CN214751287U - 散热组件、散热装置及投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种散热组件，用于对空间光调制器散热，散热组件包括导热基板和散热器。导热基板与前窗面之间具有间隙，并用于对前窗面进行散热。散热器安装于导热基板，空间光调制器产生的热量从前窗面经导热基板传递到散热器。本实用新型提供的散热组件，通过在导热基板与空间光调制器的前窗面之间设置间隙，使得承接杂散光和无用光的导热基板上的热量无法传递到空间光调制器前窗面上，而空间光调制器产生的热量可以从前窗面经导热基板传递到散热器，提升了散热组件对于空间光调制器的散热效率，延长了空间光调制器的使用寿命。本实用新型实施例还提供一种散热装置及投影设备。

Description

散热组件、散热装置及投影设备

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，具体而言，涉及一种散热组件、散热装置及投影设备。

背景技术

对于多空间光调制器的投影设备，空间光调制器的温度规格是投影设备亮度的瓶颈。现有的投影设备中，对于空间光调制器的散热效率不高，使得空间光调制器难以满足控温规格，因此亟需改善。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种散热组件、散热装置及投影设备，以解决上述问题。本实用新型实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本实用新型实施例提供一种散热组件，用于对空间光调制器散热，散热组件包括导热基板和散热器。导热基板与前窗面之间具有间隙，并用于对前窗面进行散热。散热器安装于导热基板，空间光调制器产生的热量从前窗面经导热基板传递到散热器。

在一种实施方式中，散热组件还包括热沉和热桥，热沉可连接于背面。热桥连接于导热基板和热沉之间，用于将空间光调制器产生的热量从前窗面经导热基板、热桥传递到热沉。

在一种实施方式中，散热组件还包括热管，热管嵌设于导热基板，并连接于散热器。

在一种实施方式中，热管包括相对的蒸发端和冷凝端，散热组件还包括安装凸起，安装凸起设置于导热基板，并用于安装空间光调制器，蒸发端与安装凸起连接，冷凝端与散热器连接。

在一种实施方式中，散热组件还包括无用光散热器，无用光散热器连接于导热基板，并用于接收无用光。

在一种实施方式中，无用光散热器包括无用光热传导基板、无用光热传导热管和无用光散热件，无用光热传导热管和无用光散热件安装于无用光热传导基板，无用光热传导热管包括相对的热传导蒸发端和热传导冷凝端，热传导蒸发端用于接收无用光，热传导冷凝端与无用光散热件连接。

在一种实施方式中，散热组件还包括隔热部，隔热部位于无用光散热件和散热器之间，并且位于无用光热传导热管和热管之间。

在一种实施方式中，间隙的大小为0.2mm-1mm。

在一种实施方式中，导热基板包括相背的安装面和安装背面，安装面与前窗面之间具有间隙，散热组件还包括消光层，消光层设置于安装背面和散热器的表面。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种散热装置，适用于对光学系统散热，光学系统包括多个空间光调制器，散热装置包括多个散热组件，多个散热组件彼此间隔，并且适于一一对应地应用于多个空间光调制器，每个空间光调制器安装于对应的散热组件。

在一种实施方式中，散热装置还包括多个风机，多个风机朝向多个散热组件。

在一种实施方式中，多个散热组件包括第一空间光调制器散热组件、第二空间光调制器散热组件和第三空间光调制器散热组件，多个风机包括第一风机、第二风机、第三风机和第四风机，第一风机和第二风机朝向第一空间光调制器散热组件，第二风机朝向第一空间光调制器散热组件和第二空间光调制器散热组件，第三风机朝向第二空间光调制器散热组件和第三空间光调制器散热组件，第四风机朝向第三空间光调制器散热组件。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种投影设备，包括光源装置、壳体、上述任一散热装置和多个空间光调制器，光源装置用于出射照明光，多个空间光调制器对照明光进行调制并产生热量，并且与多个散热组件一一对应，每个空间光调制器安装于对应的散热组件，散热装置吸收多个空间光调制器产生的热量。

在一种实施方式中，投影设备还包括棱镜组件，所述棱镜组件安装于所述壳体内，所述棱镜组件包括多个分光棱镜和反射棱镜，多个所述分光棱镜与多个所述空间光调制器一一相对。

在一种实施方式中，投影设备还包括棱镜顶面散热器和棱镜侧面散热器，棱镜顶面散热器和棱镜侧面散热器安装于壳体内，棱镜顶面散热器连接于分光棱镜，多个反射棱镜中的至少一个与棱镜侧面散热器连接。

相较于现有技术，本实用新型实施例提供的散热组件、散热装置及投影设备，散热组件用于对空间光调制器散热，通过在导热基板与空间光调制器的前窗面之间设置间隙，使得承接杂散光和无用光的导热基板上的热量无法传递到空间光调制器前窗面上，而空间光调制器产生的热量可以从前窗面经导热基板传递到散热器，提升了散热组件对于空间光调制器的散热效率，延长了空间光调制器的使用寿命。

本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的棱镜-DMD模组示意图。

图2是本实用新型实施例提供的散热组件在一种视角下的结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的散热组件在另一种视角下的结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的散热组件在又一种视角下的结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的散热组件的装配结构示意图。

图6是本实用新型实施例提供的无用光散热器的结构示意图。

图7是本实用新型实施例提供的散热装置的结构示意图。

图8是本实用新型实施例提供的第二空间光调制器散热组件的结构示意图。

图9是本实用新型实施例提供的第三空间光调制器散热组件的结构示意图。

图10是本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图。

图11是本实用新型实施例提供的第一空间光调制器散热组件、第一风机和第二风机的组合结构示意图。

图12是本实用新型实施例提供的散热组件安装于棱镜组件的装配示意图。

图13是本实用新型实施例提供的红色空间光调制器在处于OFF状态下的红光反射棱镜上的光能量分布图。

图14是本实用新型实施例提供的红色空间光调制器在处于ON状态下的红光反射棱镜上的光能量分布图。

图15是本实用新型实施例提供的绿色空间光调制器在处于OFF状态下的绿光反射棱镜上的光能量分布图。

图16是本实用新型实施例提供的绿色空间光调制器在处于ON状态下的绿光反射棱镜上的光能量分布图。

图17是本实用新型实施例提供的蓝色空间光调制器在处于OFF状态下的蓝光反射棱镜上的光能量分布图。

图18是本实用新型实施例提供的蓝色空间光调制器在处于ON状态下的蓝光反射棱镜上的光能量分布图。

图19是本实用新型实施例提供的棱镜组件的散热示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的发明人发现，空间光调制器被广泛使用在投影设备中。请参阅图1，例如以DMD为例进行说明，DMD包括相背的前窗面和背面，DMD能够承受的光功率往往制约了一款投影设备的亮度，而DMD能够承受的最大光功率受限于其能够承受的温度上限。依据TI(Texas Instruments，德州仪器)提供的规格，使一款DMD具有良好的长期可靠性，需要保证DMD前窗面的温度T_WINDOW和DMD背面的温度(DMD封装内部微镜阵列的温度)T_BACK处于某一范围内，并且保证二者的温度差的绝对值|T_DELTA|处于某一范围内。

DMD前窗面的温度T_WINDOW的升高源于其封装直接吸收的光能，包括杂散光和光学设计中的入射DMD的光斑大小容差(Overfill)；DMD内部微镜阵列虽然会将大部分光发射，但由于微镜阵列中间间隙的存在，仍会将小部分光漏过，以至于光照射到微镜阵列的基板上，导致DMD的背面的温度T_BACK升高。由于DMD封装内部微镜阵列的温度无法直接测量，故DMD封装内部微镜阵列的温度通常以DMD的背面的温度T_BACK来表示。

如何在不增加空间光调制器数量的情况下，最大限度的提高空间光调制器能够承受的光功率，以提升投影设备的亮度，对于空间光调制器前窗面的温度T_WINDOW、空间光调制器的背面的温度T_BACK、以及两者温度差的绝对值|T_DELTA|的控制至关重要。

在光学设计上，空间光调制器的前窗面与投影设备的光机棱镜的间距一般较小，为在狭小空间内实现空间光调制器的前窗面温度的控制，散热设计应尽量做到简洁可靠。对于一般亮度的投影设备，其散热设计一般只需考虑空间光调制器的背面散热措施。而当投影机亮度较高，即空间光调制器接收的光功率较大时，由于空间光调制器本身封装所采用的材料(例如Kovar合金)的热导率不高(约17W/m*K)，使得空间光调制器前窗面吸收的热量来不及传导到空间光调制器背面的散热装置，造成空间光调制器前窗面温度T_WINDOW过高，或空间光调制器的前面与背面的温度差的绝对值|T_DELTA|超过空间光调制器使用规格时，将会显著影响空间光调制器的可靠性和使用寿命。

现有技术方案中，本领域技术人员认为均热板的温度低于DMD前窗面的温度T_WINDOW，因此，在对DMD前窗面进行散热设计时，采用与DMD前窗面直接接触的方式对前窗面进行散热，从而降低DMD热量，但是，发明人在实际研究过程中，发现，在存在杂散光的情况下，均热板的温度实际上存在高于DMD前窗面温度T_WINDOW的情况，这导致承接杂散光和无用光的均热板的热量传递到DMD前窗面上，不仅未对DMD前窗面进行降温，还进一步提高了DMD前窗面失效的可能性。

相关技术的用于空间光调制器的散热装置在空间光调制器的前窗面采用热导率高的薄散热板，并利用夹具夹持使薄散热板与前窗面接触，使薄散热板增大前窗面的散热面积。然而在整机亮度较高的情况下，薄散热板能够承受的热量有限，导致散热效果不佳。另外相关技术的散热装置内含流动的冷媒且散热装置设置在空间光调制器的前窗面，采用冷媒方式的冷却效果虽然较好，但由于空间光调制器的前窗面与棱镜的间距通常较小，在毫米量级，导致散热装置的制作难度较大，不容易制成体积小且结构复杂的装置，同时也导致成本的升高。

针对上述问题，发明人提出了本申请的散热组件、散热装置即投影设备，下面将结合附图具体描述本申请的实施例。

需要说明的是，空间光调制器具有两种工作状态，包括ON态和OFF态，一般而言，入射光线照射到处于该两种状态时，DMD都会反射出无用光，可以理解的是，处于OFF态时的DMD反射的无用光的光能量分布大于处于ON态时的DMD反射的无用光的光能量分布,因此，针对不同状态下的无用光可以采用不同的散热方式进行针对性散热。

请参阅图2、图3和图4，本实用新型实施例提供一种散热组件100，用于对空间光调制器散热，散热组件100包括导热基板110和散热器120。导热基板110用于对前窗面进行散热。散热器120安装于导热基板110，使得空间光调制器产生的热量可以从前窗面经第一导热路径R1传导散热。其中，第一导热路径R1是指从前窗面经导热基板110至散热器120。

导热基板110可以承接杂散光和无用光，用于将空间光调制器产生的热量，以及杂散光和无用光产生的热量传导至散热器120或者热沉130，然后热量再经过散热器120或者热沉130散发，从而实现空间光调制器的散热。在本实施例中，导热基板110的材质为紫铜C1100，均热性优于铝和铝合金。导热基板110可以根据空间光调制器的空间结构的不同而设置成不同的结构和尺寸。

在本实施例中，导热基板110与前窗面之间具有间隙G1，并用于对前窗面进行散热。通过设置间隙G1，在保证结构小型化的同时，隔断了DMD前窗面与导热基板110的直接接触，使得承接杂散光和无用光的导热基板110上的热量无法传递到DMD前窗面上，有利于对DMD进行降温，延长DMD的使用寿命。间隙G1的大小与镜头后焦长度、DMD前窗面到棱镜之间的间距、导热基板110的厚度、DMD对准件大小等数值均相关，在本实施例中，间隙G1的大小为0.2-1mm。优选的，当间隙G1大小为1mm时，散热组件100的散热能力最佳。

请参阅图3和图4，导热基板110包括相背的安装面112和安装背面114，其中，安装面112与前窗面之间具有间隙G1。安装背面114可以用于导热基板110的固定，固定方式可以是通过光学胶粘接或者通过螺钉锁付。

导热基板110设有透光孔116，透光孔116贯穿安装面112和安装背面114,透光孔116可以用于光线的透过，使得光线可以经透光孔116入射至空间光调制器，并且从空间光调制器出射的光线可以经透光孔116出射。

请继续参阅图2，在本实施例中，散热器120可以选择常用铝合金AL6063-T5，可以做交叉散热钉型散热器，以提升扰流效果。散热器120的具体数量和尺寸可以根据实际散热需求进行设定。作为一种示例，当散热需求较高时，可以增加散热器120的数量或者尺寸。反之，可以减少散热器120的数量或者尺寸。

散热组件100还包括热沉130和热桥140。热沉130可连接于背面，使得空间光调制器产生的热量可以从背面第二导热路径R2传导散热。其中，第二导热路径R2是指从背面直接传递到热沉130。热桥140连接于导热基板110和热沉130之间，用于将空间光调制器产生的热量还可以从前窗面经第三导热路径R3传导散热传递到热沉130。其中，第三导热路径R3是指从前窗面依次经导热基板110和热桥140传递至热沉130。也即，空间光调制器产生的热量具有多条导热路径，因此提升了散热组件100对于空间光调制器的散热效率，使空间光调制器可以满足控温规格。

在本实施例中，热沉130可以采用紫铜C1100，均热性优于铝和铝合金。可以配合热电致冷元件、冷板和水冷系统使用。为防止凝露的发生并提高传热效率，所有与热电致冷元件临近、温度低于环境温度的热沉，皆可以由隔热材料包裹，其中，隔热材料可以是隔热泡棉。

因结构空间限制，热桥140作为紧凑辅助散热，可以在狭小的空间内完成热量在空间光调制器前窗面和背面之间的传递，以减小空间光调制器前窗面和背面之间的温差的绝对值|T_DELTA|，提升空间光调制器的可靠性。在本实施例中，热桥140与导热基板110为相同材料，热桥140的一端可以通过焊接材料与导热基板110焊接，热桥140的另一端可以通过螺钉锁付在热沉130上，优选的，焊接材料与螺钉的材料也可以采用与导热基板110相同的材料，以更进一步提高散热能力，从而将空间光调制器前窗面产生的热量传递至热沉130，以便于后续热量经热沉130散发。热桥140与导热基板110的连接处，以及热桥140与热沉130的连接处均可以涂覆或添加用以减小界面热阻的界面材料，例如导热膏、导热垫、石墨片或石墨烯等材料，以降低连接处的热阻。

散热组件100还包括安装凸起150，安装凸起150设置于导热基板110朝向热沉130的一侧，并用于安装空间光调制器。安装凸起150凸出于导热基板110并且围绕透光孔116，可以用于空间光调制器的安装。在本实施例中，安装凸起150可以与导热基板110一体成型设置，也即，安装凸起150的材质与导热基板110的材质相同，也为紫铜C1100。在其他实施方式中，安装凸起150还可以粘接于导热基板110。

发明人在研究过程中发现，导热基板110上不可避免的通孔以及螺纹孔会增加导热基板110的传导热阻，对此，在散热组件100上还增加了热管160。

请参阅图2和图3，热管160嵌设于导热基板110，并连接于散热器120，以将热量传递至散热器120，然后经由散热器120将热量散发。第一导热路径R1是指从前窗面经导热基板110和嵌设于导热基板110内的热管160至散热器120。热管160不仅可以实现导热的作用，由于热管160嵌设于导热基板110内，因此，热管160还可以实现导热基板110的均热的作用，也即，使热量均匀散发于热管160的周围，防止热量在导热基板110上积聚。通过设置热管160可以提升散热组件100的导热性能，以良好地应对热失焦、像素分离等问题。热管160还可以焊接于导热基板110，导热基板110可对嵌入并焊接于导热基板110内的热管160起到结构强化作用。具体地，可以将热管160打扁后焊接于导热基板110的沉槽内，因有导热基板110的结构强化作用，热管160不易失效。在本实施例中，热管160的材质可以是铜或者铝。在其他实施方式中，热管160的材质还可以是石墨烯等复合高导热材料。在本实施例中，热管160的数量为两条。在其他实施方式中，热管160的数量、长短和厚度可以根据空间光调制器的散热量需求及空间限制而具体设置。

热管160包括相对的蒸发端162和冷凝端164，蒸发端162与安装凸起150连接，冷凝端164与散热器120连接，因此，热管160可以将安装于安装凸起150的空间光调制器产生的热量传递至散热器120，然后经由散热器120将热量散发。

请参阅图5，散热组件100还可以包括无用光散热器170，无用光散热器170连接于导热基板110，并用于接收无用光和杂散光，减少由杂散光或无用光造成的像素分离、失焦和热变形，其中，无用光和杂散光主要来源于棱镜组件在合光以及分光的过程中。具体地，本实施例中设置了无用光散热器170对该部分无用光以及杂散光进行吸光散热，避免二者直接照射到胶水或胶合面、具有调节定位功能的结构件上，导致胶水或者胶合面失效，而引起脱落或者定位失效等现象。例如，当无用光散热器170通过胶水固定于其他光学元件时，若无用光直接入射至胶水上，胶水吸热发生软化，则会导致无用光散热器170的脱落。

请参阅图6，无用光散热器170包括无用光热传导基板172、无用光热传导热管174和无用光散热件176，无用光热传导热管174和无用光散热件176安装于无用光热传导基板172，无用光热传导热管174将接收到的无用光产生的热量传递至无用光散热件176。

无用光热传导基板172与导热基板110的材质可以相同，也即，可以是紫铜C1100。无用光热传导基板172也可以根据空间光调制器的空间结构的不同而设置成不同的尺寸。

具体地，无用光热传导热管174包括相对的热传导蒸发端1741和热传导冷凝端1743，热传导蒸发端1741用于接收无用光，作为一种示例，用于接收无用光的面积为15*15mm²，可以接收的无用光的光能量分布为25w。热传导冷凝端1743与无用光散热件176连接，用于将热传导蒸发端1741接收到的无用光产生的热量传递至无用光散热件176。无用光热传导热管174与热管160的材质可以相同，也即，可以是铜或者铝。

无用光散热件176也可以选择常用铝合金AL6063-T5，做交叉散热钉型散热器，以提升扰流效果。无用光散热件176的具体数量和尺寸可以根据实际散热需求进行设定。通过无用光散热件176与散热器120的配合使用，可以确保空间光调制器无论在OFF态或是ON态，都能够在空间光调制器的热学规格范围内工作，也即，使空间光调制器可以满足控温规格。

请参阅图5和图6，在本实施例中，散热组件100还可以包括隔热部180，隔热部180可以增加热阻，防止无用光或杂散光产生的热量传导到空间光调制器，而引起热量在空间光调制器的积聚，从而延长了空间光调制器的使用寿命。隔热部180可以由多个隔热通孔和/或隔热槽形成，多个隔热通孔可以和隔热槽形成一个隔热带，以阻止无用光或杂散光产生的热量传导到空间光调制器。具体地，隔热部180位于无用光热传导热管174和热管160之间，防止无用光产生的热量经无用光热传导热管174传递至热管160，从而传递至与热管160相邻的空间光调制器。隔热部180位于无用光散热件176和散热器120之间。防止无用光产生的热量经无用光散热件176传递至散热器120，增加散热器120的散热负担，减小散热器120的散热效率。

请参阅图2、图3和图5，在本实施例中，散热组件100还可以包括消光层190，消光层190设置于安装背面114和散热器120的表面。通过设置消光层190，可以以提升导热基板110和散热器120的吸光性能和热辐射性能，从而更好地吸收无用光或者杂散光，并且将无用光或者杂散光产生的热量辐射出去，也即，提高导热基板110的吸光效率并且提高散热器120的散热效率。在其他实施方式中，消光层190还可以设置于无用光散热件176。在本实施例中，消光层190可以是圣亚达LB650-031。

综上，本实用新型实施例提供的散热组件100，用于对空间光调制器散热，通过在导热基板110与空间光调制器的前窗面之间设置间隙G1，使得承接杂散光和无用光的导热基板110上的热量无法传递到空间光调制器前窗面上，而空间光调制器产生的热量可以从前窗面经导热基板110传递到散热器120，提升了散热组件100对于空间光调制器的散热效率，延长了空间光调制器的使用寿命。

请参阅图7，本实用新型实施例还提供一种散热装置10，散热装置10适用于对光学系统进行散热，光学系统包括多个空间光调制器，每个空间光调制器安装于对应的散热组件100。在本实施例中，多个空间光调制器可以包括三个空间光调制器，例如红色空间光调制器、绿色空间光调制器和蓝色空间光调制器，三个空间光调制器采用空间合光。本其他实施方式中，三个空间光调制器可以结合空间合光和时序合光，例如其中一个空间光调制器采用时序合光，另外两个空间光调制器采用空间合光，或者其中两个空间光调制器采用时序合光，另外一个空间光调制器采用空间合光。

散热装置10包括多个散热组件100，多个散热组件100彼此间隔，并且适于一一对应地应用于多个空间光调制器，以对相应的空间光调制器散热。

本实施例中，多个散热组件100包括第一空间光调制器散热组件200、第二空间光调制器散热组件300和第三空间光调制器散热组件400。

第一空间光调制器散热组件200的结构可以与散热组件100相同，在本实施例中可以是红色空间光调制器散热组件，也即，应用于红色空间光调制器并给红色空间光调制器散热。第一空间光调制器散热组件200的具体结构可以参照图2。

请参阅图8，第二空间光调制器散热组件300可以是绿色空间光调制器散热组件，也即，应用于绿色空间光调制器并给绿色空间光调制器散热。第二空间光调制器散热组件300包括导热基板310、散热器320、热管360、无用光散热器370和隔热部380，其中散热器320安装于导热基板310，热管360可以嵌设并焊接于导热基板310，无用光散热器370连接于导热基板310的一侧，并且与散热器320通过隔热部380间隔，隔热部380设置于散热器320和无用光散热器370。隔热部380同时包括多个隔热通孔382和隔热槽384，多个隔热通孔382大致位于同一直线上。隔热槽384的延伸方向与多个隔热通孔382形成的直线方向一致，从而同个多个隔热通孔382和隔热槽384形成一个隔热带，以阻止热量传导到空间光调制器。

请参阅图9，第三空间光调制器散热组件400可以是蓝色空间光调制器散热组件，也即，应用于蓝色空间光调制器并给蓝色空间光调制器散热。第三空间光调制器散热组件400包括导热基板410、散热器420、热桥440和热管460。散热器420安装于导热基板410，热桥440可以焊接于导热基板410，热管460可以嵌设并焊接于导热基板410。

需要说明的是，每个散热组件100还可以应用于其他颜色的空间光调制器上。例如，第一空间光调制器散热组件200可以应用于绿色空间光调制器或者蓝色空间光调制器。第二空间光调制器散热组件300可以应用于红色空间光调制器或者蓝色空间光调制器。第三空间光调制器散热组件400可以应用于红色空间光调制器或者绿色空间光调制器。

在其他实施方式中，在满足空间光调制器的控温规格的条件下，相邻两个散热组件100的其中一个散热组件100的散热器120可以连接于另一个散热组件100的导热基板110，也即，两个散热组件100共用一个散热器120，可以减少散热器120的数量，从而降低成本。作为一种示例，第一空间光调制器散热组件200的散热器120可以连接于第三空间光调制器散热组件400的导热基板410。

请继续参阅图7，散热装置10还包括多个风机500，多个风机500朝向多个散热组件100，以带走多个散热组件100积聚的热量。在本实施例中，风机500可以是鼓风机，鼓风机具有风压大的特点，适合在结构紧凑的结构中使用。在其他实施方式中，风机500还可以是排风扇等其他产品。

多个风机500包括第一风机510、第二风机520、第三风机530和第四风机540，

第一风机510和第二风机520朝向第一空间光调制器散热组件200，用于带走第一空间光调制器散热组件200的导热基板110、散热器120、热沉130和无用光散热器170上的热量。具体地，第一风机510可以朝向第一空间光调制器散热组件200的无用光散热器170，第二风机520可以朝向红色空间光调制器散热组件100的导热基板110、散热器120和热沉130。

第二风机520朝向第一空间光调制器散热组件200和第二空间光调制器散热组件300，用于带走第一空间光调制器散热组件200的导热基板110、散热器120和热沉130上的热量，以及第二空间光调制器散热组件300的导热基板310和散热器320上的热量。具体地，第二风机520还可以朝向第二空间光调制器散热组件300的导热基板310和散热器320。

第三风机530朝向第二空间光调制器散热组件300和第三空间光调制器散热组件400，用于带走第二空间光调制器散热组件300的导热基板310和散热器320上的热量，以及第三空间光调制器散热组件400的导热基板410和散热器420上的热量。具体地，第三风机530朝向第二空间光调制器散热组件300的导热基板310和散热器320，并且朝向第三空间光调制器散热组件400的导热基板410和散热器420。

第四风机540朝向第三空间光调制器散热组件400。用于带走第三空间光调制器散热组件400的导热基板410和散热器420上的热量。具体地，第四风机540朝向蓝色空间光调制器散热组件100的导热基板110和散热器120。

综上，本实用新型实施例提供的散热装置10，包括多个散热组件100，因此散热组件100的散热效率的提升可以提升散热装置10的散热效率。另外，通过第一空间光调制器散热组件200对红色空间光调制器散热，第二空间光调制器散热组件300对绿色空间光调制器散热，第三空间光调制器散热组件400对蓝色空间光调制器散热，实现对不同的空间光调制器设置不同结构的散热组件100，也即，可以根据实际的散热需求设定散热组件100的结构，不会导致器件(如是否设置无用光散热器170)的冗余，适配性能好。

请参阅图10和图11，本实用新型实施例还提供一种投影设备1，包括光源装置(图未示)、散热装置10、壳体20、多个空间光调制器30。光源装置用于出射照明光，散热装置10和多个空间光调制器30均安装于壳体20内部，空间光调制器30对光源装置出射的照明光进行调制并反射出图像光，同时产生热量，散热装置10可以吸收多个空间光调制器30产生的热量以及由投影设备1内的其他光学元件在对光线进行合光以及分光过程中产生的无用光导致的热量。

请参阅图10，壳体20设有多个进风口21、多个出风口23以及位于进风口21和出风口23之间的风道25，其中，多个进风口21均可以设置风扇，以将外界的气流吸进壳体20内部。进入壳体20内部的气流经风道25流向散热装置10，将散热装置10上的热量带走，最终气流携带从散热装置10上带走的热量及其他光学元件散发的热量从出风口23流出，从而实现散热装置10的散热，延长投影设备1的使用寿命。

请参阅图2、图4和图11，多个空间光调制器30与多个散热组件100一一对应，每个空间光调制器30安装于对应的散热组件100的导热基板110和热沉130之间，具体地，空间光调制器30的前窗面连接于导热基板110，空间光调制器30的背面连接于热沉130，以使空间光调制器30的前窗面产生的热量可以经由导热基板110传递至散热器120进行散热，也即，沿第一导热路径R1传导散热。空间光调制器30的前窗面产生的热量还可以经由导热基板110、热桥140传递至热沉130并进行散热，也即，沿第三导热路径R3传导散热。空间光调制器30的背面产生的热量可以直接传递至热沉130并进行散热，也即，沿第二导热路径R2传导散热。也就是说，空间光调制器30产生的热量具有多条导热路径，因此提升了散热组件100和散热装置10对于空间光调制器30的散热效率，从而延长了提升了投影设备1的使用寿命。

在本实施例中，多个空间光调制器30包括红色空间光调制器31、绿色空间光调制器32和蓝色空间光调制器33。其中，红色空间光调制器31与第一空间光调制器散热组件200(红色空间光调制器散热组件)适配；绿色空间光调制器32与第二空间光调制器散热组件300(绿色空间光调制器散热组件)适配；蓝色空间光调制器33与第三空间光调制器散热组件400(蓝色空间光调制器散热组件)适配。

请参阅图11和图12，投影设备1还包括棱镜组件40，棱镜组件40安装于壳体20内。入射光线在经过棱镜组件40分别进入不同的空间光调制器30时，会在分光以及合光的过程中产生无用光和杂散光，该部分光线能够被设置在相应位置的无用光散热器170接收，从而减少由杂散光或无用光造成的像素分离、失焦和热变形，提高投影设备1的对比度。

请参阅图1、图6和图12，棱镜组件40包括反射棱镜41(也即PHILIPS棱镜)和多个分光棱镜42(也即TIR棱镜)，反射棱镜41用于将入射光反射至分光棱镜42，并将经过空间光调制器调制后的光线出射至后续光路；分光棱镜42用于将入射光分为单色光以分别入射至多个空间光调制器30，也即，多个分光棱镜42与多个空间光调制器30一一相对。照明光经多个反射棱镜41的全反射作用后被反射至分光棱镜42，经分光棱镜42的分光后入射至对应的空间光调制器30，经空间光调制器30调制并反射出的光线分别经多个分光棱镜42传输后入射至反射棱镜41，此时由于入射至反射棱镜41的角度不满足全内反射角，因此，此部分光线经反射棱镜41传输后出射至后续光路。例如，多个分光棱镜42包括红光分光棱镜421、绿光分光棱镜422和蓝光分光棱镜423，反射棱镜41包括红光分光棱镜、绿光分光棱镜和蓝光分光棱镜，红光分光棱镜421与蓝光分光棱镜423接触的入射面镀透红绿反蓝的滤光膜，绿光分光棱镜422与红光分光棱镜421接触的入射面镀透绿反红的滤光膜，其中，红光分光棱镜421与红色空间光调制器31相对，绿光分光棱镜422与绿色空间光调制器32相对，蓝光分光棱镜423与蓝色空间光调制器33相对，照明装置发出的照明光经反射棱镜41的全反射作用后，入射至蓝光分光棱镜423，光线经蓝光分光棱镜423传输后照射至其与红光分光棱镜的入射面，由于红光分光棱镜421与蓝光分光棱镜423接触的入射面镀透红绿反蓝的滤光膜，因此，此时光线被分光为蓝光部分和红绿光部分，蓝光部分被反射至蓝色空间光调制器进行蓝光调制，红绿光部分透射红光分光棱镜421并入射到绿色分光棱镜422的入射面上，由于绿光分光棱镜422与红光分光棱镜421接触的入射面镀透绿反红的滤光膜，因此，红绿光线中的红色光线被反射至红色空间光调制器31，绿色光线被透射至绿色空间光调制器32，上述红绿蓝光线分别经过调制后，反射到反射棱镜41上，且由于光线入射角度不满足全反射角度，因此，能够传输到后续光路中。在本实施例中，反射棱镜41为TIR(Total InternalReflection，全内反射)，棱镜分光棱镜42为PHILIPS棱镜。

反射棱镜41可以安装于导热基板110和无用光热传导基板172之间，并且使得散热器120吸光一侧与反射棱镜41的表面平行，同时需要预留结构安全装配间距。具体地，导热基板110和无用光热传导基板172的安装方式可以是通过螺钉锁付于反射棱镜41的承载件(图未示)上。

请参阅图4、图13和图14，在本实施例中，红色空间光调制器31处于ON态时，红光分光棱镜421上的光能量分布为27.5w，处于ON态的无用光产生的热量被传递至散热器120和热沉130。红色空间光调制器31处于OFF态时，红光分光棱镜421上的光能量分布为8.2w。处于OFF态的无用光产生的热量被传递至无用光散热件176。

请参阅图8、图15和图16，绿色空间光调制器32处于ON态时，绿光分光棱镜422上的光能量分布为12.5w，处于ON态的无用光产生的热量被传递至散热器320。绿色空间光调制器32处于OFF态时，绿光分光棱镜422上的光能量分布为7.6w。处于OFF态的无用光产生的热量被传递至无用光散热件370。由于无论处于ON态或者OFF态，绿光分光棱镜422上的光能量分布均小于红光分光棱镜421上的光能量分布，因此，绿色空间光调制器32的散热条件优于红色空间光调制器31的散热条件，热量在绿色空间光调制器32上积聚的风险更小，也即，像素分离、热失焦的风险更小。

请参阅图9、图17和图18，蓝色空间光调制器33处于ON态时，蓝光分光棱镜423上的光能量分布为1.4w，处于ON态的无用光产生的热量被传递至散热器420。蓝色空间光调制器33处于OFF态时，蓝光分光棱镜423上的光能量分布为0.9w，因此无用光产生的热量可以忽略不计，也即，不需要进行散热处理。蓝光分光棱镜423上的光能量分布最小，因此蓝色空间光调制器33的热量积聚的风险最小，也即，像素分离、热失焦的风险最小。

请参阅图19，投影设备1还包括棱镜顶面散热器50和棱镜侧面散热器60，棱镜顶面散热器50和棱镜侧面散热器60安装于壳体20内。棱镜顶面散热器50连接于反射棱镜41的顶面，连接方式可以是通过热界面材料贴合/胶合，用于在狭小空间对反射棱镜41补充散热。在本实施例中，第一风机510、第二风机520、第三风机530和第四风机540都可以带走棱镜顶面散热器50的热量。多个分光棱镜42中的至少一个与棱镜侧面散热器60连接。在本实施例中，棱镜侧面散热器60连接于蓝光分光棱镜423，连接方式可以是通过热界面材料贴合/胶合，用于在狭小空间对蓝光分光棱镜423补充散热。棱镜侧面散热器60朝向第四风机540，使得第四风机540可以带走棱镜侧面散热器60的热量。

在本实施例中，投影设备1还包括OFF光散热器70，OFF光散热器70用于接收处于OFF状态的空间光调制器30产生的无用光，并且对无用光产生的热量。

综上，本实用新型实施例提供的投影设备1，包括散热装置10、壳体20、多个空间光调制器30和光源装置，因此散热装置10的散热效率的提升，可以延长投影设备1内的多个空间光调制器30的使用寿命，也即，延长了投影设备1的使用寿命。通过在导热基板110与空间光调制器30的前窗面之间设置间隙G1，使得承接杂散光和无用光的导热基板110上的热量无法传递到空间光调制器30的前窗面上，进一步延长投影设备1内的多个空间光调制器30的使用寿命，也即，延长了投影设备1的使用寿命。散热组件100的无用光散热器170，接收由棱镜组件40分光合光产生的无用光和杂散光，可以减少由杂散光或无用光造成的像素分离、失焦和热变形，因此可以提高投影设备1的对比度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种散热组件，其特征在于，用于对空间光调制器散热，所述空间光调制器包括相背的前窗面和背面，所述散热组件包括：

导热基板，所述导热基板与所述前窗面之间具有间隙，并用于对所述前窗面进行散热；及

散热器，所述散热器安装于所述导热基板，所述空间光调制器产生的热量从所述前窗面经所述导热基板传递到所述散热器。

2.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述散热组件还包括热沉和热桥，所述热沉可连接于所述背面，所述热桥连接于所述导热基板和所述热沉之间，用于将所述空间光调制器产生的热量从所述前窗面经所述导热基板、所述热桥传递到所述热沉。

3.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述散热组件还包括热管，所述热管嵌设于所述导热基板，并连接于所述散热器。

4.根据权利要求3所述的散热组件，其特征在于，所述热管包括相对的蒸发端和冷凝端，所述散热组件还包括安装凸起，所述安装凸起设置于所述导热基板，并用于安装所述空间光调制器，所述蒸发端与所述安装凸起连接，所述冷凝端与所述散热器连接。

5.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述散热组件还包括无用光散热器，所述无用光散热器连接于所述导热基板，用于接收无用光。

6.根据权利要求5所述的散热组件，其特征在于，所述无用光散热器包括无用光热传导基板、无用光热传导热管和无用光散热件，所述无用光热传导热管和所述无用光散热件安装于所述无用光热传导基板，所述无用光热传导热管包括相对的热传导蒸发端和热传导冷凝端，所述热传导蒸发端用于接收无用光，所述热传导冷凝端与所述无用光散热件连接。

7.根据权利要求6所述的散热组件，其特征在于，所述散热组件还包括隔热部，所述隔热部位于所述无用光散热件和所述散热器之间，并且位于所述无用光热传导热管和所述热管之间。

8.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于，所述间隙的大小为0.2mm-1mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的散热组件，其特征在于，所述导热基板包括相背的安装面和安装背面，所述安装面与所述前窗面之间具有所述间隙，所述散热组件还包括消光层，所述消光层设置于所述安装背面和所述散热器的表面。

10.一种散热装置，适用于对光学系统散热，所述光学系统包括多个空间光调制器，其特征在于，所述散热装置包括多个如权利要求1-9任一项所述的散热组件，多个所述散热组件彼此间隔，并且适于一一对应地应用于多个所述空间光调制器，每个所述空间光调制器安装于对应的所述散热组件。

11.根据权利要求10所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括多个风机，多个所述风机朝向多个所述散热组件。

12.根据权利要求11所述的散热装置，其特征在于，多个所述散热组件包括第一空间光调制器散热组件、第二空间光调制器散热组件和第三空间光调制器散热组件，多个所述风机包括第一风机、第二风机、第三风机和第四风机，所述第一风机和所述第二风机朝向所述第一空间光调制器散热组件，所述第二风机朝向所述第一空间光调制器散热组件和所述第二空间光调制器散热组件，所述第三风机朝向所述第二空间光调制器散热组件和所述第三空间光调制器散热组件，所述第四风机朝向所述第三空间光调制器散热组件。

13.一种投影设备，其特征在于，包括：

光源装置，所述光源装置用于出射照明光；

壳体；

如权利要求10至12任一项所述的散热装置；以及

多个空间光调制器，多个所述空间光调制器对所述照明光进行调制并产生热量，并且与多个所述散热组件一一对应，每个所述空间光调制器安装于对应的所述散热组件，所述散热装置吸收多个所述空间光调制器产生的热量。

14.根据权利要求13所述投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括棱镜组件，所述棱镜组件安装于所述壳体内，所述棱镜组件包括多个分光棱镜和反射棱镜，多个所述分光棱镜与多个所述空间光调制器一一相对。

15.根据权利要求14所述投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括棱镜顶面散热器和棱镜侧面散热器，所述棱镜顶面散热器和所述棱镜侧面散热器安装于所述壳体内，所述棱镜顶面散热器连接于所述分光棱镜，多个所述反射棱镜中的至少一个与所述棱镜侧面散热器连接。

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