CN101393313A - 色轮 - Google Patents

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Abstract

一种色轮，其包括多色滤光片组、马达、支撑件、传感器及处理器。所述支撑件包括第一表面、与第一表面相对的第二表面及位于第一表面与第二表面之间的侧壁。所述多色滤光片组固定在所述固定件的第二表面上。所述马达用于带动固定件旋转来驱动多色滤光片组旋转。所述传感器具有一壳体及一传感器晶片，该传感晶片用于感测多色滤光片组的位置并把当前多色滤光片组的位置情况传达至所述处理器。所述处理器根据多色滤光片组的位置情况控制色彩合成处理。所述色轮还包括一设置于传感器壳体上的挡光元件，用于阻挡杂散光射至所述传感器晶片。本发明的色轮可避免杂散光干扰传感器，可改善处理器与滤光片之间时序同步问题，从而优化了色彩表现效果。

Description

色轮
技术领域
本发明涉及一种色轮，尤其涉及一种可优化色彩表现效果的色轮。
背景技术
目前，投影仪主要分为LCD式和DLP式(Digital Light Processing)两种，其中DLP投影仪采用DMD(Digital Micromirror Device)微镜片反射技术，并采用色轮(Color Wheel)来完成对色彩的分离和处理。
在DMD投影系统中，光源发出的白光通过聚焦透镜聚焦在色轮上，色轮主要是由红、绿、蓝等彩色滤光片的组合，通过高速马达使彩色滤光片转动，以将白光进行分色，然后将特定颜色的光束发射到DMD表面上。DMD表面由与像素数量对应的小反射镜组成，这些小反射镜根据视频信号的控制而转动，当小反射镜转动到其反射光束经过投影仪的透镜时，表示该像素点打开，当小反射镜转动到其反射光束偏离投影仪的透镜时，表示该像素点关闭，打开和关闭的时间比表示该像素的亮度。当红光射到DMD表面上时，DMD上的镜片按照红色视频信号将这些小镜子旋转到开或关，使得需要显示的反射光束经过投影仪的透镜投影到大屏幕上，绿色和蓝色光及视频信号亦是如此工作，人体视觉系统集中投影出来的红、绿、蓝画面便看到了一个全彩色图像。
请参阅图1，其为现有的一种色轮100。该色轮100包括滤光片组10、支撑件20、马达26以及粘贴于支撑件20侧壁23的时标24(Timing Mark)24、传感器30及处理器25。滤光片组10包括有红色滤光片12、绿色滤光片14和蓝色滤光片16，三者都为扇形并构成一个圆盘。滤光片组10固设在支撑件20上，马达26带动支撑件20转动，从而驱动三色滤光片组10转动。时标24用于帮助投影仪系统识别当前三色滤光片组10中红色滤光片12、绿色滤光片14和蓝色滤光片16的位置。
当时标24设置于支撑件20的侧壁且对应滤光片组10为红色滤光片12段时，传感器30的传感器晶片34不间断地发射光束17至支撑件20的侧壁23上，光束17刚好射到时标24上时，该光束17被时标24吸收，此刻，光束17不会反射至传感器30的传感器晶片34上，因此传感器30便知道所述色轮圆盘的传动到红色滤光片12位置，即此刻投影出来的视频图像为红色，并将当前色轮圆盘的位置情况传达至处理器25，处理器25根据色轮圆盘的转动情况控制DMD上的镜片旋转到开或关，经过投影镜头将各色彩合成后将影像投射至屏幕。由于，色轮100的滤光片组10的各色滤光片之间的位置事先已分布好，处理器25知道一个单色滤光片的位置便可推断出整个滤光片组10的转动位置，以便处理器25精准地切换各颜色的时机。可见，在高速旋转的滤光片组10中，投影仪器对色轮100当前颜色的识别直接影响着显像的色彩品质。
然而，投影机是高亮度产品，会在机壳内部产生许多杂散光束18，现有技术的传感器30用于发射光束17并感测反射回来的光束17的传感器晶片34直接裸露于外界。杂散光束18会直接射入至传感器30的传感器晶片34上，如此将影响传感器晶片34的灵敏度，容易出现处理器25与滤光片组10之间时序不同步的问题，进一步影响处理器25进行后续的色彩合成处理，从而造成画质不清晰，色彩不鲜明。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种避免杂散光干扰传感器，改善处理器与滤光片之间时序同步问题的色轮。
一种色轮，其包括多色滤光片组、马达、支撑件、传感器及处理器。所述多色滤光片组包括多个不同颜色的扇形滤光片。所述支撑件包括第一表面、与第一表面相对的第二表面及位于第一表面与第二表面之间的侧壁。所述多色滤光片组固定在所述固定件的第二表面上。所述马达设置于所述固定件的第一表面侧，用于带动固定件旋转来驱动多色滤光片组旋转。所述传感器具有一壳体及一传感器晶片，所述壳体包括一个与所述支撑件的侧壁相对的第一侧面，所述传感器晶片设于所述第一侧面上且正对支撑件的侧壁设置。该传感晶片用于感测多色滤光片组的位置并把当前多色滤光片组的位置情况传达至所述处理器。所述处理器根据多色滤光片组的位置情况控制色彩合成处理。所述色轮还包括一设置于传感器壳体上的挡光元件，该挡光元件以环绕所述传感器晶片的方式设置于传感器的壳体的第一侧面上，用于阻挡杂散光射至所述传感器晶片。
相对于现有技术，所述色轮的传感器的壳体上设有挡光元件，该挡光元件用于阻挡杂散光射至所述传感器的传感器晶片，提高了传感器晶片的灵敏度，使传感器更准确地把当前多色滤光片组的位置传达至处理器，以便处理器精准地切换各颜色的时机，从而可有效避免画质不清晰，优化了色彩表现效果。
附图说明
图1是一种现有的色轮结构示意图；
图2是本发明实施例的色轮结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图2，为本发明实施例的色轮20，其包括滤光片组50、支撑件90、马达70、传感器60及处理器55。
本实施例中，所述滤光片组50包括多个不同颜色的扇形滤光片有红色滤光片52、绿色滤光片54和蓝色滤光片56，实际应用中，所述滤光片组50也可为四色滤光片RGB+W，其中W表示白色；六色滤光片RGBRGB等，并不限于本实施例。
所述支撑件90为一中空的筒状结构，其包括第一表面91、与第一表面91相对的第二表面92及设于第一表面91与第二表面之间的侧壁93。所述滤光片组50可以通过胶合的方式固设于支撑件90的第二表面92上，也可以通过螺合的方式固定于支撑件90的第二表面92上。所述支撑件90的侧壁93上贴有一时标94，本实施例中，所述时标94的位置对应于红色滤光片52段位置，实际应用中，该时标94的位置也可对应于绿色滤光片54段或蓝色滤光片56段位置，并不限于本实施例。
所述马达70设置于支撑件90的第一表面91方向上且远离滤光片组50。所述马达70用于带动支撑件90旋转来驱动滤光片组50旋转。
所述传感器60具有一壳体63及一传感器晶片64，所述传感器晶片64包括一个发射装置(图未示)及一个信号处理装置(图未示)。本实施例中，所述壳体63为一四边框形结构，其包括一个与所述支撑件90的侧壁93相对的第一侧面62。所述传感器晶片64设置于所述第一侧面62上。本实施例中，所述第一侧面62开设有一开口61，该开口61正对所述支撑件90的侧壁设置，所述传感器晶片64收容于所述壳体63内且穿出于该开口61，也即，所述传感器晶片64正对支撑件90的侧壁93设置。
所述传感器晶片64的发射装置用于垂直地发射光束37到支撑件90的侧壁93上，该传感器晶片64的信号处理装置接收反射回来的光束37。所述光束37可以为红外光、紫外光或激光中的一种。优选地，所述光束37为一红外线光。所述光束37的直径小于所述时标94的尺寸，所述传感器晶片64的发射装置不间断地发射光束37至支撑件90的侧壁93上，光束37刚好射到时标94上时，该光束37被时标94吸收，此刻，光束37不会反射至传感器晶片64的信号处理装置，因此传感器晶片64的信号处理装置便知道所述滤光片组50的传动到红色滤光片52位置，即此刻投影出来的视频图像为红色，并将当前色轮200的滤光片组50的转动位置情况传达至处理器55进行后续的色彩合成处理。
所述处理器55与所述传感器60电性连接，用于接收传感器晶片64的信号处理装置传达过来的滤光片组50的转动位置情况。由于，色轮200的滤光片组50的各色滤光片之间的位置事先已分布好，处理器55知道一个单色滤光片的位置便可推断出整个滤光片组50的转动位置，如此，处理器55精准地切换各颜色的时机。使得处理器55与滤光片组50之间时序同步。
所述色轮200还进一步包括一个挡光元件80，所述挡光元件80的尺寸及形状与所述传感器60壳体63的尺寸及形状对应。本实施例中，该挡光元件80对应为一中空结构，具有与所述传感器60的壳体63相胶合的结合部81及对应于所述传感器晶片64的通孔82。该挡光元件80以环绕所述传感器晶片64的方式胶合于所述壳体63的第一侧面62上。该挡光元件80的结合部81具有相互邻接的四个侧壁83，分别用于阻挡杂散光射至所述传感器晶片64。所述传感器晶片64的发射装置射出的光束37经过所述通孔82照射至所述支撑件90的侧壁93。该挡光元件80的通孔82尺寸以不遮蔽传感器晶片64的发射装置射出光束37至支撑件90的侧壁93且光束37能不被遮蔽地反射至传感器晶片64的信号处理装置为宜。所述挡光元件80的材质可以为不透光塑胶，优选地，所述挡光元件80的颜色可以为黑色或者表面涂成黑色，以便吸收杂散光。
实际应用中，所述挡光元件80也可以螺合的方式固设于所述壳体63的第一侧面62上，或者该挡光元件80与所述壳体63一体成型。当然，所述挡光元件80也可以为四个挡光片，该四个挡光片的宽度与传感器60的壳体63的宽度相等。该四个挡光片分别设置于传感器60壳体63的边框相对应位置。当传感器60的壳体63为圆形结构时，所述挡光元件80相应地做成圆环形，所述挡光元件80的形状随传感器60的结构形状变化而相应变化，并不限于本实施例。
下面结合上述结构来详细叙述本发明的工作原理：马达70转动时带动所述支撑件90及设置于支撑件90第二表面92上的滤光片组50同步旋转，同时，所述传感器60的传感器晶片64的发射装置不间断地发射光束37，传感器晶片64的信号处理模块接收反射回来的光束37，当支撑件90的位置转到所述时标94对准光束37的位置时，时标94吸收该反射光束37，使得传感器晶片64的信号处理装置感应不到反射光信号。本实施例中，所述时标94的位置对应于红色滤光片52段位置，因此，传感器晶片的信号处理装置便知道此时多色滤光片组50转动位置。所述滤光片组50的各色滤光片之间的位置事先已分布好，处理器55知道一个单色滤光片的位置便可推断出整个滤光片组50的转动位置。所述挡光元件80设置于传感器60的壳体63上，遮蔽杂散光射至传感器晶片64，使得传感器晶片64的信号处理装置的灵敏度得到提高，更精准地把把多色滤光片组50的转动位置情况传达至处理器55，并以此作为控制多色滤光片组50与DMD(图未示)进行同步以及光调制的依据，从而达到准确的彩色光合成。
所述色轮的传感器的壳体上设有挡光元件，该挡光元件用于阻挡杂散光射至所述传感器的传感器晶片，提高了传感器晶片的灵敏度，使传感器更准确地把当前多色滤光片组的位置传达至处理器，以便处理器精准地切换各颜色的时机，从而可有效避免画质不清晰，优化了色彩表现效果。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

  1. 【权利要求1】一种色轮，其包括多色滤光片组、马达、支撑件、传感器及处理器，所述多色滤光片组包括多个不同颜色的扇形滤光片，所述支撑件包括第一表面、与第一表面相对的第二表面及位于第一表面与第二表面之间的侧壁，所述多色滤光片组固定在所述固定件的第二表面上，所述马达设置于所述固定件的第一表面侧，用于带动固定件旋转来驱动多色滤光片组旋转，所述传感器具有一壳体及一传感器晶片，所述壳体包括一个与所述支撑件的侧壁相对的第一侧面，所述传感器晶片设于所述第一侧面上且正对支撑件的侧壁设置，该传感晶片用于感测多色滤光片组的位置并把当前多色滤光片组的位置情况传达至所述处理器，所述处理器根据多色滤光片组的位置情况控制色彩合成处理，其特征在于：所述色轮还包括一设置于传感器壳体上的挡光元件，该挡光元件以环绕所述传感器晶片的方式设置于传感器的壳体的第一侧面上，用于阻挡杂散光射至所述传感器晶片。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的色轮，其特征在于：所述传感器的壳体为一四边框形结构。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的色轮，其特征在于：所述挡光元件为一形状及尺寸与所述壳体的形状与尺寸对应的中空结构，该挡光元件具有一与所述壳体胶合或螺合的结合部及对应于所述传感器晶片的通孔。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的色轮，其特征在于：所述挡光元件与所述壳体一体成型。
  5. 【权利要求5】如权利要求2所述的色轮，其特征在于：所述挡光元件为四个挡光片，分别设置于传感器的壳体的四边框相对应位置。
  6. 【权利要求6】如权利要求1至5任一项所述的色轮，其特征在于：所述挡光元件材质为不透光塑胶。
  7. 【权利要求7】如权利要求1至5任一项所述的色轮，其特征在于：所述挡光元件的颜色为黑色或其表面被涂成黑色，以便吸收光线。
  8. 【权利要求8】如权利要求3所述的色轮，其特征在于：所述支撑件的侧壁上设有一时标，所述传感器晶片包括一发射装置及一信号处理装置，所述发射装置发射的光束通过所述通孔照射到支撑件的侧壁上，所述信号处理装置通过所述时标感测所述多色滤光片的位置。
  9. 【权利要求9】如权利要求8所述的色轮，其特征在于：所述时标位置对应所述多色滤光片组中的一种颜色的扇形滤光片段位置。
  10. 【权利要求10】如权利要求8所述的色轮，其特征在于：所述传感器的传感器晶片发射的光束为红外光、紫外光或激光中的一种。
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