一種色輪組及應(yīng)用其的投影系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于投影系統(tǒng)的色輪組，特別是涉及一種可調(diào)整色彩亮度的色輪組，以及應(yīng)用該色輪組的投影系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的投影系統(tǒng)，包括投影機(jī)以及投影電視，在使用如數(shù)字光處理(DigitalLight Process1n，DLP)系統(tǒng)時(shí)，需要使用轉(zhuǎn)動(dòng)的色輪(color wheel)以將光源的光線分成紅、綠、藍(lán)三色，三色光經(jīng)由數(shù)字微鏡組件(Digital Micro-mirror Device, DMD)反射后可將訊號(hào)投影至屏幕，呈現(xiàn)彩色的投影影像。而色彩亮度(Color Light Output，簡(jiǎn)稱CLO)是投影機(jī)或者投影電視的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一，其定義為紅、綠、藍(lán)三原色在畫面上的亮度與白色亮度的比例。而基于DLP系統(tǒng)的混色機(jī)制，色彩表現(xiàn)(色彩亮度比例)與投影機(jī)的亮度通常不能兼顧，即DLP系統(tǒng)通常只會(huì)有一個(gè)固定的光學(xué)表現(xiàn)，無(wú)法滿足不同環(huán)境下光學(xué)的使用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提出一種色輪組及應(yīng)用其的投影系統(tǒng)，能夠在不更換色輪的前提下，滿足不同使用環(huán)境及用途下的光學(xué)需求，提高產(chǎn)品的適用范圍。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種色輪組，用于投影系統(tǒng)，包括:
[0005]第一色輪；以及
[0006]第二色輪，第二色輪與第一色輪同軸設(shè)置；
[0007]其中，色輪組具有第一區(qū)域與第二區(qū)域，第一區(qū)域?yàn)榈谝簧喤c第二色輪的重疊區(qū)，第二區(qū)域?yàn)榈诙喰纬傻膯螌訁^(qū)，且第一區(qū)域的穿透特性由第一色輪的穿透特性決定，第二區(qū)域的穿透特性由第二色輪的穿透特性決定。
[0008]作為可選的技術(shù)方案，第一色輪與第二色輪的穿透特性為第一色輪與該第二色輪允許穿透的光波長(zhǎng)范圍。
[0009]作為可選的技術(shù)方案，第一色輪允許穿透的光波長(zhǎng)范圍為第二色輪允許穿透的光波長(zhǎng)范圍的真子集。
[0010]作為可選的技術(shù)方案，第一色輪由至少一濾光片組成，第二色輪由至少一濾光片組成。
[0011]作為可選的技術(shù)方案，至少一濾光片均為扇形，且至少一濾光片的半徑或圓心角可不完全一樣。
[0012]作為可選的技術(shù)方案，第一色輪與第二色輪的位于第二區(qū)域的部分可合為一色輪。
[0013]作為可選的技術(shù)方案，第一色輪與第二色輪一體成型。
[0014]作為可選的技術(shù)方案，色輪組還包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)色輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]作為可選的技術(shù)方案，色輪組還包括第三色輪，第三色輪與第一色輪、第二色輪同軸設(shè)置，色輪組還具有第三區(qū)域，第三區(qū)域?yàn)榈谌喰纬傻膯螌訁^(qū)，第一區(qū)域、第二區(qū)域的穿透特性不變，第三區(qū)域的穿透特性由第三色輪的穿透特性決定。
[0016]本發(fā)明還提供一種投影系統(tǒng)，包括上述的色輪組；以及
[0017]光源；
[0018]其中，光源與色輪組可相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明色輪組中的復(fù)數(shù)個(gè)色輪同軸設(shè)置，并具有復(fù)數(shù)個(gè)不同穿透特性的區(qū)域，通過(guò)光源與色輪組的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，控制光線穿過(guò)不同穿透特性的區(qū)域，在無(wú)需更換色輪的前提下，即可得到不同的色彩表現(xiàn)與亮度，能夠滿足不同使用環(huán)境及用途下的光學(xué)需求，大大提高產(chǎn)品的適用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1a為本發(fā)明色輪組的第一實(shí)施方式的示意圖；
[0021]圖1b為本發(fā)明色輪組的第一實(shí)施方式的俯視圖；
[0022]圖2a為本發(fā)明色輪組的第二實(shí)施方式的整體俯視圖；
[0023]圖2b為本發(fā)明色輪組的第二實(shí)施方式第一色輪的俯視圖；
[0024]圖2c為本發(fā)明色輪組的第二實(shí)施方式第二色輪的俯視圖；
[0025]圖3a為本發(fā)明色輪組的第三實(shí)施方式的示意圖；
[0026]圖3b為本發(fā)明色輪組的第三實(shí)施方式的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0028]圖1a為本發(fā)明色輪組的第一實(shí)施方式的示意圖，請(qǐng)參照?qǐng)Dla，色輪組100可用于投影系統(tǒng)，其包括第一色輪110與第二色輪120，第一色輪110與第二色輪120同軸設(shè)置，軸線130見圖1a中虛線。本實(shí)施方式中，第一色輪110在第二色輪120上方，在其他的實(shí)施方式中，第一色輪110也可以在第二色輪120下方。
[0029]圖1b為本發(fā)明色輪組的第一實(shí)施方式的俯視圖，請(qǐng)參照?qǐng)Dlb，色輪組100具有第一區(qū)域101 (圖1b中橫線部分所示的兩層重疊區(qū))與第二區(qū)域102 (圖1b中豎線部分所示的單層區(qū))。在本實(shí)施方式中，第一區(qū)域101由第一色輪110、第二色輪120重疊而成，就第一區(qū)域101內(nèi)的相同區(qū)域而言，第一色輪110允許穿透的波長(zhǎng)范圍為第二色輪120允許穿透的波長(zhǎng)范圍的真子集，例如，假設(shè)第一色輪110允許穿透的波長(zhǎng)范圍為[500nm，600nm]，第二色輪120允許穿透的波長(zhǎng)范圍可以為[400nm，700nm]、[450nm, 650nm]或其他任何包含[500nm, 600nm]的集合范圍均可，但不可以為[500nm, 600nm]，即能夠穿透第一色輪110的光線必然能夠穿透第二色輪120，換句話說(shuō)，第一區(qū)域101的穿透特性由第一色輪110的穿透特性決定；第二區(qū)域102由第二色輪120單層構(gòu)成，所以穿透特性由第二色輪120的穿透特性決定。上述第一色輪110、第二色輪120的穿透特性即第一色輪110、第二色輪120的允許穿透的光波長(zhǎng)范圍。
[0030]綜上，因?yàn)榈谝簧?10允許穿透的波長(zhǎng)范圍為第二色輪120允許穿透的波長(zhǎng)范圍的真子集，所以第一區(qū)域101和第二區(qū)域102的穿透特性會(huì)不同。相比較而言，第一區(qū)域101的色彩表現(xiàn)會(huì)優(yōu)于第二區(qū)域102，但是第二區(qū)域102的亮度會(huì)高于第一區(qū)域101。通過(guò)這樣的色輪組設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際情況需求，選擇光線是從第一區(qū)域101還是從第二區(qū)域102穿透，以此達(dá)到想要達(dá)到的色彩表現(xiàn)及亮度需求。
[0031]其中，在本實(shí)施方式中，第一色輪110與第二色輪120重疊設(shè)置，當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，由于第二色輪120位于第一區(qū)域的重疊部分沒有再次過(guò)濾穿透第一色輪110光線的作用，所以可以去除，如此，第一色輪110與第二色輪120的剩余部分就可合成為一個(gè)色輪，這樣的色輪設(shè)置仍可以滿足第一區(qū)域101與第二區(qū)域102的穿透特性不同的要求，但這樣的色輪涉及的濾光片較多，可能存在制作工藝方面的問題，所以選擇何種實(shí)施方式需綜合考慮成本及工藝難度等。
[0032]另外，本實(shí)施方式中，第一色輪110及第二色輪120均由至少一濾光片組成，但不對(duì)濾光片的構(gòu)成作限定，只需滿足上述的穿透特性的要求即可。其中，第一色輪110及第二色輪120均可以為一體成型，一體成型是在一塊基板上蒸鍍上述至少一濾光片，無(wú)需將復(fù)數(shù)個(gè)濾光片各自制作完成后再行拼裝，一體成型的優(yōu)點(diǎn)在于色輪的結(jié)構(gòu)會(huì)更加穩(wěn)定，當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可以以拼裝的形式組成第一色輪I1及第二色輪120。
[0033]第一色輪110及第二色輪120可以為任何形狀，本發(fā)明不作限制，例如，弧形、方形或者不規(guī)則形狀。本實(shí)施方式中，考慮到后續(xù)旋轉(zhuǎn)的阻力問題，第一色輪110及第二色輪120外側(cè)均為弧形，再考慮到濾光片制作工藝的簡(jiǎn)易性，將各個(gè)濾光片做成扇形。第一色輪110由半徑均為rl的復(fù)數(shù)個(gè)扇形濾光片組成，第二色輪120由半徑均為r2的復(fù)數(shù)個(gè)扇形濾光片組成，即第一色輪110、第二色輪120均為圓形，其中，rl〈r2 ;而在其他實(shí)施方式中，組成第一色輪110的復(fù)數(shù)個(gè)扇形濾光片的半徑可不同，組成第二色輪120的復(fù)數(shù)個(gè)扇形濾光片的半徑也可不同，只要能夠滿足穿透特性方面的要求即可。另外，各扇形濾光片的圓心角也可以根據(jù)所需的光學(xué)要求做出調(diào)整。
[0034]在本實(shí)施方式中，軸線130處還可設(shè)有轉(zhuǎn)軸(未示出)，在其他實(shí)施方式中，也可以不設(shè)置轉(zhuǎn)軸，只要滿足色輪組能夠同軸轉(zhuǎn)動(dòng)即可。在第一色輪I1及第二色輪120成型后，在本實(shí)施方式中，第一色輪110及第二色輪120與轉(zhuǎn)軸的周緣之間是通過(guò)夾合的方式進(jìn)行固定，而在其他實(shí)施方式中，固定方式也可以為套接、粘合或其他方式。最后為使色輪組100轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到分色的目的，轉(zhuǎn)軸會(huì)與一馬達(dá)(未示出)相連。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而再帶動(dòng)色輪組100進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]圖2a、2b、2c分別為本發(fā)明色輪組的第二實(shí)施方式的整體俯視圖及第一色輪、第二色輪的俯視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D