CN210442623U - 光学引擎以及投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光学引擎以及投影设备，其中，该光学引擎包括：壳体，设有供光学引擎的成像透镜安装的安装腔，安装腔的腔壁贯穿设有入光口以及出光口；芯片，安装于安装腔内，芯片接收经光学引擎的成像透镜反射的光同时将形成的图像的光反射至出光口；散热板，采用金属材料制成，散热板安装于安装腔内并与芯片接触，散热板与芯片接触的表面设置有绝缘层。如此设置，使得散热板与芯片是相互隔绝的，从而保证了该芯片不会受到该散热板上的静电的影响。

Description

光学引擎以及投影设备

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，特别涉及一种光学引擎以及投影设备。

背景技术

现有的投影设备的光学引擎中的芯片，主要依靠与其接触的散热板进行散热，现有的散热板基本上都是采用金属材料制成，芯片工作时需要接通电源，这就使得芯片周围的电场发生改变，芯片周围的电场的改变容易导致散热板上产生静电，散热板若产生静电就会影响芯片的正常工作甚至导致芯片失效。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种光学引擎，旨在消除光学引擎的芯片和散热板之间的静电。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种光学引擎，其包括：

壳体，设有供所述光学引擎的成像透镜安装的安装腔，所述安装腔的腔壁贯穿设有入光口以及出光口；

芯片，安装于所述安装腔内，所述芯片接收经所述光学引擎的成像透镜反射的光同时将形成的图像的光反射至出光口；

散热板，采用金属材料制成，所述散热板安装于所述安装腔内并与所述芯片接触，所述散热板与所述芯片接触的表面设置有绝缘层。

可选地，所述绝缘层为形成于所述散热板表面的微弧氧化膜。

可选地，所述绝缘层为形成于所述散热板表面的阳极氧化膜。

可选地，所述绝缘层的厚度为15um-50um。

可选地，所述散热板的整个外表面设置有绝缘层。

可选地，所述散热板未设置绝缘层的表面设置有导电泡棉；所述光学引擎还包括FPC排线，所述FPC排线用于将所述芯片与光学引擎的主控板连接，所述FPC排线还用于将所述导电泡棉与光学引擎的地线电连接。

可选地，所述FPC排线的外表面设置有与其电连接的铜片，所述铜片与所述导电泡棉电连接。

可选地，所述安装腔的腔壁贯穿有呈相对设置的避让口；所述散热板呈相对设置的两侧端分别从对应的避让口伸出所述安装腔设置；所述光学引擎还包括两散热片，两所述散热片均安装于所述壳体的外表面且分别与所述散热板对应的侧端接触。

可选地，所述散热板一侧表面凹设有容纳槽，所述容纳槽的槽底部分贯穿形成供光线通过的让位开口，所述容纳槽的槽底以及所述容纳槽的槽壁均设置有绝缘层；所述安装腔的腔壁贯穿设置有与所述散热板上的容纳槽相连通的安装窗口，以供所述芯片安装至容纳槽中；所述光学引擎还包括压板，所述压板用于封盖所述安装窗口，以将所述芯片固定于所述散热板和所述压板之间。

本实用新型还提出一种投影设备，其包括光学引擎，所述光学引擎包括：

壳体，设有供所述光学引擎的成像透镜安装的安装腔，所述安装腔的腔壁贯穿设有入光口以及出光口；

芯片，安装于所述安装腔内，所述芯片接收经所述光学引擎的成像透镜反射的光同时将形成的图像的光反射至出光口；

散热板，采用金属材料制成，所述散热板安装于所述安装腔内并与所述芯片接触，所述散热板与所述芯片接触的表面设置有绝缘层。

本实用新型的通过光学引擎的散热板与芯片接触的表面设置绝缘层，该绝缘层能够将芯片工作时产生的电场进行隔绝，如此设置，一方面避免了散热板受芯片产生的电场的影响，从而保证了该散热板不会产生静电，进而保证了芯片不会因为散热板上存在静电而导致其失效的问题发生，另一方面还保证该散热板的散热速度，从而保证了该芯片不会因为温度过高而出现失效的问题发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型光学引擎一实施例的局部剖视图示意图；

图2为图1中局部A的放大示意图；

图3为本实用新型光学引擎另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型的光学引擎的FPC排线和铜片一实施例的组装示意图；

图5为图1中壳体的局部剖视示意图；

图6为本实用新型光学引擎再一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	光学引擎	60	铜片
10	壳体	14	避让口
				20	芯片	70	散热片
30	散热板	71	散热主体
				11	安装腔	72	散热翅片
12	入光口	32	容纳槽
				13	出光口	33	让位开口
31	绝缘层	15	安装窗口
				40	导电泡棉	80	玻璃板
50	FPC排线

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种光学引擎，在保证散热板正常散热的情况下，消除散热板上的静电，从而保证芯片不会因为散热板产生静电而导致其不能正常工作的问题出现。

请参阅图1以及图2，该光学引擎100包括壳体10、芯片20、散热板30等，其中，该壳体10设置有供光学引擎100的成像透镜(未图示)安装的安装腔11，该安装腔11的腔壁贯穿设置有入光口12以及出光口13；该芯片20安装于安装腔11内，其用于接收经光学引擎100的成像透镜反射的光同时还将形成的图像的光反射至出光口13；该散热板30采用金属材料制成，其安装于安装腔11内并与芯片20接触，该散热板30与芯片20接触的表面设置有绝缘层31。

该壳体10可以仅供光学引擎100的成像单元(成像透镜和芯片20的集成)安装，也就是说，该壳体10可以通过螺纹连接、卡扣连接、粘接等连接方式与该光学引擎100用于供照明单元(白色LED灯或者红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯)、透镜单元(凸透镜、凹透镜、匀光镜、反射镜、偏光镜等)安装的外壳连接；该壳体10还可以同时供光学引擎100的成像单元、照明单元、透镜单元安装，该光学引擎100的照明单元、透镜单元以及成像单元可以呈直线排布，也可以呈L型排布，在此不做具体的限定。该壳体10的入光口12供照明单元通过透镜单元的光进入安装腔11内，该壳体10的出光口13用于供经芯片20反射的光通过，该入光口12和出光口13的相对位置与该光学引擎100的照明单元、透镜单元以及成像单元的排布有关，若该光学引擎100的照明单元、透镜单元以及成像单元呈直线排布，则该入光口12和出光口13的开口方向相同，若该光学引擎100的照明单元、透镜单元以及成像单元呈L型排布，则该入光口12和出光口13的开口方向呈直角设置。该壳体10的安装腔11的形状可以有多种，该安装腔11的形状可以呈方体状、圆柱状以及其他形状，在此不做具体的限定。较佳地，该安装腔11的形状呈方体状设置，这样便于该安装腔11的成型，进而也便于该壳体10的生产制造。

该芯片20为DMD芯片20，其安装于安装腔11内，该芯片20的安装方式有很多种，其可以通过粘接、螺纹连接、卡接以及其他的固定方式固定于安装腔11内，在此不做具体的限定。

该散热板30采用导热性能比较好的金属材料制成，该金属材料可以是金属铝、金属铜等；该散热板30固定于安装腔11内的方式有很多种，例如卡结、螺纹连接等等；该散热板30与芯片20的相对位置有很多种，该散热板30与芯片20可以是层叠设置的，该散热板30与芯片20可以是并行设置的，该散热板30与芯片20之间的相对位置还可以是其他设置，在此就不一一列举。

该散热板30与芯片20接触的表面设置有绝缘层31，该绝缘层31主要是用来隔绝芯片20工作时产生的电场，以避免散热板30上产生静电，该绝缘层31设置的位置与该散热板30和芯片20之间的相对位置密切相关，只要保证该散热板30与芯片20之间存在绝缘层31即可。

本实用新型的通过光学引擎100的散热板30与芯片20接触的表面设置绝缘层31，该绝缘层31能够将芯片20工作时产生的电场进行隔绝，如此设置，一方面避免了散热板30受芯片20产生的电场的影响，从而保证了该散热板30不会产生静电，进而保证了芯片20不会因为散热板30上存在静电而导致其失效的问题发生，另一方面还保证该散热板30的散热速度，从而保证了该芯片20不会因为温度过高而出现失效的问题发生。

需要说明的是，该绝缘层31的种类有很多种，在本实用新型的一实施例中，该散热板30上的绝缘层31为形成于散热板30表面的微弧氧化膜，也即对散热板30与芯片20接触的表面进行微弧氧化处理，形成覆盖该散热板30与芯片20接触的表面的绝缘层31，该微弧氧化膜不仅与散热板30结合牢固、结构紧密、韧性高，而且还又具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击以及绝缘的特性，这就使得该微弧氧化膜不易从散热板30上脱落，同时还能够将芯片20产生的电场进行隔绝，从而有效地避免了散热板30产生静电，同时还保证了导热的速度。

在本实用新型的另一实施例中，该散热板30上绝缘层31为形成于散热板30表面的阳极氧化膜，也即对散热板30与芯片20接触的表面进行阳极氧化处理，以形成覆盖散热板30与芯片20接触的表面的绝缘层31，该阳极氧化膜具有良好的耐高温、耐腐蚀以及绝缘的特性，这就使得该阳极氧化膜能够将芯片20工作时产生的电磁进行隔绝，从而有效地避免了散热板30产生静电，同时还保证了导热速度。

显然，该绝缘层31还可以由涂设于该散热板30与芯片20接触的表面的绝缘材料形成，在此就不一一列举了。

应当说的是，该绝缘层31的厚度过厚，则需要耗费时间对散热板30的表面进行处理，该绝缘层31的厚度过薄的话，则容易出现失效。鉴于此，在本实用新型的一实施例中，将绝缘层31的厚度设置为15um-50um，即该绝缘层31的厚度可以是15um、20um、25um、30um、35um、40um、45um、50um等等。这样即保证了该绝缘层31不会因为过薄而出现失效的问题出现，同时也避免了该绝缘层31过厚而导致需要耗费大量的时间对散热板30进行氧化，进而降低了散热板30的生产效率。

为了保证散热板30不会产生静电，在本实用新型的一实施例中，该散热板30的整个外表面设置有绝缘层31，即该绝缘层31覆盖散热板30整个外表面设置，这使得该散热板30为一绝缘体，从而保证了该散热板30不会产生静电，进而也就保证了该芯片20不会受到散热板30上的静电的影响。

为了保证散热板30不会产生静电，在本实用新型的另一实施例中，请参阅图3和图4，该散热板30未设置绝缘层31的表面设置有导电泡棉40；该光学引擎100还包括FPC排线50，该FPC排线50将芯片20和光学引擎100的主控板连接，该FPC排线50还用于将导电泡棉40与光学引擎100的地线连接。这就使得该散热板30通过导电泡棉40、FPC排线50以及光学引擎100的地线与地面连接，即使散热板30上产生了静电，静电也会直接导向地面，这样就消除了散热板30上的静电，从而避免了散热板30产生的静电影响到芯片20的正常工作。

进一步地，该FPC排线50的外表面设置有与其电连接的铜片60，该铜片60与导电泡棉40电连接。如此设置，方便了FPC排线50与导电泡棉40的电连接。

考虑到安装腔11内的空气有限，若该安装腔11内的温度比较高的话，则会影响该散热板30的散热速度，鉴于此，在本实用新型的一实施例中，在壳体10的外表面安装散热片70，以将散热板30上的热量进行转移，具体的，请参阅图5和图6，该安装腔11的腔壁贯穿设有呈相对设置的避让口14，该散热板30呈相对设置的两侧端分别从对应侧的避让口14伸出，该光学引擎100的两散热翅片72安装于壳体10的外表面，该散热片70的安装方式有很多种，该散热片70可以通过螺纹连接、粘接、卡扣连接以及其他的方式连接固定，在此就不一一限定，每一个散热翅片72与该散热板30的一侧端接触。如此设置，一方面由于散热片70与散热板30接触，这就使得散热板30上的热量可以及时的转移至散热片70上，这样就变相的增大了该散热板30的散热面积；另一方面，该散热片70与壳体10外的空气接触，壳体10外的空气温度要低于壳体10的安装腔11内的空气温度，这样就提高了散热片70与空气的热交换速度，从而使得该芯片20的散热速度得到进一步的提高，进而保证了该芯片20不会因为散热速度过慢而导致其失效的问题发生。

进一步地，该散热板30与散热片70之间设置有导热硅胶，如此设置，可以消除散热板30和对应的散热片70之间的间隙，进而便于散热板30上的热量快速的传递至该散热片70上，这样就有利于保证散热板30的散热速度。

进一步地，该散热片70包括散热主体71以及多个散热翅片72，该散热主体71与壳体10连接并与该散热板30接触，多个散热翅片72呈间隔设置于该散热主体71背对散热板30的表面。如此设置，可以增大散热翅片72与空气的接触面积，进而可以进一步提高散热片70的散热速度。

值得注意的是，该安装腔11的容积比较小，这就增大了将芯片20固定安装于安装腔11内的难度，为了便于芯片20的安装，在本实用新型的一实施例中，请参阅图1和图5，该散热板30一侧表面凹设有供芯片20安装的容纳槽31，该容纳槽15的槽底部分贯穿形成供光线通过的让位开口32；该安装腔11的腔壁贯穿设置有与散热板30上的容纳槽32相连通的安装窗口15，以供芯片20安装至容纳槽32中；该光学引擎100还包括压板(未图示)，该压板用于封盖安装窗口15，以将芯片20固定于散热板30和压板之间。如此设置，就便于芯片20的安装和拆卸了，进而有利于该光学引擎100的组装。

应该说的是，该压板与壳体10的连接方式有很多种，例如螺纹连接、卡扣连接等等，在此对压板和壳体10具体采用何种方式连接不做具体限定。

考虑到芯片20上若有灰尘的话，则会影响到光学引擎100的成像效果，鉴于此，在本实用新型的一实施例中，请参阅图1，该光学引擎100还包玻璃板80，该玻璃板80用于封盖让位开口33。如此设置，即可使得该芯片20用于接收和反射光的位置处于一个封闭的空间内，进而避免其受到灰尘以及其他杂物的影响。

该玻璃板80固定于散热板30上的方式有很多种，例如该玻璃板80嵌设于该让位开口33内，再如该玻璃板80粘接于该散热板30背对芯片20的一侧，该玻璃板80还可以采用其他的方式安装于散热板30上，在此就不一一列举了。

本实用新型还提出一种投影设备，该投影设备包括光学引擎100，该光学引擎100的具体结构参照上述实施例，由于本投影设备采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学引擎，其特征在于，包括：

壳体，设有供所述光学引擎的成像透镜安装的安装腔，所述安装腔的腔壁贯穿设有入光口以及出光口；

芯片，安装于所述安装腔内，所述芯片接收经所述光学引擎的成像透镜反射的光同时将形成的图像的光反射至出光口；

散热板，采用金属材料制成，所述散热板安装于所述安装腔内并与所述芯片接触，所述散热板与所述芯片接触的表面设置有绝缘层。

2.如权利要求1所述的光学引擎，其特征在于，所述绝缘层为形成于所述散热板表面的微弧氧化膜。

3.如权利要求1所述的光学引擎，其特征在于，所述绝缘层为形成于所述散热板表面的阳极氧化膜。

4.如权利要求1所述的光学引擎，其特征在于，所述绝缘层的厚度为15um-50um。

5.如权利要求1所述的光学引擎，其特征在于，所述散热板的整个外表面设置有绝缘层。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的光学引擎，其特征在于，所述散热板未设置绝缘层的表面设置有导电泡棉；

所述光学引擎还包括FPC排线，所述FPC排线用于将所述芯片与光学引擎的主控板连接，所述FPC排线还用于将所述导电泡棉与光学引擎的地线电连接。

7.如权利要求6所述的光学引擎，其特征在于，所述FPC排线的外表面设置有与其电连接的铜片，所述铜片与所述导电泡棉电连接。

8.如权利要求1至5中任意一项所述的光学引擎，其特征在于，所述安装腔的腔壁贯穿有呈相对设置的避让口；

所述散热板呈相对设置的两侧端分别从对应的避让口伸出所述安装腔设置；

所述光学引擎还包括两散热片，两所述散热片均安装于所述壳体的外表面且分别与所述散热板对应的侧端接触。

9.如权利要求1至5中任意一项所述的光学引擎，其特征在于，所述散热板一侧表面凹设有供芯片安装的容纳槽，所述容纳槽的槽底部分贯穿形成供光线通过的让位开口；

所述安装腔的腔壁贯穿设置有与所述散热板上的容纳槽相连通的安装窗口，以供所述芯片安装至容纳槽中；

所述光学引擎还包括压板，所述压板用于封盖所述安装窗口，以将所述芯片固定于所述散热板和所述压板之间。

10.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项的光学引擎。

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