CN205723506U - 用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，包括：散热器，固定在DMD芯片的背部；调整支撑架，固定在DMD芯片的两侧；固定板，在常温状态下压在所述散热器上，且固定板的两端分别与所述调整支撑架相连；该固定板为两种不同金属材料组合而成的双层板，其中与散热器接触的下层板的热膨胀系数大于上层板的热膨胀系数。本实用新型可达到自适应压紧散热装置的目的。

Description

用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置

技术领域

本实用新型涉及锁紧装置，尤其涉及一种用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置。

背景技术

近年来，随着显示DLP、LCD和LCOS等技术的迅猛发展，投影显示市场也逐渐扩大，不仅局限于院线领域，而且广泛覆盖于工程、家用、教学、监控等行业。人们对投影系统的性能要求也不断攀升，特别是某些采用第四代新型激光光源的高端投影系统，由此带来的高功率高热量势必提高设备的散热需求。但是，设备中采用的DMD芯片不能承受过大压力，而紧密接触又是解决散热的必需措施。本发明能够很好的解决两者之间的矛盾，实现优良的散热解决方案。

高功率投影系统在照明光路中往往需要将光源发出的光线(包括热量)汇聚，最终照射到DMD芯片的反射面上，由DMD上的反射阵列微镜将光投射入放映镜头。由此可见，在DMD狭小的面积内汇聚了整个光学系统的光热能，如果不能有效控制其表面温度，则会严重影响电路系统的工作，降低整个投影设备的性能，甚至可能导致永久性损坏。因此往往在DMD芯片背面加装散热设备，但如果散热设备与DMD芯片背面接触不紧，则会导致较大的接触热阻，无法达到散热要求，如果两者接触过紧，则会造成DMD芯片的损坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中散热设备与DMD芯片背面接触不紧或者过紧，无法达到散热要求或者会造成DMD芯片的损坏的缺陷，提供一种可以自适应用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，包括：

散热器，固定在DMD芯片的背部；

调整支撑架，固定在DMD芯片的两侧；

固定板，在常温状态下压在所述散热器上，且固定板的两端分别与所述调整支撑架相连；该固定板为两种不同金属材料组合而成的双层板，其中与散热器接触的下层板的热膨胀系数大于上层板的热膨胀系数。

本实用新型所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置中，调整支撑架上设有腰型孔，固定板的两端通过紧固螺钉固定在该腰型孔上。

本实用新型所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置中，调整支撑架为L型，底部固定在DMD芯片的两侧，竖直部分上设有腰型孔。

本实用新型所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置中，所述散热器包括多个散热片。

本实用新型所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置中，该装置包括多个固定板，压设在多个散热片之间。

本实用新型所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置中，所述双层板由两种金属材料焊接而成。

本实用新型所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置中，固定板、调整支撑架及紧固螺钉表面为经黑色增强辐射处理的表面。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的固定板由两种不同材质的金属制成，分上下两层，利用两种材料各自的膨胀能力差异，实现某一确定方向的弯曲，达到自适应压紧散热装置的目的。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置工作状态变形预紧示意图；

图2为本实用新型固定板初始状态示意图；

图3为本实用新型固定板工作状态形状示意图。

图中各标记的名称如下：1—紧固螺钉；2—DMD芯片；3—固定板；4—散热器；41-散热器底部；5—调整支撑架；A—上层板；B—下层板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

高功率投影系统在工作中，除了汇聚光源光束实现投影成像外，还会受到DMD芯片光路中光辐射以及外界环境的高温辐射，使大量废热集中到DMD芯片上。为了控制DMD芯片的工作温度，需要配套相应的散热器件，而如何恰当的确定散热器与DMD芯片之间的预紧力成为安装过程中的重要环节。两者接触过松则无法发挥散热器的性能，过紧则会使DMD芯片长期处于大应力状态，影响其使用寿命和性能。

为了能够自适应调节散热器件与DMD芯片之间的压力，使得散热装置与DMD之间松紧合适，本实用新型提供的第一实施例的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，如图1所示，包括：

散热器4，固定在DMD芯片2的背部；

调整支撑架5，固定在DMD芯片2的两侧；

固定板3，在常温状态下压在所述散热器4上，且固定板3的两端分别与所述调整支撑架5相连；该固定板3为两种不同热膨胀系数的金属材料组合而成的双层板，其中与散热器4接触的下层板的热膨胀系数大于上层板的热膨胀系数。

该调整支撑架5上设有腰型孔，或阵列圆孔，固定板3的两端通过紧固螺钉1固定在该腰型孔上。腰型孔(或阵列圆孔)设置在调整支撑架5的侧面上，通过调整腰型孔或阵列圆孔，可以调节固定板3的高度，在常温状态下保证固定板3与散热器4接触面达到预设应力后，拧紧紧固螺钉1，此时已将固定板3位置确定。

本实用新型的第二实施例中，其他结构与第一实施例相同，区别在于，调整支撑架5为L型，底部固定在DMD芯片的两侧，竖直部分上设有腰型孔。

本实用新型的第三个实施例中，其他结构与上述第一或者第二实施例相同，区别在于，散热器4包括多个散热片。可设有多个固定板3，分设在散热片之间的缝隙中，即压在散热器底部41，从而进一步在多个维度上固定散热器4。

本实用新型的第三个实施例中，其他结构与上述第一、第二或者第三实施例相同，区别在于，固定板、调整支撑架及紧固螺钉表面为经黑色增强辐射处理的表面。此设置可以提高装置对周围环境温度的敏感度。

具体安装时，可将调整支撑架5安装在DMD芯片2附近的固定平台上，再将散热器4放置在DMD芯片2背部，保持两者接触，然后将固定板3横跨散热器4，其两端分别与散热器4两侧的调整支撑架5配合安装。调整腰型孔，可以调节固定板3的高度，使得在常温下固定板3刚好压在所述散热器4上，如图2所示。拧紧紧固螺钉1，直到固定板3与散热器4接触面达到预设应力，在预设应力下固定板3微微弯曲，如图1所示。

等投影系统工作后，热量向DMD芯片辐射，DMD芯片2温度上升，热量传导至散热器4和固定板3，引起散热器4温度上升，当温度达到预设值后，由于膨胀系数不同，将导致固定板3向下弯曲，如图3所示，该变形将增大固定板3对散热器4的安装应力，使散热器4与DMD芯片2更加紧密接触，减小这两者之间的接触热阻，提高散热性能，实现降低DMD芯片2温度的目的。

当DMD芯片温度降低后，固定板3也随之逐渐恢复，此时将增大接触热阻，由此反复达到微观上的动态平衡，

当DMD芯片2温度有所下降后，散热器4和固定板3的温度也随之下降，此时，固定板3弯曲变形逐渐恢复，进而使散热器4与DMD芯片2之间的接触应力变小，即增大接触热阻。依次反复，最终固定板3将达到一个宏观稳定、微观动态平衡的弯曲形状，从而稳定DMD芯片温度，而且避免了DMD芯片因长时间过大压力而损坏的风险。因此本实用新型既能实现散热器4与DMD芯片2接触应力的自适应调节，又能可靠的稳定DMD芯片2温度。

综上，本实用新型中，固定板采用两种不同膨胀性能的材料分上下两层焊接而成，结构简单，易于加工，用于受热膨胀，定向弯曲。且可根据温度的变化自适应调整对散热器件的预紧力，即实现散热器件与DMD芯片的良好接触，又避免了DMD芯片因长时间过大压力而损坏的风险。调整支撑架采用腰型孔设计，方便实现固定板初始位置的调节，有利于根据各种应用环境控制施加在DMD芯片上的预紧力。固定板、调整支撑架及紧固螺钉表面均做黑辐射增强处理，工艺上易于实现，可有效提高装置对周围环境温度的灵敏度。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，包括：

散热器，固定在DMD芯片的背部；

调整支撑架，固定在DMD芯片的两侧；

固定板，在常温状态下压在所述散热器上，且固定板的两端分别与所述调整支撑架相连；该固定板为两种不同金属材料组合而成的双层板，其中与散热器接触的下层板的热膨胀系数大于上层板的热膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，调整支撑架上设有腰型孔，固定板的两端通过紧固螺钉固定在该腰型孔上。

3.根据权利要求1所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，调整支撑架为L型，底部固定在DMD芯片的两侧，竖直部分上设有腰型孔或阵列圆孔。

4.根据权利要求1所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，所述散热器包括多个散热片。

5.根据权利要求4所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，该装置包括多个固定板，压设在多个散热片之间。

6.根据权利要求1所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，所述双层板由两种金属材料焊接而成。

7.根据权利要求2所述的用于高功率投影系统的热控自适应锁紧装置，其特征在于，固定板、调整支撑架及紧固螺钉表面为经黑色增强辐射处理的表面。