一种色轮组及应用其的投影系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于投影系统的色轮组，特别是涉及一种可调整色彩亮度的色轮组，以及应用该色轮组的投影系统。
【背景技术】
[0002]传统的投影系统，包括投影机以及投影电视，在使用如数字光处理(DigitalLight Process1n，DLP)系统时，需要使用转动的色轮(color wheel)以将光源的光线分成红、绿、蓝三色，三色光经由数字微镜组件(Digital Micro-mirror Device, DMD)反射后可将讯号投影至屏幕，呈现彩色的投影影像。而色彩亮度(Color Light Output，简称CLO)是投影机或者投影电视的评价标准之一，其定义为红、绿、蓝三原色在画面上的亮度与白色亮度的比例。而基于DLP系统的混色机制，色彩表现(色彩亮度比例)与投影机的亮度通常不能兼顾，即DLP系统通常只会有一个固定的光学表现，无法满足不同环境下光学的使用需求。
【发明内容】
[0003]鉴于以上内容，有必要提出一种色轮组及应用其的投影系统，能够在不更换色轮的前提下，满足不同使用环境及用途下的光学需求，提高产品的适用范围。
[0004]为达上述目的，本发明提供一种色轮组，用于投影系统，包括:
[0005]第一色轮；以及
[0006]第二色轮，第二色轮与第一色轮同轴设置；
[0007]其中，色轮组具有第一区域与第二区域，第一区域为第一色轮与第二色轮的重叠区，第二区域为第二色轮形成的单层区，且第一区域的穿透特性由第一色轮的穿透特性决定，第二区域的穿透特性由第二色轮的穿透特性决定。
[0008]作为可选的技术方案，第一色轮与第二色轮的穿透特性为第一色轮与该第二色轮允许穿透的光波长范围。
[0009]作为可选的技术方案，第一色轮允许穿透的光波长范围为第二色轮允许穿透的光波长范围的真子集。
[0010]作为可选的技术方案，第一色轮由至少一滤光片组成，第二色轮由至少一滤光片组成。
[0011]作为可选的技术方案，至少一滤光片均为扇形，且至少一滤光片的半径或圆心角可不完全一样。
[0012]作为可选的技术方案，第一色轮与第二色轮的位于第二区域的部分可合为一色轮。
[0013]作为可选的技术方案，第一色轮与第二色轮一体成型。
[0014]作为可选的技术方案，色轮组还包括转轴，转轴由马达驱动，转轴转动带动色轮组转动。
[0015]作为可选的技术方案，色轮组还包括第三色轮，第三色轮与第一色轮、第二色轮同轴设置，色轮组还具有第三区域，第三区域为第三色轮形成的单层区，第一区域、第二区域的穿透特性不变，第三区域的穿透特性由第三色轮的穿透特性决定。
[0016]本发明还提供一种投影系统，包括上述的色轮组；以及
[0017]光源；
[0018]其中，光源与色轮组可相对运动。
[0019]与现有技术相比，本发明色轮组中的复数个色轮同轴设置，并具有复数个不同穿透特性的区域，通过光源与色轮组的相对运动，控制光线穿过不同穿透特性的区域，在无需更换色轮的前提下，即可得到不同的色彩表现与亮度，能够满足不同使用环境及用途下的光学需求，大大提高产品的适用范围。
【附图说明】
[0020]图1a为本发明色轮组的第一实施方式的示意图；
[0021]图1b为本发明色轮组的第一实施方式的俯视图；
[0022]图2a为本发明色轮组的第二实施方式的整体俯视图；
[0023]图2b为本发明色轮组的第二实施方式第一色轮的俯视图；
[0024]图2c为本发明色轮组的第二实施方式第二色轮的俯视图；
[0025]图3a为本发明色轮组的第三实施方式的示意图；
[0026]图3b为本发明色轮组的第三实施方式的俯视图。
【具体实施方式】
[0027]为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0028]图1a为本发明色轮组的第一实施方式的示意图，请参照图la，色轮组100可用于投影系统，其包括第一色轮110与第二色轮120，第一色轮110与第二色轮120同轴设置，轴线130见图1a中虚线。本实施方式中，第一色轮110在第二色轮120上方，在其他的实施方式中，第一色轮110也可以在第二色轮120下方。
[0029]图1b为本发明色轮组的第一实施方式的俯视图，请参照图lb，色轮组100具有第一区域101 (图1b中横线部分所示的两层重叠区)与第二区域102 (图1b中竖线部分所示的单层区)。在本实施方式中，第一区域101由第一色轮110、第二色轮120重叠而成，就第一区域101内的相同区域而言，第一色轮110允许穿透的波长范围为第二色轮120允许穿透的波长范围的真子集，例如，假设第一色轮110允许穿透的波长范围为[500nm，600nm]，第二色轮120允许穿透的波长范围可以为[400nm，700nm]、[450nm, 650nm]或其他任何包含[500nm, 600nm]的集合范围均可，但不可以为[500nm, 600nm]，即能够穿透第一色轮110的光线必然能够穿透第二色轮120，换句话说，第一区域101的穿透特性由第一色轮110的穿透特性决定；第二区域102由第二色轮120单层构成，所以穿透特性由第二色轮120的穿透特性决定。上述第一色轮110、第二色轮120的穿透特性即第一色轮110、第二色轮120的允许穿透的光波长范围。
[0030]综上，因为第一色轮110允许穿透的波长范围为第二色轮120允许穿透的波长范围的真子集，所以第一区域101和第二区域102的穿透特性会不同。相比较而言，第一区域101的色彩表现会优于第二区域102，但是第二区域102的亮度会高于第一区域101。通过这样的色轮组设置，可根据实际情况需求，选择光线是从第一区域101还是从第二区域102穿透，以此达到想要达到的色彩表现及亮度需求。
[0031]其中，在本实施方式中，第一色轮110与第二色轮120重叠设置，当然，在其他实施方式中，由于第二色轮120位于第一区域的重叠部分没有再次过滤穿透第一色轮110光线的作用，所以可以去除，如此，第一色轮110与第二色轮120的剩余部分就可合成为一个色轮，这样的色轮设置仍可以满足第一区域101与第二区域102的穿透特性不同的要求，但这样的色轮涉及的滤光片较多，可能存在制作工艺方面的问题，所以选择何种实施方式需综合考虑成本及工艺难度等。
[0032]另外，本实施方式中，第一色轮110及第二色轮120均由至少一滤光片组成，但不对滤光片的构成作限定，只需满足上述的穿透特性的要求即可。其中，第一色轮110及第二色轮120均可以为一体成型，一体成型是在一块基板上蒸镀上述至少一滤光片，无需将复数个滤光片各自制作完成后再行拼装，一体成型的优点在于色轮的结构会更加稳定，当然，在其他实施方式中，也可以以拼装的形式组成第一色轮I1及第二色轮120。
[0033]第一色轮110及第二色轮120可以为任何形状，本发明不作限制，例如，弧形、方形或者不规则形状。本实施方式中，考虑到后续旋转的阻力问题，第一色轮110及第二色轮120外侧均为弧形，再考虑到滤光片制作工艺的简易性，将各个滤光片做成扇形。第一色轮110由半径均为rl的复数个扇形滤光片组成，第二色轮120由半径均为r2的复数个扇形滤光片组成，即第一色轮110、第二色轮120均为圆形，其中，rl〈r2 ;而在其他实施方式中，组成第一色轮110的复数个扇形滤光片的半径可不同，组成第二色轮120的复数个扇形滤光片的半径也可不同，只要能够满足穿透特性方面的要求即可。另外，各扇形滤光片的圆心角也可以根据所需的光学要求做出调整。
[0034]在本实施方式中，轴线130处还可设有转轴(未示出)，在其他实施方式中，也可以不设置转轴，只要满足色轮组能够同轴转动即可。在第一色轮I1及第二色轮120成型后，在本实施方式中，第一色轮110及第二色轮120与转轴的周缘之间是通过夹合的方式进行固定，而在其他实施方式中，固定方式也可以为套接、粘合或其他方式。最后为使色轮组100转动达到分色的目的，转轴会与一马达(未示出)相连。马达驱动转轴转动，从而再带动色轮组100进行转动。
[0035]图2a、2b、2c分别为本发明色轮组的第二实施方式的整体俯视图及第一色轮、第二色轮的俯视图。请参照图