WO2014194863A1 - 色轮组件及其相关光源系统 - Google Patents

Abstract

一种色轮组件及其相关光源系统，其中，该色轮组件包括：色轮（1），该色轮（1）包括驱动装置（11）和光学组件（12），该驱动装置（11）用于驱动该光学组件（12）转动，该色轮（1）上还设有一个随着转动轴转动的标记物（123）；外壳（2），所述色轮（1）固定在该外壳（2）内，该外壳（2）包括第一面（2b），该第一面（2b）与该色轮（1）上的所述标记物（123）所在面相互平行且相邻；所述色轮（1）转动一圈时，该第一面（2b）上对应所述标记物（123）的环形区域中，其中一处设有第一通孔（2c）；包括探头（31）的探测装置（3），设于第一通孔（2c）背向所述色轮（1）的一侧上，该探头（31）设于第一通孔（2c）上，用于对所述色轮（1）上的标记物（123）进行探测。所述探头（31）能避免色轮（1）发出的热量的影响。

Description

色轮组件及其相关光源系统 技术领域

本实用新型涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种色轮组件及其相关光源系统。

背景技术

目前，投影装置广泛应用于电影播放、会议以及宣传等各种应用场合。众所周知，在投影装置的使用中，色轮与光调制单元需要进行同步。在现有技术的一种同步方法中，在色轮的驱动马达上贴附一块黑色的吸光胶带，并设置一个探测装置。在色轮旋转时，探测装置的探头发射信号，打到马达上后反射并被该探头接收。当吸光胶带转动到探头对应处时，探头发出的信号被吸光胶带吸收。此时，探头无法探测到该信号，进而可判断到马达的转动位置，并产生同步信号。

但是，由于一般探测装置受温度影响较大，在温度较高的环境下工作精度大大降低。

技术问题

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种降低探测装置受色轮发出的热量影响的色轮组件。

本实用新型实施例提供 一种色轮组件，包括：

色轮，包括具有转动轴的驱动装置以及固定在该转动轴上的光学组件，该驱动装置用于驱动该光学组件转动，该色轮上还设有一个随着该转动轴转动的标记物；

外壳，所述色轮固定在该外壳内，该外壳包括第一面，该第一面与该色轮上所述标记物所在面相互平行且相邻；所述色轮转动一圈时，该第一面上对应所述标记物的环形区域中，其中一处设有第一通孔；

包括探头的探测装置，设于第一通孔背向所述色轮的一侧上，该探头设于第一通孔上，用于对所述色轮上的标记物进行探测。

优选地，所述外壳还包括透光片，该透光片覆盖在第一通孔上，所述探头设于该透光片背向所述色轮的一侧上。

优选地，所述透光片和第一面之间接触处为密封的。

优选地，第一通孔的内壁上设有一台阶，所述透光片粘接在该台阶上以和该第一通孔相互固定。

优选地，所述探测装置还包括传感器电路板，位于所述探头背向所述透光片的一侧；

所述色轮组件还包括一垫圈，设于所述透光片和所述传感器电路板之间，用于将所述探头密封在所述透光片和所述传感器电路板之间。

优选地，所述外壳用于将所述色轮密封在该外壳内。

优选地，所述光学组件包括承载有波长转换层的基底，所述标记物设在该基底上除了光束通过的区域上；或者，所述光学组件包括滤光片，所述标记物设在该滤光片上除光束通过的区域上。

优选地，所述光学组件包括承载有波长转换层的基底，该基底上镀有反射层，所述标记物为一通孔。

优选地，所述标记物设于所述转动轴上。

本实用新型实施例还提供一种光源系统，包括上述色轮组件。

与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果：

在本实用新型中，由于探测装置与色轮之间隔有外壳的第一面，而该第一面上只在对应标记物处设有第一通孔，减少了色轮传导到探测装置上的热量，有利于探测装置的稳定工作。

附图说明

图 1 是 本实用新型的色轮组件的一个实施例的结构示意图；

图 2 是图 1 所示的色轮组件中光学元件的俯视图；

图 3 是本实用新型的色轮组件的又一实施例的结构示意图。

本发明的实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例进行详细说明。

实施例一

请参阅图 1 和图 2 ，图 1 是本实用新型的色轮组件的一个实施例的结构示意图，图 2 是图 1 所示的色轮组件中光学元件的俯视图。色轮组件包括色轮 1 、外壳 2 和探测装置 3 。

色轮 1 包括具有转动轴的驱动装置 11 和固定在该驱动装置 11 的转动轴上的光学组件 12 。驱动装置 11 用于驱动该光学组件 12 转动。具体举例来说，光学组件 12 包括波长转换层 121 和用于承载该波长转换层 121 的基底 122 。基底 122 呈圆盘状，该波长转换层 121 设于基底 122 上，呈与该圆盘同心的环状，用于吸收激发光并产生受激光。驱动装置 11 具体为呈圆柱形的马达，并且驱动装置 11 与波长转换层 121 、基底 122 同轴固定。色轮 1 为反射式的，即激发光和受激光的传播路径位于该波长转换层 121 的同一侧。相对应地，基底 122 为镀有高反射层的金属板，例如镀银层或者镀铝层，它们都是利用高反射层对入射光进行反射来实现反射式色轮的。

色轮 1 固定在外壳 2 内。在本实施例中，外壳 2 呈圆柱形，由于色轮 1 在工作时会产生较大的热量，因此外壳 2 优选由耐热材料制成。色轮 1 中的驱动装置 11 固定在外壳 2 的一个底面 2a 上来将色轮 1 固定到外壳 2 内。当然，在实际运用中，也可以采取其他方法来将色轮 1 固定到外壳 2 内。外壳 2 的另一个底面 2b ，称为第一面 2b ，与基底 122 平行且相邻，且基底 122 设有波长转换层 121 的一面朝向第一面 2b 。

在基底 122 朝向第一面 2b 的一面上，除该波长转换层 121 所在的区域外的一处还设有一标记物 123 ，以避开光路。在实际运用中，也可以将基底 122 设有波长转换层 121 的一面背向第一面 2b ；由于没有光束会通过基底 122 朝向第一面 2b 的一面上，因此在基底 122 朝向第一面 2b 的一侧上设置的标记物 123 则可以位于该面上除圆心的任意一处，以使得该标记物 123 随着基底 122 的转动而转动。

在色轮 1 转动一圈时，外壳 2 的第一面 2b 上对应标记物 123 的一个环形区域中其中一处设有第一通孔 2c 。外壳 2 还包括透光片 21 ，该透光片 21 覆盖在该第一通孔 2c 上。该透光片 21 可以是玻璃或者其他能够透射探测装置发出的信号的材料。优选地，透光片 21 至少一面上镀有增透膜，以更好地透射传感器信号（如红外光信号）。在本实施例中，第一通孔 2c 的内壁上设有一个环绕该通孔 2c 的台阶 2d ，透光片 21 粘接在该台阶 2d 上以和第一通孔 2c 相互固定。在实际运用中，也可以直接将该透光片 21 粘接在第一通孔 2c 上或者采用其他方法来与其相互固定。优选地，透光片 21 与第一面 2b 之间接触处是密封的，以进一步避免色轮产生的热量传递到探测装置上。

在本实施例中，外壳 2 也可以呈其他形状，只要该外壳 2 包括与标记物 123 所在区域平行且相邻的一面即可。外壳 2 上还开有入光口和出光口（图未示），以使得激发光从外壳 2 的入光口入射到外壳 2 内的色轮 1 上以激发波长转换层 121 ，产生的受激光从外壳 2 的出光口出射。优选地，外壳 2 的入光口和出光口用透光片封住，以将色轮 1 密封在外壳 2 内，进而对色轮 1 进行防尘和隔绝噪音。在本实施例中，由于色轮 1 为反射式的，即激发光和受激光的传播路径位于该波长转换层 121 的同一侧，因此外壳 2 的入光口和出光口为同一个。

探测装置 3 包括探头 31 ，该探测装置 3 设于外壳 2 的第一面 2b 背向色轮 1 的一侧上，其中探头 31 设于透光片 21 上，使得在色轮 1 每转动一圈中都能够探测到标记物 123 一次。需注意的是，为保证探头 31 的探测结果准确，探头 31 与标记物的距离需设置的很小，具体距离需根据具体探头 31 来确定，但一般在 3mm 左右，因此第一面 2b 和基底 122 的距离需小于探头 31 与标记物的预定距离。为使探测装置 3 更靠近标记物 123 ，透光片 21 优选设于第一通孔 2c 内或者第一通孔 2c 朝向色轮 1 的一侧，以使得探头 31 与标记物 123 的距离更近。

在本实施例中，探测装置 3 工作时，探头 31 发出光信号，并透射透光片 21 后打到色轮 1 的基底 122 上。当色轮未转到标记物 123 与透光片 21 相对应时，该光信号被基底 122 反射后再次透射透光片 21 并被探头 31 接收。当色轮 1 转到标记物 123 与透光片 21 相对应时，探头 31 发出的光信号被标记物 123 吸收而使得该光信号不能被反射回该探头 31 ，从而使得探头 31 感知色轮 1 的旋转位置。较常用的探测装置和标记物 123 分别是红外感应器以及黑色的吸光胶带，该黑色吸光胶带粘接在基底 122 上。当然，这只是举例，并不造成限制。

当然，在实际运用中也可以采用其他不将光信号反射回探头 31 的标记物 123 。例如，该标记物 123 也可以是设在基底 122 上的一个通孔，当色轮 1 转到该通孔与透光片 21 相对时，探头 31 发出的光信号透射该通孔而不能被反射回该探头 31 。黑色吸光胶带在高温下会脱落而飞离色轮 1 ，而采用通孔的方式可以避免这个问题。但由于通孔的设计会破坏色轮 1 转动时的动平衡，因此可在基底 122 上该标记物 123 所在直径上，除探头 31 能探测到的区域以及除波长转换层 121 所在区域之外的其他区域上再设置一个通孔，以保持色轮 1 转动时的动平衡。当然，在对色轮 1 的动平衡要求不是很高的场合中，也可以不设置第二个通孔来保持色轮 1 的动平衡。

在本实施例中，由于探测装置与色轮通过外壳及其上的透光片相隔离，使得色轮附近的高温不能传导探测装置上，有利于探测装置的稳定工作。

当然，本实施例中，第一通孔上 2c 上也可以不覆盖有透光片，探头 31 直接固定在第一面 2b 背向色轮 1 的一侧上对应第一通孔 2c 处。这样，第一面 2b 已经将色轮 1 产生的热量的大部分挡住，相比背景技术已经降低探测装置所接收到的来自色轮 1 的热量。

在本实施例中，标记物 123 也可以不是设于基底 122 背向驱动装置 11 的一面上，而是设于基底 122 与驱动装置 11 相接触的一面上。而由于标记物 123 与探头 31 有距离要求，因此外壳 2 的形状需相应改变，使得外壳 2 上的一面与标记物 123 所在区域相互平行相邻，且该面与标记物 123 所在区域的距离不大于探头 31 和标记物 123 的预定距离。

在本实施例中，色轮 1 也可以是透射式的，即色轮 1 的激发光和受激光的传播路径分别位于基底 122 的两侧，相对应的，基底 122 透射光束。那么，在设置标记物 123 时，只要使标记物 123 避开激发光和受激光的光路即可；且由于基底 122 透射光信号，因此标记物 123 需为反射光信号的元件，例如小反射镜。但小反射镜重量较大，需在基底 122 上添加东西来保持色轮 1 的动平衡，因此还可以在基底 122 上对应透光片 21 处镀反射膜来实现标记物 123 。

在本实施例中，光学组件也可以为滤光片，而标记物 123 设在该滤光片上除光束通过的区域上。同样道理的，若该滤光片透射光信号，那么该标记物 123 为镀在该滤光片上对应透光片 21 处的反射膜，若该滤光片反射光信号，那么该标记物 123 为一吸收光信号的元件或者通孔。

在本实施例中，色轮组件还可以包括垫圈 33 ，设于第一通孔 2c 背向色轮 1 的一侧。探测装置还包括传感器电路板 32 ，该传感器电路板 32 设于该垫圈 33 上，用于将探头 31 密封在该传感器电路板 32 和透光片 21 之间。这样，可以防止灰尘进入探头 31 表面，影响探头 31 探测的准确度。

实施例二

请参阅图 3 ，图 3 是本实用新型的色轮组件的又一实施例的结构示意图。色轮组件包括色轮 1 、外壳 2 和探测装置 3 。

本实施例与实施例一的区别之处在于：

在本实施例中，作为探测装置 3 探测对象的标记物（图未示）不是设在光学组件或者基底上，而是设置在驱动装置 11 的转动轴上。相对应地，为保持探测装置 3 的探头 31 与标记物之间的距离在预定距离内，外壳 2 包括一个呈圆柱形的凹腔 22 ，将色轮 1 固定到该外壳 2 内后，色轮 1 中的转动轴设置在该圆柱形的凹腔内，与该凹腔同轴，以使得该凹腔的表面与转动轴的表面平行且相互靠近，则该凹腔的内壁为第一面 2b 。

由于标记物是设置在转动轴上，而转动轴的直径相比光学组件或者基底的厚度要大得多，因此标记物不宜设为通孔。而转动轴的表面一般为光滑的金属表面，能够将探头 31 发出的光信号反射回该探头 31 ，因此本实施例中的标记物均为能够吸收光信号的元件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本实用新型实施例还提供一种 光源系统，包括色轮组件，该色轮组件可以具有上述各实施例中的结构与功能。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1. 一种色轮组件，其特征在于，包括：

   色轮，包括具有转动轴的驱动装置以及固定在该转动轴上的光学组件，该驱动装置用于驱动该光学组件转动，该色轮上还设有一个随着该转动轴转动的标记物；

   外壳，所述色轮固定在该外壳内，该外壳包括第一面，该第一面与该色轮上所述标记物所在面相互平行且相邻；所述色轮转动一圈时，该第一面上对应所述标记物的环形区域中，其中一处设有第一通孔；

   包括探头的探测装置，设于第一通孔背向所述色轮的一侧上，该探头设于第一通孔上，用于对所述色轮上的标记物进行探测。
2. 根据权利要求 1 所述的色轮组件，其特征在于，所述外壳还包括透光片，该透光片覆盖在第一通孔上，所述探头设于该透光片背向所述色轮的一侧上。
3. 根据权利要求 2 所述的色轮组件，其特征在于，所述透光片和第一面之间接触处为密封的。
4. 根据权利要求 2 所述的色轮组件，其特征在于，第一通孔的内壁上设有一台阶，所述透光片粘接在该台阶上以和该第一通孔相互固定。
5. 根据权利要求 2 所述的色轮组件，其特征在于，所述探测装置还包括传感器电路板，位于所述探头背向所述透光片的一侧；

   所述色轮组件还包括一垫圈，设于所述透光片和所述传感器电路板之间，用于将所述探头密封在所述透光片和所述传感器电路板之间。
6. 根据权利要求 2 所述的色轮组件，其特征在于，所述外壳用于将所述色轮密封在该外壳内。
7. 根据权利要求 1 至 6 任一项所述的色轮组件，其特征在于，所述光学组件包括承载有波长转换层的基底，所述标记物设在该基底上除了光束通过的区域上；或者，

   所述光学组件包括滤光片，所述标记物设在该滤光片上除光束通过的区域上。
8. 根据权利要求 7 所述的色轮组件，其特征在于，所述光学组件包括承载有波长转换层的基底，该基底上镀有反射层，所述标记物为一通孔。
9. 根据权利要求 1 至 6 任一项所述的色轮组件，其特征在于，所述标记物设于所述转动轴上。
10. 一种光源系统，其特征在于，包括如权利要求 1 至 9 中任一项所述的色轮组件。