CN210442626U - 高速散热的光学引擎以及投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高速散热的光学引擎以及投影设备，其中，该高速散热的光学引擎包括：壳体，设有供高速散热的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，芯片接收经高速散热的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；以及散热板，安装于芯片面对出光口的一侧，散热板面对芯片的一侧凹设有容纳槽，容纳槽的槽底与芯片面对散热板的表面接触，容纳槽的槽壁与芯片的周缘接触，容纳槽的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口。如此设置，使得该芯片的中部以及四周的热量都能够快速地传导至散热板上，进而有利于提高该芯片的散热速度。

Description

高速散热的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，特别涉及一种高速散热的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，主要是依靠与其贴合的散热片来散热，然而现有的投影设备中的散热片仅仅是与芯片的背面贴合，这就导致芯片四周的散热速度较慢，芯片的温度一旦过高就容易产生杂光甚至失效。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种高速散热的光学引擎，旨在提高光学引擎的芯片的散热速度。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种高速散热的光学引擎，其包括：

壳体，设有供所述高速散热的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高速散热的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；以及

散热板，安装于所述芯片面对所述出光口的一侧，所述散热板面对所述芯片的一侧凹设有容纳槽，所述容纳槽的槽底与所述芯片面对所述散热板的表面接触，所述容纳槽的槽壁与所述芯片的周缘接触，所述容纳槽的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口。

可选地，所述芯片与所述容纳槽的槽底和所述容纳槽的槽壁之间均设有导热硅胶。

可选地，所述安装腔的腔壁贯穿设有呈相对设置的让位孔；所述散热板呈相对设置的两侧端分别从对应侧的让位孔伸出；所述高速散热的光学引擎还包括两散热片，所述散热片安装于所述壳体的外表面同时与所述散热板的一侧端接触。

可选地，所述散热板与所述散热片之间设置有导热硅胶。

可选地，所述散热片包括散热主体以及多个散热翅片，所述散热主体与所述壳体连接并与所述散热板接触，多个所述散热翅片呈间隔设置于所述散热主体背对所述散热板的表面。

可选地，所述散热板呈相对设置的两侧端均设置有卡接部；所述安装腔的腔壁设有相对设置的两卡合部，所述卡合部与对应的卡接部卡接配合。

可选地，所述散热板呈相对设置的两侧端均朝外凸伸，形成所述卡接部；所述安装腔的腔壁贯穿设置有供所述散热板伸入所述安装腔内的让位口，所述安装腔的腔壁还设有位于所述让位口两相对侧的两卡槽，每一所述卡槽的一端与所述让位口连通，每一所述卡槽的另一端沿远离所述让位口的方向延伸设置，以形成所述卡合部。

可选地，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；所述高速散热的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。

可选地，所述高速散热的光学引擎还包括玻璃板，所述玻璃板用于封盖所述让位开口。

本实用新型还提出一种投影设备，其包括高速散热的光学引擎，所述高速散热的光学引擎包括：

壳体，设有供所述高速散热的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高速散热的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；以及

散热板，安装于所述芯片面对所述出光口的一侧，所述散热板面对所述芯片的一侧凹设有容纳槽，所述容纳槽的槽底与所述芯片面对所述散热板的表面接触，所述容纳槽的槽壁与所述芯片的周缘接触，所述容纳槽的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口。

本实用新型的通过在高速散热的光学引擎的壳体上设置供高速散热的光学引擎的成像透镜安装的安装腔，该安装腔的腔壁贯穿设置有入光口和出光口，高速散热的光学引擎的芯片安装于安装腔内，其用于接收经高速散热的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，高速散热的光学引擎的散热板安装于芯片面对出光口的一侧，该散热板面对芯片的一侧凹设有容纳槽，该容纳槽的槽底与芯片面对散热板的表面接触，该容纳槽的槽壁与芯片的周缘接触，该容纳槽的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口。本实用新型的高速散热的光学引擎工作时，芯片产生的热量可以快速的传导至散热板，由于芯片面对容纳槽的槽底的表面以及芯片四周的侧表面均与散热板接触，这样就使得芯片各个位置的热量能够快速的进行转移，从而提高了芯片的散热速度，进而有效地提高了该芯片的散热速度，避免了该芯片因某个位置散热速度过慢而导致芯片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为本实用新型高速散热的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为图1中壳体的局部剖视示意图；

图4为本实用新型高速散热的光学引擎另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

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。

现有的投影设备的光学引擎中的芯片，主要是依靠与其贴合的散热片来散热，然而散热片仅仅是与芯片的背面贴合，这就导致芯片四周的散热速度较慢，容易导致芯片因四周温度过高而出现失效。鉴于此，本实用新型提出一种投影设备的高速散热的光学引擎，在保证芯片背面散热的速度的情况下，提高芯片四周的散热速度，从而保证了芯片不会因为温度过高而出现失效的问题发生。

请参阅图1和图2，该高速散热的光学引擎100包括壳体10、芯片20、散热板30等；其中，该壳体10设置有供高速散热的光学引擎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，其用于接收经高速散热的光学引擎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安装于安装腔11内并位于该芯片20面对出光口13的一侧，该散热板30面对芯片20的一侧凹设有容纳槽31，该容纳槽31的槽底与芯片20 面对散热板30的表面接触，该容纳槽31的槽壁与芯片20的周缘接触，该容纳槽31的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口32。

该壳体10可以仅供高速散热的光学引擎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高速散热的光学引擎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还可以同时供高速散热的光学引擎100的成像单元、照明单元、透镜单元安装，该高速散热的光学引擎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的相对位置与该高速散热的光学引擎100的照明单元、透镜单元以及成像单元的排布有关，若该高速散热的光学引擎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，若该高速散热的光学引擎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，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采用导热材料制成，其可以是金属铝、金属铜、硅等材料；该散热板30安装于安装腔11内，面对芯片20的表面凹设有容纳槽31，该容纳槽31的槽底部分贯穿形成让位开口32，该容纳槽31的形状与该芯片20的形状相适配，该让位开口32的形状与该芯片20接收和反射光的部件的形状相适配，在此就不一一列举了。该散热板30的容纳槽31的槽底与芯片20面对容纳槽31的槽底的表面接触，即该容纳槽31的槽底可以部分或者全部与芯片20面对容纳槽31的槽底的表面接触，该散热板30的容纳槽31的槽壁与芯片20的四周接触，即该容纳槽31的槽壁可以与芯片20各侧表面的部分或者全部接触。

本实用新型的通过在高速散热的光学引擎100的壳体10上设置供高速散热的光学引擎100的成像透镜安装的安装腔11，该安装腔11的腔壁贯穿设置有入光口12和出光口13，高速散热的光学引擎100的芯片20安装于安装腔 11内，其用于接收经高速散热的光学引擎100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13，高速散热的光学引擎100的散热板30安装于芯片20面对出光口13的一侧，该散热板30面对芯片20的一侧凹设有容纳槽31，该容纳槽31的槽底与芯片20面对散热板30的表面接触，该容纳槽 31的槽壁与芯片20的周缘接触，该容纳槽31的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口32。本实用新型的高速散热的光学引擎100工作时，芯片20产生的热量可以快速的传导至散热板30，由于芯片20面对容纳槽31 的槽底的表面以及芯片20四周的侧表面均与散热板30接触，这样就使得芯片20各个位置的热量能够快速的进行转移，从而提高了芯片20的散热速度，进而有效地提高了该芯片20的散热速度，避免了该芯片20因某个位置散热速度过慢而导致芯片20出现失效的问题发生，同时还避免了因芯片20失效而导致芯片20产生杂散的光，进而导致该高速散热的光学引擎100形成的图像显示异常的问题发生。

考虑到散热板30与芯片20之间相互贴合时仍会存在间隙，间隙若比较大的话则会导致芯片20上的热量转移速度比较慢，鉴于此，在本实用新型的一实施例中，该芯片20和容纳槽31的槽底以及容纳槽31的槽壁之间设置有导热硅胶，由于导热硅胶是胶状物，胶状物具有较好的形变能力，这就使得其能够较好的将容纳槽31的槽底与芯片20之间的间隙以及容纳槽31的槽壁与芯片20的侧表面之间的间隙填充，同时该导热硅胶具有较好的导热性能，这样就确保了芯片20上的热量能够及时转移到散热板30上，进而保证了该芯片20的散热速度。

考虑到散热板30安装于安装腔11内，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40，以将散热板 30上的热量进行转移，具体的，请参阅图3和图4，该安装腔11的腔壁贯穿设有呈相对设置的让位14，该散热板30呈相对设置的两侧端分别从对应侧的让位孔14伸出，该高速散热的光学引擎100的两散热翅片42安装于壳体10 的外表面，该散热片40的安装方式有很多种，该散热片40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42与该散热板30的一侧端接触。如此设置，一方面由于散热片40 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40 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40 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40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40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40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40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40包括散热主体41以及多个散热翅片42，该散热主体41与壳体10连接并与该散热板30接触，多个散热翅片42呈间隔设置于该散热主体41背对散热板30的表面。如此设置，可以增大散热翅片42与空气的接触面积，进而可以进一步提高散热片40的散热速度。

应当说的是，本实用新型中的散热板30的固定方式有很多种，其可以通过粘接、螺纹连接、卡接以及其他的方式固定于安装腔11内，在此不做具体的限定。

在本实用新型的一实施例中，该散热板30采用卡接的方式安装于安装腔 11内。具体的，该散热板30呈相对设置的两侧端均设置有卡接部；该安装腔 11的腔壁设有呈相对设置的两卡合部，两卡合部分别与散热板30对应侧的卡接部卡接，这样即可将散热板30固定在安装腔11内。

需要说明的是，该卡接部可以由散热板30侧端形成，该卡合部可以该安装腔11的腔壁上凹设的卡槽15。具体的，请参阅图1至图3，该散热板30 呈相对设置的两侧端均朝外凸伸，形成该卡接部；该安装腔11的腔壁贯穿设置有供散热板30伸入安装腔11内的让位口14′，该安装腔11的腔壁还设有位于让位口14′两相对侧的两卡槽15，每一卡槽15的一端与让位口14′连通，每一卡槽15的另一端沿远离让位口14′的方向延伸设置，以形成所述卡合部。

在安装散热板30时，将散热板30的一侧端从让位口14′伸入安装腔11 内，与此同时该散热板30呈相对设置的两卡接部分别与该安装腔11的腔壁上相对设置的两卡槽15对位，再通过对散热板30施加外力，即可将散热板 30固定安装至安装腔11内，这样就便于散热板30的安装和拆卸。

需要注意的是，该卡接部也可以设置散热板30上的卡勾形成，该卡合部也可以是设置在安装腔11的腔壁上的卡勾形成，该卡接部和卡合部还可以是其他结构，在此就不一一列举了。

还需要说明的是，本实施例中的让位口14′与上述实施例中的让位孔14 可以重合设置，也可以不重合设置。较佳地，本实施例中的让位口14′与上述实施例中的让位孔重合设置，这样可以减少壳体10的加工工序，进而便于壳体10的生产制造。

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3，该安装腔11的腔壁贯穿设置有与散热板30上的容纳槽31连通的安装窗口16，以供芯片20安装至容纳槽31中；该高速散热的光学引擎100还包括压板，该压板用于封盖安装窗口16，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，进而有利于该高速散热的光学引擎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，则会影响到高速散热的光学引擎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，该高速散热的光学引擎100还包玻璃板50，该玻璃板50用于封盖让位开口32。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50固定于散热板30上的方式有很多种，例如该玻璃板50嵌设于该让位开口32内，再如该玻璃板50粘接于该散热板30背对芯片20的一侧，该玻璃板50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，该投影设备包括高速散热的光学引擎 100，该高速散热的光学引擎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)

1.一种高速散热的光学引擎，其特征在于，包括：

壳体，设有供所述高速散热的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高速散热的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；以及

散热板，安装于所述芯片面对所述出光口的一侧，所述散热板面对所述芯片的一侧凹设有容纳槽，所述容纳槽的槽底与所述芯片面对所述散热板的表面接触，所述容纳槽的槽壁与所述芯片的周缘接触，所述容纳槽的槽底部分贯穿设置，以形成供光线通过的让位开口。

2.如权利要求1所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述芯片与所述容纳槽的槽底和所述容纳槽的槽壁之间均设有导热硅胶。

3.如权利要求1所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述安装腔的腔壁贯穿设有呈相对设置的让位孔；

所述散热板呈相对设置的两侧端分别从对应侧的让位孔伸出；

所述高速散热的光学引擎还包括两散热片，所述散热片安装于所述壳体的外表面同时与所述散热板的一侧端接触。

4.如权利要求3所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述散热板与所述散热片之间设置有导热硅胶。

5.如权利要求3所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述散热片包括散热主体以及多个散热翅片，所述散热主体与所述壳体连接并与所述散热板接触，多个所述散热翅片呈间隔设置于所述散热主体背对所述散热板的表面。

6.如权利要求1所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述散热板呈相对设置的两侧端均设置有卡接部；

所述安装腔的腔壁设有相对设置的两卡合部，所述卡合部与对应的卡接部卡接配合。

7.如权利要求6所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述散热板呈相对设置的两侧端均朝外凸伸，形成所述卡接部；

所述安装腔的腔壁贯穿设置有供所述散热板伸入所述安装腔内的让位口，所述安装腔的腔壁还设有位于所述让位口两相对侧的两卡槽，每一所述卡槽的一端与所述让位口连通，每一所述卡槽的另一端沿远离所述让位口的方向延伸设置，以形成所述卡合部。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，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；

所述高速散热的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。

9.如权利要求1至7中任意一项所述的高速散热的光学引擎，其特征在于，所述高速散热的光学引擎还包括玻璃板，所述玻璃板用于封盖所述让位开口。

10.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项的高速散热的光学引擎。

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