TWI432875B - 燈源與光學投影裝置 - Google Patents

Description

燈源與光學投影裝置

本發明是有關於一種燈源(lamp)，且特別是有關於一種具有此燈源的光學投影裝置(optical projector)。

圖1A繪示習知之一種光源模組的俯視示意圖。圖1B繪示圖1A之燈源的立體示意圖。圖1C繪示圖1A之燈源的剖視示意圖。請參考圖1A、圖1B與圖1C，習知之光源模組100(illuminant module)包括一燈源110、一第一氣流產生器(airflow generator)120與一第二氣流產生器130。燈源110包括一燈芯(lampwick)112、一反射罩(reflector)114、一遮光罩(shade)116與一保護罩(protector)118。遮光罩116配置於反射罩114外且覆蓋部分的反射罩114，並且遮光罩116具有一第一入風口(inlet)I11。保護罩118具有一第二入風口I12與一第一出風口O11(outlet)。

第一氣流產生器120鄰近第一入風口I11且適於產生一第一氣流A11。第一氣流A11經過第一入風口I11而流入反射罩114與遮光罩116之間。第二氣流產生器130鄰近第二入風口I12且適於產生一第二氣流A12，且第二氣流A12流過第二入風口I12、反射罩114內部與第一出風口O11。

然而，當光源模組100運作時，流入反射罩114與遮光罩116之間的第一氣流A11不易流出，所以反射罩114與遮光罩116在相對於第一氣流產生器120的一側S11的溫度過高且遮光罩116容易產生變形。換言之，習知之燈源110的散熱效率(heat-dissipating efficiency)較差。

本發明提供一種燈源，其散熱效率較佳。

本發明提供一種光學投影裝置，其所具有之燈源的散熱效率較佳。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明一實施例提出一種燈源，包括一燈芯、一反射罩與一遮光罩。反射罩具有一第一開口(opening)與相對第一開口的一底部(bottom portion)。燈芯配置於底部且穿過底部，並且至少部分燈芯配置於反射罩內。反射罩適於使燈芯所發出的光形成一通過第一開口的照明光束(illuminating light beam)。遮光罩配置於反射罩外且覆蓋部分的反射罩。遮光罩連接至底部且具有一第一入風口與一第一出風口，且第一入風口與第一出風口位於反射罩的相對兩側。第一入風口適於允許一第一氣流經過，反射罩與遮光罩之間適於允許第一氣流流入。第一出風口適於允許至少部分第一氣流沿著一第一流動方向流過，且第一流動方向與照明光束的傳遞方向間的一第一夾角為一銳角。

在本發明之一實施例中，上述之遮光罩包括一散熱部(heat-dissipating portion)與一耐熱撓性部(heat-resisting flexible portion)。散熱部鄰近第一開口且具有一第二入風口。耐熱撓性部鄰近散熱部且覆蓋散熱部之遠離第一開口的一部分。耐熱撓性部連接至底部且具有一位於第二入風口旁的第三入風口。第二入風口與第三入風口構成第一入風口，且第一出風口位於散熱部或耐熱撓性部。此外，耐熱撓性部配置於底部與散熱部之間。此外，燈源更包括一框體(frame)，配置於反射罩且環繞第一開口。散熱部固定於框體，且耐熱撓性部環繞部分的底部。遮光罩更具有一第二出風口。第一出風口位於 耐熱撓性部，且第二出風口位於散熱部。第一入風口與第二出風口位於反射罩的相對兩側。第二出風口適於允許至少部分第一氣流沿著一第二流動方向流過，且第二流動方向與照明光束的傳遞方向間的一第二夾角為一銳角。另外，散熱部的材質為金屬，且耐熱撓性部的材質為橡膠。

在本發明之一實施例中，上述之燈源更包括一保護罩，配置於第一開口。保護罩具有一第四入風口、一第三出風口、一第二開口與一透光件(transparent element)。第二開口位於照明光束的傳遞路徑上，且透光件配置於第二開口。此外，透光件為一濾光片(filter)。

在本發明之一實施例中，上述之燈源更包括一配置於底部的底座(base)。燈芯配置於底座，且遮光罩連接至底座。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明一實施例提出一種光學投影裝置，包括一光源模組、一光閥(light valve)與一投影鏡頭(projection lens)。光源模組包括上述之燈源與一第一氣流產生器。第一氣流產生器鄰近第一入風口且適於產生上述第一氣流。光閥配置於照明光束的傳遞路徑上且適於將照明光束轉換為一影像光束(image light beam)。投影鏡頭配置於影像光束的傳遞路徑上且適於將影像光束投影至一螢幕(screen)上。

在本發明之一實施例中，上述之光源模組更包括一第二氣流產生器，鄰近第四入風口且適於產生一第二氣流。第二氣流流過保護罩之第四入風口、反射罩內部與保護罩之第三出風口。

當光學投影裝置之光源模組運作時，流入反射罩與遮光罩之間的第一氣流可經由遮光罩之第一出風口而流出，所以與習 知技術相較，反射罩與遮光罩在相對於第一氣流產生器的一側的溫度可降低且遮光罩不會因高溫而產生變形。換言之，本發明之實施例之燈源的散熱效率較佳。

為讓本發明之實施例的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

[第一實施例]

圖2繪示本發明第一實施例之一種光學投影裝置的示意圖。請參考圖2，本實施例之光學投影裝置P包括一光源模組200、一光閥300與一投影鏡頭400。光源模組200適於發出一照明光束L1。光閥300配置於照明光束L1的傳遞路徑上，且光閥300適於將照明光束L1轉換為一影像光束L2。投影鏡頭400配置於影像光束L2的傳遞路徑上，且投影鏡頭400適於將影像光束L2投影至一螢幕N上。

圖3A繪示圖2之光源模組的俯視示意圖。圖3B繪示圖3A之燈源的立體示意圖。圖3C繪示圖3A之燈源的剖視立體示意圖。圖3D繪示圖3A之燈源的剖視俯視示意圖。請參考圖3A、圖3B、圖3C與圖3D，光源模組200包括一燈源210、一第一氣流產生器220與一第二氣流產生器230。燈源210包括一框體211、一燈芯212、一反射罩214、一遮光罩216、一 保護罩218與一底座219。燈芯212配置於底座219。反射罩214具有一第一開口214a與相對第一開口214a的一底部214b。框體211配置於反射罩214且環繞第一開口214a。底座219配置於底部214b。在本實施例中，燈芯212藉由底座219而配置於底部214b。燈芯212穿過底部214b且至少部分燈芯212配置於反射罩214內。反射罩214適於使燈芯212所發出的光形成一通過第一開口214a的照明光束L1(可見圖2)。

圖4A繪示圖3A之遮光罩的散熱部的立體示意圖。圖4B繪示圖3A之遮光罩的耐熱撓性部的立體示意圖。請參考圖3A、圖3B、圖3C、圖4A與圖4B，遮光罩216配置於反射罩214外且覆蓋部分的反射罩214。遮光罩216連接至底座219且具有一第一入風口I21、一第一出風口O21與一第二出風口O22。在本實施例中，遮光罩216是藉由底座219而連接至底部214b。第一入風口I21與第一出風口O21位於反射罩214的相對兩側，第一入風口I21與第二出風口O22位於反射罩214的相對兩側。在本實施例中，遮光罩216包括一散熱部216a與一耐熱撓性部216b。散熱部216a鄰近反射罩214之第一開口214a且具有一第二入風口I22。詳言之，本實施例之散熱部216a固定於框體211。

耐熱撓性部216b鄰近散熱部216a且覆蓋散熱部216a之遠離第一開口214a的一部分。耐熱撓性部216b連接至底座219且具有一位於第二入風口I22旁的第三入風口I23。在本實施例中，耐熱撓性部216b是藉由底座219而連接至底部214b。第二入風口I22與第三入風口I23構成第一入風口I21。第一出風口O21位於耐熱撓性部216b，且第二出風口O22位於散熱部216a。詳言之，本實施例之耐熱撓性部216b環繞部 分的底座219與部分的底部214b。耐熱撓性部216b配置於底部214b與散熱部216a之間。此外，散熱部216a的材質可為金屬，且耐熱撓性部216b的材質可為橡膠。

請再參考圖3A、圖3B、圖3C與圖3D，保護罩218配置於反射罩214之第一開口214a。保護罩218具有一第四入風口I24、一第三出風口O23、一第二開口218a與一透光件218b。第二開口218a位於照明光束L1(可見圖2)的傳遞路徑上。透光件218b例如為一濾光片，其配置於第二開口218a。

第一氣流產生器220例如為一軸流扇(axial fan)，其鄰近遮光罩216之第一入風口I21且適於產生一第一氣流A21。第一氣流A21經過遮光罩216之第一入風口I21而流入反射罩214與遮光罩216之間。至少部分第一氣流A21沿著一第一流動方向F1流過遮光罩216之第一出風口O21，且第一流動方向F1與照明光束L1的傳遞方向T1間的一第一夾角G1為一銳角。此外，至少部分第一氣流A21沿著一第二流動方向F2流過遮光罩216之第二出風口O22，且第二流動方向F2與照明光束L1的傳遞方向T1間的一第二夾角G2為一銳角。在本實施例中，第一流動方向F1與第二流動方向F2可相同，使得第一夾角G1與第二夾角G2的角度可相同。

第二氣流產生器230例如一為鼓風機(blower)，其鄰近保護罩218之第四入風口I24且適於產生一第二氣流A22。第二氣流A22流過保護罩218之第四入風口I24、反射罩214內部與保護罩218之第三出風口O23。

當光源模組200運作時，流入反射罩214與遮光罩216之間的第一氣流A21可經由遮光罩216之第一出風口O21與第二出風口O22而流出，所以與習知技術相較，反射罩214 與遮光罩216在相對於第一氣流產生器220的一側S21的溫度可降低且遮光罩216不會因高溫而產生變形。換言之，本實施例之燈源210的散熱效率較佳。

值得注意的是，在另一實施例中，底座219可依據設計需求而省略。因此，燈芯212可直接配置於底部214b，且遮光罩216可直接連接底部214b。

[第二實施例]

圖5A繪示本發明第二實施例之一種燈源的俯視示意圖。圖5B繪示圖5A之燈源的剖視立體示意圖。請參考圖5A、圖5B與圖3A，第二實施例之燈源510與第一實施例之燈源210的不同之處在於，遮光罩516不具有第二出風口O22。在此必須說明是，本實施例之遮光罩516的第一出風口O51仍位於遮光罩516的耐熱撓性部516b。換言之，只要在不影響燈源510的散熱效能的情形下，設計者可依其設計需求而省略第二出風口O22的配置。

[第三實施例]

圖6A繪示本發明第三實施例之一種燈源的俯視示意圖。圖6B繪示圖6A之燈源的剖視立體示意圖。請參考圖6A、圖6B與圖5A，第三實施例之燈源610與第二實施例之燈源510的不同之處在於，遮光罩616的第一出風口O61位於遮光罩616的散熱部616a。

綜上所述，本發明之實施例至少具有以下其中之一的優點。當光學投影裝置之光源模組運作時，流入反射罩與遮光罩之間的第一氣流可經由遮光罩之第一出風口而流出，所以與習知技術相較，反射罩與遮光罩在相對於第一氣流產生器的一側的溫度可降低且遮光罩不會因高溫而產生變形。換言之，本發 明之實施例之燈源的散熱效率較佳。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

100、200‧‧‧光源模組

110、210、510、610‧‧‧燈源

112、212‧‧‧燈芯

114、214‧‧‧反射罩

116、216、516、616‧‧‧遮光罩

118、218‧‧‧保護罩

120、130、220、230‧‧‧氣流產生器

211‧‧‧框體

214a、218a‧‧‧開口

214b‧‧‧底部

216a、616a‧‧‧散熱部

216b、516b‧‧‧耐熱撓性部

218b‧‧‧透光件

219‧‧‧底座

300‧‧‧光閥

400‧‧‧投影鏡頭

A11、A12、A21、A22‧‧‧氣流

F1、F2‧‧‧流動方向

G1、G2‧‧‧夾角

I11、I12、I21、I22、I23、I24‧‧‧入風口

L1‧‧‧照明光束

L2‧‧‧影像光束

N‧‧‧螢幕

O11、O21、O22、O23、O51、O61‧‧‧出風口

P‧‧‧光學投影裝置

S11、S21‧‧‧側

T1‧‧‧傳遞方向

圖1A繪示習知之一種光源模組的俯視示意圖。

圖1B繪示圖1A之燈源的立體示意圖。

圖1C繪示圖1A之燈源的剖視示意圖。

圖2繪示本發明第一實施例之一種光學投影裝置的示意圖。

圖3A繪示圖2之光源模組的俯視示意圖。

圖3B繪示圖3A之燈源的立體示意圖。

圖3C繪示圖3A之燈源的剖視立體示意圖。

圖3D繪示圖3A之燈源的剖視俯視示意圖。

圖4A繪示圖3A之遮光罩的散熱部的立體示意圖。

圖4B繪示圖3A之遮光罩的耐熱撓性部的立體示意圖。

圖5A繪示本發明第二實施例之一種燈源的俯視示意圖。

圖5B繪示圖5A之燈源的剖視立體示意圖。

圖6A繪示本發明第三實施例之一種燈源的俯視示意圖。

圖6B繪示圖6A之燈源的剖視立體示意圖。

200‧‧‧光源模組

210‧‧‧燈源

211‧‧‧框體

214‧‧‧反射罩

216‧‧‧遮光罩

216a‧‧‧散熱部

216b‧‧‧耐熱撓性部

218‧‧‧保護罩

219‧‧‧底座

220、230‧‧‧氣流產生器

A21‧‧‧氣流

F1、F2‧‧‧流動方向

G1、G2‧‧‧夾角

I21、I22、I23、I24‧‧‧入風口

O21、O22、O23‧‧‧出風口

S21‧‧‧側

T1‧‧‧傳遞方向

Claims (16)

1. 一種燈源，包括：一燈芯；一反射罩，具有一第一開口與相對該第一開口的一底部，其中該燈芯配置於該底部且穿過該底部，並且至少部分該燈芯配置於該反射罩內，該反射罩適於使該燈芯所發出的光形成一通過該第一開口的照明光束；以及一遮光罩，配置於該反射罩外且覆蓋部分的該反射罩，其中該遮光罩具有一第一入風口、一散熱部及一耐熱撓性部，該耐熱撓性部配置於該底部與該散熱部之間並具有一第一出風口，該散熱部鄰近於該第一開口及具有一第二出風口與一第二入風口，該第一入風口與該第一出風口、該第二出風口位於該反射罩的相對兩側，該第一入風口適於允許一第一氣流經過，該第一氣流沿著該反射罩與該遮光罩之間流過並經由該第一出風口與該第二出風口流出，該第一出風口適於允許至少部分該第一氣流沿著一第一流動方向流過，且該第一流動方向與該照明光束的傳遞方向間的一第一夾角為一銳角，其中該耐熱撓性部鄰近該散熱部且覆蓋該散熱部之遠離該第一開口的一部分，該耐熱撓性部連接至該底部且具有一位於該第二入風口旁的第三入風口，該第二入風口與該第三入風口構成該第一入風口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燈源，其中該耐熱撓性部配置於該底部與該散熱部之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之燈源，更包括一框體，配置於該反射罩且環繞該第一開口，該散熱部固定於該框體，且該耐熱撓性部環繞部分的該底部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之燈源，其中該第二出風口適於允許至少部分該第一氣流沿著一第二流動方向流過，且該第二流動方向與該照明光束的該傳遞方向間的一第二夾角為一銳角。
5. 如申請專利範圍第1項所述之燈源，其中該散熱部的材質為金屬，且該耐熱撓性部的材質為橡膠。
6. 如申請專利範圍第1項所述之燈源，更包括一保護罩，配置於該第一開口，其中該保護罩具有一第四入風口、一第三出風口、一第二開口與一透光件，該第二開口位於該照明光束的傳遞路徑上，且該透光件配置於該第二開口。
7. 如申請專利範圍第6項所述之燈源，其中該透光件為一濾光片。
8. 如申請專利範圍第1項所述之燈源，更包括一配置於該底部的底座，其中該燈芯配置於該底座，且該遮光罩連接至該底座。
9. 一種光學投影裝置，包括：一光源模組，包括：一燈源，包括：一燈芯；一反射罩，具有一第一開口與相對該第一開口的一底部，其中該燈芯配置於該底部且穿過該底部，並且至少部分該燈芯配置於該反射罩內，該反射罩適於使該燈芯所發出的光形成一通過該第一開口的照明光束；以及一遮光罩，配置於該反射罩外且覆蓋部分的該反射罩，其中該遮光罩具有一第一入風口、一散熱 部及一耐熱撓性部，該耐熱撓性部配置於該底部與該散熱部之間並具有一第一出風口，該散熱部鄰近該第一開口及具有一第二出風口與一第二入風口，且該第一入風口與該第一出風口、該第二出風口位於該反射罩的相對兩側，其中該耐熱撓性部鄰近該散熱部且覆蓋該散熱部之遠離該第一開口的一部分，該耐熱撓性部連接至該底部且具有一位於該第二入風口旁的第三入風口，該第二入風口與該第三入風口構成該第一入風口；一第一氣流產生器，鄰近該第一入風口且適於產生一第一氣流，其中該第一氣流沿著該反射罩與該遮光罩之間流過並經由該第一出風口與該第二出風口流出，至少部分該第一氣流沿著一第一流動方向流過該第一出風口，且該第一流動方向與該照明光束的傳遞方向間的一第一夾角為一銳角；一光閥，配置於該照明光束的傳遞路徑上且適於將該照明光束轉換為一影像光束；以及一投影鏡頭，配置於該影像光束的傳遞路徑上且適於將該影像光束投影至一螢幕上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之光學投影裝置，其中該耐熱撓性部配置於該底部與該散熱部之間。
11. 如申請專利範圍第9項所述之光學投影裝置，其中該燈源更包括一框體，配置於該反射罩且環繞該第一開口，該散熱部固定於該框體，且該耐熱撓性部環繞部分的該底部。
12. 如申請專利範圍第9項所述之光學投影裝置，其中至少部分該第一氣流沿著一第二流動方向流過該第二出風口，且 該第二流動方向與該照明光束的該傳遞方向間的一第二夾角為一銳角。
13. 如申請專利範圍第9項所述之光學投影裝置，其中該散熱部的材質為金屬，且該耐熱撓性部的材質為橡膠。
14. 如申請專利範圍第9項所述之光學投影裝置，其中該燈源更包括一保護罩，配置於該第一開口，該保護罩具有一第四入風口、一第三出風口、一第二開口與一透光件，該第二開口位於該照明光束的傳遞路徑上，該透光件配置於該第二開口，該光源模組更包括一第二氣流產生器，鄰近該第四入風口且適於產生一第二氣流，且該第二氣流流過該第四入風口、該反射罩內部與該第三出風口。
15. 如申請專利範圍第14項所述之光學投影裝置，其中該透光件為一濾光片。
16. 如申請專利範圍第9項所述之光學投影裝置，其中該燈源更包括一配置於該底部的底座，該燈芯配置於該底座，且該遮光罩連接至該底座。