CN102081210B - 色轮及应用其的投影机 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种色轮及应用其的投影机。色轮包括主体及盖体。主体具有凹槽及穿透部。凹槽仅环绕部份之主体的周缘，用以容置荧光粉。穿透部对应到未被凹槽环绕的另一部分之主体的周缘，且位于凹槽的两个相对内壁间。盖体设置于主体上且覆盖凹槽。当光线投射至主体的穿透部时，第一色光经由主体的穿透部投射出，或当光线投射到荧光粉时，光线激发荧光粉而投射出第二色光。第二色光的颜色相异于第一色光的颜色。通过本发明可提高画面的品质。

Description

色轮及应用其的投影机

技术领域

本发明是有关于一种色轮及应用其的投影机，且特别是有关于一种具有凹槽的色轮及应用该色轮的投影机。

背景技术

以投影机采用汞灯来作为发光源而言，由于汞灯的部份发光频谱表现不佳而降低了产生的影像的品质，因此，目前部份投影机藉由激光(laser)光源作为发光源。激光光源产生激光之后，激光经由色轮进行分色，以透过数位微镜装置来产生全彩的画面。

一般来说，色轮由胶材、荧光粉及玻璃所制成。荧光粉与胶材相互混合，以涂布且黏附在玻璃上。然而，由于激光的能量大且功率高，因此，当激光聚焦而投射到色轮时，胶材很可能会碳化而形成黑点。如此一来，一旦激光投射到色轮上的黑点时，激光无法通过色轮，使得画面会闪烁而降低品质。

因此，如何提供一种让激光投射到色轮时，可避免胶材碳化而对应地提升画面的品质，乃为相关业者努力的课题之一。

发明内容

本发明有关于一种色轮及应用其的投影机，其藉由凹槽来容置荧光粉，以提高画面的品质。

根据本发明，提出一种色轮，包括主体及盖体。主体具有凹槽及穿透部。凹槽仅环绕部份主体的周缘，用以容置荧光粉。穿透部对应到未被凹槽环绕的另一部分主体的周缘，且位于凹槽的两个相对内壁间。盖体设置于主体上且覆盖凹槽。当光线投射至主体的穿透部时，第一色光经由主体的穿透部投射出，或当光线投射到荧光粉时，光线激发荧光粉而投射出第二色光。第二色光的颜色相异于第一色光的颜色。

根据本发明所述的色轮还包括胶体层，配置于主体与盖体之间，以贴合该主体与该盖体，其中该胶体层对应至该主体的该凹槽以外的区域。

根据本发明所述的色轮还包括胶体层，配置于主体与盖体之间，以贴合该主体与该盖体，其中该胶体层对应至该主体的该凹槽及该穿透部以外的区域。

根据本发明所述的色轮，盖体的材料为可透光材料或光反射材料。

根据本发明所述的色轮，凹槽包含第一区块及第二区块，该第一区块用以容置荧光粉，该第二区块用以容置另一荧光粉。

根据本发明，还提出一种投影机，包括色轮、马达、数位微镜装置、镜头及光源。色轮包括主体及盖体。主体具有凹槽，凹槽用以容置荧光粉。盖体设置于主体上且覆盖凹槽。马达连接于色轮，用以带动色轮转动。光源用以产生光线，光线激发荧光粉产生第一色光至数位微镜装置而投射至镜头，以产生影像。

根据本发明所述的投影机，凹槽环绕至少部份之主体的周缘，色轮还包括胶体层，胶体层配置于主体与盖体之间，以贴合该主体与该盖体，其中该胶体层对应至该主体的该凹槽以外的区域。

根据本发明所述的投影机，凹槽包含第一区块及第二区块，第一区块用以容置荧光粉，第二区块用以容置另一荧光粉。其中，光线激发第一区块内的荧光粉产生第一色光，或光线激发第二区块内的另一荧光粉产生第二色光，第二色光的颜色相异于第一色光的颜色。

根据本发明所述的投影机，凹槽仅环绕部份之主体的周缘，主体还具有穿透部，对应到未被凹槽环绕的另一部分之主体的周缘，且位于凹槽的两个内壁间。其中，当光线投射到主体的穿透部时，第二色光经由主体的穿透部投射出，或当光线投射到荧光粉时，光线激发荧光粉而投射出第一色光，第二色光的颜色相异于第一色光的颜色。

根据本发明所述的投影机，盖体的材料为可透光材料或光反射材料。

与现有技术相比，本发明的色轮藉由凹槽来容置荧光粉，且胶体层配置于主体的凹槽以外的区域，以避免胶体层被高功率的光线照射而产生碳化的情况。应用上述实施例的色轮的投影机可产生良好的投影影像。于一实施例中，胶体层除了配置于主体的凹槽以外的区域外，更配置于主体的穿透部以外的区域，以进一步避免胶体层碳化的情况。于另一实施例中，凹槽包括两个区块，以可容置不同的荧光粉。如此一来，当光线激发此两个区块内的荧光粉时，不同颜色的色光可产生，以增加色轮的实用性及应用面。

附图说明

图1A绘示根据本发明第一实施例的色轮的组设图。

图1B绘示图1A中的色轮的爆炸图。

图2A绘示沿着图1A中的剖面线2-2’的色轮于光线投射到穿透部时的剖面图。

图2B绘示于图2A中的色轮转动后光线投射到凹槽时的剖面图。

图3A及图3B绘示根据本发明第二实施例的穿透式投影机的色轮产生第一色光及第二色光的示意图。

图4A及图4B绘示根据本发明第三实施例的反射式投影机的色轮产生第一色光及第二色光的示意图。

图5A绘示根据本发明第四实施例的色轮的前视图。

图5B绘示沿着图5A中的剖面线A-A’的色轮于光线投射到凹槽的第一区块时的剖面图。

图5C绘示于图5B中的色轮转动后光线投射到凹槽的第二区块时的剖面图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

第一实施例

请参照图1A、图1B、图2A及图2B，图1A绘示根据本发明第一实施例的色轮的组设图，图1B绘示图1A中的色轮的爆炸图，图2A绘示沿着图1A中的剖面线2-2’的色轮于光线投射到穿透部时的剖面图，且图2B绘示于图2A中的色轮转动后光线投射到凹槽时的剖面图。

色轮110包括主体111及盖体113。主体111具有凹槽111r，凹槽111r用以容置荧光粉f1。盖体113设置于主体111上且覆盖凹槽111r。

于本实施例中，凹槽111r环绕至少部份之主体111的周缘。此处以凹槽111r仅环绕部分之主体111的周缘为例说明。也就是说，凹槽111r仅对应于部份之主体111的周缘。此外，主体111还具有穿透部111p。穿透部111p对应到未被凹槽111r环绕的另一部分之主体111的周缘，且位于凹槽111r的两个相对内壁111rs间。

本实施例的色轮110还包括胶体层115，配置于主体111与盖体113之间，以贴合主体111与盖体113。本实施例的胶体层115对应至主体111的凹槽111r及穿透部111p以外的区域。

如图2A及图2B所示，当光线L11投射至色轮110的不同位置时，下述的两种情况可能会发生。如图2A所示，当光线L11投射至主体111的穿透部111p时，第一色光L11’经由主体111的穿透部111p投射出。或者，如图2B所示，当光线L11投射至荧光粉f1时，光线L11激发荧光粉f1而投射出第二色光L12。第二色光L12的颜色相异于第一色光L11’的颜色。

一般来说，以往的色轮藉由荧光粉与胶材相互混合来涂布在玻璃上而制成。当激光投射到此色轮时，能量大且功率大的激光往往易导致胶材碳化。相较之下，若欲透过本实施例的色轮110取得第二色光L12时，由于本实施例以主体111的凹槽111r来容置荧光粉f1，且胶体层115位于主体111的凹槽111r以外的区域，因此，第二色光L12透过光线L11(例如是激光)投射到凹槽111r处来激发荧光粉f1而产生。换言之，光线L11及第二色光L12皆不会经过胶体层115，而可避免胶体层115产生碳化的情况。另外，若欲透过本实施例的色轮110取得第一色光L11’时，由于本实施例的胶体层115更位于主体111的穿透部111p以外的区域，因此，第一色光L11’经由主体111的穿透部111p投射出。换言之，光线L11及第一色光L11’不会经过胶体层115，而可避免胶体层115产生碳化的情况。

本实施例的盖体113的材料为可透光材料，例如是玻璃，以应用于穿透式投影机中(说明于第二实施例)。此技术领域中具有通常知识者应明了，盖体113的材料可根据所需的投影机的形式来决定。以所需的投影机为反射式投影机来说，盖体113的材料可例如是光反射材料，例如是铝板或具有镜面的结构(说明于第三实施例)。

第二实施例

请参照图3A及图3B，其绘示根据本发明第二实施例的穿透式投影机的色轮产生第一色光及第二色光的示意图。

图3A及图3B中的色轮210的结构类似于第一实施例的色轮110的结构，因此，此处并不重复说明。由于色轮210应用在穿透式投影机200中，因此，色轮210的盖体213的材料为可透光材料，例如是玻璃。

穿透式投影机200包括色轮210、马达220、数位微镜装置230、镜头240及光源250。马达220连接于色轮210，用以带动色轮210转动。光源250用以产生光线L21。

当光线L21投射至主体211的穿透部211p时，第一色光L21’经由主体211的穿透部211p投射出(图3A所示)。或者，当光线L21投射至主体211的凹槽211r内的荧光粉f21时，光线L21激发荧光粉f21而投射出第二色光L22(图3B所示)。如此一来，第一色光L21’或第二色光L22再穿透过为可透光材料的盖体213，以藉由数位微镜装置230投射至镜头240而产生影像。换言之，无论是第一色光L21’或第二色光L22的取得，皆无需经过胶体层215，因此，本实施例的穿透式投影机200可避免以往的色轮产生胶材碳化的情况，使得穿透式投影机2((所产生的影像的品质良好。

图3A及图3B中的光行进路线皆以先穿透过主体211，再穿透过盖体213为例说明。然而，于其他实施例中，色轮210亦可反向配置，使得光行进路线为先穿透过盖体213，再穿透过主体211。

此外，虽然图3A及图3B中未绘示出例如是聚焦透镜、光整合元件(1ightintegrator)或棱镜的光学元件，然而，此技术领中具有通常知识者应明了，光学元件可配置于本实施例的穿透式投影机200中，以提供例如是聚光或导光的效果。

第三实施例

请参照图4A及图4B，其绘示根据本发明第三实施例的反射式投影机的色轮产生第一色光及第二色光的示意图。

图4A及图4B中的色轮310的结构类似于第一实施例的色轮110的结构，因此，此处并不重复说明。由于色轮310应用在反射式投影机3((中，因此，色轮310的盖体313的材料为光反射材料，例如是铝板或具有镜面的结构。

反射式投影机300包括色轮310、马达320、数位微镜装置330、镜头340、光源350及分光镜(dichroic mirror)360。马达320连接于色轮310，用以带动色轮310转动。光源350用以产生光线L31a，且经由分光镜360导引至色轮310。

如图4A所示，当光线L31a投射到色轮310时，第一色光L31a’经由主体311的穿透部311p投射出。为光反射材料的盖体313反射第一色光L31a’而产生第一色光L31b。第一色光L31b经由分光镜360投射到数位微镜装置330，以再投射到镜头340而产生影像。

如图4B所示，当光线L31a投射到主体311的凹槽311r内的荧光粉f22时，光线L31a激发荧光粉f22而投射出第二色光L32a。为光反射材料的盖体313反射第二色光L32a而产生第二色光L32b。第二色光L32b经由分光镜360投射至数位微镜装置330，以再投射到镜头340而产生影像。

如此一来，无论是第一色光L31b或第二色光L32b的取得，皆无需经过胶体层315，因此，本实施例的反射式投影机300可避免以往的色轮产生胶材碳化的情况，使得反射式投影机3((所产生的影像的品质良好。

虽然图4A及图4B中绘示出分光镜360来做说明，然而，此技术领中具有通常知识者应明了，其他的光学元件亦可配置于本实施例的反射式投影机300中，以提供例如是聚光或导光的效果。另外，光线L31a及第一色光L31b，以及第一色光L31a’与第一色光L31b于图4A中略微地错开，且图4B中的光线L31a与第二色光L32b，以及第二色光L32a及第二色光L32b略微地错开，以清楚地表达出各个光路位置。

第四实施例

请参照图5A至图5C，图5A绘示根据本发明第四实施例的色轮的前视图，图5B绘示沿着图5A中的剖面线A-A’的色轮于光线投射到凹槽的第一区块时的剖面图，且图5C绘示于图5B中的色轮转动后光线投射到凹槽的第二区块时的剖面图。

相较于第一实施例的色轮110，本实施例的色轮410的凹槽411r包含第一区块411r1及第二区块411r2。第一区块411r1用以容置荧光粉f31，且第二区块411r2用以容置荧光粉f32。

如图5B所示，当光线L40投射至荧光粉f31时，光线L40激发第一区块411r1内的荧光粉f31产生第一色光L41。或者，如图5C所示，当光线L40投射至荧光粉f32时，光线L40激发第二区块411r2内的荧光粉f32产生第二色光L42。第二色光L42的颜色相异于第一色光L41的颜色。换言之，藉由填充不同种类的荧光粉f31及f32于凹槽411r的第一区块411r1及第二区块411r2中，不同颜色的色光(第一色光L41及第二色光L42)可产生，以增加色轮410可提供不同颜色的色光的数量而提高色轮410的实用性及应用面。

根据本发明上述实施例的色轮及应用其的投影机，其藉由凹槽来容置荧光粉，且胶体层配置于主体的凹槽以外的区域，以避免胶体层被高功率的光线照射而产生碳化的情况。如此一来，应用上述实施例的色轮的投影机可产生良好的投影影像。于一实施例中，胶体层除了配置于主体的凹槽以外的区域外，更配置于主体的穿透部以外的区域，以进一步避免胶体层碳化的情况。于另一实施例中，凹槽包括两个区块，以可容置不同的荧光粉。如此一来，当光线激发此两个区块内的荧光粉时，不同颜色的色光可产生，以增加色轮的实用性及应用面。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种色轮，其特征在于包括：

主体，具有凹槽及穿透部，该凹槽仅环绕部份之该主体的周缘，用以容置荧光粉，该穿透部对应到未被该凹槽环绕的另一部分之该主体的周缘，且位于该凹槽的两个相对内壁间；

盖体，设置于该主体上且覆盖该凹槽；以及

胶体层，配置于该主体与该盖体之间，以贴合该主体与该盖体，其中该胶体层对应至该主体的该凹槽以外的区域；

其中，当光线投射至该主体的该穿透部时，第一色光经由该主体的该穿透部投射出，或当该光线投射到该荧光粉时，该光线激发该荧光粉而投射出第二色光，该第二色光的颜色相异于该第一色光的颜色。

2.如权利要求1所述的色轮，其特征在于该胶体层对应至该主体的该凹槽及该穿透部以外的区域。

3.如权利要求1所述的色轮，其特征在于该盖体的材料为可透光材料或光反射材料。

4.如权利要求1所述的色轮，其特征在于该凹槽包含第一区块及第二区块，该第一区块用以容置该荧光粉，该第二区块用以容置另一荧光粉。

5.一种投影机，其特征在于包括：

色轮，包括：

主体，具有凹槽，该凹槽用以容置荧光粉；

盖体，设置于该主体上且覆盖该凹槽；以及

胶体层，配置于该主体与该盖体之间，以贴合该主体与该盖体，其中该胶体层对应至该主体的该凹槽以外的区域；

马达，连接于该色轮，用以带动该色轮转动；

数位微镜装置；

镜头；以及

光源，用以产生光线，该光线激发该荧光粉产生第一色光至该数位微镜装置而投射至该镜头，以产生影像。

6.如权利要求5所述的投影机，其特征在于该凹槽环绕至少部份之该主体的周缘。

7.如权利要求5所述的投影机，其特征在于该凹槽包含第一区块及第二区块，该第一区块用以容置该荧光粉，该第二区块用以容置另一荧光粉；其中，该光线激发该第一区块内的该荧光粉产生该第一色光，或该光线激发该第二区块内的该另一荧光粉产生第二色光，该第二色光的颜色相异于该第一色光的颜色。

8.如权利要求5所述的投影机，其特征在于该凹槽仅环绕部份之该主体的周缘，该主体还具有穿透部，对应到未被该凹槽环绕的另一部分之该主体的周缘，且位于该凹槽的两个内壁间；其中，当该光线投射到该主体的该穿透部时，第二色光经由该主体的该穿透部投射出，或当该光线投射到该荧光粉时，该光线激发该荧光粉而投射出该第一色光，该第二色光的颜色相异于该第一色光的颜色。

9.如权利要求5所述的投影机，其特征在于该盖体的材料为可透光材料或光反射材料。

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