專利名稱：可防止濾光片飛逸的色輪及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種色輪及其制造方法，尤其是指一種用于數(shù)字光源處理器(Digital Light Processing，DLP)中，且可防止濾光片飛逸的色輪及其制造方法。
背景技術(shù)：
投影機(jī)按技術(shù)分類可分為映像管(CRT)型、液晶(LCD)型及數(shù)字光源處理器(DLP)型，其中數(shù)字光源處理器因具有亮度高、反應(yīng)時(shí)間短、無噪音以及輕巧短小等優(yōu)點(diǎn)，而成為投影機(jī)中的主流技術(shù)。DLP投影機(jī)采用數(shù)字元控制，它是利用反射光原理，將光源集光并通過透鏡聚焦后，穿過具有由紅、綠、藍(lán)三色濾光片拼成的彩色濾光片組的色輪，投射到數(shù)字微鏡芯片(DigitalMicro-mirror Device，DMD)上。在此項(xiàng)技術(shù)中，是借由數(shù)字微鏡芯片來取代傳統(tǒng)液晶投影機(jī)中負(fù)責(zé)呈現(xiàn)影像的液晶面板。數(shù)字微鏡芯片上具有許多微小的可動(dòng)鏡片，通過驅(qū)動(dòng)電極來控制這些可動(dòng)微鏡片傾斜角度及偏轉(zhuǎn)時(shí)間，再通過切換光的反射方向由鏡頭投影成像。
在一個(gè)DLP投影系統(tǒng)中，色輪的作用是產(chǎn)生全彩色投影圖像，如中國臺(tái)灣地區(qū)新型專利第公告第523113、523114、534329、547672、580148號(hào)及美國專利第5,668,572、5,868,482、6,754,014號(hào)等資料均揭露了一種色輪的基本結(jié)構(gòu)，它主要包含一個(gè)軸心蓋、一個(gè)具有中心孔的彩色濾光片組、一個(gè)具有凸緣的轉(zhuǎn)轂及馬達(dá)，其中轉(zhuǎn)轂固定在馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)轂的接合面上涂一層粘合劑后，再將濾光片組的中心孔套至凸緣，濾光片組的一側(cè)表面與轉(zhuǎn)轂的接合面緊密接觸，而使濾光片組與轉(zhuǎn)轂粘合為一體，并隨馬達(dá)高速轉(zhuǎn)動(dòng)而使白光光源穿射后產(chǎn)生全彩色投影圖像。
色輪制造時(shí)通常是將濾光片組直接粘合在馬達(dá)的轉(zhuǎn)轂上，然而，因?yàn)V光片組一般是由三至六片扇形濾光片通過粘合劑彼此相鄰粘接拼組而成，濾光片為玻璃材質(zhì)，而轉(zhuǎn)轂為鋁材或鋁合金材質(zhì)，二者材質(zhì)不同其熱膨脹系數(shù)也不一致，粘合過程高溫烘烤時(shí)二者的膨脹伸展程度不同，由于金屬材質(zhì)的轉(zhuǎn)轂的膨脹伸展程度大于玻璃材質(zhì)的濾光片組的膨脹伸展程度，因而使各濾光片之間的接合縫受到一個(gè)拉力而趨于分離，使得各濾光片之間接縫的強(qiáng)度受到嚴(yán)重影響，甚至?xí)霈F(xiàn)細(xì)微的裂紋。這種瑕疵的存在不僅可能造成色輪的組立精度不能達(dá)到預(yù)定的精度要求，而且在色輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)裂紋在離心力的作用下還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，從而進(jìn)一步導(dǎo)致各濾光片從轉(zhuǎn)轂上飛逸而出。產(chǎn)業(yè)界有人曾提出一種解決方案，即采用螺絲通過鎖緊壓板進(jìn)而鎖緊濾光片組與轉(zhuǎn)轂的組立方式，但由于設(shè)計(jì)及成本要求，固定在馬達(dá)上的轉(zhuǎn)轂的外徑尺寸很小，沒有足夠的空間來設(shè)置螺絲，因此該設(shè)計(jì)無法推廣使用。所以，有必要提出一種新的設(shè)計(jì)方案，以解決現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可防止濾光片飛逸的色輪，以解決現(xiàn)有存在的色輪組立精度不能達(dá)到要求及濾光片飛逸的問題，避免色輪的濾光片組直接粘合在馬達(dá)的轉(zhuǎn)轂上，確保色輪粘合組立精度及強(qiáng)度達(dá)到品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，色輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濾光片不會(huì)發(fā)生飛逸現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，以解決現(xiàn)有色輪的濾光片組在制造過程中因與轉(zhuǎn)轂之間的材質(zhì)差異而在經(jīng)過高溫烘烤的過程中，會(huì)因?yàn)椴煌馁|(zhì)的熱膨脹量差異而導(dǎo)致不同濾光片之間的接合強(qiáng)度降低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種可防止濾光片飛逸的色輪，其包括具有轉(zhuǎn)轂的馬達(dá)及固定在馬達(dá)的轉(zhuǎn)轂上的濾光組件，其中轉(zhuǎn)轂設(shè)有接合面，濾光組件包括由若干濾光片拼組在一起而形成的濾光片組及定位體，該定位體是與濾光片組相結(jié)合為一體，并固接至轉(zhuǎn)轂的接合面，使濾光片組可與轉(zhuǎn)轂一起隨馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明還提供一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，可以確保不同濾光片之間的接合縫的接合精度及強(qiáng)度，該方法包含如下步驟(1)制備一個(gè)由若干片濾光片組合而成的濾光片組，在不同的濾光片之間形成接合縫，且該濾光片組在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第一單位尺寸變異量；(2)制備一個(gè)定位體，該定位體是結(jié)合在前述濾光片組上，并且該定位體是連續(xù)性地跨越不同濾光片之間的接合縫而與濾光片組結(jié)合成濾光組件，該定位體在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第二單位尺寸變異量；(3)制備一個(gè)轉(zhuǎn)轂，該轉(zhuǎn)轂在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第三單位尺寸變異量；(4)將前述步驟(2)制成的濾光組件至少經(jīng)由一個(gè)溫度變異工藝結(jié)合至前述的轉(zhuǎn)轂上，并且使前述定位體位于濾光片組與轉(zhuǎn)轂之間，而且在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)，前述濾光片組的第一單位尺寸變異量與定位體的第二單位尺寸變異量的差異量的絕對(duì)值，小于濾光片組的第一單位尺寸變異量與轉(zhuǎn)轂的第三單位尺寸變異量的差異值的絕對(duì)值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的色輪中濾光片組與定位體粘合為一體，再將定位體接合至馬達(dá)的轉(zhuǎn)轂上，避免濾光片組與轉(zhuǎn)轂的接合面直接粘合，因此，當(dāng)色輪粘合過程高溫烘烤時(shí)，因轉(zhuǎn)轂的膨脹伸展程度大于濾光片組的膨脹伸展程度而產(chǎn)生的拉力，是直接被濾光片組與轉(zhuǎn)轂的間的定位體所承受及吸收，從而使濾光片組的各濾光片之間的接合縫所承受的應(yīng)力明顯降低。也就是說，本發(fā)明色輪的濾光片組是通過作為一個(gè)中間載體的定位體接合至馬達(dá)的轉(zhuǎn)轂上，而不是直接粘接于轉(zhuǎn)轂，這樣可以避免高溫烘烤時(shí)轉(zhuǎn)轂與濾光片組之間產(chǎn)生過大的應(yīng)變差異值，防止濾光片組的各接合縫出現(xiàn)裂紋，確保色輪組立精度及強(qiáng)度符合要求，避免色輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濾光片飛逸。

圖1是本發(fā)明一種可防止濾光片飛逸的色輪的立體分解圖。
圖2是本發(fā)明色輪的濾光組件的立體分解圖。
圖3是本發(fā)明色輪的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種可防止濾光片飛逸的色輪及其制造方法，該色輪包括馬達(dá)1及包含濾光片組2及定位體3的濾光組件，該馬達(dá)1具有一外殼10、一轉(zhuǎn)軸12及固定在轉(zhuǎn)軸12上的轉(zhuǎn)轂11，轉(zhuǎn)轂11可隨馬達(dá)1的轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)轂11是圓盤形，具有接合面110用以承載及接合濾光組件，在接合面110上開設(shè)有環(huán)槽111，以避免粘合時(shí)過量的粘合劑溢出。轉(zhuǎn)轂11中心位置處凸起形成一圓柱狀的凸緣112，并在凸緣112的中心開設(shè)一軸孔(未標(biāo)號(hào))以供馬達(dá)1的轉(zhuǎn)軸12穿過而將轉(zhuǎn)轂11固定在馬達(dá)1的轉(zhuǎn)軸12上。
請(qǐng)配合參照?qǐng)D1及圖2，濾光片組2是由若干玻璃材質(zhì)的扇形濾光片20粘合拼組而成，在不同的濾光片之間具有接合縫。濾光片組2具有第一表面22及第二表面23，其中部形成一中心孔21，該中心孔21的孔徑略大于前述轉(zhuǎn)轂11的凸緣112的外徑。另外，定位體3是采用玻璃材料制造的環(huán)形玻璃片，容易理解，定位體3也可以采用與前述濾光片組2的熱膨脹系數(shù)相同或相近的其它材料制造。該定位體3具有第一表面32及第二表面33，其中部位置開設(shè)有中心孔31，該中心孔31的孔徑與前述轉(zhuǎn)轂11的凸緣112的外徑尺寸相匹配。
如圖1及圖3所示，該定位體3的第一表面32借由粘合劑粘合在濾光片組2的第二表面23上，并且該定位體3是連續(xù)性地跨越前述不同濾光片20之間的接合縫，通過高溫烘烤而與濾光片組2結(jié)合為一體而形成濾光組件，且該定位體3的中心孔31與濾光片組2的中心孔21相互對(duì)應(yīng)，二者的軸心線重合。由該濾光片組2與定位體3結(jié)合為一體而形成濾光組件，定位體3的第二表面33進(jìn)一步借由粘合劑接合到轉(zhuǎn)轂11的接合面111上，該轉(zhuǎn)轂11的凸緣112穿過定位體3的中心孔31及濾光片組2的中心孔21，由于該濾光片組2的中心孔21的孔徑略大于該凸緣112的外徑，因此二者之間形成一個(gè)0.5～1.0mm的間隙S，從而給中心孔21組立的偏差留有空間，避免中心孔21與凸緣112之間過盈接觸而造成有偏差使組立裝配困難或不可能。本發(fā)明的色輪將若干濾光片20和該定位體3粘合組立形成一個(gè)整體，通過中心孔21與凸緣12的相互間隙配合，并借由粘合劑接合在接合面110上，而與馬達(dá)1組合成一體。馬達(dá)1進(jìn)一步通過安裝板13固接至預(yù)定裝置上，通電使其高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)該濾光片組2高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使投射光線投射穿過該濾光片組2而產(chǎn)生全彩色影像。
由上述對(duì)本發(fā)明色輪的描述，可歸納提出一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，包含如下步驟(1)制備一個(gè)由若干片濾光片20組合而成的濾光片組2，在不同的濾光片之間形成接合縫，該濾光片組2在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第一單位尺寸變異量；
(2)制備一個(gè)定位體3，該定位體3結(jié)合于前述濾光片組2，并且該定位體3是連續(xù)性地跨越前述不同濾光片20之間的接合縫而與濾光片組2結(jié)合為一體形成濾光組件，該定位體在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第二單位尺寸變異量；(3)制備一個(gè)轉(zhuǎn)轂11，該轉(zhuǎn)轂11在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第三單位尺寸變異量；(4)將前述步驟(2)制成的濾光組件至少經(jīng)由一個(gè)溫度變異工藝結(jié)合于前述的轉(zhuǎn)轂11上，并且使前述定位體3位于濾光片組20與轉(zhuǎn)轂11之間，而且在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)，前述濾光片組2的第一單位尺寸變異量與定位體3的第二單位尺寸變異量的差異量的絕對(duì)值，小于濾光片組2的第一單位尺寸變異量與轉(zhuǎn)轂11的第三單位尺寸變異量的差異值的絕對(duì)值。
由于本發(fā)明中的定位體3與濾光片組2二者的熱膨脹系數(shù)相同或者相近，在兩者粘合進(jìn)行第一次高溫烘烤時(shí)兩者的伸縮量相同或者相近，可確保組立精度及強(qiáng)度符合要求。更重要的是，本發(fā)明將濾光片組2與定位體3粘合為一體，再將定位體3接合至馬達(dá)1的轉(zhuǎn)轂11上，并保持濾光片組2與轉(zhuǎn)轂11間存在間隙S，避免了濾光片組2與轉(zhuǎn)轂11的接合面110直接接觸，因此，當(dāng)色輪粘合至轉(zhuǎn)轂而進(jìn)行第二次高溫烘烤時(shí)，因轉(zhuǎn)轂11的膨脹伸展程度大于濾光片組2的膨脹伸展程度而產(chǎn)生的拉力，是被濾光片組2與轉(zhuǎn)轂11之間的定位體3所承受及吸收，亦即避免高溫烘烤時(shí)轉(zhuǎn)轂11與濾光片組2之間產(chǎn)生過大的應(yīng)變差異值，從而使濾光片組2的各濾光片20接合縫所承受的應(yīng)力降低而不至于影響其接合強(qiáng)度。借此，可有效避免濾光片組2的各濾光片20之間的接合縫出現(xiàn)細(xì)微裂紋，確保色輪組立精度及強(qiáng)度符合要求，避免色輪旋轉(zhuǎn)時(shí)濾光片飛逸。
權(quán)利要求
1.一種可防止濾光片飛逸的色輪，其包括具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)轂的馬達(dá)及接合在轉(zhuǎn)轂上的濾光組件，其特征在于所述轉(zhuǎn)轂具有接合面，所述濾光組件包括由若干濾光片拼組在一起而形成的濾光片組及與濾光片組結(jié)合為一體的定位體，所述定位體是設(shè)置于所述轉(zhuǎn)轂的接合面與濾光片組之間，使濾光組件可與馬達(dá)的轉(zhuǎn)轂一起旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述轉(zhuǎn)轂的接合面中心位置凸起形成凸緣，且凸緣的中心開設(shè)有軸孔以與馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸配合將轉(zhuǎn)轂固定在馬達(dá)上。
3.如權(quán)利要求2所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述濾光片組具有第一表面及第二表面，其中部位置開設(shè)有中心孔，該中心孔的孔徑略大于所述轉(zhuǎn)轂的凸緣的外徑。
4.如權(quán)利要求3所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述定位體具有第一表面及第二表面，其第一表面是粘合在所述濾光片組的第二表面上，并通過第一次高溫烘烤而與濾光片組結(jié)合為一體。
5.如權(quán)利要求4所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述定位體的中部位置開設(shè)有中心孔，該中心孔的孔徑與所述轉(zhuǎn)轂的凸緣的外徑相匹配。
6.如權(quán)利要求5所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述定位體的第二表面是粘合在所述轉(zhuǎn)轂的接合面上，并通過第二次高溫烘烤而固接于該接合面。
7.如權(quán)利要求6所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述轉(zhuǎn)轂的凸緣穿入所述定位體及濾光片組的中心孔，且該凸緣與所述濾光片組的中心孔之間存留有間隙。
8.如權(quán)利要求1或7所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述轉(zhuǎn)轂的接合面上開設(shè)有環(huán)槽，以避免粘合時(shí)過量的粘合劑溢出。
9.如權(quán)利要求1所述的一種可防止濾光片飛逸的色輪，其特征在于所述濾光片組及定位體的熱膨脹系數(shù)相同或者相近似。
10.一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，可以確保不同濾光片之間的接合縫的接合精度及強(qiáng)度，該方法包含如下步驟(1)制備一個(gè)由若干濾光片組合而成的濾光片組，在不同的濾光片之間形成有接合縫，該濾光片組在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第一單位尺寸變異量；(2)制備一個(gè)定位體，該定位體是連續(xù)性地跨越前述不同濾光片之間的接合縫而與濾光片組結(jié)合為一體形成濾光組件，且該定位體在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第二單位尺寸變異量；(3)制備一個(gè)轉(zhuǎn)轂，該轉(zhuǎn)轂在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)具有第三單位尺寸變異量；(4)將前述步驟(2)制成的濾光組件至少經(jīng)由一個(gè)溫度變異工藝結(jié)合于前述的轉(zhuǎn)轂上，并且使前述定位體位于濾光片組與轉(zhuǎn)轂之間，而且在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位溫度差內(nèi)，前述濾光片組的第一單位尺寸變異量與定位體的第二單位尺寸變異量的差異量的絕對(duì)值，小于濾光片組的第一單位尺寸變異量與轉(zhuǎn)轂的第三單位尺寸變異量的差異值的絕對(duì)值。
11.如權(quán)利要求10所述的一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，其特征在于在步驟(3)中所制備的轉(zhuǎn)轂的中心位置凸起形成有圓柱形凸緣，并于凸緣的中心開設(shè)有軸孔以與一個(gè)驅(qū)動(dòng)件的轉(zhuǎn)軸配合而將轉(zhuǎn)轂固定在該驅(qū)動(dòng)件上。
12.如權(quán)利要求11所述的一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，其特征在于在步驟(1)中所制備的濾光片組具有第一表面及第二表面，且其中部位置開設(shè)有中心孔，該中心孔的孔徑略大于轉(zhuǎn)轂的凸緣的外徑。
13.如權(quán)利要求12所述的一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，其特征在于在步驟(2)中所制備的定位體具有第一表面及第二表面，其第一表面是以粘合劑粘合于所述濾光片組的第二表面上，并通過第一次高溫烘烤而與濾光片組結(jié)合為一體。
14.如權(quán)利要求13所述的一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，其特征在于在步驟(2)中所制備的定位體的中部位置開設(shè)有中心孔，該中心孔的孔徑與所述轉(zhuǎn)轂的凸緣的外徑相匹配。
15.如權(quán)利要求14所述的一種具有組合式濾光片的色輪的制造方法，其特征在于在進(jìn)行步驟(4)之前還進(jìn)一步包含一個(gè)將所述定位體的第二表面粘合于所述轉(zhuǎn)轂的接合面上的中間工藝，且所述的溫度變異工藝是一種高溫烘烤的工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可防止濾光片飛逸的色輪及其制造方法，該色輪用于數(shù)字光源處理器(DLP)中，其包括馬達(dá)、固定在馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)轂及接合在轉(zhuǎn)轂上的濾光組件，其中轉(zhuǎn)轂具有接合面，濾光組件包括由若干濾光片拼組在一起而形成的濾光片組及與這些濾光片材質(zhì)相同或相近的定位體，該定位體是與濾光片組相結(jié)合為一體，并固定在轉(zhuǎn)轂的接合面上。本發(fā)明中的定位體與濾光片組的熱膨脹系數(shù)一致，在兩者粘合而進(jìn)行第一次高溫烘烤時(shí)兩者伸縮量相同，可確保不同濾光片間的接縫強(qiáng)度與精度，而當(dāng)濾光片組與定位體一并組裝至轉(zhuǎn)轂上再進(jìn)行第二高溫烘烤時(shí)，位于濾光片組與轉(zhuǎn)轂之間的定位體可以防止轉(zhuǎn)轂與濾光片組之間的熱膨脹差異對(duì)濾光片之間的接縫強(qiáng)度與接合精度造成影響。
文檔編號(hào)G03B21/14GK1790154SQ200410103309
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者賈彥軍 申請(qǐng)人:亞洲光學(xué)股份有限公司