光學(xué)片轉(zhuǎn)輪、光源系統(tǒng)及投影系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種光學(xué)片轉(zhuǎn)輪、光源系統(tǒng)及投影系統(tǒng)，該光學(xué)片轉(zhuǎn)輪包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸和固定在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的固定面；光學(xué)裝置，包括環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的光學(xué)片，光學(xué)片的外徑大于固定面的外徑；固定面包括兩個(gè)鏤空區(qū)，每個(gè)鏤空區(qū)上設(shè)有點(diǎn)膠區(qū)和支梁組，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)只通過支梁組與非鏤空區(qū)相互連接固定，且支梁組包括至少一條支梁；光學(xué)裝置只通過與點(diǎn)膠區(qū)粘接來和固定面固定；每個(gè)鏤空區(qū)的支梁組沿過點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)小于第一預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過該點(diǎn)膠區(qū)對光學(xué)裝置沿徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值。本發(fā)明能夠提供一種避免光學(xué)片被拉裂的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪。
【專利說明】光學(xué)片轉(zhuǎn)輪、光源系統(tǒng)及投影系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種光學(xué)片轉(zhuǎn)輪、光源系統(tǒng)及投影系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]色輪在數(shù)字光學(xué)處理技術(shù)(DLP, Digital Light Process1n)投影機(jī)中的作用是色彩的分離和處理，而色輪實(shí)現(xiàn)色彩的分離和過濾是需要通過色輪的高速運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的圓盤型濾光輪如圖1A和圖1B所示，圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的濾光輪的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1B是圖1A所示的濾光輪的俯視圖。濾光輪100包括濾光片110和用于驅(qū)動(dòng)濾光片110轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸121和固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的支架122，該支架122呈環(huán)狀，環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸121上并垂直于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸121。濾光片110由至少兩塊子濾光片111拼接組合而成，其中各子濾光片111環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸121上并圍成一圈，使得濾光片110整體呈環(huán)狀。濾光片110平行于支架122，并通過粘膠與支架122粘接固定。支架122的外徑小于濾光片110的外徑，使得支架122避開經(jīng)過濾光片110的光束的傳播路徑。
[0004]在濾光輪100高速轉(zhuǎn)動(dòng)中，為防止濾光片110在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中飛出，濾光片110和支架122之間一般通過硬度較大的粘膠來使之相互固定。但濾光片110在工作過程中會吸收一部分的光，或者其他工作部件產(chǎn)生熱量使得濾光輪100附近的溫度較高，進(jìn)而使得濾光片110和轉(zhuǎn)動(dòng)軸121的支架受熱。濾光片的制作材料和轉(zhuǎn)動(dòng)軸121上的支架122的制作材料為不同材料，一般前者為玻璃，后者為金屬；由于濾光片和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的熱膨脹系數(shù)不匹配，使得該兩者在受熱的過程中由于濾光片受到的應(yīng)力較大而被拉裂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種避免光學(xué)片被拉裂的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，包括:
[0007]光學(xué)裝置和用于驅(qū)動(dòng)該光學(xué)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸和固定在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的固定面，該固定面環(huán)設(shè)在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直；
[0008]所述光學(xué)裝置包括呈環(huán)狀的光學(xué)片，該光學(xué)片由至少兩塊子光學(xué)片環(huán)設(shè)在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸上拼接組合而成，且垂直于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸；其中該光學(xué)裝置中光學(xué)片的外徑大于所述固定面的外徑，且該固定面的熱膨脹系數(shù)大于該光學(xué)裝置中與該固定面相固定的元件的熱膨脹系數(shù)；
[0009]所述固定面包括至少兩個(gè)鏤空區(qū)，其中每個(gè)鏤空區(qū)上設(shè)有點(diǎn)膠區(qū)和支梁組，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)只通過該支梁組與該固定面的非鏤空區(qū)相互連接固定，其中該支梁組包括至少一條支梁；所述光學(xué)裝置只通過與所述點(diǎn)膠區(qū)相互粘接來和所述固定面相互固定；其中，
[0010]每個(gè)鏤空區(qū)中的支梁組的沿過所述點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)小于第一預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過該點(diǎn)膠區(qū)對所述光學(xué)裝置沿徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得所述光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值。
[0011]優(yōu)選地，所述光學(xué)裝置中的光學(xué)片和所述固定面相互固定，其中該固定面所包括的鏤空區(qū)的數(shù)量大于或者等于光學(xué)片中的子光學(xué)片的數(shù)量，每個(gè)子光學(xué)片至少對應(yīng)一個(gè)鏤空區(qū)中的點(diǎn)膠區(qū)。
[0012]優(yōu)選地，所述光學(xué)裝置還包括連接件，用于覆蓋所述光學(xué)片中任意相鄰兩個(gè)子光學(xué)片的接合處的至少部分并與各子光學(xué)片粘接在一起，該連接件的熱膨脹系數(shù)與所述光學(xué)片的熱膨脹系數(shù)匹配。
[0013]優(yōu)選地，所述連接件為整體式的圓環(huán)，且該連接件的外徑小于所述光學(xué)片的外徑，該連接件與所述固定面、光學(xué)片層疊設(shè)置。
[0014]優(yōu)選地，所述連接件包括相互分離的至少兩個(gè)子連接件，其中每個(gè)子連接件覆蓋所述光學(xué)片的至少一個(gè)接合處的至少部分。
[0015]優(yōu)選地，所述固定面上每個(gè)鏤空區(qū)內(nèi)，所述支梁組關(guān)于過所述點(diǎn)膠區(qū)的中心和所述固定面的中心的半徑軸對稱。
[0016]優(yōu)選地，所述固定面中，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)沿周向的兩側(cè)中，每一側(cè)與至多兩個(gè)支梁相互連接固定。
[0017]優(yōu)選地，所述固定面上每個(gè)鏤空區(qū)內(nèi)，所述支梁組中每一條支梁上，該支梁與所述點(diǎn)膠區(qū)相連接的一段垂呈弧狀，或者呈直線狀，且該直線垂直于過所述點(diǎn)膠區(qū)和所述固定面的中心的半徑。
[0018]優(yōu)選地，所述支梁組中每一支梁沿垂直于所述固定面的方向上的厚度大于或等于該支梁沿徑向上的寬度的5倍。
[0019]優(yōu)選地，所述光學(xué)裝置包括層疊設(shè)置且相互粘接的彈性墊和呈環(huán)狀的光學(xué)片，其中該光學(xué)片的外徑大于該彈性墊的外徑；
[0020]所述光學(xué)裝置中的彈性墊只通過與所述點(diǎn)膠區(qū)相互粘接來和所述固定面相互固定；其中，
[0021]每個(gè)鏤空區(qū)中的支梁組的沿過所述每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)的徑向上的勁度系數(shù)小于第二預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過該點(diǎn)膠區(qū)對所述光學(xué)裝置沿徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得所述光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值，其中第二預(yù)定值大于第一預(yù)定值。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種光源系統(tǒng)，包括:
[0023]發(fā)光裝置，用于產(chǎn)生光束；
[0024]上述光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，該光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中的光學(xué)片用于接收來自所述發(fā)光裝置的光束，并反射或者透射該光束中的至少部分波長范圍的光。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種投影系統(tǒng)，包括:
[0026]上述光源系統(tǒng)；
[0027]空間光調(diào)制器，用于接收來自所述光源系統(tǒng)的光束并對其進(jìn)行調(diào)制。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括如下有益效果:
[0029]本發(fā)明中，由于光學(xué)裝置只和固定面上的點(diǎn)膠區(qū)相互接觸固定，在高溫或者低溫的環(huán)境下，固定面發(fā)生膨脹或者收縮時(shí)，只有點(diǎn)膠區(qū)上的移動(dòng)會對光學(xué)裝置產(chǎn)生應(yīng)力，而由于點(diǎn)膠區(qū)只通過至少一個(gè)支梁與固定面相互連接固定，且該點(diǎn)膠區(qū)和支梁在沿徑向上的兩側(cè)均無阻礙物，因此較小的力就可以使得支梁彎曲，進(jìn)而使得點(diǎn)膠區(qū)在徑向上產(chǎn)生位移；因此，在固定面發(fā)生膨脹時(shí)，點(diǎn)膠區(qū)在該點(diǎn)膠區(qū)和光學(xué)裝置之間的應(yīng)力的作用下保持和光學(xué)裝置相對不動(dòng)或移動(dòng)很小的距離，和固定面上的鏤空區(qū)相對往圓心方向移動(dòng)；在固定面發(fā)生收縮時(shí)，點(diǎn)膠區(qū)在該應(yīng)力的作用下保持和光學(xué)裝置相對不動(dòng)或移動(dòng)很小的距離，和固定面上的鏤空區(qū)相對往遠(yuǎn)離圓心的方向移動(dòng)，因此不會對光學(xué)裝置產(chǎn)生超出其承受范圍的應(yīng)力，進(jìn)而防止光學(xué)裝置發(fā)生破裂的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的濾光輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖1B是圖1A所示的濾光輪的俯視圖；
[0032]圖2A為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2B是圖2A所示的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中光學(xué)裝置的仰視圖；
[0034]圖2C為圖2A所示光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中固定面的主視圖；
[0035]圖2D為圖2C所示固定面中一個(gè)鏤空區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2E為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中固定面的原理示意圖；
[0037]圖3A為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中固定面的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3B為圖3A所示的固定面中的一個(gè)鏤空區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5是圖4所示的光學(xué)片轉(zhuǎn)盤中的光學(xué)裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]為描述清楚，下文所描述的“上” “下”均指的圖中的上下。
[0042]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043]實(shí)施例一
[0044]請參閱圖2A，圖2A為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)片轉(zhuǎn)輪包括光學(xué)裝置和用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置2。
[0045]光學(xué)裝置包括呈環(huán)狀的光學(xué)片11。如圖2B所示，圖2B是圖2A所示的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中光學(xué)裝置的仰視圖。本實(shí)施例中，光學(xué)片11由四塊子光學(xué)片Ila環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸21上拼接組合而成，且垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸21。本實(shí)施例中，光學(xué)片11可以包括濾光片、散光片、透光片和反光片中的至少一種，分別用于對光束進(jìn)行過濾、散射、透射或者反射。光學(xué)片11 一般采用玻璃材料制成。值得說明的是，光學(xué)片11中的子光學(xué)片的數(shù)量只是為舉例說明，在實(shí)際運(yùn)用中光學(xué)片11可以由大于或等于兩塊的子光學(xué)片拼接而成。
[0046]如圖2A所示，驅(qū)動(dòng)裝置2包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸21和固定在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸21上的支撐件22。支撐件22呈環(huán)形槽狀，該槽的內(nèi)側(cè)壁環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸21上，且該槽的底部為一平面。驅(qū)動(dòng)裝置2還包括固定面23，該固定面23垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸21。在本實(shí)施例中，該固定面23為支撐件22的底面。由于在驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置I轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡的現(xiàn)象，因此，可通過在呈槽狀的支撐件22中某處粘接一些銅珠或者鋼珠等，或者通過在支撐件22上某處打洞，來使得光學(xué)裝置I在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中保持動(dòng)平衡。
[0047]當(dāng)然，支撐件22并不限于槽狀，也可以設(shè)為其他形狀。在動(dòng)平衡不需要控制得很精確的場合中，也可以不設(shè)有支撐件22。例如，如圖1A中所示的驅(qū)動(dòng)裝置2，可以在驅(qū)動(dòng)裝置2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸21上直接設(shè)有一個(gè)環(huán)設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的固定面，該固定面可以設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的頂端或者設(shè)在中部；該固定面還可以和轉(zhuǎn)動(dòng)軸一體成型。
[0048]本實(shí)施例中，光學(xué)片11通過與驅(qū)動(dòng)裝置2的固定面23粘接來和轉(zhuǎn)動(dòng)軸21相互固定，以使得該驅(qū)動(dòng)裝置2用于驅(qū)動(dòng)該光學(xué)片11轉(zhuǎn)動(dòng)。光學(xué)片11的外徑大于固定面23的外徑，以使得光束能夠穿過該光學(xué)片11超出固定面23的部分。
[0049]支撐件22 —般采用金屬材料(例如鋁)制成，因此固定面23的熱膨脹系數(shù)大于光學(xué)片11的膨脹系數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，固定面23為一完整的平面，而光學(xué)片11和固定面23的全部接觸面上均涂有硬度較大的粘膠，以將光學(xué)片和固定面23緊緊固定。這樣，在溫度較高或者較低的場合中，固定面23產(chǎn)生的形變大于光學(xué)片11產(chǎn)生的形變，因此會對光學(xué)片11產(chǎn)生較大的應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力大于光學(xué)片所能承受的應(yīng)力臨界值時(shí)，其中該臨界值為使得光學(xué)裝置(本實(shí)施例中該光學(xué)裝置為光學(xué)片)發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值，固定面23會把光學(xué)片11拉裂。
[0050]如圖2C和2D所示，圖2C為圖2A所示光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中固定面的主視圖，圖2D為圖2C所示固定面中一個(gè)鏤空區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，固定面23上設(shè)有四個(gè)鏤空區(qū)24，該固定面23除鏤空區(qū)24以外的區(qū)域?yàn)榉晴U空區(qū)。每個(gè)鏤空區(qū)24由點(diǎn)膠區(qū)25、支梁組26和通孔區(qū)27組成。本實(shí)施例中，鏤空區(qū)24內(nèi)的點(diǎn)膠區(qū)25和支梁組26的組合形狀呈工字形；其中支梁組26包括四條支梁26a、26b、26c和26d，支梁26a和26c位于點(diǎn)膠區(qū)25沿周向的一側(cè)，支梁26b和26d位于點(diǎn)膠區(qū)25沿周向的另一側(cè)。點(diǎn)膠區(qū)25的四周環(huán)繞著通孔區(qū)27，且通過支梁組26中的各支梁與固定面23上的非鏤空區(qū)連接固定起來。光學(xué)片11在和固定面23相互粘接固定時(shí)，只在固定面23的點(diǎn)膠區(qū)25上點(diǎn)膠，且固定面23上的各點(diǎn)膠區(qū)和光學(xué)片中的各子光學(xué)片一一對應(yīng)，使得光學(xué)片只通與該點(diǎn)膠區(qū)25相互粘接來和固定面23相互固定。
[0051]如圖2E所示，圖2E為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中固定面的原理示意圖。一根某種材質(zhì)的棍子具有相對的第一端M和第二端N，將該棍子的第一端M固定住，然后對另一端N施加垂直于該棍子的初始走向的壓力F，在該F未使得該棍子超出其彈性限度時(shí)，該棍子會彎曲發(fā)生彈性形變，第二端N會相對第一端M所固定處產(chǎn)生位移，其中在沿壓力F的方向上發(fā)生的位移為ΛΧ?？梢詫⒃摴髯拥牡诙薔等效成一個(gè)彈簧，那么該位移符合胡克定律，SPF=kX ΛΧ，其中k為該等效彈簧沿壓力F的方向上的勁度系數(shù)。由力學(xué)知識可知，保持其他因素不變，該棍子在沿該壓力F的方向上的厚度越小時(shí)，該k越小，則ΛΧ越大；該棍子的長度(第一端和第二端之間的距離)越大時(shí)，該k越小，則Λ X越大。
[0052]當(dāng)光學(xué)片轉(zhuǎn)輪在較低的溫度環(huán)境下，光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中的各元件會發(fā)生收縮。但因不同元件的膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致每個(gè)元件收縮的程度不同。固定面23的材質(zhì)為金屬，而光學(xué)片的材質(zhì)為玻璃，因此固定面23的收縮程度要大于光學(xué)片的收縮程度。這樣，在固定面23發(fā)生收縮時(shí)，固定面23會帶動(dòng)各子光學(xué)片往圓心方向移動(dòng)，由于光學(xué)片中各子光學(xué)片相互之間是無縫拼接且與轉(zhuǎn)動(dòng)軸是緊密相接的，因此各子光學(xué)片會相互擠壓且每個(gè)子光學(xué)片也會和轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間相互擠壓，當(dāng)固定面23帶動(dòng)各子光學(xué)片移動(dòng)使得各子光學(xué)片所承受的應(yīng)力大于其所能承受的應(yīng)力臨界值時(shí)，各子光學(xué)片會出現(xiàn)碎掉的現(xiàn)象。
[0053]本實(shí)施例中，光學(xué)片只通過和固定面上的各點(diǎn)膠區(qū)相互粘接來和固定面23相互固定，而每一個(gè)點(diǎn)膠區(qū)設(shè)在固定面上的鏤空區(qū)內(nèi)，且每一個(gè)點(diǎn)膠區(qū)只通過支梁組中的各支梁來和固定面上的非鏤空區(qū)相互連接。因此，當(dāng)固定面發(fā)生膨脹或收縮時(shí)，每個(gè)鏤空區(qū)內(nèi)的支梁組會隨著非鏤空區(qū)往遠(yuǎn)離圓心方向的膨脹或者往圓心方向的收縮而往遠(yuǎn)離圓心方向或者往圓心方向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)各點(diǎn)膠區(qū)隨之移動(dòng)。
[0054]由圖2E所示的原理可知，相比現(xiàn)有技術(shù)中，本實(shí)施例中由于支梁組的設(shè)計(jì)，使得在每一條支梁與點(diǎn)膠區(qū)相接的一端只需要較小的力就能夠使得該端相對非鏤空區(qū)發(fā)生位移。這樣，當(dāng)固定面的非鏤空區(qū)帶動(dòng)支梁組中各條支梁進(jìn)而帶動(dòng)點(diǎn)膠區(qū)移動(dòng)時(shí)，點(diǎn)膠區(qū)通過粘膠對光學(xué)片產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力。相對應(yīng)地，光學(xué)片通過粘膠對點(diǎn)膠區(qū)產(chǎn)生一個(gè)反作用力，在該反作用力下，各支梁發(fā)生彈性形變。
[0055]例如，如圖2D所示，在較低的溫度環(huán)境下，固定面往下發(fā)生收縮，進(jìn)而通過粘膠對光學(xué)片產(chǎn)生一個(gè)向下的應(yīng)力。因此，光學(xué)片通過粘膠對點(diǎn)膠區(qū)25產(chǎn)生一個(gè)往上的反作用力Fl0該點(diǎn)膠區(qū)25進(jìn)而對每條支梁與該點(diǎn)膠區(qū)25相接的一端產(chǎn)生一個(gè)向上的作用力F2。由于各條支梁的設(shè)置，使得在固定面在往下收縮時(shí)，每條支梁發(fā)生彈性形變，每條支梁與點(diǎn)膠區(qū)25相接的一端相對非鏤空區(qū)發(fā)生位移，即非鏤空區(qū)往下位移，而每條支梁與點(diǎn)膠區(qū)25相接的一端不動(dòng)或者向下產(chǎn)生很小的位移。這樣，點(diǎn)膠區(qū)25的位置保持不變或者向下產(chǎn)生很小的位移。
[0056]為使各支梁能夠產(chǎn)生足夠的彈性形變，以防在各支梁發(fā)生彈性形變的情況下還會將光學(xué)片拉裂，每個(gè)支梁組的設(shè)計(jì)需使得該支梁組沿過與其相接的點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)小于第一預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)對光學(xué)裝置(本實(shí)施例中為光學(xué)片)沿該徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得所述光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值。
[0057]本實(shí)施例中，每個(gè)子光學(xué)片均對應(yīng)固定面上的一個(gè)鏤空區(qū)中的點(diǎn)膠區(qū)。實(shí)際運(yùn)用中，一個(gè)子光學(xué)片也可以對應(yīng)固定面上至少兩個(gè)鏤空區(qū)中的點(diǎn)膠區(qū)。這樣，可以增大子光學(xué)片與固定面上相接的點(diǎn)膠面，使得光學(xué)片與固定面相互固定得更加牢固。而一個(gè)子光學(xué)片只和一個(gè)點(diǎn)膠區(qū)相互固定有利于加工方便，而且可以通過加強(qiáng)粘膠的強(qiáng)度來使得光學(xué)片與固定面相互牢固固定。
[0058]本實(shí)施例中，為使支梁組沿過與其相接的點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)更小，在支梁組26中每個(gè)支梁優(yōu)選分為第一段261和第二段262，其中第一段261為與固定面23上非鏤空區(qū)相接的一端，第二段262為與點(diǎn)膠區(qū)25相接的一端，且第二段的長度大于第一段的長度，第一段的走向垂直于第二段的走向。
[0059]本實(shí)施例中，為防止固定面23上各支梁組中的各支梁沿垂直于固定面的方向上也發(fā)生形變，優(yōu)選地，支梁組中每一支梁沿垂直于固定面23的方向上的厚度大于或等于該支梁沿徑向上的寬度的5倍，以增大每個(gè)支梁組沿垂直于固定面23的方向上的勁度系數(shù)。
[0060]本實(shí)施例中，各鏤空區(qū)24優(yōu)選均勻分布在固定面23上，且各鏤空區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)關(guān)于中心對稱，使得固定面23關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心對稱，以使得固定面23在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中保持動(dòng)平衡。
[0061]本實(shí)施例中，每個(gè)鏤空區(qū)內(nèi)的支梁組優(yōu)選關(guān)于過點(diǎn)膠區(qū)25的中心和固定面的中心的半徑軸對稱，以避免該支梁組對點(diǎn)膠區(qū)25的應(yīng)力使得點(diǎn)膠區(qū)25在除了沿該半徑以外的其他方向上發(fā)生位移，導(dǎo)致光學(xué)片中各子光學(xué)片的位置偏離預(yù)定位置。
[0062]本實(shí)施例中，每個(gè)支梁組中包括的數(shù)量也可以不是四條,而是其他數(shù)量。例如,如圖3A和圖3B所示，圖3A為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中固定面的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B為圖3A所示的固定面中的一個(gè)鏤空區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與圖2A所示實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，固定面33中每個(gè)鏤空區(qū)中的支梁組36只有兩條支梁36a和36b，分別位于點(diǎn)膠區(qū)35沿周向的兩側(cè)，用于將點(diǎn)膠區(qū)35和固定面33上的非鏤空區(qū)連接固定起來。
[0063]本實(shí)施例中，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)只通過分別位于兩側(cè)的一個(gè)支梁來與固定面的非鏤空區(qū)固定，相比以上實(shí)施例中采用四個(gè)支梁，支梁組沿過與其相接的點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)更小，更有利于支梁組的形變。
[0064]實(shí)際運(yùn)用中，每個(gè)支梁組所包括的支梁的數(shù)量是可以任意設(shè)置的，只要每個(gè)鏤空區(qū)中的支梁組的沿過所述點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)小于第一預(yù)定值即可。優(yōu)選地，固定面中每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)沿周向的兩側(cè)中，每一側(cè)與至多兩個(gè)支梁相互連接固定。這樣，支梁組的數(shù)量較少，使得支梁組沿過與其相接的點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)較小，且有利于實(shí)際加工設(shè)計(jì)。
[0065]在圖2A和圖3A所示的實(shí)施例中，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)沿周向上的兩側(cè)均設(shè)有至少一個(gè)支梁。然而，實(shí)際運(yùn)用中，也可以是每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)沿周向上的其中一側(cè)設(shè)有至少一個(gè)支梁，而另一側(cè)不設(shè)有支梁而是只有通孔區(qū)。優(yōu)選地，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)只在沿周向上的其中一側(cè)設(shè)有兩個(gè)支架，這樣，可以使得點(diǎn)膠區(qū)只在垂直于該兩個(gè)支架的周向上移動(dòng)，而不會使得點(diǎn)膠區(qū)在除了沿過該點(diǎn)膠區(qū)的徑向以外的其他方向上發(fā)生位移，導(dǎo)致光學(xué)片中各子光學(xué)片的位置偏離預(yù)定位置。
[0066]在以上實(shí)施例中，每條支梁與點(diǎn)膠區(qū)相連接的一段都呈弧狀，例如圖2D中的支梁26的第二段262，或則圖3B中的支梁36a和36b。在實(shí)際運(yùn)用中，各支梁中與點(diǎn)膠區(qū)相連接的一段也可以呈直線狀。優(yōu)選地，該直線垂直于該過與其相接的點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向，以有利于支梁組的形變。
[0067]實(shí)施例二
[0068]在實(shí)施例一中，光學(xué)片中的各子光學(xué)片直接粘接在固定面上形成一個(gè)環(huán)狀的光學(xué)片。在光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)中，各子光學(xué)片和固定面之間的粘膠為各子光學(xué)片提供向心力，使得光學(xué)片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速越大，該向心力也隨之增大。但由于光學(xué)片并不是完整的一個(gè)整體，當(dāng)粘膠不夠硬時(shí)，會導(dǎo)致各子光學(xué)片飛出。本實(shí)施例為這個(gè)問題提供了一種解決方法。
[0069]請參閱圖4，圖4為本發(fā)明的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)片轉(zhuǎn)輪包括光學(xué)裝置I和用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置I轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置2。
[0070]本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于:
[0071]本實(shí)施例中，光學(xué)裝置I還包括連接件12。本實(shí)施例中，連接件12位于光學(xué)片11背向固定面23的一側(cè)，且連接件12覆蓋光學(xué)片11中任意相鄰兩個(gè)子光學(xué)片Ila的接合處的至少部分，并與各子光學(xué)片Ila粘接在一起。連接件12的熱膨脹系數(shù)與光學(xué)片的熱膨脹系數(shù)匹配。其中該兩者的熱膨脹系數(shù)匹配指的是，在預(yù)定溫度下，在光學(xué)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，連接件和光學(xué)片不會由于各自的熱膨脹系數(shù)的差異導(dǎo)致該兩者或該兩者之一被拉裂。
[0072]本實(shí)施例中，連接件12和光學(xué)片11均由玻璃制成。在實(shí)際運(yùn)用中，連接件12和光學(xué)片11也可以由其他一樣的材料制成。或者，連接件12和光學(xué)片11的制成材料也可以不一致，只要該兩者在工作溫度下轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中熱膨脹系數(shù)匹配即可。例如，連接件12和光學(xué)片11可以分別是可伐和玻璃。
[0073]具體地，本實(shí)施例中，連接件為整體式的，即呈一件式的。連接件12呈與光學(xué)片11同心的環(huán)狀，環(huán)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸21上，且連接件12的外徑比光學(xué)片11的外徑小，以避開光束傳播的路徑。當(dāng)然，實(shí)際運(yùn)用中，若連接件為透光材料，則連接件的外徑也可以等于或大于光學(xué)片的外徑。連接件12和光學(xué)片11通過粘膠粘接在一起，固定面23、光學(xué)片11以及連接件依序?qū)盈B設(shè)置。當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)用中，連接件12也可以不呈環(huán)狀而是其他規(guī)則的或者不規(guī)則的形狀，只要連接件12能夠覆蓋光學(xué)片11中每個(gè)接合處的至少部分即可。優(yōu)選地，連接件12呈規(guī)則形狀，以有利于光學(xué)片轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中保持動(dòng)平衡。實(shí)際運(yùn)用中，連接件12也可以位于光學(xué)片11和固定面23之間，固定面23、連接件12和光學(xué)片11依序?qū)盈B設(shè)置。這樣，光學(xué)裝置則是通過連接件12與固定面23上的各點(diǎn)膠區(qū)粘接來相互固定。
[0074]本實(shí)施例中，通過連接件與光學(xué)片粘接在一起，由于連接件覆蓋光學(xué)片中任意相鄰兩個(gè)子光學(xué)片的接合處的至少部分，使得該光學(xué)片和連接件可看成一個(gè)完整的整體。這樣，在光學(xué)片轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，為光學(xué)片的轉(zhuǎn)動(dòng)提供向心力的不僅僅是光學(xué)裝置和固定面之間的粘膠對光學(xué)裝置的作用力，還有光學(xué)裝置作為一個(gè)整體環(huán)繞在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，避免了各子光學(xué)片在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中飛出的情況。而且光學(xué)片和連接件的熱膨脹系數(shù)匹配，以可以采用硬度較大的粘膠來將該兩者相互粘接的同時(shí)不會出現(xiàn)光學(xué)片和/或連接件在熱膨脹或收縮時(shí)拉裂的情況。
[0075]實(shí)際運(yùn)用中，連接件12也可以不是一個(gè)一件式的圓環(huán)，而是由至少兩個(gè)子片拼接組合成一個(gè)整體的圓環(huán)。需注意的是，為使光學(xué)裝置作為一個(gè)整體環(huán)繞在轉(zhuǎn)動(dòng)軸21上，連接件中任意相鄰的兩個(gè)子片的接合處需與光學(xué)片中任意相鄰的兩個(gè)子光學(xué)片的接合處錯(cuò)開。
[0076]本實(shí)施例中，連接件12也可以不是呈一件式的一個(gè)整體，而是包括相互分離的至少兩個(gè)子連接件，其中每個(gè)子連接件覆蓋光學(xué)片11中的至少一個(gè)接合處的至少部分。
[0077]具體舉例來說，如圖5所示，圖5是圖4所示的光學(xué)片轉(zhuǎn)盤中的光學(xué)裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。與圖4所示實(shí)施例不同的是，連接件12包括四個(gè)子連接件12a，每個(gè)子連接件12a呈長方條狀，并設(shè)于光學(xué)片11背向固定面的一側(cè)上，其中每個(gè)子連接件12a分別平行于光學(xué)片11的一個(gè)接合處的走向，各子連接件的長度小于各接合處的長度，且每個(gè)子連接件12a與一個(gè)接合處兩側(cè)的兩個(gè)子光學(xué)片相粘接，覆設(shè)在該接合處的部分上。
[0078]本實(shí)施例中，每個(gè)子連接件12a只覆蓋每個(gè)接合處的部分，這樣可以節(jié)省點(diǎn)材料，降低成本。在實(shí)際運(yùn)用中，也可以采用透光的子連接件，且使得每個(gè)子連接件12a的長度剛好覆蓋每個(gè)接合處的全部，這樣能夠使得光學(xué)裝置2中連接件和光學(xué)片11粘接得更加牢固些。
[0079]在本實(shí)施例中，由于連接件為組合式的，連接件所用的材料較少，粘膠的使用也較少，成本更低。本實(shí)施例中，連接件12也可以位于光學(xué)片11面向固定面的一側(cè)，同時(shí)，每個(gè)子連接件的面積要足夠大，使得每個(gè)子連接件要同時(shí)覆蓋光學(xué)片上的一個(gè)接合處以及固定面上的一個(gè)點(diǎn)膠區(qū)。這樣，光學(xué)裝置通過連接件和固定面的粘接與轉(zhuǎn)動(dòng)軸相互固定。
[0080]在圖4和圖5所示的實(shí)施例中，連接件12設(shè)于光學(xué)片和固定面之間時(shí)，該連接件12優(yōu)選為彈性墊。由于連接件的彈性系數(shù)較高，該連接件的熱膨脹系數(shù)也可以不和光學(xué)片的熱膨脹系數(shù)匹配。這樣，在固定面在高溫或低溫下發(fā)生形變進(jìn)而帶動(dòng)光學(xué)裝置產(chǎn)生形變時(shí)，由于連接件的彈性系數(shù)較高，可以進(jìn)一步減小對光學(xué)片的應(yīng)力。因此，在對固定面上的鏤空區(qū)中的支梁組進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，該支梁組的沿過與其相接的點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)小于第二預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)對光學(xué)裝置(本實(shí)施例中為相互疊加的光學(xué)片和彈性墊)沿徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得所述光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值。容易理解的是，該第二預(yù)定值大于第一預(yù)定值，因此本實(shí)施例中對固定面上的支梁組的設(shè)計(jì)要求相比以上實(shí)施例的要低一些，更有利于實(shí)際加工。
[0081]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0082]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種光源系統(tǒng)，包括光學(xué)片轉(zhuǎn)輪和發(fā)光裝置，該光學(xué)片轉(zhuǎn)輪可以具有上述各實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)與功能；該發(fā)光裝置所發(fā)光入射至該光學(xué)片轉(zhuǎn)輪的光學(xué)片上，該光學(xué)片用于反射或者透射該光束中的至少部分波長范圍的光。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種投影系統(tǒng)，包括上述光源系統(tǒng)以及空間光調(diào)制器，該空間光調(diào)制器用于接收來自該光源系統(tǒng)的光束并對其進(jìn)行調(diào)制。該投影系統(tǒng)可以采用各種投影技術(shù)，例如液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)投影技術(shù)、數(shù)碼光路處理器(DLP,Digital Light Processor)投影技術(shù)。此外，上述發(fā)光裝置也可以應(yīng)用于照明系統(tǒng)，例如舞臺燈照明。
[0083]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，包括: 光學(xué)裝置和用于驅(qū)動(dòng)該光學(xué)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸和固定在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的固定面，該固定面環(huán)設(shè)在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直； 所述光學(xué)裝置包括呈環(huán)狀的光學(xué)片，該光學(xué)片由至少兩塊子光學(xué)片環(huán)設(shè)在該轉(zhuǎn)動(dòng)軸上拼接組合而成，且垂直于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸；其中該光學(xué)裝置中光學(xué)片的外徑大于所述固定面的外徑，且該固定面的熱膨脹系數(shù)大于該光學(xué)裝置中與該固定面相固定的元件的熱膨脹系數(shù)； 所述固定面包括至少兩個(gè)鏤空區(qū)，其中每個(gè)鏤空區(qū)上設(shè)有點(diǎn)膠區(qū)和支梁組，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)只通過該支梁組與該固定面的非鏤空區(qū)相互連接固定，其中該支梁組包括至少一條支梁；所述光學(xué)裝置只通過與所述點(diǎn)膠區(qū)相互粘接來和所述固定面相互固定；其中， 每個(gè)鏤空區(qū)中的支梁組的沿過所述點(diǎn)膠區(qū)的中心的徑向上的勁度系數(shù)小于第一預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過該點(diǎn)膠區(qū)對所述光學(xué)裝置沿徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得所述光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述光學(xué)裝置中的光學(xué)片和所述固定面相互固定，其中該固定面所包括的鏤空區(qū)的數(shù)量大于或者等于光學(xué)片中的子光學(xué)片的數(shù)量，每個(gè)子光學(xué)片至少對應(yīng)一個(gè)鏤空區(qū)中的點(diǎn)膠區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述光學(xué)裝置還包括連接件，用于覆蓋所述光學(xué)片中任意相鄰兩個(gè)子光學(xué)片的接合處的至少部分并與各子光學(xué)片粘接在一起，該連接件的熱膨脹系數(shù)與所述光學(xué)片的熱膨脹系數(shù)匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述連接件為整體式的圓環(huán)，且該連接件的外徑小于所述光學(xué)片的外徑，該連接件與所述固定面、光學(xué)片層疊設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪,其特征在于: 所述連接件包括相互分離的至少兩個(gè)子連接件，其中每個(gè)子連接件覆蓋所述光學(xué)片的至少一個(gè)接合處的至少部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述固定面上每個(gè)鏤空區(qū)內(nèi)，所述支梁組關(guān)于過所述點(diǎn)膠區(qū)的中心和所述固定面的中心的半徑軸對稱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述固定面中，每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)沿周向的兩側(cè)中，每一側(cè)與至多兩個(gè)支梁相互連接固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述固定面上每個(gè)鏤空區(qū)內(nèi)，所述支梁組中每一條支梁上，該支梁與所述點(diǎn)膠區(qū)相連接的一段垂呈弧狀，或者呈直線狀，且該直線垂直于過所述點(diǎn)膠區(qū)和所述固定面的中心的半徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，所述支梁組中每一支梁沿垂直于所述固定面的方向上的厚度大于或等于該支梁沿徑向上的寬度的5倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，其特征在于，包括: 所述光學(xué)裝置包括層疊設(shè)置且相互粘接的彈性墊和呈環(huán)狀的光學(xué)片，其中該光學(xué)片的外徑大于該彈性墊的外徑； 所述光學(xué)裝置中的彈性墊只通過與所述點(diǎn)膠區(qū)相互粘接來和所述固定面相互固定；其中， 每個(gè)鏤空區(qū)中的支梁組的沿過所述每個(gè)點(diǎn)膠區(qū)的徑向上的勁度系數(shù)小于第二預(yù)定值，使得在預(yù)定溫差下該支梁組產(chǎn)生形變時(shí)通過該點(diǎn)膠區(qū)對所述光學(xué)裝置沿徑向上的應(yīng)力小于或等于臨界值，使得所述光學(xué)裝置受到的應(yīng)力小于使其發(fā)生破碎的應(yīng)力臨界值，其中第二預(yù)定值大于第一預(yù)定值。
11.一種光源系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)光裝置，用于產(chǎn)生光束； 如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的光學(xué)片轉(zhuǎn)輪，該光學(xué)片轉(zhuǎn)輪中的光學(xué)片用于接收來自所述發(fā)光裝置的光束，并反射或者透射該光束中的至少部分波長范圍的光。
12.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求11所述的光源系統(tǒng)； 空間光調(diào)制器，用于接收來自所述光源系統(tǒng)的光束并對其進(jìn)行調(diào)制。
【文檔編號】G03B21/20GK104166208SQ201310185906
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】葉紅, 徐虎 申請人:深圳市繹立銳光科技開發(fā)有限公司