CN111182283A - 一种带有液体透镜的投影机光阀模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有液体透镜的投影机光阀模组，该投影机光阀模组包括结构支架、LCD光阀、入射透镜和出射透镜。入射透镜与结构支架的一端连接，入射透镜、结构支架和LCD光阀共同形成密闭的第一腔体，腔体内充满透明冷却液构成第一液体透镜；同理出射透镜与结构支架的另一端连接，形成第二腔体和第二液体透镜。本发明通过散热和光学相结合进行设计投影机光阀模组，通过第一、第二液体透镜的光学和散热效果，从而实现更高效的照明和更好的成像品质，以及更好的散热，更好的用户体验和满意度。

Description

一种带有液体透镜的投影机光阀模组
技术领域
本发明涉及LCD投影机的技术领域，尤其涉及一种带有液体透镜的投影 机光阀模组。
背景技术
LCD投影机光阀的入射侧，都设置有一片入射透镜对照明光线准直或聚 焦，结合现实中投影机镜头的光圈、景深，和照明孔径等指标情况，入射透 镜和光阀的距离，既不能太近，也不能太远，通常在8～13mm左右；在光阀 出射侧，通常也布置有场镜，距光阀一般8～15mm左右。光阀所受的设计制 约为：入射透镜需要承受很高的光强照射，为追求高的照明效率和均匀度， 用玻璃非球面或自由曲面透镜成本高，容易脱膜，用塑料透镜耐用性差，尤 其是光阀尺寸较大时，塑料透镜中心厚度的增大，使其很容易出现局部软化 变形甚至烧焦熔化；场镜需要参与成像，场镜的精度及热胀冷缩影响，比入 射透镜要求高很多，故场镜使用非球面透镜去改善成像品质的可行性不高； 光阀和入射透镜，光阀和场镜之间狭长的散热风道，使风冷散热系统效率低 下，不能杜绝灰尘对光阀两侧照明和成像的影响，以及灰尘堆积加速原材料 的老化；光阀进风和出风一侧造成温差，使图像亮度和色彩均匀度降低；入 射透镜和场镜都距离光阀非常近，对散热和成像品质的影响，都非常直接， 等等。
鉴于以上原因，需要设计一种既能完成上述透镜的光学作用、又能提升 照明效率和成像品质，还可以改善光阀散热难题的投影机。
发明内容
为解决上述设计制约性，本发明的目的在于提供一种带有液体透镜的投 影机光阀模组以解决所述技术问题。
本发明提供了一种带有液体透镜的投影机光阀模组，该投影机光阀模组 包括结构支架、LCD光阀、入射透镜和出射透镜，结构支架开设有容置通道；LCD光阀装配于容置通道中；入射透镜与结构支架的一端连接，以盖封容置 通道一端的开口，入射透镜、结构支架和LCD光阀共同形成密闭的第一腔体， 第一腔体内充满透明冷却液；入射透镜的出射面、第一腔体内的透明冷却液、 LCD光阀的入射面构成第一液体透镜；其中，在来自投影机照明系统的光线 依次经过入射透镜、第一液体透镜、LCD光阀时，入射透镜和第一液体透镜 无空气间隙组合一体对光线进行折射、整形，且第一液体透镜对LCD光阀、 入射透镜进行降温。
可选地，投影机光阀模组还包括：出射透镜，出射透镜与结构支架的另 一端连接，以盖封容置通道另一端的开口，LCD光阀、出射透镜和结构支架共 同形成密闭的第二腔体，第二腔体内充满透明冷却液；LCD光阀的出射面、第 二腔体内的透明冷却液、出射透镜的入射面构成一个第二液体透镜，第二液 体透镜和出射透镜无空气间隙组合一体完成场镜的作用；其中，在来自投影 机照明系统的光线依次经过入射透镜、第一液体透镜、LCD光阀、第二液体透 镜、出射透镜时，第一液体透镜和第二液体透镜参与对光线进行折射、整形， 且对LCD光阀、入射透镜、出射透镜进行降温。
优选地，投影机光阀模组还包括装配于第一腔体中的入射偏光板，入射 偏光板包括两个相对且密封的第一玻璃基板以及反射式偏光片和第一吸收式 偏光片，两个第一玻璃基板夹设反射式偏光片和第一吸收式偏光片，反射式 偏光片的入射面朝向入射透镜。
可选地，投影机光阀模组还包括装配于第二腔体中的出射偏光板，出射 偏光板包括两个相对且密封的第二玻璃基板以及第二吸收式偏光片，第二玻 璃基板的两片玻璃夹设第二吸收式偏光片。
可选地，投影机光阀模组还包括第一压片，第一压片压设固定入射偏光 板，以增强入射偏光板的稳定性；和/或者投影机光阀模组还包括第二压片， 第二压片压设固定出射偏光板，以增强出射偏光板的稳定性。
可选地，投影机光阀模组还包括第三压片，第三压片压设固定入射透镜， 以增强入射透镜的稳定性；和/或者投影机光阀模组还包括第四压片，第四压 片压设固定出射透镜，以增强出射透镜的稳定性；和/或者投影机光阀模组还 包括第五压片，第五压片压设固定LCD光阀，以增强LCD光阀的稳定性。
可选地，结构支架的外周壁设置有多个鳍片；其中，在结构支架吸收第 一液体透镜、第二液体透镜的热量后，由多个鳍片进一步将热量扩散至空气 中，结构支架的材质为导热材质。
可选地，投影机光阀模组还包括热扩散设施，热扩散设施与结构支架的 外周壁连接，热扩散设施包括型材散热器、热管散热器、导热扩散片中任一 种且不限于所述三种热扩散方式；其中，第一液体透镜、第二液体透镜的热 量依次通过结构支架和热扩散设施扩散至空气中，结构支架的材质为导热材 质。
可选地，投影机光阀模组还包括外部管路系统和循环泵，外部管路系统 穿设结构支架并分别与第一腔体和第二腔体连通，外部管路系统与循环泵连 接；其中，循环泵通过外部管路系统将第一腔体和第二腔体中的透明冷却液 抽出，并进一步在外部管路系统中回流至第一腔体和第二腔体中，以提高透 明冷却液的流动速度。
可选地，投影机光阀模组还包括水箱散热系统或者半导体制冷系统，外 部管路系统与水箱散热系统或者半导体制冷系统连通；其中，循环泵将第一 腔体和第二腔体中的透明冷却液抽出至水箱散热系统或者半导体制冷系统 中，并进一步将水箱散热系统或者半导体制冷系统中已经降温的透明冷却液 压回至第一腔体和第二腔体中。
本发明的有益效果：
本发明通过散热和光学进行结合设计，通过在入射透镜和出射透镜之间 注入透明冷却液，形成以液体为材质的液体透镜参与对光线的折射和整形， 于是入射透镜和出射透镜的材料得以减薄特别是中心厚度得以显著减薄、以 及材料厚度得以较均匀和连续地分布，对改善大口径注塑自由曲面、非球面 透镜的成型精度和热稳定性会有本质的改善；入射侧自由曲面液体透镜(所 述第一液体透镜)对提升照明效率、均匀度，出射侧非球面液体透镜(所述 第二液体透镜)对改善投影镜头的像差、使镜头广角化、低光圈数化，都有 显著帮助；液体透镜使原来光线经过LCD光阀前后各光学部品时存在的多层 空气间隙，被透明冷却液填充掉，于是原传输过程中存在的多层空气间隙， 已经不复存在，从而实现更高效的照明和更少的杂散光，提升像质，杜绝风 冷对光阀吹风沉积灰尘的不良影响；通过简化密封的结构，用机械的方式锁 止参与密封的构件和分散局部应力，降低漏液的可能性，增加了液体透镜实 用的可行性。此外，液体透镜实现对LCD光阀及其两侧的入射透镜和出射透 镜进行高效的散热和均温，使之获得更长的寿命，为输出更高的亮度创造出 必要条件，显著改善图像偏色，显著降低散热噪音，增加用户满意度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员 来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的投影机光阀模组的概要截面结构示意图；
图2是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例截面结构示意图；
图3是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例的分解结构示意图；
图4是本发明提供的入射偏光板的一实施例的截面结构示意图；
图5是本发明提供的出射偏光板的一实施例的截面结构示意图；
图6是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例的截面结构示意图；
图7是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例结构示意图；
图8是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例结构示意图；
图9是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例结构示意图；
图10是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例结构示意图；
图11是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例结构示意图；
图12是本发明提供的投影机光阀模组的另一实施例结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示 的方位或位置关系，或者是所述发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件 必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明 的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而 不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术 语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是 固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以 是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元 件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术 语在本发明中的具体含义。
参考图1，本发明提供一种带有液体透镜的投影机包括：带有液体透镜的 投影机光阀模组100，来自投影机照明系统的光线经过投影机光阀模组100并 出射。
投影机光阀模组100包括LCD光阀1、入射透镜6、出射透镜7、结构支 架8。结构支架8开设有容置通道，LCD光阀1装配于容置通道中，入射透 镜6与结构支架8的一端连接，以盖封容置通道一端的开口，入射透镜6、结 构支架8和LCD光阀1共同形成密闭的第一腔体3，第一腔体3内充满透明 冷却液，在光学上形成一个以冷却液为材质的第一液体透镜21。在LCD光阀 1入射一侧，由入射透镜6和第一液体透镜21无空气间隙组合一体进行照明。
可选地，LCD光阀1、出射透镜7和结构支架8共同形成密闭的第二腔 体5，第二腔体5内充满透明冷却液，在光学上形成第二液体透镜22。在LCD 光阀1出射一侧，第二液体透镜22和出射透镜7无空气间隙组合一体完成投 影机场镜的作用。
本发明通过散热和光学进行结合设计，由入射透镜6、第一液体透镜21、 第二液体透镜22、出射透镜7，构成一个整体透镜28。此整体透镜28在光学 上的入射面是入射透镜6的入射面601，出射面是出射透镜7的出射面702， 所述601和702可非常方便镀增透膜，且散热良好，这样投影机光阀前后各 界面的反射损失从多个面减为2个面。
其次，通过入射透镜6和出射透镜7分别密封结构支架8的相对两端， 以简化密封的结构，用机械的方式锁止参与密封的构件，降低漏液的可能性， 增加了液体透镜实用的可行性，液体透镜实现对LCD光阀1及入射透镜6、 出射透镜7高效的散热和均温，使之获得更长的寿命，为输出更高的亮度创 造出必要条件，显著改善图像偏色，显著降低散热噪音，增加用户满意度。
第一腔体3和/或者第二腔体5内透明冷却液的折射率优选为1.4～1.5但 不限于此折射率。
优选地，第一腔体3和/或者第二腔体5内透明冷却液的特性包括无腐蚀 性、无分解性、抗氧化、抗吸潮、挥发性低、粘度可调且稳定、耐420～660nm 强光照射、0℃～50℃范围折射率稳定、-20℃～+80℃范围不发生相变，对光 学和电子玻璃、铝、铜、对橡胶、聚合物、树脂无腐蚀性，且其绝缘性能须 优于国家标准对液体绝缘材料的规范要求。
请参阅图2至图5，投影机光阀模组100还包括装配于第一腔体3中的入 射偏光板2，入射偏光板2包括两个相对且密封的第一玻璃基板201、204以 及反射式偏光片202和第一吸收式偏光片203，两个第一玻璃基板201、204 夹设反射式偏光片202和第一吸收式偏光片203，反射式偏光片202朝向入射 透镜6。
具体地，请参阅图4，204的长、宽≥201对应的长、宽尺寸2～3mm但 不限于2～3mm；201的长、宽≥反射式偏光片202对应的长、宽尺寸2～3mm 但不限于2～3mm；202和第一吸收式偏光片203尺寸相等但并不限于相等。
将第一玻璃基板201和204对接时，用704硅橡胶做如205结构的灌入 和密封，避免反射式偏光片202和第一吸收式偏光片203和冷却液接触。
反射式偏光片202如3M公司的DBEF膜片、和第一吸收式偏光片203 重叠贴合后，居中贴合于204上，然后盖上201。
可选地，反射式偏光片202和第一吸收式偏光片203还可选用一体化制 作的APF(advanced polarization film)材料提高生产效率。
投影机光阀模组100还包括装配于第二腔体5中的出射偏光板4，出射偏 光板4包括相对且密封的第二玻璃基板401、403以及第二吸收式偏光片402， 第二玻璃基板401、403夹设第二吸收式偏光片402。
具体地，请参阅图5，第二吸收式偏光片402居中贴合于401上，然后盖 上403，401的长、宽≥403对应的长、宽2～3mm但不限于2～3mm；403 的长、宽≥第二吸收式偏光片402对应的长、宽2～3mm但不限于2～3mm。 制作方法和入射偏光板2类似，第二玻璃基板401、403用704硅橡胶做如404 结构的灌入和密封。
透明冷却液优选硅油等无色无味光学级液体后，对LCD光阀1的玻璃基 板硅胶封口、IC(integrated circuit)、连接排线的绑定(bonding)等材料的 耐久性，完全无影响，对电气性能无影响。在投影机光阀1为LTPS(低温多 晶硅)面板时，硅油有利于延长IC的寿命，避免被吸附的灰尘达到一定程度 后静电击穿及高温脱落。
请继续参阅图2，传统单LCD投影机的入射透镜6为菲涅尔透镜(简称 菲镜)，在追求小型化的潮流下，导致投影机光源到LCD光阀1的距离被不 断缩短，直到只有LCD光阀1对角线长度的50％～90％，使得所述菲镜的焦 距也被迫随着不断缩小，当此焦距小于一定数值时，因为螺纹全反射效应的 存在，致使其传输效率随焦距的缩小而减小，当前业内产品上此菲镜效率很 难超过60％～72％。而本发明因为拟设计第一液体透镜21和含自由曲面的入 射透镜6，故可能可以降低含自由曲面的入射透镜6的厚度，于是入射透镜6 在注塑工艺上就有容易实现的可能性，或使采用玻璃压型的工艺具有相对高 的性价比，这样就可以不必再使用低效率的菲镜。实际上因为如此预想，故 本实施例实现了入射透镜6使用自由曲面，于是显著提升了照明效率不仅仅 是原各光学部品间的空气间隙产生的反射损失，入射透镜6可用光的透过效 率可达98％(601面镀AR膜)，比使用菲镜提升了36～63％，同时对照明的 均匀度、光阀中央和边缘的光线立体角的调整，更容易获得设计改善。
单LCD投影机通常都使用了出射透镜7(即起场镜作用)，通常为前述 菲镜，菲镜的存在对镜头的像质有非常大的负面影响，且当LCD光阀1和投 影镜头之间设置有反射镜时，因为菲镜上齿环产生的全反射，就不能避免鬼 影的存在，在环境光线较暗时，鬼影不可避免地影响用户的良好体验。如前 所述，出射透镜7有了使用非球面透镜的可能，这对光阀尺寸相对较大的单 LCD投影机出于廉价考虑的设计思想是从未敢想过的，于是一系列无法解决 的问题如大视场化、短焦化、低光圈数化、高清晰化、低像差和畸变化等等 迎刃而解。本实施例出射透镜7使用精密注塑的非球面透镜，且因为厚度薄， 厚度分布相对均匀，其成型的离散性、工作的热稳定性完全不存在量产的工 程风险，光学效率相比传统的菲镜，高出12％以上，杜绝了鬼影的存在。第 二液体透镜22的热胀冷缩和折射率的漂移对镜头成像理论上有一定影响，但 承担镜头主体放大倍率的材料仍然为光学玻璃，故这些不利的因素对本发明 无甚影响，对镜头聚焦性能无任何影响。
正因为本发明有了第一液体透镜21和第二液体透镜22，才可以在注塑时 大幅降低入射自由曲面透镜的中心厚度，大幅降低精密注塑成型的非球面出 射透镜的中心厚度，可不再采用本身带来各种弊端的传统菲镜。
可选地，投影机光阀模组100还包括第一压片11，第一压片11压设固定 入射偏光板2，以增强入射偏光板2的稳定性。
可选地，投影机光阀模组100还包括第二压片17，第二压片17压设固定 出射偏光板4，以增强出射偏光板4的稳定性。
可选地，投影机光阀模组100还包括第三压片19，第三压片19压设固定 入射透镜6，以增强入射透镜6的稳定性。
可选地，投影机光阀模组100还包括第四压片20，第四压片20压设固定 出射透镜7，以增强出射透镜7的稳定性。
可选地，投影机光阀模组100还包括第五压片23，第五压片23压设固定 LCD光阀1，以增强LCD光阀1的稳定性。
具体地，本发明带有液体透镜的投影机光阀基本实施方法是：将LCD光 阀1、入射偏光板2、出射偏光板4安装固定于结构支架8上，用第五压片23、 第一压片11、第二压片17分别压住上述三件物料，用螺钉2401将上述三组 六种物料，紧固于结构支架8上。
用黑色704硅橡胶涂于结构支架8上的装配入射透镜6和出射透镜7的 安装台阶部位，并装上入射透镜6和出射透镜7，然后用第三压片19和第四 压片20压设固定，通过螺钉2413锁紧，增加密封性。密封主要由上述704 硅橡胶实现，第三压片19和第四压片20起机械加强、分散透镜应力的作用。 只要入射透镜6、出射透镜7始终和结构支架8保持整体性，以704硅橡胶的 耐候性和耐光性，始终保持优异的弹性，在投影机寿命期内，就不会漏液。
见图2，LCD光阀1的连接排线103从结构支架8的条形小孔801穿出， 用黑色704硅橡胶灌入结构支架8的密封腔808内，确保LCD光阀1连接排 线103部位的密封性。
通过上述结构特征和装配，于是形成了密闭的第一腔体3和第二腔体5， 需要特别注意的是：密封性是所有直接液冷技术应用中成功与否的关键因素 之一，LCD光阀1的连接排线103部位、入射透镜6、出射透镜7、结构支架 8所共同作用的密封性，在运输、在高低温及高低温循环、跌落、振动等试验 情况下，本发明均不会漏液。
优选地采用前述704硅橡胶对各器件进行密封的方式，比使用其它普通 的橡胶圈、密封圈等密封方式，可靠性更佳，耐久性、耐候性、耐光性更好， 且对原材料包含LCD光阀、偏光板、透镜、结构支架、各对应的压片的寸规 精度要求相对较低，并且环保、无腐蚀。
上述原材料的密封即入射透镜6与结构支架8之间、出射透镜7与结构 支架8之间、连接排线103与结构支架8之间的3处密封，均靠704硅橡胶 实现，本发明在密封方面，相对现有技术，做了显著的简化，为“简单可靠” 创造了条件。
请参阅图6，在另一实施例中，将第二吸收式偏光片402贴于LCD光阀 1的出射面102上，第二腔体5内不注入冷却液时，LCD光阀1需要做如前 述入射透镜6一样的密封安装措施，原出射偏光板4从系统上去掉，出射透 镜7使用菲镜703单独做场镜，此时仅用第一液体透镜21对LCD光阀1等 材料进行散热，这是本发明一种具有性价比和制造相对最容易的实施方式。
请参考图7，在一实施例中，结构支架8的外周壁设置有多个鳍片802； 其中，在结构支架8吸收液体透镜中的热量后，由多个鳍片802进一步将热 量扩散至空气中，结构支架8的材质为导热材质。
鳍片的气流方向要考虑和投影机的风道风束流动方向进行结合设计。
请参阅图8至图10，在另一实施例中，投影机光阀模组100还包括热扩 散设施9，热扩散设施9与结构支架8的外周壁连接，热扩散设施9包括型材 散热器902、热管散热器903、导热扩散片904中任一种但不限于所述三种扩 散方式；其中，液体透镜的热量依次通过结构支架8和热扩散设施9扩散入 空气中，结构支架8的材质为导热材质。
具体地，第一液体透镜21、第二液体透镜22和热源表面直接接触，透明 冷却液吸收热量，产生自然对流运动。在结构支架8的上、下部外表面各制 作一个放热面806、807，通过螺钉2501，完成结构支架8的放热面806、807 与外接的热扩散设施9的吸热面901、1001的装配。
这些外接的热扩散设施，如图8可选用型材散热器902，如图9可选用热 管散热器903，如图10可选用导热扩散片904等诸多方式。
在型材散热器902或热管散热器903上，制作的吸热面901、1001用于 和806、807进行传热，两个面要求能较好地安装和配合。在安装时，需要涂 抹导热硅脂等材料排除806与901、807与1001接触面的空气间隙，使接触 热阻更小。
图10中的904，优选水平（面内）方向导热系数≥1000W/m•k的导热石墨片、石墨烯薄片等新型导热材料。导热扩散片904也可以选用如型号1100的铝材、6063铝材、紫铜等金属片。如果投影机内部某些结构件是较大面积的金属件，且工作在常温附近，则还可以使用上述石墨片，将结构支架8和这些具有较大面积的金属结构件连接起来，实现更好的热扩散。
图10中的导热扩散片904的自身强度和刚度如果不够，需要使用第六压 片26将其压住后再锁螺钉，实现和结构支架8更低的接触热阻。
请参阅图11，投影机光阀模组还包括外部管路系统14和循环泵15，外 部管路系统14穿设结构支架8并分别与第一腔体3和第二腔体5连通，外部 管路系统14与循环泵15连接。
其中，循环泵15通过外部管路系统14将第一腔体3和第二腔体5中的 透明冷却液抽出，并进一步在外部管路系统14中回流至第一腔体3和第二腔 体5中，以提高透明冷却液的流动速度。
可选地，投影机光阀模组100还包括第一管路接头12、第二管路接头 1201、第一密封圈13、第二密封圈1301、外部管路系统14包括第一管路1401、 第二管路1402，第一管路接头12穿设结构支架8并分别与第一腔体3、第二 腔体5连通，第二管路接头1201穿设结构支架8并分别与第一腔体3、第二 腔体5连通，第一管路1401的相对两端分别与第一管路接头12和循环泵15 连通，第二管路1402的相对两端分别与循环泵15和第二管路接头1201连通，第一密封圈13垫于第一管路接头12和结构支架8之间，第二密封圈1301垫 于第二管路接头1201和结构支架8之间。
第一管路接头12用于向结构支架8的第一腔体3和第二腔体5内注入透 明冷却液。如在不需要外接管路系统14加强冷却时，第一管路接头12、第二 管路接头1201的安装孔，在注液后直接用“堵头”堵死。上述第一腔体3和 第二腔体5内，需要制作形成连通器的沟道、孔或槽，从而实现更好的均温 和散热，图上并未画出。
循环泵15优选可双向工作的水泵，当投影机反吊安装时，循环泵15反 转，始终保持冷却液在自然对流的方向被泵出。
投影机光阀模组100还包括水箱散热系统16，外部管路系统14与水箱散 热系统16连通。其中，循环泵15将第一腔体3和第二腔体5中的透明冷却 液抽出至水箱散热系统16中，并进一步将水箱散热系统16中已经降温的透 明冷却液压回至第一腔体3和第二腔体5中。
进一步地，水箱散热系统16包括水箱1601和第一风扇1602，外部管路 系统14还包括第三管路1403，第二管路1402的相对两端分别与循环泵15和 水箱1601连通，第三管路1403的相对两端分别与水箱1601和第二管路接头 1201连通。
其中，循环泵15将第一腔体3和第二腔体5中的透明冷却液抽出至水箱 1601中，并进一步将水箱1601中已经降温的透明冷却液压回至第一腔体3和 第二腔体5中，第一风扇1602用于辅助水箱1601降温。
请参考图12，投影机光阀模组还包括半导体制冷系统18，外部管路系统 14与半导体制冷系统18连通。其中，循环泵15将第一腔体3和第二腔体5 中的透明冷却液抽出至半导体制冷系统18中，并进一步将半导体制冷系统18 中已经降温的透明冷却液压回至第一腔体3和第二腔体5中。
进一步地，半导体制冷系统18包括依次连接的吸热箱1801、半导体制冷 片1802、散热器1803、第二风扇1804，外部管路系统14还包括第三管路1403， 第二管路1402的相对两端分别与循环泵15和吸热箱1801连通，第三管路1403 的相对两端分别与吸热箱1801和第二管路接头1201连通。
其中，循环泵15将第一腔体3和第二腔体5中的透明冷却液抽出至吸热 箱1801中，并进一步将吸热箱1801中已经降温的透明冷却液压回至第一腔 体3和第二腔体5中，半导体制冷片1802、散热器1803和第二风扇1804用 于吸热箱1801降温。
在本实施例中，使用半导体制冷系统18，通过对所述循环的透明冷却液 进行降温，从而实现对LCD光阀1及其附件入射偏光片2、出射偏光片4更 强的散热效果。半导体制冷系统18包括：吸热箱1801、半导体制冷片1802、 散热器1803、第二风扇1804，通过固定螺钉2901将吸热箱1801、半导体制 冷片1802、散热器1803组合成一个模块，吸热箱1801、半导体制冷片1802、 散热器1803组合时，其各自的接触面需要填充导热硅脂或类似物质，减小接 触热阻，同时防止冷热短路。循环泵15从第一腔体3和第二腔体5内泵出的 透明冷却液，流过吸热箱1801并将热量传递给吸热箱1801，吸热箱1801和 半导体制冷片1802的冷端面接触，半导体制冷片1802再将热量传递至散热 器1803，第二风扇1804加快散热器1803处空气流动，以将热量快速扩散入 空气中。使用半导体制冷的好处还有，可以对冷却液进行精密的温度控制， 让塑料材质的入射透镜6，出射透镜7，以及液态的第一液体透镜21、第二液体透镜22，始终保持精密的光学参数。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变 体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品 或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是 还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，以上实施例仅用以说明本发明 的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施案例 所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这 些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有液体透镜的投影机光阀模组，其特征在于，所述投影机光阀模组包括：
结构支架(8)，开设有容置通道；
LCD光阀(1)，装配于所述容置通道中；
入射透镜(6)，与所述结构支架(8)的一端连接，以盖封所述容置通道一端的开口，所述入射透镜(6)、所述结构支架(8)和所述LCD光阀(1)共同形成密闭的第一腔体(3)，所述第一腔体(3)内充满透明冷却液；所述入射透镜(6)的出射面(602)、所述第一腔体(3)内的透明冷却液、所述LCD光阀(1)的入射面(101)构成第一液体透镜(21)；
其中，在来自投影机照明系统的光线依次经过所述入射透镜(6)、所述第一液体透镜(21)、所述LCD光阀(1)时，所述入射透镜(6)和所述第一液体透镜(21)无空气间隙组合一体对光线进行折射、整形，且所述第一液体透镜(21)对所述LCD光阀(1)、所述入射透镜(6)进行降温。
2.根据权利要求1所述的投影机光阀模组，其特征在于，所述投影机光阀模组还包括：出射透镜(7)，所述出射透镜(7)与所述结构支架(8)的另一端连接，以盖封所述容置通道另一端的开口，所述LCD光阀(1)、所述出射透镜(7)和所述结构支架(8)共同形成密闭的第二腔体(5)，所述第二腔体(5)内充满透明冷却液；
所述LCD光阀(1)的出射面(102)、所述第二腔体(5)内的透明冷却液、所述出射透镜(7)的入射面(701)构成一个第二液体透镜(22)，所述第二液体透镜(22)和所述出射透镜(7)无空气间隙组合一体完成场镜的作用；
其中，在来自投影机照明系统的光线依次经过所述入射透镜(6)、所述第一液体透镜(21)、所述LCD光阀(1)、所述第二液体透镜(22)、所述出射透镜(7)时，所述第一液体透镜(21)和所述第二液体透镜(22)参与对光线进行折射、整形，且对所述LCD光阀(1)、所述入射透镜(6)、所述出射透镜(7)进行降温。
3.根据权利要求1所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括装配于所述第一腔体(3)中的入射偏光板(2)，所述入射偏光板(2)包括两个相对且密封的第一玻璃基板(201、204)以及反射式偏光片(202)和第一吸收式偏光片(203)，所述两个第一玻璃基板(201、204)夹设所述反射式偏光片(202)和所述第一吸收式偏光片(203)，所述反射式偏光片(202)的入射面朝向所述入射透镜(6)。
4.根据权利要求2所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括装配于所述第二腔体(5)中的出射偏光板(4)，所述出射偏光板(4)包括两个相对且密封的第二玻璃基板(401、403)以及第二吸收式偏光片(402)，所述第二玻璃基板(401、403)夹设所述第二吸收式偏光片(402)。
5.根据权利要求4所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括第一压片(11)，所述第一压片(11)压设固定所述入射偏光板(2)，以增强所述入射偏光板(2)的稳定性；和/或者
所述投影机光阀模组还包括第二压片(17)，所述第二压片(17)压设固定所述出射偏光板(4)，以增强所述出射偏光板(4)的稳定性。
6.根据权利要求1或者2所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括第三压片(19)，所述第三压片(19)压设固定所述入射透镜(6)，以增强所述入射透镜(6)的稳定性；和/或者
所述投影机光阀模组还包括第四压片(20)，所述第四压片(20)压设固定所述出射透镜(7)，以增强所述出射透镜(7)的稳定性；和/或者
所述投影机光阀模组还包括第五压片(23)，所述第五压片(23)压设固定所述LCD光阀(1)，以增强所述LCD光阀(1)的稳定性。
7.根据权利要求1或者2所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述结构支架(8)的外周壁设置有多个鳍片(802)；其中，在所述结构支架(8)吸收所述第一液体透镜中(21)、所述第二液体透镜(22)的热量后，由所述多个鳍片(802)进一步将热量扩散至空气中，所述结构支架(8)的材质为导热材质。
8.根据权利要求1或者2所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括热扩散设施(9)，所述热扩散设施(9)与所述结构支架(8)的外周壁连接，所述热扩散设施(9)包括型材散热器(902)、热管散热器(903)、导热扩散片(904)中任一种；其中，所述第一液体透镜(21)、所述第二液体透镜(22)的热量依次通过所述结构支架(8)和所述热扩散设施(9)扩散至空气中，所述结构支架(8)的材质为导热材质。
9.根据权利要求1或者2所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括外部管路系统(14)和循环泵(15)，所述外部管路系统(14)穿设所述结构支架(8)并分别与所述第一腔体(3)和所述第二腔体(5)连通，所述外部管路系统(14)与所述循环泵(15)连接；
其中，所述循环泵(15)通过所述外部管路系统(14)将所述第一腔体(3)和所述第二腔体(5)中的透明冷却液抽出，并进一步在所述外部管路系统(14)中回流至所述第一腔体(3)和所述第二腔体(5)中，以提高所述第一腔体(3)和所述第二腔体(5)中透明冷却液的对流运动速度。
10.根据权利要求9所述的投影机光阀模组，其特征在于，
所述投影机光阀模组还包括水箱散热系统(16)或者半导体制冷系统(18)，所述外部管路系统(14)与所述水箱散热系统(16)或者所述半导体制冷系统(18)连通；
其中，所述循环泵(15)将所述第一腔体(3)和所述第二腔体(5)中的透明冷却液抽出至所述水箱散热系统(16)或者所述半导体制冷系统(18)中，并进一步将所述水箱散热系统(16)或者所述半导体制冷系统(18)中已经降温的透明冷却液压回至所述第一腔体(3)和所述第二腔体(5)中。
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