专利名称：光学系统及其色轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学系统及其色轮，尤其涉及一种具有遮光片的光学系统及其色轮。
背景技术：
由于科技的发展，目前的影像信息传递大多已由模拟转为数字传输，且为了配合现代生活模式，视频或影像装置日趋轻薄。传统的阴极射线显示器(CRT)虽仍有优点，但由于受内部结构的限制，显示器体积过于庞大而占较大空间，且不易使显示屏幕大型化。此外，CRT还存在射线辐射问题。因此，配合光电技术的发展，如液晶投影系统、数组光投影系统之类的光学系统已逐渐成为市场上的新宠。
在这些新的主流技术中，色轮为其中重要的组件之一。请参照图1，通常，现有的色轮1由红色滤光片11、绿色滤光片12及蓝色滤光片13组成，将光束2投射至转动中的色轮1上，借助于红色滤光片11、绿色滤光片12及蓝色滤光片13对光束2进行分光、滤光而得到所需要的颜色。但现有的装置存在例如色彩饱和度不佳、亮度不足等问题。
一般所讨论的色彩饱和度不佳，除了红、绿、蓝三色滤光片的滤光效果不佳而无法将三原色完全滤除之外，另一原因是当光束2投射至彩色滤光片1上时，光束2在例如红色滤光片11与绿色滤光片12的交界处将产生混色，结果对色彩饱和度也有一定程度的影响。
因此，随着这些主流技术在市场上的兴起，如何进一步克服所述缺陷、提高色轮的滤光效果、进而提高光学系统的色彩饱和度以使消费者更愿意使用已成为当前的重要课题之一。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是，提供一种可增加色彩饱和度的光学系统及其色轮。
为实现所述目的，本发明的色轮包括至少二个彩色滤光片及一遮光片。遮光片被设置于彩色滤光片之间。
为实现所述目的，本发明的光学系统包括色轮、传动组件及发光组件。色轮具有至少两个彩色滤光片，所述彩色滤光片之间设有遮光片。传动组件与色轮连接，使色轮转动。发光组件产生光源，其出射光线并将光线投射至色轮，经由色轮对光线进行分光。
另外，为实现所述目的，本发明的光学系统包括色轮、遮光轮、连接组件、传动组件及发光组件。色轮具有至少两个彩色滤光片。遮光轮与色轮相对设置，遮光轮具有至少一个遮光片，且该遮光片被设置于与所述彩色滤光片的交界处相对应的位置上。连接组件使色轮和遮光轮结合。传动组件与色轮和遮光轮连接，以使色轮和遮光轮转动。发光组件产生光源，色轮与遮光轮位于光源的一投射方向上。
如上所述，因本发明的色轮在彩色滤光片之间各设置有遮光片，或者将遮光片与色轮相对设置，使得光源在经过彩色滤光片的交界处时不会因两种颜色混合而降低色彩饱和度。因此可以过滤出更纯的三原色，进而可提高光学系统的色彩饱和度。
图1为现有的彩色滤光片的示意图；图2A和2B为本发明优选实施方式的彩色滤光片的示意图，其中图2B为沿图2A中A-A’线剖切的剖面示意图；图3为本发明另一优选实施方式的彩色滤光片的示意图；图4为本发明光学系统的第一实施方式的示意图；图5A至5C为在本发明优选实施方式的光学系统中光线投射至色轮上的示意图；图6为本发明光学系统的第二实施方式的示意图；图7A至7B为本发明光学系统的第二实施方式所用的色论与遮光轮的示意图；图7C为本发明光学系统的第二实施方式的色轮与遮光轮的示意图。
附图标记说明
1 色轮11红色滤光片12绿色滤光片 13蓝色滤光片2 光束3、3’ 色轮31基板311 表面33开孔4、5 光学系统41、51发光组件411、511 光源(光线)42、52色轮43、53导光组件44、54反射组件45、55投射组件46、56显示平面47、57马达58遮光轮 LR红色滤光片LG绿色滤光片 LB蓝色滤光片Lblock遮光片具体实施方式
以下将参照
本发明优选实施方式的光学系统及其色轮，图中相同的部件将以相同的附图标记表示。
请参照图2A，图2A为本发明优选实施方式的彩色滤光片的示意图。本发明优选实施方式的色轮3包括三个彩色滤光片LR、LG、LB以及一遮光片Lblock，遮光片Lblock被设置于所述彩色滤光片之间。
本实施方式中，所述彩色滤光片可分别为红色滤光片LR、绿色滤光片LG、及蓝色滤光片LB，这些彩色滤光片相互结合而成为圆形盘状体。遮光片Lblock位于各彩色滤光片之间。本实施方式中，遮光片Lblock分别位于红色滤光片LR与绿色滤光片LG之间、绿色滤光片LG与蓝色滤光片LB之间、蓝色滤光片LB与红色滤光片LR之间。另外，本实施方式中，色轮3的中央部还可形成一开孔33，因此色轮3可应用于不同型式的系统中。
请参照图2B，图2B为沿图2A中A-A’线剖切的剖面图。优选色轮3还包括基板31，基板31具有表面311，彩色滤光片LR、LG、LB及遮光片Lblock可设置于基板31的表面311上。另外，基板31可为透明的圆形基板，其材料可为玻璃，即可以为玻璃板。
此外，请参照图3，图3为本发明另一优选实施方式的彩色滤光片的示意图。为了适应需求，色轮3可以是由多个红色滤光片LR、多个绿色滤光片LG、及多个蓝色滤光片LB组成的另一类型的色轮3’。另外，亦可再加入白色滤光片(图中未示出)，或其它根据实际需要设置的滤光片。遮光片Lblock则仍被设置于各彩色滤光片之间。
以下请参照图4以说明本发明光学系统的第一实施方式。光学系统4包括色轮42、传动组件47及发光组件41。
色轮42具有至少两个彩色滤光片、及一遮光片Lblock，遮光片Lblock被设置于所述彩色滤光片之间。本实施方式中，各彩色滤光片可为红色滤光片LR、或为绿色滤光片LG、或为蓝色滤光片LB，其中色轮42与上面所述的色轮3具有相同结构，故于此不再赘述。
传动组件47与色轮42连接而使色轮42转动。本实施方式中，传动组件47可为马达。
发光组件41产生光源411，光源出射光线，并将光线(光源)411投射至色轮42上，光线411经由转动中的色轮42的红色滤光片LR、或绿色滤光片LG、或蓝色滤光片LB而被分光。
另外，本实施方式中，在光源411的一投射方向上还设有反射组件44、导光组件43、投射组件45及显示平面46。
导光组件43被设置在色轮42与反射组件44之间。导光组件43用以导光(如改变光的行进方向)和集光。另外，导光组件43亦可使光亮度分布均匀。
投射组件45被设置于反射组件44和显示平面46之间。本实施方式中，光线411经由导光组件43投射至反射组件44，再借助于反射组件44将光线411反射至投射组件45，并经由投射组件45将光线411投射至显示平面46上。
再请参照图5A至图5C，它们为光线411投射于色轮42上的示意图。由图5A中可观察到，光线411在色轮42上形成的光点圆周(图中以虚线圆圈表示)与遮光片Lblock的两边缘相切。当然，光线411在色轮上形成的光点圆周亦可更小。再者，请参照图5B与5C，因为遮光片Lblock被设置于红色滤光片LR与绿色滤光片LG之间，当色轮42旋转时，光线411仅能投射至单一颜色的彩色滤光片上，而不会出现如现有装置那样因光源投射于两个彩色滤光片的交界处而产生混色的现象，从而可提高色轮42滤光的色彩饱和度。
其次，再请参照图6以说明本发明光学系统的第二实施方式。光学系统5包括色轮52、遮光轮58、连接组件(图中未显示)及发光组件51。
色轮52具有至少两个彩色滤光片。本实施方式中，色轮52由红色滤光片LR、绿色滤光片LG、蓝色滤光片LB构成，如图7A所示。
遮光轮58与色轮52相对设置，遮光轮58具有至少一遮光片Lblock，该遮光片被设置于与所述彩色滤光片的交界处相对应的位置上，如图7B所示。本实施方式中，设有三个遮光片Lblock，它们分别位于红色滤光片LR与绿色滤光片LG的交界处的相对应位置、绿色滤光片LG与蓝色滤光片LB的交界处的相对应位置、蓝色滤光片LB与红色滤光片LR的交界处的相对应位置。
色轮52和遮光轮58通过连接组件结合。本实施方式中，该连接组件可为黏合层或轴件。
传动组件57与色轮52和遮光轮58连接，色轮52与遮光轮58同步转动。本实施方式中，传动组件57可为马达。
发光组件51产生光源(光线)511，色轮52及遮光轮58位于光源511的一投射方向上。本实施方式中，当光线511投射至色轮52的所述彩色滤光片的交界处时，将再投射至遮光轮58的遮光片Lblock，从而可消除混色效果，以增加色彩饱和度。
另外，色轮52和遮光轮58除可如图6所示的方式设置外，亦可如图7C所示，将色轮52与遮光轮58分别设置于传动组件57的两侧。简而言之，只要将遮光轮58的遮光片Lblock设置于色轮52的所述彩色滤光片交界处的相对应位置上即可，也就是说，当光线511投射至所述彩色滤光片的交界处时其将穿过遮光轮58的遮光片Lblock以避免出现混色的情形。
请再参照图6，本实施方式中，于光源511的一投射方向还设置有反射组件54、导光组件53、投射组件55及显示平面56。
由于反射组件54、导光组件53、投射组件54及显示平面56的结构和功能皆与第一实施方式中的反射组件44、导光组件43、投射组件44与显示平面46相同，故于此不再赘述。
综上所述，本发明的色轮在至少两个彩色滤光片之间设有遮光片，使得光线在经过所述彩色滤光片的交界处时不会因混合了两种颜色而降低色彩饱和度。因此可以过滤出更纯的RGB三原色，进而可提高光学系统的色彩饱和度。且仅需在光线的投射路径上将遮光片设置于所述彩色滤光片的交界处、或所述彩色滤光片之间，因此光线不会因投射至彩色滤光片的交界处而出现混色。于是，色轮可以将光源区分为较纯的RGB三原色，相应地提高了所应用的光学系统的色彩饱和度。
以上所述仅为举例性的，并非是对本发明的限制。任何在未超出本发明的构思和范围的前提下作出的等同变换或改变均应落入所附的权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种色轮，包括至少两个彩色滤光片；及一遮光片，该遮光片被设置在所述彩色滤光片之间。
2.如权利要求1所述的色轮，其中，所述色轮还包括基板；所述彩色滤光片及遮光片被设置于所述基板的一表面上；所述基板为透明基板或玻璃板。
3.如权利要求1所述的色轮，其中，所述各彩色滤光片为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片、或白色滤光片。
4.如权利要求1所述的色轮，其中，所述色轮被应用于光学系统中，该光学系统提供一光源；所述光源在所述色轮上形成的光点圆周与所述遮光片的两边缘相切。
5.一种滤光装置，包括色轮，其具有至少两个彩色滤光片；遮光轮，其与所述色轮相对设置，该遮光轮具有至少一遮光片，所述遮光片被设置在与所述彩色滤光片的交界处相对应的位置；及连接组件，其使所述色轮和所述遮光轮结合，使所述色轮和遮光轮同步旋转。
6.如权利要求5所述的滤光装置，其中，所述连接组件为轴件或为黏合层。
7.如权利要求5所述的滤光装置，其中，所述色轮还包括第一基板；所述彩色滤光片被设置于所述第一基板的一表面上；所述第一基板为透明基板或玻璃板。
8.如权利要求5所述的滤光装置，其中，所述遮光轮还包括第二基板；所述遮光片被设置于所述第二基板的一表面上。
9.如权利要求5所述的滤光装置，其中，所述各彩色滤光片为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片、或白色滤光片。
10.如权利要求5所述的滤光装置，其中，所述滤光装置被应用于光学系统中，该光学系统提供一光源；所述光源在所述遮光轮上形成的光点圆周与所述遮光片的两边缘相切。
11.一种光学系统，包括色轮，其具有至少两个彩色滤光片，所述彩色滤光片之间具有一遮光片；传动组件，其与所述色轮连接，使所述色轮转动；及发光组件，其产生一光源，该光源出射的光线投射至所述色轮而经由所述色轮被分光。
12.如权利要求11所述的光学系统，其中，所述色轮还包括基板；所述彩色滤光片及遮光片被设置于该基板的一表面上；该基板为透明基板或玻璃板。
13.如权利要求11所述的光学系统，其中，所述各彩色滤光片为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片、或白色滤光片。
14.如权利要求11所述的光学系统，其中，所述传动组件为马达。
15.如权利要求11所述的光学系统，其中，所述光学系统还包括反射组件；导光组件，其被设置于所述色轮与所述反射组件之间；及投射组件，其被设置于所述反射组件与显示平面之间。
16.如权利要求11所述的光学系统，其中，所述光源在所述色轮上形成的光点圆周与所述遮光片的两边缘相切。
17.一种光学系统，包括色轮，其具有至少两个彩色滤光片；遮光轮，其与所述色轮相对设置，该遮光轮具有至少一遮光片，所述遮光片被设置于与所述彩色滤光片的交界处相对应的位置；连接组件，其使所述色轮和所述遮光轮结合；传动组件，其与所述色轮和所述遮光轮连接，使所述色轮和遮光轮转动；及发光组件，其产生一光源；所述色轮及所述遮光轮位于所述光源的一投射方向上。
18.如权利要求17所述的光学系统，其中，所述连接组件为轴件或黏合层。
19.如权利要求17所述的光学系统，其中，所述色轮还包括第一基板；所述彩色滤光片被设置于所述第一基板的一表面上；所述第一基板为透明基板或玻璃板。
20.如权利要求17所述的光学系统，其中，所述遮光轮还包括第二基板；所述遮光片被设置于该第二基板的一表面上。
21.如权利要求17所述的光学系统，其中，所述各彩色滤光片为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片、或白色滤光片。
22.如权利要求17所述的光学系统，其中，在所述光源的所述投射方向上还包括反射组件；导光组件，其被设置于所述第二滤光片和所述反射组件之间；及投射组件，其被设置于所述反射组件与显示平面之间。
23.如权利要求17所述的光学系统，其中，所述光源在所述色轮上形成的光点圆周与所述遮光片的两边缘相切。
全文摘要
本发明公开了一种色轮，其包括至少两个彩色滤光片及一遮光片，遮光片设置于所述彩色滤光片之间。另外，本发明还公开了一种光学系统，其包括色轮及发光组件，色轮具有至少两个彩色滤光片，彩色滤光片之间设有遮光片，发光组件产生一光源，光源出射的光线投射至色轮，通过色轮对光线进行滤光。因此，光线在经过彩色滤光片的交界处时不会因两种颜色混合而降低色彩饱和度，进而可提高光学系统的色彩饱和度。
文档编号G02B5/23GK1873519SQ20051007473
公开日2006年12月6日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者林昆阅 申请人:台达电子工业股份有限公司