一種激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及激光光源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方 法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光投影顯示技術(shù)具備色彩好、亮度高和成本低等諸多方面的優(yōu)勢(shì)。激光投影顯 示系統(tǒng)總體上可以劃分為三個(gè)部分：激光光源系統(tǒng)、光機(jī)照明系統(tǒng)和鏡頭成像系統(tǒng)。
[0003] 其中，激光光源系統(tǒng)如圖1所示，包含激光器、熒光輪2和透鏡等元件?；竟ぷ?原理為：激光器發(fā)出的藍(lán)色激光打在高速旋轉(zhuǎn)的熒光輪上后，按時(shí)序產(chǎn)生投影顯示所需要 的基色光源，這些基色光源經(jīng)過后續(xù)的光機(jī)照明系統(tǒng)和鏡頭成像系統(tǒng)后最終在屏幕上產(chǎn)生 色彩斑斕的畫面。
[0004] 工作時(shí)，熒光輪始終處在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于其前后兩片透鏡3和透鏡4間的間距 太小，導(dǎo)致熒光輪在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生切風(fēng)聲而引起噪音，而且熒光輪的基板越不平整，旋轉(zhuǎn) 過程中軸向跳動(dòng)的就越厲害，引起的噪音也就越大。
[0005] 熒光輪的加工工藝難以保證生產(chǎn)的基板的平整度保持非常好的一致性，總有一些 平整度不合格的熒光輪存在，將其組裝到激光光源系統(tǒng)中時(shí)，整機(jī)產(chǎn)品會(huì)因?yàn)闊晒廨啿黄?整而產(chǎn)生較大的噪音，使得整機(jī)成為不合格產(chǎn)品。為保證整機(jī)合格出廠，現(xiàn)有的做法通常 是對(duì)整機(jī)的噪音進(jìn)行檢測(cè)，剔除噪音較大的不合格產(chǎn)品；這需要建立專門的噪音檢測(cè)室，由 專人負(fù)責(zé)對(duì)整機(jī)逐一進(jìn)行噪音檢測(cè)，而剔除出來(lái)的檢測(cè)噪音較大的產(chǎn)品需要更換熒光輪部 件，并在更換后重新進(jìn)行噪音檢測(cè)直至產(chǎn)品合格。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中這種以檢測(cè)整機(jī)噪音來(lái)剔除平整度不合格熒光輪的做法顯然增加了 檢測(cè)的復(fù)雜度，并且降低生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方法和裝置，解決現(xiàn)有 技術(shù)中熒光輪平整度檢測(cè)方法復(fù)雜的技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 提出一種激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方法，包括：獲取熒光輪旋轉(zhuǎn)過程中，激光器 發(fā)射的激光在其基板上反射的光斑；確定光斑的最大內(nèi)徑；根據(jù)光斑的最大內(nèi)徑確定熒光 輪的平整度。
[0009] 提出一種激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)裝置，包括熒光輪、激光器、光斑接收 屏、光斑獲取單元和平整度檢測(cè)單元；所述激光器，用于發(fā)射打在熒光輪輪面上的激光；所 述熒光輪，用于在旋轉(zhuǎn)過程中接收所述激光器發(fā)射的激光后反射激光；所述光斑接收屏，用 于接收從熒光輪上反射的激光后，在其平面上形成光斑；所述光斑獲取單元，用于獲取所述 光斑接收屏上，所述激光器發(fā)射的激光在所述光斑接收屏上反射的光斑；所述平整度檢測(cè) 單元，用于分析光斑的內(nèi)徑后確定最大內(nèi)徑，并根據(jù)最大內(nèi)徑確定焚光輪的平整度。
[0010] 本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，其具有的技術(shù)效果或者優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明實(shí)施例提出的 激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方法和裝置中，根據(jù)熒光輪平整度與整機(jī)噪音間平整度越 差整機(jī)噪音越大的對(duì)應(yīng)關(guān)系，檢測(cè)熒光輪在旋轉(zhuǎn)過程中，激光器發(fā)射的激光打在熒光輪的 輪面上反射的光束打在光斑接收屏上形成的光斑，并確定光斑的最大內(nèi)徑，最大內(nèi)徑越大 的光斑，其對(duì)應(yīng)的熒光輪的平整度越差，熒光輪裝配入的整機(jī)的噪音就越大，因此，篩選出 最大內(nèi)徑大于預(yù)設(shè)內(nèi)徑值的光斑對(duì)應(yīng)的熒光輪，即篩選出了由于平整度不夠而引起整機(jī)噪 音過大的熒光輪；這是由于，理想的平整度好的熒光輪，其對(duì)應(yīng)的光斑應(yīng)該為一個(gè)內(nèi)徑基本 相同的圓形光斑，而由于熒光輪的不平整部分或者軸向跳動(dòng)的因素存在，其在光斑接收屏 上形成的光斑為一種不規(guī)則光斑，熒光輪平整度越差，其對(duì)應(yīng)不規(guī)則光斑的內(nèi)徑變化就越 大；在設(shè)定允許的最大噪音對(duì)應(yīng)的光斑的最大內(nèi)徑為預(yù)設(shè)內(nèi)徑值時(shí)，最大內(nèi)徑小于該預(yù)設(shè) 內(nèi)徑值的光斑，其對(duì)應(yīng)的熒光輪的平整度符合要求，將其裝配入整機(jī)后，整機(jī)的噪音小于允 許的最大噪音；而最大內(nèi)徑大于該預(yù)設(shè)內(nèi)徑值的光斑，其對(duì)應(yīng)的熒光輪的平整度不符合要 求，其裝配入整機(jī)后，整機(jī)的噪音大于允許的最大噪音。
[0011]由此，本發(fā)明實(shí)施例提出一種直接檢測(cè)熒光輪平整度的方法，將平整度不合格的 熒光輪篩選出來(lái)，從而保證裝配入整機(jī)的熒光輪在整機(jī)中制造的噪音小于允許的最大噪 音，與現(xiàn)有技術(shù)中通過檢測(cè)整機(jī)噪音的方法相比，本發(fā)明提出的方法和裝置在整機(jī)裝配前 就能剔除平整度不合格的熒光輪，從而保證了生產(chǎn)出來(lái)的整機(jī)都符合噪音要求，無(wú)需建立 噪音檢測(cè)室，無(wú)需檢測(cè)整機(jī)噪音，無(wú)需針對(duì)噪音不合格的整機(jī)更換熒光輪，更無(wú)須在更換熒 光輪后重新檢測(cè)整機(jī)噪音，因此能夠提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0012] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中激光光源的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提出的激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方法流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提出的激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)裝置的架構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提出檢測(cè)熒光輪對(duì)應(yīng)光斑的光斑示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中光斑最大內(nèi)徑與整機(jī)噪音之間關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的 所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014] 本發(fā)明旨在提供一種檢測(cè)熒光輪平整度檢測(cè)的方法，不再通過檢測(cè)整機(jī)噪音的方 式來(lái)排除不合格熒光輪對(duì)整機(jī)造成的影響，而是根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)形成熒光輪平整度與整機(jī)噪 音之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，通過測(cè)試熒光輪的光斑直徑參數(shù)，可以對(duì)熒光輪 進(jìn)行篩選找出使得整機(jī)噪音合格的熒光輪投入生產(chǎn)，從而不需要對(duì)生產(chǎn)的每一臺(tái)整機(jī)進(jìn)行 噪音檢測(cè)，能夠顯著提高生產(chǎn)效率，同時(shí)又能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，相比現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)整機(jī)噪 音的方式，僅通過篩選熒光輪的方法既能提高生產(chǎn)效率，還能節(jié)約生產(chǎn)成本和資源。
[0015] 而通過檢測(cè)熒光輪的光斑直徑參數(shù)的方法的依據(jù)在于：驅(qū)動(dòng)熒光輪的驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，熒光輪受驅(qū)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，用一束激光準(zhǔn)直的打在熒光輪的基板表面，也即輪面 上，由于熒光輪的高反射作用，會(huì)將入射的激光光束進(jìn)行反射，使用光斑接收屏接收反射的 激光光束，在光斑接收屏上形成不規(guī)則的光斑，這種不規(guī)則的光斑是熒光輪在旋轉(zhuǎn)過程中 軸向跳動(dòng)以及基板不平整共同作用的結(jié)果。因?yàn)楣獍邽闊晒廨喰D(zhuǎn)過程中形成的，熒光輪 旋轉(zhuǎn)過程中，激光遍歷熒光輪的整個(gè)輪面，因此光斑的不規(guī)則反映的是整個(gè)熒光輪的平整 度情況。
[0016] 而熒光輪的不平整度和軸向跳動(dòng)又是引起整機(jī)噪音的主要原因，因此，本發(fā)明的 思路在于對(duì)所有即將用于生產(chǎn)的熒光輪進(jìn)行測(cè)試，獲取每個(gè)熒光輪對(duì)應(yīng)的光斑，并找到每 個(gè)光斑自身的最大內(nèi)徑，最大內(nèi)徑越大，表明熒光輪平整度和軸向跳動(dòng)變化越大，則將其裝 在整機(jī)上產(chǎn)生的噪音也就越大，因此，設(shè)定一個(gè)整機(jī)允許的最大噪音值，則以該噪音值對(duì)應(yīng) 的光斑的最大內(nèi)徑為界限，小于該最大內(nèi)徑的光斑對(duì)應(yīng)的熒光輪裝配入整機(jī)時(shí)，整機(jī)的噪 音符合噪音要求。
[0017] 基于上述，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018] 實(shí)施例一 如圖2所示的流程圖，本發(fā)明實(shí)施例提出一種激光光源中熒光輪的平整度檢測(cè)方法， 包括如下步驟： 步驟S21 :獲取熒光輪旋轉(zhuǎn)過程中，激光器發(fā)射的激光在其基板上反射的光斑。
[0019] 為使獲取的光斑全面反映整個(gè)熒光輪基板的平整度和軸向跳動(dòng)的情況，需要驅(qū)動(dòng) 熒光輪在測(cè)試過程中保持旋轉(zhuǎn)，這樣，激光器發(fā)射的激光才能遍歷整個(gè)熒光輪輪面，獲取的 光斑才能真實(shí)反映整個(gè)熒光輪的平整度和軸向跳動(dòng)情況。
[0020] 熒光輪的基板的正面或者反面需要為拋光面，或者鍍有高反射層，這樣才能保證 激光器發(fā)射的激光反射后形成光斑的邊緣清晰，有利于對(duì)光斑進(jìn)行分析確定最大內(nèi)徑。
[0021] 激光器放置于熒光輪的一側(cè)，在熒光輪旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)射激光打在熒光輪的輪面 上，在獲取光斑之前，控制激光器發(fā)射的激光的入射角度偏離基板的法線且大于零度，則因 為熒光輪的高反射性，激光束打在熒光輪上以后，必定會(huì)以一定角度進(jìn)行反射，使用白色光 斑接收屏接收該反射激光光束，則該激光光束在接收屏上形成不規(guī)則光斑，如圖4所示，光 斑的不規(guī)則性反應(yīng)了熒光屏的不平整性和軸向跳動(dòng)的存在。
[0022] 根據(jù)噪音理論，越靠近熒光輪基板外圈的區(qū)域，對(duì)裝配的整機(jī)的噪音影響越大，因 此，優(yōu)選的，在獲取熒光輪旋轉(zhuǎn)過程中，激光器發(fā)射的激光在其基板上反射的光斑之前，控 制激光器發(fā)射的激光打在熒光輪基板的外圈區(qū)域。
[0023] 需要注意的是，當(dāng)激光打在熒光輪的正面時(shí)，由于熒光輪正面外直徑附有熒光粉， 因此，控制激光器發(fā)射激光時(shí)，要避開熒光粉區(qū)域。
[0024] 步驟S22:確定光斑的最大內(nèi)徑。
[0025] 熒光輪的平整度越差，軸向跳動(dòng)越大，則光斑越不規(guī)則，反映在光斑的內(nèi)徑變化越 大，則測(cè)量光斑內(nèi)徑后，能夠找到最大內(nèi)徑，該最大內(nèi)徑表征的是熒光輪最差平整度。
[0026] 步驟S23:根據(jù)光斑的最大內(nèi)徑確定熒光輪的不平整度。
[0027] 在準(zhǔn)備用于生產(chǎn)的多個(gè)熒光輪中，根據(jù)步驟S21和步驟S22獲取每個(gè)熒光輪的最 大內(nèi)徑。則在多個(gè)光斑中，根據(jù)最大內(nèi)徑將光斑從小到大進(jìn)行排序，最大內(nèi)徑越小的光斑， 其對(duì)應(yīng)熒光輪的平整度越好，而最大內(nèi)徑越大的光斑，其對(duì)應(yīng)熒光輪的平整度越差。
[0028] 由此，可以根據(jù)光斑的最大內(nèi)徑確定熒光輪的不平整度，具體的，針對(duì)每個(gè)光斑， 判斷光斑的最大內(nèi)徑是否小于預(yù)設(shè)內(nèi)徑值；若是，則標(biāo)記對(duì)應(yīng)熒光輪為平整度合格，若否， 則標(biāo)記對(duì)應(yīng)熒光輪為平整度不合格。
[0029] 這里的預(yù)設(shè)內(nèi)徑值，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值，或者一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析值，以檢測(cè)N個(gè)即將用 于生產(chǎn)的熒光輪為例：分別獲取N個(gè)熒光輪旋轉(zhuǎn)過程中從自身基板上反射的N個(gè)光斑；然 后確定N個(gè)光斑的N個(gè)最大內(nèi)徑；接著將這N個(gè)熒光輪裝配到N臺(tái)整機(jī)中，并檢測(cè)這N臺(tái)整 機(jī)的噪音，獲取N個(gè)熒光輪裝配于整機(jī)時(shí)產(chǎn)生的噪音；最后根據(jù)允許噪音上限值確定所述 預(yù)設(shè)內(nèi)徑值，也即，限定一個(gè)整機(jī)允許的噪音上限值，在N臺(tái)整機(jī)中分別測(cè)量到N個(gè)噪音分 貝值，這其中，平小于允許噪音上限值的整機(jī)裝配的熒光輪，其平整度合格，對(duì)應(yīng)光斑的最 大內(nèi)徑小于預(yù)設(shè)內(nèi)徑值，而大于允許噪音上限值的整機(jī)裝