TW201626089A - 投影機及清除色輪模組之灰塵的方法 - Google Patents

投影機及清除色輪模組之灰塵的方法 Download PDF

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Abstract

一種投影機，包含一色輪模組及一處理單元；該色輪模組包含一色輪，包含複數個濾光區以提供複數色光；一轉軸，連接於該色輪且帶動該色輪旋轉，包含一反射面及一標記；一固著件，相對於該轉軸設置；一光收發器，安裝於該固著件，用以發射一光線並接收經該轉軸反射之該光線；及一振動器，設置於該固著件，用以於一振動條件滿足時振動，以抖落該色輪、該轉軸及/或該光感應器上之一灰塵；該處理單元耦接於該光收發器，用以根據該光收發器接收之該光線分析該色輪之一旋轉角度。

Description

投影機及清除色輪模組之灰塵的方法
本發明係關於一種投影機，尤指一種以振動器抖落色輪模組之灰塵的投影機。
色輪(color wheel)模組係見於數位光處理投影機(digital light processing projector；DLP projector)，其操作原理係以具有多個濾光區之色輪經旋轉濾光而提供複數色光，於顯示畫面時調配出豐富之色彩，其需以一光感應器以偵測色輪的轉動角度。因此，若色輪模組可常保清潔，方可保持較佳之濾光效果與感應靈敏度。然而，在粉塵偏多或空污嚴重之環境中，若色輪模組因沾染灰塵受到污染，色輪模組之濾光效果與光感應器之靈敏度均會下降，嚴重者甚至造成數位光處理投影機無法顯示畫面。
本發明一實施例揭露一種投影機，該投影機包含一色輪模組及一處理單元，該色輪模組包含一色輪、一轉軸、一固著件、一光收發器及一振動器；該色輪包含複數個濾光區以提供複數色光；該轉軸係連接於該色輪且帶動該色輪旋轉，該轉軸包含一反射面及一標記，該反射面具有一第一反射率，該標記具有一第二反射率，該第一反射率大於該第二反射率；該固著件係相對於該轉軸設置；該光收發器係安裝於該固著件上，用以發射一光線並接收經該轉軸反射之該光線；該振動器係設置於該固著件上，用以於一振動條件滿足時振動，以抖落該色輪、該轉軸及/或該光感應器上之一灰塵。該處 理單元係耦接於該光收發器，用以根據該光收發器接收之該光線分析該色輪之一旋轉角度。
本發明另一實施例揭露一種清除色輪模組之灰塵的方法，該色輪模組包含一固著件、一光收發器、一轉軸、一色輪及一振動器，該光收發器安裝於該固著件上，該轉軸包含一反射面及一標記，該色輪連接於該轉軸，該振動器設置於該固著件上，該方法包含轉動該轉軸；該光收發器朝該轉軸發出一光線並接收經該轉軸反射之該光線；及該振動器於一振動條件滿足時振動，以抖落該光收發器、該轉軸及/或該色輪上黏著之一灰塵。該反射面具有一第一反射率，該標記具有一第二反射率，該第一反射率大於該第二反射率。
100、300、400、500‧‧‧投影機
CM、CM3、CM4‧‧‧色輪模組
C1、C3、C4‧‧‧色輪
V1、V3、V4‧‧‧振動器
P1、P3、P4‧‧‧處理單元
S1、S3、S4‧‧‧光收發器
L‧‧‧光線
120、320、420、520‧‧‧固著件
320a、420a‧‧‧第一表面
320b、420b‧‧‧第二表面
110、310、410‧‧‧轉軸
110a、310a、410a‧‧‧反射面
110b、310b、410b‧‧‧標記
R1‧‧‧轉動方向
x、y、z‧‧‧輔助線
180、480‧‧‧集塵部
Ab‧‧‧藍色濾光區
Ar‧‧‧紅色濾光區
Ay‧‧‧黃色濾光區
Ag‧‧‧綠色濾光區
Ac‧‧‧青色濾光區
Ap‧‧‧光穿透區
αb、αr、αy、αg、αc、αp‧‧‧角度
d3、d4‧‧‧灰塵
G1‧‧‧重力方向
GND‧‧‧地表
5001‧‧‧第一側
5002‧‧‧第二側
5003‧‧‧第三側
5004‧‧‧第四側
5005‧‧‧第五側
Vt‧‧‧振動器
Vt1‧‧‧本體
Vt2‧‧‧振動器轉軸
Vt3‧‧‧轉動部
700‧‧‧灰塵清除方法
710、720、730、740‧‧‧步驟
第1圖係本案實施例中投影機及其色輪模組之側觀示意圖。
第2圖係本案實施例中投影機及其色輪模組之俯觀示意圖。
第3圖係本案實施例中色輪模組及振動器之相對位置的示意圖。
第4圖係本案另一實施例中色輪模組及振動器的相對位置之示意圖。
第5圖係本案實施例中振動器與投影機之相對位置的示意圖。
第6圖係本案實施例中振動器之外觀示意圖。
第7圖係本案實施例中灰塵清除方法的流程圖。
第1圖係本案實施例中，投影機100及其色輪模組CM之側觀示意圖。第2圖係本案實施例中，投影機100及其色輪模組CM之正面示意圖。第1圖及第2圖之間係可參考輔助線x、輔助線y及輔助線z知其位置對照關係。投影機100包含色輪模組CM及處理單元P1，色輪模組CM包含色輪 C1、轉軸110、固著件120、光收發器S1及振動器V1。色輪C1包含複數個濾光區Ab至Ap，色輪C1係用以於濾色程序中旋轉且以複數個濾光區提供複數色光，第2圖所示的實施例係以六色色輪為例，其具有藍色濾光區Ab(具有角度αb)、紅色濾光區Ar(具有角度αr)、黃色濾光區Ay(具有角度αy)、綠色濾光區Ag(具有角度αg)、青色(cyan)濾光區Ac(具有角度αc)及光穿透區Ap(具有角度αp)，然而本案所述之色輪並不限於六色色輪，亦可為四色色輪、或由投影機研發者根據其投影機之色彩表現而設計。轉軸110係連接於色輪C1且可帶動色輪C1旋轉，如第1、2圖所示，其旋轉方向可例如為旋轉方向R1，但不為此限，亦可為其反方向。轉軸110包含反射面110a及標記110b，反射面110a具有第一反射率，標記110b具有第二反射率，第一反射率大於第二反射率。根據本案一實施例，可例如塗覆銀色反光物質(如金屬薄膜材料)於轉軸110以形成反射面110a、且將黑色吸光物質(如黑色低反光度之有機塑化材料)黏貼或以其他方式附著於轉軸100以形成標記110b；光收發器S1可具有光源與光感應器，用以發射及感應接收光線L。固著件120係相對於轉軸110之位置設置。光收發器S1係安裝於固著件120上，用以發射光線L並接收經轉軸110反射之光線L。振動器V1係設置於固著件120上，用以於振動條件滿足時振動，以抖落色輪C1、轉軸110及/或光感應器S1上之灰塵，上述之振動條件將詳述於後文。處理單元P1係耦接於光收發器S1，用以根據光收發器S1接收之光線L分析色輪C1之旋轉角度。
處理單元P1根據光收發器S1接收反射之光線L分析色輪C1之旋轉角度，其原理係可為當轉軸110旋轉時，若光收發器S1發射的光線L落於反射面110a(具有較高之第一反射率)則光收發器S1可隨之接收較高的反射光訊號；若光收發器S1發射的光線L落於標記110b(具有較低之第二反射率)則光收發器S1可隨之接收較低的反射光訊號。由於光收發器S1係於濾光程序中持續發射光線L，故也可持續接收反射之光線L，然而其接收 到的反光強度係隨光線L落於反射面110a或標記110b有所不同。處理單元P1可預先設有對應的處理程式，處理程式可記載各濾光區之角度(例如前述的角度αb至角度αW)，故可根據光收發器S1接收到的反射之光線L的反光量、接收時間與各個濾光區之角度推估出色輪C1的旋轉角度。
當投影機用於高粉塵或霾害等空污較高之環境，反射面110a、標記110b、光收發器S1及/或色輪C1均可能沾染灰塵，而導致濾光效果不佳或光收發器S1無法正常接收反射之光線L。故可於振動條件滿足時，以振動器V1之振動將灰塵抖落。振動條件可例如為：當投影機100之使用時間已到達預定時間(例如100小時)、投影機100之使用次數到達預定使用次數(例如150次)、投影機100於使用時發生感應不良事件(例如轉軸110已經旋轉超過50圈但光收發器S1仍無法收到反射之光線L1)、或投影機100接收到使用者輸入指令(例如使用者按壓投影機之功能鍵以觸發「振動除塵功能」)等。投影機100可包含集塵部180，用以收集振動器V1抖落之灰塵，集塵部180可為凹槽、孔洞、黏膠及/或吸塵裝置，用以收集、黏附、吸除抖落之灰塵，使其不再沾附於反射面110a、標記110b、光收發器S1及/或色輪C1，集塵部180亦可設計為可抽取式，以便集塵後可將之取出清潔、再安裝回投影機100。
第3圖係本案實施例中色輪模組CM3及振動器V3之相對位置的示意圖。第3圖之投影機300包含色輪模組CM3與處理單元P3，相似於第1圖之色輪模組CM，色輪模組CM3包含固著件320、光收發器S3(用以發射光線L3與接收反射之光線L3，耦接於處理單元P3)、振動器V3與色輪C3。由第3圖可見，固著件320具有第一表面320a與第二表面320b，根據本案一實施例，為避免振動器V3振動所抖落之灰塵d3積聚停留在色輪模組CM3之下方部位，故振動器V3可設置於位置較高之表面、而不宜設置於位置較 低之水平表面。如第3圖所示，振動器V3可設置於位置較高的第一表面320a而非位置較低之第二表面320b。此處所述之位置高/低，係以地球重力方向(如重力方向G1)為準。第3圖中，相較於第一表面320a，第二表面320b更接近地表GND，亦即第一表面320a至第二表面320b之連線方向係同於重力方向G1，故可定義第一表面320a高於第二表面320b，並因此將振動器V3係設置於位置較高的第一表面320a。根據本案一實施例，當振動器V3如第3圖所示安裝於固著件320之第一表面320a時，第一表面320a亦可安裝控制光收發器S3之電路板，振動器V3可與該電路板以焊接或螺絲固定於彼此。第3圖的實施例所示之色輪模組CM3、振動器V3及地表GND之相對位置，於投影機係置放於平面(如置放於桌面)、或吊掛使用(如吊掛於天花板)時皆適用。
第4圖係本案另一實施例中色輪模組CM4及振動器V4的相對位置的示意圖。第4圖中，振動器V4係設置於固著件420位置較低的水平表面，亦即第二表面420b，故抖落之灰塵d4可能積聚停留在色輪模組CM4之下方部位，導致除塵效能不甚理想。因此，若色輪模組CM4及振動器V4的相對位置如第4圖所示，可另設置集塵部480以收集抖落的灰塵d4。第4圖所示之光收發器S4、處理單元P4、轉軸410、反射面410a、標記410b及色輪C4之操作原理同上述，故不贅述。
第5圖係本案實施例中固著件520與投影機500之相對位置的示意圖。第5圖的實施例中，投影機500具有最鄰近地表GND之第一側5001，以及第二側5002、第三側5003、第四側5004及第五側5005，如前所述，為避免抖落之灰塵積聚停留在投影機500之下方部位，固著件520較佳地設置於第一側5001之外的其他側，例如可設置於第二側5002、第三側5003、第四側5004或第五側5005。第5圖所示之實施例係將固著件520設置於第一 側5001之外的第二側5002，然若將固著件520設置於第三側5003、第四側5004或第五側5005亦可。第5圖所示之投影機500具有第一側5001至第五側5005僅為舉例，並非用以限制本案所請之投影機的樣態。第5圖的實施例所示之固著件520、投影機500與地表GND之相對位置，於投影機500係置放於平面(如置放於桌面)、或吊掛使用(如吊掛於天花板)時皆適用。
第6圖係本案實施例中振動器Vt之外觀示意圖。上述第1圖至第5圖之振動器，可採用振動器Vt。振動器Vt可為馬達振動器，其包含本體Vt1(內含驅動馬達)、振動器轉軸Vt2及轉動部Vt3，當振動器Vt振動時，本體Vt1內之驅動馬達可轉動振動器轉軸Vt2，進而帶動轉動部Vt3旋轉，因轉動部Vt3具有不對稱之重心配置，故高速轉動時可造成振動之功效。振動器Vt可例如(但不限於)為AWA公司供應之GS3200馬達振動器，其重量可為0.9公克、操作電壓可為2.3至3.6伏特(額定電壓3伏特)、振動力(vibration force)可為0.4G*100公克。上述之GS3200馬達振動器僅為舉例，使用者亦可根據其需求另選用適宜之振動器。
第7圖係本案實施例中灰塵清除方法700的流程圖。第7圖可與第1圖所示之投影機100搭配觀之，灰塵清除方法700可包含：步驟710：轉動轉軸110；步驟720：光收發器S1朝轉軸110發出光線L並接收經轉軸110反射之光線L；步驟730：振動器V1於振動條件滿足時振動，以抖落光收發器S1、轉軸110及/或色輪C1上黏著之灰塵；步驟740：以集塵部180收集振動器V1抖落之灰塵。
其中，振動器V1於該振動條件滿足時振動係可為：振動器V1 於色輪模組CM之使用時間到達預定時間、色輪模組CM之使用次數到達預定使用次數、色輪模組CM使用時發生感應不良事件或色輪模組CM接收到使用者輸入時振動。
本案實施例揭露之投影機及清除色輪模組之灰塵的方法，可藉由振動器之振動解決空污較高地區常見之色輪模組沾附灰塵、導致光收發器無法正常感應的問題。本案實施例，經實驗以關東沙7號(中位徑27um至31um之測試用沙塵)沾附色輪模組後，經30秒之振動清潔，可抖落90%以上之灰塵。且於8小時之連續振動測試後，仍不影響色輪裝置之正常功能，由於振動器之採購價格相當低廉(於2014年之報價可低於0.6美金)，抖落灰塵之效果顯著，故本案所請對於投影機之色輪模組的除塵需求，實已提供低成本、高效能、高可靠度且易於實現之解決方案，對於本領域實有助益。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧投影機
CM‧‧‧色輪模組
C1‧‧‧色輪
V1‧‧‧振動器
P1‧‧‧處理單元
S1‧‧‧光收發器
L‧‧‧光線
120‧‧‧固著件
110‧‧‧轉軸
110a‧‧‧反射面
110b‧‧‧標記
180‧‧‧集塵部
R1‧‧‧轉動方向
x、y、z‧‧‧輔助線

Claims (10)

  1. 一種投影機，包含：一色輪模組，包含：一色輪，包含複數個濾光區以提供複數色光；一轉軸，連接於該色輪且帶動該色輪旋轉，該轉軸包含一反射面及一標記，該反射面具有一第一反射率，該標記具有一第二反射率，該第一反射率大於該第二反射率；一固著件，相對於該轉軸設置；一光收發器，安裝於該固著件上，用以發射一光線並接收經該轉軸反射之該光線；及一振動器，設置於該固著件上，用以於一振動條件滿足時振動，以抖落該色輪、該轉軸及/或該光感應器上之一灰塵；及一處理單元，耦接於該光收發器，用以根據該光收發器接收之該光線分析該色輪之一旋轉角度。
  2. 如請求項1所述之投影機，另包含一集塵部，用以收集該振動器抖落之該灰塵。
  3. 如請求項2所述之投影機，其中該集塵部係為一凹槽、一孔洞、一黏膠及/或一吸塵裝置。
  4. 如請求項1所述之投影機，其中該固著件具有一第一表面及一第二表面，該第一表面係高於該第二表面，該振動器係設置於該第一表面。
  5. 如請求項1所述之投影機，其中該投影機具有最鄰近一地表之一第一 側，該固著件設置於該第一側之外。
  6. 如請求項1所述之投影機，其中該振動條件係為：該投影機之一使用時間到達一預定時間、該投影機之一使用次數到達一預定使用次數、該投影機於使用時發生一感應不良事件或該投影機接收到一使用者輸入指令。
  7. 如請求項1所述之投影機，其中該振動器係為一馬達振動器。
  8. 一種清除色輪模組之灰塵的方法，該色輪模組包含一固著件、一光收發器、一轉軸、一色輪及一振動器，該光收發器安裝於該固著件上，該轉軸包含一反射面及一標記，該色輪連接於該轉軸，該振動器設置於該固著件上，該方法包含：轉動該轉軸；該光收發器朝該轉軸發出一光線並接收經該轉軸反射之該光線；及該振動器於一振動條件滿足時振動，以抖落該光收發器、該轉軸及/或該色輪上黏著之一灰塵；其中該反射面具有一第一反射率，該標記具有一第二反射率，該第一反射率大於該第二反射率。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該振動器於該振動條件滿足時振動係為：該振動器於該色輪模組之一使用時間到達一預定時間、該色輪模組之一使用次數到達一預定使用次數、該色輪模組使用時發生一感應不良事件或該色輪模組接收到一使用者輸入時振動。
  10. 如請求項8所述之方法，另包含： 以一集塵部收集該振動器抖落之該灰塵。
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