CN103376491B - 滤光结构及光机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤光结构及光机系统。滤光结构包含一轴心块及一第一弧状滤光片。而轴心块用以连接一致动器，以被致动器往复地摆动。且第一弧状滤光片与轴心块连接，并具有一弧线，此弧线对应的一圆心角小于360度。光机系统包含一光源组、上述的滤光结构以及一致动器。光源组用以产生一光束，并与滤光结构相对地设置。且致动器与滤光结构的轴心块连接，以驱动滤光结构往复地摆动。本发明的滤光结构的弧状滤光片可往复地摆动来改变一光束的波长，并可摆动至一位置，使光束不会通过弧状滤光片。而本发明的滤光结构可应用于本发明的光机系统中，而本发明的光机系统可应用于一投影机中，使得投影机可方便及快速地切换二维及三维影像的输出。

Description

滤光结构及光机系统

技术领域

本发明关于一种滤光结构及一种光机系统，且特别关于一种可往复地摆动的滤光结构及一种包含有可往复地摆动的滤光结构。

背景技术

三维(3D)投影技术(或称立体投影技术)相较于传统二维(2D)投影技术而言，可带给使用者人们恍若置身影像中的空间感受，故越来越受到使用者的喜爱。

现阶段所使用的3D投影技术，较普遍的为“彩色镜片被动式3D投影技术”。采用此种投影技术的投影机包含一持续朝同方向旋转的色彩滤光器(color filer)，或称色轮(color wheel)，而色彩滤光器具有一右眼滤光区及一左眼滤光区。随着色彩滤光器的旋转，投影机的光源组投射出的光束会交替地通过右眼滤光区及左眼滤光区而改变其波长(颜色)，使得投影机可交替地输出两种不同波长的影像。

然后，使用者再配戴一彩色眼镜，使得使用者的左眼及右眼只能接收到其中一种波长的影像。两种波长的影像中物体的角度略有差异，而使用者的大脑会自动地将两影像结合成一3D影像。

然而，由于此色彩滤光器为固定式，使得投影机只能输出3D影像而无法输出2D影像。若想使投影机输出2D影像时，则需大费功夫地将色彩滤光器取出，才能使得光束的波长不会被色彩滤光器改变。因此，传统的采用此旋转式色彩滤光器的投影机(或光机系统)要能切换2D影像及3D影像的输出，实属不便。

有鉴于此，如何提供一种滤光结构及光机系统，使投影机能够较方便地切换二维影像及三维影像的输出，乃是当前的重要课题之一。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种滤光结构以及一种光机系统，其中该滤光结构可往复地摆动，以使投影机可较为方便地切换二维影像及三维影像的输出。

为达上述目的，本发明的滤光结构包含一轴心块及一第一弧状滤光片。轴心块用以连接一致动器，以被致动器往复地摆动。第一弧状滤光片与轴心块连接，且具有一弧线，而弧线对应的一圆心角小于360度。

为达上述目的，本发明所提供的光机系统包含一光源组、上述的滤光结构及一致动器。光源组用以产生一光束，且滤光结构与光源组相对地设置。致动器与滤光结构的轴心块连接，以驱动滤光结构往复地摆动。

本发明的滤光结构的弧状滤光片可往复地摆动来改变一光束的波长，并可摆动至一位置，使光束不会通过弧状滤光片。而本发明的滤光结构可应用于本发明的光机系统中，而本发明的光机系统可应用于一投影机中，使得投影机可方便及快速地切换二维及三维影像的输出。

为了让上述的目的、技术特征和优点能够更为本领域的人士所知悉并应用，下文以本发明的数个较佳实施例以及附图进行详细的说明。

附图说明

图1为本发明的光机系统的一较佳实施例的立体示意图；

图2为本发明的滤光结构的第一实施例的前视图；

图3A为图2的滤光结构的摆动示意图(一)；

图3B为图2的滤光结构的摆动示意图(二)；

图3C为图2的滤光结构的摆动示意图(三)；

图3D为图2的滤光结构的摆动示意图(四)；

图3E为图2的滤光结构的摆动示意图(五)；

图4A为本发明的滤光结构的第二实施例的上视图；

图4B为本发明的滤光结构的第二实施例的前视图；

图4C为本发明的滤光结构的第三实施例的上视图；

图4D为本发明的滤光结构的第四实施例的上视图；

图5A为图4B的滤光结构的向摆动示意图(一)；

图5B为图4B的滤光结构的向摆动示意图(二)；

图5C为图4B的滤光结构的向摆动示意图(三)；

图6A为本发明的滤光结构的第五实施例的前视图；

图6B为图6A的滤光结构的的一摆动示意图(一)；以及

图6C为图6A的滤光结构的向摆动示意图(二)。

其中，附图标记说明如下：

100：光机系统

110：光源组

200：滤光结构

210：轴心块

220：弧状滤光片

221：第一滤光区

222：第二滤光区

223：透光区

224：连接件

230：光束

410：第一滤光结构

411：第一轴心块

412：第一弧状滤光片

412a：第一滤光区

420：第二滤光结构

421：第二轴心块

422：第二弧状滤光片

422a：第二滤光区

430：光束

600：滤光结构

610：轴心块

620：第一弧状滤光片

621：第一滤光区

630：第二弧状滤光片

631：第二滤光区

640：光束

L：弧线

θ：圆心角

具体实施方式

请参阅图1所示，为本发明的光机系统的一较佳实施例的立体示意图。光机系统100可应用于一投影机中，提供光源给投影机的光阀(例如数字微镜装置，图未示)。

光机系统100可包含一光源组110、一滤光结构200以及一致动器120。光源组110可产生一光束(图未示)，且光源组110可为激光、发光二极管或高压汞灯等光源组。滤光结构200与光源组110相对地设置，使得光源组110产生的光束可通过滤光结构200的一弧状滤光片220。滤光结构200与光源组110之间可设置透镜、反射镜等光学元件，来导引光束通过滤光结构200的弧状滤光片220。致动器120与滤光结构200的一轴心块210连接，以使滤光结构200往复地摆动；较佳地，致动器120可为一驱动马达。

以下将进一步说明滤光结构200的组成及运作方式。

请参阅图2所示，为本发明的滤光结构的第一实施例的前视图；并请配合参阅图1。滤光结构200包含轴心块210及弧状滤光片220。轴心块210可连接致动器120，以被制动器120往复地摆动；也就是，致动器120不会持续朝一方向旋转轴心块210超过一特定角度。

弧状滤光片220可与轴心块210固定地连接，以与轴心块210一起被致动器120摆动。本实施例中，滤光结构200又包含一连接件224，该连接件224的两末端分别连接弧状滤光片220及轴心块210；换言之，弧状滤光片220通过连接件224间接地连接轴心块210。于其它实施例中(图未示)，弧状滤光片220的形状可为一扇形，直接地连接至轴心块210。

弧状滤光片220具有一弧线L，该弧线L的两末端分别连接弧状滤光片220的两侧边，且该弧线L对应的一圆心角θ小于360度；而较佳地，圆心角θ可介于3度至90度，本实施例中，圆心角θ约等于45度。

弧状滤光片220可具有一个或多个滤光区，本实施例中，弧状滤光片220具有多个滤光区，也就是指弧状滤光片220具有一第一滤光区221及一第二滤光区222。弧状滤光片220还可具有一透光区223，该透光区223设置于第一滤光区221及第二滤光区222之间，使得第一滤光区221的边界及第二滤光区222的边界并无相连，而是为相分隔的。

请参阅图3A至图3D所示，分别为图2的滤光结构的不同的摆动示意图；并请配合参阅图1。当弧状滤光片220运作时，致动器120会往复地摆动弧状滤光片220的轴心块210及弧状滤光片220。而随着摆动角度的不同，光源组110所产生的光束230会通过弧状滤光片220的第一滤光区221、第二滤光区222及透光区223的其中之一，以被第一滤光区221及第二滤光区222改变光束230的波长。

详言之，如图3A所示，光源组110所产生的光束230可通过透光区223而无改变波长。接着，如图3B所示，致动器120会驱动轴心块210向右摆动一角度，使得光束230通过第一滤光区221。尔后，如图3C及图3D所示，致动器120不会使轴心块210继续向右摆动，而是使弧状滤光片220向左摆动，使得光束230先后通过透光区223及第二滤光区222。

通过弧状滤光片220的往复摆动，光束230可交替地通过第一滤光区221或第二滤光区222。当光束230通过第一滤光区221后，会变为具有一特定波长的光束，而光束230通过第二滤光区222后，会变为具有另一特定波长的光束；两不同波长的光束交替地提供给投影机的光阀(图未示)，使得投影机可交替地输出两种波长的影像，以让观赏者看到立体影像。

请参阅图3E所示，为图2的滤光结构的另一摆动示意图。若投影机欲输出二维影像时，致动器120可将弧状滤光片220摆动至一特定角度后停止，使得光束230不会通过弧状滤光片220的任何区域内。如此，光束230的波长即不会被弧状滤光片220改变，投影机也就可输出二维影像。由此可知，通过调整弧状滤光片220的位置，即可方便及快速地使投影机切换二维影像及三维影像的输出，不需要将滤光结构200取出。

请参阅图4A及图4B，分别为本发明的滤光结构的第二实施例的上视图及前视图。本发明的第二实施例包含一第一滤光结构410及一第二滤光结构420，两者皆可应用于前述的光机系统100(图1)中，以取代滤光结构200。

第一滤光结构410具有相连的一第一轴心块411及一第一弧状滤光片412，第二滤光结构420具有相连的一第二轴心块421及一第二弧状滤光片422。第一轴心块411与第二轴心块421可分别连接到二致动器(图未示)，以被致动器往复地摆动。

第一弧状滤光片412可具有一第一滤光区412a，第二弧状滤光片422可具有一第二滤光区422a。此外，第一弧状滤光片412可设置于第二弧状滤光片422的前方。与第一实施例的滤光结构200的弧状滤光片220(图2)的差异在于，第一滤光片412及第二滤光片422皆只具有一个滤光区412a、422a，且第一弧状滤光片412及第二弧状滤光片422的弧线L对应的圆心角θ较小。

请同时参阅图5A及图5B，分别为图4B的滤光结构的的不同的摆动示意图。第一弧状滤光结构410及第二弧状滤光结构420运作时，致动器(图未示)会往复地摆动第一弧状滤光片412及第二弧状滤光片422，使得第一弧状滤光片412及第二弧状滤光片422同时且同向地摆动。

第一弧状滤光片412的第一滤光区412a或第二弧状滤光片422的第二滤光区422a会交替地移动至光机系统的光源组(图未示)射出的光束430的光路上，使得光束430交替地通过第一滤光区412a及第二滤光区422a。光束430通过第一滤光区412a后，会变为具有一特定波长的光束，而光束430通过第二滤光区422a后，会变为具有另一特定波长的光束；两不同波长的光束可交替地提供给投影机的光阀(图未示)，使得投影机可交替地输出两种波长的影像，以让观赏者看到立体影像。

请参阅图5C所示，为图4B的滤光结构的另一摆动示意图。若投影机欲输出二维影像时，致动器可将第一弧状滤光片412及第二弧状滤光片422分别摆动至一特定角度后停止，使得光束430不会通过第一弧状滤光片412及第二弧状滤光片422。如此，光束430的波长即不会被第一弧状滤光片412及第二弧状滤光片422改变，投影机也就可输出二维影像。

由此可知，通过调整两弧状滤光片412及422的位置，即可方便及快速地使投影机切换二维影像及三维影像的输出，不需将两滤光结构410及420取出。

请参阅图4C所示，为本发明的滤光结构的第三实施例的上视图。第三实施例的两滤光结构410及420与第二实施例的相似，差别仅在于第三实施例的第一滤光结构410的第一弧状滤光片412设置于第二滤光结构420的第二弧状滤光片422的后方。

请参阅图4D所示，为本发明的滤光结构的第四实施例的上视图。第四实施例的两滤光结构410及420与第二实施例的相似，差别仅在于第四实施例的第一滤光结构410的第一弧状滤光片412与第二滤光结构420的第二弧状滤光片422设置于同一水平面上。

请参阅图6A，为本发明的滤光结构的第五实施例的前视图。滤光结构600也可应用于前述的光机系统100(图1)中，以取代滤光结构200。滤光结构600可包含一轴心块610、一第一弧状滤光片620及一第二弧状滤光片630。轴心块610可与光机系统的致动器(图未示)连接，以被致动器往复地摆动。

第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630分别与轴心块610连接，且第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630之间具有一间隙。另外，第一弧状滤光片620具有一第一滤光区621，而第二弧状滤光片630具有一第二滤光区631。第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630各具有一弧线L，且弧线L对应的圆心角θ小于360度。

请参阅图6B，为图6A的滤光结构的的摆动示意图。滤光结构600运作时，致动器会往复地摆动第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630，且第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630为同时且同向地摆动。

尔后，第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630会交替地移动至光机系统的光源组(图未示)射出的光束640的光路上，使得光束640交替地通过第一滤光区621及第二滤光区631。光束640通过第一滤光区621后，会变为具有一特定波长的光束，而光束640通过第二滤光区631后，会变为具有另一特定波长的光束；两不同波长的光束可交替地提供给投影机的光阀(图未示)，使得投影机可交替地输出两种波长的影像，以让观赏者看到立体影像。

请参阅图6C，为图6A的滤光结构的的另一摆动示意图。若投影机欲输出二维影像时，致动器可将第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630摆动至一特定角度后停止，使得光束640不会通过第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630。如此，光束640的波长即不会被第一弧状滤光片620及第二弧状滤光片630改变，投影机也就可输出二维影像。

综上所述，本发明的滤光结构的弧状滤光片可往复地摆动来改变一光束的波长，并可摆动至一位置，使光束不会通过弧状滤光片。而本发明的滤光结构可应用于本发明的光机系统中，而本发明的光机系统可应用于一投影机中，使得投影机可方便及快速地切换二维及三维影像的输出。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (5)

1.一种滤光结构，包含：

一轴心块，用以连接一致动器，以被该致动器往复地摆动；以及

一第一弧状滤光片，与该轴心块连接，且具有一弧线，该弧线对应的一圆心角小于360度；

所述第一弧状滤光片具有一第一滤光区、一第二滤光区及一透光区，该透光区设置于该第一滤光区及该第二滤光区之间；

一连接件，该连接件的两末端分别连接该第一弧状滤光片及该轴心块。

2.一种滤光结构，包含：

一第一轴心块，用以连接一第一致动器，以被该第一致动器往复地摆动；

一第一弧状滤光片，与该第一轴心块连接；

一第二轴心块，用以连接一第二致动器，以被该第二致动器往复地摆动；

一第二弧状滤光片，与该第二轴心块连接，且该第一弧状滤光片以及该第二弧状滤光片均具有一弧线，该第一弧状滤光片的弧线和该第二弧状滤光片的弧线对应的一圆心角小于360度；

一第一连接件，该第一连接件的两末端分别连接该第一弧状滤光片及该第一轴心块；以及

一第二连接件，该第二连接件的两末端分别连接该第二弧状滤光片及该第二轴心块。

3.一种滤光结构，包含：

一轴心块，用以连接一致动器，以被该致动器往复地摆动；

一第一弧状滤光片以及一第二弧状滤光片，该第一弧状滤光片与该第二弧状滤光片均与该轴心块连接，且该第一弧状滤光片以及该第二弧状滤光片均具有一弧线，该第一弧状滤光片的弧线和该第二弧状滤光片的弧线对应的一圆心角小于360度；

该第一弧状滤光片及该第二弧状滤光片之间具有一间隙；

一第一连接件，该第一连接件的两末端分别连接该第一弧状滤光片及该轴心块；以及

一第二连接件，该第二连接件的两末端分别连接该第二弧状滤光片及该轴心块。

4.一种光机系统，包含：

一光源组，用以产生一光束；

如权利要求1至3的任一项所述的滤光结构，与该光源组相对地设置；以及

一致动器，与该滤光结构的轴心块连接，以驱动该滤光结构往复地摆动。

5.如权利要求4所述的光机系统，其中该致动器为一驱动马达。