一種色輪及應(yīng)用其的投影系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于投影系統(tǒng)的色輪，特別是涉及一種可提高投影亮度的色輪，以及應(yīng)用該色輪的投影系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的投影系統(tǒng)，包括投影機(jī)以及內(nèi)投影電視，在使用如數(shù)字光處理(DigitalLight Process1n，DLP)系統(tǒng)時，需要使用轉(zhuǎn)動的色輪(color wheel)以將光源的光線分成紅、綠、藍(lán)三色，三色光經(jīng)由數(shù)字微鏡組件(Digital Micro-mirror Device, DMD)反射后可將訊號投影至屏幕，呈現(xiàn)彩色的投影影像。
[0003]傳統(tǒng)的色輪包括紅、綠、藍(lán)三色的濾光片，亦有采用紅綠藍(lán)透明四色濾光片的色輪。如圖1所示，色輪100是由一轉(zhuǎn)軸110以及紅綠藍(lán)透明四色濾光片(分別以121.122.123及124表示)組成的濾光單元120所構(gòu)成，四色濾光片均設(shè)置在轉(zhuǎn)軸110上，轉(zhuǎn)軸110轉(zhuǎn)動帶動四色濾光片轉(zhuǎn)動，以達(dá)到分色的目的。色輪100中設(shè)置透明濾光片124，目的在于增加影像亮度，但是由于光線通過透明濾光片124后仍有衰減，穿透率無法達(dá)到100%，所以為進(jìn)一步增加影像亮度，如圖2所示，色輪200在相鄰的三色濾光片221、222、223之間原設(shè)置透明濾光片的位置改而設(shè)置數(shù)個貫通缺口，這種方式下光線能夠從缺口處完全通過以進(jìn)一步增加亮度。但是設(shè)置貫通缺口可能會導(dǎo)致一些其他的問題，例如，因為貫通缺口破壞了色輪200的整體性，所以會導(dǎo)致其機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的減弱以及其高速轉(zhuǎn)動下噪聲的增大，當(dāng)然，也可以在色輪200的外緣設(shè)置一個橡膠、塑料或者金屬的固定環(huán)，用來增加旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性，來避免上述機(jī)構(gòu)強(qiáng)度及轉(zhuǎn)動噪聲的問題，但是這樣會導(dǎo)致成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上內(nèi)容，有必要提出一種色輪及應(yīng)用其的投影系統(tǒng)，能夠在提高現(xiàn)有投影系統(tǒng)亮度的同時，兼顧色輪的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度及轉(zhuǎn)動噪聲，并且不需要增加額外的固定環(huán)。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種色輪，用于投影系統(tǒng)，包括:
[0006]轉(zhuǎn)軸；以及
[0007]濾光單元，由復(fù)數(shù)個濾光片組成的整體，并具有相對的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，且相鄰濾光片之間無縫連接；
[0008]其中，濾光單元的內(nèi)側(cè)固定于轉(zhuǎn)軸的周緣，濾光單元外側(cè)的邊緣具有至少一個缺口，并且缺口的邊緣不與轉(zhuǎn)軸的周緣抵接。
[0009]作為可選的技術(shù)方案，復(fù)數(shù)個濾光片分別為第一顏色、第二顏色及第三顏色濾光片；或者分別為第一顏色、第二顏色、第三顏色及第四顏色濾光片；或者分別為第一顏色、第二顏色、第三顏色、第四顏色及第五顏色濾光片。
[0010]作為可選的技術(shù)方案，濾光單元一體成型。
[0011]作為可選的技術(shù)方案，濾光單元通過夾合、套接、粘合或等效方式固定于轉(zhuǎn)軸的周緣。
[0012]作為可選的技術(shù)方案，轉(zhuǎn)軸由馬達(dá)驅(qū)動，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動濾光單元轉(zhuǎn)動。
[0013]作為可選的技術(shù)方案，缺口大小一致。
[0014]作為可選的技術(shù)方案，缺口相對于轉(zhuǎn)軸為對稱設(shè)置。
[0015]作為可選的技術(shù)方案，缺口為弧形缺口。
[0016]本發(fā)明還提供一種投影系統(tǒng)，包括上述的任意一項色輪。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在色輪濾光單元的外側(cè)邊緣開設(shè)的缺口處未設(shè)置透明濾光片，光線能夠完全通過；并且該缺口未貫通濾光單元，沒有對色輪的整體性造成破壞，無需額外的固定環(huán)來保證色輪的整體性。所以本發(fā)明這種開設(shè)缺口的方式能夠在提高投影系統(tǒng)亮度的同時，兼顧了色輪的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)動噪聲方面的要求，并且還節(jié)省了固定環(huán)的成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種色輪的示意圖；
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種色輪的示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明色輪的第一實施方式的示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明色輪的第二實施方式的示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明色輪的第三實施方式的示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明色輪的第四實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實施例詳細(xì)說明如下。
[0025]圖3為本發(fā)明色輪的第一實施方式的示意圖，請參照圖3，色輪300可用于投影系統(tǒng)，其包括轉(zhuǎn)軸310與濾光單元320，本實施方式中以六段式色輪為例進(jìn)行說明，即由兩組三色濾光片(第一顏色濾光片321、第二顏色濾光片322、第三顏色濾光片323)構(gòu)成色輪300的濾光單元320，濾光單元320具有相對的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，各相鄰濾光片之間無縫連接。其中，濾光單元320可以為一體成型，即在一塊基板上蒸鍍上述兩組三色濾光片，無需將復(fù)數(shù)個濾光片各自制作完成后再行拼裝，一體成型的優(yōu)點在于濾光單元320的結(jié)構(gòu)會更加穩(wěn)定，當(dāng)然，在其他實施方式中，也可以以拼裝的形式組成濾光單元320。濾光單元320成型后，在本實施方式中，濾光單元320的內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)軸310周緣之間是通過夾合的方式進(jìn)行固定，而在其他實施方式中，固定方式也可以為套接、粘合或其他方式。為使濾光單元320轉(zhuǎn)動達(dá)到分色的目的，轉(zhuǎn)軸310會與一馬達(dá)(未示出)相連。馬達(dá)驅(qū)動轉(zhuǎn)軸310轉(zhuǎn)動，從而再帶動濾光單元320進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
[0026]另外如圖3所示，濾光單元320外側(cè)的邊緣還設(shè)置有大小相同的缺口 331、332，缺口 331、332處未設(shè)置透明濾光片，光線能夠從缺口 331、332處完全通過，可以避免光線穿過透明濾光片產(chǎn)生的能量損失，有利于亮度上的提升，并且也不會有圖2中所示色輪200的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度問題與轉(zhuǎn)動噪聲問題，因為本實施方式中缺口 331、332的邊緣不與轉(zhuǎn)軸310的周緣抵接，即缺口 331、332不會破壞濾光單元320的整體性，所以，色輪300相比于色輪200而言，機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)動噪聲都會有很大的改善。另外在本實施方式中缺口 331、332的位置不作限定，即缺口 331、332可以設(shè)置在濾光單元320外側(cè)邊緣的任意位置，但是缺口 331、332需要相對于轉(zhuǎn)軸310成對稱設(shè)置，以保證旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定。
[0027]圖4為本發(fā)明色輪的第二實施方式的示意圖，請參照圖4，色輪400包括轉(zhuǎn)軸410及濾光單元420，濾光單元420同樣由兩組三色濾光片(第一顏色濾光片421、第二顏色濾光片422、第三顏色濾光片423)構(gòu)成，其外側(cè)邊緣具有四個大小相同的缺口 431、432、433、434，其中，缺口 431、432對稱設(shè)置在兩組第三顏色濾光片423的邊緣，缺口 433、434對稱設(shè)置在兩組第一顏色濾光片421的邊緣，以保證轉(zhuǎn)動的平衡性。色輪400與色輪300的差別僅在于缺口數(shù)量的不同，所以在本發(fā)明中，只要能夠保持轉(zhuǎn)動的平衡性，濾光單元外側(cè)邊緣缺口的數(shù)量不作限制，但考慮到缺口越多，機(jī)構(gòu)強(qiáng)度會越低，所以缺口的數(shù)量也不宜過多。
[0028]在本發(fā)明中，對于色輪的種類不作限定，例如可以為圖3、圖4所示的六段式色輪；也可以為如圖5所示的本發(fā)明第三實施方式一一三段式色輪，請參照圖5，色輪500包括轉(zhuǎn)軸510及濾光單元520，濾光單元520由一組三色濾光片(第一顏色濾光片521、第二顏色濾光片522、第三顏色濾光片523)構(gòu)成，其外側(cè)邊緣具有缺口 531、532 ;又或者為如圖6所示的本發(fā)明第四實施方式一一四色色輪，色輪600包括轉(zhuǎn)軸610及濾光單元620，濾光單元620由兩組三色濾光片(第一顏色濾光片621、第二顏色濾光片622、第三顏色濾光片623)及六組第四顏色濾光片624構(gòu)成，其外側(cè)邊緣具有缺口 631、632 ;當(dāng)然也可以為其他色輪，例如，在上述幾種色輪的基礎(chǔ)上增加比例正確且極其精準(zhǔn)的第五顏色，能夠投射出更精確色彩的色輪，濾光單元可以包括第一顏色、第二顏色、第三顏色、第四顏色及第五顏色五種顏色的濾光片。
[0029]在上述的實施方式中，第一顏色、第二顏色、第三顏色、第四顏色及第五顏色可以為紅色、綠色、藍(lán)色、透明及黃色其中的任意一種，只要混色后的色輪能夠滿足顏色方面的需求即可，當(dāng)然，也可以為其他顏色，例如，藍(lán)綠色等，在這邊對濾光片的顏色不作限定。
[0030]在以上實施方式中，均以大小相同的弧形缺口相對于轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置為例進(jìn)行說明，當(dāng)然，在其他實施方式中，缺口形狀也可以為方形或者其他形狀，在這里不做限定，并且缺口的位置、大小也可以不關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱設(shè)置，只需能夠保證轉(zhuǎn)動平衡即可。
[0031]上述本發(fā)明的色輪可以應(yīng)用在一些投影系統(tǒng)中，例如投影機(jī)或者投影電視等。
[0032]綜上所述，本發(fā)明在色輪濾光單元的外側(cè)邊緣開設(shè)的缺口處未設(shè)置透明濾光片，光線能夠完全通過；并且該缺口未貫通濾光單元，沒有對色輪的整體性造成破壞，無需額外的固定環(huán)來保證色輪的整體性。所以本發(fā)明這種開設(shè)缺口的方式能夠在提高投影系統(tǒng)亮度的同時，兼顧了色輪的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)動噪聲方面的要求，并且還節(jié)省了固定環(huán)的成本。
[0033]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種色輪，該色輪用于投影系統(tǒng)，其特征在于，該色輪包括: 轉(zhuǎn)軸；以及 濾光單元，該濾光單元由復(fù)數(shù)個濾光片組成，并具有相對的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，且相鄰濾光片之間無縫連接； 其中，該濾光單元的該內(nèi)側(cè)固定于該轉(zhuǎn)軸的周緣，該濾光單元該外側(cè)的邊緣具有至少一個缺口，并且該缺口的邊緣不與該轉(zhuǎn)軸的該周緣抵接。
2.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該復(fù)數(shù)個濾光片分別為第一顏色、第二顏色及第三顏色濾光片；或者分別為第一顏色、第二顏色、第三顏色及第四顏色濾光片；或者分別為第一顏色、第二顏色、第三顏色、第四顏色及第五顏色濾光片。
3.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該濾光單元一體成型。
4.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該濾光單元通過夾合、套接或粘合的方式固定于該轉(zhuǎn)軸的該周緣。
5.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該轉(zhuǎn)軸由馬達(dá)驅(qū)動，該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動該濾光單元轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該缺口大小一致。
7.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該缺口相對于該轉(zhuǎn)軸為對稱設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述的色輪，其特征在于，該缺口為弧形缺口。
9.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，該投影系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的色輪。
【專利摘要】本發(fā)明是一種色輪及應(yīng)用其的投影系統(tǒng)，該色輪包括：轉(zhuǎn)軸；以及濾光單元，濾光單元由復(fù)數(shù)個濾光片組成，并具有相對的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，且相鄰濾光片之間無縫連接。其中，濾光單元的內(nèi)側(cè)固定于轉(zhuǎn)軸的周緣，濾光單元外側(cè)的邊緣具有至少一個缺口，并且缺口的邊緣不與轉(zhuǎn)軸的周緣抵接,以此確保缺口的設(shè)置不會對濾光單元的整體性造成破壞，從而在提高投影系統(tǒng)亮度的同時，能夠兼顧色輪的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)動噪聲方面的要求，并且節(jié)省了缺口處固定環(huán)的成本。
【IPC分類】G02B5-20, G03B21-14, G02B7-00
【公開號】CN104730822
【申請?zhí)枴緾N201510023690
【發(fā)明人】蕭啟宏, 林奇成
【申請人】蘇州佳世達(dá)光電有限公司, 佳世達(dá)科技股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月16日