TWM331128U - Projection apparatus and illumination system thereof - Google Patents

Description

M331128 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 ^⑨本創作是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種 投影裝置（projection apparatus )及其照明系統（muminati〇n system)。 【先前技術】 隨著科技的進步，各式各樣的投影裝置已廣泛的被應 用於各種場合，如簡報、演講、戲院、視聽教學、互動式 教學與豕庭劇院組等等。在習知技藝中，投影裝置通常包 括一妝明系統、一光閥（light valve )以及一成像系統 (imaging system)，其中照明系統會包括燈源、色輪（c〇1〇r wheel)、光積分柱（light integration rod)與透鏡等多個 光學元件。燈源適於提供一光線，且光線會依序通過這些 光學元件、光閥與成像系統而投射至一螢幕上，以形成一 晝面。 由於燈源提供光線時會產生極高的熱能，因此投影裝 置通十更包括一適於冷卻燈源之風扇。然而，由於光線通 過這些光學元件時亦會產生熱能 ，因此目前有部分投影裝 置更包括一適於將風扇所提供之冷卻氣流分流至這些光學 兀件之導風裝置（wind guiding device)，以冷卻光學元件。 如美國專利編號US 6,443,575 (如圖1中所示）以及台灣 專利編號TWI 235,281 (如圖2中所示）之創作即為其中 之案例。 請先參考圖1，在美國專利編號US 6,443,575之案例 5 M331128 中，投影裝置10包括一燈源11、一光閥12、一光學元件 、一進風扇14、一排風扇15、一第一導管16以及一第 二導管17。其中，進風扇14適於提供冷卻氣流，且部分 之冷卻氣流依序通過光閥12與第二導管17吹向光學元件 13。另外，排風扇15適於引導另一部分之冷卻氣流依序通 過第一導管16與燈源11而排出投影裝置1〇外。 然後’請參考圖2，在台灣專利編號twi 235,281之

案例中，燈源裝置20包括一反射燈罩21、一發光燈體22、 一積，柱23、一分色盤（即色輪）24、一風扇25以及一 ^ = S路組26。其中’分流管路組26之導管（duct)適於 上，扇25所提供之冷魏流冷卻反親罩21中之發光 λ積f柱23與分色盤24。 /寻'主心'的疋，在上述兩篇專利中，投影裝置皆包括 多個適於引導冷卻氣户夕道〜 α ί 又⑹m⑽ 光學元件適於透過這投影裝置之燈源與多個 而，由於上述之導敦: 用冷部氣流以進行散熱。然 裝置之制+ ㈢具有多個轉折處，因此，不僅導風 ^置之衣作成本會較高，且、 降低冷卻氣流之冷卻效率。…、妹大之風阻進而會 【新型内容】 本創作提供一種:f n* & 提供之冷卻氣流之-系統，以使風扇所 另-部分會被導風。氣流之 進而使燈源與光學元折處引¥直接吹向光學元件， 散熱。 可共用風扇所提供之冷卻氣流進行 6 M331128 本創作更提供一種投影裝置及其照明系統，以使其所 使用之導風裝置會具有較小的風阻。 本創作提供一種照明系統，包括一燈源、至少一光學 元件、一風扇以及一導風裳置。燈源適於提供一照明光束， 、 而照明光束具有一光軸。光學元件配置於照明光束之傳遞 ^ 路徑上。風扇具有一軸心且軸心的延伸方向與光軸間具有 角度。導風裝置包括一框架以及一導風部。框架配置於 φ 燈源旁，並具有一第一承載面、一相對於第一承載面之第 二承載面與-穿過第-承載面與第二承載面之開口。風扇 配置於第一承載面上，且第二承載面朝向燈源與光學元 件。導風部包含一導風板以及相對的二擋板。導風板自框 采的側邊朝光學元件的方向延伸，並具有一彎折處。這些 擋板自框架的一側邊朝光學元件的方向延伸，且分別連^ ‘風板的頂端與底端。風扇適於提供一冷卻氣流，其中一 部分的冷卻氣流通過開口而直接吹向燈源，而另一部分的 冷卻氣流藉由導風部之彎折處引導後直接吹向光學元件。 _ 賴作更提供-種投影裝置，包括上述之照明系統、 、—光閥以及一投影鏡頭。其中，照明系統適於提供照明光 束，而光閥配置於照明光束之傳遞路徑上，並適於使照明 •光束轉換為-影像光束，且投影鏡頭配置於影像光束之傳 遞路徑上。 在本創作中，由於風扇的軸心延伸方向與光軸間具有 :角度且導風板具有一彎折處，因此風扇所提供之冷卻氣 流之一部分會直接吹向燈源，而另一部分藉由導風裝置引 7 M331128 導直接吹向光學元件。也因此，燈源與光學元件可共用風 扇所提供之冷卻氣流進行散熱。再者，由於框架的第二承 載面朝向燈源與光學元件，所以可減少導風板的彎折處的 數量，降低導風部之風阻，以提高冷卻氣流之散熱效率， 進而可減少投影裝置及其照明系統所使用的風扇數量。 為讓本創作之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 【實施方式】 請參考圖3至圖7B，照明系統100適於組裝至一投影 裝置30，並包括一燈源11〇 (繪示於圖3)、至少一光學 元件120、一風扇130以及一導風裝置140。燈源11〇適於 提供一照明光束110a，其中圖3中所示之照明光束ii〇a 例如是照明光束100a之一光轴S，而光學元件120配置於 照明光束110a之傳遞路徑上，風扇130具有一軸心，軸心 的延伸方向與光軸S間具有一角度。 導風裝置140包括一框架142以及一自框架142之一 侧邊朝光學元件120的方向延伸之導風部144。框架142 配置於燈源110旁，並具有一第一承載面142a、一相對於 第一承載面142a之第二承載面142c(緣示於圖7B)與一 穿過第一承載面142a與第二承載面142c之開口 142b。導 風部144包括一導風板144a以及相對的二擋板144b。其 中，導風板144a自框架142的一侧邊朝光學元件120的方 向延伸，並具有一如圖6中所示之彎折處，而擋板144b 自框架142的側邊朝光學元件120的方向延伸，且分別連 8 M331128 接導風板144a的頂端與底端。風扇130適於提供一冷卻氣 流130a (繪示於圖3)，並配置於第一承載面142&上，且 第二承載面142c朝向燈源11〇與光學元件12〇。其中，一 部分的冷卻氣流130a通過開口 142b而直接吹向燈源 110，而另一部分的冷卻氣流13〇a藉由導風部144之彎折 處引導直接吹向光學元件120。 於此實施例中，投影裝置30包括上述之照明系統 100、一光閥200以及一投影鏡頭300。其中，光閥2〇〇配 置於照明光束110a之傳遞路徑上，並適於使照明光束11〇a 轉換為一影像光束200a，且投影鏡頭300配置於影像光束 200a之傳遞路徑上，並適於使影像光束2〇〇a投射至一螢 幕（未繪示）上，以形成一晝面（未繪示）。 請參考圖4與圖5，於此實施例中之光閥200例如是 數位微鏡裝置（digital micromirror device，DMD )，而投影 鏡頭300例如是L型投影鏡頭（如圖4與圖5所示）。但 此實施例並非用以限定本創作。舉例來說，光閥2〇〇還可 以疋穿透式液晶顯示面板（仕ansmissive liquid cryStai display panel)、單晶梦液晶顯示面板（iiqUid cryStai 〇n silicon，LCOS)或其他適於將照明光束轉換為影像光束之 裝置。另外，投影鏡頭300還可以是直筒型投影鏡頭。 承上述’風扇130例如是軸流扇。此外，照明系統1〇〇 更包括一燈箱150，且燈源110 (繪示於圖3)例如是配置 於燈箱150中。燈箱15〇具有一第一表面152以及一第二 表面154，其中第一表面152具有一第一開孔152a，而第 9 M331128 一表面154具有一第二開孔154a。光學元件i2〇例如是配 置於弟一表面152旁’且照明光束n〇a例如是通過第一開 孔152a傳遞至光學元件120,而導風裝置14〇例如是配置 於第二表面154，以使一部分的冷卻氣流13〇a適於通過開 口 142b與第二開孔154a而直接吹向燈源n〇。另外，當 導風裝置140配置於第二表面154時，開口 142b與第二承 載面142c朝向燈源11〇與光學元件12〇，以使另一部分的 冷卻氣流130a吹向光學元件120。因此，燈源ho斑光學 元件120可共用冷卻氣流130a進行散熱。 另外’照明糸統100更包括一光學引擎基座16〇，且 光學元件120 (繪示於圖3)例如是配置於光學引擎基座 160中。於此實施例中，光學元件12〇例如是光積分柱， 而光學引擎基座160具有一連接於光積分柱（光學元件 120)之光積分柱鰭片162 (繪示於圖5)。光積分柱（光 學元件120)的熱會傳導至光積分柱鰭片162，且導風部 144適於引導部份之冷卻氣流13〇a吹向光積分柱鰭片 162，以提升冷卻光積分柱（光學元件12〇)的效率。然而， 本創作並不僅限於此實施例。舉例來說，光學元件12〇還 可以是色輪（未繪示），而光學引擎基座160更具有一覆 蓋色輪之蓋體164 (緣示於圖5)，且導風部144適於引導 部份之冷卻氣流13〇a吹向蓋體164，以提升冷卻色輪的效 率。或者，導風部144也可以引導部份之冷卻氣流130a 同時吹向光積分柱鰭片162、蓋體164或其他光學元件。 凊參考圖6至圖7B，於此實施例中，框架142不具有 M331128 彎折處，因此，框架142 *會對冷卻氣流13〇a產生風阻。 再者，導風部144尸、具有一個彎折處，因此，導風部144 對冷卻氣流130a所產生之風阻會小於習知技藝中之導管 對冷卻氣流所產生之風阻。因此，本創作之導^裝置145〇 對冷卻氣流130a所產生之風阻較小，以使冷卻^流⑽ 能提供較佳之散熱效率。也因此，投影裝置3〇及其照明系 統100可配置較少的風扇13〇而獲得較佳的散熱效率。除 鲁 此之外，導風部144之彎折處更可設計為如圖6所示之圓 弧形，以使其對冷卻氣流130&所產生之風阻會較小。 更詳細而言，導風裝置140更具有一第一側壁146以 及一相對於第一侧壁146之第二侧壁148。第一側壁146 具有多個第一螺絲孔146a，而第二侧壁148具有二個嵌合 部148a (繪示於圖7B)。另外，燈箱15〇 (繪示於圖入 更具有一第三表面156以及一相對於第三表面156之第四 表面（未繪示）。第二表面154更具有二個位於第二表面 154邊緣並鄰近於第四表面之凸耳〇ug) 1S4b，而第三表 鲁面156具有多個第二螺絲孔156a。而且，當導風裝置 配置於第二表面154時，第一侧壁146會連接於^三表面 156，且第一螺絲孔146a會對應於第二螺絲孔156a，一螺 . 絲（未繪示）可穿過第一螺絲孔146a與第二螺絲孔156a 鎖固導風裝置140於燈箱150上，而第二側壁148會連接 於第四表面158，且凸耳154b會承靠於嵌合部148a之底 面148c (繪示於圖7B)。 值得注意的是’第一側壁146之頂面146b與第二側壁 11 M331128 148之頂面！働平行於承载面M2a，❼這些第 平行於承載面1423配置’且歲合部1他之 掛岸於望-心於承載面142&。因此，當第™螺絲孔146a if，156a，且凸耳154b承靠於嵌合部_ 5=广導風裝置140<開口142b與第二承載面 142c朝向燈源11〇與光學元件12〇。 第；實施例並非用以限定本創作。舉例來說， 弟-側壁M6亦可具錢合部（未繪示），而第二表面154 ^可具有二個位於第二表面154邊緣並鄰近於第三表面 ^之凸耳（未繪示）’以使鄰近於第三表面156之凸 =靠，-侧壁146之喪合部時，開口⑽與第二承載面 C朝向燈源110與會朝向光學元件12()的方向傾 ί右ίΐ ’第二砸148與細表面（糖示）亦可分別 1弟-螺絲孔（未繪示）與第二螺絲孔（未綠示），以 使第二侧壁148之第-螺絲孔對應於第四表面 孔時，開口 U2b會朝向光學元件12〇的方向傾斜—角产、、'。、 ，此，外’照明系統100更可以包括另一配置於燈又源 no旁之導風錢17〇。其中，導風裳置17()例 ，箱⑼之第二表面152之相對面，以使吹向燈源11〇之 ㈣氣流13Ga會通過導風裝置m而排出照 外。 、 綜上所述，本創作之投影裝置及其照明系統具有下列 優點： 1.框架不具有彎折處，以使風扇所提供之冷卻氣流之 12 M331128 一部分可直接吹向燈源，因此，框架不會對冷卻氣流產生 風阻。 2·冷卻氣流之另一部分會被導風部之彎折處導引後直 接吹向光學元件，因此，燈源與光學元件可共用風扇所提 供之冷卻氣流進行散熱。 3·導風部之導風板只具有一個彎折處，以使導風部會 具有較小的風阻’因此，能提高冷卻氣流之散熱效率，進

而使投影裝置及其照明系統可配置較少的風扇而獲得較佳 的散熱效率。 雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不 創作之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤傳， 為準。創作之保魏圍#視後附之巾請專魏圍所界定者 【圖式簡單說明】 =1為習知-種投影裝置之結構示意圖。 ^ 2為習知另—種投影裝置之結構示意圖。 g。0〜創作一實施例之一種投影裝置之結構示意 圖4為圖3之立體組合圖。 圖5為圖3之爆炸圖。 圖6為圖3中之導 一 圖7A與圖7B為圖/置視不意圖 【主要元件符號說明】〇之立體示意圖。 13 M331128 10 投影裝置 11 燈源 12 光閥 13 光學元件 14 進風扇 15 排風扇 • 16、17 :導管 20 :投影裝置 ⑩ 21 :反射燈罩 22 :發光燈體 23 :積分柱 24 :分色盤 25 :風扇 26 :分流管路組 30 :投影裝置 100 :照明系統 • 110 :燈源 110a ··照明光束 ' S:光軸 ， 120 :光學元件 130 :風扇 130a :冷卻氣流 132 :出風口 140、170 :導風裝置 M331128 142 :框架 142a ··第一承載面 142b :開口 142c ··第二承載面 144 :導風部 ‘ 144a ··導風板 • 144b :擋板 146、148 :側壁 • 146a、156a :螺絲孔 146b、148b :頂面 148a :嵌合部 148c :底面 150 ··燈箱 152、154、156 :表面 152a、154a :開孔 154b :凸耳 • 160 :光學引擎基座 162 :光積分柱鰭片 ' 164 :蓋體 ， 200 :光閥 200a :影像光束 300 :投影鏡頭 15

Claims (1)

1. M331128 九、申請專利範圍： h —種照明系統，包括： 一燈源，適於提供一照明光束，該照明光束具有一光 轴； 至少一光學元件，配置於該照明光束之傳遞路徑上； 一風扇，具有一軸心，該轴心的延伸方向與該光軸間 具有一角度； 一導風裝置，包括： 籲 一框架，配置於該燈源旁，並具有一第一承載面、 一相對於該第一承載面之第二承載面與一穿過該第一 ，載面與該第二承載面之開口，其中該風扇配置於該 弟承載面上，且該弟一承載面朝向該燈源與該光學 元件；以及 、 一導風部，包含一導風板以及相對的二擋板，該 導風板自該框架的一侧邊朝該光學元件的方向延伸' 且具有-幫折處，該些擔板自該框架的該側邊朝該光 • 料件的方岐伸，且分別連接該導風板的頂端與底 端，其中該風扇適於提供一冷卻氣流，且一部分的該 • 冷卻氣流是通過該開口而直接吹向該燈源，另一部^ ㈣冷卻氣流藉由料風部之該彎折處導引後直接吹 向該光學元件。 2. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，更包括一 光學引擎基座，且該光學元件配置於該光學引擎基座中。 3. 如申請專利範圍第2項所述之照明系統，其中該光 16 M331128 學元件為一色輪，而該光學引擎基座具有一覆蓋該色輪之 蓋體。 4.如申請專利範圍第2項所述之照明系統，其中該光 學元件為一光積分柱，而該光學引擎基座具有一 ^ 光積分柱之光積分柱鰭片。 5·如申請專利範圍第丨項所述之照明系統，其中該風 扇為轴流扇。 6. —種投影裝置，包括： 一照明系統，包括： 一燈源，適於提供一照明光束，該照明光束具有 一光軸； 至少一光學元件，配置於該照明光束之傳遞路徑 上； 一風扇，具有一軸心，該軸心的延伸方向與該光 軸間具有一角度； 一導風裝置，包括： 一框架，配置於該燈源旁，並具有一第一承 載面、一相對於該第一承載面的第二承載面與一 穿過該第一承载面與該第二承載面之開口，其中 該風扇配置於該第一承載面上，且該第二承載面 朝向該燈源與該光學元件； 一導風部，包含一導風板以及相對的二擋 板’該導風板自該框架的一側邊朝該光學元件的 方向延伸’且具有一彎折處，該些擋板自該框架 17 M331128 的該侧邊朝該光學元件的方向延伸，且分別 該導風板的頂端與底端，其巾該風扇適於提供— 冷郃氣流’且一部分的該冷卻氣流是通過該開口 而直接吹向該燈源，另一部分的該冷卻氣流藉由 該導風部之該彎折處導引後直接吹向該光學元 件； 一光閥’配置於该照明光束之傳遞路徑上，並適於使 該照明光束轉換為一影像光束；以及 一投影鏡頭，配置於該影像光束之傳遞路徑上。 7.如申請專利範圍第6項所述之投影裴置，更包括一 光學引擎基座’且該光學元件配置於該光學弓丨擎基座中。 8·如申請專利範圍第7項所述之投影裝置，其中該光 學元件為一色輪，而該光學引擎基座具有一覆蓋該色輪之 蓋體。 9·如申請專利範圍第7項所述之投影裳置，其中該光 學元件為一光積分柱，而該光學引擎基座具有一連接於該 光積分柱之光積分柱鰭片。 10·如申請專利範圍第6項所述之投影裝置，其中該風 扇為轴流扇。 18