CN1721977A - 色轮 - Google Patents
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Abstract
一种色轮，包含：一马达及一滤光模块，该马达带动滤光模块旋转，该滤光模块包含有第一滤光片及第二滤光片，该第一滤光片具有第一穿透率，该第一穿透率的50％是对应第一光波长及第二光波长，第二光波长大于第一光波长；该第二滤光片具有第二穿透率，该第二穿透率的50％是对应第三光波长及第四光波长，该第四光波长是大于该第三光波长，该第二滤光片与第一滤光片具有相同的色相，该第二穿透率是小于该第一穿透率，该第二滤光片符合的条件是选自该第三光波长大于该第一光波长及该第二光波长大于该第四光波长之中。本发明可有效解决灰阶的光点杂讯及异色问题，于实际应用上更有制作容易、成本低的优点。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种色轮(Color Wheel)，尤指一种应用于投影装置(Projection Apparatus)中的色轮。
【背景技术】
在一投影装置中，一般皆设置有一色轮，该色轮包含一马达及一滤光模块，该滤光模块是装设于该马达上，借助该马达带动而旋转，该滤光模块中包含有红色、绿色及蓝色的滤光片(Color Filter)，用以过滤出三原色，并配合一数位微反射晶片(Digital Micro-mirror Device，DMD)以进行投影画面彩色对比的调整。
由于DMD是一种线性回应显示(Linear Response Display)，因此必须利用伽玛校正(Gamma Correction)来调整颜色值，但伽玛校正会导致灰阶被量化，而产生灰阶不连续的缺点。习知技术是利用一种误差扩散滤片(Error Diffusion Filter)来解决此缺点，但也同时造成低亮度的灰阶部分出现明显的光点杂讯(Dither Noise)的问题。
请参阅图1，图1是习知滤光模块10的示意图。习知滤光模块10除包含有两高穿透绿色滤光片12、两高穿透红色滤光片14及两高穿透蓝色滤光片16外，另包含有穿透率(transmittance)约为6％的一低穿透绿色滤光片18。在经由习知滤光模块10所呈现出的绿色灰阶中，高亮度的绿色灰阶部分主要是由两高穿透绿色滤光片12来呈现，中间亮度的绿色灰阶部分是由两高穿透绿色滤光片12及低穿透绿色滤光片18共同呈现，低亮度的绿色灰阶部分主要是由低穿透绿色滤光片18来呈现，借助此种配置方式，可有效解决光点杂讯的现象。
请参阅图2，图2是每一高穿透绿色滤光片12与低穿透绿色滤光片18的光谱图。每一高穿透绿色滤光片12具有一第一穿透率20，第一穿透率20的50％是对应一第一波长22及一第二波长24，第二波长24是大于第一波长22，低穿透绿色滤光片18具有一第二穿透率26，第二穿透率26是小于第一穿透率20，第二穿透率26的50％是对应一第三波长28及一第四波长30，第四波长30是大于第三波长28，由于习知滤光模块10是利用两种不同穿透率的滤光片去呈现出灰阶，因此为避免造成灰阶异色，第一波长22需等于第三波长28及第二波长24需等于第四波长30。
在实际应用上，利用目前滤光片的镀模技术去达到第一波长22等于第三波长28及第二波长24等于第四波长30的要求，仍有良品率过低、成本太高及制作上的困难，因此实有改善的必要。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种色轮的滤光模块，可以解决先前技术所遇到的问题，可有效解决灰阶的光点杂讯及异色问题，于实际应用上更有制作容易、成本低的优点。
本发明的一种色轮，包含：一马达；以及一滤光模块，是装设于该马达上，借助该马达带动而旋转，该滤光模块包含有数片滤光片，该每一滤光片是用以分别过滤出具有特定色彩的光束，其特征在于：该数片滤光片包含：
一第一滤光片，该第一滤光片具有一第一穿透率，并对应一关于穿透率与光波长的第一光谱关系，在该第一光谱关系中，该第一穿透率的50％是对应有一第一光波长及一第二光波长，该第二光波长是大于该第一光波长；以及
一第二滤光片，该第二滤光片具有一第二穿透率并对应一关于穿透率与光波长的第二光谱关系，在该第二光谱关系中，该第二穿透率的50％是对应有一第三光波长及一第四光波长，该第四光波长是大于该第三光波长，其中该第二滤光片与该第一滤光片具有相同的色相，该第二穿透率是小于该第一穿透率，该第二滤光片符合一第一条件，该第一条件是选自该第三光波长大于该第一光波长及该第二光波长大于该第四光波长之中。
所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第二滤光片的色相皆属于绿色。
所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第二滤光片的色相皆属于蓝色。
所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第二滤光片的色相皆属于红色。
所述的色轮，其特征在于：该第二滤光片是弧形平板，其角度约等于30度。
所述的色轮，其特征在于：该滤光模块进一步包含一第三滤光片，该第三滤光片与该第一滤光片具有相同的色相，该第三滤光片并具有一第三穿透率，该第三穿透率与该第一穿透率的差值的绝对值不大于4％。
所述的色轮，其特征在于：该第三滤光片对应有一关于穿透率与光波长的第三光谱关系，在该第三光谱关系中，该第三穿透率的50％是对应有一第五光波长及一第六光波长，该第六光波长是大于该第五光波长，该第三滤光片符合一第二条件，该第二条件是选自该第五光波长与该第一光波长的差值的绝对值不大于4nm及该第六光波长与该第二光波长的差值的绝对值不大于4nm之中。
所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第三滤光片皆是弧形平板，其角度皆等于52度，且其半径皆相同。
所述的色轮，其特征在于：该第二条件为：该第五光波长与该第一光波长的差值的绝对值不大于4nm及该第六光波长与该第二光波长的差值的绝对值不大于4nm。
所述的色轮，其特征在于：该第一条件为该第三光波长大于该第一光波长及该第二光波长大于该第四光波长。
藉此本发明的滤光模块不但可有效解决灰阶的光点杂讯及异色问题，于实际应用上更有制作容易、成本低的优点。
关于本发明的优点与精神可以借助以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
【附图说明】
图1是习知滤光模块的示意图。
图2是每一高穿透绿色滤光片与低穿透绿色滤光片的光谱图。
图3是第一具体实施例的滤光模块的示意图。
图4是第一具体实施例的第一滤光片与第二滤光片的光谱图。
图5是第一具体实施例的滤光模块的灰阶示意图。
图6是第二具体实施例的滤光模块的示意图。
图7是第二具体实施例的第一滤光片与第三滤光片的光谱图。
【具体实施方式】
本发明的一种色轮，包含一马达及一滤光模块，该滤光模纸是装设于该马达上，借助该马达带动而旋转，该滤光模块包含有数片滤光片，该每一滤光片是用以分别过滤出具有特定色彩的光束，例如红色、绿色或蓝色。
请参阅图3，图3是第一具体实施例的滤光模块40的示意图。在第一具体实施例中，滤光模块40包含一高穿透红色滤光片42、一高穿透绿色滤光片44、一高穿透蓝色滤光片46及一低穿透绿色滤光片48，高穿透红色滤光片42、高穿透绿色滤光片44、高穿透蓝色滤光片46及低穿透绿色滤光片48皆为具有相同半径的弧形平板，其角度分别约为108、104、118及30度，高穿透绿色滤光片44是定义为一第一滤光片44，低穿透绿色滤光片48是定义为一第二滤光片48。
请参阅图4，图4是第一具体实施例的第一滤光片44与第二滤光片48的光谱图。第一滤光片44具有一第一穿透率50，并对应一关于穿透率与光波长的第一光谱关系51，在第一光谱关系51中，第一穿透率50的50％对应有约为480nm的一第一光波长52及约为580nm的一第二光波长54，第二滤光片48具有一第二穿透率56，并对应一关于穿透率与光波长的第二光谱关系57，在第二光谱关系57中，第二穿透率56的50％对应有一第三光波长58及一第四光波长60，第四光波长60是大于第三光波长58，其中第二滤光片48与第一滤光片44具有大致相同的色相(hue)，第二穿透率56是小于第一穿透率50，第二滤光片48须符合一第一条件，该第一条件是第三光波长58大于第一光波长52及第二光波长54大于第四光波长60。
请参阅图5，图5是第一具体实施例的滤光模块40的绿色灰阶示意图。在图5中，一高亮度的绿色灰阶部分66主要是由第一滤光片44来呈现，意即第一滤光片44所占的比重大于第二滤光片48；一中间亮度的绿色灰阶部分64是由第一滤光片44及第二滤光片48共同呈现，意即第一滤光片44及第二滤光片48所占的比重约相等；一低亮度的绿色灰阶部分62主要是由第二滤光片48来呈现，意即，第一滤光片44所占的比重小于第二滤光片48。
在第一具体实施例中，困为第一光谱关系51的带宽(band-pass)是大于第二光谱关系57的带宽，此表示第二滤光片48的色相较第一滤光片44的色相为纯，因此当利用第一滤光片44与第二滤光片48来产生低亮度的绿色灰阶部分62时，由于第二滤光片48所占的比重较重，因此可使低亮度的绿色灰阶部分62更为平顺。
请参阅图6，图6是第二具体实施例的滤光模块70的示意图。在第二具体实施例中，滤光模块70包含两高穿透红色滤光片72、两高穿透绿色滤光片、两高穿透蓝色滤光片74及一低穿透绿色滤光片76，该两高穿透绿色滤光片是定义为一第一滤光片78及一第三滤光片80，低穿透绿色滤光片76是定义为一第二滤光片76，每一高穿透红色滤光片72、该每一高穿透绿色滤光片、每一高穿透蓝色滤光片74及低穿透绿色滤光片76皆为具有相同半径的弧形平板，其角度分别约为54、52、59及30度。
请参阅图7，图7是第二具体实施例的第一滤光片78与第三滤光片80的光谱图。第二具体实施例的第一滤光片78与第一具体实施例的第一滤光片44，除弧形平板的角度不同外，其余皆相同。第三滤光片80具有一第三穿透率82，并对应有一关于穿透率与光波长的第三光谱关系83，在第三光谱关系83中，第三穿透率82的50％是对应有一第五光波长84及一第六光波长86，第六光波长86是大于第五光波长84，第三滤光片80与第一滤光片78具有大致相同的色相，并需符合一第二条件及一第三条件，该第二条件是第五光波长84与第一光波长52的差值的绝对值不大于4nm及第六光波长86与第二光波长54的差值的绝对值不大于4nm，该第三条件是第三穿透率82与第一穿透率50的差值的绝对值不大于4％。
经实验结果显示，若第一滤光片78与第三滤光片80不符合上述的该第二条件及该第三条件，则当利用第一滤光片78与第三滤光片80产生绿色灰阶时，将会导致异色及灰阶不顺的情形发生。
请再参阅图4，第二具体实施例中的第二滤光片76是与第一具体实施例中的第二滤光片48完全相同，因此第二具体实施例的第二滤光片76也须符合第一具体实施例中的该第一条件。
利用第一或第二具体实施例的原理，在另一实施例中(图未显示)，若要解决红色灰阶的光点杂讯、灰阶不顺及异色问题，假使不具有第三滤光片80，则只需将高穿透红色滤光片42定义为第一滤光片44，以及利用一具有低穿透率的红色滤光片取代低穿透绿色滤光片48，定义为第二滤光片48，并符合前述的该第一条件即可。倘若进一步包含有第三滤光片80，则将两高穿透红色滤光片72定义为第一滤光片78及第三滤光片80，以及利用一具有低穿透率的红色滤光片取代低穿透绿色滤光片76，定义为第二滤光片76，并符合前述的该第一条件、该第二及第三条件即可。
同理，在另一实施例中(图未显示)，若要解决蓝色灰阶的光点杂讯、灰阶不顺及异色问题，假使不具有第三滤光片80，则只需将高穿透蓝色滤光片46定义为第一滤光片44，以及利用一具有低穿透率的蓝色滤光片取代低穿透绿色滤光片48，定义为第二滤光片48，并符合前述的该第一条件即可。倘若进一步包含有第三滤光片80，则将两高穿透蓝色滤光片74定义为第一滤光片78及第三滤光片80，以及利用一具有低穿透率的蓝色滤光片取代低穿透绿色滤光片76，定义为第二滤光片76，并符合前述的该第一条件、该第二及第三条件即可。
本发明的第一滤光片44、78的第一穿透率50是大于第二滤光片48、76的第二穿透率56，第一滤光片44、78及第二滤光片48、76并且需符合该第一条件，该第一条件是第三光波长58大于第一光波长52以及第二光波长54大于第四光波长60。第一滤光片44、78及第三滤光片80需符合该第二条件及该第三条件，该第二条件是为该第五光波长84与第一光波长52的差值的绝对值不大于4nm及第六光波长86与第二光波长54的差值的绝对值不大于4nm，该第三条件是为第三穿透率82与第一穿速率50的差值的绝对值不大于4％。藉此本发明的滤光模块40、70不但可有效解决灰阶的光点杂讯、不顺及异色问题，于实际应用上，更有制作容易、成本低的优点。
借助以上较佳较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。
Claims (10)
1、一种色轮，包含：
一马达；以及
一滤光模块，是装设于该马达上，借助该马达带动而旋转，该滤光模块包含有数片滤光片，该每一滤光片是用以分别过滤出具有特定色彩的光束，其特征在于：该数片滤光片包含：
一第一滤光片，该第一滤光片具有一第一穿透率，并对应一关于穿透率与光波长的第一光谱关系，在该第一光谱关系中，该第一穿透率的50％是对应有一第一光波长及一第二光波长，该第二光波长是大于该第一光波长；以及
一第二滤光片，该第二滤光片具有一第二穿透率并对应一关于穿透率与光波长的第二光谱关系，在该第二光谱关系中，该第二穿透率的50％是对应有一第三光波长及一第四光波长，该第四光波长是大于该第三光波长，其中该第二滤光片与该第一滤光片具有相同的色相，该第二穿透率是小于该第一穿透率，该第二滤光片符合一第一条件，该第一条件是选自该第三光波长大于该第一光波长及该第二光波长大于该第四光波长之中。
2、如权利要求1所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第二滤光片的色相皆属于绿色。
3、如权利要求1所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第二滤光片的色相皆属于蓝色。
4、如权利要求1所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第二滤光片的色相皆属于红色。
5、如权利要求1所述的色轮，其特征在于：该第二滤光片是弧形平板，其角度约等于30度。
6、如权利要求1所述的色轮，其特征在于：该滤光模块进一步包含一第三滤光片，该第三滤光片与该第一滤光片具有相同的色相，该第三滤光片并具有一第三穿透率，该第三穿透率与该第一穿透率的差值的绝对值不大于4％。
7、如权利要求6所述的色轮，其特征在于：该第三滤光片对应有一关于穿透率与光波长的第三光谱关系，在该第三光谱关系中，该第三穿透率的50％是对应有一第五光波长及一第六光波长，该第六光波长是大于该第五光波长，该第三滤光片符合一第二条件，该第二条件是选自该第五光波长与该第一光波长的差值的绝对值不大于4nm及该第六光波长与该第二光波长的差值的绝对值不大于4nm之中。
8、如权利要求6所述的色轮，其特征在于：该第一滤光片与该第三滤光片皆是弧形平板，其角度皆等于52度，且其半径皆相同。
9、如权利要求7所述的色轮，其特征在于：该第二条件为：该第五光波长与该第一光波长的差值的绝对值不大于4nm及该第六光波长与该第二光波长的差值的绝对值不大于4nm。
10、如权利要求1所述的色轮，其特征在于：该第一条件为该第三光波长大于该第一光波长及该第二光波长大于该第四光波长。
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