CN208351125U - 色轮模块及投影装置 - Google Patents

Abstract

一种色轮模块及投影装置，包括固定支架、铁碳合金支架、马达、滤光元件、第一阻尼及第二阻尼。铁碳合金支架固定于固定支架上。马达固定于铁碳合金支架上，且马达连接滤光元件，并驱使滤光元件在马达与固定支架之间转动。第一阻尼配置于铁碳合金支架与固定支架之间。第二阻尼配置于马达与铁碳合金支架之间。

Description

色轮模块及投影装置

技术领域

本实用新型是关于一种色轮模块及投影装置。

背景技术

投影装置包括光源、色轮(color wheel)模块、光阀及投影镜头。色轮模块包括滤光元件及马达，滤光元件具有多个滤光部，不同的滤光部可过滤出不同色光，马达带动滤光元件高速转动，光源的照明光束通过滤光元件后随着滤光元件的转动，依序转换成红色、绿色、蓝色的照明光束。红色、绿色、蓝色的照明光束接续进入光阀中均匀化后转换为影像光束。影像光束最后经由投影镜头投射至屏幕上。色轮模块不仅适用于以高压汞灯作为光源的投影装置，在固态光源的投影装置中也同样适用。

随着影像处理技术的进步，投影装置如使用数字微镜元件 (digital micro-mirror device,DMD)搭配与增强影像器(actuator)可达到4K解析度。为配合增强影像器的频率，习知技术使用对称式的色轮模块，但反而降低投影设备的亮度。为了兼顾投影设备的高亮度及高解析度的需求，习知技术改使用非对称式的色轮模块，并将色轮转速提高至7200r.p.m.以上。

然而，色轮转速增加引起滤光元件、色轮模块的轻质支架等构件的振动量增加，并造成投影装置整体振动量提高。并且，色轮转速增加会引起风切声，且投影装置整体振动量提高会引起振动声，风切声加上振动声，导致投影装置工作时的噪音大幅增加。

本“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种色轮模块，可减少振动并降低工作噪音。

本实用新型另提供一种投影装置，其色轮模块可减少振动并降低投影装置的工作噪音。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例提供一种色轮模块，包括固定支架、铁碳合金支架、马达、滤光元件、第一阻尼及第二阻尼。铁碳合金支架固定于固定支架上。马达固定于铁碳合金支架上，且马达连接滤光元件，并驱使滤光元件在马达与固定支架之间转动。第一阻尼配置于铁碳合金支架与固定支架之间。第二阻尼配置于马达与铁碳合金支架之间。

为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型一实施例提供一种投影装置，包括壳体、光阀、投影镜头、控制单元，光源以及上述的色轮模块。光阀、投影镜头及控制单元配置于壳体内，且控制单元与色轮模块、光源及光阀电性连接。色轮模块的固定支架固定于壳体，光源用于提供照明光束，滤光元件配置于照明光束的传递路径上，光阀配置于通过滤光元件的照明光束的传递路径上，以将通过滤光元件的照明光束转换为影像光束，而投影镜头配置于影像光束的传递路径上。

本实用新型的色轮模块及投影装置中，藉由铁碳合金支架及配置于固定支架与铁碳合金支架之间的第一阻尼，除可有效抑制色轮模块于滤光元件高速转动时所产生的振动以外，同时可减少由色轮模块传递至壳体的振动，从而有效降低投影装置的工作噪音。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的色轮模块的示意图；

图2为图1的色轮模块的前视分解图；

图3为图1的色轮模块的上视平面图；

图4为图1的色轮模块的右视平面图；

图5为沿图3中A-A剖线的剖面图；

图6为沿图3中B-B剖线的剖面图；

图7为本实用新型一实施例的色轮模块的第二阻尼的示意图；以及

图8为本实用新型一实施例的投影装置的方块图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式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，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

图1为本实用新型一实施例的色轮模块的示意图。图2为图1的色轮模块的前视分解图。图3为图1的色轮模块的上视平面图。图4 为图1的色轮模块的右视平面图。图5为沿图3中A-A剖线的剖面图。图6为沿图3中B-B剖线的剖面图。请参考图1至6，本实施例的色轮模块100包括固定支架110、铁碳合金支架120、马达130、滤光元件140、第一阻尼150及第二阻尼160。铁碳合金支架120固定于固定支架110上。马达130固定于铁碳合金支架120上，且马达130连接滤光元件140，并驱使滤光元件140在马达130与固定支架110之间转动。第一阻尼150配置于铁碳合金支架120与固定支架110之间，用于抑制铁碳合金支架120的振动、固定支架110的振动以及铁碳合金支架120与固定支架110之间的相对振动。第二阻尼160配置于马达130与铁碳合金支架120之间，用于抑制马达130的振动、铁碳合金支架120的振动以及马达130与铁碳合金支架120之间的相对振动。其中，第一阻尼150及第二阻尼160的数量可设置为一个或多个，图2中是以两个第一阻尼150及三个第二阻尼160为例示，但不以此为限，且第一阻尼150及第二阻尼160的材料可为橡胶或金属，橡胶例如可为丙烯酸酯、硅橡胶或聚氨酯等，金属例如可为铜锌铝系合金、铁铬钼系合金或锰铜系合金等。此外，色轮模块100还可包括散热鳍片170，散热鳍片170配置于铁碳合金支架120远离马达130的一侧。

上述的铁碳合金支架120具有碳含量，以铁碳合金支架120的整体材料组成为基准，碳含量为0.5wt％以上。铁碳合金支架120之材料例如可为碳钢或灰口铸铁。据此，铁碳合金支架120可具有更佳的制振性，而可以增加抑制振动的效果。

上述的色轮模块100可包括第一固定件180及第二固定件190。第一固定件180配置于铁碳合金支架120、固定支架110及第一阻尼 150上，第一固定件180用于固定铁碳合金支架120与固定支架110 的相对位置。第二固定件190配置于马达130、铁碳合金支架120及第二阻尼160上，第二固定件190用于固定马达130与铁碳合金支架 120的相对位置。于本实施例中，第一固定件180及第二固定件190 的种类例如可为螺件，且第一固定件180穿设于铁碳合金支架120、第一阻尼150及固定支架110上，第二固定件190穿设于铁碳合金支架120、第二阻尼160及马达130上。此外，第一固定件180的数量可为一个或多个，且第一固定件180的数量可与第一阻尼150的数量相同或不相同，图2中是以两个第一阻尼150搭配两个第一固定件180 为例示，且各第一固定件180穿设于各第一阻尼150上，但不以此为限。第二固定件190的数量可为一个或多个，且第二固定件190的数量可与第二阻尼160的数量相同或不相同，图2中是以三个第二阻尼 160搭配三个第二固定件190为例示，各第二固定件190穿设于各第二阻尼160上，但不以此为限。于其他实施例中，也可以一个第二阻尼搭配三个第二固定件，三个第二固定件同时穿设于第二阻尼上。

上述的马达130可具有第一端131、位置相对于第一端131的第二端132及转子133，第一端131固定于铁碳合金支架120上，第二端132朝向固定支架110，转子133配置于第一端131及第二端132 之间且驱使滤光元件140转动，第二阻尼160配置于第一端131与铁碳合金支架120之间，第二固定件190配置于铁碳合金支架120、第二阻尼160及第一端131，且第二固定件190穿设于铁碳合金支架120、第二阻尼160及马达130的第一端131，滤光元件140配置于第二端 132处。

上述的滤光元件140可包括多个滤光部，且这些滤光部的颜色至少部分不同。这些滤光部的颜色可例如依序为红色、绿色及蓝色。当滤光元件140因马达130的驱动而旋转时，光源的照明光束会依序通过这些滤光部。当照明光束为白色光束时，在照明光束依序通过这些滤光部之后，会依序转变为红色光束、绿色光束及蓝色光束。但本实用新型对这些滤光部的数量、颜色及排列顺序不予限制，这些滤光部亦可以具有其他适当的数量、颜色及排列顺序。

上述的固定支架110还可包括遮挡部111及装设部112，遮挡部 111上形成有开口113，装设部112邻接于遮挡部111，滤光元件140 面对开口113，光源的照明光线可经由开口113照射于滤光元件140 上。此外，上述的铁碳合金支架120还可包括包覆部121以及连接部122，包覆部121覆盖马达130及滤光元件140，使马达130、滤光元件140被包覆于包覆部121与固定支架110之间，连接部122连接于包覆部121，且铁碳合金支架120透过连接部122固定于装设部112 上，第一阻尼150配置于连接部122与装设部112之间，第二阻尼160 配置于马达130的第一端131与包覆部121之间，且马达130的第一端131固定于包覆部121上。包覆部121可阻挡粉尘，避免粉尘附着于滤光元件140上。第一固定件180穿设于连接部122、第一阻尼150 及装设部112上；第二固定件190穿设于包覆部121、第二阻尼160 及第一端131上。

此外，铁碳合金支架120的连接部122上可形成有第一穿孔及环绕第一穿孔的第一孔壁123，上述的第一阻尼150可呈环形且更具有第一内端151、第一外端152及第一外环面153，第一外环面153连接于第一内端151与第一外端152之间，第一外环面153上形成第一凹部154，第一阻尼150穿设于第一穿孔中，第一孔壁123与第一凹部 154相嵌，第一阻尼150的第一内端151抵靠于固定支架110的装设部112上，且第一固定件180穿设于第一阻尼150并抵靠于第一外端 152上且位于第一穿孔中。

另外，铁碳合金支架120的包覆部121上可形成有第二穿孔及环绕第二穿孔的第二孔壁124，上述的第二阻尼160可更具有第二内端 161、第二外端162及第二外环面163，第二外环面163上形成第二凹部164，第二阻尼160穿设于第二穿孔中，第二孔壁124与第二凹部164相嵌，第二阻尼160的第二内端161抵靠于马达的第一端131上，且第二固定件190穿设于第二阻尼160并抵靠于第二外端162上且位于第二穿孔中。

本实施例的色轮模块100中，铁碳合金支架120具有良好的吸震特性且具有相较于如镁、铝支架等轻质支架更大的重量，而可有效抑制色轮模块100于滤光元件140高速转动时所产生的振动。铁碳合金支架120固定于固定支架110上，固定支架110用于将色轮模块100 固定于投影设备的壳体上，而第一阻尼150配置于固定支架110与铁碳合金支架120之间，据此，第一阻尼150能吸收色轮模块100于滤光元件140高速转动时产生的振动，减少由色轮模块100传递至投影设备的振动，进而降低投影设备的工作噪音。因此，本实施例的色轮模块100，藉由铁碳合金支架120及第一阻尼150，可有效降低振动及工作噪音。

图7为本实用新型一实施例的色轮模块的第二阻尼的示意图。请参考图2及7，本实施例中，第二阻尼160a可包括衔接部165a及多个固定部166a，衔接部165a连接于所述固定部166a之间，第二固定件190穿设于铁碳合金支架120、固定部166a及马达130的第一端131上，第二固定件190的数量可对应固定部166a的数量，举例而言，以三个第二固定件190搭配三个固定部166a，但不以此为限。其中，衔接部165a的后侧面及固定部166a的后侧面连接构成第二内端161a，衔接部165a的前侧面及固定部166a的前侧面连接构成第二外端162a，衔接部165a的外侧面及固定部166a的外侧面连接构成第二外环面 163a，衔接部165a的外侧面及固定部166a的外侧面内凹构成第二凹部164a。此外，在图7中，衔接部165a的形状为环形，使衔接部165a 可套设于图2中马达130的第一端131上，但不以此为限，衔接部165a 的形状也可例如为弧形或直条形等。藉由衔接部165a连接所述固定部 166a，可增加第二阻尼160a整体与马达130及铁碳合金支架120的接触面积，增进抑制滤光元件140转动时所衍生的马达130振动或/及铁碳合金支架120振动或/及马达130与铁碳合金支架120的相对振动的效果。

图8为本实用新型一实施例的投影装置的方块示意图。请参考图 2及8，本实施例的投影装置200包括壳体(图中未示)、光阀210、投影镜头220、控制单元230，光源240以及色轮模块100，光阀210、投影镜头220及控制单元230配置于壳体内，且控制单元230与色轮模块100、光源240及光阀210电性连接；其中色轮模块100的固定支架110固定于壳体，光源240用于提供照明光束L1，滤光元件140 配置于照明光束L1的传递路径上，光阀210配置于通过滤光元件140 的照明光束L1(在图8中以L2表示通过滤光元件140的照明光束L1) 的传递路径上，以将通过滤光元件140的照明光束转换为影像光束L3，而投影镜头220配置于影像光束L3的传递路径上，以将影像光束L3 投射至屏幕，进而在屏幕上形成影像画面。虽然图8是以图2的色轮模块为例，但色轮模块可替换成上述任一实施例的色轮模块。

上述的光源240可例如是固态光源或气体光源，固态光源例如是包括发光二极管或激光二极管(Laser Diode,LD)的二极管模块或由多枚二极管模块所组成的矩阵，气体光源例如是高压汞灯(ultra high pressure lamp,UHP lamp)。当光源240为固态光源时，光源240可配置于壳体内，且色轮模块100可固定于壳体内。当光源240为气体光源时，光源240可配置于壳体外，且色轮模块100可固定于壳体外。但本实用新型对光源240及色轮模块100的配置位置不予限制。

上述的光阀210可以是穿透式光阀210或是反射式光阀210，其中穿透式光阀210可以为穿透式液晶面板，而反射式光阀210可以为数字微镜元件(digital micro-mirrordevice,DMD)或硅基液晶面板 (liquid crystal on silicon panel,LCOS panel)，但不以此为限。上述的投影镜头220例如包括具有屈光度的一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220也可以包括平面光学镜片。本实用新型对投影镜头220的型态及种类并不加以限制。

上述的照明光束L1通过滤光元件140后可转变为红色光束、绿色光束及蓝色光束，亦即，通过滤光元件140的照明光束L2包括红色光束、绿色光束及蓝色光束。上述的控制单元230可根据接收到的讯号计算出红色光束、绿色光束及蓝色光束产生的时间，并配合接收到的影像讯号来控制光阀210，使光阀210呈现出不同的状态，进而将通过滤光元件140的照明光束转换成不同颜色的影像光，例如：红影像光、绿影像光与蓝影像光，亦即，上述的影像光束L3包括红影像光、绿影像光与蓝影像光，而投影镜头220则可将这些影像光投影至荧幕上，以于荧幕上形成与影像讯号对应的全彩影像。另外，上述的影像讯号例如是影音播放器或电脑所提供的影像讯号。

综上所述，本实用新型实施例的色轮模块及投影装置中，藉由铁碳合金支架，以及配置于固定支架与铁碳合金支架之间的第一阻尼，除可有效抑制色轮模块于滤光元件高速转动时所产生的振动以外，同时可减少由色轮模块传递至壳体的振动，从而有效降低投影装置的工作噪音。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。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。

Claims (11)

1.一种色轮模块，其特征在于，包括固定支架、铁碳合金支架、马达、滤光元件、第一阻尼及第二阻尼，

所述铁碳合金支架固定于所述固定支架上；

所述马达固定于所述铁碳合金支架上，所述马达连接所述滤光元件以驱使所述滤光元件于所述马达与所述固定支架之间转动；

所述第一阻尼配置于所述铁碳合金支架与所述固定支架之间；

所述第二阻尼配置于所述马达与所述铁碳合金支架之间。

2.如权利要求1所述的色轮模块，其特征在于，所述铁碳合金支架具有碳含量，以所述铁碳合金支架的整体材料组成为基准，所述碳含量为0.5wt％以上。

3.如权利要求2所述的色轮模块，其特征在于，所述铁碳合金支架的材料为碳钢或灰口铸铁。

4.如权利要求1所述的色轮模块，其特征在于，所述色轮模块还包括第一固定件及第二固定件，所述第一固定件配置于所述铁碳合金支架、所述第一阻尼及所述固定支架上，所述第二固定件配置于所述铁碳合金支架、所述第二阻尼及所述马达上。

5.如权利要求4所述的色轮模块，其特征在于，所述第二阻尼还包括多个固定部及衔接部，所述衔接部连接于所述多个固定部之间，所述第二固定件为多个第二固定件，各所述多个第二固定件配置于所述铁碳合金支架、各所述多个固定部及所述马达上。

6.如权利要求5所述的色轮模块，其特征在于，所述衔接部呈环形。

7.如权利要求6所述的色轮模块，其特征在于，所述马达具有第一端、位置相对于所述第一端的第二端，以及转子，所述第一端固定于所述铁碳合金支架上，所述第二端朝向所述固定支架，所述转子配置于所述第一端及所述第二端之间且驱使所述滤光元件转动，所述第二阻尼配置于所述第一端与所述铁碳合金支架之间，且所述第二阻尼套设于所述第一端上，各所述多个第二固定件配置于所述铁碳合金支架、各所述多个固定部及所述第一端上，所述滤光元件配置于所述第二端处。

8.如权利要求1所述的色轮模块，其特征在于，所述固定支架还包括遮挡部及装设部，所述遮挡部上形成开口，所述装设部邻接于所述遮挡部，所述滤光元件面对所述开口，所述铁碳合金支架固定于所述装设部上，所述第一阻尼配置于所述铁碳合金支架与所述装设部之间。

9.如权利要求8所述的色轮模块，其特征在于，所述铁碳合金支架还包括包覆部以及连接部，所述包覆部覆盖所述马达及所述滤光元件，所述连接部连接于所述包覆部，且所述连接部固定于所述装设部上，所述第一阻尼配置于所述连接部与所述装设部之间，且所述马达固定于所述包覆部上，所述第二阻尼配置于所述马达与所述包覆部之间。

10.如权利要求1所述的色轮模块，其特征在于，所述色轮模块还包括散热鳍片，所述散热鳍片配置于所述铁碳合金支架远离所述马达的一侧。

11.一种投影装置，其特征在于，包括壳体、光阀、投影镜头、控制单元，光源以及色轮模块，所述光阀、所述投影镜头及所述控制单元配置于所述壳体内，且所述控制单元与所述色轮模块、所述光源及所述光阀电性连接，其中

所述色轮模块包括固定支架、铁碳合金支架、滤光元件、马达、第一阻尼以及第二阻尼，所述固定支架固定于所述壳体，所述铁碳合金支架固定于所述固定支架上，所述马达固定于所述铁碳合金支架上，且所述马达连接所述滤光元件以驱使所述滤光元件于所述马达与所述固定支架之间转动，所述第一阻尼配置于所述铁碳合金支架与所述固定支架之间，所述第二阻尼配置于所述马达与所述铁碳合金支架之间；

所述光源用于提供照明光束，所述滤光元件配置于所述照明光束的传递路径上，所述光阀配置于通过所述滤光元件的照明光束的传递路径上，以将通过所述滤光元件的照明光束转换为影像光束，而所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上。