CN111290203A - 投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种投影装置，包括光源模块、光机模块、投影镜头、壳体及至少一个第一散热元件。壳体具有相对的第一端与第二端。壳体还具有邻近第一端的入风口及邻近第二端的出风口。至少一个第一散热元件配置于壳体内，每一个至少一个第一散热元件包括第一板状部、第二板状部及第一鳍片部。第一板状部连接光源模块。第二板状部连接于第一板状部。第一鳍片部连接于第二板状部，且包括间隔排列的多个第一鳍片。第一鳍片排列于第一端与第二端之间。本公开内容的投影装置可在光源模块与壳体之间的空间不足的情况下，借由设置于光源模块与壳体之间的第一板状部将光源模块产生的热传导第二板状部及第一鳍片部，以使光源模块具有良好的散热效果。

Description

投影装置
技术领域
本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种投影装置。
背景技术
已知的投影装置使用光源、透镜、光阀等光学元件，以产生光学影像输出。随着科技的进步，投影装置的体积也逐渐缩小，甚至发展出便携式的投影装置。目前的便携式投影装置主要使用固态光源，例如发光二极管(Light emitting diode,LED)、激光二极管(Laser diodes,LD)等。
固态光源的散热方式为将散热鳍片直接连接于光源的背侧，借由热传导的方式将光源产生的热能传导到散热鳍片上。然而，随着投影装置外观设计的不同，会有光源与壳体之间空间不足而无法安装散热鳍片的情况。
本“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”中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已知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并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装置，可避免因为光源与壳体之间的空间不足，而影响光源散热的情况。
本发明的其他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。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明一实施例所提供的投影装置包括光源模块、光机模块、投影镜头、壳体及至少一个第一散热元件。光源模块用于发出照明光束。光机模块配置于照明光束的传递路径上，用于接收照明光束，并将照明光束转换成影像光束。投影镜头，配置于影像光束的传递路径上，用于接收影像光束，并将影像光束投射至投影装置的外部。壳体容置光源模块、光机模块以及投影镜头，壳体具有相对的第一端与第二端，影像光束从第一端投射至投影装置的外部，壳体还具有邻近第一端的入风口及邻近第二端的出风口。至少一个第一散热元件配置于壳体内，每一个至少一个第一散热元件包括第一板状部、第二板状部及第一鳍片部，第一板状部连接光源模块，第二板状部连接于第一板状部，且与第一板状部之间存有夹角，第一鳍片部连接于第二板状部，且包括间隔排列的多个第一鳍片，第一鳍片排列于第一端与第二端之间。
本发明实施例的投影装置中，光源模块与第一散热元件中的第一板状部连接，第二板状部连接于第一板状部，且与第一板状部之间存有夹角，第一鳍片部连接于第二板状部，即光源模块与第一鳍片部之间是以第一板状部及第二板状部构成的弯折结构相连接，第一鳍片部并非直接连接于光源模块的背侧。当光源模块与壳体之间的空间不足时，可借由设置于光源模块与壳体之间的第一板状部将光源模块产生的热传导第二板状部及第一鳍片部，以使光源模块具有良好的散热效果。此外，由于出风的方向(第二端往外部)与影像光束出光的方向(第一端往外部)相反，也可避免出风的热风影响影像的品质。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的投影装置的方块示意图。
图2为本发明一实施例投影装置的立体示意图。
图3为本发明一实施例的投影装置中壳体内元件的立体示意图。
图4A为本发明一实施例的第一鳍片的立体示意图。
图4B为本发明另一实施例的第一鳍片的立体示意图。
图5为壳体内的第一光源组件与第一板状部的剖面示意图。
图6为本发明一实施例的第二光源组件及第二散热元件的剖面示意图。
图7为本发明一实施例的光源模块的光路径示意图。
图8为第一散热元件的另一实施例的剖面示意图。
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，在以下配合参考附图的一优选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，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为本发明一实施例的投影装置的方块示意图。请参考图1，本实施例的投影装置10包括光源模块100、光机模块200、投影镜头300、壳体400及至少一个第一散热元件500。光源模块100用于发出照明光束L1。光机模块200配置于照明光束L1的传递路径上，可用于接收照明光束L1，并将照明光束L1转换成影像光束L2。投影镜头300配置于影像光束L2的传递路径上，可用于接收影像光束L2，并将影像光束L2投射至投影装置10的外部。壳体400容置上述的光源模块100、光机模块200以及投影镜头300。至少一个第一散热元件500配置于壳体400内，并与光源模块100相连接。
上述的光源模块100例如包括发光二极管(Light emitting diode,LED)、激光二极管(Laser diodes,LD)或其他类型的固态光源。举例而言，光源模块100例如包括呈阵列排列的多个激光元件，激光元件例如可为激光二极管。在其他实施例，可设置多个光源模块100。
上述的光机模块200包括光阀(图未示)，用以将照明光束L1转换成影像光束L2。光阀可以是穿透式光阀或是反射式光阀，其中穿透式光阀可以为穿透式液晶面板，而反射式光阀可以为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquidcrystal on silicon panel,LCOS panel)，但不以此为限。光机模块200例如还可以包括其他光学元件，例如匀光元件、透镜、用以将照明光束L1依时序分成不同颜色的转轮，例如滤光轮、光波长转换轮。
上述的投影镜头300例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头300也可以包括平面光学镜片。本发明对投影镜头300的型态及其种类并不加以限制。以下，将对投影装置10的结构做更详细的说明。
图2为本发明一实施例投影装置的立体示意图。图3为本发明一实施例的投影装置中壳体内元件的立体示意图。请参考图2及图3，本实施例的壳体400具有相对的第一端410与第二端420，影像光束L2从第一端410投射至投影装置10的外部。壳体400例如包括筒状部430及盖部440。筒状部430的两端为第一端410与第二端420。本实施例的筒状部430例如为圆筒，但不以此为限。盖部440设于筒状部430的第一端410，且形状对应于筒状部430，举例而言，本实施例的筒状部430为圆筒，而盖部440的形状为对应圆筒的圆形。
上述的壳体400还具有邻近第一端410的入风口450及邻近第二端420的出风口460。入风口450可包括多个开孔，例如设于筒状部430且围绕投影镜头300的多个开孔431及/或包括设于盖部440的多个开孔441，图2的入风口450是以包括开孔431及开孔441为例。图2的开孔431、441是以圆孔呈现，但不以此为限。在其他实施例中，入风口450可仅包括开孔431或开孔441，此外，亦可包括邻近第一端410设置的其他形式的开孔，如条孔。出风口460例如包括设于筒状部430且围绕第二端420的多个开孔432，但不以此为限。开孔432的形式例如包括图2的圆孔或条孔。
上述的第一散热元件500配置于壳体400内，每一个第一散热元件500包括第一板状部510、第二板状部520及第一鳍片部530。第一散热元件500的材料例如包括金属(如铝、铜)、合金或其他导热效果好的材料。第一散热元件500环绕光机模块200且设置于投影镜头300的一侧边。第一板状部510连接光源模块100。第二板状部520连接于第一板状部510，且与第一板状部510之间存有夹角θ1。举例而言，夹角θ1可介于30°～150°的范围内。第一鳍片部530连接于第二板状部520，且包括间隔排列的多个第一鳍片531。第一鳍片531排列于第一端410与第二端420之间。在一些实施例中，第一鳍片部530系排列成使得这些第一鳍片531邻近投影镜头300而设置，且第二板状部520系定位于投影镜头300与第一鳍片部530之间。在其他实施例中，第二板状部520亦可排列成使得这些第一鳍片531邻近投影镜头300而设置，且第一鳍片531系介于投影镜头300与第二板状部520之间。在此实施例中，举例而言，第二板状部520可呈弧形板状，且可设置于第一鳍片部530与壳体400之间。
上述的第一鳍片531可以是片状(如图4A所示)，但不以此为限。第一鳍片531的延伸方向E与投影镜头300之通过第一端410的光轴A之间可具有介于90°～180°范围内的夹角。参考图2与图3，举例而言，在此实施例中，第一鳍片531的延伸方向E与投影镜头300之通过第一端410的光轴A平行。第一鳍片531延伸于第一端410与第二端420之间。多个第一鳍片531之间形成流道532，可使气流从第一端410往第二端420流动。此外，在此实施例中，气流从第一端410往第二端420流动的方向定义为散热方向。在图4A的实施例中，散热方向平行于第一鳍片531的延伸方向E。在其他实施例中，散热方向与投影镜头300的光轴A之间夹角可介于90°～180°的范围内。举例而言，散热方向可平行于投影镜头300的光轴A。然而，本揭露内容不限于此。在本揭露内容的其他实施例中，例如在第一鳍片531的延伸方向E与投影镜头300之光轴A之间具有90°夹角的情形中，可藉由例如图3的风扇600来达成从第一端410往第二端420的散热方向，因此散热方向可垂直于第一鳍片531的延伸方向E。如图2与图3中，在本实施例中，设于盖部440的多个条孔441例如对应于第一鳍片部530的位置，使气流能穿过多个条孔441直接流动至第一鳍片部530，经由多个第一鳍片531之间的流道532从第一端410往第二端420流动，以进行热交换。此外，图4A的第一鳍片531也可由呈柱状的第一鳍片531取代(如图4B所示)，呈柱状的第一鳍片531可为圆柱、三角柱、长方柱等，图4B是以圆柱为例，但不以此为限。第一鳍片531可排列成多排，每一排可沿着延伸方向E排列或交错延伸方向E排列。
在本实施例中的壳体400为圆筒，每一个第一散热元件500例如还具有对应其形状的以下设计：(1)第一散热元件500包括第一弧形转折部540，连接于第一板状部510与第二板状部520之间；(2)多个第一鳍片531相对于第二板状部520的高度不同，具体而言，如图3所示，在XZ平面上，多个第一鳍片531相对于第二板状部520的高度从中间往两侧渐减，第一鳍片部530整体上呈现对应圆筒的弧形。上述的设计仅在说明第一散热元件500可对应壳体400的形状去设计调整，并非用以限定第一散热元件500的形状。
图5为壳体及第一光源组件与第一散热元件的剖面示意图。请参考图3及图5，本实施例的光源模块100包括至少一个第一光源组件110，每一个第一光源组件110包括第一基板111及配置于第一基板111上的至少一个第一固态光源112，图5中第一固态光源112的数目是以3个示意，并不以此为限。第一光源组件110的数目可与第一散热元件500的数目相同或不同，并不以此为限。举例而言，第一光源组件110的数目可设置成一散热元件连接二光源组件，或二散热元件连接一共同的光源组件。每一第一散热元件500的第一板状部510连接于第一基板111，且配置于第一基板111与壳体400之间，具体而言，第一基板111与壳体400(本实施例中为筒状部)之间的最短距离D小于或等于20mm。
请再参考图3，上述的投影装置10例如还包括风扇600、电路板700及其他功能元件。风扇600例如是轴流扇(axial fan)，但不以此为限。风扇600的数目可以是一个或多个。风扇600配置于第一端410与第二端420之间，举例而言，图3中的风扇600配置于光源模块100与第二端420之间。在另一实施例中，风扇600也可以是配置于光源模块100与第一端410之间，具体而言是配置于第一鳍片部530旁，或者，风扇600也可以是同时配置于光源模块100与第一端410之间及光源模块100与第二端420之间。风扇600用于提供从第一端410朝第二端420流动的气流。电路板700电连接于光源模块100及光机模块200(图3未示)，且用以控制及调整光源模块100及光机模块200的运作。在其他实施例中，投影装置10亦可包含其他的元件(例如，相机模块800)，以适应不同的设计需求。投影镜头300设置于相机模块800与第一散热元件500之间，也就是第一散热元件500设置于投影镜头300下方。
本实施例的投影装置10中，光源模块100中的第一基板111与第一散热元件500中的第一板状部510连接，第二板状部520连接于第一板状部510，且与第一板状部510之间存有夹角θ1，第一鳍片部530连接于第二板状部520，即第一基板111与第一鳍片部530之间是以第一板状部510及第二板状部520构成的弯折结构相连接，第一鳍片部530并非直接连接于光源模块100的背侧。当光源模块100与壳体400之间的空间不足时，可借由设置于光源模块100与壳体400之间的第一板状部510将光源模块100产生的热传导第二板状部520及第一鳍片部530，以使光源模块100具有良好的散热效果。此外，由于出风的方向(第二端420往外部)与影像光束L2出光的方向(第一端410往外部)相反，也可避免出风的热风影响影像的品质。
图6为本发明一实施例的第二光源组件及第二散热元件的剖面示意图。请参考图3及图6，上述的光源模块100例如还包括第二光源组件120，第二光源组件120包括第二基板121及配置于第二基板121上的至少一个第二固态光源122，图6中第二固态光源的数目是以3个示意，并不以此为限。投影装置10例如还包括第二散热元件900，第二散热元件900包括板状部910及鳍片部920。板状部910具有相对的第一表面911与第二表面912，第一表面911连接于第二基板121，而鳍片部920连接于第二表面912。鳍片部920的鳍片也可以如图4A及图4B所示为片状或柱状，本实施例中例如为片状。
上述的第一光源组件110及第二光源组件120例如适于发出不同的色光光束，并在光源模块100中合光为照明光束L1并传递至光机模块200。以下以本实施例来举例说明。图7为本发明一实施例的光源模块的光路径示意图。请参考图1及图7，本实施例例如包括两个第一光源组件110a、110b，第一光源组件110a发出第一光束La，第一光源组件110b发出第二光束Lb，第二光源组件120发出第三光束Lc。第一光束La、第二光束Lb、第三光束Lc的颜色可相同或不同，第一光束La、第二光束Lb、第三光束Lc的颜色组合例如是红色、绿色、蓝色的组合，对于颜色的排列组合本发明并无限定。光源模块100例如还包括两个分色镜130、140。分色镜130例如配置于第一光源组件110a及分色镜140之间，且适于反射第一光束La以及使第二光束Lb、第三光束Lc通过。分色镜140例如配置于第一光源组件110b及第二光源组件120之间，且适于反射第二光束Lb以及使第三光束Lc通过。照明光束L1包括第一光束La、第二光束Lb及第三光束Lc。在另一实施例中，光源模块也可包括发光颜色相同的至少一个第一光源组件110，例如适于发出白色光束，而第一散热元件500的数目对应于第一光源组件110的数目。
图8为第一散热元件的另一实施例的剖面示意图。请参考图3及图8，本实施例的第一散热元件500a与上述的第一散热元件500结构及优点相似，以下仅针对其结构的主要差异处进行说明。第一散热元件500a例如还包括第三板状部550及第二鳍片部560。第三板状部550与第二板状部520分别连接于第一板状部510的相对两边。第三板状部550与第一板状部510之间存有夹角θ2。举例而言，夹角θ2可介于30°～150°的范围内。第二鳍片部560连接于第三板状部550，并包括间隔排列的多个第二鳍片561。第二鳍片排列于第一端410与第二端420之间。第二鳍片部560系排列成使得这些第二鳍片561邻近投影镜头300而设置，且第三板状部550系定位于投影镜头300与第二鳍片部560之间。举例而言，第二鳍片561例如与上述的第一鳍片531相同。当第一散热元件500a使用于上述的壳体400时，第三板状部550与第一板状部510之间例如包括第二弧形转折部570。多个第二鳍片561可相对于第三板状部550的高度为从中间往两侧渐减。由于第一散热元件500a更包括第二鳍片部560，所以能提升散热效果。
综上所述，本发明实施例的投影装置中，光源模块中的第一基板与第一散热元件中的第一板状部连接，第二板状部连接于第一板状部，且与第一板状部之间存有夹角，第一鳍片部连接于第二板状部，即第一基板与第一鳍片部之间是以第一板状部及第二板状部构成的弯折结构相连接，第一鳍片部并非直接连接于光源模块的背侧。当光源模块与壳体之间的空间不足时，可借由设置于光源模块与壳体之间的第一板状部将光源模块产生的热传导第二板状部及第一鳍片部，以使光源模块具有良好的散热效果。此外，由于出风的方向(第二端往外部)与影像光束出光的方向(第一端往外部)相反，也可避免出风的热风影响影像的品质。
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所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利覆盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分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。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“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目上的上限或下限。

Claims (17)

1.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括光源、光机模块、投影镜头、壳体及至少一个第一散热元件，其中：
所述光源模块用于发出照明光束；
所述光机模块配置于所述照明光束的传递路径上，用于接收所述照明光束，并将所述照明光束转换成影像光束；
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，用于接收所述影像光束，并将所述影像光束投射至所述投影装置的外部；
所述壳体容置所述光源模块、所述光机模块以及所述投影镜头，所述壳体具有相对的第一端与第二端，所述影像光束从所述第一端投射至所述投影装置的外部，所述壳体还具有邻近所述第一端的入风口及邻近所述第二端的出风口；以及
所述至少一个第一散热元件配置于所述壳体内，每一个所述至少一个第一散热元件包括第一板状部、第二板状部及第一鳍片部，所述第一板状部连接所述光源模块，所述第二板状部连接于所述第一板状部，且与所述第一板状部之间存有夹角，所述第一鳍片部连接于所述第二板状部，且包括间隔排列的多个第一鳍片，所述多个第一鳍片排列于所述第一端与所述第二端之间。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述投影镜头具有光轴，且所述多个第一鳍片包含多个片状鳍片及/或多个柱状鳍片。
3.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述多个片状鳍片沿着所述投影镜头的所述光轴的方向而延伸于所述第一端与所述第二端之间，其中所述多个片状鳍片的延伸方向与所述投影镜头的所述光轴之间的夹角介于90°～180°的范围内。
4.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述多个片状鳍片的所述延伸方向与所述投影镜头的所述光轴平行。
5.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述第一鳍片部系排列成使得所述多个第一鳍片邻近所述投影镜头而设置，且所述第二板状部定位于所述投影镜头与所述第一鳍片部之间。
6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述第二板状部排列成使得所述多个第一鳍片邻近所述投影镜头而设置，且所述第一鳍片部定位于所述投影镜头与所述第二板状部之间。
7.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述壳体包括筒状部，所述筒状部的两端为所述第一端与所述第二端，所述光源模块包括：
至少一个第一光源组件，每一个所述至少一个第一光源组件包括第一基板及配置于所述第一基板上的至少一个第一固态光源，每一个所述至少一个第一散热元件的所述第一板状部连接于所述第一基板。
8.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述第一基板与所述筒状部之间的最短距离小于或等于20mm。
9.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述光源模块还包括第二光源组件，所述第二光源组件包括第二基板及配置于所述第二基板上的至少一个第二固态光源，所述投影装置还包括第二散热元件，所述第二散热元件包括板状部及鳍片部，所述板状部具有相对的第一表面与第二表面，所述第一表面连接于所述第二基板，而所述鳍片部连接于所述第二表面。
10.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述筒状部为圆筒，所述多个第一鳍片相对于所述第二板状部的高度不同。
11.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述每一个所述至少一个第一散热元件包括第一弧形转折部，连接于所述第一板状部与所述第二板状部之间。
12.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述壳体还包括盖部，设于所述筒状部的所述第一端，所述入风口包括设于所述筒状部且围绕所述投影镜头的多个开孔及/或包括设于所述盖部的多个开孔。
13.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述出风口包括设于所述筒状部且围绕所述第二端的多个开孔。
14.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，每一个所述至少一个第一散热元件还包括第三板状部及第二鳍片部，所述第三板状部与所述第二板状部分别连接于所述第一板状部的相对两边，所述第三板状部与所述第一板状部之间存有夹角，所述第二鳍片部连接于所述第三板状部，并包括间隔排列的多个第二鳍片，所述多个第二鳍片排列于所述第一端与所述第二端之间。
15.根据权利要求14所述的投影装置，其特征在于，所述第二鳍片部系排列成使得所述多个第二鳍片邻近所述投影镜头而设置，且所述第三板状部系定位于所述投影镜头与所述第二鳍片部之间。
16.根据权利要求14所述的投影装置，其特征在于，所述每一个所述至少一个第一散热元件还包括第二弧形转折部，连接于所述第一板状部与所述第三板状部之间。
17.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括风扇，配置于所述第一端与所述第二端之间，所述风扇用于提供从所述第一端朝所述第二端流动的气流。
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