光学色轮组件及其光学色轮的制作方法
【专利摘要】本公开提供一种光学色轮组件及其光学色轮。该光学色轮包括一基底单元、一透光单元以及一荧光单元。基底单元包括一中心孔、一中心轴线、一透光区域及一反射区域，中心孔沿着中心轴线设置，透光区域与反射区域彼此相连以环绕中心轴线，透光区域上具有一贯穿孔洞。透光单元设置于贯穿孔洞内，且被贯穿孔洞所环绕。荧光单元设置于反射区域上，且环绕中心轴线。本发明另提供一种光学色轮组件。
【专利说明】
光学色轮组件及其光学色轮
技术领域
[0001]本发明涉及一种光学色轮组件及其光学色轮，特别涉及一种用于投影装置上的光学色轮组件及其光学色轮。
【背景技术】
[0002]投影机的特点之一是由于不需要固定的屏幕，因此不会被屏幕大小所限制，只要有一可用来投射影像的平面，即可轻易地投射出大尺寸的画面。因此，已被广泛的应用到各个领域，例如应用于大型会议演讲上以投影机放大欲投影的画面，或是应用于家庭剧院组。
[0003]目前一般常见的投影机，是利用被投影机内的高速马达所驱动的色轮(Colorfilter或Color wheel)来完成对色彩的分离与处理。而传统的色轮结构，用来供蓝光激光光源透射的部分，多为利用开设一槽体的方式来使蓝光激光光源透射。虽然这种开设槽体的方式能够使得蓝光激光完全透射，不会有光源效率降低的问题，然而，此种开设槽体让蓝光激光透射的方式，容易因为色轮的高速旋转，进而产生风切噪音，举例来说，其噪音值可能高达80至90分贝。
[0004]因此如何提出一种能够降低色轮在高速转动下所产生的风切噪音，让投影机在使用时不会受到该风切噪音的干扰，已然成为该所属技术领域人员所欲解决的重要课题之
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【发明内容】
[0005]鉴于以上的问题，本发明提供一种光学色轮组件及其光学色轮，通过光学色轮上的侧端部顶抵设置在贯穿孔洞内的透光单元，以达到防止透光单元在高速旋转的情况下旋出，同时又能降低光学色轮在高速旋转下所形成的风切噪音。
[0006]为了达到上述的目的，本发明的其中一实施例是提供一种光学色轮，其包括一基底单元、一透光单元以及一荧光单元。所述基底单元包括一中心孔、一中心轴线、一透光区域及一反射区域，所述中心孔沿着所述中心轴线设置，所述透光区域与所述反射区域彼此相连以环绕所述中心轴线，其中所述透光区域上具有一贯穿孔洞。所述透光单元设置于所述贯穿孔洞内，且被所述贯穿孔洞所环绕。所述荧光单元设置于所述反射区域上，且环绕所述中心轴线。
[0007]本发明的另外一实施例是提供一种光学色轮组件，其包括一光学色轮、一驱动元件以及一垫片单元。所述光学色轮包括一基底单元、一透光单元以及一荧光单元。所述基底单元包括一中心孔、一中心轴线、一透光区域及一反射区域，所述中心孔沿着所述中心轴线设置，所述透光区域与所述反射区域彼此相连以环绕所述中心轴线，其中所述反射区域上具有一侧端部，所述透光区域上具有一贯穿孔洞，所述贯穿孔洞被所述反射区域所环绕，且所述贯穿孔洞的一侧被所述侧端部所封闭，以形成封闭状的所述贯穿孔洞。所述透光单元设置于所述贯穿孔洞内，且被所述贯穿孔洞所环绕。所述荧光单元设置于所述反射区域上，且环绕所述中心轴线。所述驱动元件具有一旋转中心轴，所述光学色轮的所述中心轴线同轴于所述旋转中心轴。所述垫片单元设置于所述基底单元上，且覆盖所述透光单元。
[0008]本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的一种光学色轮组件及其光学色轮，通过将光学色轮上的贯穿孔洞以一侧端部封闭，并同时通过在贯穿孔洞上设置有一透光单元，能够降低光学色轮在高速旋转的情况下所产生的噪音。进一步来说，通过基底单元上的侧端部以顶抵透光单元，以防止透光单元在光学色轮的高速旋转下而旋出。此外，通过设置在透光单元上的介电层，能够提高投影机蓝光激光光源的透射率。
[0009]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
【附图说明】
[0010]图1A为本发明第一实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体分解示意图。
[0011]图1B为本发明第一实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体组合示意图。
[0012]图2A为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的其中一立体分解示意图。
[0013]图2B为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的其中一立体组合示意图。
[0014]图2C为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的另外一立体分解示意图。
[0015]图2D为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的另外一立体组合示意图。
[0016]图3A为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体组合示意图。
[0017]图3B为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体分解示意图。
[0018]图3C为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的垫片单元的其中一立体示意图。
[0019]图3D为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的垫片单元的另外一立体示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]光学色轮组件S
[0022]光学色轮C，C’，C”
[0023]基底单元I
[0024]中心孔11
[0025]透光区域12
[0026]贯穿孔洞 121
[0027]第一侧边1211
[0028]第二侧边 1212
[0029]第三侧边1213
[0030]第四侧边 1214
[0031]反射区域13
[0032]侧端部131
[0033]透光单元2
[0034]第一侧翼部21
[0035]第二侧翼部22
[0036]第三侧翼部23
[0037]第四侧翼部24
[0038]介电层25
[0039]荧光单元3
[0040]驱动元件4
[0041]垫片单元5，5’，5”
[0042]动平衡单元 51
[0043]平衡物质511
[0044]孔洞512
[0045]粘着胶体6
[0046]中心轴线A
[0047]旋转中心轴M
【具体实施方式】
[0048]以下是通过特定的具体实例说明本发明所公开「光学色轮组件及其光学色轮」的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。又本发明的附图仅为简单说明，并非依实际尺寸描绘，亦即未反应出相关构成的实际尺寸，先予叙明。以下的实施方式是进一步详细说明本发明的相关技术内容，但并非用以限制本发明的技术范畴。
[0049]〔第一实施例〕
[0050]首先，请参阅图1A至图1B所示，图1A为本发明第一实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体分解示意图，图1B为本发明第一实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体组合示意图。
[0051]本发明第一实施例是提供一种光学色轮C，其包括一基底单元1、一透光单元2及一荧光单元3，基底单元I上包括一中心孔11、一中心轴线A、一透光区域12及一反射区域13，中心孔11设置于基底单元I上，且沿着中心轴线A设置，而透光区域12与反射区域13彼此相连以环绕中心轴线A，其中透光区域12上具有一贯穿孔洞121。另外，以本发明第一实施例而言，基底单元I可以由不锈钢或铝的金属材料所制成，藉此贯穿孔洞121可以通过冲压机以冲压的方式所形成，详言之，基底单元I也可以是以陶瓷材料所制成。
[0052]以本发明第一实施例而言，贯穿孔洞121可具有一第一侧边1211、一第二侧边1212及一第三侧边1213，具体来说，贯穿孔洞121通过第一侧边1211、第二侧边1212及第三侧边1213而形成一开槽形状的贯穿孔洞121。更具体地说，为了能够控制投影机蓝光激光光源在透光区域12上的透射时间，贯穿孔洞121的形状可以为一扇形的形状，然本发明不以此为限。换言之，贯穿孔洞121的形状及大小可以随着所需要的参数而调整，举例来说，贯穿孔洞121可以是圆形的形状，抑或是三角形的形状。换言之，只要贯穿孔洞121的及透光单元2两者的形状相互对应即可，亦即，贯穿孔洞121的及透光单元2两者的形状彼此大致地相同。承上述，若贯穿孔洞为三角形的形状，则贯穿孔洞121可通过前述的第一侧边1211、第二侧边1212及第三侧边1213的依序相连而形成。因此，以本发明第一实施例而言，可通过设计贯穿孔的大小及数量而达到所需要的投影机蓝光激光的光量。
[0053]接着，透光单元2可设置于贯穿孔洞121内，以本发明实施例而言，透光单元2可采用透明玻璃作为基材，透光单元2可包括一第一侧翼部21、一第二侧翼部22及一第三侧翼部23。换言之，贯穿孔洞121的第一侧边1211接合于透光单元2的第一侧翼部21，贯穿孔洞121的第二侧边1212接合于透光单元2的第二侧翼部22，贯穿孔洞121的第三侧边1213接合于透光单元2的第三侧翼部23，因此，贯穿孔洞121的形状与透光单元2大致地相同。更具体地说，以本发明第一实施例而言，透光单元2的形状可以为一扇型的形状，然本发明不以此为限。换言之，透光单元2的形状及大小可以随着前述贯穿孔洞121的形状及大小而有所改变。换言之，贯穿孔洞121相对于基底单元I为一开放式的开槽，透光单元2设置于贯穿孔洞121内，以封闭贯穿孔洞121所形成的所述开放式开槽。因此，本发明不限制透贯穿孔洞121及透光单元2的形状，只要透光单元2将贯穿孔洞121填满即可。
[0054]接着，荧光单元3可设置于反射区域13上，且环绕中心轴线A，荧光单元3可具有选自乾招石槽石(YAG)、氮化物(Nitride)、招酸盐(Aluminate)、娃酸盐(Silicate)以及氮氧化物(Oxynitride)等荧光材料。此外荧光单元3也可以具有两种不同颜色的荧光层，或两种以上不同颜色的荧光层，因此，投影机蓝光激光光源照射于设置在反射区域13上的荧光单元3时，可产生不同的颜色光。
[0055]本发明第一实施例所提供的光学色轮C，通过在基底单元I上设置一开槽形状的贯穿孔洞121，并将透光单元设置在该开槽形状的贯穿孔洞121内，而能够降低光学色轮在高速旋转的情况下所产生的噪音。
[0056]〔第二实施例〕
[0057]首先，请参阅图2A至图2B所示，图2A为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的其中一立体分解示意图，图2B为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的其中一立体组合示意图。由图1A与图2A的比较可以得知，第二实施例与第一实施例最大的差别在于:第二实施例的基底单元I上还进一步具有一侧端部131。通过侧端部131的设计，可使得透光单元更牢固地紧密贴合于贯穿孔洞121内。
[0058]具体来说，本发明第二实施例是提供一种光学色轮C’，其包括一基底单元1、一透光单元2及一荧光单元3，基底单元I上包括一中心孔11、一中心轴线A、一透光区域12及一反射区域13，中心孔11设置于基底单元I上，且沿着中心轴线A设置，而透光区域12与反射区域13彼此相连以环绕中心轴线A。具体来说，反射区域13上具有一侧端部131，透光区域12上具有一贯穿孔洞121，贯穿孔洞121被反射区域13所完全地环绕，进一步来说，贯穿孔洞121的一侧乃是被侧端部131所封闭，以形成封闭状的贯穿孔洞121。此外，荧光单元3可设置于反射区域13上，且环绕中心轴线A，因此，投影机蓝光激光光源照射于设置在反射区域13上的荧光单元3时，可产生不同的颜色光。
[0059]接着，以本发明第二实施例而言，贯穿孔洞121可具有一第一侧边1211、一第二侧边1212、一第三侧边1213及一第四侧边1214，进一步来说，第一侧边1211、第二侧边1212、第三侧边1213及第四侧边1214依序相连，以环绕透光区域12而形成贯穿孔洞121。
[0060]承上述，透光单元2可设置于贯穿孔洞121内，且被贯穿孔洞121所环绕，以本发明第二实施例而言，透光单元2可包括一第一侧翼部21、一第二侧翼部22、一第三侧翼部23及一第四侧翼部24。而第一侧翼部21、第二侧翼部22、第三侧翼部23及第四侧翼部24皆被贯穿孔洞121所环绕。换言之，贯穿孔洞121的第一侧边1211接合于透光单元2的第一侧翼部21，贯穿孔洞121的第二侧边1212接合于透光单元2的第二侧翼部22，贯穿孔洞121的第三侧边1213接合于透光单元2的第三侧翼部23，贯穿孔洞121的第四侧边接合于透光单元2的第四侧翼部24，因此，贯穿孔洞121的形状与透光单元2大致地相同。因此，透光单元2可直接镶嵌在贯穿孔洞121中，使得透光单元2被封闭状的贯穿孔洞121所环绕，而完全被贯穿孔洞121所夹持。
[0061]此外，更进一步来说，请同时参阅图2C至2D所示，图2C为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的另外一立体分解示意图，图2D为本发明第二实施例的光学色轮组件及其光学色轮的另外一立体组合示意图。以本发明第二实施例而言，贯穿孔洞121的数量可为多个，透光单元2的数量可为多个。举例来说，如图2C至2D所示，光学色轮C”中的基底单元I可再包括另外一贯穿孔洞121及另外一透光单元2，两个贯穿孔洞121可彼此相对应设置，然本发明不以此为限。换言之，贯穿孔洞121的数量与透光单元2的数量彼此相互对应，亦即，贯穿孔洞121及透光单元2设置于基底单元I上的数量可以相同。
[0062]综上所陈，当光学色轮(C’，C”)被投影机内的高速马达所驱动时，由于透光单元2的每一个侧翼部都被贯穿孔洞121的每一个侧边所环绕而夹合，使得透光单元2不会在高速旋转的情况下飞旋而出。更详细地说，由于贯穿孔洞121的第四侧边1214乃设置于基底单元I的侧端部131上，因此，当光学色轮(C’，C”)在高速旋转的情况下，透光单元2可通过侧端部131的顶抵，而可以紧固于贯穿孔洞121内。此外，透光单元2的每一个侧翼部(21，22，23，24)与贯穿孔洞121的每一个侧边(1211，1212，1213，1214)之间还可以再通过一粘胶(图未示)将其彼此更牢固地贴合在一起，而可以有助于避免透光单元2飞片的情形产生。进一步来说，通过在贯穿孔洞121设置有一透光单元2，也可以使光学色轮(C’，C”)在高速旋转的情况下所产生的风切噪音，降低置60至70分贝。
[0063]进一步来说，为了提高投影机蓝光激光光源在设置有透光单元2的透光区域12上的透射率，透光单元2上可设置有一介电层25，介电层25可通过例如化学气相沉积仪或溅镀等薄膜技术来设置于透光单元2的表面上。举例来说，介电层25可以为五氧化二铌(Nb2O5)、二氧化钛(T12)或二氧化硅(S12)所组成的多层膜结构，其中该多层膜结构可采用以五氧化二铌及二氧化娃的交叠层(alternate layers)。
[0064]另外，考虑到一不同的面向，当透光单元2设置于贯穿孔洞121的过程中，由于投影机蓝光激光光源透射介电层25与透光单元2的顺序对于所透射的蓝光激光光源可能会有所影响，因此，以正确的方向设置透光单元2于贯穿孔洞121内是非常重要的，因此，可以赋予透光单元2及贯穿孔洞121有着特殊的几何形状，使得透光单元2的设置方向不至于相反。
[0065]本发明第二实施例所提供的一种光学色轮(C’，C”)，通过将光学色轮(C’，C”)上的贯穿孔洞121以一侧端部封闭，并同时通过在贯穿孔洞121上设置有一透光单元2，能够降低光学色轮在高速旋转的情况下所产生的噪音。且通过基底单元I上的侧端部131以顶抵透光单元2，以防止透光单元2在光学色轮(C’，C”)的高速旋转下而旋出。此外，通过设置在透光单元2上的介电层25，能够提高投影机蓝光激光光源的透射率。
[0066]〔第三实施例〕
[0067]首先，请参阅图3A至图3B所示，图3A为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体组合示意图，图3B为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的立体分解示意图。由图3A与图2A的比较可以得知，第三实施例与第二实施例最大的差别在于:可将本发明第二实施例所提供的光学色轮(C’，C”)应用于投影机的光学色轮组件S上。本发明第三实施例提供一种光学色轮组件S，其包括一光学色轮C”、一驱动元件4及一垫片单元5。
[0068]如同前述，请一并参阅图2C所示，光学色轮C”包括一基底单元1、一透光单元2及一荧光单元3，基底单元I包括一中心孔11、一中心轴线A、一透光区域12及一反射区域13，中心孔11沿着中心轴线A设置，透光区域12与反射区域13彼此相连以环绕中心轴线A，其中反射区域13上具有一侧端部131，透光区域12上具有一贯穿孔洞121，贯穿孔洞121被反射区域13所环绕，且贯穿孔洞121的一侧被基底单元I的侧端部131所封闭，以形成封闭状的贯穿孔洞121。接着，透光单元2设置于封闭状的贯穿孔洞121内，且完全被贯穿孔洞121所环绕。荧光单元3可设置于反射区域13上，且环绕中心轴线A。详言之，以本发明第三实施例而言，基底单元I上可设置有两个贯穿孔洞121。另外，第三实施例的光学色轮C”的结构可以采用上述第一实施例及第二实施例所公开的光学色轮(C，C’，C”)，且第三实施例的光学色轮C”与前述实施例结构相仿在此容不再赘述。
[0069]接着，如图3A及3B所示，光学色轮组件S的驱动元件4具有一旋转中心轴M,光学色轮C的中心轴线A同轴地设置于驱动元件4的旋转中心轴M上。此外，垫片单元5可设置于光学色轮C的基底单元I上，且覆盖透光单元2，具体来说，可进一步提供一粘着胶体6，粘着胶体6可设置于垫片单元5的下表面上，透光单元2通过粘着胶体6以贴附于垫片单元5上。因此，透光单元2不仅能通过第一侧翼部21、第二侧翼部22、第三侧翼部23及第四侧翼部24与贯穿孔洞121的第一侧边1211、第二侧边1212、第三侧边1213及第四侧边1214紧密贴合，同时又能够通过粘着胶体6使得透光单元2与垫片单元5接合，因此，透光单元2能够牢固地定位于基底单元I上。
[0070]进一步来说，如图3C及图3D所示，图3C为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的垫片单元的其中一立体示意图，图3D为本发明第三实施例的光学色轮组件及其光学色轮的垫片单元的另外一立体示意图。为了提供光学色轮C有较佳的旋转动平衡能力，可进一步在垫片单元5上设置一动平衡单元51，具体来说，如图3C所示，可进一步施加一平衡物质511或是凸起部在垫片单元5’上，抑或是如图3D在垫片单元5”上钻设有多个孔洞512或是凹陷部，并通过计算惯性矩的方式，来调整垫片单元(5’，5”)上的平衡物质511位置，或是多个孔洞512的位置。需说明的是，平衡物质511与多个孔洞512可以同时都设置在同一个垫片单元(5，5’，5”)上，以进一步提供更多的参数来调整光学色轮C的旋转动平衡。
[0071]本发明第三实施例所提供的光学色轮组件S，可通过将光学色轮C上的贯穿孔洞121以一侧端部131封闭，并同时通过在贯穿孔洞121上设置有一透光单元2，能够降低光学色轮C在高速旋转的情况下所产生的噪音。同时可在垫片单元5上设置一动平衡单元51，以调整光学色轮C的旋转动平衡。
[0072]〔实施例的可能功效〕
[0073]综上所述，本发明的有益效果可以在于，通过本发明所提供一种光学色轮组件S及其光学色轮(C，C’，C”)，通过将光学色轮(C，C’，C”)上的贯穿孔洞121以一侧端部131封闭，并同时通过在贯穿孔洞121上设置有一透光单元2，能够降低光学色轮(C，C’，C”)在高速旋转的情况下所产生的噪音。进一步来说，通过基底单元I上的侧端部131以顶抵透光单元2，以防止透光单元2在光学色轮(C’，C”)的高速旋转下而旋出。此外，通过设置在透光单元2上的介电层25，能够提高投影机蓝光激光光源的透射率。
[0074]以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种光学色轮，其特征在于，其包括: 一基底单元，所述基底单元包括一中心孔、一中心轴线、一透光区域及一反射区域，所述中心孔沿着所述中心轴线设置，所述透光区域与所述反射区域彼此相连以环绕所述中心轴线，其中所述透光区域上具有一贯穿孔洞； 一透光单元，所述透光单元设置于所述贯穿孔洞内；以及 一荧光单元，所述荧光单元设置于所述反射区域上，且环绕所述中心轴线。2.如权利要求1所述的光学色轮，其中所述贯穿孔洞相对于所述基底单元为一开放式的开槽，所述透光单元设置于所述贯穿孔洞内，以封闭所述贯穿孔洞所形成的所述开放式开槽。3.如权利要求1所述的光学色轮，其中所述反射区域上具有一侧端部，所述贯穿孔洞被所述反射区域所环绕，且所述贯穿孔洞的一侧被所述侧端部所封闭，所述透光单元被所述封闭状的所述贯穿孔洞所环绕。4.如权利要求3所述的光学色轮，其中所述透光单元上设置有一介电层，所述介电层设置于所述透光单元的表面上。5.如权利要求3所述的光学色轮，其中所述基底单元包括另外一贯穿孔洞及另外一透光单元，所述贯穿孔洞与另外一所述贯穿孔洞彼此相对应设置。6.如权利要求3所述的光学色轮，其中所述贯穿孔洞及所述透光单元两者的形状相互对应。7.如权利要求1所述的光学色轮，其中所述贯穿孔洞的数量为多个，所述透光单元的数量为多个，所述贯穿孔洞的数量与所述透光单元的数量相互对应。8.一种光学色轮组件，其特征在于，其包括: 一光学色轮，所述光学色轮包括: 一基底单元，所述基底单元包括一中心孔、一中心轴线、一透光区域及一反射区域，所述中心孔沿着所述中心轴线设置，所述透光区域与所述反射区域彼此相连以环绕所述中心轴线，其中所述反射区域上具有一侧端部，所述透光区域上具有一贯穿孔洞，所述贯穿孔洞被所述反射区域所环绕，且所述贯穿孔洞的一侧被所述侧端部所封闭，以形成封闭状的所述贯穿孔洞； 一透光单元，所述透光单元设置于所述贯穿孔洞内，且被所述贯穿孔洞所环绕；以及 一荧光单元，所述荧光单元设置于所述反射区域上，且环绕所述中心轴线； 一驱动元件，所述驱动元件具有一旋转中心轴，所述光学色轮的所述中心轴线同轴于所述旋转中心轴；以及 一垫片单元，所述垫片单元设置于所述基底单元上，且覆盖所述透光单元。9.如权利要求8所述的光学色轮组件，还进一步包括一粘着胶体，所述粘着胶体设置于所述垫片单元上，所述透光单元通过所述粘着胶体以贴附于所述垫片单元上。10.如权利要求8所述的光学色轮组件，其中所述垫片单元上设置有一动平衡单元。
【文档编号】G03B21/20GK105892200SQ201510038166
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】王志峰, 张永朋, 黄国胤, 陈信安, 郑韦治
【申请人】台湾彩光科技股份有限公司