與現(xiàn)有技術(shù)中周期性地按第一方向運動的光斑位置相比，第七實施例中，由于在相同時間段(例如光斑位置按第三方向運動的一個周期)內(nèi)，由第三方向形成的工作軌跡上任一單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間較短，因此該工作軌跡上任一單位面積的光波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷得到降低，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。為便于理解，下面以一更具體的實施例說明第七實施例的發(fā)明思想。圖8為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第八實施例的工作軌跡示意圖。如圖8所示，在第八實施例中，運動裝置呈圓盤狀，該圓盤以O(shè)點為圓心，運動裝置相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，激發(fā)光照射在該運動裝置上的光斑位置周期性地按第一方向運動，第一方向為圖中虛線所示的圓盤的軸向方向。舉例來說，圓盤相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)的具體實現(xiàn)方式可以為光源靜止且圓盤按第一方向，即圖中虛線所示的圓盤的軸向方向轉(zhuǎn)動；也可以為圓盤靜止且光源射出的光斑按該第一方向轉(zhuǎn)動。在圓盤相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，調(diào)整裝置可以周期性地按第二方向持續(xù)往返調(diào)整光斑位置，第二方向為該圓盤的徑向方向，使調(diào)整時的光斑位置周期性地在該徑向方向與虛線所示的軸向方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動；工作軌跡如圖8中實線所示，具體為一螺旋形。假設(shè)以虛線最下端的B點(即實線與虛線相交的點)為起點，在圓盤相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)，且調(diào)整裝置按第二方向持續(xù)往返調(diào)整光斑位置時，光斑位置由該起點沿逆時針方向依次經(jīng)過C、D、E、D、C、B和A點，最后再次回到該起點，完成一個周期的運動。本實施例中，調(diào)整裝置可以使光源相對圓盤持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置按該圓盤的徑向方向持續(xù)往返平移。光斑位置在圓盤的徑向方向上持續(xù)往返平移的周期與光斑位置沿第一方向轉(zhuǎn)動的周期的比例可以為任意值，優(yōu)選為大于等于2。具體地，在本實施例中，調(diào)整光斑位置以使光斑位置在圓盤的徑向方向上持續(xù)往返平移的周期是光斑位置沿第一方向轉(zhuǎn)動的周期的4倍。本實施例中，實線所示的工作軌跡為左右對稱圖形，其中，從B點到A點的實線中離O點最近的距離大于虛線所示圓形的半徑的1/4。假設(shè)光斑位置按虛線運動的周期為I秒(S)，每Is內(nèi)該虛線上單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間為O. ls，那么，光斑位置按實線運動的周期為4s，由于實線中離O點最近的距離大于虛線所示圓形的半徑的1/4，所以每Is內(nèi)實線上任一單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間大于O. Is,即大于虛線上單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間，因此本實施例的工作軌跡上任一單位面積的光 波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷得到降低，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。參照圖9，圖9為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第九實施例的工作軌跡示意圖。如圖9所示，該實施例與圖8所示實施例的主要區(qū)別之處在于，光斑位置在徑向方向上持續(xù)往返平移的周期是光斑位置沿第一方向轉(zhuǎn)動的周期的2倍，第一方向如虛線所示，光斑位置周期性地按第三方向運動形成的工作軌跡如實線所示，假設(shè)B點為起點，光斑位置沿逆時針方向依次經(jīng)過C、B和A點，最終再次回到起點B點，完成一個周期的運動。本實施例中，實線中離O點最近的距離大于虛線所示圓形的半徑的1/2，以確保在相同時間段內(nèi)，實線上任一單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間大于虛線上單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射的時間，使得本實施例的工作軌跡上任一單位面積的光波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷得到降低，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。圖8與圖9所示實施例中，第二方向為圓盤的徑向方向，可以理解的是，第二方向也可以為圓盤上其它與圓盤的軸向方向相交的方向。可以理解的是，同于第二實施例，在第八、第九實施例中，調(diào)整裝置也可以與運動裝置連接，調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使運動裝置持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移；或者，同于第三、第四實施例，在第八、第九實施例中，光源系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在激發(fā)光從光源到運動裝置的光路中的光學(xué)器件，調(diào)整裝置與該光學(xué)器件連接，調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使光學(xué)器件持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移，該光學(xué)器件包括棱鏡、反射鏡。優(yōu)選地，調(diào)整裝置使光源、運動裝置或光學(xué)器件持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動的周期，即光斑位置在運動裝置的第二方向上持續(xù)往返平移的周期，大于等于光斑位置按第一方向運動的周期的2倍。圖8與圖9所示實施例是以運動裝置為圓盤為例闡述第七實施例的發(fā)明思想；以下以運動裝置為條狀盤為例進行闡述。參照圖10，圖10為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第十實施例的工作軌跡示意圖。如圖10所示，運動裝置(條狀盤)相對激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，激發(fā)光照射在該運動裝置上的光斑位置周期性地按虛線所示的條形方向往返運動，即第一方向為該條形方向。舉例來說，條狀盤相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)的具體實現(xiàn)方式可以為光源靜止且條狀盤按第一方向，即虛線所示的條形方向往返平移；也可以為條狀盤靜止，光源射出的光斑按該第一方向往返平移。在條狀盤相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，調(diào)整裝置可以周期性地按第二方向持續(xù)往返調(diào)整光斑位置，第二方向為條狀盤上垂直于虛線所示條形方向的方向，使調(diào)整時的光斑位置周期性地在虛線所示條形方向與第二方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動；工作軌跡如圖10中實線所示，具體為兩個相連接的菱形。假設(shè)以A點為起點，在條狀盤相對于激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)，且調(diào)整裝置按第二方向持續(xù)往返調(diào)整光斑位置時，光斑位置由該起點依次經(jīng)過B、C、B點，最后再次回到該起點，完 成一個周期的運動。本實施例中，調(diào)整裝置可以使光源相對條狀盤持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置按第二方向，即條狀盤上垂直于虛線所示條形方向的方向持續(xù)往返平移。光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移的周期與光斑位置沿第一方向持續(xù)往返平移的周期的比例可以為任意值。具體地，在本實施例中，調(diào)整光斑位置以使光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移的周期與光斑位置沿第一方向持續(xù)往返平移的周期的1/2倍。現(xiàn)有技術(shù)中光斑位置沿虛線所示條形方向往返平移，假設(shè)該往返平移的周期為I秒S，那么該虛線上任一單位面積的光斑位置在每Is內(nèi)被激發(fā)光照射兩次，而本實施例中的工作軌跡上任一單位面積的光斑位置在每Is內(nèi)被激發(fā)光照射一次，且由于A-B-C的曲線比A-B-C的直線長，所以該工作軌跡上任一單位面積的光斑位置被激發(fā)光照射一次的時間較短，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例中的工作軌跡上任一單位面積的光斑位置在每Is內(nèi)被激發(fā)光照射的時間較短，使得該工作軌跡上任一單位面積的光波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷得到降低，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。參照圖11，圖11為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第i^一實施例的工作軌跡示意圖。如圖11所示，該實施例與圖10所示實施例的主要區(qū)別之處在于，光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移的周期是光斑位置沿第一方向轉(zhuǎn)動的周期的I倍，第一方向如虛線所示，光斑位置周期性地按第三方向運動形成的工作軌跡如實線所示，假設(shè)B點為起點，光斑位置沿逆時針方向經(jīng)過A點，最終再次回到起點B點，完成一個周期的運動。參照圖12，圖12為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第十二實施例的工作軌跡示意圖。如圖12所示，該實施例與圖11所示實施例的主要區(qū)別之處在于，光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移的周期是光斑位置沿第一方向轉(zhuǎn)動的周期的2倍，第一方向如虛線(A-B)所示，光斑位置周期性地按第三方向運動形成的工作軌跡如實線所示，假設(shè)A點為起點，光斑位置依次經(jīng)過C、D和C點，最終再次回到起點A點，完成一個周期的運動。圖10、11與12所示實施例中，第二方向為條狀盤上垂直于虛線所示條形方向的方向，可以理解的是，第二方向也可以為條形盤上其它與虛線所示條形方向相交的方向。可以理解的是，同于第二實施例，在第十、i^一與十二實施例中，調(diào)整裝置也可以與運動裝置連接，調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使運動裝置持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移；或者，同于第三、第四實施例，在第十、十一與十二實施例中，光源系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在激發(fā)光從光源到運動裝置的光路中的光學(xué)器件，調(diào)整裝置與該光學(xué)器件連接，調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使光學(xué)器件持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移，該光學(xué)器件包括棱鏡、反射鏡。本發(fā)明實施例還提供一種投影系統(tǒng)，可以包括上述各實施例中的光源系統(tǒng)，實現(xiàn)上述各實施例中光源系統(tǒng)中的功能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光源系統(tǒng)，包括發(fā)射激發(fā)光的光源和設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換材料的運動裝置，所述激發(fā)光照射在所述光波長轉(zhuǎn)換材料上，當(dāng)運動裝置處于周期運動狀態(tài)時，該激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第一工作軌跡運動，其特征在于，還包括調(diào)整裝置，用于調(diào)整所述光斑位置，使得該調(diào)整后激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第二工作軌跡運動，第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整裝置用于在運動裝置停止周期運動時調(diào)整所述光斑位置，在該調(diào)整后觸發(fā)所述運動裝置繼續(xù)周期運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制裝置，用于每隔預(yù)定時間觸發(fā)所述調(diào)整裝置調(diào)整所述光斑位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，還包括檢測裝置，用于檢測所述光波長轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光強度，當(dāng)該發(fā)光強度低于預(yù)定值時，則發(fā)送材料老化信號觸發(fā)所述調(diào)整裝置調(diào)整所述光斑位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整裝置與所述光源連接，所述調(diào)整裝置用于使所述光源平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整裝置與所述運動裝置連接，所述調(diào)整裝置用于使所述運動裝置平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述激發(fā)光從光源到運動裝置的光路中的光學(xué)器件，所述調(diào)整裝置與所述光學(xué)器件連接，所述調(diào)整裝置用于使所述光學(xué)器件平移或轉(zhuǎn)動，以使光斑位置在與第一工作軌跡相交的方向上產(chǎn)生位移。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)器件包括棱鏡、反射鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整裝置調(diào)整所述光斑位置，使該光斑位置沿垂直于第一工作軌跡的方向上移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述運動裝置呈圓盤狀，所述光斑位置的工作軌跡呈與所述運動裝置同心的環(huán)狀，所述調(diào)整裝置調(diào)整所述光斑位置沿所述運動裝置的徑向移動。
11.一種光源系統(tǒng)，包括發(fā)射激發(fā)光的光源和設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換材料的運動裝置，所述激發(fā)光照射在所述運動裝置的光波長轉(zhuǎn)換材料上，當(dāng)運動裝置相對于所述激發(fā)光處于第一運動狀態(tài)時，該激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第一方向運動，其特征在于，還包括調(diào)整裝置，用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時按第二方向持續(xù)往返調(diào)整所述光斑位置，第二方向與第一方向相交，調(diào)整時的光斑位置周期性地在由第一方向與第二方向合成的第三方向形成的工作軌跡上運動，與周期性地按第一方向運動的光斑位置相t匕，在相同時間段內(nèi)所述工作軌跡上任一單位面積的所述光斑位置被所述激發(fā)光照射的時間較短。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整裝置與光源連接，所述調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使光源持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使所述光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整裝置與運動裝置連接，所述調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使運動裝置持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使所述光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述光源系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述 激發(fā)光從光源到運動裝置的光路中的光學(xué)器件，所述調(diào)整裝置與該光學(xué)器件連接，所述調(diào)整裝置用于在運動裝置處于第一運動狀態(tài)時使光學(xué)器件持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動，以使所述光斑位置在第二方向上持續(xù)往返平移。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光源系統(tǒng),其特征在于,所述光學(xué)器件包括棱鏡、反射鏡。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述持續(xù)往返平移或轉(zhuǎn)動的周期大于等于所述光斑位置按第一方向運動的周期的2倍。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，第一方向與第二方向垂直。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述運動裝置呈圓盤狀，第一方向為所述運動裝置的軸向，第二方向為所述運動裝置的徑向。
19.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至18中任一項所述的光源系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光源系統(tǒng)及其應(yīng)用的投影系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)包括發(fā)射激發(fā)光的光源和設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換材料的運動裝置，激發(fā)光照射在所述光波長轉(zhuǎn)換材料上，當(dāng)運動裝置處于周期運動狀態(tài)時，該激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第一工作軌跡運動，其中，還包括調(diào)整裝置，用于調(diào)整所述光斑位置，使得該調(diào)整后激發(fā)光照射在所述運動裝置上的光斑位置周期性地按第二工作軌跡運動，第一工作軌跡與第二工作軌跡相分離。本發(fā)明能夠減小第一工作軌跡上光波長轉(zhuǎn)換材料的工作負(fù)荷，從而減緩了光波長轉(zhuǎn)換材料的老化速度，提高了光源系統(tǒng)的使用壽命。
文檔編號G03B21/20GK102809881SQ20111028417
公開日2012年12月5日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者楊毅, 李屹 申請人:深圳市繹立銳光科技開發(fā)有限公司