CN203365896U - 应用于激光投影仪的光学组件 - Google Patents

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Abstract

一种应用于激光投影仪的光学组件，包含循环式空气流道、设置于循环式空气流道内的荧光色轮、部分设置于循环式空气流道内的热交换器，以及设置于循环式空气流道内的风机。风机用以将热交换器所提供的低于环境温度的空气导引向荧光色轮。本实用新型可以有效提升降温效率。

Description

应用于激光投影仪的光学组件
技术领域
本实用新型涉及一种激光投影仪。
背景技术
投影仪自从出现以后，随着科技的发展被运用到各种领域，从消费产品至高科技产品，其应用范围一直在扩展当中，例如应用于大型会议演讲上以投影系统放大投影物，或是应用于商业上的投影式屏幕或电视，以配合简报的内容做即时图式画面的呈现。
常见的投影仪架构大致可以分为光源模块及光学处理单元。光源模块一般由光源发光，经由光学构件收集光线，经过滤镜、色轮的滤光处理，将处理后的光线射向光学处理单元后投射至投屏幕。
随着投影仪的发展，也有在光源模块中使用激光光源搭配涂有荧光粉的转轮，以提供不同波长的光线。然而，由于激光光束的能量较为集中，使得转轮在接收激光光束时，产生极高的温度，因而导致荧光粉损毁或效率降低。随着投影仪亮度需求的提升，激光光束的能量也随之增加，此种荧光粉因温度过高而损毁或效率降低的现象会越来越明显。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于激光投影仪的光学组件，通过提供低于环境温度的冷空气对荧光色轮降温，以减少荧光色轮因高温损毁或效率降低的情形。
本实用新型的一实施例提供了一种应用于激光投影仪的光学组件，包含循环式空气流道、设置于循环式空气流道内的荧光色轮、部分设置于循环式空气流道内的热交换器，以及设置于循环式空气流道内的风机，风机用以将热交换器所提供的低于环境温度的空气导引向荧光色轮。
本实用新型的一或多个实施例中，热交换器为致冷晶片，致冷晶片包含冷端与热端，冷端位于循环式空气流道内，热端部分外露于循环式空气流道。
本实用新型的一或多个实施例中，光学组件还包含散热风扇，设置于邻近热端处，以对热端进行散热。
本实用新型的一或多个实施例中，风机设置于邻近冷端，风机为鼓风机或风扇。
本实用新型的一或多个实施例中，风机与荧光色轮分别位于冷端的相对两侧。
本实用新型的一或多个实施例中，光学组件还包含激光光源，以提供激光光束照射至荧光色轮。
本实用新型的一或多个实施例中，循环式空气流道包含第一透光部与第二透光部，第一透光部与第二透光部分别设置于荧光色轮的入光侧与出光侧。
本实用新型的一或多个实施例中，第一透光部与第二透光部可以为平面玻璃。
本实用新型的一或多个实施例中，光学组件还包含至少一散热鳍片组，散热鳍片组部分设置于循环式空气流道内。
本实用新型的一或多个实施例中，循环式空气流道实质上呈口字形。
本实用新型的有益效果在于，应用于激光投影仪的光学组件利用低于环境温度的空气冷却荧光色轮，可以有效提升降温效率。且由于空气在循环式空气流道内循环地流动，因此可以减少外界空气进入而导致粉尘或是油烟污染元件的可能性。
附图说明
图1为本实用新型的应用于激光投影仪的光学组件一实施例的俯视图。
图2为本实用新型的应用于激光投影仪的光学组件一实施例的立体视图。
其中，附图标记说明如下：
100：光学组件
110：循环式空气流道
112：第一透光部
114：第二透光部
120：荧光色轮
130：热交换器
132：冷端
134：热端
140：风机
150：散热风扇
160：激光光源
170：散热鳍片组
具体实施方式
以下将以附图及详细说明清楚说明本实用新型的精神，任何本技术领域中的技术人员在了解本实用新型的较佳实施例后，当可由本实用新型所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型的精神与范围。
为了解决激光投影仪中因为激光光束照射于荧光色轮上导致荧光色轮温度过高，而使得荧光色轮的使用寿命缩短的情形，传统多是利用风扇吸取环境空气对其降温。为了进一步提升冷却效果，本实用新型则是配合热交换器以及循环式空气流道，以吸取较环境空气低温的冷却空气对荧光色轮降温，具体说明于以下实施例中。
请同时参照图1与图2，其分别示出本实用新型的应用于激光投影仪的光学组件一实施例的俯视图以及立体视图。应用于激光投影仪的光学组件100包含有循环式空气流道110、设置于循环式空气流道110内的荧光色轮120、部分位于循环式空气流道110内的热交换器130、以及设置于循环式空气流道110内的风机140。
为了清楚表示本案的技术特征，附图中的循环式空气流道110以虚线示出，合先叙明。
循环式空气流道110用以提供空气循环流动的腔道，使得循环式空气流道110内的空气大致上在其中循环地被使用。热交换器130用以提供降温后的空气，更具体地说，热交换器130用以提供低于环境温度的冷空气于循环式空气流道110内流动。此处所指的环境温度包含激光投影仪以外的常温，以及位于激光投影仪内部，但是位于循环式空气流道110以外的环境的空气的温度，热交换器130所提供的冷却后的空气的温度需同时低于以上两者。
风机140为设置于循环式空气流道110内，并位于热交换器130以及荧光色轮120之间，用以将热交换器130所提供的降温后的空气导引至荧光色轮120，用以冷却荧光色轮120。风机140可以为鼓风机(blower)或是风扇(fan)。由于热交换器130所提供的冷却空气的温度低于环境温度，因此，相较于传统仅使用风扇吸取环境空气降温的方式，可以大幅提升降温效率。
热交换器130所提供的冷空气经由风机140吸引至荧光色轮120以对荧光色轮120进行热交换之后，被升温的空气继续沿着气流牵引的方向在循环式空气流道110内前进，升温后的空气再一次地通过热交换器130，使热交换器130对其降温冷却。经过热交换器130冷却后的空气则再一次地被风机140导引流向荧光色轮120以降温荧光色轮120，而后循环使用。
大体而言，循环式空气流道110可以视为近似于封闭的腔体，使得空气在循环式空气流道110中持续循环地使用，除了通过热交换器130降温以提供荧光色轮120冷却降温的效果之外，还可以避免因为风机140直接吸入外界空气而造成外界粉尘或是油烟污染的情形。
热交换器130具体而言可以为致冷晶片。热交换器130包含有冷端132以及热端134，冷端132包含有多个冷端鳍片，热端134包含有多个热端散热鳍片。冷端132位于循环式空气流道110内，冷端132以及荧光色轮120分别位于风机140的相对两侧，使得冷端132流出的空气通过风机140的导引流向荧光色轮120，以降温荧光色轮120。热端134则是部份外露于循环式空气流道110之外，以与循环式空气流道110之外部的空气进行热交换。
光学组件100还包含有散热风扇150，以对热交换器130的热端134进行散热。散热风扇150设置于循环式空气流道110之外，并且设置于邻近热端134之处，用以提升外露于循环式空气流道110的热端134与空气之间的热交换效率。
光学组件100还包含有激光光源160。激光光源160用以提供一激光光束照射至荧光色轮120。为了使得光线顺利地进入与穿出循环式空气流道110，循环式空气流道110包含有第一透光部112以及第二透光部114，第一透光部112以及第二透光部114分别位于荧光色轮120的入光侧以及出光侧。第一透光部112位于激光光源160以及荧光色轮120之间。第一透光部112与第二透光部114的材料可以为透明的材料，如玻璃，以达到使光线穿透但是不使循环式空气流道110内的空气外流的目的。第一透光部112与第二透光部114可以为平面玻璃。
激光光源160所提供的激光光束为经由第一透光部112照射至荧光色轮120上，具有第一波长的激光光束经由荧光色轮120进行波长转换后，转变为具有不同于第一波长的第二波长的光束后，具有第二波长的光线再从第二透光部114射出，以进入影像处理单元成像。为了达到光路调整的目的，第二透光部114可以视需求选用平面玻璃或是透镜。
为了进一步提升荧光色轮120的降温效果，光学组件100中可以还选择性地包含有至少一个散热鳍片组170。散热鳍片组170为部分设置于循环式空气流道110内，另一部分的散热鳍片组170则是外露于循环式空气流道110。通过荧光色轮120被升温后的空气可以穿过散热鳍片组170，使得空气中部份的热量被散热鳍片组170带走，而达到初步降温空气的功效。
虽然本实施例中以一组散热鳍片组170以及一个热交换器130进行说明，但是于其他实施例中，散热鳍片组170以及热交换器130的数量可以为多个，本领域技术人员当可依照实际需求进行变化。
循环式空气流道110的形状大致上呈现口字形。其中热交换器130的冷端132、风机140以及荧光色轮120大致上位于循环式空气流道110的同一侧边，使得气流流动更为顺利。
从以上内容可以得知，本实用新型利用低于环境温度的空气冷却荧光色轮，可以有效提升降温效率。且由于空气在循环式空气流道内循环地流动，因此可以减少外界空气进入而导致粉尘或是油烟污染元件的可能性。
虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视本实用新型的权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种应用于激光投影仪的光学组件，包含：
一循环式空气流道；
一荧光色轮，设置于该循环式空气流道内；
一热交换器，部分设置于该循环式空气流道内；以及
一风机，设置于该循环式空气流道内，以将该热交换器所提供的低于环境温度的空气导引向该荧光色轮。
2.如权利要求1所述的应用于激光投影仪的光学组件，其中该热交换器为一致冷晶片，该致冷晶片包含一冷端与一热端，该冷端位于该循环式空气流道内，该热端部分外露于该循环式空气流道。
3.如权利要求2所述的应用于激光投影仪的光学组件，还包含一散热风扇，设置于邻近该热端处，以对该热端进行散热。
4.如权利要求2所述的应用于激光投影仪的光学组件，其中该风机设置于邻近该冷端，该风机为一鼓风机或一风扇。
5.如权利要求4所述的应用于激光投影仪的光学组件，其中该风机与该荧光色轮分别位于该冷端的相对两侧。
6.如权利要求1所述的应用于激光投影仪的光学组件，还包含用以提供一激光光束照射至该荧光色轮的一激光光源。
7.如权利要求6所述的应用于激光投影仪的光学组件，其中该循环式空气流道包含一第一透光部与一第二透光部，该第一透光部与该第二透光部分别设置于该荧光色轮的一入光侧与一出光侧。
8.如权利要求7所述的应用于激光投影仪的光学组件，其中该第一透光部与该第二透光部为平面玻璃。
9.如权利要求1所述的应用于激光投影仪的光学组件，还包含至少一散热鳍片组，部分设置于该循环式空气流道内。
10.如权利要求1所述的应用于激光投影仪的光学组件，其中该循环式空气流道呈口字形。
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