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色轮模块以及投影机

2021-02-07 13:08:38

色轮模块以及投影机

　　技术领域

　　本实用新型是有关于一种光学模块与投影机，且特别是有关于一种色轮模块以及具有此色轮模块的投影机。

　　背景技术

　　在固态光源激光(SSI Laser)投影机的合光系统中会设置有荧光粉轮(phosphorwheel)以及光感测组件。荧光粉轮通常是直接锁固在合光系统的下盖，其中合光系统的下盖组装合光系统的上盖而形成一空间，而光感测组件配置于下盖或上盖且位于此空间内。光感测组件检测到设置在荧光粉轮上的定位标志，可将光感测组件接受到的光信号转成电信号，以计算出荧光粉轮的转速以及对应的色轮区段。然而，上述的配置方式用于高流明的投影机机种时，合光系统内的温度会比较高，如此容易造成光感测组件异常的现象。此外，由于光感测组件也位于合光系统的上盖与下盖所构成的空间内，因此于组装、理线以及维修上也较不方便。

　　“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表所述内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

　　实用新型内容

　　本实用新型提供一种色轮模块，可有效地降低光感测组件的温度，且方便组装、理线以及维修，可节省工时成本。

　　本实用新型还提供一种投影机，其包括上述的色轮模块，可具有较佳的投影品质及产品竞争力。

　　本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

　　为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种色轮模块，其包括一壳体、一色轮、一定位件以及一光感测组件。壳体包括一容置槽体以及一盖板。盖板覆盖容置槽体而定义出一容置空间，且盖板具有一检测孔。色轮包括一转盘，且色轮配置于壳体的容置空间中。转盘配置于壳体的容置槽体内且用于以一转轴为中心旋转。定位件配置于转盘上且位于转盘的一边缘。盖板的检测孔对应转盘的边缘。光感测组件配置于壳体的盖板上，且位于容置空间外。光感测组件透过检测孔检测转盘上的定位件。

　　为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影机，其包括一照明模块、一光阀以及一投影镜头。照明模块用于提供一照明光束。照明模块包括一光源装置以及一色轮模块。光源装置用以提供一光束，照明光束包括光束。色轮模块配置于光束的传递路径上，且色轮模块包括：一壳体、一色轮、一定位件以及一光感测组件。壳体包括一容置槽体以及一盖板。盖板覆盖容置槽体而定义出一容置空间，且盖板具有一检测孔。色轮包括一转盘，且色轮配置于壳体的容置空间中。转盘配置于壳体的容置槽体内且用于以一转轴为中心旋转。定位件配置于转盘上且位于转盘的一边缘。盖板的检测孔对应转盘的边缘。光感测组件配置于壳体的盖板上，且位于容置空间外。光感测组件透过检测孔检测转盘上的定位件。光阀配置于照明光束的传递路径上，以将照明光束转换为一影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，以将影像光束投射出投影机。

　　基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的色轮模块的设计中，由于光感测组件配置于壳体的盖板上且位于容置空间外，因此可透过壳体外的流场空气来对光感测组件进行散热，可有效地降低光感测组件的温度，以避免已知光感测组件长时间处于高温的合光系统内所造成功能异常的问题。再者，本实用新型的色轮模块还因为光感测组件位于容置空间外，因此还具有方便组装、理线以及维修的优势，可节省工时成本。此外，采用本实用新型的色轮模块的投影机，则可具有较佳的投影品质及产品竞争力。

　　为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

　　附图说明

　　图1是依照本实用新型的一实施例的一种投影机的示意图。

　　图2A是图1的投影机的色轮模块的局部立体示意图。

　　图2B为图2A的色轮模块的立体分解示意图。

　　图2C为沿图2A的线I-I的立体剖面示意图。

　　图2D为图2A的色轮模块的色轮与定位件的俯视示意图。

　　图2E为图2A的色轮模块的光感测组件的立体示意图。

　　图3A是本实用新型的另一实施例的一种色轮与定位件的俯视示意图。

　　图3B是本实用新型的又一实施例的一种色轮与定位件的俯视示意图。

　　图3C是本实用新型的又一实施例的一种色轮与定位件的俯视示意图。

　　具体实施方式

　　有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

　　图1是依照本实用新型的一实施例的一种投影机的示意图。请参考图1，在本实施例中，投影机10包括一照明模块12、一光阀14以及一投影镜头16。照明模块12用于提供一照明光束L1，且照明模块12包括一光源装置13以及一色轮模块100。光源装置13用以提供一光束L，且照明光束L1包括光束L。色轮模块100配置于光束L的传递路径上，而光阀14配置于照明光束L1的传递路径上，以将照明光束L1转换为一影像光束L2。投影镜头16配置于影像光束L2的传递路径上，以将影像光束L2投射出投影机10。

　　更进一步来说，本实施例所使用的光源装置13例如是激光二极管(Laser Diode，LD)，例如是激光二极管阵列(Laser diode Bank)。具体而言，依实际设计上符合体积要求的光源皆可实施，并不限于此。光阀14例如是液晶覆硅板(Liquid Crystal On Siliconpanel，LCoS panel)、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)等反射式光调变器。在一实施例中，光阀14例如是透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)，电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Maganeto-Optic modulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等穿透式光调变器，但本实施例对光阀14的型态及其种类并不加以限制。光阀14将来自照明模块12的照明光束L1转变成影像光束L2的方法，其详细步骤及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。另外，投影镜头16例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头16也可以包括平面光学镜片，以反射或穿透方式将来自光阀14的影像光束L2投射出投影机10。于此，本实施例对投影镜头16的型态及其种类并不加以限制。

　　图2A是图1的投影机的色轮模块的局部立体示意图。图2B为图2A的色轮模块的立体分解示意图。图2C为沿图2A的线I-I的立体剖面示意图。图2D为图2A的色轮模块的色轮与定位件的俯视示意图。图2E为图2A的色轮模块的光感测组件的立体示意图。

　　请先同时参考图2A、图2B以及图2C，在本实施例中，色轮模块100包括一壳体110、一色轮120a、一定位件130a以及一光感测组件140。壳体110包括一容置槽体112以及一盖板114，其中盖板114覆盖容置槽体112而定义出一容置空间S，且盖板114具有一检测孔115。色轮120a包括一转盘122a，且色轮120a配置于壳体110的容置空间S中。转盘122a配置于壳体110的容置槽体112内且适于以一转轴X为中心旋转。定位件130a配置于转盘122a上且位于转盘122a的一边缘123，即定位件130a位于转盘122a的一侧且紧邻其边缘123。盖板114的检测孔115对应转盘122a的边缘123。光感测组件140配置于壳体110的盖板114上，且位于容置空间S外。光感测组件140透过盖板114的检测孔115检测转盘122a上的定位件130a。

　　详细来说，请参考图2D，本实施例的色轮120a包括设置于转盘122a上的至少一荧光层124a与一透光板126a，其中至少一荧光层124a与定位件130a可分别配置于转盘122a上的相对两侧，定位件130a面对光感测组件140。色轮120a具有一光转换区A1、一非光转换区A2以及一非光传递区A3。光转换区A1可将来自光源装置13的光束L(请参考图1)转换为不同颜色的转换光束(未标号)，即改变光束L的波长，而非光转换区A2可让来自光源装置13的光束L(请参考图1)直接通过。荧光层124a位于光转换区A1，而透光板126a位于非光转换区A2，而定位件130a位于非光传递区A3，本实施例中，非光传递区A3对应至转盘122a的边缘123。意即，本实施例的定位件130a不设置在照明光束L(请参考图1)的光路径上。此处，色轮120a具体化为荧光色轮。

　　更进一步来说，请再同时参考图2C与图2D，本实施例的定位件130a与荧光层124a位于转盘122的相对侧。定位件130a位于转盘122a的边缘123与荧光层124之间，其中边缘123的位置为远离转轴X(请参考图2B)的位置，且不与荧光层124重叠之位置。此处，定位件130a可例如是一反射件、一吸光件或转盘122a的一部分。于另一实施例中，定位件130a亦可位于转盘122a的边缘123与透光板126a之间。

　　再者，请同时图2B、图2C与图2E，本实施例的光感测组件140包括一电路板142以及一光感测器144。电路板142覆盖盖板114的检测孔115，而光感测器144配置于电路板142上，且对应盖板114的检测孔115设置。为了达到气密防尘的效果，本实施例的光感测组件140还包括一弹性件146，其中弹性件146配置于电路板142上且具有一通孔147。光感测器144容置于通孔147内，而盖板114具有环绕检测孔115的一定位台面117，定位台面117例如从检测孔115的侧壁朝孔中心延伸而形成一环绕检测孔115的台面，而弹性件146定位于定位台面117上且位于电路板142以及定位台面117之间。也就是说，电路板142与盖板114之间可增设弹性件146，当电路板142固定于盖板114上时，弹性件146为被压缩的状态，其中弹性件146为一可被压缩的弹性体，例如是一硅胶海绵或一橡胶，但不以此为限。

　　同时参考图2C与图2D，当色轮120a旋转时，光感测组件140的光感测器144所发出的感测光束照射至转盘122a的非光传递区A3时，感测光束会反射回光感测器144；当光感测器144所发出的感测光束照射至定位件130a时，感测光束例如被定位件130a吸收而不会反射回光感测器144。透过上述的设计，光感测器144可得到一周期性的光信号资料作为色轮120a的定位信号。

　　此外，请再同时参考图2A与图2B，本实施例的色轮模块100a还包括多个第一锁固件150以及多个第二锁固件155。电路板142透过第一锁固件150而固定于盖板114上。盖板114透过第二锁固件155而固定于壳体110以覆盖容置槽体112。此处，第一锁固件150与第二锁固件155例如是螺丝或螺栓，但不以此为限。

　　简言之，由于本实施例的光感测组件140配置于壳体110的盖板114上且位于容置空间S外，因此可透过壳体110外的流场空气来对光感测组件140进行散热，可有效地降低光感测组件140的温度，以避免已知光感测组件长时间处于高温的合光系统内所造成功能异常的问题。再者，由于光感测组件140位于容置空间S外，因此方便组装、理线以及维修，可节省工时成本。此外，电路板142与盖板114之间还增设有弹性件146，可达到气密防尘的效果，容易组件且成本低。另外，采用本实施利的色轮模块100的投影机10，则可具有较佳的投影品质及产品竞争力。

　　在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

　　图3A是本实用新型的另一实施例的一种色轮与定位件的俯视示意图。请同时参考图2C以及图3A，本实施例的定位件130b与图2D的定位件130a相似，两者的差异在于：本实施例的定位件130b与荧光层124a分别位于转盘122a的相同侧。也就是说，定位件130b设置在转盘122a配置荧光层124a的那侧表面上。此处，定位件130b例如为透光板126a的部分且荧光层124a对应至光感测组件140的光感测器144。光感测组件140的光感测器144所发出的感测光束照射至荧光层124a时，感测光束会反射回光感测器144；当光感测器144所发出的感测光束照射至透光板126a(作为定位件130b)时，感测光束例如被穿过透光板126a而不会反射回光感测器144。透过上述的设计，光感测器144可得到一周期性的光信号资料作为色轮120a的定位信号。

　　图3B是本实用新型的另一实施例的一种色轮与定位件的俯视示意图。请同时参考图2D以及图3B，本实施例的定位件130a与图2D的定位件130a相似，两者的差异在于：本实施例的定位件130a与荧光层124a位于转盘122的同一侧，且面对光感测组件140。

　　图3C是本实用新型的又一实施例的一种色轮与定位件的俯视示意图。请同时参考图2D以及图3C，本实施例的色轮120b与图2D的色轮120a相似，两者的差异在于：本实例的色轮120b包括多个滤光片124b，其中该些滤光片124b组成转盘122b。意即，本实施例的色轮120b具体化为滤光色轮。转盘122b具有一光传递区B1与一非光传递区B2，而定位件130a位于非光传递区B2。此处，光传递区B1在滤光片124b上且位于光束L(请参考图1)的传递路径上。另外，该些滤光片124b例如包括红光滤光片、绿光滤光片、蓝光滤光片及/或黄光滤光片等，可以红光滤光片作为定位件130a，光感测器144所发出的感测光束例如为红光；当光感测器144所发出的感测光束照射至非红光滤光片(蓝光滤光片、黄光滤光片或绿光滤光片)时，感测光束会反射回光感测器144；当光感测器144所发出的感测光束照射至红光滤光片(作为定位件130a)时，感测光束例如被穿过红光滤光片(定位件130a)而不会反射回光感测器144。透过上述的设计，光感测器144可得到一周期性的光信号资料作为色轮120b的定位信号。

　　综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的色轮模块的设计中，由于光感测组件配置于壳体的盖板上且位于容置空间外，因此可透过壳体外的流场空气来对光感测组件进行散热，可有效地降低光感测组件的温度，以避免已知光感测组件长时间处于高温的合光系统内所造成功能异常的问题。再者，本实用新型的色轮模块还因为光感测组件位于容置空间外，因此还具有方便组装、理线以及维修的优势，可节省工时成本。此外，采用本实用新型的色轮模块的投影机，则可具有较佳的投影品质及产品竞争力。

　　惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即凡依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

　　附图标记说明：

　　10:投影机

　　12:照明模块

　　13:光源装置

　　14:光阀

　　16:投影镜头

　　100:色轮模块

　　110:壳体

　　112:容置槽体

　　114:盖板

　　115:检测孔

　　117:定位台面