CN1588228A

CN1588228A - 一种投影系统中显像元件用通道式散热装置

Info

Publication number: CN1588228A
Application number: CN 200410081178
Authority: CN
Inventors: 罗筱泠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2005-03-02
Also published as: WO2006039855A1

Abstract

本发明公开了一种投影系统中显像元件用通道式散热装置，包括显像元件、显像元件的相邻元件、风扇，它是对所述显像元件设置了一个散热通道。该装置结构简单合理，通过建立起一个通道让风沿指定的路径吹过显像元件，使风扇的风具有定向性，因而具有良好的散热性能，它大幅度地提高风扇的风利用率，降低风扇的成本和功耗，同时保持更小的风扇体积。

Description

一种投影系统中显像元件用通道式散热装置

技术领域

本发明涉及一种投影系统中显像元件用通道式散热装置，具体地说，涉及一种透射式投影系统中显像元件用通道式散热装置。

背景技术

投影系统(如投影机、投影电视、投影仪、幻灯机、电影放映机、实物展台等)按显像元件的显像方式一般分为透射式投影系统和反射式投影系统。当光线投射到DMD(Digital Micormirror Device数字微镜)、LCOS(Liquid Crystal on Silicon，属于新型的反射式micro LCD投影技术，又称为CMOS-LCD)等显像元件后发生反射，携带图像信息的反射光线经镜头等光学元件放大到屏幕后形成图像，这样的投影系统称为反射式投影系统。而当光线投射到液晶(LCD)等显像元件后，穿透显像元件的光线携带图像信息，并经镜头等光学元件放大到屏幕成像，这样的投影系统称为透射式投影系统。对于透射式投影系统而言，当光线穿过显像元件时，有部分光线被显像元件吸收转化为热能，从而使显像元件的温度大幅度升高。较高的温度不仅会降低图像质量，缩短显像元件寿命，严重的还会使其融化而彻底损坏。所以解决显像元件的散热问题，合理控制其温度是保障投影系统长期安全稳定运行的关键。另外，亮度越高的投影系统，穿过显像元件的光线越多，转化的热能也越多，温度就越高，散热的问题就越突出。

目前，在投影系统中，主要利用风冷方式对显像元件进行降温。所谓风冷方式就是利用风扇转动造成散热对象周围空气流动，从而将热量带走达到降温目的，一般有抽风和吹风两种形式。吹风就是利用风扇转动带来的风朝向显像元件吹去，以便降低显像元件温度。抽风就是把风扇安装在显像元件附近，向相反的方向吹，目的是把显像元件周围的热风带走，同时形成低气压，使周围的风流向显像元件。对于吹风方式而言，风扇吹出的风并没有定向性，而是往四面八方吹去，真正对显像元件(一般为平板式)有效的风量很少，效率低，浪费大。对于抽风方式而言，风扇吸引来的风也是来自四面八方，没有定向性，不能完全针对显像元件，因此效率同样低下。

由此可见，不管哪种方式，风扇产生的风的不定向性使得针对显像元件的风利用率非常低下，一般小于50％。如果在显像元件附近还存在一些其它的元器件，则风冷效果会更差。

要进一步降低温度，主要的方法就是加大风扇的风量和风压，这势必会增加风扇的成本、功耗和噪音，同时在必要的时候还要增大风扇的体积以便获得更大的风量和风压。但风扇的体积也不能无限增加，它会受到投影系统自身体积的制约。因此，如果能找到一种大幅提高风利用率的方法，就可以相对降低风扇的成本和功耗，同时保持更小的体积。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术中风扇风不定向性而导致的风利用率低的缺陷，提供一种透射式投影系统中显像元件用通道式散热装置，该装置结构简单合理，通过建立起一个通道让风沿指定的路径吹过显像元件，使风扇的风具有定向性，因而具有良好的散热性能，它大幅度地提高风扇的风利用率，降低风扇的成本和功耗，同时保持更小的风扇体积。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明投影系统中显像元件用通道式散热装置，包括显像元件、显像元件的相邻元件、风扇，其特征在于本发明对所述显像元件设置了一个散热通道。

优选地，本发明在显像元件和相邻元件的上下两面设置有两个盖板，显像元件和相邻元件及上下两个盖板之间形成散热通道，风扇的风口朝向显像元件设置在散热通道口。风扇和散热通道之间还设置有连接通道，连接通道的一端开口与风扇紧密配合，另一端与散热通道紧密相连。

本发明还可以利用显像元件两侧的两个相邻元件建立散热通道，在两个相邻元件的上下两面设置有两个盖板，显像元件置于其中，两个相邻元件及上下两个盖板之间形成散热通道，风扇的风口朝向显像元件设置在散热通道口或连接通道口。

更优选地，本发明所述盖板与显像元件和相邻元件之间紧密配合，并在盖板和显像元件和相邻元件的结合部的缝隙中加入粘胶剂等隔离材料。所述相邻元件为形状较为规则的相邻元件。所述相邻元件为菲涅尔透镜、偏光板、玻璃板或塑料板。所述散热通道为左右相通或上下相通；所述风扇根据散热通道的通向设置在散热通道的左面或右面或上面或下面。所述盖板为平板或拱形或弯月形或其它形状。

本发明的原理是：本发明首先在显像元件两侧选择一个形状较为规则，最好跟显像元件一样是长方形的平板，且距离最近的相邻元件，如菲涅尔透镜、偏光板、玻璃板、塑料板等(显像元件邻近一般都会有此类元件)。该相邻元件与显像元件之间就构成一个通道的两个侧面。然后在两个元件的上下加上盖板作为另两个侧面，就可以形成一个完整的通道，盖板可以是塑料或其它可成型材料。

在实际应用中，相邻元件和显像元件的尺寸未必相同，形状也可能更为复杂，因此上下盖板与元件之间的结合部应根据具体情况具体制作已适应不同形状的需要，确保盖板与元件之间紧密配合，少漏或不漏空气，从而确保通道的应用效果。

为了进一步增加通道的气密性，还可以在结合部的缝隙中加入粘胶剂等隔离材料。

本发明之所以会选择形状较为规则的相邻元件，是为了降低盖板制作的难度，降低成本。实际上，不规则的相邻元件同样可以参与通道制作，只不过对其与盖板的结合部要求更高，制作更为复杂，成本也会增加。

本发明盖板本身的形状也可以有多种选择，比如可做成拱形，弯月形或其它形状，只要不影响通道的气密性、不挡光线均可。相对来说，平板形更能节约空间，且易于制作。

本发明通道可以做成左右相通，也可以做成上下相通；风可以自左向右吹，也可以自右向左吹，既可以自上而下，也可以自下而上。

有了这个通道就可以使得进入这个通道的风，可以全部吹过显像元件的显像面，而不会中途散开。但只是这样还不够，因为风扇形成的风还不能全部进入通道。因为通道口，与风扇的形状并不一定完全配合。为此需要增加一个风扇与该通道之间的连接通道。连接通道的一端开口与风扇紧密配合，确保风扇形成的风尽在通道之中。其另一端与显像元件形成的通道紧密相连，从而形成一个完整的通道。这样风扇形成的风量几乎全部略过显像面，参与显像元件的散热，风利用率将达到90％以上。风利用率提高了，散热效果将明显改善，这就意味着可以选用功耗更小、体积更小、噪音和成本也更低的风扇。

本发明连接通道与风扇的结合部应根据风扇的形状具体制作，以达到紧密配合的目的即可。同样的，连接通道与显像元件的通道的结合部也应具体制作，达到紧密配合的目的。连接通道本身起到一个从风扇到显像元件的过渡作用，可长可短，可大可小，形状以节省材料和空间为最佳。风扇的流向也可以选择，可吹风也可抽风，这跟通道无关。

本发明也可以利用显像元件两侧的相邻元件建立一个通道，而将显像元件置于其中，这样也可以达到较好的效果，但通道截面更大，连接通道体积增大，成本和和结构的复杂性都会加大。

本发明整个散热通道的密闭性越好，风利用率就越高。

本发明的有益效果是：本发明结构简单合理，通过建立起一个密闭散热通道让风扇的风沿指定的路径吹过显像元件，使风扇的风具有定向性，因而具有良好的散热性能，它大幅度地提高风扇的风利用率，降低风扇的成本和功耗，同时保持更小的风扇体积。

附图说明

图1A是现有技术的显像元件被吹风冷却的散热示意图。

图1B是现有技术的显像元件被抽风冷却的散热示意图。

图2A是本发明第一种实施例风扇吹风时的结构示意图。该图为沿风速方向的剖面图。

图2B是本发明第一种实施例风扇抽风时的结构示意图。该图为沿风速方向的剖面图。

图3是本发明第一种实施例的盖板和显像元件及相邻元件之间的结合部的结构示意图。该图为垂直于风速方向，散热通道的剖面图。

图4是本发明第二种实施例的盖板和显像元件及相邻元件之间的结合部的结构示意图。该图为垂直于风速方向，散热通道的剖面图。

图5是本发明第二种实施例的盖板和显像元件及相邻元件之间的结合部的另一种结构示意图。该图为垂直于风速方向，散热通道的剖面图。

图6是本发明第三种实施例的结构示意图。该图为沿风速方向的剖面图。

图中：1--显像元件； 2--相邻元件； 3--风扇；

4--盖板； 5--散热通道； 6--连接通道

箭头所示为光线的方向；

箭头所示为风的方向。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，本发明投影系统中显像元件用通道式散热装置，包括显像元件1、显像元件的相邻元件2、风扇3，在显像元件和相邻元件的上下两面设置有两个盖板4，显像元件和相邻元件及上下两个盖板之间形成散热通道5，风扇的风口朝向显像元件。风扇和散热通道之间还设置有连接通道6，连接通道的一端开口与风扇紧密配合，另一端与散热通道紧密相连。所述盖板4如图3所示，与显像元件和相邻元件之间紧密配合，并在盖板和显像元件和相邻元件的结合部的缝隙中加入粘胶剂等隔离材料。本实施例所述为相邻元件2与显像元件1大小相等时，盖板4和显像元件及相邻元件之间的结合部之间紧密配合的形式。

实施例2

如图4或图5所示，本发明整体结构采用实施例1所述，相邻元件2和显像元件1的尺寸不相同，形状更为复杂，上下盖板4与元件之间的结合部应根据具体情况具体制作已适应不同形状的需要，确保盖板与元件之间紧密配合，少漏或不漏空气，从而确保通道的应用效果。当其中一个元件尺寸较小时，可以将盖板与元件的结合部设计成如图4或图5所示。当然，除图4和图5所列举的结合方式外，还有其它的结合方法。

实施例3

如图6所示，本发明利用显像元件两侧的两个相邻元件2建立散热通道5，在两个相邻元件的上下两面设置有两个盖板4，显像元件1置于其中，两个相邻元件及上下两个盖板之间形成散热通道5，风扇3的风口朝向显像元件设置，风扇和散热通道之间还设置有连接通道6。所述盖板与相邻元件之间紧密配合，并在盖板和相邻元件的结合部的缝隙中加入粘胶剂等隔离材料。盖板与相邻元件之间的结合也可以采用图3、图4、图5的任意一种方式或其它方式。

Claims

1、一种投影系统中显像元件用通道式散热装置，包括显像元件(1)、显像元件的相邻元件(2)、风扇(3)，其特征在于：对所述显像元件设置了一个散热通道(5)。

2、权利要求1所述的散热装置，其特征在于所述散热通道为：在显像元件和相邻元件的上下两面设置有两个盖板(4)，显像元件和相邻元件及上下两个盖板之间形成散热通道(5)，风扇的风口朝向显像元件设置在散热通道口。

3、权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于：风扇和散热通道之间还设置有连接通道(6)，连接通道的一端开口与风扇紧密配合，另一端与散热通道紧密相连。

4、权利要求1-3之任一所述的散热装置，其特征在于：所述散热装置为利用显像元件两侧的两个相邻元件建立散热通道，在两个相邻元件的上下两面设置有两个盖板，显像元件置于其中，两个相邻元件及上下两个盖板之间形成散热通道，风扇的风口朝向显像元件设置在散热通道口或连接通道口。

5、权利要求1-4之任一所述的散热装置，其特征在于：所述盖板与显像元件和相邻元件之间紧密配合，并在盖板和显像元件和相邻元件的结合部的缝隙中加入粘胶剂等隔离材料。

6、权利要求1-5之任一所述的散热装置，其特征在于：所述相邻元件为形状较为规则的相邻元件。

7、权利要求6所述的散热装置，其特征在于：所述相邻元件为菲涅尔透镜、偏光板、玻璃板或塑料板。

8、权利要求1-7之任一所述的散热装置，其特征在于：所述散热通道为左右相通或上下相通；散热通道为左右相通时，风扇设置在散热通道的左面或右面；散热通道上下相通时，风扇设置在散热通道的上面或下面。

9、权利要求1-8之任一所述的散热装置，其特征在于：所述盖板为平板或拱形或弯月形或其它形状。