CN114326275A - 光学处理转盘以及投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学处理转盘以及投影装置。光学处理转盘具有第一质量中心及高度。光学处理转盘包括基板以及驱动组件。基板具有第二质量中心。驱动组件设置于基板上，以驱动基板旋转。驱动组件具有锁固面。第一质量中心与第二质量中心之中相对远离锁固面的一者与锁固面之间的距离小于等于2/3的高度。本发明可有效地减少光学处理转盘于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘的运转寿命。

Description

光学处理转盘以及投影装置
技术领域
本发明是有关于一种转盘结构以及投影装置，且特别是有关于一种光学处理转盘以及具有此光学处理转盘的投影装置。
背景技术
一般来说，荧光轮与光机之间的锁固面是设置在马达上，而已知荧光轮的质量中心是位于散热基板与锁固面之间。当荧光轮在光机中高速旋转时，由于荧光轮的质量中心与锁固面之间具有一距离(CF)，而此距离将造成一力臂对锁固面造成不稳定的受力，因而造成荧光轮在高速旋转时产生振动与噪音，长时间运转时对于荧光轮寿命影响很大。此外，已知的荧光轮的散热基板的质量中心至与荧光轮的质量中心的距离(DC)加上荧光轮的质量中心与锁固面之间的距离(CF)大于整体光轮的整体高度(TF)的90％，即DC+CF>90％TF，将造成荧光轮在运转过程中因为结构关系而产生较大的振动与噪音。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种光学处理转盘及具有此光学处理转盘的投影装置，可有效地减少运转时的振动与噪音，进而可提升光学处理转盘的运转寿命。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种光学处理转盘，具有第一质量中心及高度。光学处理转盘包括基板以及驱动组件。基板具有第二质量中心。驱动组件设置于基板上，以驱动基板旋转。驱动组件具有锁固面。第一质量中心与第二质量中心之中相对远离锁固面的一者与锁固面之间的距离小于等于2/3的高度。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种本发明的投影装置，包括光源模块、光学处理转盘、光阀以及投影镜头。光源模块用于发射照明光束。光学处理转盘设置于照明光束的传递路径上。光学处理转盘具有第一质量中心及高度且包括基板以及驱动组件。基板具有第二质量中心。驱动组件设置于基板上，以驱动基板旋转。驱动组件具有锁固面。第一质量中心与第二质量中心中相对远离锁固面的一者与锁固面之间的距离小于等于2/3的高度。光阀设置于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换成影像光束。投影镜头设置于影像光束的传递路径上，用以将影像光束转换成投影光束。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的光学处理转盘的设计中，驱动组件具有锁固面，且光学处理转盘的第一质量中心与基板的第二质量中心之中相对远离锁固面的一者与锁固面之间的距离小于等于2/3的高度。藉此，可使得光学处理转盘的第一质量中心与基板的第二质量中心更接近于锁固面，可降低因质量中心与锁固面之间的距离所产生的力臂对锁固面的影响，进而可有效地减少光学处理转盘于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘的运转寿命。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依照本发明的一实施例的一种投影装置的示意图。
图2A为图1的投影装置的光学处理转盘的侧视示意图。
图2B为图2A的光学处理转盘于一视角的立体示意图。
图2C为图2A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。
图2D为图2A的光学处理转盘的剖面示意图。
图3A为本发明的另一实施例的一种光学处理转盘的侧视示意图。
图3B为图3A的光学处理转盘于一视角的立体示意图。
图3C为图3A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。
图3D为图3A的光学处理转盘的剖面示意图。
图4A为本发明的又一实施例的一种光学处理转盘的侧视示意图。
图4B为图4A的光学处理转盘于一视角的立体示意图。
图4C为图4A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。
图4D为图4A的光学处理转盘的剖面示意图。
图5A为本发明的再一实施例的一种光学处理转盘于一视角的立体示意图。
图5B为图5A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。
图5C为图5A的光学处理转盘的剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为依照本发明的一实施例的一种投影装置的示意图。请参考图1，在本实施例中，投影装置10包括光源模块12、光学处理转盘100a、光阀14以及投影镜头16。光源模块12用于发射照明光束L1。光学处理转盘100a可例如是荧光粉轮(phosphor wheel)、滤光色轮(color filter wheel)或扩散轮(diffusion wheel)，设置于照明光束L1的传递路径上。光阀14设置于照明光束L1的传递路径上，用以将照明光束L1转换成影像光束L2。投影镜头16设置于影像光束L2的传递路径上，用以将影像光束L2转换成投影光束L3，例如扩大影像光束L2而形成投影光束L3。
更进一步来说，本实施例所使用的光源模块12例如是激光二极管(Laser Diode，LD)，例如是激光二极管阵列(Laser diode Bank)。具体而言，依实际设计上符合体积要求的光源皆可实施，本实施例并不限于此。光阀14例如是液晶覆硅板(Liquid Crystal OnSilicon panel，LCoS panel)、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)等反射式光调变器。在一实施例中，光阀14例如是透光液晶面板(Transparent Liquid CrystalPanel)，电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Maganeto-Opticmodulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等穿透式光调变器，但本实施例对光阀14的型态及其种类并不加以限制。光阀14将照明光束L1转变成影像光束L2的方法，其详细步骤及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。另外，投影镜头16例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头16也可以包括平面光学镜片，以反射或穿透方式将来自光阀14的影像光束L2转换成投影光束L3并投射出投影装置10。于此，本实施例对投影镜头16的型态及其种类并不加以限制。
图2A为图1的投影装置的光学处理转盘的侧视示意图。图2B为图2A的光学处理转盘于一视角的立体示意图。图2C为图2A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。图2D为图2A的光学处理转盘的剖面示意图。
请先参考图2A与图2D，在本实施例中，光学处理转盘100a包括基板110以及驱动组件120a。光学处理转盘100a具有第一质量中心M11及整体高度H1，而基板110具有第二质量中心M21。驱动组件120a设置于基板110上，以驱动基板110旋转。驱动组件120a具有锁固面F1。特别是，第一质量中心M11与第二质量中心M21中相对远离锁固面F1的一者与锁固面F1之间的距离D1小于等于2/3的整体高度H1。
详细来说，请同时参考图2A、图2B、图2C以及图2D，本实施例的基板110具有彼此相对的第一表面S1与第二表面S2及锁固孔115。驱动组件120a包括转子122a与定子124a。转子122a配置于第一表面S1上，而定子124a由第二表面S2穿过锁固孔115而位于转子122a内。定子124a具有锁固面F1，且第一质量中心M11位于转子122a内。更进一步来说，请参考图2C与图2D，定子124a具有锁固部124a1与连接锁固部124a1的延伸部124a2。锁固部124a1具有锁固面F1，且锁固面F1位于第二表面S2的外侧，而延伸部124a2延伸至第二表面S2上。
请再参考图2D，基板110可例如是荧光粉轮基板、滤光色轮基板或扩散轮基板，其中基板110的外径D例如等于90毫米，而基板110的厚度T例如等于0.7毫米。在本实施例中，基板110例如为荧光粉轮基板，其具有配置于第一表面S1上的荧光层112以及反射层114，其中反射层114位于荧光层112与基板110之间。此处，基板110位于锁固面F1与第一质量中心M11之间，而光学处理转盘100a的第一质量中心M11相对于基板110的第二质量中心M21更远离锁固面F1。因此，此处的距离D1为第一质量中心M11至锁固面F1之间的距离，且此距离D1小于等于2/3的光学处理转盘100a的整体高度H1。更具体来说，距离D1等于第一质量中心M11与第二质量中心M21之间的第一距离D11加上第二质量中心M21至锁固面F1之间的第二距离D12。此外，荧光层112接收来自光源模块12的激发光束。
此外，请再参考图2A、图2C以及图2D本实施例的光学处理转盘100a还包括调整环130a，其中调整环130a套设于转子122a上，且基板110位于第一质量中心M11与调整环130a之间。如图2B与图2C所示，本实施例的荧光层112与调整环130a分别位于基板110的相对两侧。本实施例的调整环130的形状为中空环形且与驱动组件120a的轴心同轴设置。此处，调整环130的材质例如是金属、塑胶、陶瓷或复合材料，于此并不加以限制。
简言之，由于本实施例的光学处理转盘100a与光机(未绘示)的锁固面F1是设在驱动组件120a上，且满足光学处理转盘100a的第一质量中心M11与基板110的第二质量中心M21之中相对远离锁固面F1的一者与锁固面F1之间的距离小于等于2/3的整体高度H1。因此，可使得光学处理转盘100a的第一质量中心M11与基板110的第二质量中心M21更接近于锁固面F1，可降低因质量中心(即第一质量中心M11与或第二质量中心M21)与锁固面F1之间的距离所产生的力臂对锁固面F1的影响，进而可有效地减少光学处理转盘100a于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘100a的运转寿命。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图3A为本发明的另一实施例的一种光学处理转盘的侧视示意图。图3B为图3A的光学处理转盘于一视角的立体示意图。图3C为图3A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。图3D为图3A的光学处理转盘的剖面示意图。
请先同时参考图2D以及图3D，本实施例的光学处理转盘100b与图2D的光学处理转盘100a相似，两者的差异在于：本实施例的锁固面F2是位于转子122b内。
详细来说，请同时参考图3A、图3B、图3C以及图3D，本实施例的驱动组件120b的转子122b包括轴套122b1与连接轴套122b1的枢轴122b2。定子124b具有凹槽125，枢轴122b2嵌入凹槽125内且位于轴套122b1与定子124b之间。再者，本实施例的调整环130b是套设于转子122b上，且位于第一质量中心M12与基板110之间。如图3B所示，本实施例的荧光层112与调整环130b皆位于基板110的同一侧。此处，调整环130b具有容置槽132b，可将填充物质(未绘示)填充于此，来增加光学处理转盘100b的结构平衡性。
更具体来说，请再参考图3D，本实施例的光学处理转盘100b的第一质量中心M12位于基板110与锁固面F2之间，而基板110的第二质量中心M22相较于光学处理转盘100b的第一质量中心M12更远离锁固面F2。因此，此处的距离D2为第二质量中心M22至锁固面F2之间的距离，且此距离D2小于等于2/3的光学处理转盘100b的整体高度H2。此处，距离D2等于锁固面F2与第一质量中心M12之间的第一距离D21加上第一质量中心M12至第二质量中心M22之间的第二距离D22。藉此，可使得光学处理转盘100b的第一质量中心M12与基板110的第二质量中心M22更接近于锁固面F2，可有效地减少光学处理转盘100b于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘100b的运转寿命。
图4A为本发明的又一实施例的一种光学处理转盘的侧视示意图。图4B为图4A的光学处理转盘于一视角的立体示意图。图4C为图4A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。图4D为图4A的光学处理转盘的剖面示意图。
请先同时参考图3A、图4A、图4B以及图4D，本实施例的光学处理转盘100c与图3A的光学处理转盘100b相似，两者的差异在于：本实施例的驱动组件120c的转子122c还包括子枢轴122c3，设置于轴套122c1外，且与枢轴122c2位于同一轴线X上。再者，请参考图4C，本实施例的调整环130c套设于定子124c上，且具有可放置填充物质(未绘示)的容置槽132c。如图4B与图4C所示，本实施例的荧光层112与调整环130c分别位于基板110的相对两侧。
更具体来说，请再参考图4D，本实施例的基板110位于第一质量中心M13与调整环130c之间，而第一质量中心M13与锁固面F3实质上位于同一平面上。因此，锁固面F3与第一质量中心M13之间的距离实质上为0。故，基板110的第二质量中心M23相较于光学处理转盘100c的第一质量中心M13更远离锁固面F3。所以，此处的距离D3实质上为第二质量中心M23至锁固面F3之间的距离，亦可为第一质量中心M13至第二质量中心M23之间的第二距离D32，且此距离D3小于等于2/3的光学处理转盘100c的整体高度H2。藉此，可使得光学处理转盘100c的第一质量中心M13与基板110的第二质量中心M23更接近于锁固面F3，可有效地减少光学处理转盘100c于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘100c的运转寿命。
图5A为本发明的再一实施例的一种光学处理转盘于一视角的立体示意图。图5B为图5A的光学处理转盘于另一视角的立体示意图。图5C为图5A的光学处理转盘的剖面示意图。
请先同时参考图4D以及图5C，本实施例的光学处理转盘100d与图4D的光学处理转盘100c相似，两者的差异在于：本实施例的调整环130d的厚度T2大于图4D的调整环130c的厚度T1，且转子122d的轴套122d1的厚度T4小于图4D的转子122c的轴套122c1的厚度T3。
更具体来说，请同时参考图5A、图5B以及图5C，在本实施例中，驱动组件120d的转子122d更包括子枢轴122d3，设置于轴套122d1外，且与枢轴122d2位于同一轴线X上。调整环130d套设于驱动组件120d的定子124d上，而荧光层112与调整环130d分别位于基板110的相对两侧。如图5C所示，本实施例的光学处理转盘100d的第一质量中心M14、基板110的第二质量中心M24以及锁固面F4皆位于同一平面上。也就是说，第一质量中心M14至锁固面F4的距离等于0，而第二质量中心M24至锁固面F4的距离等于0，且第一质量中心M14至第二质量中心M24的距离也为0。上述设置，也满足第一质量中心M14与第二质量中心M24中相对远离锁固面F4的一者与锁固面F4之间的距离小于等于2/3的整体高度H4。藉此，可有效地减少光学处理转盘100d于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘100d的运转寿命。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的光学处理转盘的设计中，驱动组件具有锁固面，且光学处理转盘的第一质量中心与基板的第二质量中心之中相对远离锁固面的一者与锁固面之间的距离小于等于2/3的整体高度。藉此，可使得光学处理转盘的第一质量中心与基板的第二质量中心更接近于锁固面，可降低因质量中心与锁固面之间的距离所产生的力臂对锁固面的影响，进而可有效地减少光学处理转盘于高速运转时的振动与噪音，且可提升光学处理转盘的运转寿命。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
10:投影装置
12:光源模块
14:光阀
16:投影镜头
100a、100b、100c、100d:光学处理转盘
110:基板
112:荧光层
114:反射层
115:锁固孔
120a、120b、120c、120d:驱动组件
122a、122b、122c、122d:转子
122b1、122c1、122d1:轴套
122b2、122c2、122d2:枢轴
122c3、122d3:子枢轴
124a、124b、124d:定子
124a1:锁固部
124a2:延伸部
125:凹槽
130a、130b、130c、130d:调整环
132b、132c:容置槽
D:外径
D1、D2、D3:距离
D11、D21:第一距离
D12、D22、D32:第二距离
H1、H2、H3、H4:整体高度
L1:照明光束
L2:影像光束
L3:投影光束
F1、F2、F3、F4:锁固面
M11、M12、M13、M14:第一质量中心
M21、M22、M23、M24:第二质量中心
S1:第一表面
S2:第二表面
T、T1、T2、T3、T4:厚度
X:轴线。

Claims (18)

1.一种光学处理转盘，其特征在于，所述光学处理转盘具有第一质量中心及高度，并且所述光学处理转盘包括基板以及驱动组件，其中：
所述基板具有第二质量中心；以及
所述驱动组件设置于所述基板上，以驱动所述基板旋转，所述驱动组件具有锁固面，其中所述第一质量中心与所述第二质量中心之中相对远离所述锁固面的一者与所述锁固面之间的距离小于等于2/3的所述高度。
2.根据权利要求1所述的光学处理转盘，其特征在于，所述驱动组件包括转子与定子，而所述定子具有所述锁固面，且所述第一质量中心位于所述转子内。
3.根据权利要求2所述的光学处理转盘，其特征在于，所述基板具有彼此相对的第一表面与第二表面及锁固孔，所述转子配置于所述第一表面上，所述定子由所述第二表面穿过所述锁固孔而位于所述转子内，所述定子具有锁固部与连接所述锁固部的延伸部，所述锁固部具有所述锁固面，且所述锁固面位于所述第二表面的外侧，而所述延伸部延伸至所述第二表面上。
4.根据权利要求3所述的光学处理转盘，其特征在于，所述基板位于所述锁固面与所述第一质量中心之间。
5.根据权利要求4所述的光学处理转盘，其特征在于，所述距离等于所述第一质量中心与所述第二质量中心之间的第一距离加上所述第二质量中心至所述锁固面之间的第二距离。
6.根据权利要求5所述的光学处理转盘，其特征在于，所述第一距离与所述第二距离至少其中的一者等于0。
7.根据权利要求4所述的光学处理转盘，其特征在于，还包括：
调整环，其套设于所述转子上，且所述基板位于所述第一质量中心与所述调整环之间。
8.根据权利要求2所述的光学处理转盘，其特征在于，所述基板具有彼此相对的第一表面与第二表面及锁固孔，所述转子配置于所述第一表面上，所述定子由所述第二表面穿过所述锁固孔而位于所述转子内，所述锁固面位于所述转子内。
9.根据权利要求8所述的光学处理转盘，其特征在于，所述第一质量中心位于所述基板与所述锁固面之间。
10.根据权利要求9所述的光学处理转盘，其特征在于，所述距离等于所述锁固面与所述第一质量中心之间的第一距离加上所述第一质量中心至所述第二质量中心之间的第二距离。
11.根据权利要求10所述的光学处理转盘，其特征在于，所述第一距离与所述第二距离至少其中的一者等于0。
12.根据权利要求9所述的光学处理转盘，其特征在于，所述转子包括轴套与连接所述轴套的枢轴，所述定子具有凹槽，所述枢轴嵌入所述凹槽内且位于所述轴套与所述定子之间。
13.根据权利要求12所述的光学处理转盘，其特征在于，还包括：
调整环，其套设于所述转子上，且位于所述第一质量中心与所述基板之间。
14.根据权利要求9所述的光学处理转盘，其特征在于，所述转子还包括子枢轴，设置于所述轴套外，且与所述枢轴位于同一轴线上。
15.根据权利要求14所述的光学处理转盘，其特征在于，还包括：
调整环，其套设于所述定子上，其中所述基板位于所述第一质量中心与所述调整环之间。
16.根据权利要求1所述的光学处理转盘，其特征在于，所述基板包括荧光粉轮基板、滤光色轮基板或扩散轮基板。
17.根据权利要求1所述的光学处理转盘，其特征在于，所述基板的外径等于90毫米，而所述基板的厚度等于0.7毫米。
18.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括光源模块、光学处理转盘、光阀以及投影镜头，其中：
所述光源模块用于发射照明光束；
所述光学处理转盘设置于所述照明光束的传递路径上，所述光学处理转盘具有第一质量中心及高度且包括基板以及驱动组件，其中：
所述基板具有第二质量中心；以及
所述驱动组件设置于所述基板上，以驱动所述基板旋转，所述驱动组件具有锁固面，其中所述第一质量中心与所述第二质量中心中相对远离所述锁固面的一者与所述锁固面之间的距离小于等于2/3的所述高度；
所述光阀设置于所述照明光束的传递路径上，用以将所述照明光束转换成影像光束；以及
所述投影镜头设置于所述影像光束的传递路径上，用以将所述影像光束转换成投影光束。
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