CN101373315A - 投影机以及冷却光源模块放电部的方法 - Google Patents

Abstract

一种冷却光源模块放电部的方法，首先风扇以第一转速将前述光源模块放电部冷却至第一温度，其中前述第一温度大致等于放电部内的蒸气的凝结温度；接着，当放电部降温至第一温度时，前述风扇以第二转速将放电部冷却至第二温度，其中放电部内的蒸气在第二温度下凝结达到特定比例，且前述第二转速小于第一转速。因此，本发明改善了传统的冷却方法以促进放电部(10)内的汞蒸气在冷却过程中尽可能凝结于电极(11)底部位置，使得电弧L形成于电极(11)、(12)尖端处(阻抗最小的路径)以避免损坏玻璃管壁。

Description

投影机以及冷却光源模块放电部的方法

技术领域

本发明涉及一种冷却光源模块放电部的方法，特别涉及一种利用风扇冷却光源模块放电部的方法。

背景技术

传统的投影装置或者光学系统中经常利用超高压汞灯作为其光源，虽然超高压汞灯具有高亮度以及高发光效率等优点，但是由于汞灯在熄灭后的数分钟内仍会维持着较高的温度以及汞蒸气压，故无法立即再次气体放电，必须等到灯管内部的汞蒸气冷却后才能再次启动。

参照图1A，该图是表示超高压汞灯放电部10的示意图。为了缩短汞灯重新启动的等待时间，常见的解决方式是在汞灯熄灭后通过定转速风扇持续地对汞灯实施冷却，以加速放电部10内的汞蒸气凝结。传统的冷却方法虽可使放电部10迅速降温，却无法控制汞蒸气的凝结位置；在重新启动汞灯时，容易导致放电部10两侧电极11、12之间所产生的电弧L损坏玻璃管壁而影响其使用寿命(如图1A所示)。有鉴于此，改善传统的冷却方法以促进放电部10内的汞蒸气在冷却过程中尽可能凝结于电极11底部位置(如图1B所示)，使得电弧L形成于电极11、12尖端处(阻抗最小的路径)以避免损坏玻璃管壁已经成为重要的课题。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种冷却光源模块放电部的方法，首先风扇以第一转速将前述放电部冷却至第一温度，其中前述第一温度与放电部内的蒸气的凝结温度相关；接着，当放电部降温至第一温度时，前述风扇以第二转速将放电部冷却至第二温度，其中放电部内的蒸气在第二温度下凝结达到特定比例，且前述第二转速小于第一转速。

根据本发明所述的投影机，其中当所述放电部降温至所述第二温度时，所述风扇以第三转速将所述放电部冷却至第三温度，其中所述第三转速大于等于所述第二转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第三转速小于所述第一转速。

根据本发明所述的投影机，其中当所述放电部降温至所述第二温度时，所述风扇以第三转速将所述放电部冷却至第三温度，其中所述第三转速大于所述第二转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第三转速小于等于所述第一转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第二转速为0。

根据本发明所述的投影机，其中所述特定比例约为95％。

根据本发明所述的投影机，其中所述第一温度大致等于所述蒸气的所述凝结温度。

本发明的一个实施例还提供了一种投影机，包含有光源模块以及风扇，上述光源模块包括反射罩、放电部以及导流装置，其中反射罩具有开口，放电部填充蒸气并设置于反射罩中。前述放电部包含第一电极以及第二电极，其中第一电极邻近反射罩的开口，第二电极则与第一电极相对。前述导流装置连接反射罩并覆盖前述开口，包含进气口及排气口。前述风扇设置于进气口，其中风扇先以第一转速将放电部冷却至第一温度，再以第二转速将放电部冷却至第二温度；特别地是，前述第二转速小于第一转速，第一温度大致等于蒸气的凝结温度，且前述蒸气在第二温度时凝结达到特定比例。

根据本发明所述的方法，其中所述方法还包括:当所述放电部降温至所述第二温度，所述风扇以第三转速将所述放电部冷却至第三温度，其中所述第三转速大于等于所述第二转速，且所述第三转速小于所述第一转速。

根据本发明所述的方法，其中所述方法还包括:当所述放电部降温至所述第二温度时，所述风扇以第三转速将所述放电部冷却至第三温度，其中所述第三转速大于所述第二转速，且所述第三转速小于等于所述第一转速。

根据本发明所述的方法，其中所述第二转速为0。

根据本发明所述的方法，其中所述第一温度大致等于所述蒸气的所述凝结温度。

本发明的一个实施例还提供一种投影机，包含有光源模块以及风扇，上述光源模块包括反射罩、放电部以及导流装置，其中反射罩具有开口，放电部填充蒸气并设置于反射罩中。前述放电部包含第一电极以及第二电极，其中第一电极往反射罩的开口延伸，第二电极则与第一电极相对。前述导流装置连接反射罩并覆盖前述开口，包含进气口及排气口。特别地是，前述放电部于该风扇为第一转速时冷却第一期间，再于风扇为第二转速时冷却第二期间，接着再于风扇为第三转速时冷却第三期间，其中前述第二转速小于第一转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第三转速大于等于所述第二转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第三转速小于所述第一转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第三转速大于所述第二转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述第三转速小于等于所述第一转速。

根据本发明所述的投影机，其中所述放电部于所述第一期间冷却至第一温度，且所述第一温度与所述气体的凝结温度相关。

根据本发明所述的投影机，其中所述气体于所述第二期间凝结至特定比例。

附图说明

图1A是表示已知的超高压汞灯放电部的示意图；

图1B是表示理想超高压汞灯放电部的示意图；

图2A是表示本发明投影机内部光源模块以及风扇的示意图；

图2B是表示本发明冷却光源模块放电部的方法流程图；

图3是表示图2A中的光源模块放电部温度、风扇转速以及时间的关系图；

图4是表示图2A中的光源模块启动成功率与放电部温度的关系图；以及

图5是表示本发明另一实施例的示意图。

主要组件符号说明

放电部 10、110                第一电极 11、111

第二电极 12、112              电弧 L

光源模块 100                  基座 120

反射罩 130                    开口 131

导流装置 140                  进气口 141

排气口 142                    镜片 150

风扇 200                      中心轴 C

电弧 L                        第一转速 S1

第二转速 S2                   第三转速 S3

第一期间 T1                   第二期间 T2

第三期间 T3

具体实施方式

参照图2A，该图表示投影机内部光源模块100以及风扇200的示意图。前述光源模块100例如为超高压汞灯，主要包括放电部110、基座120、反射罩130、导流装置140以及镜片150，其中放电部110位于反射罩130的中心轴C并且固定于基座120上，前述导流装置140则连接反射罩130和镜片150，并且覆盖于反射罩130的开口131。

如图2A所示，前述放电部110内部包含有金属材质的第一电极111和第二电极112，分别作为放电部110的阴、阳极，其中第一电极111沿中心轴C向前述开口131延伸，且第二电极112与第一电极111相对。需特别说明的是，在放电部110内填充有气体，当第一、第二电极111、112电压大于特定值时会从第一电极111产生电弧、激化气体(于本实施例中以汞蒸气为例)放电而形成光束。

于本实施例中的反射罩130主要用以反射由放电部110发出的光线，并可导引光线经过开口131而穿出镜片150，其中前述反射罩130例如为椭球型反射罩，且前述放电部110置于椭球型反射罩130的焦点上。

前述风扇200例如为轴流风扇(axial fan)，设置于导流装置140的进气口141处，风扇200由前述进气口141将气流注入至反射罩130内，并可通过导流装置140的排气口142排出气流(如图2中箭头方向所示)，从而对放电部110进行散热。当光源模块100结束使用时，为了使放电部110内的蒸气在冷却过程中凝结于第一电极111的邻近开口131处(如图1B所示)，本发明采取多段式风扇控制技术以达成上述目的，关于其详细的实施方式则详述于后。

接着参照图2B、图3，前述放电部110在光源模块100使用状态下大致保持在操作温度(约900℃)，而当结束使用光源模块100时风扇200以第一转速S1对放电部110实施散热(如图3所示)，从而使放电部110于第一期间T1内迅速地从前述操作温度(约900℃)下降至第一温度(约400℃)，其中前述第一温度大致等于放电部110内蒸气的凝结温度；也就是说，当放电部110温度达到约400℃时，其内部蒸气会开始凝结。特别地是，当放电部110下降至第一温度(约400℃)时，前述风扇200会随即由第一转速S1切换至第二转速S2，直到放电部110由第一温度(约400℃)下降至第二温度(约200℃)，同时在此期间内(第二期间T2)，放电部110内的蒸气凝结量持续增加并达到特定比例。

在放电部110从第一温度(约400℃)下降至第二温度(约200℃)的过程中，由于蒸气会持续地冷却凝结而使得放电部110内的气压下降，因此放电部110内的蒸气凝结温度也会随之变化而下降(蒸气凝结温度与压力成正比)；于本实施例中，前述蒸气凝结温度区间大致为200℃～400℃，当放电部110温度下降至第二温度(约200℃)时，则表示约有95％的汞蒸气已完成凝结。

如图3所示，本实施例优选地通过第二转速S2为0，使得放电部110在第二期间T2内的温度下降幅度趋缓，以使蒸气稳定地凝结于第一电极111的邻近开口131处。需特别说明的是，由于第一电极111靠近反射罩130的开口131以及导流装置140的进、排气口141、142，即使在风扇200的第二转速S2为0的情况下，仍可通过自然的热对流而逐渐降温，并利于使蒸气凝结于第一电极111的邻近开口131处。然而，也可以根据不同冷却速度的要求而适当地调整前述第二转速S2，但是前述第二转速S2应当小于第一转速S1，以促使放电部110内的蒸气凝结于上述位置。

当放电部110温度下降至前述第二温度(约200℃)时，由于汞蒸气已大致凝结完毕，此时可使风扇200从第二转速S2提升至第三转速S3，使得放电部110在第三期间T3内从第二温度(约200℃)加速下降至第三温度(约170℃)，以利于放电部110重新点燃。需特别说明的是，在本实施例中的第三转速S3大于第二转速S2并且小于第一转速S1，也就是说，S1>S3>S2。需特别说明的是，前述第三温度(约170℃)是指光源模块100启动成功率接近100％时的温度；于本实施例中，当放电部110于第三温度(约170℃)时，启动成功率已超过99％(如图4所示)。再参照图5，于另一实施例中的第三转速S3也可等于第二转速S2(例如S3＝S2＝0)，从而使放电部110的温度缓慢且稳定地下降至第三温度，并促使蒸气凝结于第一电极111的邻近开口131处。应了解的是，于另一实施例中，第三转速S3也可小于等于第一转速S1并大于第二转速S2，且第二转速S2优选地为0(即S1≥S3>S2＝0)，也可达到促使蒸气凝结于第一电极111的邻近开口131处，并且将光源模块100加速冷却至再启动的温度。

综上所述，本发明提供了一种冷却光源模块放电部的方法，其中前述光源模块例如可作为投影机的投射光源。本发明通过控制风扇转速可控制放电部内的蒸气凝结于电极的位置，如此可避免启动时所产生的电弧损坏放电部玻璃管壁，进而可避免缩短光源模块的使用寿命。

虽然本发明以前述的优选实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不背离本发明的精神和范围内，应当可作部分的变化和修改，因此本发明的保护范围应当以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种投影机，其包含有：

光源模块，包括：

反射罩，其具有开口；以及

放电部，填充蒸气并且设置于所述反射罩中，所述放电部包含：

第一电极，邻近所述开口；

第二电极，与所述第一电极相对；

导流装置，连接所述反射罩并覆盖所述开口，所述导流装置包含进气口及排气口；以及

风扇，设置于所述进气口，所述风扇先以第一转速将所述放电部冷却至第一温度，再以第二转速将所述放电部冷却至第二温度；

其中，所述第二转速小于所述第一转速，所述第一温度与所述蒸气的凝结温度相关，且所述蒸气在所述第二温度下凝结达到特定比例。

2.根据权利要求1所述的投影机，其中当所述放电部降温至所述第二温度时，所述风扇以第三转速将所述放电部冷却至第三温度，其中所述第三转速大于等于所述第二转速。

3.根据权利要求2所述的投影机，其中所述第三转速小于所述第一转速。

4.根据权利要求1所述的投影机，其中当所述放电部降温至所述第二温度时，所述风扇以第三转速将所述放电部冷却至第三温度，其中所述第三转速大于所述第二转速。

5.根据权利要求4所述的投影机，其中所述第三转速小于等于所述第一转速。

6.根据权利要求1所述的投影机，其中所述第二转速为0。

7.根据权利要求1所述的投影机，其中所述特定比例约为95％。

8.根据权利要求1所述的投影机，其中所述第一温度大致等于所述蒸气的所述凝结温度。

9.一种冷却光源模块放电部的方法，包括：

风扇以第一转速将所述放电部冷却至第一温度，其中所述第一温度与所述放电部内的蒸气的凝结温度相关；以及

当所述放电部降温至所述第一温度时，所述风扇以第二转速将所述放电部冷却至第二温度，其中所述蒸气在所述第二温度下凝结达到特定比例，且所述第二转速小于所述第一转速。

10.一种投影机，其包含有：

光源模块，包括：

反射罩，其具有开口；以及

放电部，填充气体并且设置于所述反射罩中，所述放电部包含：

第一电极，往所述开口延伸；

第二电极，与所述第一电极相对；

导流装置，连接所述反射罩并且覆盖所述开口，所述导流装置包含进气口及排气口；以及

风扇，设置于所述进气口；

其中，所述放电部于所述风扇为第一转速时冷却第一期间，再于所述风扇为第二转速时冷却第二期间，再于所述风扇为第三转速时冷却第三期间，且所述第二转速小于所述第一转速。

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