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CN107407800A - 不平衡的轮毂设计 - Google Patents

不平衡的轮毂设计 Download PDF

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CN107407800A
CN107407800A CN201680009892.9A CN201680009892A CN107407800A CN 107407800 A CN107407800 A CN 107407800A CN 201680009892 A CN201680009892 A CN 201680009892A CN 107407800 A CN107407800 A CN 107407800A
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active radial
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CN201680009892.9A
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刘昕
曹茫
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Original Assignee
Materion Corp
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Publication date
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Abstract

一种色轮，包括轮毂部件、光学主动径向部件和平衡适配件，轮毂部件构造成用作耦合到电动机的转子并具有盘形表面；光学主动径向部件附接到所述轮毂部件或与所述轮毂部件集成一体，并被构造成光学处理入射光；平衡适配件适配到轮毂部件的盘形表面，平衡适配件包括以下中的一个或多个：(a)处于所述盘形表面中延伸到所述盘形表面的边缘的凹部；(b)处于所述盘形表面中的环形凹槽，所述环形凹槽具有不均匀的宽度和/或与所述盘形表面不同心；(c)处于所述盘形表面中的环形凹槽，所述环形凹槽的至少一部分由平衡质量件来填充；和(d)处于所述盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，所述凹槽和/或凹部矩阵被布置成限定环形形状的一部分。

Description

不平衡的轮毂设计
相关应用的交叉引用
本申请要求2015年7月1日提交的美国专利申请序列号14/789,324的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
以下涉及一种色轮(其可以包括荧光轮)和制造色轮的方法。
背景技术
色轮用于各种光学设备，例如使用数字光处理(Digital Light Processing,DLP)技术的基于投影的或其他的图像生成系统。色轮包括轮毂部件，其是当联接到相关的电动机时用作转子的盘状体。光学主动径向部件附接到轮毂部件的外部或者与轮毂部件的外部集成一体。在色轮中，光学有效部分通常包括用于过滤入射光的一个或多个滤色片。这些滤色片通常是涂覆薄膜的平面玻璃片段，以便以取决于波长的方式反射光或者透射光。可以在径向光学有效部分的不同区段中提供多个滤色片，以便色轮的旋转会导致入射光受到这些不同部分的不同的影响。例如，这可能导致白光分成各种颜色，并且当色轮旋转时提供颜色顺序的照明。另一种类型的色轮使用波长转换材料(荧光粉)来产生与入射激发光不同波长的发射光。这些可以称为彩色荧光轮。
在使用中，色轮以高速旋转，通常在7200rpm和14400rpm之间。色轮结构旨在按照质量分布对称地旋转的，以最小化不平衡，这可能导致振动问题并减少产品的使用寿命。特别地，上述类型的滤色片各自主要由具有相同材料密度的基质形成(例如，玻璃为2.38g/cm3)。这有助于实现平衡。在这种情况下，初始动态失衡应小于150mg@R8.25mm，特别对于组装后外径为30mm的铝质轮毂。现有的方法可以改善这种情况的不平衡，其中一些方法将在下文论述。这些方法通常能够纠正这种小的不平衡。
最近，已经开发了用于在激光投影仪中使用的混合轮结构，以产生具有抑制激光散斑的颜色顺序照明。在该结构中，光学主动径向部件中的一个滤色片可以由半透明的扩散器区段来代替，其包括通常比玻璃滤色片密度更高的钠钙玻璃(密度为2.5g/cm3)。由于该部分蚀刻或抛光中的问题，可以显著地更困难地控制扩散区段的厚度。因此，混合轮组件的初始不平衡度增加了，例如在直径为60mm的色轮中大于300mg@R8.25mm。
如上所述，用于改善色轮平衡的许多技术是公知的。一种可能的技术是例如在US-2007/236816中所述的材料去除(从轮毂部件进行材料去除)。在一些这样的方法中，可以沿着色轮的旋转轴线的多个平面进行材料去除。这些方法可能允许不平衡纠正达到150mg@R8.25mm。另一种平衡方法是材料添加，例如在US-2003/035218所描述(其中在设置在轮毂部件上的环形槽中添加平衡物质)，在US-2009/021851中所述的(其中在环形槽中定位平衡重物，并且可以移动这些平衡重物以改善平衡)以及在US-2011/063745中所描述(描述了轮毂部件中的孔的二维矩阵，孔可以填充有平衡块，诸如填充到一个或多个孔中的粘合剂)。这些方法通常不能纠正大范围的不平衡，例如允许校正达到100mg@R8.25mm的不平衡。
如上所述，这些现有的方法不能提供足够的纠正高的不平衡的能力，特别是在色轮中使用不均匀的材料时。应该以高精度、高速度、高成本效益实现色轮平衡，而不会显著地增大色轮的尺寸。实现所有这些目标代表重大的挑战。
发明内容
在此背景下，提供了一种色轮，该色轮包括轮毂部件、光学主动径向部件和平衡适配件，轮毂部件构造成用作耦接到电动机的转子并具有盘形表面；光学主动径向部件附接到所述轮毂部件或与所述轮毂部件集成一体并构造成光学处理入射光；平衡适配件适配到轮毂部件的盘形表面。平衡适配件包括以下一个或多个：(a)处于盘形表面中、延伸到盘形表面的边缘的凹部；(b)处于所述盘形表面中具有不均匀宽度和/或与盘形表面不同心的环形槽；(c)处于盘形表面中的环形凹槽，环形凹槽的至少一部分由平衡质量件填充；和(d)处于盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，被布置成限定环形形状的一部分。制造色轮的方法包括：附接或集成轮毂部件和光学主动径向部件，所述轮毂部件用作耦接到电动机的转子并且具有盘形表面，以及所述光学主动径向部件用于光学处理入射光以当色轮旋转时提供光学效果；并且提供适配到轮毂部件的盘形表面的平衡适配件。平衡适配件包括以下一个或多个：(a)处于盘形表面中延伸到盘形表面的边缘的凹部；(b)处于所述盘形表面中的具有不均匀宽度和/或与盘形表面不同心的环形凹槽；(c)处于盘形表面的环形凹槽，其至少一部分由平衡质量件填充；和(d)处于盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，被布置成限定环形形状的一部分。参考权利要求和下文的描述，公开了其它优选的特征。
色轮(其包括荧光轮、混合轮或者其他类型的可旋转的光学处理装置)具有形成其中心的轮毂部件，和光学主动径向部件，光学主动径向部件围绕轮毂部件而定位，并且或者与轮毂部件集成或者与轮毂部件附接。轮毂部件具有盘形表面(优选地，轮毂部件为盘形，且更优选地是环形，盘形通常为圆形)，并且被设计为转子，使得其可以耦接到相关联的发动机并从而旋转。对轮毂部件进行适配以提供平衡。适配到所述轮毂部件的盘形表面的平衡适配件包括以下中的一个或多个：(a)处于盘形表面中延伸到盘形表面的边缘的凹部(特别地，当轮毂部件为环形时，为远离其中心的边缘)；(b)处于所述盘形表面中的具有不均匀宽度和/或与盘形表面不同心的环形凹槽，例如由两个非同心圆所限定；(c)处于盘形表面的环形凹槽，其至少一部分由平衡质量件填充；和(d)处于盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，被布置成(仅)限定环形形状的一部分。平衡适配件可以包括(a)、(b)、(c)和(d)中的两个、三个或全部。光学主动径向部件可以包括以下中的一个或多个：滤光器、光(波长)转换器、和散光器。
与现有设计相比，这些范围内的特定非对称特征(其可被认为与盘形表面相比不对称或不匹配)还可以提供改进的色轮平衡，特别是当光学主动径向部件的质量沿其圆周不均匀时。平衡适配件可以被布置为补偿光学主动径向部件的不均匀质量分布，例如，因为光学主动径向部件的一部分与光学主动径向部件的其余部分相比具有(显著)不同的密度。这可能是当光学主动径向部件的部分是扩散器区段时的情况。该部分可以具有比其余部分更高的密度，例如如果该部分包括钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃。在任何情况下，平衡适配件的至少一部分(以及可能的全部部分)可以位于轮毂部件上与光学主动径向部件的具有不同密度的部分相邻或相对立。这可以例如通过抵消光学主动径向部件的不均匀质量分布来提供平衡。
类型(a)的特别有效的特征是，处于盘形表面中延伸到盘形表面的边缘的凹部包括穿过盘形表面上由弦部(在几何术语中，被定义为盘形表面的区段)界定的区域的凹部。这可以通过从轮毂部件的边缘截取切片来实现，例如通过铣削的方式来实现。
盘形表面中的(c)环形凹槽优选地由平衡质量件填充至少30％，35％，40％，45％，50％，60％，70％，80％或90％，并且可选地填充100％，和/或环形凹槽由平衡质量件填充不超过90％，80％，70％或60％。盘形表面中的(d)凹槽和/或凹部的矩阵可以部分地(或全部)填充有平衡质量件。在任一情况下，平衡质量件可以被配置成配合凹槽或者凹部，例如以具有可配置位置的夹(clip)的形式。另外地或可选地，平衡质量件可以包括一套粘合剂材料。有利地，平衡质量件的密度不同于(更优选地，大于)轮毂部件的密度，但平衡质量件的密度可以小于或等于轮毂部件的密度。
可选地，所述平衡适配件还包括以下之一或两者：(e)所述盘形表面中的环形凹槽；和(f)所述盘形表面中的凹部矩阵，被布置成限定整个环形形状。在设置两个环形或部分环形凹槽和/或凹部矩阵的情况下，它们可以定位为离盘形表面的中心有不同的半径。
在一些实施例中，色轮还包括以下之一或两者：光管理部分(其可以被构造为执行以下中的一个或多个：反射、折射、散射和光的组合)；和光调制部分(例如，被配置为调制和/或解调光)。
在另一方面，制造色轮的方法包括：附接或集成轮毂部件和光学主动径向部件，所述轮毂部件用作耦接到电动机的转子并且具有盘形表面，以及所述光学主动径向部件用于光学处理入射光，以当色轮旋转时提供光学效果；并且提供适配到轮毂部件的盘形表面的平衡适配件，包括以下中的一个或多个：(a)、(b)、(c)和(d)(如上文详细说明的)。本文指定的色轮的任何特定特征同样可以被理解为定义用于制造特征的相应步骤。
提供平衡适配件的步骤进一步可选地包括：在初始配置中实现在轮毂部件的盘形表面中的平衡适配件；确定初始配置中色轮的不平衡；并调整平衡适配件的配置以补偿不平衡。确定色轮的不平衡可以包括：(直接或间接地)测量不平衡，优选地在色轮的旋转期间(但是在旋转期间没有测量的情况下可以通过计算，例如通过理论分析，来确定不平衡)。调整所述平衡适配件的配置以补偿所述不平衡的步骤可选地包括以下中的一个或多个：向所述盘形表面添加平衡质量件；配置平衡质量件；在所述平衡适配件包括一个或多个凹部或凹槽的情况下，调节所述一个或多个凹部或凹槽的一个或多个尺寸；并添加一个或多个凹部或凹槽。
也提供了本文公开的任何两个或多个特定特征的组合，即使该组合没有明确地详细说明。
附图说明
本发明可以以多种方式实施，现在将仅通过实例的方式并参考附图来描述优选实施例，其中：
图1A、1B和1C示出了色轮轮毂的示例性第一、第二、第三实施例；
图2A和2B示出了色轮轮毂的示例性第四和第五实施例；
图3A和3B示出了色轮轮毂的示例性第六和第七实施例；
图4示出了使用第七实施例的色轮轮毂的示例色轮；
图5A示意性地示出了基于图1A的实施例的重量平衡技术的几何方面；
图5B示意性地示出了基于图1B的实施例的重量平衡技术的几何方面；
图5C示意性地示出了基于图2A到图3B的实施例的重量平衡技术的几何方面。
具体实施方式
将参考色轮的轮毂部件来描述多个实施例。虽然这里使用术语色轮，但是这也旨在包括荧光轮。轮毂部件是金属，并且构造成用作联接到电动机的转子。轮毂部件具有盘形(圆形)表面，并且通常为完全盘状的，通常为圆形盘的形式。如上文所述，光学主动径向部件附接到轮毂部件或者与轮毂部件(轮毂部件的外部)集成一体，并且被配置为光学地处理入射光(以便当色轮旋转时提供光学效果)。特别地，径向部分的不同部分可以具有不同的滤色片(或不同的荧光粉)，使得色轮的旋转导致颜色顺序照明。
本文讨论的方法被特别设计用于改善色轮的平衡，其中光学主动径向部件沿其圆周具有不均匀的质量。例如，与光学主动径向部件的其余部分相比，光学主动径向部件的一部分可具有(显著)不同的密度。这在光学主动径向部件具有高密度区段的情况下尤其如此，例如使用钠钙玻璃，作为扩散器的情况下。虽然这样的实施例是优选的，但是它们不应被理解为穷尽的，并且本文所讨论的平衡适配件可以应用于其它类型的色轮(和荧光轮)布置。平衡适配件特别适用于轮毂部件，因此下面将讨论多个轮毂部件构造。应当理解，基于该轮毂部件形成色轮。在优选的实施例中，轮毂部件附接到光学主动径向部件。但是，这两个部分可能是集成的。
考虑了许多不同类型的平衡适配件：
(a)处于轮毂部件的盘形表面中的凹部，该凹部延伸到盘形表面的边缘(远离其中心)；
(b)处于所述盘形表面中的环形槽，所述环形槽具有不均匀的宽度和/或与所述盘形表面不同心；
(c)处于所述盘形表面中的环形槽，所述环形槽的至少一部分通过平衡质量件来填充；和
(d)处于所述盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，所述凹槽和/或凹部矩阵布置成(仅)限定外形为环形物的一部分。
现在将单独和组合地讨论使用这些平衡适配件的实施例。这些方法旨在允许校正在以下范围内的不平衡度，30mm外径铝轮毂而言为-500～500mg@R8.25mm，和48mm外径铝轮毂而言为-850～850mg@R13mm。
首先参考图1A，其示出了色轮轮毂10的示例第一实施例。主体的一部分已经从轮毂边缘的顶表面移除，以减小该部分中轮毂10的质量，剩下凹部20。这可以称为切片凹部。可以将凹部20的尺寸(宽度和/或深度)设定为与色轮的初始不平衡相匹配。
更一般地讲，这可以被看作是处于所述盘形表面中的凹部，所述凹部延伸到所述盘形表面的边缘。特别地，盘形表面的边缘可以是远离其中心的边缘，特别是在盘形表面是环形且因此具有两个边缘的情况下的边缘。该凹部优选地包括在盘形表面上由弦部限定的的区域上的凹部。在数学上，这被认为是盘形表面的一部分。这种压力通常是低成本的并且可以相对/向前地组装。尽管如此但是，使用该技术可以校正的不平衡的范围仍然受到限制，因为该校正范围受到轮毂尺寸和厚度的限制。该凹部由铣削(milling)形成。
接下来参考图1B，其示出了色轮轮毂30的示例性第二实施例。在该实施例中，在盘形表面上设置有具有不均匀宽度的环形槽40。此外，环形槽40可以被理解为与盘形表面不同心。在该具体的实施例中，环形槽40由不同半径的两个非同心圆所限定。在另一个意义上，环形槽40与轮毂30的盘形表面相比是不对称的。
环形槽40通过铣削而形成。可以基于色轮的初始不平衡来设置以下一个或多个：圆的直径、偏心距离、以及槽深。该环形槽改变了轮毂部件30的质量分布，因此有助于抵消光学主动径向部件的不平衡。
该设计可以是有利的，因为它在组装过程中对配准相对不敏感，并且不影响轮毂部件和光学主动径向部件之间的接合强度。然而，这种方法存在缺点。使用这种技术可以纠正的不平衡范围是受限的。此外，这种技术可能比其他公知的方法更昂贵。
接下来参考图1C，这里示出了色轮轮毂50的第三实施例。这里，圆形、环形槽60设置在轮毂50的顶部盘形表面上。C形金属夹70设置在凹槽60中，并且该夹70的位置被设置为适当的角度以允许用于平衡的配准。
一般来说，这种方法可以被理解为提供处于所述盘形表面中的环形槽，所述环形槽的至少一部分通过平衡质量件来填充。在此具体情况下，平衡质量件是金属夹，但也可以设置其他种类的平衡块。在这两种情况下，这些优选地配合环形槽的横截面。特别地，在优选实施例中，只有环形槽的一部分可以通过平衡质量件来填充。环形槽不必为圆形。
这种方法涉及相对简单的设计组装过程。然而，使用这种技术可以纠正的不平衡范围是有限的。此外，与其他方法相比，实施该技术的成本相对较高。
上面参考图1A、1B和1C描述的方法提供了改进的平衡适配件。基于这种技术的其他方法是可能的。例如，盘形表面中的凹槽和/或凹部的矩阵可以被布置成限定外形为环形的一部分(优选地，仅仅是环形物形状的一部分)或完整的环形形状。本领域技术人员将理解，凹槽和/或凹部的矩阵可相对于光学径向部分的一部分而进行定位，光学径向部分的这一部分比光学径向部分的其余部分更致密(或更不致密)，以便校正不平衡。如现在将要讨论的，可以通过多次使用相同技术或组合技术来实现进一步的改进。
现在参考图2A，其示出了色轮轮毂100的示例性第四实施例。在轮毂100的盘形表面上设置了半圆形凹槽110。此外，提供切片切割凹部120(其类似于图1A所示的类型)。应当理解，这可以更通常地通过组合盘形表面中的凹部来实现，该凹部延伸到其边缘，在盘形表面中具有凹槽，该凹槽布置成仅限定环形形状的一部分。这两个特征的组合可以改善能够纠正的不平衡的范围。
现在参考图2B，示出了与图2A所示的第四实施例相似的色轮轮毂101的示例性第五实施例。在该实施例中也实现了图2A的切片切割凹部120。然而，不是半圆形凹槽110，在轮毂101中设置有圆形凹槽111。此凹槽111(并且可选地，图2A的半圆形槽110)可以补充有c形夹或其它平衡质量件(如上文参照图1C所述)。该设计还可以改善可以纠正的不平衡的范围。此外，添加平衡质量件(特别是图2B所示的实施例)可以进一步增加可能被校正的不平衡的范围。
通常，实现图2A和2B中公开的方法的成本不如图1B和1C中描述的那样昂贵。另一方面，平衡质量件的添加可能会增加故障风险，例如由于平衡块在使用过程中脱离并从轮毂上飞离。如果使用粘合剂填充任何凹部或凹槽或将平衡质量件粘合到轮毂上，那么该粘合剂的任何溢出可能会影响平衡精度。
现在参考图3A，其示出了色轮轮毂150的示例性第六实施例。与以前的实施例相同，轮毂150具有切片切割凹部120。以上讨论过的细节将不再重复。此外，提供孔160的矩阵。孔围绕轮毂150的中心以半圆形的方式进行排列。本质上，图3A的设计类似于图2A的设计，但是半圆形凹槽110被半圆形孔矩阵160所代替。孔可以填充有材料(优选地，高密度材料)以增加可以校正的不平衡的范围。这提供了显著的优点，因为可以以相当直截了当的方式实现孔矩阵160的填充(向轮毂部件150增加物质)。此外，平衡质量件的添加可以以相对稳健和预定义的方式进行。这可以提高对应用平衡块时误差的容忍。
接下来参考图3B，其示出了色轮毂151的第七实施例，其类似于图3A所示的第六实施例。同样，提供切片切割凹部120，并且不会重复其细节以避免不必要的复杂性。取代孔160的半圆形布置，提供了孔161的圆形布置。例如，与图3A所示的实施例相比，本实施例可以纠正的不平衡的范围可以不同(可能更宽)。
参考图4，其中使用图3B的色轮轮毂151描述了示例性色轮200。在示出任何前述实施例的特征的情况下，采用相同的参考数字进行标记。孔161的圆形布置中的一些孔已经由平衡质量件165而进行填充。还示出光学主动径向部件180。这被分为以下区段：第一玻璃滤色片区段210，第二玻璃滤色片区段220，和高密度区段230。高密度区段230是如上所述的扩散器玻璃。在该实施例中，扩散器玻璃是钠钙玻璃。由于表面簇微结构可以通过湿蚀刻容易地形成，这是有利的。可以最初提供平衡质量件165，或者可以在色轮200最初被制造之后增加平衡质量件165以改善不平衡补偿。
已经描述了用于调整色轮毂以改善平衡的一系列示例性技术。现在将讨论用于平衡色轮的方法。在混合轮结构中，一个区段的密度与其他区段的密度不同。仅考虑这种影响，可以确定初始不平衡M0。区段尺寸公差将导致不平衡M1。混合轮组装过程也会造成不平衡M2。考虑到这三个效果，组合的混合轮Mi的总初始不平衡值等于M0+Mi+M2。
任何平衡技术的目的是将Mi减小到零或至少不大于阈值(规范限制)。然后，确定轮毂的初始不平衡值Md，并可以基于一些调整范围来将其设置为等于Mi或接近Mi。如上文所述，改变轮毂结构的特性,特别是通过平衡适配件的形成和/或调整来改变，是实现满足期望参数的Md的值的一种方式。
一般来说(可以独立于本文所公开的具体的平衡适配件而应用)，可以通过以下方式来配置适配到色轮的轮毂部件的平衡适配件：在初始配置中实现在轮毂部件的盘形表面中的平衡适配件；确定初始配置中色轮的不平衡；以及调整平衡适配件的配置以补偿不平衡。因此，这提供了一种基于迭代的方法来纠正不平衡。色轮的不平衡可以通过在试验期间(期间旋转色轮)的测量来确定。用于补偿不平衡的平衡适配件的配置可以包括以下中的一个或多个：向所述盘形表面添加平衡质量件；配置平衡质量件(通过改变其大小、方向和/或位置)；在所述平衡适配件包括一个或多个凹部或凹槽的情况下，调节所述一个或多个凹部或凹槽的一个或多个尺寸；以及添加一个或多个凹部或凹槽。在另一个一般意义上(其可以独立于本文公开的具体平衡调整而应用)，这可以被认为是通过增加材料和从轮毂部件去除材料来校正色轮的不平衡的组合。
参考图5A，示出了基于图1A的实施例的重量平衡技术的示意性说明的几何方面，在图1中提供了盘形表面中切割的切片。在左侧，示出了轮毂的前视图，而在右侧示出了侧视图。识别轮毂结构的某些尺寸。
为了确定轮毂初始不平衡值Md，首先计算出切片切割部分S的面积。可以看出，给出如下表达式S。
S＝α*π*r2/360-(r2*sinα)/2。
这提供了下面给出的切片切割部分不平衡值Mcut，其中ρ表示轮毂材料的密度，t是切片切割厚度，如图5A所示。
Mcut＝S*t*ρ
然后，可以如下方式确定轮毂初始不平衡值Md，其中Gy表示切片切割部分重心和轮毂中心之间的距离，Rb表示所需的动态平衡测量半径。
Md＝Mcut*Gy/Rb；Gy
接下来参考图5B，基于图1B的实施例，示意性地示出了重量平衡技术的几何方面，在图1中提供了盘形表面中的不均匀宽度的环形槽。在左侧，示出了轮毂的前视图，而在右侧示出了侧视图。标出了轮毂结构的某些尺寸。
环形槽的面积由下式表示。
Scut＝π(r1 2-r2 2)。
然后如下计算环形槽不平衡体积，其中ρ表示轮毂材料的密度，t是凹槽的厚度(如图5B所示)。
mcut＝Scut*t*ρ。
然后如下表示轮毂初始不平衡值，其中Gy表示环形槽部分的重心与轮毂中心之间的距离，Rb表示所需的动态平衡测量半径。
Md＝Mcut*Gy/Rb。
现在参见图5C，基于图2A至3B(特别是图3A和3B)的实施例，示意性地示出了重量平衡技术的几何方面，在图2A至3B中切片与盘形表面中的凹部矩阵组合。标出了轮毂结构的某些尺寸。
如图5C所示，切片可以提供不平衡值Mc，如上文参考图5A所详述的(Mc等于在那里计算的Md)。孔的附加质量M1，M2...Mn提供了进一步的不平衡值Mn＝R*M*cosα/Rs，α其中R是孔的半径，M表示增加物质的质量，α表示质量Mn的孔和质量M1的孔之间的角度，Rs表示由规范或规格定义的不平衡测量半径。然后，总初始不平衡Md＝Mc+M1+M2+M3+…Mn。然后可以增加或去除更多的质量，以实现所需的不平衡值。
例如，可以认识到，在光学主动径向部件的一部分与光学主动径向部件的其余部分相比具有较高的密度的情况下，凹部或者凹槽或者凹槽的凹部的最宽部分(即，材料去除特征)应定位在轮毂部件上与该部分相邻处，而平衡质量件(即材料增加特征)应定位在轮毂上该部件的对面处。相反，在光学活性径向部件的一部分与光学活性径向部件的其余部分相比具有较低的密度的情况下，凹部或者凹槽或者凹槽的凹部的最宽部分(即，材料去除特征)应定位在轮毂部件上该部分的对面处，而平衡质量件(即材料增加特征)应定位在轮毂上与该部分相邻处。
虽然已经描述了具体实施例，但是本领域技术人员将会理解，变型和修改是可能的。例如，轮毂部件可以由金属以外的其他材料制成，也可以是滤色片和高密度部分以及任何平衡质量件，例如C形金属夹70。其他类型的材料可以用作平衡块。尽管从圆形而来的任何偏差将使平衡更加困难，但是轮毂部件不必为严格的圆形。虽然图1B所示的实施例具有不均匀宽度并且与盘形表面不同心的环形槽40，但是应当理解，其他实施例可以仅具有这两个特征中的一个。
凹部和/或凹槽的铣削是最优选的制造技术，但是形成这些特征的其它方式是可能的。可以提供凹部或凹槽的可替代形状，其不需要是圆形形状或者是圆形或圆弧的一部分的形状。切片切割凹部不必由弦部限定，并且可以具有不由直线(或另一条直线型几何形状)限定的不同且任选的形状。
在图4中，应当理解，色轮轮毂151可以用如本文提供的任何其它轮毂来代替。尽管在色轮的光学活性径向部件180上提供了具有较高密度的部分，但是应当理解，可以使用相对低密度的实施例来代替。
用于扩散器材料的钠钙玻璃的可替代材料可以包括其他类型的玻璃，例如冠状玻璃或硼硅酸盐玻璃(例如BK7型玻璃)。除了湿法刻蚀或作为湿法刻蚀的替代，其他加工方法可以包括研磨或喷砂。
应当理解，各种上述公开的和其他特征和功能或者其可替代方案可以期望地组合到许多其它不同的系统或应用中。将进一步理解，本领域技术人员随后可以做出各种当前未预见到的或者意料之外的替代方案、修改、变型或改进，这些替代方案、修改、变化或改进也旨在被所附权利要求所涵盖。

Claims (21)

1.一种色轮，包括：
轮毂部件，所述轮毂部件被构造成用作耦合到电动机的转子并具有盘形表面；
光学主动径向部件，所述光学主动径向部件附接到所述轮毂部件或者与所述轮毂部件集成一体，并且所述光学主动径向部件被构造成光学地处理入射光，和
平衡适配件，所述平衡适配件适配到所述轮毂部件的盘形表面，所述平衡适配件包括以下中的一个或多个：
(a)处于所述盘形表面中延伸到所述盘形表面的边缘的凹部；
(b)处于所述盘形表面中的环形凹槽，所述环形凹槽具有不均匀的宽度和/或与所述盘形表面不同心；
(c)处于所述盘形表面中的环形凹槽，所述环形凹槽的至少一部分由平衡质量件来填充；和
(d)处于所述盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，所述凹槽和/或凹部矩阵被布置成限定环形形状的一部分。
2.根据权利要求1所述的色轮，其中所述平衡适配件还包括以下中的一者或两者：
(e)处于所述盘形表面中的环形凹槽，和
(f)处于所述盘形表面中的凹部矩阵，所述凹部矩阵被布置成限定整个环形形状。
3.根据权利要求1所述的色轮，其中，所述盘形表面中延伸到所述盘形表面的边缘的所述(a)凹部包括，穿过所述盘形表面上由弦界定的区域的凹部。
4.根据权利要求1所述的色轮，其中，处于所述盘形表面中且具有不均匀宽度的所述(b)环形凹槽至少部分地由两个非同心圆限定。
5.根据权利要求1所述的色轮，其中，所述盘形表面中的所述(c)环形凹槽由所述平衡质量件填充至少50％。
6.根据权利要求1所述的色轮，其中，所述盘形表面中的所述(c)环形凹槽由平衡质量件填充不超过90％。
7.根据权利要求1所述的色轮，其中，所述盘形表面中的所述(d)凹槽和/或所述凹部矩阵被平衡质量件部分地填充。
8.根据权利要求1所述的色轮，其中，所述平衡质量件的密度不同于所述轮毂部件的密度。
9.根据权利要求1所述的色轮，其中所述平衡质量件包括一套粘合剂材料或夹，这套粘合剂材料或夹被构造成配合在所述盘形表面中的凹槽。
10.根据权利要求1所述的色轮，其中所述平衡适配件包括(a)、(b)、(c)和(d)中的两个或更多个。
11.根据权利要求1所述的色轮，其中所述光学主动径向部件沿其圆周具有不均匀的质量，所述平衡适配件被布置为补偿所述光学主动径向部件的不均匀质量。
12.根据权利要求11所述的色轮，其中，所述光学主动径向部件的一部分与所述光学主动径向部件的其余部分相比具有不同的密度，并且其中所述平衡适配件的至少一部分被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有不同密度的所述部分相邻或相对立。
13.根据权利要求12所述的色轮，其中，以下中的一个或多个：
所述光学主动径向部件的所述部分与所述光学主动径向部件的其余部分相比具有更高的密度，并且所述平衡适配件包括凹部或者凹槽，所述凹部或者凹槽被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有更高密度的所述部分相邻；
所述光学主动径向部件的所述部分与所述光学主动径向部件的其余部分相比具有更高的密度，并且所述平衡适配件包括平衡质量件，所述平衡质量件被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有更高密度的所述部分相对立；
所述光学主动径向部件的所述部分与所述光学主动径向部件的其余部分相比具有更低的密度，并且所述平衡适配件包括凹部或者凹槽，所述凹部或者凹槽被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有更高密度的所述部分相对立；
所述光学主动径向部件的所述部分与所述光学主动径向部件的其余部分相比具有更低的密度，并且所述平衡适配件包括平衡质量件，所述平衡质量件被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有更高密度的所述部分相邻。
14.根据权利要求12所述的色轮，其中以下中的一个或多个：
所述平衡适配件包括平衡质量件，所述平衡质量件被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有不同密度的部分相邻或相对立；
所述平衡适配件包括(a)，以及所述凹部被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有不同密度的所述部分相邻或相对立；
所述平衡适配件包括(b)，以及所述环形凹槽的最宽部分被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有不同密度的所述部分相邻或相对立；和
所述平衡适配件包括(d)，以及所述凹槽和/或凹部矩阵被定位在所述轮毂部件上与所述光学主动径向部件的具有不同密度的所述部分相邻或相对立。
15.根据权利要求1所述的色轮，其中所述光学主动径向部件包括扩散器区段。
16.根据权利要求1所述的色轮，其中所述扩散器区段包括钠钙玻璃和/或硼硅酸盐玻璃。
17.根据权利要求1所述的色轮，还包括以下一者或者两者：
光管理部，和
光调制部。
18.一种制造色轮的方法，包括：
附接或集成轮毂部件和光学主动径向部件，所述轮毂部件用作耦合到电动机的转子并且具有盘形表面，以及所述光学主动径向部件用于光学处理入射光以当所述色轮旋转时提供光学效果；
提供适配到所述轮毂部件的所述盘形表面的平衡适配件，所述平衡适配件包括以下中的一个或多个：
(a)处于所述盘形表面中延伸到所述盘形表面的边缘的凹部；
(b)处于所述盘形表面中的环形凹槽，所述环形凹槽具有不均匀的宽度和/或与所述盘形表面不同心；
(c)处于所述盘形表面中的环形凹槽，所述环形凹槽的至少一部分通过平衡质量件来填充；和
(d)处于所述盘形表面中的凹槽和/或凹部矩阵，所述凹槽和/或凹部矩阵被布置成限定环形形状的一部分。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，提供平衡适配件的步骤还包括：
在初始配置中实现在所述轮毂部件的所述盘形表面中的所述平衡适配件；
确定初始配置中所述色轮的不平衡，以及
调整所述平衡适配件的配置以补偿不平衡。
20.根据权利要求19所述的方法，其中确定所述色轮的不平衡的步骤包括：在所述色轮的旋转期间测量不平衡。
21.根据权利要求19所述的方法，其中调整所述平衡适配件的配置以补偿所述不平衡的步骤包括以下中的一或多者：向所述盘形表面添加平衡质量件；配置平衡质量件；在所述平衡适配件包括一个或多个凹部或凹槽的情况下，调节所述一个或多个凹部或凹槽的一个或多个尺寸；以及添加一个或多个凹部或凹槽。
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