波长转换模组及应用该模组的投影装置的制作方法

本发明涉及投影设备领域，尤其涉及一种波长转换模组及应用该模组的投影装置。

背景技术：

目前，投影仪主要分为lcd式和dlp式(digitallightprocessing)两种，其中dlp投影仪采用dmd(digitalmicromirrordevice)微镜片反射技术，并采用色轮(colorwheel)来完成对色彩的分离和处理。

在现有技术中，色轮通过转动组件快速转动，以将白色进行粉色。而转动组件壳体上会设置一固定件做为时间标记(timingmark)。通过光感应器不断发射光束至转动组件壳体，利用侦测光束到达转动组件壳体与时间标记时所反射的情况的不同，将其转化为信号回馈至处理系统，以用于推断色轮的位置并控制色轮。

然而，投影仪是高亮度产品，会在机壳内产生许多杂散光束，即干扰光。杂散光束会直接入射至光感应器上，如此将影响光感应器的灵敏度，容易出现处理系统与色轮之间时序不同步的问题，进一步影响处理系统进行后续的色彩合成处理，从而造成画质不清晰，颜色不现明。例如，若杂散光束足够多，则光感应器会误将入射其内的杂散光束辨识为反射光束，导致光感应器可靠度降低。此问题将导致投影仪无法开机或者开机后异常等，影响用户体验及工厂生产线良率。

因此，有必要设计一种新型的波长转换模组及应用该模组的投影装置，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种波长转换模组及应用该模组的投影装置，其能够减少干扰光对波长转换模组的干扰。

为达到上述目的，本发明提供了一种波长转换模组，应用于包括有光源组件的投影装置，该光源组件设入光处以向该波长转换模组提供光源光束，该波长转换模组包括：转动组件，该转动组件包括壳体，该壳体具有时间标记；色轮，固定于该转动组件，该色轮包括至少两种颜色的滤光区，该色轮用以接收光源光束以形成至少两种颜色的光；光感应器，面对该转动组件设置，用以发出侦测光束至该壳体以侦测该时间标记的位置；其中，该至少两种颜色的光中包括有第一颜色光，该第一颜色光的第一中心波长λ1与该侦测光束的中心波长λ0的绝对差值大于该至少两种颜色的光中其它任意一种颜色光的中心波长λx与该侦测光束的中心波长λ0的绝对差值，该时间标记对应该第一颜色的滤光区设置。

较佳的，该时间标记对应于该第一颜色的滤光区的中心位置设置。

较佳的，该色轮还具有该光源光束的入光处；其中，当该光感应器侦测到该时间标记的位置时，该入光处相对于该时间标记位于该转动组件的另一侧。

较佳的，该时间标记与该入光处以该转动组件的旋转轴心为圆心呈角度θ1设置；其中，θ1满足150°≤θ1≤210°。

较佳的，该至少两种颜色中还包括有第二颜色，该第二颜色的滤光区沿该转动组件的转动方向相邻设置于该第一颜色的滤光区的后侧。

较佳的，该至少两种颜色中还包括有第二颜色及第三颜色，该第二颜色的滤光区沿该转动组件的转动方向相邻设置于该第一颜色的滤光区的后侧；

其中，该第二颜色的滤光区接收该光源光束时产生第二中心波长λ2的第二颜色光，该第三颜色的滤光区接收该光源光束时产生第三中心波长λ3的第三颜色光，且满足|λ0-λ1|＞|λ0-λ2|＞|λ0-λ3|。

较佳的，当该光感应器侦测到该时间标记的位置时，由该第一颜色的滤光区接收该光源光束以形成该第一颜色光。

较佳的，该至少两种颜色中还包括有第二颜色及第三颜色，当该光感应器侦测到该时间标记的位置时，由该第一颜色的滤光区接收该光源光束以形成该第一颜色光，或者由该第二颜色的滤光区接收该光源光束以形成该第二颜色光；

其中，该第二颜色的滤光区接收该光源光束时产生第二中心波长λ2的第二颜色光，该第三颜色的滤光区接收该光源光束时产生第三中心波长λ3的第三颜色光，且满足|λ0-λ1|＞|λ0-λ2|＞|λ0-λ3|。

较佳的，该光感应器发出的该侦测光束为红外光、紫外光及单色可见光中的一种；其中，当该光感应器发出的侦测光束为红外光时，该第一颜色为蓝色，该第二颜色为绿色或青色。

本申请还提供一种投影装置，该投影装置包括：上述实施例中任一所述的波长转换模组；光源组件，用以向该波长转换模组提供光源光束；及投影镜头，配置于该波长转换模组及该光源组件所形成的光路上以投射画面。

与现有技术相比，本发明提供的波长转换模组包括至少两种颜色的滤光区，不同颜色的滤光区可将光源光束转换为不同颜色光，而不同颜色光的波长也不同。其中，第一颜色光与光感应器所发出的侦测光束之间的波长绝对差值最大，则第一颜色光可对光感应器所造成的干扰影响最小。由于时间标记对应于第一颜色的滤光区且设置于转动组件的壳体，当光感应器侦测至时间标记位置，杂散光束通过时间标记所对应的第一颜色的滤光区对光感应器所造成的干扰影响最低，以此提高了光感应器侦测到的色轮的位置的可靠性，从而提高了整个波长转换模组的整体可靠性，且结构简单，便于制造安装。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的波长转换模组的模块框图；

图2为本申请一实施例提供的投影装置的模块框图；

图3为本申请一实施例提供的波长转换模组的结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的波长转换模组的结构示意图；

图5为本申请另一实施例提供的波长转换模组的结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的波长转换模组的结构示意图；

其中，a处为色轮上所设的入光处，a0点为入光处的几何中心点，b点为转动组件的旋转轴心，c点为时间标记130的几何中心点。

具体实施方式

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。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

请参见图1、图2及图3。图1为本申请一实施例提供的波长转换模组100的模块框图；图2为本申请一实施例提供的投影装置10的模块框图；图3为本申请一实施例提供的波长转换模组100的结构示意图。如图3所示，本申请提供一种波长转换模组100，其波长转换模组100包括：转动组件110、色轮120以及光感应器140。其中，转动组件110包括有壳体(图中并未绘示)，壳体上具有时间标记130；色轮120固定于转动组件110，且色轮120包括至少两种颜色的滤光区以接收光源组件200所提供的光源光束并形成至少两种颜色光；光感应器140面对转动组件110设置，且发出侦测光束至转动组件110的壳体以侦测时间标记130的位置。上述至少两种颜色中包括第一颜色，时间标记130对应其第一颜色的滤光区设置于转动组件110的壳体，需要说明的是，第一颜色的滤光区将光源光束转换成第一颜色光，第一颜色光的第一中心波长λ1与侦测光束的中心波长λ0的绝对差值大于至少两种颜色的光中其它颜色光的中心波长λx与侦测光束的中心波长λ0的绝对差值。于具体实施时，色轮120通常至少包括两种颜色的滤光区，滤光区可通过透射、反射或是其它方式将光源光束转换为对应颜色的光束，此处以色轮120包括红绿蓝(r、g、b)三种颜色的滤光区为例，上述三种颜色的滤光区均为扇形结构的滤光区。色轮120固设于转动组件110上，当转动组件110高速转动时，色轮120亦随着转动组件110转动，从而达到通过转动组件110驱动色轮120转动的目的。转动组件110通常包括壳体及马达结构，时间标记130固定在转动组件110的壳体上，时间标记130可通过粘贴、涂覆等方式固定于壳体的侧壁上，且转动组件110的壳体颜色与时间标记130的颜色为相反色，即：若转动组件110的壳体颜色设计为银白色等以反射光束，则较佳的，时间标记130的颜色应设计为黑色或其他深色以便于吸收光感应器140所发射的光束，即不反射光束回光感应器140，以此实现光感应器140对时间标记130的侦测。举例来说，若色轮120由rgb三种颜色的滤光区组成时，而光感应器140为红外传感器，可以理解的是，蓝色光的中心波长与红外光的中心波长相差最大，故蓝色滤光区所产生的蓝色光对红外传感器可造成的干扰影响最小，故优选将时间标记130对应设置于蓝色滤光区中。

本申请提供的波长转换模组100将时间标记130对应于可形成第一颜色光的滤光区设置，其第一颜色光的第一中心波长λ1与光感应器140所发出的侦测光束的中心波长λ0之间的绝对差值大于色轮120中其它颜色滤光区可形成的任意颜色光的中心波长λx与侦测光束的中心波长λ0之间的绝对差值。将时间标记130对应第一颜色滤光区设置，由于第一中心波长λ1与侦测光束的中心波长λ0相差最大，故第一颜色光可对光感应器140所能造成的干扰相较于色轮120可产生的其它颜色光对光感应器140造成的干扰更小。因此，当侦测光束侦测至时间标记130处，即使有杂散光通过色轮120生成第一颜色光，第一颜色光对光感应器140所造成的干扰相较于色轮中其它颜色所能形成的任意颜色光可对光感应器140造成的干扰最小，以此提高光感应器140侦测到的色轮120位置信息的可靠性，从而提高了整个波长转换模组100的整体可靠性，且结构简单，便于制造安装。

在一个实施例中，时间标记130沿第一颜色的滤光区的中心设置于转动组件110的壳体上，可减少杂散光束或光源光束通过色轮120产生其它颜色光散布于光感应器140处，避免了杂散光或是光源光束对光感应器140造成干扰。可以理解的是，滤光区通常为扇形结构，将时间标记130对应设置于第一颜色滤光区的中心位置时，当光感应器140所形成的侦测光束侦测至时间标记130位置，由于时间标记130位于扇形滤光区的中间，从而避免了不同角度的杂散光或是光源光束会产生其它颜色光对光感应器140造成干扰，故将时间标记130沿第一颜色的滤光区的中心设置可进一步改善光感应器140在侦测时间标记130时的干扰现象。

请参见图4，图4为本申请另一实施例提供的波长转换模组100的结构示意图，其中，a处为色轮相对光源光束所设的入光处，即色轮于a处形成对应颜色光。如图4所示，转动组件110通常包括壳体且在壳体内部设置有高速马达结构，当光感应器140侦测到时间标记130时，入光处相对于时间标记130位于转动组件110的另一侧。进一步地，时间标记130与入光处以转动组件110的旋转轴心为圆心呈角度θ1设置。

优选地，转动组件110通常凸出设置于色轮120底部平面，当光感应器140侦测到时间标记130的位置时，时间标记130与入光处以转动组件110的旋转轴心为圆心构成圆心角θ1。如图所示，a0点为入光处的几何中心点，b点为转动组件的旋转轴心，c点为时间标记130的几何中心点，a0点、b点及c点构成圆心角θ1。具体地，θ1满足150°≤θ1≤210°。当光源组件200投射光源光束至色轮120时，光源光束到达色轮的滤光区平面，由于时间标记130与入光处之间呈150°至210°设置，当光源光束投射至色轮120入光处并形成任意颜色光时，由于时间标记130相对转动组件110背离其入光处设置，当光感应器140的侦测光束侦测至时间标记130时，由于转动组件110凸出于色轮120平面，阻挡了光源光束所形成的任意颜色光散布至光感应器140。因此，将时间标记130与入光处呈角度设置可避免光源光束在通过色轮时对光感应器140造成干扰，提高了波长转换模组100的整体可靠性。

优选地，时间标记130与入光处形成的圆心角角度θ1为180°时，时间标记130与入光处沿直线方向完全背离设置，光源光束到达色轮120上的入光处时，其形成的任意颜色光相对转动组件110完全背离于侦测光束及时间标记130一端，故光源光束在到达色轮120的入光处时其形成的任意颜色光难以对光感应器140形成干扰。

请参见图5，图5为本申请另一个实施例提供的波长转换模组100的结构示意图。如图5所示，投影装置10的处理系统通常在光感应器140首次检测到时间标记130时确定当前色轮120的转动情况，即通过时间标记130所对应的第一颜色滤光区判断整个色轮120的转动位置，并通过首次侦测结果开始切换多个颜色的滤光区的转动位置以供光源光束形成相应颜色的光。由于时间标记130通常具有一定宽度，而光感应器140又以触发信号的第一时间作为投影装置10处理系统判定的基准时间。当时间标记130沿第一颜色的滤光区中心设置于转动组件110的壳体时，第二颜色的滤光区沿转动组件110的转动方向相邻设置于第一颜色的滤光区的后侧，即光感应器140的侦测光束先侦测到第二颜色滤光区对应的转动组件110的壳体部分，而第二颜色与侦测光束的中心波长的绝对差值仅小于第一颜色与侦测光束的中心波长的绝对差值，即使杂散光通过第二颜色滤光区形成第二颜色光，其第二颜色光也难以对光感应器140形成干扰，进而避免了在光感应器140侦测到时间标记130位置的第一时间受到杂散光的干扰而向处理系统反馈错误信息，确保首次检测时间标记130的精确性，使得处理系统能够准确控制色轮120的转动。

在另一个实施例中，上述至少两种颜色的色轮120除第一颜色外还包括第二颜色及第三颜色，第二颜色的滤光区通过入光处接收光源光束可产生第二中心波长λ2的第二颜色光，上述第三颜色的滤光区通过入光处接收光源光束时产生第三中心波长λ3的第三颜色光，且满足|λ0-λ1|＞|λ0-λ2|＞|λ0-λ3|。此时，第二颜色的滤光区沿转动组件110的转动方向相邻设置于第一颜色的滤光区的后侧，由于第二颜色与侦测光束的中心波长的绝对差值仅小于第一颜色与侦测光束的中心波长的绝对差值，即使杂散光通过第二颜色滤光区形成第二颜色光，其第二颜色光也难以对光感应器140形成干扰，进而避免了在光感应器140侦测到时间标记130位置的第一时间受到杂散光的干扰而向处理系统反馈错误信息，确保首次检测时间标记130的精确性，使得处理系统能够准确控制色轮120的转动。同理，当色轮120包括n种颜色(n≤6)的滤光区且满足|λ0-λ1|＞|λ0-λ2|＞……＞|λ0-λn|时，将第二颜色的滤光区沿转动组件110的转动方向相邻设置于第一颜色的滤光区的后侧，仍可实现相同目的。

优选地，当上述至少两种颜色包括红绿蓝三种原色时，若光感应器140为红外传感器，则第一颜色为蓝色，第二颜色则为绿色。需要说明的是，当色轮120同时还包括青色的滤光区时，由于绿色滤光区及青色滤光区所能形成的绿色光及青色光的中心波长相近，可根据色轮120中各滤光区的设置关系或是出厂商具体需求以决定在第一颜色滤光区相邻的后侧设置绿色滤光区或是青色滤光区。

请参见图6，图6为本申请另一实施例提供的波长转换模组100的结构示意图。如图6所示，设置光源光束通过第一颜色时，光感应器140侦测到时间标记130的位置。可以理解的是，由于第一颜色所能形成的第一颜色光的中心波长λ1与侦测光束的中心波长λ0之间的差值相较于其它颜色光的中心波长λx与侦测光束的中心波长λ0之间的差值更大，如此设置可降低光源光束在到达色轮120的入光处时对光感应器140的干扰，且无需设定时间标记130与入光处的相对位置关系，该种设置方式只需确保在光感应器140侦测到时间标记130时入光处对应的滤光区为第一颜色即可，在制造安装时更为简单。

在另一个实施例中，上述至少两种颜色的色轮120除第一颜色外还包括第二颜色及第三颜色，第二颜色的滤光区通过入光处接收光源光束可产生第二中心波长λ2的第二颜色光，上述第三颜色的滤光区通过入光处接收光源光束时产生第三中心波长λ3的第三颜色光，且满足|λ0-λ1|＞|λ0-λ2|＞|λ0-λ3|。此时，设置光源光束通过第一颜色或是第二颜色的滤光区时，光感应器140侦测到时间标记130的位置。可以理解的是，由于第一颜色、第二颜色滤光区所能形成的第一颜色光及第二颜色光的中心波长λ1及λ2与侦测光束的中心波长λ0之间的差值相较于其他其它颜色光的中心波长λx与侦测光束的中心波长λ0之间的差值更大，如此设置可降低光源光束到达色轮120的入光处时对光感应器140的干扰，且无需设定时间标记130与入光处的相对位置关系，只需确保在光感应器140侦测到时间标记130时，入光处对应的滤光区为第一颜色或是第二颜色即可。同理，当色轮120包括n种颜色(n≤6)的滤光区且满足|λ0-λ1|＞|λ0-λ2|＞……＞|λ0-λn|时，只需确保入光处对应的滤光区为第一颜色或是第二颜色，即可达到降低光源光束对光感应器140干扰的效果。

在一个实施例中，光感应器140发出侦测光束可以是红外光、紫外光或是单色可见光，对应地，光感应器140可以为红外传感器、紫外传感器或是可见光传感器。需要说明的是，光感应器140还可以是其它类型的传感器，且发出其它类型的侦测光束，只要能够达到相同目的即可，在此不做限制。此处以光感应器140为红外传感器为例，光感应器140发出的侦测光束为红外光，而色轮120至少包括红绿蓝青等颜色时，由于蓝色光的中心波长较红外光的中心波长相差最大，青色光的中心波长次之，则第一颜色为蓝色，第二颜色为青色。通过上述实施例中的设置方式，可有效改善红外传感器在检测时间标记130时的干扰现象。同理，当光感应器140为紫外传感器时，光感应器140发出的侦测光束为紫外光，而色轮120至少包括红黄绿蓝等颜色时，由于红色光的中心波长较紫外光的中心波长相差最大，黄色光次之，则第一颜色为红色，第二颜色为黄色。

此外，本申请还提供一种投影装置10，其包括有上述实施例中任一所述的波长转换模组100、用以发出光源光束的光源组件200、以及位于波长转换模组100及光源组件200所形成的光路上的投影镜头300。通过上述投影装置10以形成投影画面以供用户观看。

综上所述，本申请所提供的波长转换模组100包括转动组件110、色轮120、设置于转动组件100壳体上的时间标记130及光感应器140，光感应器140可提供侦测光束，色轮120中包括至少两种颜色且可通过投影装置10中光源组件200提供的光源光束生成至少两种颜色光，其中，第一颜色滤光区所生成的第一颜色光的第一中心波长λ1与侦测光束的中心波长λ0相差最大，将时间标记130设置于转动组件110壳体且对应于第一颜色的滤光区，使得杂散光在通过第一颜色滤光区时，所生成的第一颜色光相较于其它颜色光对光感应器140的干扰最小，有效改善了杂散光会影响光感应器140可靠度的问题。除此之外，本申请提供以下方式进一步改善干扰问题：1.将时间标记130对应滤光区中心设置，减少散布于时间标记130附近的杂散光，避免不同角度的杂散光束或是光源光束会通过其它颜色的滤光区而对光感应器140造成干扰；2.时间标记130相对转动组件110与光源组件200分别位于两侧，使得光源光束在通过色轮120时产生的有色光被转动组件110有效阻挡，进而减少光感应器140被光源光束或是其它杂散光束干扰的可能性；3.将第二颜色的滤光区沿色轮120旋转方向设置于第一颜色滤光区的后侧，第二颜色光与侦测光束的中心波长差仅小于第一颜色光与侦测光束的中心波长差，保证了光感应器140侦测时间标记130的第一时间的精确性；4.确保在光感应器140侦测到时间标记130时，入光处对应的滤光区为第一颜色或是第二颜色，如此设置结构简单，且同样能够有效改善光感应器140被干扰的问题。需要说明的是，本申请提供的波长转换模组100及应用其模组的投影装置10均能够通过上述的设置方式减小杂散光对光感应器140的干扰影响。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。