Dlp投影機及其色輪裝置製造方法
2023-07-12 16:19:01 1
Dlp投影機及其色輪裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開一種DLP投影機及其色輪裝置，該色輪裝置包括：色輪，包括色輪轉盤及與色輪轉盤的中部垂直固定連接的轉軸，色輪轉盤包括多個不同顏色的濾光片，轉軸隨著色輪轉盤一起轉動，多個濾光片圍繞轉軸設置；與轉軸對應設置的色輪小板；設於色輪小板上的轉速傳感器，轉速傳感器與轉軸的周緣相對設置，用於感測轉軸的轉速；固定在轉軸的周緣上的第一色輪刷，第一色輪刷隨著轉軸一起轉動，當第一色輪刷轉動至與轉速傳感器相對的位置，第一色輪刷清掃轉速傳感器的感應表面。上述色輪裝置能夠解決轉速傳感器被灰塵附著而導致投影機關機的問題，並且也不會影響色輪自身的正常散熱。
【專利說明】DLP投影機及其色輪裝置
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種投影機，特別是涉及一種DLP投影機及其色輪裝置。
【【背景技術】】
[0002]色輪(ColorWheel)是 DLP (Data Leakage Prevention)投影機的重要組成部分，它負責色彩的分離和處理。一般來說色輪的壽命很長，有20000H，遠遠大於投影機的壽命。然而，灰塵卻是DLP投影機的致命缺陷，若灰塵堵在色輪傳感器上面，則色輪傳感器不能感應色輪運轉，就會使投影機關機。 [0003]DLP投影機產生色彩的原理是由DMD(Digital Micro mirror Device,數字微鏡元件)晶片的微鏡負責在投影面上反射紅、綠、藍光。由於DMD晶片的微鏡的晃動及色輪的旋轉速度較快，給人的視覺器官造成錯覺，人的肉眼錯將這三種快速閃動的有色光混在一起，於是在投影的圖像上看到混合後的顏色。
[0004]例如,在單片DMD(Digital Micro mirror Device,數字微鏡元件)投影系統中,輸入信號被轉化為紅、綠、藍(RGB)數據，數據按順序寫入DMD晶片的存儲單元(SRAM)，白光光源通過聚焦透鏡聚集焦在色輪上，通過色輪的光線然後成像在DMD晶片的表面。當色輪旋轉時，紅、綠、藍光順序地射在DMD晶片上。色輪和視頻圖像是順序進行的，所以當紅光射到DMD晶片上時，鏡片按照紅色信息應該顯示的位置和強度傾斜到「開」，綠色和藍色光及視頻信號亦是如此工作。人體視覺系統集中紅、綠、藍信息並看到一個全彩色圖像。通過投影透鏡，在DMD晶片表面形成的圖像可以被投影到一個大屏幕上。
[0005]目前的DLP投影機對防塵的要求不是那麼嚴格，所以DLP投影機太多沒有防塵措施。然而在實際的應用中，在室外以及公共場合(像教室)等很多地方，灰塵還是很多的。長時間的使用，會讓投影機裡面堆積很多的灰塵，當然也會附著在色輪傳感器上面。
[0006]為了防止灰塵堵在色輪傳感器上，有的DLP投影機在入風口添加防塵網，但防塵網會影響整個投影機的散熱，並且隨著時間的積累防塵網很容易被堵塞，最終隨著時間的積累色輪傳感器還是會有灰塵附著。或者，有的DLP投影機把色輪完全罩起來，但因為色輪要有光線通過，不能在光路上密封，導致不能完全遮罩色輪，導致灰塵從透光孔進入，仍然會堵塞色輪傳感器，並且罩起來後會影響色輪本身的散熱。
【
【發明內容】
】
[0007]鑑於上述狀況，有必要提供一種不影響散熱性能並且能夠有效防塵的DLP投影機的色輪裝置。
[0008]一種DLP投影機的色輪裝置，其包括:
[0009]色輪，包括色輪轉盤及與所述色輪轉盤的中部垂直固定連接的轉軸，所述色輪轉盤包括多個不同顏色的濾光片，所述轉軸隨著所述色輪轉盤一起轉動，所述多個濾光片圍繞所述轉軸設置；
[0010]與所述轉軸對應設置的色輪小板；[0011]設於所述色輪小板上的轉速傳感器，所述轉速傳感器與所述轉軸的周緣相對設置，用於感測所述轉軸的轉速；以及
[0012]固定在所述轉軸的周緣上的第一色輪刷，所述第一色輪刷隨著所述轉軸一起轉動，當所述第一色輪刷轉動至與所述轉速傳感器相對的位置，所述第一色輪刷清掃所述轉速傳感器的感應表面。
[0013]上述色輪裝置在色輪上安裝一個色輪刷，隨著色輪的轉動，色輪刷會一直在刷轉速傳感器，使其不會被灰塵附著，從而徹底解決轉速傳感器被灰塵附著而導致投影機關機的問題，並且也不會影響色輪自身的正常散熱。
[0014]在其中一個實施例中，還包括等重塊，所述等重塊的重量與所述第一色輪刷的重量相等，所述等重塊設於所述轉軸的周緣上，並且所述等重塊與所述第一色輪刷相對於所述色輪的軸心對稱設置。
[0015]在其中一個實施例中，所述等重塊為所述第二色輪刷，所述第二色輪刷的結構與所述第一色輪刷的結構完全相同；
[0016]或者所述等重塊為外表面塗覆有感應材料的塊狀結構。
[0017]在其中一個實施例中，所述第一色輪刷為由多根軟毛排列形成的軟毛刷；
[0018]或者，所述第一色輪刷為由柔軟布或海綿平鋪形成的平板刷。
[0019]在其中一個實施例中，所述色輪小板與所述轉軸垂直設置，所述轉速傳感器設於所述色輪小板的中部。
[0020]在其中一個實施例中，所述色輪小板為PCB電路板，所述PCB電路板用於控制所述
轉速傳感器。
[0021]在其中一個實施例中，還包括用於驅動所述色輪轉動的電機，所述轉軸為所述電機的轉子，並且所述電機的轉子為圓筒狀，套設於所述電機的定子上。
[0022]在其中一個實施例中，還包括與所述電機的定子電連接的排線模塊，所述排線模塊用於與所述DLP投影機的主控制器電連接，以使所述主控制器通過所述排線模塊控制所述電機轉動。
[0023]在其中一個實施例中，所述色輪為三段色輪、四段色輪、六段色輪或增益型色輪。
[0024]同時，本發明還提供一種採用上述色輪裝置的DLP投影機。
[0025]一種DLP投影機，其包括:
[0026]上述的色輪裝置；
[0027]位於所述色輪裝置的光路前方的投影光源；
[0028]位於所述投影光源與所述色輪裝置之間的會聚透鏡，所述會聚透鏡用於會聚所述投影光源發射的光線；
[0029]位於所述色輪裝置的光路後方的DMD晶片，所述DMD晶片用於可選擇性地反射經過所述色輪過濾後的光線；
[0030]位於所述DMD晶片與所述色輪裝置之間的修整透鏡，所述修整透鏡用於對經過所述色輪過濾後的光線進行修整，以形成預設形狀的光束；以及
[0031]與所述修整透鏡位於所述DMD晶片的同一側的投影鏡頭，所述投影鏡頭用於接收所述DMD晶片反射後的光線；
[0032]其中，所述投影光源發射的光線，經過所述會聚透鏡後照射在所述色輪轉盤上，由所述色輪轉盤對光線進行過濾；過濾後的光線經過所述修整透鏡後照射在所述DMD晶片上，所述DMD晶片根據預設投影圖案選擇性反射所述過濾後的光線，並經過所述投影鏡頭投影形成所述預設投影圖案。
【【專利附圖】
【附圖說明】】[0033]圖1為本發明實施方式的DLP投影機的光路原理圖；
[0034]圖2為圖1所示的DLP投影機的色輪裝置的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0035]為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳的實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。
[0036]需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0037]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0038]請參閱圖1及圖2，本發明的一實施方式的DLP投影機10，包括色輪裝置100、投影光源200、會聚透鏡300、DMD晶片400、修整透鏡500以及投影鏡頭600。色輪裝置100包括色輪110、色輪小板120、轉速傳感器130及第一色輪刷140。
[0039]色輪110包括色輪轉盤111及與色輪轉盤111的中部垂直固定連接的轉軸113。色輪轉盤111包括多個不同顏色的濾光片。轉軸113隨著色輪轉盤111 一起轉動，多個濾光片圍繞轉軸113設置。色輪110可以為三段色輪、四段色輪、六段色輪或增益型色輪。
[0040]具體在圖示的實施方式中，多個濾光片分別為紅色濾光片、綠濾光片及藍色濾光片，並且均為扇環形，色輪轉盤111為由紅色濾光片、綠濾光片、藍色濾光片拼接形成的圓盤。
[0041]在其他實施例中，多個濾光片分別為紅色濾光片、綠濾光片、藍色濾光片，並且均扇葉形，色輪轉盤111為由紅色濾光片、綠濾光片、藍色濾光片組成的渦輪狀，以使色輪110在轉動時能夠像風扇一樣吹風，以同時對投影光源200進行冷卻。
[0042]進一步地，色輪110的轉軸113可以為普通的轉軸，也可以為電機的轉子。例如，在圖示的實施例中，色輪Iio裝置100還包括用於驅動色輪110轉動的電機，轉軸113為電機的轉子，並且電機的轉子為圓筒狀，套設於電機的定子115上。
[0043]進一步地，還包括與電機的定子115電連接的排線模塊150，排線模塊150用於與DLP投影機10的主控制器(圖未示)電連接，以使主控制器通過排線模塊150控制電機轉動。[0044]進一步地，轉軸113的周緣上塗覆一層感應材料，以形成一層圍繞轉軸113的周緣一周的感應層，便於轉速傳感器130感測。由於轉軸113上設有感應層，以提高轉速傳感器130的感應精度。
[0045]色輪小板120與轉軸113對應設置。具體在圖示的實施例中，色輪小板120為PCB電路板，PCB電路板用於控制轉速傳感器130。由於色輪小板120為PCB電路板，其同時起到控制轉速控制器的作用，以及支撐固定轉速傳感器130的作用，以減小色輪110裝置100佔用的空間，便於投影機小型化。
[0046]需要說明的是，在本發明中，色輪小板120也可以為普通的板狀結構。
[0047]轉速傳感器130設於色輪小板120上，轉速傳感器130與轉軸113的周緣相對設置，用於感測轉軸113的轉速。具體在圖示的實施例中，色輪小板120與轉軸113垂直設置，轉速傳感器130設於色輪小板120的中部。
[0048]第一色輪刷140固定在轉軸113的周緣上，第一色輪刷140隨著轉軸113 —起轉動，當第一色輪刷140轉動至與轉速傳感器130相對的位置，第一色輪刷140清掃轉速傳感器130的感應表面。具體在圖示的實施例中，第一色輪刷140為由多根軟毛排列形成的軟毛刷。由於為由多根軟毛排列形成的軟毛刷，其與轉速傳感器130的感應表面接觸的阻力減小，以避免過多影響色輪110的轉動。
[0049]在其他實施例中，第一色輪刷140為由柔軟布或海綿平鋪形成的平板刷。由於由柔軟布或海綿平鋪形成的平板刷，其與轉速傳感器130的感應表面接觸面較大，清潔轉速傳感器130的感應表面的灰塵較為乾淨、徹底。
[0050]進一步地，色輪裝置100還包括等重塊160，等重塊160的重量與第一色輪刷140的重量相等，等重塊160設於轉軸113的周緣上，並且等重塊160與第一色輪刷140相對於色輪110的軸心對稱設置。等重塊160用來平衡色輪110刷的重量，保證色輪110平穩高速的轉動，避免色輪110刷破壞色輪110的重量平衡而擺動。
[0051]具體在圖示的實施例中，等重塊160為外表面塗覆有感應材料的塊狀結構。等重塊160塗上感應材料，使轉速傳感器130能感應色輪110的轉速。
[0052]在其他實施例中，等重塊160為第二色輪刷，第二色輪刷的結構與第一色輪刷140的結構完全相同。當等重塊160為第二色輪刷時，色輪110每轉動一周，則可以清掃轉速傳感器130的感應表面兩次，從而清掃較為乾淨。
[0053]當然，第二色輪刷也可以與第一色輪刷140的結構不同，只需其重量相等即可。當第二色輪刷與第一色輪刷140的結構不同時，可以起到不用的作用，例如，如果其中一個色輪110刷為軟毛刷，另外一個為海綿刷，則軟毛刷起到清潔灰塵的作用，海綿刷起到清楚轉速傳感器130的感應表面的霧氣等。
[0054]投影光源200位於色輪裝置100的光路前方。會聚透鏡300位於投影光源200與色輪裝置100之間，會聚透鏡300用於會聚投影光源200發射的光線。DMD晶片400位於色輪裝置100的光路後方，DMD晶片400用於可選擇性地反射經過色輪110過濾後的光線。修整透鏡500位於DMD晶片400與色輪裝置100之間，修整透鏡500用於對經過色輪110過濾後的光線進行修整，以形成預設形狀的光束。投影鏡頭600與修整透鏡500位於DMD晶片400的同一側，投影鏡頭600用於接收DMD晶片400反射後的光線。
[0055]其中，投影光源200發射的光線，經過會聚透鏡300後照射在色輪轉盤111上，由色輪轉盤111對光線進行過濾；過濾後的光線經過修整透鏡500後照射在DMD晶片400上，DMD晶片400根據預設投影圖案選擇性反射過濾後的光線，並經過投影鏡頭600投影形成預設投影圖案。
[0056]上述色輪裝置100在色輪110上安裝一個色輪110刷，隨著色輪110的轉動，色輪110刷會一直在刷轉速傳感器130，使其不會被灰塵附著，從而徹底解決轉速傳感器130被灰塵附著而導致投影機關機的問題，並且也不會影響色輪110自身的正常散熱。
[0057]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，包括: 色輪，包括色輪轉盤及與所述色輪轉盤的中部垂直固定連接的轉軸，所述色輪轉盤包括多個不同顏色的濾光片，所述轉軸隨著所述色輪轉盤一起轉動，所述多個濾光片圍繞所述轉軸設置； 與所述轉軸對應設置的色輪小板； 設於所述色輪小板上的轉速傳感器，所述轉速傳感器與所述轉軸的周緣相對設置，用於感測所述轉軸的轉速；以及 固定在所述轉軸的周緣上的第一色輪刷，所述第一色輪刷隨著所述轉軸一起轉動，當所述第一色輪刷轉動至與所述轉速傳感器相對的位置，所述第一色輪刷清掃所述轉速傳感器的感應表面。
2.如權利要求1所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，還包括等重塊，所述等重塊的重量與所述第一色輪刷的重量相等，所述等重塊設於所述轉軸的周緣上，並且所述等重塊與所述第一色輪刷相對於所述色輪的軸心對稱設置。
3.如權利要求2所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，所述等重塊為所述第二色輪刷，所述第二色輪刷的結構與所述第一色輪刷的結構完全相同； 或者所述等重塊為外表面塗覆有感應材料的塊狀結構。
4.如權利要求1所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，所述第一色輪刷為由多根軟毛排列形成的軟毛刷； 或者，所述第一色輪刷為由 柔軟布或海綿平鋪形成的平板刷。
5.如權利要求1所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，所述色輪小板與所述轉軸垂直設置，所述轉速傳感器設於所述色輪小板的中部。
6.如權利要求5所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，所述色輪小板為PCB電路板，所述PCB電路板用於控制所述轉速傳感器。
7.如權利要求1所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，還包括用於驅動所述色輪轉動的電機，所述轉軸為所述電機的轉子，並且所述電機的轉子為圓筒狀，套設於所述電機的定子上。
8.如權利要求7所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，還包括與所述電機的定子電連接的排線模塊，所述排線模塊用於與所述DLP投影機的主控制器電連接，以使所述主控制器通過所述排線模塊控制所述電機轉動。
9.如權利要求1所述的DLP投影機的色輪裝置，其特徵在於，所述色輪為三段色輪、四段色輪、六段色輪或增益型色輪。
10.一種DLP投影機，其特徵在於，包括: 如權利要求1~9任一項所述的色輪裝置； 位於所述色輪裝置的光路前方的投影光源； 位於所述投影光源與所述色輪裝置之間的會聚透鏡，所述會聚透鏡用於會聚所述投影光源發射的光線； 位於所述色輪裝置的光路後方的DMD晶片，所述DMD晶片用於可選擇性地反射經過所述色輪過濾後的光線； 位於所述DMD晶片與所述色輪裝置之間的修整透鏡，所述修整透鏡用於對經過所述色輪過濾後的光線進行修整，以形成預設形狀的光束；以及 與所述修整透鏡位於所述DMD晶片的同一側的投影鏡頭，所述投影鏡頭用於接收所述DMD晶片反射後的光線； 其中，所述投影光源發射的光線，經過所述會聚透鏡後照射在所述色輪轉盤上，由所述色輪轉盤對光線進行過濾；過濾後的光線經過所述修整透鏡後照射在所述DMD晶片上，所述DMD晶片根據預設投影圖案選擇性反射所述過濾後的光線，並經過所述投影鏡頭投影形成所述預設投影圖案。`
【文檔編號】G03B21/14GK103529626SQ201310486280
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】胡勇, 呂強 申請人:深圳雅圖數字視頻技術有限公司