TWI570466B - 色輪固定組件 - Google Patents

Description

色輪固定組件

本發明是有關於一種色輪模組，且特別是有關於一種減少震動的色輪固定組件。

數位光處理(Digital light Processing,DLP)投影系統因具有高亮度、高對比、色彩逼真、反應速度快等優點，近年來已成為投影系統的主流產品。一般而言，投影光源搭配色輪模組一起使用，使光線通過色輪的不同色區時能被轉換成有色光線，例如紅光、綠光以及藍光等，再以數位化微鏡元件(Digital Micromirror Device,DMD)將有色光線投影至螢幕，形成一影像。

然而，色輪模組的固定架以螺絲鎖附在光機殼體內，因此當色輪模組產生一維或多維度之震動時，震動波會經由固定架傳遞至光機殼體，導致光機或整個投影系統產生震動，對此，有待進一步改善色輪模組的固定結構，以解決震動問題。

本發明係有關於一種色輪固定組件，用以減少色輪模組傳遞至固定架的震動能量，以降低震動。

根據本發明之一方面，提出一種色輪固定組件，包 括一色輪模組以及一固定架。固定架固定色輪模組，固定架具有一第一接合部、一第二接合部以及一第三接合部，其中第一接合部、第二接合部與第三接合部的連線形成一三角形，色輪模組之重心相對於第一接合部、第二接合部與第三接合部的距離實質上相等。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧色輪固定組件

110‧‧‧色輪模組

111‧‧‧色輪

112‧‧‧馬達

113‧‧‧轉軸

120‧‧‧固定架

121‧‧‧第一板件

122‧‧‧第二板件

123‧‧‧第三板件

124‧‧‧組裝板

125‧‧‧傾斜面

126‧‧‧卡榫

130‧‧‧電路板

131‧‧‧感測器

150‧‧‧光機殼體

151、152‧‧‧鎖固孔

153‧‧‧凹槽

154‧‧‧插槽

A1‧‧‧第一接合部

A2‧‧‧第二接合部

A3‧‧‧第三接合部

B1、B2、B3‧‧‧距離

N‧‧‧法線

GC‧‧‧重心

H‧‧‧組裝孔

HC‧‧‧中心點

S‧‧‧旋轉軸線

T‧‧‧正三角形

TC‧‧‧中心位置

P1‧‧‧第一平面

P2‧‧‧第二平面

第1及2圖分別繪示依照本發明一實施例之色輪固定組件及固定架的立體示意圖。

第3及4圖分別繪示依照本發明一實施例之色輪固定組件及固定架的側面示意圖。

第5及6圖繪示色輪模組以固定架固定於光機殼體之凹槽中的示意圖。

第7圖繪示固定架之第三接合部結合至光機殼體的剖面示意圖。

請參照第1及2圖，其繪示依照本發明一實施例之色輪固定組件100及固定架120的立體示意圖。色輪固定組件100包括一色輪模組110以及一固定架120。色輪模組110包括一色輪111、一馬達112以及一轉軸113。此外，一電路板130設置在固定架120上，此電路板130上具有一感測器131，用以偵測馬 達112的轉速。色輪111設置於轉軸113上，馬達112驅動轉軸113，以帶動色輪111旋轉。為了方便描述色輪模組110的重心GC位置，在第2圖中僅繪示固定架120，並以GC表示色輪模組110的重心，其主要由色輪111、馬達112以及轉軸113等元件的重量分佈來決定其位置，其他未描述的零組件因重量太小可忽略不計。

請參照第2圖，固定架120具有一組裝孔H，用以組裝馬達112於一組裝板124上。色輪111位於組裝板124之一側，馬達112的一側穿過組裝孔H，另一側以轉軸113與色輪111相連接。轉軸113之旋轉軸線S大致上與組裝孔H的中心點HC對齊，以使色輪111相對於轉軸113之旋轉軸線S轉動。值得注意的是，由於色輪模組110靠近色輪111的那一側較重於遠離色輪111的另一側，因此色輪模組110的重心GC會偏向色輪111那一側，也就是偏向組裝板124靠近色輪111的一側，而不在組裝孔H的中心點HC。因此，當色輪模組110發生震動時，色輪模組110之重心GC會偏離正常旋轉時之旋轉軸線S，並且相對於組裝板124會產生一力矩，此力矩為作用力乘上力臂，力臂等於色輪模組110的重心GC相對於組裝孔H的中心點HC之直線距離。由力矩公式可知，當作用力越大或力臂越長，所得到的力矩將越大，即震動能量將變大。因此，當色輪模組110震動產生的力矩被傳導至固定架120時，固定架120也會隨之震動，並且會伴隨震動所產生的噪音。

在本發明之一實施例中，為了避免固定架120伴隨色輪模組110震動，固定架120的周圍設有第一接合部A1、第二 接合部A2以及第三接合部A3，用以接合固定架120至一光機殼體150(參見第5圖)。第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的連線形成一三角形，且色輪模組110之重心GC相對於第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的距離實質上相等，以抑制震動力矩傳遞至固定架120。

請參照第2圖，色輪模組110的重心GC位於轉軸113之旋轉軸線S上，且色輪模組110的重心GC與第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3所形成的三角形共平面時，則色輪模組110的重心GC位於正三角形T的中心位置TC。

請參照第2圖，在不計組裝公差的情況下，當第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的連線形成一正三角形T時，由於色輪模組110之重心GC相對於第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的距離實質上相等，亦即B1=B2=B3，色輪模組110的重心GC較佳會落在正三角形T的中心位置TC，此時，色輪模組110的重心GC相較於正三角形T的中心位置TC的距離最短，因此可有效抑制震動力矩傳遞至固定架120。

在一實施例中，即使組裝公差而使第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的連線未形成一正三角形T，只要色輪模組110的重心GC離三角形的中心位置TC越近或在中心位置TC附近，由於距離減少，所傳遞的震動力矩將減小，因此可有效抑制震動力矩傳遞至固定架120。

請參照第1圖，其繪示轉軸113之旋轉軸線S以及與旋轉軸線S垂直之一第一平面P1與一第二平面P2，第一平面 P1與第二平面P2不共面，其中第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3較佳是位於與轉軸113之旋轉軸線S垂直之至少二平面上，即第一平面P1與第二平面P2上。舉例來說，第一接合部A1與第二接合部A2位於第一平面P1上，第三接合部A3位於第二平面P2上。或是，第一接合部A1位於第一平面P1上，第二接合部A2與第三接合部A3位於第二平面P2上。或是，第二接合部A2位於第一平面P1上，第一接合部A1與第三接合部A3位於第二平面P2上。上述說明僅為舉例，本發明不以此為限。

由第1圖可知，由於第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的連線形成正三角形T，且正三角形T的中心位置TC位於第一平面P1與第二平面P2之間，因此色輪模組110的重心GC較佳是位於第一平面P1與第二平面P2之間，以使色輪模組110的重心GC離正三角形T的中心位置TC越近或在中心位置TC上，如此能有效抑制震動力矩傳遞至固定架120。

在其他實施例中，第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3亦可位於與轉軸113之旋轉軸線S垂直之一平面上或三個不共面的平面上。因此，只要色輪模組110之重心GC相對於第一接合部A1、第二接合部A2與第三接合部A3的距離實質上相等，且震動力矩的力臂變小，即可以產生抑制震動力矩傳遞至固定架120的效果。

請參照第3及4圖，其繪示依照本發明一實施例之色輪固定組件100及其固定架120的側面示意圖。固定架120包括一第一板件121、一第二板件122以及一第三板件123，其中第一板件121與第二板件122實質上垂直連接，例如相交90度 左右，第二板件122與第三板件123實質上垂直連接，例如相交90度左右。其中，色輪模組110設置於第二板件122上，亦即設置在第二板件122的組裝板124上。組裝板124以沖壓的方式突出於第二板件122之一側，並形成一傾斜面125。色輪模組110的馬達112以固定件(未繪示)固定連接在傾斜面125上，以使轉軸113之旋轉軸113線相對於第二板件122之法線N傾斜一角度，目的是為了避免入射光正射色輪111時因色輪111反光而造成部分光線沿著入射光的路徑回到發光源的發射點，若設置傾斜角度的色輪111，即使色輪111反光，光線不會被反射至發射點，以保護發光源。

在一實施例中，第一接合部A1與第二接合部A2位於第一板件121，而第三接合部A3位於第二板件122上。請參照第5及6圖，其繪示色輪模組以固定架120固定於光機殼體150之凹槽153中的示意圖。第一接合部A1與第二接合部A2包括二鎖固件141及142，例如螺絲。此二鎖固件141及142可分別穿過第一接合部A1與第二接合部A2並鎖固在光機殼體150的二鎖固孔151及152中，並將色輪模組110封閉於光機殼體150之凹槽153中。此外，第三接合部A3包括一卡榫126，此卡榫126可沿著凹槽153向下接合至光機殼體150之一插槽154中，如第7圖所示，以將固定架120之第三接合部A3結合至光機殼體150。

在本實施例中，由於凹槽153的側壁並非完全封閉(半封閉)，因此必須配合固定架120的第一板件121、第二板件122以及第三板件123遮蔽凹槽153未封閉處之周圍，以形成一防塵結構，才能有效避免灰塵進入光機殼體150的凹槽153內。

本發明上述實施例所揭露之色輪固定組件，藉由固定架將色輪模組接合至一光機殼體，且固定架的第一接合部、第二接合部以及第三接合部的連線形成一三角形，因此當色輪模組之重心相對於第一接合部、第二接合部與第三接合部的距離實質上相等時，能有效抑制色輪模組震動產生的力矩傳遞至固定架，以降低震動。此外，固定架還可避免灰塵進入光機殼體內，以避免灰塵影響感測器之感測靈敏度，進而提高色輪模組的品質。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

120‧‧‧固定架

121‧‧‧第一板件

122‧‧‧第二板件

123‧‧‧第三板件

124‧‧‧組裝板

125‧‧‧傾斜面

126‧‧‧卡榫

A1‧‧‧第一接合部

A2‧‧‧第二接合部

A3‧‧‧第三接合部

S‧‧‧旋轉軸線

GC‧‧‧重心

H‧‧‧組裝孔

HC‧‧‧中心點

T‧‧‧正三角形

TC‧‧‧中心位置

B1、B2、B3‧‧‧距離

Claims (13)

1. 一種色輪固定組件，包括：一色輪模組；以及一固定架，用以固定該色輪模組，該固定架具有一第一接合部、一第二接合部以及一第三接合部，其中該第一接合部、該第二接合部與該第三接合部的連線形成一三角形，該色輪模組之重心相對於該第一接合部、該第二接合部與該第三接合部的距離實質上相等，其中該固定架包括一第一板件以及一第二板件，該第一接合部與該第二接合部位於第一板件，該第三接合部位於該第二板件，該第一板件與該第二板件實質上垂直連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之色輪固定組件，其中該三角形為正三角形。
3. 如申請專利範圍第2項所述之色輪固定組件，其中該色輪模組之重心實質上位於該正三角形之中心。
4. 如申請專利範圍第1項所述之色輪固定組件，其中該色輪模組包括一馬達、一轉軸以及一色輪，該色輪設置於該轉軸上，該馬達驅動該轉軸，以帶動該色輪旋轉，其中該色輪模組的重心位於該轉軸之旋轉軸線上，且該第一接合部、該第二接合部與該第三接合部位於與該轉軸之旋轉軸線垂直之至少一平面上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之色輪固定組件，其中該第一接合部與該第二接合部位於與該旋轉軸線垂直之一第一平面上，該第三接合部位於與該旋轉軸線垂直之一第二平面上，該第一平面與該第二平面不共面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之色輪固定組件，其中該色輪 模組之重心位於該第一平面與該第二平面之間。
7. 如申請專利範圍第4項所述之色輪固定組件，其中該色輪模組設置於該第二板件上，該轉軸之旋轉軸線相對於該第二板件之法線傾斜一角度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之色輪固定組件，其中該第二板件以沖壓形成一傾斜面，該傾斜面與該色輪模組以至少一固定件相連接，以使該轉軸之旋轉軸線相對於該第二板件之法線傾斜該角度。
9. 如申請專利範圍第4項所述之色輪固定組件，其中該固定架更包括一第三板件，該第三板件與該第二板件實質上垂直連接。
10. 如申請專利範圍第9項所述之色輪固定組件，其中該固定架固定接合於一光機殼體，並將該色輪模組封閉於該光機殼體之一凹槽中，其中該第一板件、該第二板件與該第三板件分別遮蔽該凹槽之周圍，以形成一防塵結構。
11. 如申請專利範圍第1項所述之色輪固定組件，其中該固定架固定接合於一光機殼體，該第三接合部包括一卡榫，該光機殼體對應於該卡榫設有一插槽，用以接合該卡槽。
12. 如申請專利範圍第1項所述之色輪固定組件，其中該固定架固定接合於一光機殼體，該第一接合部與第二接合部包括二鎖固件，該光機殼體對應於該二鎖固件設有二鎖固孔，用以接合該二鎖固件。
13. 一種色輪固定組件，包括：一色輪模組，包括一馬達、一轉軸以及一色輪，該色輪設置 於該轉軸上，該馬達驅動該轉軸，以帶動該色輪旋轉，其中該色輪模組的重心位於該轉軸之旋轉軸線上；以及一固定架，用以固定該色輪模組，該固定架具有一第一接合部、一第二接合部以及一第三接合部，其中該第一接合部、該第二接合部與該第三接合部的連線形成一三角形，該色輪模組之重心相對於該第一接合部、該第二接合部與該第三接合部的距離實質上相等，且該第一接合部與該第二接合部位於與該旋轉軸線垂直之一第一平面上，該第三接合部位於與該旋轉軸線垂直之一第二平面上，該第一平面與該第二平面不共面。