CN102540378B - 用于光学投影系统的滤光切换模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于光学投影系统的滤光切换模块，包含固定座、活动座、滤光片，及驱动单元。该固定座包括两个导轨，及位于这些导轨之间的透光孔。该活动座包括多个分别套接于这些导轨的滑块、两个沿该导轨方向间隔排列的拉绳固定部，及对应于该透光孔的滤光孔。该滤光片设置于该活动座并覆盖于该滤光孔。该驱动单元包括马达、绳轮，及拉绳，该绳轮位于这些拉绳固定部之间，该拉绳的两端是分别固定于这些拉绳固定部，且两端之间是卷绕于该绳轮，该活动座是经由该绳轮拉动该拉绳，进而相对该透光孔产生移动。

Description

用于光学投影系统的滤光切换模块
技术领域
本发明涉及一种光学系统中的滤光模块，特别是一种用于光学投影系统的滤光切换模块。
背景技术
台湾专利证书第I332588号、第I322323号、第I318074号，及第I306517号都是本案申请人已经获准且涉及液晶投影系统的前案，并已揭露硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，简称LCOS)技术，这些液晶投影系统的主要原理是将光源射出的光束通过特殊的分色镜分离成红、绿、蓝三原色光束，然后让各色光束通过专用的液晶面板构成各色图像，再合成各色图像产生最终的影像输出。
上述系统在二维(2D)影像的输出表现良好，然而近年来娱乐市场开始有三维(3D)影像输出的需求，因此在同一台投影机上，最终的影像输出结果还有二维影像及三维影像的模式选择，三维影像因为是对二维影像进一步作光学处理，会造成亮度损失，以至于在同一光源供应下，三维影像的亮度会大幅低于二维影像，然而如果以三维影像为标准提高目前的光源亮度，则该光源会在二维影像模式时色彩精确度不佳，因此，如何简便地变换不同影像模式下的适合亮度且兼顾到色彩精确度的表现，是业者努力开发的方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中液晶投影系统在不同影像模式下不能兼顾亮度和色彩精确度的缺陷，提供一种能自动调整影像输出亮度的用于光学投影系统的滤光切换模块。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种用于光学投影系统的滤光切换模块，包含固定座、活动座、滤光片，及驱动单元。
该固定座包括两个平行延伸的导轨，及位于这些导轨之间的透光孔。
该活动座设置在该固定座上沿该导轨方向移动，该活动座包括多个分别套接于这些导轨的滑块、两个沿该导轨方向间隔排列的拉绳固定部，及对应于该透光孔的滤光孔。
该滤光片设置于该活动座并覆盖于该滤光孔。
该驱动单元包括马达、绳轮，及拉绳，该马达固定于该固定座，该绳轮是经由该马达驱动，且位于这些拉绳固定部之间，该拉绳的两端是分别固定于这些拉绳固定部，且两端之间是卷绕于该绳轮，该活动座是经由该绳轮拉动该拉绳，进而相对该透光孔产生移动。
本发明的有益效果在于：当该光学投影系统要在二维(2D)影像及三维(3D)影像模式之间切换时，目前的光源能保持在提供三维影像的亮度而不需调整，当要切换成二维影像模式时，只要同步命令该驱动单元使该活动座移动，让该滤光片遮挡住该透光孔，就能减少该透光孔的亮度输出，符合二维影像的色彩精确度需求，当使用者切换到三维影像模式时，只要同步命令该驱动单元使该活动座移动，让该滤光片与该透光孔错开，就可以迅速恢复三维影像所需的亮度，达到能自动调整影像输出亮度、切换亮度迅速的使用效果。
附图说明
图1是一示意图，说明本发明用于光学投影系统的滤光切换模块的较佳实施例；
图2是一立体图，说明该较佳实施例中，固定座、活动座、滤光片，及驱动单元的组合结构；
图3是一剖视图，说明该较佳实施例中，该活动座滑设在两个导轨及搭载该滤光片的组合结构；
图4是一示意图，说明该较佳实施例中，该活动座在透光位置，该滤光片与透光孔错开；及
图5是一示意图，说明该较佳实施例中，该活动座在依遮光位置，该滤光片与该透光孔对应重迭。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
如图1、2、3所示，本发明用于光学投影系统的滤光切换模块200的较佳实施例是应用在投影机使用的光学投影系统90中。
该光学投影系统90包含两个分光镜91、91’、两个反射镜92、92’、三个集光镜(Collimator Lens)93、93’、93”、三个偏光分光镜(Polarizing BeamSplitter，PBS)94、94’、94”、三个反射式液晶面板(LCOS panel)95、95’、95”、合光用菱镜96，及投射镜头97。
本实施例中这些分光镜91、91’被设计成使波长505～590nm的黄绿光通过该集光镜93、该偏光分光镜94、及该反射式液晶面板95，该滤光切换模块200设置在该集光镜93与该偏光分光镜94之间，藉由遮挡(trimming)黄色光或允许黄绿色光通过的方式，进而达到快速降低输出影像亮度或增加输出影像亮度的使用效果，该滤光切换模块200包含固定座20、活动座30、滤光片40，及驱动单元50。
该固定座20包括固定座板21、两个平行延伸地设置于该固定座板21的导轨22、形成于该固定座板21且位于这些导轨22之间的透光孔23，及两个自该固定座板21弯折的挡板24。
该透光孔23在本实施例中是用于提供波长505～565nm的纯绿色光束通过或是掺入波长505～590nm黄光的黄绿色光束通过，当通过的是黄绿色光束时，影像的输出亮度会相对只有通过纯绿色光束要亮。
这些挡板24是沿该导轨22方向间隔配置，且这些挡板24之间形成容许该活动座30沿该导轨22方向移动的活动范围。
该活动座30设置在该固定座20上，并能沿该导轨22方向在透光位置(见图4)与遮光位置(见图5)间移动，该活动座30包括面向该透光孔23的活动座板31、对应于该透光孔23贯穿该活动座板31的滤光孔32、多个自该活动座板31弯折的卡板33、多个形成于该活动座板31与这些卡板33之间的卡槽34、多个分别套接于这些导轨22的滑块35、两个沿该导轨22方向间隔排列的拉绳固定部36、介于这些拉绳固定部36之间的触发部37，及多个位于该活动座板31周缘且分别对应于这些挡板24的挡止边38。
该触发部37在本实施例中是经由弯折结构与其中一个拉绳固定部36一体成形。
当该活动座30移动到该透光位置(见图4)时，其中一组档板24与挡止边38互相抵靠，当该活动座30移动到该遮光位置时，另一组挡板24与挡止边38互相抵靠(见图5)，该滤光孔32是形成于该活动座板31且位于这些卡槽34之间。
这些卡槽34是沿该透光孔23周围分布，在本实施例中这些卡槽34共同形成提供该滤光片40沿该导轨22方向插接的固定结构，较佳地，该活动座30还设有一对自该活动座板31凸出的凸点331，用以防止该滤光片40脱出这些卡槽34。
该滤光片40设置于该活动座30并覆盖于该滤光孔32，该滤光片40的多个侧边41是卡合于这些卡槽34中，在本实施例中该滤光片40的镀膜特性是能阻挡波长565nm以上的光线通过。
该驱动单元50包括马达51、绳轮52、拉绳53，及沿该活动座30的移动方向间隔设置于该触发部37两侧的第一侦测开关54及第二侦测开关55，当该活动座30移动到该透光位置时，该触发部37触动到该第一侦测开关54，当该活动座30移动到该遮光位置时，该触发部37触动到该第二侦测开关55。
该马达51固定于该固定座20。
该绳轮52是经由该马达51驱动，且位于这些拉绳固定部36之间。
该拉绳53的两端是分别固定于这些拉绳固定部36，且两端之间是卷绕于该绳轮52，该活动座30是经由该绳轮52拉动该拉绳53，进而相对该透光孔23产生移动。
较佳地，该驱动单元50还包括两个固定环531及压缩弹簧532，这些固定环531分别固定于该拉绳53的两端，该压缩弹簧532预压抵靠在其中一拉绳固定部36与对应的固定环531之间，用以保持该拉绳53与该绳轮52的摩擦力。
如图2、3、4、5所示，以下将进一步说明本发明用于光学投影系统的滤光切换模块200的使用情形，当该活动座30移动到该透光位置时，该触发部37触动到该第一侦测开关54，该滤光片40与该透光孔23错开，且该第一侦测开关54促使该马达51停止运作(如图2、4所示)，该滤光片40就不进行滤光，所以光束会以较高的亮度输出。
当该活动座30移动到该遮光位置时，该触发部37触动到该第二侦测开关55，该滤光片40与该透光孔23对应重迭，且该第二侦测开关55促使该马达停止运作(如图5所示)，在本实施例中该滤光片40会针对绿色光束以外的波长进行滤光，进而达到色彩精确度的使用效果。
当使用者要将该光学投影系统90在二维(2D)影像及三维(3D)影像模式之间切换时，目前的光源能保持在提供三维影像的亮度而不需调整，当要切换成二维影像模式时，只要同步命令该驱动单元50使该活动座30移动，让该滤光片40遮挡住该透光孔23，就能减少该透光孔23的亮度输出，符合二维影像的色彩精确度需求，当使用者切换到三维影像模式时，同样只要同步命令该驱动单元50使该活动座30移动，让该滤光片40与该透光孔23错开，就可以迅速恢复三维影像所需的亮度，达到能自动调整影像输出亮度、切换亮度迅速的使用效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种用于光学投影系统的滤光切换模块，其特征在于，包含：
固定座，包括两个平行延伸的导轨，及位于这些导轨之间的透光孔；
活动座，设置在该固定座上且可沿该导轨方向移动，该活动座包括多个分别套接于这些导轨的滑块、两个沿该导轨方向间隔排列的拉绳固定部，及对应于该透光孔的滤光孔；
滤光片，设置于该活动座并覆盖于该滤光孔；及
驱动单元，包括马达、绳轮，及拉绳，该马达固定于该固定座，该绳轮是经由该马达驱动，且位于这些拉绳固定部之间，该拉绳的两端是分别固定于这些拉绳固定部，且两端之间是卷绕于该绳轮，该活动座是经由该绳轮拉动该拉绳，进而相对该透光孔产生移动；
其中该活动座是沿该导轨方向在透光位置与遮光位置间移动，该活动座还包括触发部，该驱动单元还包括沿该活动座的移动方向间隔设置于该触发部两侧、且被所述触发部触动时促使该马达停止运作的第一侦测开关及第二侦测开关。
2.根据权利要求1所述的用于光学投影系统的滤光切换模块，其特征在于，该活动座还包括面向该透光孔的活动座板、多个自该活动座板弯折的卡板，及多个形成于该活动座板与这些卡板之间的卡槽，这些卡槽是沿该透光孔周围分布，该滤光孔是形成于该活动座板且位于这些卡槽之间，该滤光片的多个侧边是卡合于这些卡槽中。
3.根据权利要求2所述的用于光学投影系统的滤光切换模块，其特征在于，该活动座还包括一对自该活动座板凸出的凸点，这些凸点用以防止该滤光片脱出这些卡槽。
4.根据权利要求1所述的用于光学投影系统的滤光切换模块，其特征在于，该驱动单元还包括两个固定环及压缩弹簧，这些固定环分别固定于该拉绳的两端，该压缩弹簧预压抵靠在其中一拉绳固定部与对应的固定环之间，用以保持该拉绳与该绳轮的摩擦力。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于光学投影系统的滤光切换模块，其特征在于，其中：
该活动座移动到该透光位置时，该触发部触动到该第一侦测开关，该滤光片与该透光孔错开，且该第一侦测开关促使该马达停止运作；
该活动座移动到该遮光位置时，该触发部触动到该第二侦测开关，该滤光片与该透光孔对应重迭，且该第二侦测开关促使该马达停止运作。
6.根据权利要求5所述的用于光学投影系统的滤光切换模块，其特征在于，该固定座还包括固定座板，及多个自该固定座板弯折的挡板，这些挡板是沿该导轨方向间隔配置，且这些挡板之间形成容许该活动座沿该导轨方向移动的活动范围，该活动座还包括多个位于周缘且对应于这些挡板的挡止边，当该活动座移动到该透光位置时，其中一组挡板与挡止边互相抵靠，当该活动座移动到该遮光位置时，另一组挡板与挡止边互相抵靠。
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