CN106054508B - 投影机及光机模块 - Google Patents

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Abstract

一种投影机，包括光源、光机模块及镜头。光源用于提供照明光束。光机模块包括光阀、壳体及导热结构。光阀用于将照明光束转换成影像光束，其中光阀具有相对的前端部及后端部。前端部承靠于壳体。导热结构配置于壳体上，且位于前端部的至少一边。镜头配置于壳体上，且用于将影像光束转换成投影光束。导热结构用于对壳体及光阀的前端部进行散热。

Description

投影机及光机模块
技术领域
本发明是有关于一种光学装置及光学模块，且特别是有关于一种投影机及光机模块。
背景技术
投影机利用光阀将来自光源的照明光束转换为影像光束，并利用投影镜头将此影像光束转换为投影光束并投射出。随着投影机的投影亮度的提升，光阀作用时所产生的热相应增加。为了避免光阀过热，会以增加散热模块体积及散热风扇转速等方式来提升对光阀的散热效率。然而，此举会大幅增加投影机的体积及产生过多的噪音。此外，仅于光阀的后端设置散热模块而未能有效对光阀的前端进行散热，会导致光阀前端与光阀后端温差过大而产生非预期的内应力，使光阀的使用寿命降低。
上述背景技术段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在背景技术段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的背景技术。在背景技术段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种投影机及光机模块，可有效地对光阀进行散热。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种投影机，包括光源、光机模块及镜头。光源用于提供照明光束。光机模块包括光阀、壳体及导热结构。光阀用于将照明光束转换成影像光束，其中光阀具有相对的前端部及后端部。前端部承靠于壳体。导热结构配置于壳体上，且位于所述前端部的至少一边。镜头配置于壳体上，且用于将影像光束转换成投影光束。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种光机模块，包括光阀、壳体及导热结构。光阀具有相对的前端部及后端部。前端部承靠于壳体。导热结构配置于壳体上，且位于所述前端部的至少一边。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述的光机模块还包括后端散热模块，后端散热模块配置于后端部。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述的光机模块还包括前端散热模块，前端散热模块连接于导热结构。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述的前端散热模块包括散热鳍片组及至少一热管。热管连接于导热结构与散热鳍片组之间。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述的前端散热模块包括散热鳍片组及至少一水冷管。水冷管连接于导热结构与散热鳍片组之间。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述的光机模块还包括至少一致冷晶片(thermoelectric cooler)，致冷晶片配置于壳体与导热结构之间。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述的光机模块还包括无效光接收板(off ray plate)，无效光接收板配置于壳体上且用于接收来自光阀的无效光，至少部分的导热结构位于前端部与无效光接收板之间。
在本发明的投影机与光机模块的一实施例中，上述导热结构至少部分地围绕所述前端部。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点，在本发明的实施例中，光机模块的壳体上设置了导热结构，且导热结构位于光阀的前端部的至少一边处(例如围绕、部份围绕光阀的前端部或者邻近于光阀的前端部的一边或一边以上)。藉此，光阀作用时所产生的热不仅可通过位于其后端部的后端散热模块进行散热，更可通过位于其前端部的导热结构及对应的前端散热模块进行散热，以进一步提升光阀的散热效率，并使光阀的前端部与后端部具有较小的温差，从而提升光阀的使用寿命。在本发明的实施例中，由于导热结构是连接于壳体并通过壳体接收来自光阀的热，也就是说导热结构没有直接连接于光阀而是分离于光阀，故导热结构的设置不会影响光阀的组装定位准确度，而可确保投影机具有良好的投影品质。在本发明的实施例中，配置于壳体上的导热结构可有效地对壳体进行散热，使配置于壳体内的其它光学元件都能够获得良好的散热效果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的投影机的方块示意图。
图2是本发明一实施例的投影机的光机模块与镜头的侧视示意图。
图3是图2的光机模块的后视示意图。
图4是本发明另一实施例的光机模块与镜头的侧视示意图。
图5是图4的光机模块的后视示意图。
图6是本发明另一实施例的光机模块的后视示意图。
图7是本发明另一实施例的光机模块的后视示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的多个实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、前、后、左、右等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。
图1是本发明一实施例的投影机的方块示意图。请参考图1，本实施例的投影机100包括光源110、光机模块120及镜头130。光源110用于产生照明光束L1。光源模块110例如是包含发光二极管、激光源、高压汞灯、固态光源(solid-sate light source)或其它适当的光源至少其一。光机模块120包括光阀122，光阀122例如是数位微镜装置(digitalmicromirror devices，DMD)、硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)或其它适当组件的至少其一。光阀122用于将照明光束L1转换为影像光束L2。镜头130用于将影像光束L2转换为投影光束L3。
图2是本发明一实施例的投影机的光机模块与镜头的侧视示意图。图3是图2的光机模块的后视示意图。为了使附图较为清楚，图3省略绘示出图2中的后端散热模块128，且图2省略绘示出图3中的前端散热模块129。请参考图2及图3，本实施例的光阀122具有相对的前端部122a及后端部122b。光机模块120还包括壳体124及导热结构126，壳体124连接于光阀122的前端部122a，其中光阀122的前端部122a是以承靠的方式定位于壳体124。在本实施例中，导热结构126例如是散热基座，材质例如但不限制为金属材质(如铜制散热结构)。导热结构126配置于壳体124上，且至少部分地围绕光阀122的前端部122a。镜头130配置于壳体124上。在本实施例中，光阀122具有光反射面S，光反射面S位于前端部122a且用于将来自光源110(绘示于图1)的光束反射至镜头130。
在本实施例中，光机模块120还包括后端散热模块128(绘示于图2)及前端散热模块129(绘示于图3)。在本实施例中，后端散热模块128例如是散热鳍片组且配置于光阀122的后端部122b，用于对后端部122b进行散热。在其它实施例中，后端散热模块可更包含连接于一散热鳍片组与后端部122b之间的热管或水冷管(未绘示)，本发明不对此加以限制。在本实施例中，前端散热模块129包括散热鳍片组129a及至少一热管129b(绘示两个为例)，热管129b连接于导热结构126与散热鳍片组129a之间，如此光阀122的前端部122a的热可依序经由壳体124、导热结构126及热管129b而传导至散热鳍片组129a。在其它实施例中，也可以水冷管(未绘示)取代热管129b而藉由水冷方式将热从导热结构126传递至散热鳍片组129a。图3热管129b的设置方式和位置仅为示意，换言之，热管129b的设置方式无须如图3所示的弯曲状，也不限定于仅能位于壳体124(例如以图3摆设方式定义上下边)邻近光阀122的前端部122a的上下边，亦可以配合散热鳍片组129a的位置、数量和大小，以直线方式设置或设置于壳体124邻近光阀122的前端部122a的其中一边、任意二边或任意二边以上。
在上述配置方式之下，光机模块120的壳体124上设置了导热结构126，且导热结构126围绕光阀122的前端部122a。藉此，光阀122作用时所产生的热不仅可通过位于后端部122b的后端散热模块128进行散热，更可通过围绕前端部122a的导热结构126及对应的前端散热模块129进行散热。如此一来，可进一步提升光阀122的散热效率，并使光阀122的前端部122a与后端部122b具有较小的温差，从而提升光阀122的使用寿命。据此，不需藉由增加散热模块体积及散热风扇转速等方式来提升对光阀122的散热效率，因而可避免大幅增加投影机的体积及产生过多的噪音。
此外，于本实施例中，由于导热结构126是连接于壳体124并通过壳体124接收来自光阀122的热，也就是说导热结构126可以不是直接连接于光阀122而是分离于光阀122，故导热结构126的设置不会影响光阀122的组装定位准确度，因而可确保投影机100具有良好的投影品质。再者，配置于壳体124上的导热结构126可有效地对壳体124进行散热，使配置于壳体124内的其它光学元件都能够获得良好的散热效果。
在本实施例中，光机模块120还包括无效光接收板(off ray plate)127，无效光接收板127配置于壳体124上且用于接收来自光阀122的无效光L4(即没有进入投影镜头的光束)。此外，如图2及图3所示，部分的导热结构126位于光阀122的前端部122a与无效光接收板127之间，以使无效光接收板127接收无效光L4时产生的热通过导热结构126而被传导至前端散热模块129，如此可避免无效光接收板127产生的热经由壳体124被传导至光阀122的前端部122a。
图4是本发明另一实施例的光机模块与镜头的侧视示意图。图5是图4的光机模块的后视示意图。在图4及图5所示实施例中，光机模块220、光阀222、前端部222a、后端部222b、壳体224、导热结构226、后端散热模块228、前端散热模块229、散热鳍片组229a、热管229b、无效光接收板227、镜头230的配置方式类似于图2及图3的光机模块120、光阀122、前端部122a、后端部122b、壳体124、导热结构126、后端散热模块128、前端散热模块129、散热鳍片组129a、热管129b、无效光接收板127、镜头130的配置方式，于此不再赘述。
承上述，图4及图5所示实施例与图2及图3所示实施例的主要不同处在于，光机模块220还包括至少一致冷晶片(thermoelectric cooler，TEC)225(绘示多个为例)，致冷晶片225配置于壳体224与导热结构226之间并接触壳体224与导热结构226，以对壳体224进行散热并将热传递至导热结构226。
图6是本发明另一实施例的光机模块的后视示意图。在图6所示实施例中，光机模块320、光阀322、前端部322a、后端部322b、壳体324、导热结构326、前端散热模块329、散热鳍片组329a、热管329b、无效光接收板327的配置方式类似于图3的光机模块120、光阀122、前端部122a、后端部122b、壳体124、导热结构126、前端散热模块129、散热鳍片组129a、热管129b、无效光接收板127的配置方式，于此不再赘述。图6所示实施例与图3所示实施例的主要不同处在于：图6的前端散热模块329仅具有单一热管329b，而非图3的前端散热模块129具有两个热管129b。在部分实施例中，图6中位于图面上方的前端散热模块329也可具有多个分支结构(未绘示)。然而，在其它实施例中，前端散热模块可具有其它适当数量的热管，本发明不对此加以限制。
图7是本发明另一实施例的光机模块的后视示意图。在图7所示实施例中，光机模块420、光阀422、前端部422a、后端部422b、壳体424、导热结构426、前端散热模块429、散热鳍片组429a、热管429b、无效光接收板427的配置方式类似于图3的光机模块120、光阀122、前端部122a、后端部122b、壳体124、导热结构126、前端散热模块129、散热鳍片组129a、热管129b、无效光接收板127的配置方式，于此不再赘述。图7所示实施例与图3所示实施例的主要不同处在于：图7的导热结构426仅部分地围绕光阀422的前端部422a，而非图3的导热结构126完全地围绕光阀122的前端部122a。
本发明导热结构不限于上述设置方式，例如图6的前端散热模块329仅具有单一热管329b，导热结构326可以为L形方式部分围绕前端部322a的两边，或者设置于壳体324并位于光阀322的前端部322a的至少一边处(例如在图6邻近前端部322a对应于单一热管329b处。以图6为例，邻近前端部122a的上侧)。此外，图7的导热结构426是以U形方式部分地围绕光阀422，于其他实施例，导热结构426部分地围绕光阀422的方式亦可以设置于壳体424并位于前端部422a的相对应两边(例如上下边)或相邻两边。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点，在本发明的实施例中，光机模块的壳体上设置了导热结构，且导热结构位于光阀的前端部的至少一边处(例如围绕、部份围绕光阀的前端部或者邻近于光阀的前端部的一边或一边以上)。藉此，光阀作用时所产生的热不仅可通过位于其后端部的后端散热模块进行散热，更可通过邻近前端部的导热结构及对应的前端散热模块进行散热，以进一步提升光阀的散热效率，并使光阀的前端部与后端部具有较小的温差，从而提升光阀的使用寿命。在本发明的实施例中，由于导热结构是连接于壳体并通过壳体接收来自光阀的热，也就是说导热结构不是直接连接于光阀而是分离于光阀，故导热结构的设置不会影响光阀的组装定位准确度，而可确保投影机具有良好的投影品质。在本发明的实施例中，配置于壳体上的导热结构可有效地对壳体进行散热，使配置于壳体内的其它光学元件都能够获得良好的散热效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属于本发明专利覆盖的范围。另外，本发明的任一实施例或权利要求不需实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。本说明书或权利要求书中提及的“第一”及“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
【符号说明】
100：投影机
110：光源
120、220、320、420：光机模块
122、222、322、422：光阀
122a、222a、322a、422a：前端部
122b、222b、322b、422b：后端部
124、224、324、424：壳体
126、226、326、426：导热结构
127、227、327、427：无效光接收板
128、228：后端散热模块
129、229、329、429：前端散热模块
129a、229a、329a、429a：散热鳍片组
129b、229b、329b、429b：热管
130、230：镜头
225：致冷晶片
L1：照明光束
L2：影像光束
L3：投影光束
L4：无效光
S：光反射面

Claims (16)

1.一种投影机，包括一光源、一光机模块、以及一镜头，
所述光源用于提供一照明光束；
所述光机模块包括一光阀、一壳体以及一导热结构，
所述光阀用于将所述照明光束转换成一影像光束，其中所述光阀具有相对的一前端部及一后端部；
其中所述前端部承靠于所述壳体；
所述导热结构配置于所述壳体上，且位于所述前端部的至少一边；
其中所述光阀的所述前端部的热经由所述壳体而传导至所述导热结构；
所述镜头配置于所述壳体上，且用于将所述影像光束转换成一投影光束。
2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括一后端散热模块，所述后端散热模块配置于所述后端部。
3.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括一前端散热模块，所述前端散热模块连接于所述导热结构。
4.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，所述前端散热模块包括一散热鳍片组以及至少一热管，所述至少一热管连接于所述导热结构与所述散热鳍片组之间。
5.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，所述前端散热模块包括一散热鳍片组以及至少一水冷管，所述至少一水冷管连接于所述导热结构与所述散热鳍片组之间。
6.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括至少一致冷晶片，所述致冷晶片配置于所述壳体与所述导热结构之间。
7.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括一无效光接收板，所述无效光接收板配置于所述壳体上且用于接收来自所述光阀的无效光，至少部分的所述导热结构位于所述前端部与所述无效光接收板之间。
8.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述导热结构至少部分地围绕所述前端部。
9.一种光机模块，包括一光阀、一壳体以及一导热结构，
所述光阀具有相对的一前端部及一后端部；
所述前端部承靠于所述壳体；
所述导热结构配置于所述壳体上，且位于所述前端部的至少一边；
其中所述光阀的所述前端部的热经由所述壳体而传导至所述导热结构。
10.如权利要求9所述的光机模块，其特征在于，还包括一后端散热模块，其中所述后端散热模块配置于所述后端部。
11.如权利要求9所述的光机模块，其特征在于，还包括一前端散热模块，其中所述前端散热模块连接于所述导热结构。
12.如权利要求11所述的光机模块，其特征在于，所述前端散热模块包括一散热鳍片组以及至少一热管，所述至少一热管连接于所述导热结构与所述散热鳍片组之间。
13.如权利要求11所述的光机模块，其特征在于，所述前端散热模块包括一散热鳍片组以及至少一水冷管，所述至少一水冷管连接于所述导热结构与所述散热鳍片组之间。
14.如权利要求9所述的光机模块，其特征在于，还包括至少一致冷晶片，其中所述致冷晶片配置于所述壳体与所述导热结构之间。
15.如权利要求9所述的光机模块，其特征在于，还包括一无效光接收板，其中所述无效光接收板配置于所述壳体上且用于接收来自所述光阀的无效光，至少部分的所述导热结构位于所述前端部与所述无效光接收板之间。
16.如权利要求9所述的光机模块，其特征在于，所述导热结构至少部分地围绕所述前端部。
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