CN101042520A - 投影装置及其散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影装置及其散热方法。投影装置包括一热源、一散热模块及一热转电单元。散热模块用以降低热源的温度。热转电单元设置于热源旁，当投影装置于关机状态但热源仍发出一热能时，热转电单元转换热能为一第一电能以驱动散热模块。

Description

投影装置及其散热方法

技术领域

本发明涉及一种投影装置及其散热方法，特别是涉及一种以一热转电单元提供一第一电能于散热模块的投影装置及其散热方法。

背景技术

投影装置具有显示屏幕尺寸大及携带方便等优点，使得投影装置广泛地作为会议简报或家庭剧院的用途。

请参照图1，其绘示传统的投影装置的示意图。投影装置100包括一灯泡(Lamp)110，灯泡110包括一灯芯111及一灯罩112。灯泡110为投影装置100的重要元件之一。灯芯111提供一光源L。光源L经过一成像模块170及一透镜组150后，射出至外界。光源L并经过一段适当投影距离D160后，成像于一投影屏幕160。投影距离D160的长短可决定影像的大小。由于光源L需经过一段适当投影距离D160以放大影像，且光源L的强度与投影距离D160的平方成比例递减。因此，灯泡110需提供一定强度的光源L，以使光源L经过一段投影距离D160后仍具有一定的亮度。

如图1所示，投影装置100还包括一灯泡盒(Lamp box)140及一风扇120。灯泡盒140具有一容置空间140a，灯泡110设置于容置空间140a内。灯泡盒140可避免灯泡110产生漏光，更可避免微粒子影响成像品质。由于灯泡110需具有一定程度的发光功率，以提供足够的光源L。因此，当投影装置100的灯泡110运作一段时间后，灯芯111的温度可到达900℃，且灯罩112的温度可到达350℃至400℃。使得灯泡110在投影装置100中，形成一极热的热源。若灯泡110的温度过高将减少灯泡110的寿命，更可能破坏周边电子元件。因此，投影装置100以风扇120需持续针对灯泡110及周边电子元件散热，以降低灯泡110及周边电子元件的温度。

请同时参照图2及图3，图2绘示传统的投影装置的方块图。图3绘示风扇及灯泡依照标准关机程序的运作示意图。当投影装置100位于开机状态State A(状态A)时，一主电源单元130提供一电能E至灯泡110，以驱动灯泡110运作。主电源单元130同时提供电能E至风扇120，以驱动风扇120运作。在投影装置100位于开机状态State A时，风扇120维持运作以不断地针对灯泡110散热。

传统的投影装置100依照一标准关机程序运作以保护灯泡110。投影装置100在进入关机状态State C(状态C)前，需进入一待关机状态State B(状态B)，接着才进入关机状态State C。在投影装置100进入待关机状态State B时，虽然主电源单元130已停止提供电能E至灯泡110，使灯泡110停止运作，但灯泡110的温度仍然相当地高。此时，主电源单元130持续提供电能E至风扇120使得风扇120维持运作，以降低灯泡110的温度。

接着，当投影装置100位于待关机状态State B一段时间后，且灯泡110的温度降至安全温度以下时，始可进入关机状态State C。此时，主电源单元130完全停止提供电能E至风扇120及灯泡110，使得风扇120及灯泡110均停止运作。传统的投影装置100必须依照此标准关机程序，以避免灯泡100的寿命快速降低。

请参照图4，其绘示风扇及灯泡依照非标准关机程序的运作示意图。使用者可能不依照标准关机程序，而将投影装置100由开机状态State A切断电源而直接进入关机状态State C。或者，投影装置100遭遇系统不正常断电，使得投影装置100由开机状态State A直接进入关机状态State C。如图4所示，当投影装置100由开机状态State A直接进入关机状态State C时，主电源单元130同时停止提供电能E至灯泡110及风扇120，使得灯泡110及风扇120同时停止运作。此时灯泡110将无法有效散热，不仅大大地减损灯泡110的寿命，更容易破坏周边电子元件的品质。因此，如何避免上述的问题发生，以提高投影装置及其灯泡与电子元件的寿命，实为一重要课题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种投影装置及其散热方法，其利用一热转电源单元将投影装置的热能转换成第一电能。并且当投影装置依照非标准程序关机时，提供第一电能至散热模块。使得散热模块即使在主电源单元不供电的状况下，仍可持续运作以针对热源散热。不仅可避免投影装置的灯泡或电子元件受损，更可大大地延长其使用寿命。

根据本发明的一目的，提出一种投影装置。投影装置包括一热源、一散热模块及一热转电单元。散热模块用以降低热源的温度。热转电单元设置于热源旁。当投影装置于关机状态但热源仍发出一热能时，热转电单元转换热能为第一电能以驱动散热模块。

根据本发明的再一目的，提出一种散热方法。散热方法应用于一投影装置。投影装置包括一热源及一散热模块。散热模块用以降低热源的温度。散热方法包括以下的步骤：首先，当投影装置于关机状态但热源仍发出一热能时，转换热能为一第一电能。接着，提供第一电能以驱动散热模块。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举二较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

【图式简单说明】

图1为传统的投影装置的示意图；

图2为传统的投影装置的方块图；

图3为风扇及灯泡依照标准关机程序的运作示意图；

图4为风扇及灯泡依照非标准关机程序的运作示意图；

图5为本发明的散热方法的流程图；

图6A～图6C为本发明的实施例一的投影装置分别位于开机状态、待关机状态及关机状态的方块图；

图7为散热模块及热源依照标准关机程序的运作示意图；

图8为散热模块及灯泡依照非标准关机程序的运作示意图；

图9为本发明的实施例一的灯泡、热电致冷片及散热模块的示意图；

图10为本发明的实施例二的灯泡、热电致冷片及散热模块的示意图。

主要元件符号说明

100：投影装置

110：灯泡

111：灯芯

112：灯罩

120：风扇

130：主电源单元

140：灯盒

140a：容置空间

150：透镜组

160：成像屏幕

D160：投影距离

170：成像模块

200、300：投影装置

210：热源

220：散热模块

230：热转电单元

250：主电源单元

260：容置盒

270：灯泡

271：灯芯

272：灯罩

280、380：热电致冷片

281：第一端部

282：第二端部

H：热能

E1：第一电能

E2：第二电能

具体实施方式

实施例一

请同时参照图5及图6A～图6C，图5绘示依照本发明的散热方法的流程图。图6A～图6C绘示依照本发明的实施例一的投影装置分别位于开机状态、待关机状态及关机状态的方块图。投影装置200至少包括一热源210、一散热模块220及一热转电单元230。热源210发出一热能H。在本实施例中，热源210为一灯泡(Lamp)。散热模块220用以降低热源210的温度。热转电单元230吸收热源210的热能H后，将热能H转换成第一电能E1。本实施例的散热方法包括以下的步骤：首先，在图5的步骤S51中，当投影装置200于关机状态State C但热源210仍发出热能H时，转换热能H为一第一电能E1。其中，在本实施例中是以热转电单元230转换热能H为一第一电能E1。接着，进入图5的步骤S52，如图6C所示。提供第一电能E1以驱动散热模块220。

至于投影装置200位于开机状态State A、待关机状态State B及关机状态State C的运作过程，以下是以图6A～图6C及图7详细说明如下。

请同时参照图6A及图7，图7绘示散热模块及热源依照标准关机程序的运作示意图。投影装置200还包括一主电源单元250。主电源单元250用以提供一第二电源E2至散热模块220及热源210。当投影装置200位于开机状态State A时，主电源单元250提供第二电能E2至散热模块220及热源210，使得散热模块220及热源210维持于运作状态，如图7所示。

请同时参照图6B及图7。当投影装置200进入待关机状态State B时，主电源单元250停止提供第二电能E2至灯泡210，使得热源210停止运作。并且主电源单元250提供第二电能E2至散热模块220，使得散热模块220维持运作，以针对热源210散热。

请同时参照图6C及图7。接着，当投影装置200位于待关机状态State B一段时间后，投影装置200进入关机状态State C。此时，主电源单元250停止提供第二电能E2。由于热源210已经过待关机状态State B一段时间的散热，因此热源210已降至安全温度。

请同时参照图6C及图8，图8绘示散热模块及灯泡依照非标准关机程序的运作示意图。当使用者不依照标准关机程序，而将投影装置200由开机状态State A切断电源而直接进入关机状态State C。或者，投影装置200遭遇系统不正常断电，使得投影装置200由开机状态State A直接进入关机状态State C时。如图6C所示，主电源单元250因断电而无法再提供任何第二电能E2于散热模块220。由于热源210仍然具有一定的温度，并发出热能H。使得热转电单元230可持续转换热能H为第一电能E1，以驱动散热模块220，并针对热源210散热。直到热源210已降至安全温度而无法提供足够的热能H供热转电单元230放电。因此，即使投影装置200不依照标准关机程序，热源210仍可降至安全温度。

请参照图9，其绘示依照本发明的实施例一的灯泡、热电致冷片及散热模块的示意图。在本实施例中，上述的热源210及热转电单元230分别为一灯泡(Lamp)270及一热电致冷片(Thermoelectric Cooling Module)280。投影装置200还包括一容置盒(Lamp box)260，用以容置灯泡270。灯泡270包括一灯芯271及一灯罩272。热电致冷片280具有一第一端部281及一第二端部282。热电致冷片280嵌置于容置盒260上方，并暴露出第一端部281及第二端部282。第一端部281与容置盒260内部的空气接触，第二端部282与容置盒260外部的空气接触。灯泡270施加一热能H于第一端部281，使得第一端部281及第二端部282具有一温度差。

当灯泡270运作一段时间后，灯芯271的温度达到900℃，而灯罩272表面的温度达到350℃至400℃。容置盒260内的空气达到200℃且容置盒260外的空气约为50℃。使得第一端部281与第二端部282的温度差约可达到150℃以上。在第一端部281及第二端部282的温度差到达150℃以上时，本实施例的热电致冷片280通过一热电效应输出第一电能E1。其中，第一电能E1的电压值约为5.1V。本实施例的散热模块220是以一风扇为例作说明，其最低驱动电压为4V，然散热模块220的状态并非用以限定本发明。由此，只要第一端部231与第二端部232的温度差达到150℃以上时，热电致冷片230即可输出第一电能E1，以驱动散热模块220。

根据以上实施例，虽然本发明的热转电单元230是以图9的热电致冷片280为例作说明，然而本发明的热转电单元230也可以是其它各种形式的元件。只要是可将热能转换为电能的元件，以达到投影装置位于关机状态时可通过多余的热能转换成电能以驱动散热模块的目的，都不脱离本发明的技术范围。

根据以上实施例，虽然本发明的热电致冷片280是以第一端部281及第二端部282的温度差达到150℃以上，而输出第一电能E1为例作说明。然热电致冷片280的种类繁多，其临界温度差依据不同的热电致冷片而有所不同。只要是可转换热能为电能的各式热电致冷片以达到驱动散热模块的目的，都不脱离本发明的技术范围。

根据以上实施例，虽然本发明的热电致冷片280是以嵌置于灯泡盒260的上方为例作说明。然而热电致冷片280的设置位置并非局限于此。只要将热电致冷片280设置于适当位置，使得第一端部281与第二端部282的温度达到一定的温度差以达到本发明的目的，都不脱离本发明的技术范围。

根据以上实施例，虽然本发明的热源210是以图9的灯泡270为例作说明。然热源210并非局限于灯泡270，只要是可发出热能的元件均为可能的热源。

实施例二

请参照图10，其绘示依照本发明的实施例二的灯泡、热电致冷片及散热模块的示意图。本实施例的投影装置300与实施例一的投影装置200不同处在于热电致冷片380的设置位置，其余相同之处沿用相同标号，并不再赘述。在本实施例中，热电致冷片380直接贴附于灯罩272上。第一端部281与灯罩272直接接触，第二端部282与灯罩272外部的空气接触。灯泡270施加一热能H于第一端部281上，使得第一端部281及第二端部282具有一温度差。

当灯泡270运作一段时间后，灯芯271的温度达到900℃。而灯罩272表面的温度达到350℃至400℃，容置盒260内的空气达到200℃，使得第一端部281与第二端部282的温度差约可达到150℃以上。在第一端部281及第二端部282的温度差到达150℃以上时，本实施例的热电致冷片380通过一热电效应输出第一电能E1。其中，第一电能E1的电压值约为5.1V。本实施例的散热模块220是以一风扇为例作说明，其最低驱动电压为4V，然而散热模块220的状态并非用以限定本发明。由此，只要第一端部231与第二端部232的温度差达到150℃以上时，热电致冷片230即可输出第一电能E1，以驱动散热模块220。

根据以上二个实施例，虽然本发明的热电致冷片是以嵌置于容置盒或贴附于灯罩上为例作说明。然而热电致冷片的种类繁多，各式热电致冷片的应用温度与设置位置不尽相同，只要是依据热源的需求配置一适合的热转电单元，并设置热转电单元在适当的位置。以达到在突然关机时仍可针对热源进行散热的目的，都不脱离本发明所述技术范围。

本发明上述实施例所揭露的投影装置及其散热方法，其利用一热转电源单元将投影装置的热能转换成第一电能。并且当投影装置依照非标准程序关机时，提供第一电能至散热模块。使得散热模块即使在主电源单元不供电的状况下，仍可持续运作以针对热源散热。不仅可避免投影装置内部的灯泡或电子元件受损，更可大大地延长其使用寿命。

综上所述，虽然结合以上二较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种投影装置，包括：

一热源；

一散热模块，用以降低该热源的温度；以及

一热转电单元，设置于该热源旁，当该投影装置于关机状态但该热源仍发出一热能时，该热转电单元转换该热能为一第一电能以驱动该散热模块。

2.如权利要求1所述的投影装置，还包括：

一主电源单元，当该投影装置位于开机状态时，该热转电单元及该主电源单元同时提供该第一电能及一第二电能至该散热模块。

3.如权利要求1所述的投影装置，其中该热转电单元具有一第一端部及一第二端部，该第一端部邻近于该热源，该第二端部远离该热源，使得该第一端部及该第二端部之间具有一温度差，该热转电单元依据该温度差输出该第一电能。

4.如权利要求3所述的投影装置，其中该热转电单元为一热电致冷片(Thermoelectric Cooling Module)。

5.如权利要求1所述的投影装置，其中该热源为一灯泡(Lamp)，该灯泡设置于一容置盒(Lamp box)内，该热转电单元嵌置于该容置盒，并暴露出该第一端部及该第二端部，该第一端部与该容置盒内部的空气接触，该第二端部与该容置盒外部的空气接触。

6.如权利要求1所述的投影装置，其中该热源为一灯泡(Lamp)，该灯泡具有一灯罩，该热转电单元贴附于该灯罩上，该第一端部与该灯罩接触，该第二端部与该灯罩外部的空气接触。

7.如权利要求1所述的投影装置，其中该散热模块为一风扇。

8.一种散热方法，应用于一投影装置，该投影装置包括一热源及一散热模块，该散热模块用以降低该热源的温度，该方法包括：

当该投影装置于关机状态但该热源仍发出一热能时，转换该热能为一第一电能；以及

提供该第一电能以驱动该散热模块。

9.如权利要求8所述的散热方法，其中当该投影装置位于开机状态时，同时提供该第一电能及一第二电能至该散热模块，其中该第二电能是由一主电源单元提供。

10.如权利要求8所述的散热方法，其中该转换该热能为该第一电能的步骤还包括：

提供一热转电单元，该热转电单元具有一第一端部及一第二端部；

施加该热能于该第一端部，使得该第一端部及该第二端部之间具有一温度差；以及

该热转电单元依据该温度差输出该第一电能。

11.如权利要求10所述的散热方法，其中该热转电单元为一热电致冷片(Thermoelectric Cooling Module)。

12.如权利要求8所述的散热方法，其中该热源为一灯泡(Lamp)，该灯泡设置于一容置盒(Lamp box)内，该形成该温度差的步骤还包括：

嵌置该热转电单元于该容置盒，并暴露出该第一端部及该第二端部，该第一端部与该容置盒内部的空气接触，该第二端部与该容置盒外部的空气接触。

13.如权利要求8所述的散热方法，其中该热源为一灯泡(Lamp)，该灯泡具有一灯罩，该形成该温度差的步骤更包括：

贴附该热转电单元于该灯罩上，该第一端部与该灯罩接触，该第二端部与该灯罩外部的空气接触。

14.如权利要求8所述的散热方法，其中该散热模块为一风扇。

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