TWI464521B

TWI464521B - 投影機冷卻裝置

Info

Publication number: TWI464521B
Application number: TW101140730A
Authority: TW
Inventors: Ming Chih Sun; Kai Huang
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-12-11
Also published as: US20140125958A1; TW201418867A

Description

投影機冷卻裝置

本發明涉及一種投影機冷卻裝置，尤指一種使用固態光源設置的投影機冷卻裝置。

一般投影機使用的光源，如鎢鹵素燈、金屬鹵化物燈、超高壓汞燈或氙氣燈等，其具有的共通特性是過熱、高耗電、低燈泡壽命、體積過大、重量不輕又不易攜帶。尤其是產生高溫的部分，需要以複數冷卻風扇來進行散熱，以維持該投影機的正常運作。近年來，電子產品發展以「輕、薄、短、小、成本低」的趨勢發展，光學投影機產品也不例外，在光源部分採用體積較小且壽命較長的固態光源，如發光二極體(LED)或是雷射光來作為光源。但是，投影機中不只是光源會有高熱產生，其他共同運作的光學模組也會有熱量的產生，例如以產生投射影像光束的數位微鏡裝置(Digital Micro-mirror Device,DMD)在運作時也會產生熱，都需要冷卻裝置來進行散熱，散熱的效果越好將使投影機的投影效能越佳。目前使用的投影機散熱裝置主要將發熱源區分為光源與非光源，再分局設置冷卻風扇個別進行散熱的運作，這類複數風扇組成的散熱裝置，不但不利於產品的小型化而且成本高又會有噪音的問題。所以如何在採用固態光源的投影機系統內減少風扇的使用量，並提昇投影機的散熱效率，仍然需要再研究改善。

有鑒於此，有必要提供可協助散熱效能提升的一種投影機冷卻裝置。

本發明提供一種投影機冷卻裝置，其包括一機殼、一風扇、一光源以及一光學模組，該風扇設置於該機殼內並形成一直線散熱流道，該散熱流道流經該機殼的內部與外部，該光源以及該光學模組在機殼內相對設置並鄰近該散熱流道，該光源以及該光學模組分別具有散熱組件設置，該散熱組件位於該散熱流道內。該機殼具有相對的一第一側板以及一第二側板，該第一側板以及該第二側板上設置具有相對的一進氣口以及一排氣口。該散熱流道位於該進氣口以及該排氣口之間且氣流方向垂直於該第一側板以及第二側板。該光學模組對應之散熱模組對應之散熱組件靠近該進氣口設置，該光源對應之散熱組件靠近該排氣口設置。每一散熱組件包括複數散熱鰭片。該光學模組對應之散熱組件之散熱鰭片沿與該散熱流道氣流方向平行之方向排列，該光源對應之散熱組件位於橫斷該散熱流道之位置且其散熱鰭片沿與散熱流道氣流方向平行之方向排列。

相較現有技術，本發明的投影機冷卻裝置，通過該風扇在該機殼的內部與外部形成該散熱流道，使該光源以及該光學模組分別具有的該散熱組件位於該散熱流道內，從而能同時對該投影機發熱組件進行散熱運作，可以有效提昇該投影機的散熱效能，並能降低成本、減低噪音提高該投影機的品質。

10、20、30‧‧‧冷卻裝置

102、202、302‧‧‧散熱流道

12、22、32‧‧‧機殼

122、222‧‧‧第一側板

124、224‧‧‧第二側板

1222、2222、3222‧‧‧進氣口

1242、2242、3242‧‧‧排氣口

14、24、34‧‧‧風扇

16、26、36‧‧‧光源

160、260、360‧‧‧第一散熱組件

162、262‧‧‧第一光學透鏡組

164、264‧‧‧螢光輪

18、28、38‧‧‧光學模組

180、280、380‧‧‧第二散熱組件

182、282‧‧‧第二光學透鏡組

184、284‧‧‧數位微鏡裝置

186、286‧‧‧投射鏡頭

圖1是本發明投影機冷卻裝置的第一實施例俯視圖。

圖2是本發明投影機冷卻裝置的第二實施例俯視圖。

圖3是本發明投影機冷卻裝置的第三實施例俯視圖。

下面將結合附圖對本發明作一個具體介紹。

請參閱圖1所示，為本發明投影機冷卻裝置的第一實施例俯視圖，該冷卻裝置10設置包括一機殼12、一風扇14、一光源16以及一光學模組18。該機殼12是為矩形的殼體，具有相對的一第一側板122以及一第二側板124，該第一側板122以及該第二側板124上設置具有相對的一進氣口1222以及一排氣口1242，該進氣口1222與該排氣口1242之間的該機殼12內設置該風扇14。本第一實施例中，該風扇14位於該進氣口1222與該排氣口1242間的中央位置。該風扇14的運作，自該進氣口1222吸入投影機外部的空氣，並自相對的該排氣口1242排出吸入的空氣，因此在相對的該進氣口1222與該排氣口1242之間形成一散熱流道102。該散熱流道102的氣流流向如圖1中的箭頭符號所標示，由該進氣口1222進入該機殼12內部，再由該排氣口1242流出至該機殼12的外部，使該散熱流道102氣流貫穿該機殼12並流經該機殼12的內部與外部。該風扇14是為軸流型風扇，通過該風扇14兩側壓力差作用以產生吸入與排出的空氣流。

該光源16是為固態光源模組，用以產生一投射光束。本第一實施例的該光源16為採用雷射光模組，雷射光模組為陣列雷射光或是單一雷射光。該光源16產生的該投射光束通過一第一光學透鏡組162的光路徑安排射向一螢光輪164，該螢光輪164受該投射光束的照射，將被激發產生顏色光，該顏色光是為三原色(紅色、綠色、藍色RGB)的顏色光，該三顏色光再由該第一光學透鏡組162導向該光學模組18。該光學模組18與該光源16在該機殼12內相對設置，用以使該光學模組18接受該三顏色光產生投影光束。該光學模組18具有一第二光學透鏡組182、一數位微鏡裝置184以及一投射鏡頭186。該光學模組18的運作，是由該第二光學透鏡組182將接受的該三顏色光進行勻光以及合光的處理後，引導投射至該數位微鏡裝置184，該數位微鏡裝置184在接受該三顏色光的合光照射後，可以反射產生一投影光束，該投影光束再通過該投射鏡頭186將影像投射出去。該光源16與該光學模組18目對設置在該機殼12內運作產生投影影像過程中，該光源16以及該數位微鏡裝置184是為主要的發熱源。因此，該光源16具有一第一散熱組件160設置，該數位微鏡裝置184具有一第二散熱組件180設置，該第一散熱組件160以及該第二散熱組件180是為散熱鰭片，能傳導該光源16與該數位微鏡裝置184所產生的熱量。該光源16與該光學模組18在該機殼12內鄰近該散熱流道102設置，該風扇14位於該光源16與該光學模組18之間，並使該第一散熱組件160以及該第二散熱組件180位於該風扇14運作形成的該散熱流道102內，通過該風扇14在該散熱流道102內產生不斷流通的空氣，將該第一散熱組件160以及該第二散熱組件180上所傳導的熱量帶出該機殼12，從而可以有效對該光源16以及該光學模組18的該數位微鏡裝置184進行冷卻，提高該投影機投射影像的質量。該冷卻裝置10使用單一的該風扇14所產生的該散熱流道102進行冷卻，避免目前投影機使用複數風扇散熱設置所需的高成本以及所佔的體積，同時也可避免複數風扇共同運作時所產生的噪音。該散熱流道102更能有效排除流道內該第一散熱組件160與該第二散熱組件 180所傳導的熱量，提升該冷卻裝置10的散熱效率，有助於投影機小型化設計以及投影質量的優化設計。

請再參閱圖2所示，為本發明投影機冷卻裝置的第二實施例俯視圖，該冷卻裝置20設置包括一機殼22、一風扇24、一光源26以及一光學模組28，相較於該第一實施例的該冷卻裝置10，具有幾近相同的結構。相同之處例如該機殼22同樣是為矩形的殼體，具有相對的一第一側板222以及一第二側板224，該第一側板222以及該第二側板224上設置具有相對的一進氣口2222以及一排氣口2242。該光源26同樣是為雷射光模組的固態光源模組，通過一第一光學透鏡組262的光路徑安排射向一螢光輪264，該螢光輪264受該投射光束的照射激發產生三顏色光，該三顏色光再由該第一光學透鏡組262導向該光學模組28。該光學模組28與該光源26在該機殼22內相對設置，使該光學模組28接受該三顏色光產生投影光束。該光學模組28具有一第二光學透鏡組282、一數位微鏡裝置284以及一投射鏡頭286。該第二光學透鏡組282接受的該三顏色光進行勻光以及合光的處理後，引導投射至該數位微鏡裝置284，該數位微鏡裝置284在接受該三顏色光的合光照射後產生一投影光束，該投影光束再通過該投射鏡頭286將影像投射出去。該光源26與該光學模組28相對設置在該機殼12內，該光源26具有一第一散熱組件260設置，該數位微鏡裝置284具有一第二散熱組件280設置，該第一散熱組件260以及該第二散熱組件280是為散熱鰭片。本第二實施例與該第一實施例差異在於該風扇24設置的位置不同，第二實施例該風扇24設置位於該機殼22內鄰近該進氣口2222的位置，該進氣口2222鄰近該光學模組28。數位微鏡裝置284該風扇24鄰近該進氣口2222，可直接自該機殼22外部吸入空氣進入該機殼22內部，再通過該風扇24的風壓將吸入的空氣由該排氣口2242排出至該機殼22的外部。因此，該風扇24同樣在相對設置的該進氣口2222與該排氣口2242之間形成一散熱流道202，該散熱流道202氣流貫穿流經該機殼22的內部與外部。該散熱流道202氣流由該進氣口2222進入，可直接對鄰近該光學模組28的該數位微鏡裝置284位於該散熱流道202內的該第二散熱組件280進行冷卻散熱的運作，提高對該數位微鏡裝置284的散熱效能。

另外，請參閱圖3所示，為本發明投影機冷卻裝置的第三實施例俯視圖，該冷卻裝置30設置包括一機殼32、一風扇34、一光源36以及一光學模組38，相較於該第二實施例的該冷卻裝置20結構幾近相同將不再贅述，特先說明。差異之處主要在於該風扇34設置的位置，該第三實施例的該風扇34是位於該機殼32內鄰近該光源36，該光源36鄰近該進氣口3222。該風扇34通過該進氣口3222自該機殼32外部吸入空氣進入該機殼32內部，再通過該風扇34的風壓將吸入的空氣由該排氣口3242排出至該機殼32的外部。該風扇34同樣在相對設置的該進氣口3222與該排氣口3242之間形成一散熱流道302，該散熱流道302氣流由該進氣口3222進入，可直接對鄰近該光源36位於該散熱流道302內的該第一散熱組件360進行冷卻散熱的運作，提高對該光源36的散熱效能。

本發明投影機冷卻裝置，通過單一的該風扇在該機殼內設置，並在該機殼的內部與外部形成該散熱流道，使鄰近該散熱流道的該光源與該光學模組的該散熱組件位於該散熱流道內，可以有效提高投影機的散熱效能，有助於投影機的小型化以及投射影像優化的設計。

應該指出，上述實施例僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

10‧‧‧冷卻裝置

102‧‧‧散熱流道

12‧‧‧機殼

122‧‧‧第一側板

124‧‧‧第二側板

1222‧‧‧進氣口

1242‧‧‧排氣口

14‧‧‧風扇

16‧‧‧光源

160‧‧‧第一散熱組件

162‧‧‧第一光學透鏡組

164‧‧‧螢光輪

18‧‧‧光學模組

180‧‧‧第二散熱組件

182‧‧‧第二光學透鏡組

184‧‧‧數位微鏡裝置

186‧‧‧投射鏡頭

Claims

一種投影機冷卻裝置，其包括一機殼、一風扇、一光源以及一光學模組，該風扇設置於該機殼內並形成一直線散熱流道，該散熱流道流經該機殼的內部與外部，該光源以及該光學模組在機殼內相對設置並鄰近該散熱流道，該光源以及該光學模組分別具有散熱組件設置，該散熱組件位於該散熱流道內，該機殼具有相對的一第一側板以及一第二側板，該第一側板以及該第二側板上設置具有相對的一進氣口以及一排氣口，該散熱流道位於該進氣口以及該排氣口之間且氣流方向垂直於該第一側板以及第二側板，該光學模組對應之散熱模組對應之散熱組件靠近該進氣口設置，該光源對應之散熱組件靠近該排氣口設置，每一散熱組件包括複數散熱鰭片，該光學模組對應之散熱組件之散熱鰭片沿與該散熱流道氣流方向平行之方向排列，該光源對應之散熱組件位於橫斷該散熱流道之位置且其散熱鰭片沿與散熱流道氣流方向平行之方向排列。
如申請專利範圍第1項所述的投影機冷卻裝置，其中，該機殼是為矩形的殼體。
如申請專利範圍第2項所述的投影機冷卻裝置，其中，該進氣口與該排氣口之間的該機殼內設置該風扇。
如申請專利範圍第3項所述的投影機冷卻裝置，其中，該風扇位於該進氣口與該排氣口之間的中央位置，並位於該光源與該光學模組之間。
如申請專利範圍第3項所述的投影機冷卻裝置，其中，該風扇位於鄰近該進氣口的位置，該進氣口鄰近該光學模組。
如申請專利範圍第3項所述的投影機冷卻裝置，其中，該風扇位於鄰近該進氣口的位置，該進氣口鄰近該光源。
如申請專利範圍第3項所述的投影機冷卻裝置，其中，該風扇是為軸流型風扇，在相對的該進氣口與該排氣口之間形成該散熱流道。
如申請專利範圍第1項所述的投影機冷卻裝置，其中，該光源是為固態光源模組，產生一投射光束，該投射光束通過一第一光學透鏡組射向一螢光輪，再導向該光學模組。
如申請專利範圍第8項所述的投影機冷卻裝置，其中，該光源為雷射光模組，該雷射光模組為陣列雷射光或是單一雷射光，該光源具有一第一散熱組件設置。
如申請專利範圍第1項所述的投影機冷卻裝置，其中，該光學模組具有一第二光學透鏡組、一數位微鏡裝置以及一投射鏡頭，該第二光學透鏡組引導該光源光束投射至該數位微鏡裝置，該數位微鏡裝置反射產生一投影光束，該投影光束通過該投射鏡頭將影像投射出去。
如申請專利範圍第10項所述的投影機冷卻裝置，其中，該數位微鏡裝置具有一第二散熱組件設置。