投影机及其色轮模组的制作方法与工艺

投影机及其色轮模组本分案申请是基于申请号为201410486624.9，申请日为2014年09月22日，发明名称为“投影机及其色轮模组”的中国专利申请的分案申请。技术领域本发明关于一种投影机，尤指一种使用色轮的投影机及其色轮模组。

背景技术：
在使用色轮分光的传统投影机中，其色轮模组的色轮是由马达驱动，色轮的旋转位置则由光学感应器感测贴附于马达转轴上的标记而决定，马达通常使用金属钣金件制作的固定架来固定，光学感应器亦固定于该固定架上。然而，由于光学感应器独立于马达之外，所以光学感应器难以避免灰尘沉积其上，当覆盖于光学感应器上的灰尘达一定量或是厚度时，光学感应器即可能失效。目前有些色轮模组已使用挡块结构，贴近马达转轴且邻近光学感应器设置，由马达转轴旋转而引起的气流可大部分为挡块结构阻挡，进而减少灰尘沉积于光学感应器的机会。然而，于实际操作上，基于对马达转轴机械作动的考量(例如马达转轴的旋转稳定度、转轴磨耗引起的旋转稳定度下降等)，挡块结构实际上无法无限制地贴近马达转轴设置；换言之，必有一定流量的气流存在于挡块结构与马达转轴之间。又，此架构对于已进入挡块结构与马达转轴之间的气流并无其他进一步抑制灰尘沉积的机制，故此架构对抑制灰尘沉积的效果有其极限。

技术实现要素：
鉴于现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种色轮模组，其通过控制流道截面变化以增加流动阻力，使得流道内的气流倾向偏离光学感应器流动，以进一步抑制光学感应器上的灰尘沉积量。为达上述目的，本发明提供的色轮模组包含旋转装置、固定座、色轮及光学感应器。该旋转装置固定于该固定座上并包含转动件，该转动件具有旋转表面，该旋转表面沿一旋转方向旋转。该固定座包含防尘结构，该防尘结构具有弧形曲面，该弧形曲面相对该旋转表面且沿着该旋转方向延伸，该弧形曲面依该旋转方向依序具有第一区段及第二区段，该第一区段与该旋转表面间形成第一距离，该第二区段与该旋转表面间形成第二距离，该第一距离大于该第二距离。该色轮固定于该转动件上。该光学感应器固定于该固定座上并具有感应面，该感应面朝向该旋转表面，该弧形曲面及该感应面依该旋转方向依序排列。较佳的，该防尘结构包含导槽，该导槽设置于该弧形曲面旁且低于该弧形曲面，该导槽大致沿着该旋转方向延伸。较佳的，部分该导槽与该第一区段相通。较佳的，该固定座具有锁孔，该色轮模组利用该锁孔可锁固至光机的壳体上，该锁孔具有中心线，定义投影空间由该锁孔沿该中心线延伸形成，该转动件具有旋转轴线，该旋转轴线通过该投影空间。较佳的，该弧形曲面沿着该旋转方向延伸至少45度。较佳的，该防尘结构具有侧面及容置槽，该侧面正对该色轮，该容置槽形成于该侧面上，该色轮遮盖至少部分该容置槽。藉此，该弧形曲面与该旋转表面间形成狭窄通道，该旋转表面因该转动件旋转而引起的气流受到此狭窄通道的限制，仅一小部分的气流得以通过此狭窄通道而到达该感应面，因此沉积于该感应面上的灰尘量能被有效抑制。此外，该狭窄通道对进入狭窄通道的气流于流经该第二区段时产生比流经该第一区段时更大的阻力，此驱使该气流流至该第二区段时倾向自该狭窄通道两侧流出；换言之，进入狭窄通道的气流仅一小部分会流过该第二区段而到达该感应面，使得该感应面上的灰尘沉积量可被进一步抑制，提高该防尘结构的防尘效果并解决了现有技术中挡块结构无法对已进入挡块结构与马达转轴之间的气流进行进一步抑制灰尘沉积的问题。本发明的另一目的在于提供另一种色轮模组，其于弧形曲面旁增设导槽，使得流道内的气流倾向朝向导槽流动，偏离光学感应器，以进一步抑制光学感应器上的灰尘沉积量。该色轮模组包含旋转装置、固定座、色轮及光学感应器。该旋转装置固定于该固定座上并包含转动件，该转动件具有旋转表面，该旋转表面沿一旋转方向旋转。该固定座包含防尘结构，该防尘结构具有弧形曲面及导槽，该弧形曲面相对该旋转表面且沿着该旋转方向延伸，该导槽设置于该弧形曲面旁且低于该弧形曲面，该导槽大致沿着该旋转方向延伸。该色轮固定于该转动件上。该光学感应器固定于该固定座上并具有感应面，该感应面朝向该旋转表面，该弧形曲面及该感应面依该旋转方向依序排列。较佳的，该固定座具有锁孔，该色轮模组利用该锁孔可锁固至光机的壳体上，该锁孔具有中心线，定义投影空间由该锁孔沿该中心线延伸形成，该转动件具有旋转轴线，该旋转轴线通过该投影空间。较佳的，该弧形曲面沿着该旋转方向延伸至少45度。较佳的，该防尘结构具有侧面及容置槽，该侧面正对该色轮，该容置槽形成于该侧面上，该色轮遮盖至少部分该容置槽。藉此，该弧形曲面及该导槽与该旋转表面间形成狭窄通道，该旋转表面因该转动件旋转而引起的气流受到此狭窄通道的限制，仅一小部分的气流得以通过此狭窄通道而到达该感应面，因此沉积于该感应面上的灰尘量能被有效抑制。此外，该狭窄通道对应该导槽的部分对进入狭窄通道的气流产生的阻力小于该狭窄通道对应该弧形曲面的部分对进入狭窄通道的气流产生的阻力，此驱使该气流倾向朝向该导槽流动；换言之，对进入狭窄通道的气流仅一小部分会沿该旋转方向穿过该狭窄通道而到达该感应面，使得该感应面上的灰尘沉积量可被进一步抑制，提高该防尘结构的防尘效果并解决了习知技术中挡块结构无法对已进入挡块结构与马达转轴之间的气流进行进一步抑制灰尘沉积的问题。本发明的另一目的在于提供一种投影机，其具有本发明的色轮模组，故相较于现有技术采用具有挡块结构的色轮模组的投影机，能更进一步抑制光学感应器上的灰尘沉积量。该投影机包含光机及色轮模组。该光机包含壳体，该壳体具有容置空间及第一开口，该第一开口连通该容置空间。该色轮模组经由该开口以设置于该容置空间中。该色轮模组可为前述利用该弧形曲面与该旋转表面的间距改变以实现抑制该感应面上灰尘沉积量的色轮模组，或可为前述利用于该弧形曲面旁设置该导槽以实现抑制该感应面上灰尘沉积量的色轮模组，亦可为兼具前述间距改变及该导槽设置的技术特征的色轮模组。较佳的，该固定座具有侧壁部，该侧壁部与该第一开口密合。较佳的，该光机及该色轮模组设置于该机壳内，该壳体具有第二开口，该第二开口相对于该第一开口且连通该容置空间，该第二开口朝向该机壳的壁且与该壁间隔设置，该固定座具有两锁孔，该转动件具有旋转轴线，该旋转轴线与该两锁孔大致共平面设置，该色轮模组利用该两锁孔锁固至该壳体。较佳的，该固定座为塑胶射出件。藉此，该投影机内的该感应面上的灰尘沉积量可被进一步抑制，提高该防尘结构的防尘效果并解决了现有技术中投影机内挡块结构无法对已进入挡块结构与马达转轴之间的气流进行进一步抑制灰尘沉积的问题。关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。附图说明图1为根据本发明的一较佳具体实施例的投影机的示意图。图2为投影机的色轮模组及投影镜头耦接至光机的组合图。图3为色轮模组与光机的分解图。图4为色轮模组于另一视角的示意图。图5为色轮模组的分解图。图6为色轮模组的正视图。图7为色轮模组不含旋转装置时于另一视角的示意图。图8为根据另一实施例的色轮模组不含旋转装置时的示意图。图9为光机、色轮模组与投影机的机壳组合的局部剖面的侧视图。图10为色轮模组的侧视图。图11为根据本发明的另一实施例的光机及耦接至此光机的色轮模组及投影镜头的组合图。图12为图11中色轮模组与光机的分解图。图13为图11中色轮模组的固定座的示意图。具体实施方式请参阅图1，其为根据本发明的一较佳具体实施例的投影机1的示意图。投影机1包含机壳10、光源模组12、光机14、色轮模组16及投影镜头18，光源模组12、光机14、色轮模组16及部分的投影镜头18设置于机壳10内，光源模组12、色轮模组16及投影镜头18均耦接至光机14，投影镜头18并且经由机壳10的开口102伸出于机壳10；其中光源模组12及光机14部分组件亦以方框表示。光源模组12提供光线，经过色轮模组16滤光以形成各种色光，再经光机14接收及调制，最后经由投影镜头18以投影方向18a投射至一屏幕上以形成影像。请并参阅图2至图5，图2为色轮模组16及投影镜头18耦接至光机14的组合图，图3为色轮模组16与光机14的分解图，图4为色轮模组16于另一视角的示意图，图5为色轮模组16的分解图。光机14包含壳体142，壳体142具有容置空间1422、第一开口1424及第二开口1426，第一开口1424与第二开口1426相对且均连通容置空间1422。以图3所示的视角，色轮模组16藉由自光机14上方向下自第一开口1424插入容置空间1422中以设置于容置空间1422中。色轮模组16包含旋转装置162、固定座164、色轮166及旋转感应模组168。旋转装置162可为但不限于马达及其控制电路，旋转装置162包含转动件1622及控制电路1624，控制电路1624用以控制转动件1622的旋转，转动件1622具有旋转表面1622a，旋转表面1622a沿一旋转方向1622b(以箭头表示于图3及图5中)旋转。固定座164包含盖体1642、固定架1644及防尘结构1646。旋转装置162经由减震装置170固定于固定架1644上。盖体1642与固定架1644连接，防尘结构1646设置于固定架1644上且具有弧形曲面16462及导槽16464，弧形曲面16462相对旋转表面1622a且沿着旋转方向1622b延伸，导槽16464设置于弧形曲面16462旁且低于弧形曲面16462，导槽16464大致沿着旋转方向1622b延伸。弧形曲面16462及导槽16464均朝向旋转表面1622a，使得旋转表面1622a与弧形曲面16462及导槽16464间形成一狭窄通道。于本实施例中，原则上，防尘结构1646正对旋转表面1622a的部分均可视为弧形曲面16462，而导槽16464则是形成于此弧形曲面16462上。色轮166固定于转动件1622上，使得色轮166能随着转动件1622一起旋转。旋转感应模组168包含控制电路1682及固定于控制电路1682上的光学感应器1684，光学感应器1684具有感应面1684a。旋转感应模组168固定于固定架1644上，使得感应面1684a朝向旋转表面1622a，进而能感应旋转表面1622a的旋转。于本实施例中，固定架1644具有一通孔1644a，控制电路1682(例如但不限于电路板模组)自图4的下方向上固定于固定架1644上，使得光学感应器1684通过控制电路1682固定于固定架1644上并容置于通孔1644a中，感应面1684a经由通孔1644a露出以对着旋转表面1622a，使得光学感应器1684经由感应面1684a而能感测旋转表面1622a(或是转动件1622)的旋转。请并参阅图6，图6为色轮模组16的正视图；其中，固定架1644以局部剖面的方式绘示。弧形曲面16462及感应面1684a依旋转方向1622b(以箭头表示于图6中)依序排列。以图6的视角而言，防尘结构1646与旋转表面1622a间的空间即为前述狭窄通道。因旋转表面1622a旋转而引起的气流受到此狭窄通道的限制，仅一小部分的气流得以通过此狭窄通道而能到达感应面1684a，因此沉积于感应面1684a上的灰尘量能被有效抑制。补充说明的是，于本实施例中，感应面1684a低于弧形曲面16462的延伸线(如图6中虚线所示)，此设置有助于避免通过此狭窄通道的气流直接冲击感应面1684a，亦有助于抑制沉积于感应面1684a上的灰尘量。请并参阅图7，图7为色轮模组16于另一视角的示意图；其中，旋转装置162及色轮166均未绘示于图中。进一步来说，于本实施例中，导槽16464的槽底面与旋转表面1622a的间距大于弧形曲面16462与旋转表面1622a的间距，气流在导槽16464与旋转表面1622a之间的流动阻力较小，使得气流进入旋转表面1622a与弧形曲面16462及导槽16464间形成的狭窄通道后，倾向进入导槽16464与旋转表面1622a之间流动。又，导槽16464的延伸路径的延伸线(如图7中带着箭头的粗虚线所示)未通光学感应器1684的感应面1684a。因此，于导槽16464与旋转表面1622a之间以旋转方向1622b或者大致以旋转方向1622b(以粗线箭头表示于图7中)流动的气流于脱离狭窄通道后原则上不会流经感应面1684a，悬浮于此部分的气流内的灰尘不会沉积于感应面1684a上；换言之，通过导槽16464对进入狭窄通道(形成于旋转表面1622a与弧形曲面16462及导槽16464间)的气流的导引作用，进入狭窄通道的气流并非均会流经感应面1684a，故能进一步抑制感应面1684a上的灰尘沉积量。藉由导槽16464的设置，解决了现有技术中挡块结构无法对已进入挡块结构与马达转轴之间的气流进行进一步抑制灰尘沉积的问题。于本实施例中，弧形曲面16462依旋转方向1622b依序具有第一区段16462a及第二区段16462b(于图7中，均以虚线框表示其范围)，第一区段16462a与旋转表面1622a间形成第一距离16463a，第二区段16462b与旋转表面1622a间形成第二距离16463b，第一距离16463a大于第二距离16463b。于实际操作上，弧形曲面16462平行或者大致平行于旋转表面1622a设置，弧形曲面16462与旋转表面1622a间的距离可为渐近变化的，以减少扰流产生。此时前述第一距离16463a可视为第一区段16462a与旋转表面1622a间的距离平均值，前述第二距离16463b可视为第二区段16462b与旋转表面1622a间的距离平均值；但本发明不以此为限。以仅考虑弧形曲面16462而言，由于第一距离16463a大于第二距离16463b，流动于弧形曲面16462与旋转表面1622a间的气流于流经第二区段16462b时产生比流经第一区段16462a时更大的阻力，此驱使气流流至第二区段16462b时倾向自第二区段16462b两侧流出；换言之，仅其中一部分的气流会自第二区段16462b以旋转方向1622b流出此狭窄通道(形成于弧形曲面16462与旋转表面1622a间)，进而能达到感应面1684a。因此，通过弧形曲面16462与旋转表面1622a间的距离渐缩变化，进入此狭窄通道的气流并非均会流经感应面1684a，故能进一步抑制感应面1684a上的灰尘沉积量。因此，藉由弧形曲面16462与旋转表面1622a间的距离渐缩变化，亦能解决现有技术中挡块结构无法对已进入挡块结构与马达转轴之间的气流进行进一步抑制灰尘沉积的问题。于本实施例中，防尘结构1646兼具导槽16464的设置及弧形曲面16462与旋转表面1622a间的距离渐缩变化的结构特征，防尘结构1646提供双重抑制气流中灰尘于感应面1684a沉积的效果，但本发明不以此为限。于实际操作上，于防尘结构上择一结构特征(设置导槽或弧形曲面与旋转表面间距改变)设置，即可对进入防尘结构与旋转表面间的气流实现进一步抑制于感应面上灰尘的沉积。此外，于实际操作上，当旋转表面1622a与弧形曲面16462及导槽16464间形成的狭窄通道于旋转方向1622b延伸的长度越长，越有助于前述对进入狭窄通道内气流的导引作用的发挥(亦即减少直接流向感应面1684a的气流)。于本实施例中，弧形曲面16462沿着旋转方向1622b延伸至少45度，或弧形曲面16462沿着旋转方向1622b遮盖旋转表面1622a旋转角度45度以上；但本发明不以此为限。另外，于本实施例中，整个导槽16464均相邻弧形曲面16462设置而相通，但本发明不以此为限。如图8所示，于另一实施例中，防尘结构1647的导槽16474并非整体均相邻弧形曲面16462设置，导槽16474仅一部分与第一区段16462a相邻设置而相通，导槽16474的其他部分则可偏离旋转方向1622b延伸，甚至偏离旋转表面1622a，即不再正对旋转表面1622a，此结构配置有助于经由导槽16474脱离防尘结构1647的气流更远离感应面1684a，亦即更减少该气流对感应面1684a的影响(例如此气流内灰尘沉积于感应面1684a上)。请并参阅图9及图10，图9为光机14、色轮模组16与机壳10组合的局部剖面的侧视图，图10为色轮模组16的侧视图。于本实施例中，固定架1644具有两锁孔1644b、1644c，盖体1642具有锁孔1642a，与锁孔1644b同轴设置，于本实施例中，锁孔1644b、1642a大致共圆。光机14的壳体142对应地具有两锁孔1428a、1428b。通过锁孔1644b、1644c、1642a、1428a、1428b，色轮模组16锁固至光机14上，例如分别通过螺丝锁固；其中锁孔1644b、1642a与壳体142于第一开口1424处的锁孔1428a对齐，锁孔1644c与位于容置空间1422内的锁孔1428b对齐。另外，第二开口1426朝向机壳10的底壁且与底壁间隔设置，亦即间留有空隙，有助于色轮模组16散热。于本实施例中，锁孔1644b、1642a共同具有中心线1648(以中心线表示于图3及图7中，以十字标记表示于图10中)，转动件1622具有旋转轴线1622c。定义投影空间1650(于图3中以虚线圆柱表示，于图10中即为锁孔1644b、1642a轮廓所示的范围)由锁孔1644b、1642a沿中心线1648延伸形成，旋转轴线1622c通过投影空间1650。换句话说，旋转轴线1622c在平行于中心线1648的方向在固定座164上的投影，会通过锁孔1644b、1642a。藉此，转动件1622因转动而对壳体142(尤其是经由锁孔1644b、1642a连接的部位)产生的力矩得以抑制，增加转动件1622相对于光机14转动的稳定性。此外，于本实施例中，旋转轴线1622c亦通过锁孔1644c沿其中心线1649(以十字标记表示于图10中)形成的投影空间(于图10中即为锁孔1644c轮廓所示的范围)，同样的，转动件1622因转动而对壳体142产生的力矩得以抑制，增加转动件1622相对于光机14转动的稳定性。进一步来说，锁孔1644b、1644c、1642a与旋转轴线1622c共平面或者大致共平面设置(或谓中心线1648、1649与旋转轴线1622c大致共平面)，且锁孔1644b、1644c、1642a位于转动件1622的两侧，使得经由光机14能稳固地固定色轮模组16并使转动件1622转动稳定。另外，固定座164具有侧壁部1642b，由盖体1642形成。当色轮模组16锁固至壳体142后，侧壁部1642b与壳体142的第一开口1424大致密合；其中，补充说明的是，于本实施例中，侧壁部1642b与第一开口1424间存有可供锁固工具(例如螺丝起子)通过的空隙，以便于固定架1644经由锁孔1644c锁固至壳体142上。于实际操作上，若色轮模组16无需经由锁孔1644c固定，或是可无需经由第一开口1424来实施固定操作，则可设计侧壁部1642b与第一开口1424完全密合，更进一步提升容置空间的密封性。在前述实施例中，固定座164采用组件式制作，但本发明不以此为限。请参阅图11至图13，图11为根据本发明另一实施例的光机34及耦接至此光机34的色轮模组36及投影镜头18的组合图，图12为色轮模组36与光机34的分解图，图13为色轮模组36的固定座364的示意图。光机34及色轮模组36分别与前述实施例中的光机14及色轮模组16结构大致相同，因此原则上光机34及色轮模组36仍沿用光机14及色轮模组16的元件命名；关于光机34及色轮模组36的其他说明可参阅前述光机14及色轮模组16的相关说明，不再赘述。此外，于了解下文说明时，亦请酌参前文相关图式及说明，不再特别指出。于本实施例中，色轮模组36的固定座364为一体成形，例如但不限于为一塑胶射出件。藉此，固定座364整体可提供更佳的结构精度，可容易且精确地控制固定座364的防尘结构3646的弧形曲面16462与旋转表面1622a间的相对位置。在本实施例中，固定座364的防尘结构3646具有侧面16476及容置槽16477，侧面16476正对色轮166(于图13中，以虚线表示其轮廓的位置)，容置槽16477形成于侧面16476上，色轮166遮盖至少部分的容置槽16477。藉此，因色轮166转动而于色轮166与侧面16476间引起的气流，其内含的灰尘可部分沉积于容置槽16477中，有助于减少容置空间1422内空气中灰尘的悬浮量，亦即间接地减少由转动件1622的旋转表面1622a引起的气流内的灰尘含量。补充说明的是，此容置槽16477的结构亦可设置于色轮模组16的防尘结构1646，并发挥相同功能，不待赘述。另外，由于固定座364为一体成形，旋转感应模组168的控制电路1682自固定座364的下方(以图13的视角而言)固定，固定座364于弧形曲面16462旁形成通孔16478，对应控制电路1682，使得光学感应器1684能于通孔16478中露出，以能感应旋转表面1622a的旋转。于本实施例中，光学感应器1684(于图13中，以虚线表示其位置)位于通孔16478内，其感应面1684a低于通孔16478的开口边缘，亦低于弧形曲面16462的延伸线，此设置有助于避免通过此狭窄通道的气流直接冲击感应面1684a，亦有助于抑制沉积于感应面1684a上的灰尘量。此外，固定座364在导槽16474末端处亦形成容置槽16479，邻近通孔16478。流经形成于防尘结构3646与旋转表面1622a间的狭窄通道的气流，一部分自导槽16474流出狭窄通道后，其内局的灰尘可部分沉积于此容置槽16479内，而不会再随着此流出的气流，再散布于容置空间1422中，亦即可间接地减少由转动件1622的旋转表面1622a引起的气流内的灰尘含量。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。