專利名稱：多層濾光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層濾光裝置，特別是涉及一種投影顯示裝置中使用的多層濾光裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的蓬勃發(fā)展，投影機(jī)被運(yùn)用到各種領(lǐng)域，例如業(yè)務(wù)簡報或家庭劇院使用，業(yè)務(wù)簡報型的要求是以高亮度為主，而家庭劇院型為符合播放各種影片則以高色彩飽和度為主。因此，如何將不同需求的投影機(jī)，存在同一臺投影機(jī)上，以提高產(chǎn)品使用的彈性，已成為本領(lǐng)域研發(fā)的課題。
請參閱圖1，為現(xiàn)有投影顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)，是由光源11 1提供一照明光束，光束經(jīng)由光源反射罩(reflector)112，聚集反射至一色輪20(colorwheel)，色輪20包括一系列紅色、綠色及藍(lán)色等濾光元件，當(dāng)光束通過色輪20時，即轉(zhuǎn)換成一紅、綠、藍(lán)色的有色光束，再通過一光學(xué)積分器12例如柱狀積分器(Rod integrator)，將有色光束均勻化后，再通過照明透鏡組13照射至數(shù)字微鏡片光學(xué)元件14(Digital Micro-mirror Device，DMD)，運(yùn)用數(shù)字微鏡片光學(xué)元件14上可樞轉(zhuǎn)±12度的微鏡片陣列，當(dāng)微鏡片陣列切換至開狀態(tài)(ON-State)時，光束即入射進(jìn)入投影鏡頭15，而投影至螢?zāi)?未圖示)上，當(dāng)微鏡片陣列切換至關(guān)狀態(tài)(OFF-State)時，光束即偏離投影鏡頭15，不會投影至螢?zāi)簧稀?br> 如圖2，為現(xiàn)有投影顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)所使用的色輪20，是由紅(R，Red)、綠(G，Green)、藍(lán)(B，Blue)及白(W，White)色四濾光元件211、212、213、214構(gòu)成一圓環(huán)形色輪20，并通過馬達(dá)22帶動色輪20旋轉(zhuǎn)，當(dāng)照明光束通過四濾光元件211、212、213、214后產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)、白的不同色光，達(dá)到濾光目的。
如圖3所示，其為另一種形式的色輪，即輪鼓(Color Drum)30，是一柱狀體31的側(cè)表面設(shè)有R、G、B三色濾光元件311、312、313，并通過馬達(dá)32帶動輪鼓30旋轉(zhuǎn)，使柱狀體31側(cè)表面R、G、B三色濾光元件311、312、313穿透濾光，以分離色光。
然而，現(xiàn)有投影顯示裝置所使用的色輪20或輪鼓30，作為業(yè)務(wù)簡報時，利用R、G、B濾光元件切入或切出點(diǎn)(cut on/cut off point)互相延伸，或是增加純透光區(qū)，即在既有的R、G、B濾光元件間另加上W濾光元件等方式，增加白光照射時間以提高亮度，但此種方式相對會減少三色濾光元件的照射時間，造成R、G、B色彩較不鮮艷及色彩飽和度不佳。現(xiàn)有投影顯示裝置作為家庭劇院的應(yīng)用時，為提高色彩飽和度則由調(diào)整各色濾光元件切入或切出點(diǎn)產(chǎn)生較鮮艷的顏色，或拿掉、縮小W濾光元件以減少白光相對照射時間。但是，此兩種相反需求的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有投影顯示裝置的色輪，無法同時滿足，因此只能在高亮度與高色彩飽和度中擇一，無法同時因應(yīng)不同使用場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種多層濾光裝置，通過多層濾光元件的色輪，以符合多種應(yīng)用場合，提高產(chǎn)品使用彈性。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種多層濾光裝置，通過調(diào)整照明光束穿過多層濾光裝置位置，可作高亮度及色彩飽和度的不同選擇。
為達(dá)成上述的目的，本發(fā)明多層濾光裝置包括多層濾光組，每一層濾光組具有紅、綠、藍(lán)、白色濾光元件，濾光元件側(cè)邊相鄰形成一環(huán)狀，一馬達(dá)設(shè)于環(huán)狀濾光組的中心，用以轉(zhuǎn)動多層濾光裝置，并通過調(diào)整多層濾光裝置與光學(xué)積分器相對移動，以引導(dǎo)光束照射至特定層的濾光組，達(dá)到切換各層濾光組的目的。


圖1為現(xiàn)有投影顯示裝置的光路徑圖；圖2為現(xiàn)有色輪的上視圖；圖3為現(xiàn)有輪鼓的外觀圖；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例多層濾光裝置的上視圖；
圖5至圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例多層濾光裝置動作示意圖；圖7至圖13為本發(fā)明第一實(shí)施例多層濾光裝置濾光元件的配置變化示意圖；圖14為本發(fā)明第二實(shí)施例輪鼓的外觀圖；圖15為本發(fā)明第二實(shí)施例輪鼓動作示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖4，其為本發(fā)明第一實(shí)施例的多層濾光裝置40主要是由二層濾光組41、42及一馬達(dá)44所構(gòu)成。其中第一層濾光組41具有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色濾光元件411、412、413，第二層濾光組42具有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)、白(W)四色濾光元件421、422、423及424。各濾光元件為扇形，側(cè)邊彼此相鄰并以馬達(dá)44為中心構(gòu)成圓盤形環(huán)狀，第一層濾光組41內(nèi)周圓密接馬達(dá)44，外周圓則與第二層濾光組42的內(nèi)周圓密接，使濾光組41、42以徑向一層接一層向外鋪設(shè)，通過馬達(dá)44驅(qū)動色輪，以構(gòu)成一色輪。
如圖5A所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的多層濾光裝置40固設(shè)在光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)積分器45前，當(dāng)來自光源的光束穿透多層濾光裝置40的第二層濾光組42時，光束即經(jīng)過依序轉(zhuǎn)動的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)、白(W)四色濾光元件421、422、423、424，被分離成R、G、B、W四光束，接著進(jìn)入光學(xué)積分器45。當(dāng)多層濾光裝置40往上移動至虛線位置40′進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，來自光源的光束穿透多層濾光裝置40′的第一層濾光組41′后，光束即被分離成R、G、B三色光，接著進(jìn)入光學(xué)積分器45。再如圖6所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的多層濾光裝置40，也可移動光學(xué)系統(tǒng)，達(dá)到與多層濾光裝置40產(chǎn)生相對位移的目的，即當(dāng)來自光源的白色光束通過多層濾光裝置40的第一層濾光組41時，被分離后的R、G、B三色光會依續(xù)入射至光學(xué)積分器45所在的光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)移至光學(xué)積分器45′時，來自光源光束即會通過多層濾光裝置40的第二層濾光組42，被分離后的R、G、B、W四色光束就會依續(xù)入射至光學(xué)積分器45′所在的光學(xué)系統(tǒng)。因此，只要利用本發(fā)明多層濾光裝置40，再配合與光學(xué)系統(tǒng)適當(dāng)相對位置調(diào)整，即可以同一投影顯示裝置，應(yīng)用于不同亮度或色彩飽和度的需求場合，增加產(chǎn)品的使用彈性。
另外，如圖7所示，本發(fā)明也可將第一實(shí)施的二層濾光組41、42相互對調(diào)，而達(dá)到相同目的。同理，如圖8至圖10所示，第一實(shí)施例二層濾光組41、42，可全為R、G、B或R、G、B、W配置的濾光元件，至少有一層濾光組為二組以上的R、G、B或R、G、B、W排列，作為亮度或色彩飽和度的不同選擇，以增加消費(fèi)者彈性使用范圍。再如圖11所示，本發(fā)明多層濾光裝置40也可配置三層濾光組41、42、43，此種三層濾光組設(shè)計(jì)，使得同一臺投影顯示裝置可具備三種不同亮度或飽和度選擇應(yīng)用，以提高投影顯示裝置的使用彈性。
如圖12所示，本發(fā)明多層濾光裝置的濾光元件也可由R、G、B、W的互補(bǔ)色黃(Y，Yellow)、紫(M，Magenta)、青(C，Cyan)、白(W，White)構(gòu)成；另外，如圖13所示，第一層濾光組41與第二層濾光組42相同顏色濾光元件可一體制成，例如將第一層濾光組41的R濾光元件與第二層濾光組42的R濾光元件采用單一濾光元件制成，以降低生產(chǎn)成本。
續(xù)參圖14，本發(fā)明第二實(shí)施例的輪鼓50，為另一種形式的濾光裝置，是一中心具有馬達(dá)54的柱體，柱體表面設(shè)有兩層環(huán)狀濾光組51、52，每一濾光組51、52分別由一系列R、G、B或R、G、B、W濾光元件所組成，該濾光元件可為吸收型濾光片或以鍍膜方式形成的，構(gòu)成一多層輪鼓50，如圖15所示，可通過移動多層輪鼓50或光學(xué)系統(tǒng)的相對位置，使來自光學(xué)系統(tǒng)光源的光束，選擇多層輪鼓50上一層濾光組51或52，即穿透R、G、B或R、G、B、W濾光元件，再經(jīng)由反射鏡(Mirror)53或其它方式將R、G、B三色光束導(dǎo)入其后光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)積分器(未圖示)。其中該多層輪鼓50也可如同第一實(shí)施例的色輪40，在柱體表面配置兩層以上的濾光組。因此，也可以單一多層輪鼓50，使同一臺投影顯示裝置同時符合多種應(yīng)用，提高投影機(jī)使用彈性。
以上所述的僅為用以方便說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不限于該各較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明所作的任何變更，在不脫離本發(fā)明的精神下，皆屬本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種多層濾光裝置，包括多層濾光組，每一層濾光組具有多個濾光元件，該多個濾光元件側(cè)邊相鄰形成一環(huán)狀；以及一馬達(dá)，設(shè)于該環(huán)狀濾光組的中心。
2.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該濾光組的多個濾光元件為扇形，構(gòu)成一圓盤形環(huán)狀。
3.如權(quán)利要求2所述的多層濾光裝置，其中該多層濾光組，是由馬達(dá)徑向向第二層相接。
4.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該多層濾光組相鄰形成中空柱體。
5.如權(quán)利要求4所述的多層濾光裝置，其中該濾光組的多個濾光元件形成一環(huán)狀。
6.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該至少一濾光組是由至少一組紅、綠、藍(lán)色濾光元件組成。
7.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該至少一濾光組是由至少一組紅、綠、藍(lán)、白色濾光元件組成。
8.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該至少一濾光組是由至少一組黃、紫、青色濾光元件組成。
9.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該至少一濾光組是由至少一組黃、紫、青、白色濾光元件組成。
10.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該多層濾光組相鄰且相同顏色濾光元件可一體制成。
11.如權(quán)利要求1所述的多層濾光裝置，其中該濾光裝置具有第一及第二層濾光組。
12.如權(quán)利要求11所述的多層濾光裝置，其中該第一層濾光組是由紅、綠、藍(lán)色濾光元件組成。
13.如權(quán)利要求11所述的多層濾光裝置，其中該第二層濾光組是由紅、綠、藍(lán)、白色濾光元件組成。
14.一種使用權(quán)利要求1所述多層濾光裝置的投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，包括一光學(xué)系統(tǒng)，具有光路徑；以及一多層濾光裝置，具有多層濾光組，設(shè)于該光路徑附近；其中該多層濾光裝置與光學(xué)系統(tǒng)通過調(diào)整相對位置，以選擇一層濾光組嵌入光路徑中。
15.如權(quán)利要求14所述的投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其中該光學(xué)系統(tǒng)具有一光學(xué)積分器，多層濾光裝置設(shè)于光學(xué)積分器之前。
16.如權(quán)利要求14所述的投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其中該多層濾光裝置由馬達(dá)轉(zhuǎn)動，使同層濾光組的濾光元件依序嵌入光路徑中。
17.如權(quán)利要求14所述的投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其中該多層濾光組為一光路徑可穿透圓盤。
18.如權(quán)利要求14所述的投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其中該多層濾光組可為一柱體，該柱體表面設(shè)有濾光元件以反射光路徑的光束。
全文摘要
一種多層濾光裝置，包括多層濾光組，每一層濾光組具有紅、綠、藍(lán)、白色濾光元件，濾光元件側(cè)邊相鄰形成一環(huán)狀，一馬達(dá)設(shè)于環(huán)狀濾光組的中心，用以轉(zhuǎn)動多層濾光裝置，并通過調(diào)整多層濾光裝置與光學(xué)積分器相對移動，以引導(dǎo)光束照射至特定層的濾光組，達(dá)到切換各層濾光組的目的，使同一投影顯示裝置可應(yīng)用于不同需求場合，以提高使用彈性。
文檔編號G03B21/14GK1488986SQ0214680
公開日2004年4月14日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者王思克 申請人:中強(qiáng)光電股份有限公司