CN110740304B - 光阀散热装置及投影器 - Google Patents

Abstract

一种光阀散热装置及投影器。于本发明的一例中，通过于光阀模块中的透光元件的受光面上设有导热元件，并利用导热元件将其热量导至与光阀背面的热沉不同的另一热沉中，借此允许透光元件就近散热，减少机构设计时的限制。

Description

光阀散热装置及投影器

技术领域

本发明涉及一种光阀散热装置及投影器，尤其涉及一种具较佳的光阀表面温度缓解能力的光阀散热装置及投影器。

背景技术

在投影领域，空间光调制器是一种可将照明光转换成影像光的元件，其中，光阀即为空间光调制器的一种。在投影器中，较常见的光阀种类包括了液晶显示屏(LCD)、数字微镜器件(DMD)或是硅基液晶显示屏(LCOS)等。而前述的各种光阀为了保护其中可将照明光转换成影像光的包括多个作动元件的主动矩阵，多利用例如是玻璃的透光元件作为保护盖覆盖于其表面。

而由于透光元件会设于各作动元件和光源之间，光源的光线通过时透光元件会吸收光线的部分热能，而作动元件在作动时亦会产生废热，若未能对透光元件进行适当的散热，或会影响光阀中各作动元件的正常运作，减损光阀的可靠性。

发明内容

本发明的一例提供一种光阀散热装置，通过在光阀的透光元件的受光方向的表面上设置一导热元件或散热元件，将热能带走，以达到提高光阀可靠性的效果。

本发明的一例中，是关于一种光阀散热装置，包括了一光阀、第一散热元件、第二散热元件以及导热元件，第一散热元件经由导热元件连接至透光元件上表面的一窄边上，透光元件上表面的窄边，位于透光元件各边线之中，最接近主动矩阵的一边线；而第二散热元件，连接于光阀，且与第一散热元件为各自独立的元件；第一散热元件相对于第二散热元件为独立设置的元件。借此，光阀除了背面连接的第二散热元件可对光阀散热外，尚可通过连接于正面的透光元件上的第一导热元件将热导至另一散热元件上。将光阀模块的正、反面连接于不同散热元件的设计允许透光元件就近散热，减少机构设计时的限制。再者，将光阀正反连接独立散热元件的设计也可避免透光元件的较热端的热能被传送至透光元件的较冷端处，以致减损冷端处的散热效果。

在本发明的一例中的不同观点中，是涉及一种光阀散热装置，包括了一光阀、第一热沉、第二热沉以及导热元件。光阀包括一基板及一透光元件，透光元件设于基板上；第一热沉，热耦合于基板；导热元件，为金属材料，导热元件的一端热耦合第二热沉，导热元件的另一端热耦合透光元件的受光面上。第一热沉相对于第二热沉为独立设置的元件。借此，光阀除了背面连接的热沉可以散热外，尚可通过连接于正面的透光元件上的金属材料的导热元件来将热导至另一热沉上，以为充分散热的效果。而需注意的是，第一热沉相对于第二热沉为独立设置的元件。借此，光阀除了背面连接的热沉可以散热外，尚可通过连接于正面的透光元件上的导热元件将热导至另一热沉上，以为充分散热的效果。将光阀模块的正、反面连接于不同热沉的设计允许透光元件就近散热，减少机构设计时的限制。再者，将光阀正反连接独立热沉的设计也可避免透光元件的较热端的热能被传送至透光元件的较冷端处，以致减损冷端处的散热效果。

在本发明的一例中的不同观点中，是涉及一种投影用光机，包括了一光源、一数字微镜器件、一热沉、一导热元件及一镜头。数字微镜器件，设于光源的光路下游，数字微镜器件包括了一基板、一微透镜矩阵及一透光元件。微透镜矩阵设于基板的上表面上；而透光元件覆盖微透镜矩阵；透光元件设有一受光面、一第一侧壁及一第二侧壁，第一侧壁比第二侧壁更接近微透镜矩阵；导热元件的第一端仅经由微透镜矩阵及第一侧壁间的受光面与透光元件热耦合，第二端与热沉热耦合。借此，在数字微镜器件上的透光元件的受光表面设一导热元件，可有效的将其表面的热能带离，确保数字微镜器件的可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一具体实施例中的一投影器的示意图。

图2为本发明的一具体实施例中的一光学引擎的示意图。

图3为本发明的一具体实施例中的一成像镜组的示意图。

图4A为本发明的一具体实施例中的一光阀模块的示意图。

图4B为本发明的一具体实施例中的一光阀于俯视角度的示意图。

图4C为本发明的一具体实施例中的一光阀沿图4B的A-A剖面线剖示的剖面的示意图。

图4D为本发明的一具体实施例中的一光阀模块沿图4B的A-A剖面剖示的剖面的示意图。

图5A为本发明的再一具体实施例中的一光阀及散热元件于俯视角度的示意图。

图5B为本发明的再一具体实施例中的一光阀及散热元件于沿图5A的B-B剖面剖示的剖面的示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。在附图中，除非另有说明，否则，一些组件的尺寸可能被夸大而不是按实际比例绘制。

请参酌图1，图1绘示了本发明的一具体实施例中的一投影器的示意图。由图可见，于本例中，投影器A包括了一光学引擎1、一电源供应器2、主板3以及控制器4。本例的各元件说明，示例如下。

控制器4可以是微控制器(MCU)、各式控制芯片或是中央处理器(CPU)；于本例中，控制器4为一中央处理器。

主板3可供各元件连接并允许各连接的元件作(电能、热能等)能量或是信号的交换或传输。前述的各元件例如是电源供应器、控制器以及光学引擎1等元件。于本例中，主板为一电路板。

电源供应器2可以是一可输出直流电的储能电池或是一具有交流、直流转换功能的变压器。于本例中，电源供应器为一可将交流电转换为直流电的变压器。

光学引擎1可以是一可根据控制信号输出对应影像的装置。于本例中，光学引擎1为一投影光机。

于本例中，光学引擎1、电源2、主板3、控制器4等元件均设于机箱(未绘示)的内部。而使用者可通过一外部控制器与控制投影器A对一屏幕投影一影像。

请参阅图2，图2绘述了本发明的一具体实施例中的一光学引擎的示意图。于本例中，光学引擎1可至少包括光源20、合光元件组30、光阀模块10以及成像镜组40等四个主要部分，而前述各者的任一者可选择性的设置于光机的机箱50中。

于本例中，光源20用于产生照明光，光源20中的各个发光元件22、24可发出不同颜色的光线。各不同颜色的光线可输入合光元件组30，并由合光元件组30作汇合后输入光阀模块10，光阀模块10会将照明光转变为具有影像资料的影像光以作为投影光束PL，而投影光束PL接着会经由成像镜组40调整并输出。光由光路上游往光路下游行进，亦即，成像镜头40在光阀模块10的光路下游，而光阀模块10在合光元件组30的光路下游，如此类推，反之则然。

于本例中，光源20的性质及数量按光阀模块10种类以及合光元件组30架构的不同而会有所调整。通常来说，光源20会包括多颗发光元件22、24。而各发光元件22、24可以是包括多颗不同波长区间的可视光发光二极管芯片。惟发光元件22、24并不以此为限，其亦得包括非可视光芯片或是激光芯片配合波长转换材料或是其他应用于投影领域的光源20为之亦可。举例来说，于本例中，是采用双通道式合光架构。更明确的说，光源20包括一第一发光元件22及第二发光元件24。第一发光元件22可输出红光及蓝光，而第二发光元件24则可输出绿光。第一发光元件22及第二发光元件24可包括一颗或是一颗以上的封装体。于本例中，第一发光元件22是包括有一蓝光发光二极管(LED)模块及一红光发光二极管模块。红光发光二极管模块为一蓝光发光二极管配合一设于其表面的红光荧光粉，蓝光进入红光荧光粉后，蓝光激发荧光粉并输出红光。而另一方面，第二发光元件24可输出绿光，其包括有一绿光发光二极管(LED)。另外，红光封装体可以包括一蓝光LED、黄光荧光粉及滤光片的结合，在采前述的结构时，蓝光LED会进入黄光荧光粉并激发出一黄色光线，接着滤光片会滤除红光以外的波长以此输出红光。于本例中，第一发光元件22是包括一蓝光LED封装体及一红光LED封装体。而第二发光元件24则包括一绿光发光二极管封装体。附带一提的是，光源20亦可以以双通道而前述提及的红光、绿光及蓝光三色会随后经由合光元件组30来汇合形成一照明光并输送至光阀模块10。前述的汇合可理解为使各光线按一大致相同的路径行进，各光线可以是同时或是分时行进的。

于本例中，合光元件组30用于将各光线汇集到至少单一光路上。通常包括透镜、反射镜、各种形状的分光片(例如片状或是X状)、极性分光片、滤光片、均光件(例如是均光棒ROD、蝇眼透镜FLYEYE等)、楔型透光件或是色轮、荧光轮的任一者或其组合。而前述的所谓透镜，举例来说，是指入光面或出光面的任一者的曲率半径非为无限者，亦即为曲面。于本例中，合光元件组30依光入射的先后顺序，于相对于二发光元件22的各侧分别包括有一屈光度为正的二透镜31、32；接着光线会依序经过楔型合光模块33、蝇眼透镜34、一屈光度为正的透镜35、内部全反射棱镜(TIR PRISM)36，最后，进入光阀模块10；而照明光线进入光阀模块10后会被转换成一包括有一影像资料的投影光线PL，投影光束PL会经过前述的全反射棱镜36进入成像镜组或是投影镜头40。

机箱50可以是由多片由各种材料的板材所组合而成的一箱体，在内部定义有一空间以供各元件容置于其中。机箱50可以是密封或是通风的。机箱50可以选择性的全部或是部分以金属制成。于本例中，机箱50至少有部分为金属材料并为一密封式中空箱体，而其中包括有一底盘(chassis)。

于本例中，光阀散热装置，又称光阀模块10，的设计请参酌图4A至4C。图4A至图4C分别为本发明的一实施例中光阀模块在应用时的示意图、由上方观察而得的示意图以及沿由4B的A-A剖示而得的示意图。由图可见，光阀模块10包括了一光阀12、一第一热沉14(Heatsink)、一第二热沉16、一导热元件18及一电连接器19(Connector)。

光阀12用于将照明光转换成影像光，为空间光调制装置的一种。光阀12可以是液晶显示屏(LCD)、数字微镜器件(下简称DMD)、硅基液晶显示屏(LCOS)等元件的任一者。于本例中，光阀12为一DMD。请参酌图4B，由图可见，在最简化时，于本例的光阀12包括一基板121、一主动矩阵(active array)122以及一透光元件123。

基板121可用于承载主动矩阵122，按光阀12种类的不同基板121可以是如铜、铝等导热较佳的金属或是采用硅或是其他如塑料材料为基板121材料所单独或混合制成。于本例中，基板121为一塑料制成的印刷电路板(PCB)。基板121包括了一面向受光方向的上(正)表面及相反的下(背)表面；其下表面设有电路接头以允许电能导通，而上表面及下表面可让电能导通。

主动矩阵122用于将照明光转换为影像光。而按光阀12种类的不同，主动矩阵122的本质亦为相异，例如，当光阀12为LCD、DMD、LCOS时，其主动矩阵122分别主要包括液晶、可动的微型反射镜以及液晶。于本例中，光阀12为一反射式光阀，更明确的说，光阀12为数字微镜器件(digital micromirror device,下简称DMD)，而主动矩阵122则包括一含有多枚微型反射镜的微透镜矩阵，每一微型反射镜可按控制信号为对应的摇摆。

透光元件123是用于保护主动矩阵122，透光元件123可以塑料、玻璃或是各种允许光线通过的材料制作而成。于本例中，透光元件123可分成底部1232及顶部1231二部分，底部1232及顶部1231二者可通过黏胶等结合手段相互固定或为一体成型(One pieceformed)。于本例中，底部1232为一中空矩型环状材料块，而顶部1231则为一平板状材料块，于本例中，透光元件123由玻璃制成。而透光元件123的透光性质，是为了让来自光源的照明光束可以通过，以到达主动矩阵122，并让主动矩阵122所输出的影像光可经透光元件123到达镜头。而透光元件123的顶部1231，迎向照明光束的入光方向的上表面，称为受光面1231A。

于本例中，主动矩阵122设置于基板121的受光方向的前表面，而透光元件123的底部1232围绕于主动矩阵122的外围并将主动矩阵122收纳于其中的容置空间中，而顶部1231的平板状玻璃块则设于底部1232上方，以覆盖前述的主动矩阵122。于此，透光元件123的底部1232、顶部1231及基板121共同定义了一气密的密闭空间G，而主动矩阵122是设于其中，以防止例如是尘土等异物与主动矩阵122接触。而透光元件123按光阀12种类的不同，与主动矩阵122之间可以选择性的设置有一空隙。于本例中，光阀12为一DMD，而主动矩阵122和透光元件123之间设有一空隙，以允许DMD中的微透镜摇摆作动。

另外，主动矩阵122于基板121的上表面处的位置，按DMD的规格，可以有所不同的。例如，主动矩阵122可以设于相对于透光元件123的顶部1231的中央处，又或者，主动矩阵122靠透光元件123的一侧偏移，如图4C所绘述者，即为其例。而当透光元件123的顶部1231的一第一边缘与主动矩阵122的距离的其他边缘都要小的时候，则前述的第一边缘称即为其窄边WN。

于本例的另一观点中，透光元件123的顶部1231为矩型，且透光元件123的顶部1231的各侧壁W1-W4均分别为一矩型。而于本例中，透光元件123的上表面1231A的数个边线与主动矩阵122沿基板121量测，有不完全相等的距离。而透光元件123的上表面1231A的窄边WN是位于所述透光元件各边线之中，最接近所述主动矩阵的一边线(Edge)。

于本例的再一观点中，透光元件123的顶部1231的四个侧壁W1-W4的中间点分别为P1-P4。于本例中，P1-P4分别大致位于透光元件123的顶部1231的各侧缘平面的形心处。前述的各形心与主动矩阵122之间，在基板121表面上量测的最短直线距离，为最小时，其距离最小的侧壁，于透光元件123的上表面1231A的一边线(Edge)，为其窄边。亦即，当侧壁W2比所述侧壁W1、W3、W4更接近主动矩阵122时，侧壁W2与上表面1231A连接的边为窄边WN。于再一例中，当透光元件123有二条或更多边缘表面的形心与主动矩阵122之间的最小距离在扣除合理公差范围后为相同时，其在上表面1231A的边线，均可分别称为窄边WN。亦即，窄边WN在距离可分办时，取最小距离者；若有多条边与主动矩阵122的最小距离为实质相同时，窄边WN可指有最小距离其中的任一者。如图5A及图5B所绘述者，于本例中，主动矩阵122与侧壁W1-W3的距离为实质相同，故其二侧的其中的一者可称为窄边。

热沉14(或称第一热沉)，是散热元件的一种，热沉14可指例如是散热鳍片组、热管、均热板、TEC、金属板材或流体容器等具有储热或是散热功能的元件、模块或装置。于本例中，热沉14是一散热鳍片组。

热沉16(或称第二热沉)，是散热元件的一种，热沉16可指例如是散热鳍片、热管、均热板、TEC、金属板材或流体容器等具有储热或是散热功能的元件、模块或装置。于本例中，热沉16是光引擎1的机箱50的底盘(chassis)部分的表面，而所述部分表面为金属制。于本例中，第一热沉14与第二热沉16是独立设置元件而非单一元件的不同部分。

导热元件18，为连接件的一种。连接件可直接或间接地与二物体连接以进行能量(动能、热能、电力或波等)的传输，如各种电线、导热元件、或是各种例如是固定机件、传动机件、连接机件、控制机件等机件，均属其例。导热元件18可将热能以热传导或/及对流等方式将热能从一处传送至另一处。

导热元件18按能耗不同，可包括主动导热元件及被动导热元件二种分类。主动导热元件在热能传导时，可消耗能量(如电能)，例如，致冷芯片、风扇、风机等，即为其例。而被动导热元件则是指例如散热鳍片或是热管，等无需消耗电能即可进行热能传输的元件、模块或装置。

另外，导热元件18可包括导热片、导热胶、金属箔片(例如是铝、铜箔贴片)、金属块、热管、均热板等元件的任一者或其组合。导热元件为至少部分由金属(例如铜、铁、铝等)或非金属(如高分子材料、石墨烯等)所制成的元件、装置或模块。

于本例中，导热元件18为一不透明、可挠(Flexible)且具有一定弹性的铜箔贴片，铜箔贴片实质上为金属材料，所谓实质上为金属材料，是指其导热部份主要是由金属制成，惟其表面或中心部分可设有保护胶层或黏胶层等非金属部份。而另一例中，导热元件18亦可采用例如是致冷芯片或是热管(Heat pipe)为之，其二者均实质上为金属材料。

电连接器19可指例如是电路板、电线、连接线等具有电能传输功能的元件。于本例中，电连接器19为一表面设有连接垫(PAD)的平板状接头。

于本例中，主动矩阵122是设于基板121相对于受光方向的上表面处；同时，透光元件123覆盖在主动矩阵122上；同时，基板121相对于受光方向的相反方向的下表面连接有热沉14。另外，热沉16则通过导热元件18热耦合(Thermally coupled)于光阀12相对于受光方向的一侧处的上表面处。更明确的说，热沉14是通过例如是导热膏来连接或热耦合于光阀12的基板121相对于其主动矩阵122的另一方向的表面上。而同时，电连接器19则设于热沉14和光阀12的基板121之间，用以对光阀提供电能并与其进行信号的交换或传输。再者，当二元件，例如是热沉14与基板121，之间具有热能传输时，可称其二者为热耦合。而前述所指的连接，可以指中间无介质，以直接接触方式而为的连接；或是中间设有其他介质或元件的间接连接。亦即热沉14与基板121的连接并不以直接接触为限。借此，第一热沉14可将热能从光阀12带离。

另一方面，热沉16是连接于光阀12相对于热沉14的另一侧。更明确的说，热沉16是通过连接于光阀12中的透光元件123最外侧的受光表面的导热元件18，来将光阀12的透光元件123的热能带走。以另一观点来说，导热元件18的一端是连接于光阀12的透光元件123的顶部1231靠近其窄边WN处的受光面1231A上；而另一端则是与热沉16热耦合。亦即，导热元件18是会覆盖受光面1231A的部分面积的。而于本例中，导热元件18的覆盖表面原则上不会影响主动矩阵122的受光量。亦即，若以主动矩阵122之受光区域为有效光区CA，其余部分为无效光区，则照明光束到达有效光区前的光路，均不会受导热元件18所覆盖。亦即，导热元件18是设于照明光束到达无效光区的光学路径上。以再一观点来说，导热元件18的一端仅通过主动矩阵122与最接近所述主动矩阵122的侧壁W2间的受光面1231A来与透光元件123为热耦合。

请参酌图4A，由图可见，于本例中，热沉16为光引擎1机箱50中的底盘(chassis)的表面，热沉16的表面可以相对于入光方向是垂直设置的。以另一观点而言，热沉16与导热元件18的连接表面与透光元件123的受光表面1231A为实质相互垂直的。另外，于本例中，导热元件18为一大致L型设置。以导热元件18将光阀的热能导至机箱50的内侧表面的设计可使热能有效的通过机箱50散发，减少热能于机箱内部的累积，从而减少投影器散热系统的负担。另外，将光阀模块10的正、反面连接于不同热沉的设计防止了光阀模块10的较高温的侧的热能传导至较低温处，使较低温处的散热效果受影响。再者，由于导热元件18的热传导能力会因热阻的关系随传导距离而减弱，将光阀模块10的正、反面连接于不同热沉的设计允许透光元件123就近散热，减少机构设计时的限制。

请参酌图4D，图4D绘述了本发明的一例中的光阀模块10在应用时的设计。在应用时，光阀模块10可在透光元件123的受光面1231A上方增设有一遮光罩(Shield/cover)124，而遮光罩。遮光罩124可用于遮挡非有效区的光线，减少到达受光面1231A的光线，以助其降温。遮光罩124为一矩型的塑料或金属片，而中间至少对应主动矩阵122处是有一透光部124A，透光部124A允许光线的至少部分通过，而于本例中，遮光罩124在透光部124A以外的部分实质上是不透光的，可用于阻挡来自全反射棱镜的无效光线，从而减缓透光元件123的受光面的温度上升速度。另外，透光部124A可以设有一形状及位置均与主动矩阵122的轮廓对应的穿孔；又或是，可进一步包括一覆盖于前述穿孔的可透光玻璃或塑料片。于本例中，前述穿孔为矩形。遮光罩124实质上为一金属片体，且透光部124A为一穿孔且未包括透光片。

在应用时，遮光罩124可通过一阻隔件(SPACER)125压持于透光元件123的受光面1231A上，亦即导热元件18是被夹持在阻隔件125及透光元件123之间。阻隔件125可以是一种导热或是不导热的固态元件，其热导率可小于1、0.7、0.4或0.2W/m*K。于本例中，阻隔件125为导热性能较差的橡胶圈。作为参考，纯铜的热导率(在室温下，下同)约为401W/m*K，而导热膏的热导率约在1-10W/m*K之间。而本例中的阻隔件125以软橡胶制成，而约为0.13W/m*K，而厚度约为数毫米(mm)。于本例中，导热元件18被阻隔件125压持于透光元件123的受光面1231A上，而可选择性的省略黏胶或是导热胶等手段。另一方面，阻隔件125可选择性的通过黏胶与遮光罩124连接。于另一例中，导热元件18与受光面1231A之间可选择性的设有例如是导热膏的导热介质。而当遮光罩124的透光部124A设有一透明材料时，通过阻隔件125的设置，遮光罩124与透光件123之间可形成一防尘腔，以防止尘粒进入透光元件123的受光面。于本例中，阻隔件125是通过黏胶来与导热元件18加以固定。导热元件18及阻隔件125与透光元件123之间则无介质而直接接触。于另一例中，阻隔件125同时与透光元件123及导热元件18直接接触，亦即导热元件18与各元件之间并无需例如是黏胶等介质，而仅以压力产生的摩擦力维持其相对位置。

再请参酌图4D，由图可见，遮光罩124可嵌设并承靠于机箱50的底盘(chassis)部分的各个凸出51结构中。

于本例中，在安装、安置时，先将遮光罩124表面的凹洞放置于对应的凸出51中，接着于其相对于凸出51的另一表面放置阻隔件125，随后在阻隔件125的表面放置导热元件18，将导热元件18相对透光元件123的另一端与机箱50的底座的内表面连接。接着将光阀12置放于导热元件18上，并使光阀12的透光元件123的受光面1231A同时与阻隔件125及导热元件18直接接触。随后，再将连接排线19连接于光阀12的背面，接着，再连接热沉14，其组装即基本完成。

于上例中，透光元件123的受光面1231A仅连接有单一导热元件18，惟本发明不以此为限，需要时，受光面1231A可同时设有多个导热元件18来予以散热。另外，各导热元件18可分别连接于单独的热沉，又或者连接于同一热沉。再者，请参酌图5A及图5B，图5A绘示了本发明的再一具体实施例中的一光阀及散热元件于俯视角度的示意图。图5B绘示了本发明的再一具体实施例中的一光阀及散热元件于沿图5A的B-B剖面剖示的剖面的示意图。于本例中，透光元件123的受光面1231A上可设置一同时覆盖且连接于多个边沿处的导热元件18，如图5A及图5B所绘述者，即为其例。

另一方面，成像镜组40或是投影镜头是至少包括单一具有屈光度的透镜以及一孔径光阑46(STOP)。举例来说，请参酌图3，图3是绘述了本发明的一具体实施例中的一成像镜组40的示意图。由图可见，于本例中，成像镜组40得设于放大侧OS以及缩小侧IS之间。而当本例的成像镜组40被应用为投影镜头时，其放大侧是指镜头输出投影光束PL的一侧，反之，缩小侧则是指镜头相对于光阀模块10的一侧。

如图所绘述，成像镜组40得包括，依放大侧OS往缩小侧IS沿光轴排列之，第二透镜48、一孔径光阑46(STOP，或称光圈)、第一透镜44及第三透镜42。再者，孔径光阑46得视设计的需要而独立设置于透镜的表面，本发明不对其多加限制。

于本例中，第一透镜44、第二透镜48、第三透镜42的屈光度分别为负、正及负。值得注意的是，于本例中，孔径光阑46是设于第一透镜44及第二透镜48之间，亦即，孔径光阑46往出光方向、投影方向D1或是出射方向只有单一枚具有屈光度的透镜。而于需要时，孔径光阑46往投影方向D1端得不具有透镜。

而本例的光学系统中各元件及其外部元件的细部参数，可参阅下列表1至表2。

[表1]

表一是记载了成像镜组40中各透镜的光学参数的值，所述的表面编号中的*号是代表所述表面为一非球面；反之，则为球面。而表面编号则是指镜头由放大侧往缩小侧排列的光学元件的表面的排列顺序。另外，表一中的半径及厚度/间距的单位为毫米(mm)。需注意的是，以上镜头在需要时，从业人员可按需求，依比例或其他参数来对上开设计作适当的调整后再行使用。而上表中，S9的间距0.36是指透光元件123的顶部1231面对于主动矩阵122的表面与主动矩阵122之间的间距。

由前述表格可得悉，于本例中，投影镜头是包括有三枚具有屈光度的透镜。从投影光线PL的出光口13起算依序为，第二透镜48、孔径光阑46、第一透镜44及第三透镜42。第二透镜48及第三透镜42的二个表面均分别为非球面透镜。

而就本例中各非球面表面的设计参数，可见表二如下：

[表2]

	表面S1	表面S2	表面S6	表面S7
					k	-0.10322	0.021622	2.851512	-0.02162809
C2	0	0	0	0
					C4	4.2786E-03	4.7757E-03	-6.6591E-04	-9.297E-03
C6	5.221E-05	-1.3994E-04	-6.6794E-04	-6.4783E-04
					C8	-3.3462E-06	1.6883E-05	8.9464E-05	1.9084E-05
C10	6.44E-07	-1.1131E-06	-5.137E-06	8.5116E-06
					C12	3.655E-09	4.644E-08	1.0167E-08	-2.8232E-06

而其相对应的运算公式为公式1，如下：

[公式1]

于前例的成像镜组40中，其焦距约9.788毫米，成像镜组40的视场角约4.86度，成像镜组40的远心角约1度。此外，(|R6|+R7)/(|R6|-R7)等于1.709，|FG1|/FL2等于9.172，R7/F等于0.277，|FG1|/F等于6.072，而D/F等于2.424。其中，R6表示第三透镜42之朝向放大侧OS的一表面之曲率半径，R7表示第三透镜42之朝向缩小侧IS的凹面之曲率半径，FG1表示第二透镜48的有效焦距，FL2表示第一透镜44的有效焦距。F表示成像镜组的有效焦距，FG2表示第一透镜44及第三透镜42的有效焦距。

以上成像镜组40仅为一示例，在应用时，可自由套用其他可行的镜组设计方案，其不影响本案的光阀模块之作动。

于本发明的一例中，通过于光阀模块中的透光元件的受光面上设有一导热元件，可有效缓解透光元件的表面温度。而利用导热元件将透光元件的热量导至与光阀背面的热沉不同的另一热沉中，可以避免光阀模块的较高温的侧的热能传导至较低温而造成反效果。再者，由于导热元件的热传导能力会因热阻的关系随传导距离而减弱，将光阀模块的正、反面连接于不同热沉的设计允许透光元件就近散热，减少机构设计时的限制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种光阀散热装置，其特征在于，包括：

光阀，包括主动矩阵以及透光元件，所述透光元件设于所述主动矩阵上方，且所述透光元件的上表面的至少两个边线与所述主动矩阵的距离不相等，其中所述透光元件的所述上表面是所述透光元件相对于所述主动矩阵的另一方向，且所述上表面为受光面；

导热元件，设于一照明光束照到达所述透光元件的上表面的无效光区的光学路径上，其中所述主动矩阵的受光区域为有效光区，其余部分为所述无效光区；

第二散热元件，通过所述导热元件，连接至所述透光元件上表面的窄边上；

第一散热元件，连接于所述光阀，且与所述第二散热元件为各自独立的元件；其中，所述透光元件上表面的窄边，位于所述透光元件各边线之中，最接近所述主动矩阵的一边线；以及

遮光罩，设置于所述透光元件的所述上表面，其中所述遮光罩中间至少对应所述主动矩阵处有透光部，所述遮光罩在所述透光部以外的部分不透光，所述遮光罩通过阻隔件压持于所述透光元件的所述受光面上，且所述导热元件被夹持在所述阻隔件及所述透光元件之间。

2.如权利要求1所述的光阀散热装置，其特征在于，所述第一散热元件为第一热沉；所述第二散热元件为第二热沉。

3.如权利要求2所述的光阀散热装置，其特征在于，所述光阀散热装置进一步包括机箱，所述光阀设于所述机箱中，所述第一热沉包括散热鳍片组，所述第二热沉包括所述机箱的一部分。

4.如权利要求1所述的光阀散热装置，其特征在于，所述阻隔件的热导率小于1W/m*k。

5.如权利要求4所述的光阀散热装置，其特征在于，所述透光元件通过所述受光面，同时与所述导热元件及所述阻隔件连接。

6.一种光阀散热装置，其特征在于，包括：

光阀，包括基板、主动矩阵及透光元件，所述主动矩阵设于所述基板上，所述透光元件设于所述主动矩阵上；

第一热沉，热耦合于所述基板；

第二热沉；

导热元件，为金属材料，设于一照明光束照到达所述透光元件的上表面的无效光区的光学路径上；其中所述透光元件的所述上表面是所述透光元件相对于所述基板的另一方向，且所述上表面为受光面，所述主动矩阵的受光区域为有效光区，其余部分为所述无效光区，所述导热元件的一端热耦合所述第二热沉，所述导热元件的另一端热耦合所述透光元件的所述受光面上；以及

遮光罩，设置于所述透光元件的所述上表面，其中所述遮光罩中间至少对应所述主动矩阵处有透光部，所述遮光罩在所述透光部以外的部分不透光，所述遮光罩通过阻隔件压持于所述透光元件的所述受光面上，且所述导热元件被夹持在所述阻隔件及所述透光元件之间，

其中，所述第一热沉相对于所述第二热沉为独立设置之元件。

7.如权利要求6所述的光阀散热装置，其特征在于，所述透光元件与所述基板定义气密的密闭空间。

8.如权利要求7所述的光阀散热装置，其特征在于，所述阻隔件的热导率小于1W/m*k。

9.如权利要求8所述的光阀散热装置，其特征在于，所述透光元件通过所述受光面，同时与所述导热元件及所述阻隔件连接。

10.如权利要求6所述的光阀散热装置，其特征在于，所述光阀散热装置进一步包括机箱，所述光阀设于所述机箱中，所述第一热沉包括散热鳍片组，所述第二热沉包括所述机箱的一部分。

11.一种投影用光机，其特征在于，包括：

光源；

数字微镜器件，设于所述光源的光路下游，所述数字微镜器件包括基板、微透镜矩阵及透光元件，所述基板设有相对于受光方向的上表面，所述微透镜矩阵设于所述上表面，所述透光元件覆盖所述微透镜矩阵，所述透光元件的上表面是所述透光元件相对于所述基板的另一方向，所述透光元件设有受光面、第一侧壁及第二侧壁，所述透光元件的所述上表面为所述受光面，且所述第一侧壁比所述第二侧壁更接近所述微透镜矩阵；

热沉；

导热元件，设于一照明光束照到达所述透光元件的所述上表面的无效光区的光学路径上，其中所述微透镜矩阵的受光区域为有效光区，其余部分为所述无效光区；所述导热元件设有第一端及第二端，所述第一端仅经由所述微透镜矩阵及所述第一侧壁间的所述受光面与所述透光元件热耦合，所述第二端与所述热沉热耦合；

镜头，设于所述数字微镜器件的光路下游；以及

遮光罩，设置于所述透光元件的所述上表面，其中所述遮光罩中间至少对应所述微透镜矩阵处有透光部，所述遮光罩在所述透光部以外的部分不透光，所述遮光罩通过阻隔件压持于所述透光元件的所述受光面上，且所述导热元件被夹持在所述阻隔件及所述透光元件之间。

12.如权利要求11所述的投影用光机，其特征在于，所述阻隔件的热导率小于1 W/m*k；

所述透光元件经由所述受光面与所述导热元件直接接触，所述阻隔件与所述导热元件直接接触，所述导热元件被夹设于所述遮光罩及所述基板之间，所述导热元件与所述受光面之间未设有黏胶，所述透光元件与所述基板定义密闭空间，所述微透镜矩阵是设置于所述密闭空间中，所述密闭空间为气密。