阅读说明：本技术 色轮装置以及光源装置 (Color wheel device and light source device ) 是由 戴达炎 周浩 于 2018-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供了一种色轮装置及光源装置,色轮装置包括外转子、色轮盘、第一配重件以及第二配重件。色轮盘沿外转子的周向设置于外转子的外周壁。第一配重件设置于外转子的外周壁。第二配重件设置于外转子的外壁,第一配重件和第二配重件沿外转子的轴线方向间隔设置。通过第一配重件和第二配重件的设置,形成对于色轮装置转动过程中的动平衡控制装置,减小色轮装置转动过程中的径向振动和轴向振动。(The embodiment of the invention provides a color wheel device and a light source device. The color wheel disc is arranged on the outer peripheral wall of the outer rotor along the circumferential direction of the outer rotor. The first balance weight piece is arranged on the peripheral wall of the outer rotor. The second counterweight is arranged on the outer wall of the outer rotor, and the first counterweight and the second counterweight are arranged at intervals along the axis direction of the outer rotor. Through the arrangement of the first counterweight part and the second counterweight part, a dynamic balance control device in the rotating process of the color wheel device is formed, and radial vibration and axial vibration in the rotating process of the color wheel device are reduced.)

色轮装置以及光源装置

技术领域

本发明涉及投影技术领域，具体涉及一种色轮装置以及光源装置。

背景技术

目前，投影技术最大的突破是激光光源的应用，相比传统光源，激光光源优势明显。在激光投影装置中，使用激光光源产生的激发光激发荧光色轮来产生彩色光序列。在DLP激光荧光显示，依靠色轮转速满足显色的频率要求，目前市场上应用最广泛的色轮转速是7200rpm(120Hz)，在此情况下，屏幕上的彩虹效应(有时被称为色彩分离图像错误，是看上去像彩虹的条状色彩的瞬间闪烁，随机出现，并且只持续一瞬间)比较严重，对于对彩虹敏感的人来说，此现象会非常使人在观屏时分心，如果当全身心投入一部电影或一个电视节目，彩虹效应能够完全破坏欣赏体验。

解决“彩虹效应”可以通过提高色轮的转速来降低，例如将色轮转速提到14400rpm(240Hz)，人眼基本很难识别到彩虹效应，且在DLP的高显示分辨率芯片要求上也需要达到240Hz。

但是色轮结构达到240HZ的运转频率时，色轮会出现较大的振动，最终形成产品的噪音超标，不利于使用体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种色轮装置以及光源装置，以减小色轮装置在高速转动过程中的振动现象，进而提高使用体验。

本发明的实施例是这样实现的：

作为本发明的一个方面，本发明提供一种色轮装置，包括：外转子、色轮盘、第一配重件以及第二配重件。色轮盘沿外转子的周向设置于外转子的外周壁。第一配重件设置于外转子的外周壁。第二配重件设置于外转子的外壁，第一配重件和第二配重件沿外转子的轴线方向间隔设置。

在本发明的一部分实施例中，第二配重件包括至少两个配重块，至少两个配重块沿外转子的周向均匀分布。

在本发明的一部分实施例中，外转子设置有安装孔和/或安装槽，配重块一一对应的安装于安装孔和/或安装槽内。

在本发明的一部分实施例中，安装孔的轴线与外转子的轴线平行或垂直，和/或，安装槽的延伸方向与外转子的轴线平行或垂直。

在本发明的一部分实施例中，安装孔为螺孔，配重块以螺纹连接方式嵌入螺孔。

在本发明的一部分实施例中，第二配重件包括负载盘和第二平衡补偿料，负载盘沿外转子的周向设置于外转子的外周壁，第二平衡补偿料连接于负载盘并与外转子连接，负载盘与色轮盘间隔设置。

在本发明的一部分实施例中，负载盘的直径小于色轮盘的直径。

在本发明的一部分实施例中，第二配重件设置于第一配重件的远离或靠近色轮装置的驱动装置的一端。

在本发明的一部分实施例中，第一配重件和第二配重件的沿外转子的轴线方向的间距≥3mm。

作为本发明的一个方面，本发明还提供一种光源装置，包括上述的色轮装置以及激励光源，激励光源用于向色轮装置提供照射光。

本发明实施例提供的色轮装置或光源装置，通过第一配重件和第二配重件的设置，形成对于色轮装置转动过程中的动平衡控制装置，减小色轮装置转动过程中的径向振动和轴向振动。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明第一实施例提供的色轮装置的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的色轮装置的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的色轮装置的结构示意图；

图4是本发明第三实施例提供的色轮装置中的一种实施方式的俯视图；

图5是本发明第三实施例提供的色轮装置中的一种实施方式的俯视图；

图6是本发明第四实施例提供的色轮装置的结构示意图；

图7是本发明第五实施例提供的色轮装置的结构示意图；

图8是本发明第六实施例提供的色轮装置的结构示意图。

附图标记：100-色轮装置；101-驱动装置；110-外转子；111-安装孔；112-安装槽；120-色轮盘；121-第一配重件；122-第一平衡补偿料；130a、130b-第二配重件；131-负载盘；132-第二平衡补偿料，133-配重块；133a-第一配重块；133b-第二配重块；133c-第三配重块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供一种色轮装置100，该色轮装置100包括驱动装置101、外转子110、色轮盘120、第一配重件121以及第二配重件130a。其中驱动装置101与外转子110装配为一体并位于外转子110的轴线方向上的一端，色轮盘120上具有不同颜色，与外转子110固定，在外转子110旋转过程中，不同的颜色连续刺激视觉器官，即产生相加混合的效果。

具体地，外转子110为圆柱状结构，色轮盘120沿外传子的轴线的周向设置于外转子110的外周壁，本实施例中，色轮盘120设置于外转子110的靠近驱动装置101的一端并与驱动装置101相邻。在一些实施方式中，色轮盘120可以通过多种方式固定于外转子110，包括但不限于卡接、粘结等方式。

需要说明的是，外转子110的轴线是指外转子110的转动轴线。外转子的110外周壁是指：外转子110的转动圆周方向的周壁，为一柱状的环形曲面。外转子110的外壁是指外转子110的外表面，包括外转子110的外周壁以及外转子110的远离驱动装置的端面。

第一配重件121，用于减小或消除对外转子110在转动过程中的径向振动，本实施例中，第一配重件121包括第一平衡补偿料122，第一平衡补偿料122设置于外转子110的外周壁并与色轮盘120相连，第一平衡补偿料122沿外转子110的周向设置成环状，第一平衡补偿料122设置于色轮盘120的远离驱动装置101的一侧。

可以理解的是，第一平衡补偿料122也可以沿外转子110的周向间隔设置，即不连接形成环状。较为优选的，当第一平衡补偿料122间隔设置时，优选采用沿外转子110的轴线均匀布置的方式进行设置，例如：当第一平衡补偿料122为由至少2部分间隔构成时，至少两部分沿外转子110轴线以轴对称和/或中心对称等方式进行布置，以使得外转子110在各向上的受力均匀。可以理解的是，第一平衡补偿料122并不必须采用均匀布置或者以对称方式布置的形式，例如，在一些实施方式中，只将第一平衡补偿料122设置于色轮盘120并连接于外转子110的一点。

在一些实施方式中，第一配重件121还可以采用其他设置形式，例如：第一配重件121直接采用螺钉、螺柱等形式，直接通过螺纹连接或以嵌设的形式设置于外转子110的外周壁内。

应当理解，第一平衡补偿料122并不限于仅设置于色轮盘120的远离驱动装置101的一侧。在一些实施方式中，第一平衡补偿料122设置于色轮盘120的靠近驱动装置101的一侧，一些实施方式中，第一平衡补偿料122同时设置于色轮盘120的靠近驱动装置101的一侧以及远离驱动装置101的一侧。

第一平衡补偿料122包括但不限于使用金属、耐高温胶水、高分子树脂、其他胶黏剂等材料制成，并可与外转子110、色轮盘120采用一体成型、点胶等方式固定。

本实施例中，第二配重件130a包括负载盘131和第二平衡补偿料132，其中负载盘131沿外转子110的周向设置于外转子110的外周壁形成环状，第二平衡补偿料132连接于负载盘131并与外转子110连接。第二平衡补偿料132在外转子110转动过程中降低或消除外转子110的轴向振动。第二平衡补偿料132设置于负载盘131的远离色轮盘120的一侧，也即是设置于负载盘131的远离驱动装置101的一侧。

第一平衡补偿料122与负载盘131间具有间隔，负载盘131可以通过焊接、卡接等方式固定于外转子110，也可以直接与外转子110一体成型。

可以理解的是，第二平衡补偿料132也可以沿外转子110的周向间隔设置，即不连成环状。较为优选的，当第二平衡补偿料132间隔设置时，采用沿外转子110的轴线均匀布置的方式进行设置，例如：当第二平衡补偿料132为由至少2部分间隔构成时，至少两部分沿外转子110轴线以轴对称和/或中心对称等方式进行布置，以使得外转子110在各向上的受力均匀。可以理解的是，第二平衡补偿料132并不必须采用均匀布置或者以对称方式布置的形式，例如，在一些实施方式中，只将第二平衡补偿料132设置于负载盘130并连接于外转子110的一点。

应当理解，第二平衡补偿料132并不限于仅设置于负载盘131的远离驱动装置101的一侧。在一些实施方式中，第二平衡补偿料132设置于负载盘131的靠近色轮盘120的一侧，一些实施方式中，第二平衡补偿料132同时设置于负载盘131的靠近色轮盘120的一侧以及远离色轮盘120的一侧。

第二平衡补偿料132包括但不限于使用金属、耐高温胶水、高分子树脂等材料制成，并可与外转子110、负载盘131一体成型。

本实施例中，负载盘131的直径小于色轮盘120的直径，例如：色轮盘120直径为Φ75mm，负载盘131的直径为Φ32mm。

第一配重件121和第二配重件130a形成对外转子110动平衡的两个调节平面，且两个调节平面呈大致的平行状态，两个调节平面的间距根据色轮盘120的具体尺寸进行确定，其中，两个调节平面的间距是指第一配重件121和第二配重件130a沿外转子110的轴线方向的间距。在一些实施方式中，两个调节平面间的间距≥3mm。当增大色轮盘120时，负载盘131和色轮盘120间的间距可以适当缩短，具体到本实施例中，负载盘131与色轮盘120间隔设置，且负载盘131和色轮盘120呈大致的平行状态，负载盘131和色轮盘120的间隔距离≥3mm。

本实施例提供的色轮装置100，通过第一配重件121和第二配重件130a形成动平衡控制装置，解决了色轮装置100在高速转动过程中(例如以14400Hz转动)的轴向振动和径向振动问题，也就避免了色轮装置100在低速工作时产生的“彩虹效应”。

本实施例提供的动平衡装置还可以应用于其他的外转子马达，此时，在外转子马达的外转子110上设置动平衡控制装置，其中：动平衡控制装置的第一配重件121沿外转子110的周向设置于外转子110的外周壁。第二配重件130a沿外转子110的周向设置于外转子110的外周壁，其中第一配重件121和第二配重件130a沿外转子110的轴线方向间隔设置并分别用于调节外转子110的径向平衡和轴向平衡，以减小或消除外转子110的径向振动和轴向振动。

基于上述的色轮装置，本实施例还提供一种光源装置(未示出)，该光源装置包括色轮装置100和激励光源(未示出)，其中，激励光源为色轮装置100提供照射光，激励光源可以是气体放电光源、激光光源或LED光源等。该光源装置由于采用了色轮装置100，消除了色轮装置100转动过程中的径向振动和轴向振动，使得色轮装置100可以以例如14000rpm的高转速运转，消除“彩虹效应”。

第二实施例

本实施例提供一种色轮装置100，其与第一实施例中的色轮装置100的结构大致相同，不同之处在于本实施例中，色轮盘120、第一配重件121、第二配重件130a以及驱动装置101的相对位置不同，其余结构可参阅第一实施例部分。

具体地，参阅图2，本实施例中，色轮盘120设置于第二配重件130a的远离驱动装置101的一侧，同时，第一平衡补偿料122沿外转子110的周向设置设置于外转子110的外周壁并与色轮盘120连接，第一平衡补偿料122位于色轮盘120的远离负载盘131的一侧。

第二配重件130a包括负载盘131和第二平衡补偿料132，第二配重件130a位于第一配重件121和驱动装置101之间，其中负载盘131与色轮盘120呈大致平行的状态，负载盘131沿外转子110的周向设置于外转子110的外周壁，并位于外转子110的靠近驱动装置101的一端，第二平衡补偿料132设置于负载盘131并与外转子110的外周壁连接，第二平衡补偿料132位于负载盘131的远离驱动装置101的一侧。

第一平衡补偿料122与负载盘131间具有间隔，负载盘131可以通过焊接、卡接等方式固定于外转子110，也可以直接与外转子110一体成型。

在本实施例中，负载盘131和第二平衡补偿料132形成的第二配重件130a用于在外转子110转动过程中消除外转子110的轴向振动，控制外转子110在轴向上的动平衡、降低噪音。同时，第一平衡补偿料122用于在外转子110转动过程中消除外转子110的径向振动，控制外转子110在径向上的动平衡。

第三实施例

本实施例提供一种色轮装置100，参阅图3，该色轮装置100包括外转子110、色轮盘120、第一配重件121以及第二配重件130b。其中第一配重件121和色轮盘120的结构以及设置方式均与第一实施例相同，不同之处在于第二配重件130b的结构不同。

具体地，本实施例中，第二配重件130b包括两个配重块133，分别为第一配重块133a和第二配重块133b，两个配重块133设置于外转子的外壁，并沿外转子110的轴线方向对称设置。

请继续参阅图3，本实施例中，外转子110的远离驱动装置101的端面设置有两个安装孔111，两个安装孔111均为盲孔。安装孔111的轴线沿外转子110的转动轴线方向设置，同时两个安装孔111沿外转子110的转动轴线对称设置。第一配重块133a和第二配重块133b一一对应的嵌设于两个安装孔111内。第一配重块133a和第二配重块133b均采用金属或耐高温胶水制成，本实施例中，由金属材料制成。

在一些实施方式中，安装孔111可以是圆孔、条形孔、矩形孔等形式。本实施例中，安装孔111为圆孔。

在一些实施方式中，安装孔111可以设置成螺孔的形式，即安装孔111设置有内螺纹，配重块133例如设置成具有与安装孔111的内螺纹配合的外螺纹(例如配重块133直接采用螺钉)，这样配重块133可以以螺纹连接的方式嵌入安装孔111内，并且可以根据需要合理的调整配重块133嵌入安装孔111的深度。

在一些实施方式中，配重块133可以不完全嵌入安装孔111内，即：配重块133的一部分以螺纹连接等方式嵌入安装孔111内，另一部分伸出安装孔111并外露于外转子110。通过调整螺纹嵌入的深度，可以调整配重块133伸出安装孔111的部分的比例。配重块133也可以是不同长度的螺钉，通过选择不同长度的螺钉嵌入安装孔111内以调节平衡。

本实施例中的第二配重件130b通过直接内嵌于外转子110的形式设置，可以减小色轮装置100的体积，节约应用时的空间，同时也能在外转子110高速转动过程中消除轴向的振动，降低噪音。

在一些实施方式中，第二配重件130b可以包括三个或三个以上的配重块133，参阅图4，作为一种示例，当配重块133的数量为三个或三个以上时，多个配重块133以沿外转子110的轴线方向均匀分布的形式进行设置。

在一些实施方式中，外转子110可以不在远离驱动装置101的端面上设置安装孔111，参阅图5，作为一种示例，外转子110设置安装槽112，安装槽112贯穿外转子110远离驱动装置101的端面并在外转子110的外周壁上开口，配重块133嵌设于安装槽112内。安装槽112的延伸方向可以是沿外转子110的轴线方向、沿外转子110的径向设置或其他的任意方向。同时安装槽112可以是矩形槽、燕尾槽等各种形式。在设置时，保持外转子110在各向上的负载相当即可。

需要说明的是，上述的各种实施方式可以相互结合，根据实际的使用情况进行选择。

本实施例提供的色轮装置100可以依靠第二配重件130b消除外转子110在转动过程中的轴向振动，第一配重件121可以消除外转子110在转动过程中的径向振动，因此可以适应高速旋转的使用需求，克服“彩虹效应”。

第四实施例

本实施例提供一种色轮装置100，该色轮装置100与第三实施例的区别在于，安装孔111的设置位置不同，其余结构均与第三实施例相同。

具体的，参阅图6，本实施例中，两个安装孔111设置于外转子110的外周壁，两个安装孔111的轴线方向与外转子110的轴线方向垂直，即沿外转子110的径向方向设置。同样的，两个安装孔111沿外转子110的轴线方向对称设置。第二配重件130b包括第一配重块133a和第二配重块133b，两个配重块133分别嵌设于两个安装孔111内。

本实施例提供的色轮装置100可以依靠第二配重件130b消除外转子110在转动过程中的轴向振动，第一配重件121可以消除外转子110在转动过程中的径向振动，因此可以适应高速旋转的使用需求，克服“彩虹效应”。

第五实施例

本实施例提供一种色轮装置100，该色轮装置100与第二实施例的区别在于，第二配重件130b的结构及设置方式不同，其余结构均与第二实施例相同。

具体地，参阅图7，本实施例中，第二配重件130b包括两个配重块133，分别为第一配重块133a和第二配重块133b，两个配重块133沿外转子110的周向均匀分布，即沿外转子110的轴线方向对称设置。

外转子110的外周壁设置有两个安装孔111，两个安装孔111的轴线与外转子110的轴线方向垂直，第一配重块133a和第二配重块133b分别对应的嵌设于两个安装孔111内。

本实施例中提供的色轮装置100可以依靠第二配重件消除外转子110在转动过程中的轴向振动，第一配重件121可以消除外转子110在转动过程中的径向振动，因此可以适应高速旋转的使用需求，克服“彩虹效应”。

第六实施例

本实施例提供一种色轮装置，其与第四实施例的区别在于第二配重件130b的结构不同，具体的，参阅图8，本实施例中，第二配重件130b包括一个配重块(下称第三配重块133c)，外转子110的外壁设置有一安装孔111，该安装孔111的轴线与外转子110的转动轴线相平行，第三配重块133c由耐高温胶水形成并嵌入安装孔111内。

作为本实施例的变形，在一些实施方式中，第二配重件130b根据需要，可以增加配重块的数量，设置时，可以设置于外转子110的外壁的任意位置，具体的设置位置可以根据需求进行选择。

需要说明的是，上述的耐高温胶水由市售产品获得。

本实施例提供的色轮装置100同样可以依靠第二配重件消除外转子110在转动过程中的轴向振动，第一配重件121可以消除外转子110在转动过程中的径向振动，因此可以适应高速旋转的使用需求，克服“彩虹效应”。

应当理解，以上实施例中的各种实施方式可以相互结合并均可应用于光源装置以及投影设备中，本领域技术人员可根据使用需求，安装空间的大小等各种因素适应性调整。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。