具色轮锁定功能的投影装置及色轮锁定方法
【专利摘要】本发明提供了一种具色轮锁定功能的投影装置及色轮锁定方法。该装置包含有：光源、第一色轮单元、第一主轴马达、磁力锁定机构以及控制单元；该光源用以产生光束；该第一色轮单元具有至少一透光区域以提供该光束穿透；该第一主轴马达用以受致能而产生转动并带动该第一色轮单元转动，并于受禁能时因应外部磁力而停止转动；该磁力锁定机构相邻地设置于该第一主轴马达旁，用以产生该外部磁力；该控制单元用以控制该磁力锁定机构；其中当该第一主轴马达因应该外部磁力而停止转动时，其中一透光区域的位置相应于该光源以提供该光束穿透。
【专利说明】具色轮锁定功能的投影装置及色轮锁定方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种具色轮锁定功能的投影装置及应用于其上的方法，尤指一种藉由外部磁力来锁定其中的主轴马达以使色轮被锁定在指定位置上的装置及其方法。
【背景技术】
[0002]一般人多有使用过投影机的经验，无论是在公司机关、研讨会的场合中进行简报、会议或演讲，或是一般家庭的影片播放等，搭配了投影机的运用都能达到以大屏幕的投影显示方式来提供收看者极佳的呈现与视觉效果。
[0003]一般来说，投影机利用色轮(Color Wheel)的设置而使光源所产生的白光光束照射于其上以成为对应的色光束并作投射。此色轮是一种可快速旋转的圆盘，其上可具有多种不同颜色的滤光区域，通常是以红色、绿色和蓝色，也就是RGB三原色作配置。藉由控制圆盘的旋转速度，不同颜色的色光束能快速地连续射出，并根据人眼的视觉暂留现象而能混合出影像中的多种颜色。
[0004]此外，为强调投影机不同的运用目的与投射效果，对于色轮上的颜色配置亦可作不同的设计。举例来说，在特别强调亮度的运用上，可在色轮上加入白色或透明的区域，使得光束在照射于其上时便是以无颜色的光束作投射；或甚至是直接设计色轮具有一缺口，让光源的光束能大部份地穿透而出，因而在影像亮度的呈现上有较佳的效果。
[0005]或者,可为了特别的颜色投射效果而加入三原色之外的其他颜色。然而,无论是何种运用需求，均可在圆盘上按划分的刻度来调整各种颜色所占的区域大小与比例，进而能调整不同颜色所会被照射到的时间长短，以改变人眼看到所投射出的影像的色彩感觉。
[0006]是以，为同时达到具有强调影像亮度与色彩性的功能，目前技术是在投影机的内部设置两个色轮；也就是其中一个色轮具有缺口或透明的区域，而另一色轮则为完整的圆盘且是由非透明的区域的配置所组成。
[0007]请参阅图1A，为具有两个色轮的习用投影机100的内部构造示意图。如图1A所示，第一色轮12和第二色轮14的原始位置在光源10所产生光束的光路径101上部份重叠。两色轮12、14可藉由各自的主轴马达11、13而产生旋转；而所产生的光束能经由资料平面15 (可为反射式DMD)作各种角度的反射而投射出所看到的影像。两色轮12、14的重叠方式如图1B所示。
[0008]承上所述，具有两个色轮的投影机需设计其中一个色轮具有机械移动的功能。如图1A、图1B所示，其中的第一色轮12具有透光区域120 ;当第二色轮14要运作时，可旋转第一色轮12至其透光区域120位于该光路径101上的位置，而使该光源10的光束可不受影响地照射到该第二色轮14上并穿透该透光区域120。该第二色轮14设计具有相对移动的结构；当第一色轮12要运作时，该第二色轮14可移动以远离该光路径101，以避免干扰所照射的光束。
[0009]换句话说，若同时设计两个色轮均能作移动时，便可有效避免干扰另一色轮的运作情形；但如此的设计势必会增加制造成本与整体装置的体积。因此，如何在仅设计一个色轮可作移动的前提下，确定每一色轮都可被移动至或锁定至正确的位置上，便为此种投影机重要的发展方向。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供一种具色轮锁定功能的投影装置及色轮锁定方法。于该投影装置中藉由外部磁力来锁定其中的主轴马达，以使其对应的色轮被锁定在指定位置上，从而可有效避免干扰另一色轮的运作情形。
[0011]本发明提供了一种具色轮锁定功能的投影装置，包含:
[0012]光源，用以产生光束；
[0013]第一色轮单元，具有至少一个透光区域以供该光束穿透；
[0014]第一主轴马达，用以受致能而产生转动并带动该第一色轮单元转动，并于受禁能时因应外部磁力而停止转动；
[0015]磁力锁定机构，相邻地设置于该第一主轴马达旁，用以产生该外部磁力；以及
[0016]控制单元，用以控制该磁力锁定机构；
[0017]其中当该第一主轴马达因应该外部磁力而停止转动时，其中一个该透光区域的位置相应于该光源以提供该光束穿透。
[0018]较佳的，该第一主轴马达包含有:机壳；指示标签，设置于该机壳上，用以指示该透光区域的转速与位置；以及锁定磁铁单元，设置于该机壳上，并以能和该外部磁力产生相吸的磁极作朝外设置，且该指示标签与该锁定磁铁单元和该透光区域之间呈现出固定的相对位置。
[0019]较佳的，该磁力锁定机构以电磁铁方式产生该外部磁力，该磁力锁定机构和该第一主轴马达之间呈现出固定的相对位置，且该磁力锁定机构的位置是相应于该锁定磁铁单
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[0020]较佳的，该控制单元用以因应该第一主轴马达的禁能而使该磁力锁定机构产生该外部磁力。
[0021]较佳的，该第一主轴马达于受禁能时具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动，而该锁定磁铁单元用以因应该外部磁力的相吸而使转速下降，进而停止转动。
[0022]较佳的，该第一主轴马达包含有:机壳，以金属或顺磁性材质所制成，该机壳具有锁定点，用以被该外部磁力所吸引；以及指示标签，设置于该机壳上，用以指示该透光区域的转速与位置，且该指示标签与该锁定点和该透光区域之间呈现出固定的相对位置。
[0023]较佳的，该磁力锁定机构是以电磁铁方式产生该外部磁力，而该磁力锁定机构包含有:
[0024]磁蕊，其于该外部磁力产生前和该锁定点之间呈现出间距，并于该外部磁力产生后进行大于或等于该间距的位移而附着于该锁定点上；以及
[0025]弹簧，其一端设置于该磁蕊上，另一端设置于固定面上，用以因应该磁蕊的位移而产生弹性形变。
[0026]较佳的，该第一主轴马达于受禁能时具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动，而该控制单元用以因应该第一主轴马达的禁能而使该指示标签侦测该锁定点的至少一转动周期。[0027]较佳的，该控制单元根据该转动周期计算该锁定点达到预设转速时将转动至预设位置的预计时间，并于该预计时间时使该磁力锁定机构产生该外部磁力。
[0028]较佳的，该预设位置位于该磁力锁定机构的前方，而该锁定点用以因应该外部磁力的吸引而附着于该磁力锁定机构上，进而停止转动。
[0029]较佳的，该第一主轴马达包含有:机壳；以及第一锁定磁铁单元，设置于该机壳上，用以和该外部磁力产生相吸，且该第一锁定磁铁单元和该透光区域之间呈现出固定的相对位置。
[0030]较佳的，该投影装置包含有:第二色轮单元，用以提供该光束照射；第二主轴马达，用以受致能而产生转动并带动该第二色轮单元转动；以及传动机构，用以和该第二主轴马达与该磁力锁定机构作传动连接；其中该控制单元用以因应该第一主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行第一间距的位移而接近该第一主轴马达；且该控制单元用以因应该第二主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行该第一间距的位移而远离该第一主轴马达。
[0031]较佳的，该磁力锁定机构包含有:固定支架，用以和该第二主轴马达作传动连接；以及第二锁定磁铁单元，设置于该固定支架上，用以产生该外部磁力，并和该第一锁定磁铁单元作异极相邻设置；其中该第一主轴马达于受致能时，该第一锁定磁铁单元和该第二锁定磁铁单元之间呈现出不产生相吸的第二间距，且该第二间距大于该第一间距。
[0032]较佳的，该第一主轴马达于受禁能时具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动，而该第一锁定磁铁单元用以因应该外部磁力的相吸以使转速下降，进而停止转动。
[0033]较佳的，当该第一主轴马达呈现出停止转动且其中该透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源时，致能该第一主轴马达并以预设转速产生转动后，禁能该第一主轴马达。
[0034]本发明还提供了一种色轮锁定方法，应用于投影装置上，该投影装置包含有光源、第一色轮单元、第一主轴马达、磁力锁定机构和控制单元，其特征在于，该方法包含下列步骤:
[0035]致能该第一主轴马达产生转动并带动该第一色轮单元转动；
[0036]禁能该第一主轴马达；以及
[0037]由该控制单元控制相邻地设置于该第一主轴马达旁的该磁力锁定机构，而使该第一主轴马达因应该磁力锁定机构所产生的外部磁力而停止转动；
[0038]其中当该第一主轴马达因应该外部磁力而停止转动时，该第一色轮单元所具有的透光区域的位置相应于该光源，以提供该光源所产生的光束穿透。
[0039]较佳的，该第一主轴马达包含有锁定磁铁单元，而该方法包含下列步骤:
[0040]由该第一主轴马达因应受禁能时所具有的转动惯量而继续多圈数的转动；
[0041]由该控制单元因应该第一主轴马达的禁能而使该磁力锁定机构产生该外部磁力；以及
[0042]由该锁定磁铁单元因应该外部磁力的相吸以使转速下降，进而停止转动。
[0043]较佳的，该第一主轴马达包含有一指示标签和金属或顺磁性材质的锁定点，而该方法包含下列步骤:
[0044]由该第一主轴马达因应受禁能时所具有的转动惯量而继续多圈数的转动；[0045]由该控制单元因应该第一主轴马达的禁能而使该指示标签侦测该锁定点的至少一转动周期；
[0046]由该控制单元根据该转动周期计算该锁定点达到预设转速时将转动至预设位置的预计时间，并于该预计时间时使该磁力锁定机构产生该外部磁力；以及
[0047]由该锁定点因应该外部磁力的吸引而附着于该磁力锁定机构上，进而停止转动；
[0048]其中该预设位置位于该磁力锁定机构的前方。
[0049]较佳的，该第一主轴马达包含有第一锁定磁铁单元，该投影装置更包含有第二主轴马达和传动机构，该磁力锁定机构包含有产生该外部磁力的第二锁定磁铁单兀，该传动机构和该第二主轴马达与该磁力锁定机构作传动连接，而该方法包含下列步骤:
[0050]由该第一主轴马达因应受禁能时所具有的转动惯量而继续多圈数的转动；
[0051]由该控制单元因应该第一主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行第一间距的位移而接近该第一主轴马达；
[0052]由该第一锁定磁铁单元因应该第二锁定磁铁单元的相吸以使转速下降，进而停止转动；以及
[0053]由该控制单元因应该第二主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行该第一间距的位移而远离该第一主轴马达。
[0054]较佳的，该方法包含下列步骤:
[0055]当该第一主轴马达呈现出停止转动且该透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源时，致能该第一主轴马达并以预设转速产生转动；以及
[0056]禁能该第一主轴马达。
[0057]与现有技术相对比，本发明所提出的概念对于具有两个色轮的投影装置来说，除了能使每一色轮在对应运作下都可被移动至或锁定至正确的位置上，以避免对所投射的光束造成干扰之外，亦能仅设计其中一组色轮与马达可进行移动，而另外一组则呈现相对固定；也就是本发明可有效地节省制造成本与减少整体装置的体积。
[0058]为了对本发明之上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
【专利附图】
【附图说明】
[0059]图1A为具有两个色轮的习用投影机100的内部构造示意图。
[0060]图1B为图1A的两色轮12、14的重叠示意图。
[0061]图2为本发明所提出的具色轮锁定功能的投影装置200的内部构造示意图。
[0062]图3为本发明所提出的色轮锁定方法于第一实施例的实施流程图。
[0063]图4为本发明所提出的具色轮锁定功能的投影装置300的内部构造示意图。
[0064]图5为指示标签311所发送的信号对时间的关系图。
[0065]图6为本发明所提出的色轮锁定方法于第二实施例的实施流程图。
[0066]图7A和图7B为本发明所提出的具色轮锁定功能的投影装置400的内部构造示意图。
[0067]图8为本发明所提出的色轮锁定方法于第三实施例的实施流程图。【具体实施方式】
[0068]以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略不必要的元件，以清楚显示本发明的技术特点。
[0069]现以第一实施例进行本发明的实施说明。请参阅图2，为本发明所提出的具色轮锁定功能的投影装置200的内部构造示意图。如图2所示，该投影装置200包含有光源20、第一色轮单元22、第一主轴马达21以及磁力锁定机构26。其中该光源20用以产生例如白光的光束201，而该第一色轮单元22则具有至少一透光区域。于此实施例中设计该第一色轮单元22具有两个透光区域221、222，且该些透光区域221、222是以缺口的型式作设计。当然，于其他的实施方式中亦能将该第一色轮单元22设计为完整的圆盘，并将这些指定的透光区域设计为透明。
[0070]于此实施例中设计该些透光缺口 221、222的其中一个旋转至正对于该光源20的位置上时，能相应地提供该光束201穿透。进一步来说，由于该些透光区域221、222设计为缺口的型式，所以为使该第一色轮单元22的旋转能维持平衡，此二透光区域221、222的位置呈现为180度的对称，即彼此之间的连线通过该第一色轮单元22的中心。
[0071]另一方面，此实施例中的该第一色轮单元22与该第一主轴马达21不会进行相对于该光源20的移动，并且该磁力锁定机构26和该第一主轴马达21之间呈现出固定的相对位置。由于本发明所提出的具色轮锁定功能的投影装置200具有两个色轮，因此其另一色轮单元(未显示于图2)便需设置出可进行移动的机制。而关于此第二色轮单元的设置位置及其移动机制可和现有技术相同，于此便不赘述。
[0072]承上所述，该第一主轴马达21能受致能(即开启运作)而产生转动并带动该第一色轮单元22转动。该第一主轴马达21并包含有机壳210、指示标签211以及锁定磁铁单元212，该指示标签211与该锁定磁铁单元212设置于该机壳210上。
[0073]其中该指示标签211为一种能以信号发送的方式指示该些透光区域221、222的转速与位置的标签(Position and Speed feedback Mark,简称为PSM),而其原由在于，因为当该第一主轴马达21在旋转时,该指示标签211亦随之一并进行旋转。该指示标签211和该些透光区域221、222之间呈现出固定的相对位置；也就是其彼此之间的距离不会改变，以正确地指示出该些透光区域221、222的位置。该指示标签211的设置为习知技术，于此便不赘述。
[0074]本发明的其一特征在于该第一主轴马达21能于受禁能(即停止运作)时因应外部磁力而停止转动；于此实施例中特别是一种使转动渐趋缓慢，最后能在指定位置上加以锁定住以完全停止的机制。该外部磁力是由相邻地设置于该第一主轴马达21旁的该磁力锁定机构26所产生。于此实施例中，该磁力锁定机构26是以电磁铁方式产生该外部磁力；如图2所示，该磁力锁定机构26可包括开关261、磁蕊262、线圈263和直流电源264。而当其中该开关261呈现导通时，该磁蕊262的一端便能产生磁场。
[0075]其次，设置于该机壳210上的该锁定磁铁单元212是以能和该外部磁力产生相吸的磁极作朝外设置；例如当该磁蕊262的一端所产生的磁场为S极时，该锁定磁铁单元212便以N极作朝外设置，使得两者能相互吸引。详细来说，当该第一主轴马达21在旋转时，该锁定磁铁单元212亦一并进行旋转，且该磁力锁定机构26的位置相应于该锁定磁铁单元212 ;于此实施例中是以该磁蕊262的一端邻近于该锁定磁铁单元212的旋转轨迹作相应的设置，且两者之间保持在其磁场可有效产生影响的间距上。
[0076]类似于该指示标签211的设置，该锁定磁铁单元212亦和该些透光区域221、222之间呈现出固定的相对位置；也就是其彼此之间的距离不会改变。详细来说，于此实施例中是设计当其中一透光区域(即图2中的透光区域221)的位置正对于该光源20时，该锁定磁铁单兀212是正对于该磁力锁定机构26的该磁蕊262。
[0077]根据上述可知，此实施例的另一特征在于控制该磁力锁定机构26产生该外部磁力的时机是在该第一主轴马达21受禁能(即停止运作)时；并且当该第一主轴马达21受致能(即开启运作)而产生转动时，该磁力锁定机构26并不产生该外部磁力。是以，该投影装置200还包含有控制单元(未显示于图式)，该控制单元信号连接于该第一主轴马达21 (或该指示标签211)与该磁力锁定机构26，从而能根据该第一主轴马达21的致/禁能状态来控制该磁力锁定机构26，也就是控制该开关261的导通与否。
[0078]换句话说，该控制单元用以因应该第一主轴马达21的禁能而使该磁力锁定机构26产生该外部磁力。由于该第一主轴马达21是在转动的情况下由运作切换成不运作，因此其于受禁能时仍会具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动。是以，该锁定磁铁单元212将可不止一次地藉由旋转以通过该磁力锁定机构26的该磁蕊262的前方；也就是在该开关261已导通的情况下，该锁定磁铁单元212将会因应该外部磁力的持续相吸以使得整体的转速下降。当其转速下降至某一特定值时，该锁定磁铁单元212便无法脱离于该外部磁力，进而停止转动。
[0079]当该第一主轴马达21因应该外部磁力而停止转动时，该锁定磁铁单元212将正对于该磁力锁定机构26的该磁蕊262，从而达到在指定位置上加以锁定住的目的。而藉由相对位置的设计，此时其中一透光区域221的位置是相应于该光源20，使得该光束201能够穿透。更进一步来说，当该第一主轴马达21再受致能而切换成运作的转动状态时，该磁力锁定机构26便停止产生该外部磁力。
[0080]上述实施例是针对该第一主轴马达21在一般正常运作的转动情况下作锁定的实施说明。然而，投影装置200在该第一主轴马达21处在非运作时，该透光区域221 (或222)可能不正对于该光源20 ;例如投影装置200刚开机，而未进行上述的过程或该外部磁力已停止，使得该第一色轮单元22上的该些透光区域221、222可能有所偏移，造成该光束201受到遮蔽而无法穿透。
[0081]对于此，此实施例还进一步设计具有另一机制；也就是当该第一主轴马达21呈现出停止转动，而其中一透光区域221 (或222)的位置未相应或不确定是否相应于该光源20时(即不确定该光束201是否能够穿透透光区域时)，例如停机后再启动时，致能该第一主轴马达21而使其先以预设转速产生转动，以让该第一主轴马达21呈现旋转。此预设转速可为相对较低的转速，有别于一般正常运作该第一色轮单元22而致能该第一主轴马达21时所产生转动的转速。之后，再禁能该第一主轴马达21，而该磁力锁定机构26便能再如上述说明将该锁定磁铁单元212在指定位置上加以锁定，使得该透光区域221的位置相应于该光源20，使该光束201能穿透。
[0082]根据上述的第一实施例说明，本发明所提出应用于该投影装置200上的色轮锁定方法的实施流程可如图3所示。首先，致能该第一主轴马达21产生转动并带动该第一色轮单元22转动(步骤Sll);其次，禁能该第一主轴马达21，而该第一主轴马达21以转动惯量继续多圈数的转动(步骤S12);接着，由该控制单元因应该第一主轴马达21的禁能而使该磁力锁定机构26产生该外部磁力，使得该锁定磁铁单元212因应该外部磁力的相吸而使转速下降，进而停止转动，同时透光区域22的位置相应于该光源20(步骤S13)，使光源20的光束201能穿透。
[0083]承上所述，该第一实施例亦可由另一步骤开启实施流程；也就是当该第一主轴马达21呈现出停止转动且其中一个透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源20时，致能该第一主轴马达21并以使该第一主轴马达以预设转速产生转动(步骤S11’)。而之后的实施流程则可同样进入到其步骤S12?S13。
[0084]本发明还可根据上述第一实施例所揭露的概念进行相关的变化实施，而能在类似的构造设计下达成相近的功效与实施目的。
[0085]现以第二实施例进行本发明的实施说明。请参阅图4，为本发明所提出的另一具色轮锁定功能的投影装置300的内部构造示意图。相似的元件以类似的元件编号作示意。如图4所示，此实施例的差异在于在该第一主轴马达31上未设置锁定磁铁单元，而是藉由以金属或顺磁性材质所制成的该机壳310并设定其上的锁定点312以供该外部磁力吸引。
[0086]虽然第一实施例中所设置的该锁定磁铁单元212能相对于周围的该机壳210具有较突出的受磁力吸引效果，但由于其仍具有一定的重量，使得在色轮的转动过程中可能会影响整体平衡并造成损坏，因此在实际应用中要增加成本加入对称平衡配重。此实施例的主要特征是直接采用该机壳310作为被吸引的对象；特别是一种以该磁力锁定机构36产生外部磁力时就使该第一主轴马达31立即停止转动的机制，且能在指定位置上将该锁定点312加以锁定住。
[0087]类似地，该指示标签311与该锁定点312亦和该些透光区域321、322之间呈现出固定的相对位置，且该第一色轮单元32与该第一主轴马达31亦不会进行相对于该光源30的移动。然而，如图4所不,该磁力锁定机构36的该磁蕊362会相对于该第一主轴马达31进行移动。由此可知，此实施例的另一特征亦是在于控制该磁力锁定机构36产生该外部磁力的时机，但不同的是其产生的时机并不是在该第一主轴马达31于受禁能时。
[0088]请同时参阅图5,为该指示标签311所发送的信号对时间的关系图。如图5所示，第一信号Pl和第二信号P2之间的时间长度代表该第一主轴马达31旋转一圈的转动周期Tl ;也就是该指示标签311每转一圈发出一个信号。于此实施例中，同样是使该第一主轴马达31在仍转动的情况下由运作切换成不运作，因此其于受禁能时仍会具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动。在此转动惯量下，后续的转动将渐慢，周期会变长，并可通过计算得知其拉长的趋势。
[0089]另外，由于该指示标签311可指示出该锁定点312的相对位置(类似于第一实施例的锁定磁铁单元212)，使得该锁定点312或该第一主轴马达31上的任一点的位移趋势便亦可通过计算而求出。是以，此实施例是由该控制单元因应该第一主轴马达31的禁能而使该指示标签311侦测该锁定点312的至少一转动周期；较佳的方式是侦测多个转动周期并作前后周期的比较，以得知其变化趋势。
[0090]其次，由该控制单元根据所得的转动周期计算该锁定点312达到预设转速时将转动至预设位置的预计时间。详细来说，该预设位置是位于该磁力锁定机构36的该磁蕊362的前方；而该预设转速为相对较低的转速，并有别于一般正常运作该第一色轮单元32而致能该第一主轴马达31时所产生转动的转速，即预设转速低于第一色轮单元32行使其功能时第一主轴马达31的转速。该预设转速(可相同或近似于前例步骤SlT中的预设转速)主要是根据该磁力锁定机构36所能产生的该外部磁力的大小而定，以确定在产生该外部磁力时就能立即停止该第一主轴马达31的转动。
[0091]之后，该控制单元便于该预计时间时使该磁力锁定机构36产生该外部磁力，从而能正确地对所设定的该锁定点312加以吸引。该锁定点312则因应该外部磁力的吸引而附着于该磁力锁定机构36的该磁蕊362上，进而停止转动。
[0092]另一方面,该磁力锁定机构36还包括弹簧365,该弹簧365的一端设置于该磁蕊362上,而其另一端则设置于固定面37上。于此实施例中，该磁蕊362于该外部磁力产生前是和该锁定点312之间呈现出间距d0 ;而当该外部磁力产生后，该磁蕊362对该锁定点312的吸引将会使该磁蕊362进行位移，而以其一端362a附着于该锁定点312上。
[0093]承上所述，因应该锁定点312届时的转速大小(可为该预设转速)或是该外部磁力的大小，该磁蕊362所进行的位移可大于或等于该间距d0。再者，该弹簧365的特性能因应该磁蕊362的位移而产生弹性形变，并将该锁定点312与该磁蕊362拉回至指定的位置。是以，当该锁定点312被锁定在指定位置上时，该透光区域321的位置便相应于该光源30，以使该光源30发出的光束能够穿透。
[0094]根据上述的第二实施例说明，本发明所提出应用于该投影装置300上的色轮锁定方法的实施流程可如图6所示。首先，致能该第一主轴马达31使其产生转动并带动该第一色轮单元32转动(步骤S21);其次，禁能该第一主轴马达31，而该第一主轴马达31以转动惯量继续多圈数的转动(步骤S22);接着，由该控制单元因应该第一主轴马达31的禁能而使该指示标签311侦测该锁定点312的至少一转动周期，并依此计算该锁定点312达到预设转速时将转动至预设位置的预计时间(步骤S23);之后，由该控制单元于该预计时间时使该磁力锁定机构36产生该外部磁力，使得该锁定点312因应该外部磁力的吸引而附着于该磁力锁定机构36上，进而停止转动，同时其透光区域321的位置相应于该光源30(步骤S24)。
[0095]类似地，该第二实施例亦可由另一步骤开启实施流程；也就是当该第一主轴马达31呈现出停止转动且其一透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源30时，致能该第一主轴马达31并使其以另一预设转速产生转动(步骤S21’)。而之后的实施流程则可同样进入到其步骤S22?S24。
[0096]现以第三实施例进行本发明的实施说明。请同时参阅图7A和图7B，为本发明所提出的另一具色轮锁定功能的投影装置400的内部构造示意图。相似的元件是以类似的元件编号作示意。于图7A和图7B中呈现了该投影装置400还包含有第二色轮单元44、第二主轴马达43以及传动机构48。其中图7A的示意为运作其中的该第二色轮单元44，而图7B的示意则为运作其中的该第一色轮单元42。
[0097]该第二主轴马达43能受致能(即开启运作)而产生转动并带动该第二色轮单元44转动，且该传动机构48和该第二主轴马达43与该磁力锁定机构46作传动连接，使得该第二色轮单元44、该第二主轴马达43与该磁力锁定机构46能一体地进行移动；也就是该第二色轮单元44与该第二主轴马达43可通过传动而移动至如图7A或图7B所示的位置上。详细来说，如图7A所示，该第二色轮单元44接近该第一色轮单元42，但该光源40的该光束401可穿透其一透光区域422而照射于该第二色轮单元44上；而如图7B所示，该第二色轮单元44远离该第一色轮单元42，因而可避免对该光束401在照射该第一色轮单元42时造成干扰。
[0098]于此实施例中，该第一主轴马达41类似于第一实施例而将第一锁定磁铁单元412设置于该机壳410上，且该第一锁定磁铁单元412和该些透光区域421、422之间呈现出固定的相对位置。而此实施例主要的差异在于该磁力锁定机构46是以第二锁定磁铁单元462产生该外部磁力，且该第二锁定磁铁单元462能进行移动。详细来说，此实施例的该磁力锁定机构46还包含有固定支架461 ;如图7A所示，该固定支架461和该第二主轴马达43作传动连接，而该第二锁定磁铁单元462设置于该固定支架461上。为了产生相互的吸引，该第二锁定磁铁单元462和该第一锁定磁铁单元412两者是以异极相邻的方式作设置。
[0099]此实施例是以该第二锁定磁铁单元462直接产生磁力的方式来取代前述两实施例中的电磁铁设计。由于在具有两个色轮的投影装置中，移动机制为必要的设置；因此，此实施例便直接利用此移动机制使磁铁单元的磁力产生影响，从而能更进一步地节省制造成本与减少整体装置的体积。
[0100]于此实施例中，藉由该控制单元的控制而能因应该第一主轴马达41的禁能(即停止运作)而驱动该传动机构48 (可采用步进马达、齿轮和导杆进行传动)，使得该第二主轴马达43与该磁力锁定机构46进行第一间距dl的位移而接近该第一主轴马达41 ;也就是从图7B的位置向左移动成为图7A的示意。在图7B的示意中，该第一主轴马达41受致能而带动该第一色轮单元42转动，且该第一锁定磁铁单元412和该第二锁定磁铁单元462之间呈现出第二间距d2。该第二间距d2的大小需使该第一锁定磁铁单元412和该第二锁定磁铁单元462不相互吸引，也就是该第一锁定磁铁单元412在该第二锁定磁铁单元462所产生的外部磁力的影响范围外。
[0101]另一方面，藉由该控制单元的控制而能因应该第二主轴马达41的禁能(即停止运作)而驱动该传动机构48，使得该第二主轴马达43与该磁力锁定机构46进行该第一间距dl的位移而远离该第一主轴马达41 ;也就是从图7A的位置向右移动成为图7B的示意，从而让后续对该第一色轮单元42的旋转不造成干扰。此实施例设计该第二间距d2大于该第一间距dl，使得在图7A的示意中，该第二锁定磁铁单元462并不附着于该第一锁定磁铁单元412上，而仅是产生持续相吸的作用。
[0102]换句话说，此实施例的该外部磁力是持续产生，但是因该第一主轴马达41的禁能而藉由驱动与传动方式来控制其影响的范围。类似地，由于该第一主轴马达41是在仍转动的情况下由运作切换成不运作(从图7B图的示意变成图7A图)，因此其于受禁能时仍会具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动。是以，该第一锁定磁铁单元412将可不止一次地藉由旋转以通过该第二锁定磁铁单元462的前方；也就是该第一锁定磁铁单元412将会因应该外部磁力的持续相吸以使得整体的转速下降。当其转速下降至某一特定值时，该第一锁定磁铁单元412便无法脱离于该外部磁力，进而停止转动。
[0103]当该第一主轴马达41因该外部磁力而停止转动时，该第一锁定磁铁单元412将正对于该第二锁定磁铁单元462，从而达到在指定位置上加以锁定住的目的。而藉由相对位置的设计，此时其中一透光区域422的位置是相应于该光源40，使得该光束401能够穿透。
[0104]根据上述的第三实施例说明，本发明所提出应用于该投影装置400上的色轮锁定方法的实施流程可如图8所示。首先，致能该第一主轴马达41产生转动并带动该第一色轮单元42转动(步骤S31);其次，禁能该第一主轴马达41，而该第一主轴马达41并以转动惯量继续多圈数的转动(步骤S32);接着，由该控制单元因应该第一主轴马达41的禁能而驱动该传动机构48，使得该第二主轴马达43与该磁力锁定机构46进行第一间距dl的位移而接近该第一主轴马达41，该第一锁定磁铁单元412并因应该第二锁定磁铁单元462的相吸以使转速下降，进而停止转动，同时其一透光区域422的位置相应于该光源40(步骤S33)。
[0105]此外，若欲使该第一主轴马达41再受致能而切换成运作的转动状态时，则此实施例的流程更包含下步骤:由该控制单元因应该第二主轴马达43的禁能而驱动该传动机构48，使得该第二主轴马达43与该磁力锁定机构46进行该第一间距dl的位移而远离该第一主轴马达41 (步骤S34)。
[0106]类似地，该第三实施例亦可由另一步骤开启实施流程；也就是当该第一主轴马达41呈现出停止转动且其透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源40时，致能该第一主轴马达41并以预设转速产生转动(步骤S31’)。而之后的实施流程则可同样进入到其步骤S32?S34。
[0107]综上所述，本发明所提出的概念对于具有两个色轮的投影装置来说，除了能使每一色轮在对应运作下都可被移动至或锁定至正确的位置上，以避免对所投射的光束造成干扰之外，亦能仅设计其中一组色轮与马达可进行移动，而另外一组则呈现相对固定；也就是本发明可有效地节省制造成本与减少整体装置的体积。
[0108]是故，本发明能有效解决现有技术中所提出的相关问题，而能成功地达到本案发展的主要目的。
[0109]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属【技术领域】中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰。因此，本发明之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。
【权利要求】
1.一种具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，包含: 光源，用以产生光束； 第一色轮单元，具有至少一个透光区域以供该光束穿透； 第一主轴马达，用以受致能而产生转动并带动该第一色轮单元转动，并于受禁能时因应外部磁力而停止转动； 磁力锁定机构，相邻地设置于该第一主轴马达旁，用以产生该外部磁力；以及 控制单元，用以控制该磁力锁定机构； 其中当该第一主轴马达因应该外部磁力而停止转动时，其中一个该透光区域的位置相应于该光源以提供该光束穿透。
2.如权利要求1所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该第一主轴马达包含有: 机壳; 指示标签，设置于该机壳上，用以指示该透光区域的转速与位置；以及 锁定磁铁单元，设置于该机壳上，并以能和该外部磁力产生相吸的磁极作朝外设置，且该指示标签与该锁定磁铁单元和该透光区域之间呈现出固定的相对位置。
3.如权利要求2所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该磁力锁定机构以电磁铁方式产生该外部磁力，该磁力锁定机构和该第一主轴马达之间呈现出固定的相对位置，且该磁力锁定机构的位置是相应于该锁定磁铁单元。
4.如权利要求2所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该控制单元用以因应该第一主轴马达的禁能而使该磁力锁定机构产生该外部磁力。
5.如权利要求4所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该第一主轴马达于受禁能时具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动，而该锁定磁铁单元用以因应该外部磁力的相吸而使转速下降，进而停止转动。
6.如权利要求1所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该第一主轴马达包含有: 机壳，以金属或顺磁性材质所制成，该机壳具有锁定点，用以被该外部磁力所吸引；以及 指示标签，设置于该机壳上，用以指示该透光区域的转速与位置，且该指示标签与该锁定点和该透光区域之间呈现出固定的相对位置。
7.如权利要求6所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该磁力锁定机构是以电磁铁方式产生该外部磁力，而该磁力锁定机构包含有: 磁蕊，其于该外部磁力产生前和该锁定点之间呈现出间距，并于该外部磁力产生后进行大于或等于该间距的位移而附着于该锁定点上；以及 弹簧，其一端设置于该磁蕊上，另一端设置于固定面上，用以因应该磁蕊的位移而产生弹性形变。
8.如权利要求6所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该第一主轴马达于受禁能时具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动，而该控制单元用以因应该第一主轴马达的禁能而使该指示标签侦测该锁定点的至少一转动周期。
9.如权利要求8所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该控制单元根据该转动周期计算该锁定点达到预设转速时将转动至预设位置的预计时间，并于该预计时间时使该磁力锁定机构产生该外部磁力。
10.如权利要求9所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该预设位置位于该磁力锁定机构的前方，而该锁定点用以因应该外部磁力的吸引而附着于该磁力锁定机构上，进而停止转动。
11.如权利要求1所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该第一主轴马达包含有: 机壳；以及 第一锁定磁铁单兀，设置于该机壳上，用以和该外部磁力产生相吸，且该第一锁定磁铁单元和该透光区域之间呈现出固定的相对位置。
12.如权利要求11所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该投影装置包含有: 第二色轮单元，用以提供该光束照射； 第二主轴马达，用以受致能而产生转动并带动该第二色轮单元转动；以及 传动机构，用以和该第二主轴马达与该磁力锁定机构作传动连接； 其中该控制单元用以 因应该第一主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行第一间距的位移而接近该第一主轴马达；且该控制单元用以因应该第二主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行该第一间距的位移而远离该第一主轴马达。
13.如权利要求12所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该磁力锁定机构包含有: 固定支架，用以和该第二主轴马达作传动连接；以及 第二锁定磁铁单元，设置于该固定支架上，用以产生该外部磁力，并和该第一锁定磁铁单元作异极相邻设置； 其中该第一主轴马达于受致能时，该第一锁定磁铁单元和该第二锁定磁铁单元之间呈现出不产生相吸的第二间距，且该第二间距大于该第一间距。
14.如权利要求12所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，该第一主轴马达于受禁能时具有转动惯量，从而能继续多圈数的转动，而该第一锁定磁铁单元用以因应该外部磁力的相吸以使转速下降，进而停止转动。
15.如权利要求1所述的具色轮锁定功能的投影装置，其特征在于，当该第一主轴马达呈现出停止转动且其中该透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源时，致能该第一主轴马达并以预设转速产生转动后，禁能该第一主轴马达。
16.一种色轮锁定方法，应用于投影装置上，该投影装置包含有光源、第一色轮单元、第一主轴马达、磁力锁定机构和控制单元，其特征在于，该方法包含下列步骤: 致能该第一主轴马达产生转动并带动该第一色轮单元转动； 禁能该第一主轴马达；以及 由该控制单元控制相邻地设置于该第一主轴马达旁的该磁力锁定机构，而使该第一主轴马达因应该磁力锁定机构所产生的外部磁力而停止转动； 其中当该第一主轴马达因应该外部磁力而停止转动时，该第一色轮单元所具有的透光区域的位置相应于该光源，以提供该光源所产生的光束穿透。
17.如权利要求16所述的色轮锁定方法，其特征在于，该第一主轴马达包含有锁定磁铁单元，而该方法包含下列步骤: 由该第一主轴马达因应受禁能时所具有的转动惯量而继续多圈数的转动； 由该控制单元因应该第一主轴马达的禁能而使该磁力锁定机构产生该外部磁力；以及 由该锁定磁铁单元因应该外部磁力的相吸以使转速下降，进而停止转动。
18.如权利要求16所述的色轮锁定方法，其特征在于，该第一主轴马达包含有一指示标签和金属或顺磁性材质的锁定点，而该方法包含下列步骤: 由该第一主轴马达因应受禁能时所具有的转动惯量而继续多圈数的转动； 由该控制单元因应该第一主轴马达的禁能而使该指示标签侦测该锁定点的至少一转动周期； 由该控制单元根据该转动周期计算该锁定点达到预设转速时将转动至预设位置的预计时间，并于该预计时间时使该磁力锁定机构产生该外部磁力；以及 由该锁定点因应该外部磁力的吸引而附着于该磁力锁定机构上，进而停止转动； 其中该预设位置位于该磁力锁定机构的前方。
19.如权利要求16所述的色轮锁定方法，其特征在于，该第一主轴马达包含有第一锁定磁铁单元，该投影装置更包含有第二主轴马达和传动机构，该磁力锁定机构包含有产生该外部磁力的第二锁定磁铁单元，该传动机构和该第二主轴马达与该磁力锁定机构作传动连接，而该方法包含下列步骤: 由该第一主轴马达因应受禁能时所具有的转动惯量而继续多圈数的转动； 由该控制单元因应该第一主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行第一间距的位移而接近该第一主轴马达； 由该第一锁定磁铁单元因应该第二锁定磁铁单元的相吸以使转速下降，进而停止转动；以及 由该控制单元因应该第二主轴马达的禁能而驱动该传动机构，使得该第二主轴马达与该磁力锁定机构进行该第一间距的位移而远离该第一主轴马达。
20.如权利要求16所述的色轮锁定方法，其特征在于，该方法包含下列步骤: 当该第一主轴马达呈现出停止转动且该透光区域的位置未相应或不确定是否相应于该光源时，致能该第一主轴马达并以预设转速产生转动；以及 禁能该第一主轴马达。
【文档编号】G03B21/00GK104010175SQ201410217809
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】林奇成 申请人:明基电通有限公司, 明基电通股份有限公司