CN104252024B - 用于一投影装置的色轮模块及投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出用于一投影装置的色轮模块及投影装置，色轮模块包含一驱动装置、多个滤色片及一切换装置。多个滤色片设置于驱动装置的一转轴上，且切换装置设置于驱动装置的一侧。其中，驱动装置适以转动转轴并带动所述多个滤色片。于一显示平面影像模式下，利用切换装置的一卡扣杆锁扣转轴，借以停止驱动装置的动作；于一显示立体影像模式下，卡扣杆与转轴分离，使该驱动装置复以再次带动所述多个滤色片。

Description

用于一投影装置的色轮模块及投影装置

技术领域

本发明涉及一种具有一色轮模块的投影装置，特别涉及一种可切换显示显示立体影像或显示平面影像的一投影装置。

背景技术

随着影像处理的技术发展，影像呈现的方式已从既有的平面投影，进步到了立体投影。有别于平面投影技术，立体投影主要原理为分别给予左右眼不同视角的影像，使观看者模拟出一立体影像。一般公知分割左右眼的影像的方式，大多要求观看者须配戴一特殊的眼镜。依据眼镜的不同又可将立体投影略分成以下三种：时间切割(timemultiplexing)、偏极光(polarization)以及颜色切割(wavelength)的方式。这三种成像方式的各自的优缺点将略述如下。

若采用时间分割的方式，则可搭配一般屏幕、一短焦距的投影镜头及一有源式快门眼镜。采用偏极光的方式，则仅需要搭配一银质屏幕、一长焦段的投影镜头及一无源式偏极光眼镜。前者的快门眼镜的造价昂贵，后者则因银质屏幕价格也不斐，使得此两种立体投影方式的成本高居不下，无法提供一较便宜的、较具竞争力的立体投影装置。而第三种颜色切割方式，虽可以采用一般屏幕及无源式眼镜，但若要产生立体影像，仍需使用两台投影设备利用画面重叠的方式方可实现立体投影，因此在设计上虽比较经济但依然无法实现轻薄短小的要求。但，随着近年固态光源的应用已趋成熟，业以克服上述瓶颈，换言之，采用颜色分割的方式的立体显影技术已成为市面上较经济且简便的做法。

除了追求更经济简便的立体投影装置外，越来越多消费者冀望可在同一投影装置上切换显示立体及平面影像，以适应当下的不同需求。一般公知仅能借由配戴一快门眼镜搭配一显示装置的方式达成。但快门眼镜因其造价较昂贵、在立体显示下会牺牲整体亮度、且须搭配额外的电源等缺点，使得使用者快门眼镜此接受度不高。

因此，如何设计出一可简易切换立体显示模式及平面显示模式的投影模块，且具有较低成本、精简的光学配置、体积微型化及亮度提升的立体投影系统，乃为此业界亟需努力的目标。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于一投影装置的色轮模块及投影装置，以解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种用于一投影装置的色轮模块，包含：一驱动装置，具有一转轴；多个滤色片，设置于该转轴上；以及一切换装置，设置于该驱动装置的一侧且该切换装置具有一卡扣杆；其中，该驱动装置的转轴能够带动所述多个滤色片，于一显示平面影像模式下，该卡扣杆锁扣该转轴，停止该驱动装置的动作；于一显示立体影像模式下，该卡扣杆与该转轴分离，该驱动装置的转轴能够带动所述多个滤色片。

为实现上述目的，本发明还提出一投影装置，其包含一光源、一分光元件、一光调变器及一色轮模块。色轮模块更包含一驱动装置、多个滤色片及一切换装置。多个滤色片设置于驱动装置的一转轴上，且切换装置设置于驱动装置的一侧。其中，驱动装置适以转动转轴并带动所述多个滤色片。

在一般操作下，投影装置的光源适以产生一光线，其进入设置于光线的一光路上的分光元件后，被分光元件转换成一有色光线。其中，当投影装置为一显示平面影像模式时，色轮模块中的卡扣杆锁扣转轴，借以停止驱动装置的动作，使有色光线直接进入光调变器，并转换成一平面影像。当投影装置为一显示立体影像模式时，卡扣杆与转轴分离，使驱动装置复以再次带动所述多个滤色片。有色光线通过色轮模块的滤色片后，有色光线被转换成一第一视角光线或一第二视角光线，光调变器再将第一视角光线或一第二视角光线转换成一第一视角影像或一第二视角影像。

本发明提出的色轮模块和投影装置能够利用简单的机构元件切换投影装置的显示立体影像模式与显示平面影像模式，并具有较低成本、精简的光学配置、微型化的体积及提升的亮度。

为了让上述的目的、技术特征和优点能够更为本领域普通技术人员所知悉并应用，下文以本发明的数个较佳实施态样以及附图进行详细的说明。

附图说明

图1为本发明投影装置的第一实施态样的俯视图；

图2为本发明投影装置的第一实施态样的立体图；

图3为本发明投影装置的色轮模块第一实施态样于一显示平面影像模式下的示意图；

图4为本发明投影装置的色轮模块第一实施态样于一显示立体影像模式下的示意图；

图5为本发明色轮模块第二实施态示意图；

图6为本发明色轮模块第三实施态示意图；

图7为本发明色轮模块第四实施态样示意图；及

图8为本发明色轮模块第四实施态样俯视图。

其中，附图标记说明如下：

1：投影装置

12：光源

14：分光元件

16、26、36、76：色轮模块

162：驱动装置

1622、2622、3662：转轴

1624、2624：卡扣槽

164：切换装置

1642：卡扣杆

1644：弹簧

1646：电磁铁

166、366：滤色片

1662：透明滤色片

1664：彩色滤色片

18：入光口

2626：衬垫

3662：缺口

702：判读器

702a：红外线模块

704：判读带

具体实施方式

以下将通过实施方式来解释本发明内容，本发明关于一种投影装置及用于投影装置的色轮模块。需说明者，在下述实施态样以及附图中，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明，同时，以下实施态样及附图中，与本发明非直接相关的元件均已省略而未绘示；且附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例及实际大小。

请先参考图1及图2，分别为本发明投影装置的第一实施态样的俯视图及立体图。本发明为一投影装置1，其包含一光源12、一分光元件14、一光调变器(图未示出)及一色轮模块16。其中，本实施态样的光源12为一蓝光激光，光源12适可产生一光线(蓝光激光)，光线进入设置于光线的一光路上的分光元件14后(本实施态样为一荧光轮盘)，光线被分光元件14转换成一有色光线。以本实施态样为例，荧光轮盘可分成红光荧光区块、绿色荧光区块及蓝光穿透区块。若光线经过荧光轮盘的红色荧光区块，则蓝光激光则被激发成红色光，若是绿色荧光区块则激发成绿色光，图中仅例示蓝光的光路。有色光线接着进入色轮模块16。

详细而言，投影装置1内部有一入光口18(请参图2)，作为引导光线进入色轮模块16用且可遮蔽不必要的杂散光。入光口18设置的位置恰好使有色光可进入色轮模块16。需特别说明的是，图1及图2为了可清楚的表示入光口18与色轮模块16的滤色片166的相对位置，附图中的色轮模块16部分构件已省略，但应不影响本领域的通常的人对于色轮模块16应用于一投影装置1的理解。

其中，当为投影装置1为一显示平面影像模式时，有色光线直接进入该光调变器，并转换成一平面影像。当投影装置1为一显示立体影像模式时，有色光线通过色轮模块16的滤色片166，将有色光线转换成一第一视角光线或一第二视角光线，光调变器再将第一视角光线或一第二视角光线转换成一第一视角影像或一第二视角影像。使用者仅需搭配一无源式的眼镜，在显示立体影像模式下即可观看到一立体影像。

在本实施态样中，光源12虽为一激光二极管，但亦可为一发光二极管等固态光源。光调变器可搭配一数字微镜装置或一液晶显示装置。本实施态样的分光元件14为一荧光轮盘，但依据光源的特性亦可为一色轮或一分色棱镜。

请一并参考图3及图4，分别为本发明投影装置的色轮模块第一实施态样于一显示立体影像模式及一显示平面影像的示意图。本发明的色轮模块16包含一驱动装置162、多个滤色片166及一切换装置164。多个滤色片166设置于驱动装置162的一转轴1622上，且切换装置164设置于驱动装置162的一侧。其中，驱动装置162的转轴1622能够带动所述多个滤色片166。

在本实施态样中，多个滤色片166包含二个透明滤色片1662及六个彩色滤色片1664，二个透明滤色片1662与六个彩色滤色片1664沿转轴1622设置，使进入色轮模块16的光线至少通过一滤色片166。详细而言，六个彩色滤色片1664可细分为二个红色滤色片、二个绿色滤色片及二个蓝色滤色片，各二同色滤色片分别为提供筛选进入左眼及右眼的特定波段的波长用。

当为投影装置为一显示平面影像模式时，色轮模块16中的卡扣杆1642配合卡扣槽1624并锁扣转轴1622，借以停止驱动装置162的动作，使有色光线直接进入光调变器，并转换成一平面影像。详细而言，切换装置164利用一电磁铁1646通电后吸附卡扣杆1642，使卡扣杆1642扣置于卡扣槽1624内(可一并参考图4)，达到锁扣驱动装置162(本实施态样为一马达)的转轴1622的目的。且，卡扣槽1624设置的位置恰巧使透明滤色片1662静止于入光口(请参考图2)前方，因此有色光线并不会在经过额外的转换，将通过透明滤色片1662后直接进入光调变器，使观看者看到一平面影像。

进一步而言，若投影装置为一显示立体影像模式时(图4)，停止通过电磁铁1646的电流，切换装置164的弹簧1644被释放，提供卡扣杆1642一向上的推力，使其与转轴1622分离(离开卡扣槽1624)，此时，驱动装置162复以再次带动所述多个滤色片166。在不同时段使有色光线通过色轮模块16的彩色滤色片1664，将有色光线转换成一第一视角光线或一第二视角光线，光调变器再将第一视角光线或一第二视角光线转换成一第一视角影像或一第二视角影像。

接着请参考图5及图6，为本发明色轮模块第二实施态样及第三实施态样。与第一实施态样相异的部分在于：第二实施态样的色轮模块26具有二个卡扣槽2624，分别对称转轴2622设置。且二卡扣槽2624各具有一衬垫2626，衬垫2626可为硅胶或是其他摩擦力较大的材质所制成，其作用在于使切换装置(图未示出)的卡扣杆(图未示出)更容易锁扣转轴2622。

至于第三实施态样(图6)则是将第一实施态样的透明滤波片移除，而第二及第三实施态样与第一实施态样相同的驱动装置162与转轴1622于此不再绘示与赘述。换言之，所述多个滤色片366间隔设置并定义二个缺口3662，当投影装置于一显示平面影像模式时，有色光线则经过其一缺口3662后进入光调变器(图未示出)。因二个缺口3662采用对称转轴3622设置，因此并不会影响色轮模块36转动。

除了像本实施态样的彩色滤色片的设置外，更可将各个滤色片分开设置，使各滤色片之间各自间隔一缺口，并定义二至三个缺口，亦可达成本实施态样相似的效果。若缺口采用不对称的方式设计，亦可于缺口处设置多个的小砝码以使转动较稳定。色轮模块的其余配置及元件关系已于第一实施态样叙及，将不再赘述。

另外，除了前述采用机构的方式切换显示平面模式以及显示立体模式外，本发明色轮模块的第四实施态样亦可采用感应装置搭配控制软件来协助致动色轮。请一并参考图7及图8，分别为本发明色轮模块第四实施态样的示意图及俯视图。

更具体来说，如图7、图8所示，本发明色轮模块76亦可包含一设置于转轴1622一侧的判读器(indexboard)702及一贴附于转轴1622侧面的判读带704。于搭配感应装置与控制软体来控制色轮的方式下，本发明判读器702利用一包含一发射模块及一接收模块的红外线模块702a来检测随着转轴1622旋转的判读带704的位置及转动角度，借以判读分析该色轮的色区分布状态。当红外线模块702a所发射的红外线经判读带704反射时，红外线模块702a的接收模块于接收反射光并通过软件计算接收信号电压与时间的关系，便可确认此时色轮呈现的色区分布状态。

综上所述，本发明的用于一投影装置的色轮模块及投影装置可借由一切换装置的卡扣杆锁扣驱动装置的转轴的方式，使得投影装置可以切换显示平面模式以及显示立体模式。且，利用一分光元件及一色轮模块达成颜色切割的目的，亦可使于显示立体影像模式下，观看者仅需搭配一无源式的眼镜即可看到一立体影像。换言之，利用上述的设置，即可达成利用简单的机构元件切换投影装置的显示立体影像模式与显示平面影像模式的目的。

Claims (15)

1.一种用于一投影装置的色轮模块，包含：

一驱动装置，具有一转轴；

多个滤色片，设置于该转轴上；以及

一切换装置，设置于该驱动装置的一侧且该切换装置具有一卡扣杆；

其中，该驱动装置的该转轴能够带动所述多个滤色片，于一显示平面影像模式下，该卡扣杆锁扣该转轴，停止该驱动装置的动作；于一显示立体影像模式下，该卡扣杆与该转轴分离，该驱动装置的该转轴能够带动所述多个滤色片。

2.如权利要求1所述的色轮模块，其中，该转轴上还包含至少一个卡扣槽，该卡扣杆与该卡扣槽配合锁扣该转轴。

3.如权利要求2所述的色轮模块，其中，所述多个滤色片包含至少一个彩色滤色片及至少一透明滤色片。

4.如权利要求2所述的色轮模块，其中，所述多个滤色片为彩色滤色片且间隔设置并定义至少一缺口。

5.如权利要求2所述的色轮模块，其中，所述至少一个卡扣槽为二个卡扣槽，所述二个卡扣槽对称该转轴设置。

6.如权利要求5所述的色轮模块，其中，该卡扣槽内还包含一衬垫。

7.如权利要求2所述的色轮模块，其中，该驱动装置为马达。

8.如权利要求2所述的色轮模块，该切换装置还包含一电磁铁，于该显示平面影像模式下时，该电磁铁吸附该卡扣杆，使其配合该卡扣槽并锁扣该转轴。

9.如权利要求2所述的色轮模块，还包含一设置于该转轴一侧的判读器及一贴附于该转轴侧面的一判读带，其中该判读器具有一包含一发射模块及一接收模块的红外线模块，该红外线模块能够检测随着该转轴旋转的该判读带的位置及转动角度，用以判读色区。

10.一投影装置，包含：

一光源，产生一光线；

一分光元件，设置于该光线的一光路上，并将该光线转换成一有色光线；

一光调变器；以及

如权利要求1至9的任何之一色轮模块；

其中，当为一显示立体影像模式时，该有色光线通过该滤色片，将该有色光线转换成一第一视角光线或一第二视角光线，该光调变器将该第一视角光线或该第二视角光线转换成一第一视角影像或一第二视角影像；当为一显示平面影像模式时，该色轮模块中的该卡扣杆锁扣该转轴，使该有色光线进入该光调变器，并转换成一平面影像。

11.如权利要求10所述的投影装置，其中，该色轮模块的所述多个滤色片间隔设置并定义至少一缺口，于该显示平面模式下，该有色光线经过该缺口后进入该光调变器。

12.如权利要求10所述的投影装置，其中，该色轮模块的所述多个滤色片还包含一透明滤色片，于该显示平面模式下，该有色光线经过该透明滤色片后进入该光调变器。

13.如权利要求10所述的投影装置，其中，该分光元件为一色轮、一分色棱镜或一荧光轮盘。

14.如权利要求10所述的投影装置，其中，该光调变器为一数字微镜装置或一液晶显示装置。

15.如权利要求10所述的投影装置，其中，该光源为一激光二极管或一发光二极管。