旋转盘的振动消除装置与方法 【技术领域】
本发明涉及一种旋转盘的振动消除装置与方法，应用于譬如为滤光转轮模块等旋转的盘片，特别是一种利用具可固化性的流体的特性来消除因旋转盘旋转所产生的振动的旋转盘振动消除装置与方法。
背景技术
旋转盘在旋转的过程中，理论上是依照其旋转轴为中心稳定平衡的旋转，然而实际上却会因为制造先天的缺陷或是后天组装配合上的问题，会使得旋转盘的质量分布不均，造成旋转盘转动的时候会产生振动，虽然有些情况下振动的幅度并不大，但是对于日趋精密的光学系统来说，可以说是精密度提高最主要的关键所在。
以滤光转轮(color wheel)模块为例，滤光转轮模块是被大量应用在影像显示装置上，滤光转轮是利用复数片彩色滤光片贴合而成，利用其旋转来调变入射光的颜色，而能提供影像显示装置成像所需要的快速周期性颜色变化的光束。然而因为滤光转轮是借由旋转来切换入射光的颜色，势必也会面临到平衡的问题。
公知地平衡方式，大多是以实际驱动盘片11旋转来找出不平衡的位置，最常见的方式，请参阅图1A，是将盘片11实际利用旋转马达12来驱动旋转，由于盘片的不平衡质量M在旋转时会产生离心力，此离心力会造成振动，此时用加速规等感应器即可测量出振动的大小及其相位角，由此振动的大小及其相位角可计算出不平衡质量M的大小及其相位角θ。此外，为了避免盘片11驱动时，受到桌面等放置平面的干扰，故将盘片11以及旋转马达12固定在一利用弹簧14所构成的悬浮平板13上。
测量计算出不平衡的示意图，如图1B所示，譬如当测量计算出盘片11上一个不平衡的质量M及其所在位置的角度后，最常见的解决方法有两种，就是填补或是去除对应的质量，制造者可以采取在不平衡的质量M所在位置相对应的180°地方填补对应的质量来消除振动，也可以采取在不平衡的质量M所在位置去除对应的质量来消除振动，但实际运作时，质量M的位置以及大小并不是能够那么精确的计算出来，只能求出一个概略值，再利用尝试错误(trialand error)的方式来进行校正。举例来说，如果利用钻孔(drill out)的方式来消除质量，当计算出盘片11的不平衡质量M时，就在不平衡的质量M所在位置上先钻一小孔，去除一定量的质量，然后再度试转，如果发现仍不够的话，则继续于再钻一小孔，如果发现钻太多，则于对角一侧另钻一小孔；如此反复进行，直到盘片11完全平衡。这样的平衡修正方式，相当没有效率，而且最后完成的平衡修正也不是完全的修正，仅能说是在测量、计算误差范围内的平衡罢了。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决上述问题而提供一种滤光转轮模块及其旋转盘的振动消除装置与方法，可有效消除譬如为滤光转轮等旋转盘因为不平衡而于旋转中所产生的振动。
一种旋转盘的振动消除的方法，用以消除一旋转盘在旋转中因不平衡而产生的振动，该方法包含有：
形成一容置槽在该旋转盘；
充填适量具可固化性的流体在该容置槽内；
旋转该旋转盘直到该旋转盘平衡稳定，且该流体受旋转盘转动的振动力而向该旋转盘的圆周方向流动，并受到该容置槽的侧壁的限制而不脱离；及
固化该具可固化性的流体。
上述方法中的该容置槽是利用一环体或一盆体固定在该旋转盘而形成。
上述方法中的该环体或该盆体是利用选自胶合、锁固、卡合以及扣合所构成的组合中的其中之一。
上述方法中的该固化该具可固化性的流体的步骤是选自提供一光能、提供一热能以及提供一催化剂所构成的组合中的其中之一。
上述方法中的该具可固化性的流体选自光敏感性固化流体、热敏感性固化流体以及双剂型固化胶所构成的组合中的其中之一。
上述方法中的该容置槽是与该旋转盘具有同一旋转中心。
一种旋转盘的振动消除装置，用以消除一旋转盘于旋转中因不平衡而产生的振动，该装置包含有：
一旋转马达，可提供旋转的动力；
一旋转轴，连接于该旋转马达以及该旋转盘，而可将该旋转马达的旋转动力传输至该旋转盘，使该旋转盘旋转；
一容置槽，形成于该旋转盘上；及
一具可固化性的流体，容置于该容置槽内；
其中该旋转马达提供旋转的动力，通过该旋转轴而使该旋转盘旋转，该旋转盘内的流体受振动力的影响会流动至该容置槽的周侧，并受到该容置槽的侧壁限制而不脱离，借由该流体的分布而使该旋转盘平衡稳定后，固化该流体。
上述装置中的该容置槽是利用一环体或一盆体固定于该旋转盘而形成。
上述装置中的该具可固化性的流体选自光敏感性固化流体、热敏感性固化流体以及双剂型固化胶所构成的组合中的其中之 。
上述装置中的该固化该具可固化性的流体的方式选自提供一光能、提供一热能以及提供一催化剂所构成的组合中的其中之一。
上述装置中的该容置槽的侧壁顶缘具有朝向内圆周方向延伸的凸缘。
上述装置中的该容置槽与该旋转盘具有同一旋转中心。
一种可消除振动的滤光转轮模块，是利用旋转方式来调变一外界的入射光的颜色，该滤光转轮模块包含有：
一旋转轴；
一旋转马达，其可带动该旋转轴旋转；
一滤光转轮，其由至少一片可透光的彩色滤光片所组成，且该彩色滤光片是以被该旋转轴带动转动的方式来轮流调变该入射光束的颜色；
一容置槽，形成于该滤光转轮的内周缘上；以及
一具可固化性的流体，容置于该容置槽内，该容置槽内的流体受振动力的影响会流动至该容置槽的圆周侧，并受到该容置槽的侧壁限制而不脱离，借由该流体的分布而使该旋转盘平衡稳定后，固化该流体。
上述模块中的该具可固化性的流体充填于该容置槽后，是利用外界的旋转动力平衡稳定该滤光转轮，再行固化该固化性流体。
上述模块中的该具可固化性的流体选自光敏感性固化流体、热敏感性固化流体以及双剂型固化胶所构成的组合中的其中之一。
上述模块中的该固化该具可固化性的流体的方式选自提供一光能、提供一热能以及提供一催化剂所构成的组合中的其中之一。
上述模块中的该容置槽与该滤光转轮具有同一旋转中心。
本发明相比现有技术具有如下优点：
本发明是为可消除振动的滤光转轮模块及其旋转盘的振动消除装置与方法，利用流体本身流动的特性，在旋转盘高速转动时，会流动至平衡的位置分布，然后再利用其固化的特性，将流体固化，即可完成旋转盘的平衡修正，不仅易于施行，同时更能达到精确的平衡修正。
【附图说明】
图1A为公知的旋转盘不平衡状态的结构示意图；
图1B为公知的旋转盘不平衡的示意图；
图2A、2B、2C为本发明自动平衡原理的示意图；
图3A～3C为本发明平衡修正的示意图；
图4A～4D为本发明的示意图；
图5为本发明平衡修正的结构示意图；
图6A、6B为本发明的应用例图。
具体的实施方式
根据本发明所揭露的可消除振动的滤光转轮模块及其旋转盘的振动消除装置与方法之的原理如下，如图2A、2B所示，一承载盘21上有一不平衡的质量M，另有复数颗钢珠22置放于承载盘21内，当承载盘21以一角速度ω旋转(见图2C)，不平衡的质量M因离心力作用一而产生振动位移e，此时该振动位移e将对钢珠22产生一Fe的力(Fe＝meω2，m为钢珠质量)，此时Fe切线方向的分力Ft(Ft＝Fe*cos(α)，其中α为力Fe与径向方向的夹角)将促使该复数颗钢珠22沿承载盘21的圆周方向往不平衡的质量M的相反方向移动，直到平衡为止。因为该复数颗钢珠22与承载盘21存在着磨擦力的关系，钢珠22将很难达到完全平衡的状态，此时我们改以可固化性的流体取代钢珠22，由于流体不存在磨擦力的问题，故可达到完全平衡的状态。
故本发明利用此一原理配合具可固性流体33来平衡，请参阅图3A，在一旋转盘31上利用一盆体32而形成一容置槽，容置槽内可充填有具可固性的流体33，譬如说旋转盘31一侧具有一不平衡的质量M时，当旋转旋转盘31时，因为质量M在其一侧，根据前述原理，流体33会受到振动力的作用，而沿圆周方向流动至另一侧，并受到盆体32的侧壁限制于容置槽内(见图3B)；以图4A为例，不平衡的质量M是位于右侧，所以流体33最后会集中于盆体32的左侧(见图3C)，理想上来说，流体会完全集中于左侧(见图4A)，但是因为黏滞力以及表面作用力、离心力的关系，实际上的分布应为类似第图4C的分布，此时流体集中于左侧的质量会跟右侧的不平衡的质量M相抵消，此时，旋转盘31即为平衡的状态，而不会因为不平衡的关系而产生振动。待其平衡后，接着再将流体33固化，而固定于此时的分布状态，而能永久维持平衡状态。
因为是借由流体33自行流动至平衡的分布，相较于公知的方式，不仅省去尝试错误(trial and error)重复平衡的冗长时间，而且平衡的状态更加精确。其中，关于具可固化性的流体33可以采用光敏感性固化流体(譬如为UV胶)、热敏感性固化流体或是双剂型固化胶，所以对应的固化方式就是提供光能、提供热能或是提供催化剂使流体33能够固化。当然具可固化性的流体33不并限定为此三类，只要是能够固化的流体即可。
而关于容置槽的型态，可以如图4A所示，为利用一盆体32装设(譬如可为胶合、锁固、卡合以及扣合或是其它类似的固定方式)于旋转盘31上，而为了防止流体33在旋转过程中溢出，故盆体32侧壁顶缘具有向内延伸的凸缘。当然，也可以利用环体34的方式，请参阅图4B，装设于旋转盘31上也可形成容置槽供流体33充填。另一方面，如果考虑充填的流体33量不多或是盆体36及环体35侧壁较高，也可利用无凸缘的设计(见图4C、4D)。
实际平衡上来说，也可同样利用将旋转盘31装置于旋转马达41的旋转轴42上，使旋转盘31可受到其带动旋转，同样的，为了避免受到干扰而测不准，利用弹簧44连接一悬浮平板43来固定整组结构，如图5所示。
而应用于彩色滤光转轮模块时，请参阅图6A、6B，滤光转轮模块包含有一旋转马达54、一旋转轴541、一容置槽52以及一滤光转轮51。旋转马达54可带动该旋转轴541旋转，容置槽52则形成于滤光转轮51的内周缘上并与滤光转轮51具有同一旋转中心。此外，容置槽52与滤光转轮51之结合体则可紧密地配置于旋转轴541上受旋转马达54带动而旋转。
滤光转轮51的内周缘的上表面是连接于容置槽52，连接的方式可以使用直接黏合或是其它类似的方法，且容置槽52可为前述的任一个实施态样(盆体、环体等)，其内部充填有可固化性流体33。此外，滤光转轮51是由复数个可透光的彩色滤光薄膜511所组成，使通过彩色滤光薄膜511的光束调变而改变颜色，彩色滤光薄膜511以红、绿、蓝以及白色居多，且设计为扇形来形成一个圆形的滤光转轮51。
容置槽52与滤光转轮51接合后，可单独先行施以平衡修正，平衡修正的方式如前述，可利用如图5的装置来施行。平衡修正完后，再借由容置槽52装设于旋转轴541上，而可受到旋转马达54的带动以转动的方式来轮流调变光束的颜色。另一方面，也可以将容置槽52以及滤光转轮51整体固定于旋转轴541上后再进行平衡修正、固化的动作，因为是利用流体固化的方式，所以也不需担心平衡修正后会破坏原有的精密度。