光學系統及其色輪的製作方法
2023-09-20 14:43:35 1
專利名稱：光學系統及其色輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學系統及其色輪，尤其涉及一種具有遮光片的光學系統及其色輪。
背景技術：
由於科技的發展，目前的影像信息傳遞大多已由模擬轉為數字傳輸，且為了配合現代生活模式，視頻或影像裝置日趨輕薄。傳統的陰極射線顯示器(CRT)雖仍有優點，但由於受內部結構的限制，顯示器體積過於龐大而佔較大空間，且不易使顯示屏幕大型化。此外，CRT還存在射線輻射問題。因此，配合光電技術的發展，如液晶投影系統、數組光投影系統之類的光學系統已逐漸成為市場上的新寵。
在這些新的主流技術中，色輪為其中重要的組件之一。請參照圖1，通常，現有的色輪1由紅色濾光片11、綠色濾光片12及藍色濾光片13組成，將光束2投射至轉動中的色輪1上，藉助於紅色濾光片11、綠色濾光片12及藍色濾光片13對光束2進行分光、濾光而得到所需要的顏色。但現有的裝置存在例如色彩飽和度不佳、亮度不足等問題。
一般所討論的色彩飽和度不佳，除了紅、綠、藍三色濾光片的濾光效果不佳而無法將三原色完全濾除之外，另一原因是當光束2投射至彩色濾光片1上時，光束2在例如紅色濾光片11與綠色濾光片12的交界處將產生混色，結果對色彩飽和度也有一定程度的影響。
因此，隨著這些主流技術在市場上的興起，如何進一步克服所述缺陷、提高色輪的濾光效果、進而提高光學系統的色彩飽和度以使消費者更願意使用已成為當前的重要課題之一。
發明內容
鑑於此，本發明的目的是，提供一種可增加色彩飽和度的光學系統及其色輪。
為實現所述目的，本發明的色輪包括至少二個彩色濾光片及一遮光片。遮光片被設置於彩色濾光片之間。
為實現所述目的，本發明的光學系統包括色輪、傳動組件及發光組件。色輪具有至少兩個彩色濾光片，所述彩色濾光片之間設有遮光片。傳動組件與色輪連接，使色輪轉動。發光組件產生光源，其出射光線並將光線投射至色輪，經由色輪對光線進行分光。
另外，為實現所述目的，本發明的光學系統包括色輪、遮光輪、連接組件、傳動組件及發光組件。色輪具有至少兩個彩色濾光片。遮光輪與色輪相對設置，遮光輪具有至少一個遮光片，且該遮光片被設置於與所述彩色濾光片的交界處相對應的位置上。連接組件使色輪和遮光輪結合。傳動組件與色輪和遮光輪連接，以使色輪和遮光輪轉動。發光組件產生光源，色輪與遮光輪位於光源的一投射方向上。
如上所述，因本發明的色輪在彩色濾光片之間各設置有遮光片，或者將遮光片與色輪相對設置，使得光源在經過彩色濾光片的交界處時不會因兩種顏色混合而降低色彩飽和度。因此可以過濾出更純的三原色，進而可提高光學系統的色彩飽和度。
圖1為現有的彩色濾光片的示意圖；圖2A和2B為本發明優選實施方式的彩色濾光片的示意圖，其中圖2B為沿圖2A中A-A』線剖切的剖面示意圖；圖3為本發明另一優選實施方式的彩色濾光片的示意圖；圖4為本發明光學系統的第一實施方式的示意圖；圖5A至5C為在本發明優選實施方式的光學系統中光線投射至色輪上的示意圖；圖6為本發明光學系統的第二實施方式的示意圖；圖7A至7B為本發明光學系統的第二實施方式所用的色論與遮光輪的示意圖；圖7C為本發明光學系統的第二實施方式的色輪與遮光輪的示意圖。
附圖標記說明
1 色輪11紅色濾光片12綠色濾光片 13藍色濾光片2 光束3、3』 色輪31基板311 表面33開孔4、5 光學系統41、51發光組件411、511 光源(光線)42、52色輪43、53導光組件44、54反射組件45、55投射組件46、56顯示平面47、57馬達58遮光輪 LR紅色濾光片LG綠色濾光片 LB藍色濾光片Lblock遮光片具體實施方式
以下將參照
本發明優選實施方式的光學系統及其色輪，圖中相同的部件將以相同的附圖標記表示。
請參照圖2A，圖2A為本發明優選實施方式的彩色濾光片的示意圖。本發明優選實施方式的色輪3包括三個彩色濾光片LR、LG、LB以及一遮光片Lblock，遮光片Lblock被設置於所述彩色濾光片之間。
本實施方式中，所述彩色濾光片可分別為紅色濾光片LR、綠色濾光片LG、及藍色濾光片LB，這些彩色濾光片相互結合而成為圓形盤狀體。遮光片Lblock位於各彩色濾光片之間。本實施方式中，遮光片Lblock分別位於紅色濾光片LR與綠色濾光片LG之間、綠色濾光片LG與藍色濾光片LB之間、藍色濾光片LB與紅色濾光片LR之間。另外，本實施方式中，色輪3的中央部還可形成一開孔33，因此色輪3可應用於不同型式的系統中。
請參照圖2B，圖2B為沿圖2A中A-A』線剖切的剖面圖。優選色輪3還包括基板31，基板31具有表面311，彩色濾光片LR、LG、LB及遮光片Lblock可設置於基板31的表面311上。另外，基板31可為透明的圓形基板，其材料可為玻璃，即可以為玻璃板。
此外，請參照圖3，圖3為本發明另一優選實施方式的彩色濾光片的示意圖。為了適應需求，色輪3可以是由多個紅色濾光片LR、多個綠色濾光片LG、及多個藍色濾光片LB組成的另一類型的色輪3』。另外，亦可再加入白色濾光片(圖中未示出)，或其它根據實際需要設置的濾光片。遮光片Lblock則仍被設置於各彩色濾光片之間。
以下請參照圖4以說明本發明光學系統的第一實施方式。光學系統4包括色輪42、傳動組件47及發光組件41。
色輪42具有至少兩個彩色濾光片、及一遮光片Lblock，遮光片Lblock被設置於所述彩色濾光片之間。本實施方式中，各彩色濾光片可為紅色濾光片LR、或為綠色濾光片LG、或為藍色濾光片LB，其中色輪42與上面所述的色輪3具有相同結構，故於此不再贅述。
傳動組件47與色輪42連接而使色輪42轉動。本實施方式中，傳動組件47可為馬達。
發光組件41產生光源411，光源出射光線，並將光線(光源)411投射至色輪42上，光線411經由轉動中的色輪42的紅色濾光片LR、或綠色濾光片LG、或藍色濾光片LB而被分光。
另外，本實施方式中，在光源411的一投射方向上還設有反射組件44、導光組件43、投射組件45及顯示平面46。
導光組件43被設置在色輪42與反射組件44之間。導光組件43用以導光(如改變光的行進方向)和集光。另外，導光組件43亦可使光亮度分布均勻。
投射組件45被設置於反射組件44和顯示平面46之間。本實施方式中，光線411經由導光組件43投射至反射組件44，再藉助於反射組件44將光線411反射至投射組件45，並經由投射組件45將光線411投射至顯示平面46上。
再請參照圖5A至圖5C，它們為光線411投射於色輪42上的示意圖。由圖5A中可觀察到，光線411在色輪42上形成的光點圓周(圖中以虛線圓圈表示)與遮光片Lblock的兩邊緣相切。當然，光線411在色輪上形成的光點圓周亦可更小。再者，請參照圖5B與5C，因為遮光片Lblock被設置於紅色濾光片LR與綠色濾光片LG之間，當色輪42旋轉時，光線411僅能投射至單一顏色的彩色濾光片上，而不會出現如現有裝置那樣因光源投射於兩個彩色濾光片的交界處而產生混色的現象，從而可提高色輪42濾光的色彩飽和度。
其次，再請參照圖6以說明本發明光學系統的第二實施方式。光學系統5包括色輪52、遮光輪58、連接組件(圖中未顯示)及發光組件51。
色輪52具有至少兩個彩色濾光片。本實施方式中，色輪52由紅色濾光片LR、綠色濾光片LG、藍色濾光片LB構成，如圖7A所示。
遮光輪58與色輪52相對設置，遮光輪58具有至少一遮光片Lblock，該遮光片被設置於與所述彩色濾光片的交界處相對應的位置上，如圖7B所示。本實施方式中，設有三個遮光片Lblock，它們分別位於紅色濾光片LR與綠色濾光片LG的交界處的相對應位置、綠色濾光片LG與藍色濾光片LB的交界處的相對應位置、藍色濾光片LB與紅色濾光片LR的交界處的相對應位置。
色輪52和遮光輪58通過連接組件結合。本實施方式中，該連接組件可為黏合層或軸件。
傳動組件57與色輪52和遮光輪58連接，色輪52與遮光輪58同步轉動。本實施方式中，傳動組件57可為馬達。
發光組件51產生光源(光線)511，色輪52及遮光輪58位於光源511的一投射方向上。本實施方式中，當光線511投射至色輪52的所述彩色濾光片的交界處時，將再投射至遮光輪58的遮光片Lblock，從而可消除混色效果，以增加色彩飽和度。
另外，色輪52和遮光輪58除可如圖6所示的方式設置外，亦可如圖7C所示，將色輪52與遮光輪58分別設置於傳動組件57的兩側。簡而言之，只要將遮光輪58的遮光片Lblock設置於色輪52的所述彩色濾光片交界處的相對應位置上即可，也就是說，當光線511投射至所述彩色濾光片的交界處時其將穿過遮光輪58的遮光片Lblock以避免出現混色的情形。
請再參照圖6，本實施方式中，於光源511的一投射方向還設置有反射組件54、導光組件53、投射組件55及顯示平面56。
由於反射組件54、導光組件53、投射組件54及顯示平面56的結構和功能皆與第一實施方式中的反射組件44、導光組件43、投射組件44與顯示平面46相同，故於此不再贅述。
綜上所述，本發明的色輪在至少兩個彩色濾光片之間設有遮光片，使得光線在經過所述彩色濾光片的交界處時不會因混合了兩種顏色而降低色彩飽和度。因此可以過濾出更純的RGB三原色，進而可提高光學系統的色彩飽和度。且僅需在光線的投射路徑上將遮光片設置於所述彩色濾光片的交界處、或所述彩色濾光片之間，因此光線不會因投射至彩色濾光片的交界處而出現混色。於是，色輪可以將光源區分為較純的RGB三原色，相應地提高了所應用的光學系統的色彩飽和度。
以上所述僅為舉例性的，並非是對本發明的限制。任何在未超出本發明的構思和範圍的前提下作出的等同變換或改變均應落入所附的權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種色輪，包括至少兩個彩色濾光片；及一遮光片，該遮光片被設置在所述彩色濾光片之間。
2.如權利要求1所述的色輪，其中，所述色輪還包括基板；所述彩色濾光片及遮光片被設置於所述基板的一表面上；所述基板為透明基板或玻璃板。
3.如權利要求1所述的色輪，其中，所述各彩色濾光片為紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、或白色濾光片。
4.如權利要求1所述的色輪，其中，所述色輪被應用於光學系統中，該光學系統提供一光源；所述光源在所述色輪上形成的光點圓周與所述遮光片的兩邊緣相切。
5.一種濾光裝置，包括色輪，其具有至少兩個彩色濾光片；遮光輪，其與所述色輪相對設置，該遮光輪具有至少一遮光片，所述遮光片被設置在與所述彩色濾光片的交界處相對應的位置；及連接組件，其使所述色輪和所述遮光輪結合，使所述色輪和遮光輪同步旋轉。
6.如權利要求5所述的濾光裝置，其中，所述連接組件為軸件或為黏合層。
7.如權利要求5所述的濾光裝置，其中，所述色輪還包括第一基板；所述彩色濾光片被設置於所述第一基板的一表面上；所述第一基板為透明基板或玻璃板。
8.如權利要求5所述的濾光裝置，其中，所述遮光輪還包括第二基板；所述遮光片被設置於所述第二基板的一表面上。
9.如權利要求5所述的濾光裝置，其中，所述各彩色濾光片為紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、或白色濾光片。
10.如權利要求5所述的濾光裝置，其中，所述濾光裝置被應用於光學系統中，該光學系統提供一光源；所述光源在所述遮光輪上形成的光點圓周與所述遮光片的兩邊緣相切。
11.一種光學系統，包括色輪，其具有至少兩個彩色濾光片，所述彩色濾光片之間具有一遮光片；傳動組件，其與所述色輪連接，使所述色輪轉動；及發光組件，其產生一光源，該光源出射的光線投射至所述色輪而經由所述色輪被分光。
12.如權利要求11所述的光學系統，其中，所述色輪還包括基板；所述彩色濾光片及遮光片被設置於該基板的一表面上；該基板為透明基板或玻璃板。
13.如權利要求11所述的光學系統，其中，所述各彩色濾光片為紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、或白色濾光片。
14.如權利要求11所述的光學系統，其中，所述傳動組件為馬達。
15.如權利要求11所述的光學系統，其中，所述光學系統還包括反射組件；導光組件，其被設置於所述色輪與所述反射組件之間；及投射組件，其被設置於所述反射組件與顯示平面之間。
16.如權利要求11所述的光學系統，其中，所述光源在所述色輪上形成的光點圓周與所述遮光片的兩邊緣相切。
17.一種光學系統，包括色輪，其具有至少兩個彩色濾光片；遮光輪，其與所述色輪相對設置，該遮光輪具有至少一遮光片，所述遮光片被設置於與所述彩色濾光片的交界處相對應的位置；連接組件，其使所述色輪和所述遮光輪結合；傳動組件，其與所述色輪和所述遮光輪連接，使所述色輪和遮光輪轉動；及發光組件，其產生一光源；所述色輪及所述遮光輪位於所述光源的一投射方向上。
18.如權利要求17所述的光學系統，其中，所述連接組件為軸件或黏合層。
19.如權利要求17所述的光學系統，其中，所述色輪還包括第一基板；所述彩色濾光片被設置於所述第一基板的一表面上；所述第一基板為透明基板或玻璃板。
20.如權利要求17所述的光學系統，其中，所述遮光輪還包括第二基板；所述遮光片被設置於該第二基板的一表面上。
21.如權利要求17所述的光學系統，其中，所述各彩色濾光片為紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、或白色濾光片。
22.如權利要求17所述的光學系統，其中，在所述光源的所述投射方向上還包括反射組件；導光組件，其被設置於所述第二濾光片和所述反射組件之間；及投射組件，其被設置於所述反射組件與顯示平面之間。
23.如權利要求17所述的光學系統，其中，所述光源在所述色輪上形成的光點圓周與所述遮光片的兩邊緣相切。
全文摘要
本發明公開了一種色輪，其包括至少兩個彩色濾光片及一遮光片，遮光片設置於所述彩色濾光片之間。另外，本發明還公開了一種光學系統，其包括色輪及發光組件，色輪具有至少兩個彩色濾光片，彩色濾光片之間設有遮光片，發光組件產生一光源，光源出射的光線投射至色輪，通過色輪對光線進行濾光。因此，光線在經過彩色濾光片的交界處時不會因兩種顏色混合而降低色彩飽和度，進而可提高光學系統的色彩飽和度。
文檔編號G02B5/23GK1873519SQ20051007473
公開日2006年12月6日 申請日期2005年5月31日 優先權日2005年5月31日
發明者林昆閱 申請人:臺達電子工業股份有限公司