CN103324013B - 投影装置 - Google Patents

Abstract

一种投影装置，其包括外壳、光源模块、风扇及光机模块。外壳具有入风口及出风口。光源模块配置于外壳内且邻近入风口。风扇配置于外壳内且邻近出风口，并用以提供散热气流。光机模块配置于外壳内且位于风扇与光源模块之间，其中散热气流依次流经入风口、光源模块、光机模块、风扇及出风口。风扇设置于光机模块与出风口之间。

Description

投影装置

技术领域

本发明涉及一种光学装置，且特别涉及一种投影装置。

背景技术

投影装置为一种用以产生大尺寸画面的显示装置。投影装置的成像原理是通过光阀将光源所产生的照明光束转换成影像光束，再通过投影镜头将影像光束转换为投影光束，并将其投影到屏幕或墙面上。随着投影技术的进步及制造成本的降低，投影装置的使用已从商业用途逐渐拓展至家庭用途。

由于对节能减碳与绿色能源的诉求日益增加，投影装置逐渐以固态发光照明(Solid State Illumination，SSI)来取代传统高压汞灯的设计，所述固态光源例如为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源或是激光二极管(Laser Diode)光源。一般而言，会在投影装置内配置蓝光固态光源、绿光固态光源及红光固态光源，且由于温度对于固态光源发光效率的影响极大，故在设计上大都会设置多个风扇分别邻近这些固态光源，以直接提供散热气流至固态光源。然而，此种设计方式因风扇数量较多而较耗费生产成本，且会使投影装置具有较大的体积。此外，在上述配置方式之下，多半是将风扇设置于投影装置的入风口处，即投影装置内部散热气流流场的上游，故不易控制散热气流的流场方向而造成流场混乱，容易使处于系统流场下游处的元件温度过高。

美国专利第20110181842号将发光二极管光源设置于两个风扇之间。美国专利第20100110393号将风扇设置于发光二极管光源旁。美国专利第20080252858号揭露一种投影装置，将风扇设置于灯模块侧边。美国专利第20030043584号将风扇设置于灯模块侧边。美国专利第20090207382号揭露一种投影系统，通过风扇产生的气流来引导并排除光学模块产生的热能。美国专利第7144118号揭露一种具有进气口及风扇的投影装置，利用风扇引导外界的空气流至投影机内并经过发热元件。然而，上述专利所能达到的散热效果仍然相当有限。

发明内容

本发明提出一种投影装置，可大幅提升散热效率。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种投影装置，其包括外壳、光源模块、风扇及光机模块。外壳具有入风口及出风口。光源模块配置于外壳内且邻近入风口。风扇配置于外壳内且邻近出风口，并用以提供散热气流。光机模块配置于外壳内且位于风扇与光源模块之间，其中散热气流依次流经入风口、光源模块、光机模块、风扇及出风口并且风扇设置于光机模块与出风口之间。

基于上述，在本发明的上述实施例中，将风扇及光源模块分别配置于出风口处及入风口处，且将光机模块配置于风扇与光源模块之间，以使风扇产生的散热气流从入风口进入外壳内之后，会依次经过光源模块及光机模块而对光源模块及光机模块进行散热，此后散热气流通过风扇并透过出风口被排出。由于可在出风口处配置单一风扇就能够产生依次经过外壳内的多个构件的散热气流，因此可节省制造成本并使投影装置能够具有较小的体积。此外，由于风扇是配置于出风口处而位于外壳内散热气流流场的下游，因此易于控制散热气流的流场方向，以提升散热效率。

附图说明

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图1为本发明一实施例的投影装置的方块图。

图2为图1的投影装置的俯视示意图。

图3为本发明另一实施例的投影装置的俯视示意图。

主要元件符号说明

100、200：投影装置

110、210：外壳

112、212：入风口

112a、112b：子入风口

114、214：出风口

120、220：光源模块

122：固态光源

122a：散热鳍片组

130、230：光机模块

132、232：光阀

140、240：投影镜头

150、250：第一风扇

260：电路板模块

262：电子元件

270：第二风扇

D1、D1’、D2：轴方向

F1、F1’：第一散热气流

F2：第二散热气流

L1：照明光束

L2：影像光束

L3：投影光束

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如“上”、”下”、“前”、”后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。

图1为本发明一实施例的投影装置的方块图。请参考图1，本实施例的投影装置100包括外壳110、光源模块120、光机模块130及投影镜头140。光源模块120用以提供照明光束L1。光机模块130用以将照明光束L1转换成影像光束L2。投影镜头140用以将影像光束L2转换成投影光束L3，并将投影光束L3投射出以形成画面。

图2为图1的投影装置的俯视示意图。请参考图2，投影装置100还包括第一风扇150，光源模块120、光机模块130及第一风扇150皆配置于外壳110内。外壳110具有入风口112及出风口114。光源模块120邻近入风口112，第一风扇150邻近出风口114并用以提供第一散热气流F1。光机模块130位于第一风扇150与光源模块120之间，且第一风扇150所提供的第一散热气流F1依次流经入风口112、光源模块120、光机模块130、第一风扇150及出风口114，其中第一风扇150设置于光机模块130与出风口114之间。

在上述配置方式之下，第一风扇150产生的散热气流F1从入风口112进入外壳110内之后，会依次经过光源模块120及光机模块130以对光源模块120及光机模块130进行散热，此后第一散热气流F1通过第一风扇150并通过出风口114被排出。由于可在出风口114处配置单一风扇就能够产生依次经过外壳110内的多个构件的第一散热气流F1，因此可节省制造成本并使投影装置100能够具有较小的体积。此外，由于第一风扇150是配置于出风口114处而位于外壳110内第一散热气流F1的流场的下游，因此易于控制第一散热气流F1的流场方向，以提升散热效率。

请同时参考图1及图2，第一散热气流F1流经光机模块130的流动路径的延伸方向及第一风扇150的轴方向D1的至少其中之一，且不平行于投影光束L3的延伸方向，以提升散热效率。在一较佳实施例中，第一散热气流F1流经光机模块130的流动路径的延伸方向及第一风扇150的轴方向D1的至少其中之一，且可垂直于投影光束L3的延伸方向，以达到提升散热效率的功效。举例来说，本实施例的第一散热气流F1流经光机模块130的流动路径的延伸方向及第一风扇150的轴方向D1例如垂直于投影光束L3的延伸方向，但本发明不以此为限，亦即可仅将第一散热气流F1流经光机模块130的流动路径的延伸方向设计为垂直于投影光束L3的延伸方向，亦可仅将第一风扇150的轴方向D1设计为垂直于投影光束L3的延伸方向。

本实施例能够对光机模块130中的光学元件进行散热，其中光学元件为熟知投影技术领域者通常可知的：如光阀、光均匀元件、透镜、反射镜等，以下针对光机模块130中的光阀132进行说明，但本发明不以此为限。光阀132例如为数字微镜装置(Digital Micro-mirror Device，DMD)且用以将图1所示的照明光束L1转换为影像光束L2。如图2所示，光阀132位于第一散热气流F1的流动路径上，因此第一散热气流F1能够对光阀132进行散热。然而，在其他实施例中，第一风扇150可邻近地设置于光阀132旁，使得第一风扇150所提供的第一散热气流F1可充分地对光阀132进行散热。

此外，本实施例的光源模块120包括多个固态光源122，且由于这些固态光源122位于上述第一散热气流F1的流动路径上，因此第一散热气流F1能够对这些固态光源122进行散热。在本实施例中，入风口112包括多个子入风口(例如绘示为子入风口112a及子入风口112b)，子入风口112a及子入风口112b分别对应于至少部分的这些固态光源122(例如绘示为分别对应于图2中右侧的两个固态光源122)，而使外界的空气通过第一风扇150的带动而分别透过子入风口112a及子入风口112b进入外壳110内，并分别流经这些固态光源122。在其它实施例中，入风口112亦可为单一开口且具有较大的宽度而涵盖多个固态光源122，本发明不对此加以限制。

图2所示的三个固态光源122例如分别为蓝光光源、绿光光源及红光光源。各固态光源122可为发光二极管光源、激光二极管光源或其它适当类型的固态光源，或者部分固态光源为发光二极管光源且部分固态光源为激光二极管的组合，本发明不对此加以限制。此外，本实施例的各固态光源122还可具有一散热鳍片组122a，以提升散热效率。

图3为本发明另一实施例的投影装置的俯视示意图。请参考图3，在本实施例的投影装置200中，外壳210、光源模块220、光机模块230(光机模块230中的光学元件以光阀232为代表，但本发明的光机模块的组成架构不以图3为限)、投影镜头240、第一风扇250及第一风扇250所产生的第一散热气流F1’相似于图2的外壳110、光源模块120、光机模块130、投影镜头140、第一风扇150及第一风扇150所产生的第一散热气流F1，在此不加以赘述。本实施例的投影装置200与图2的投影装置100的主要不同处在于，投影装置200还包括电路板模块260及第二风扇270。电路板模块260配置于外壳210内且具有多个电子元件262。第二风扇270配置于外壳210内且邻近出风口214，并对应于电路板模块260。第二风扇270用以提供一第二散热气流F2，第二散热气流F2依次流经入风口212、光源模块220、电路板模块260、第二风扇270及出风口214，以对光源模块220及电路板模块260上的电子元件262进行散热，使投影装置200具有更佳的散热效率。

请同时参考图1及图3，第二散热气流F2流经电路板模块260的流动路径的延伸方向及第二风扇270的轴方向D2的至少其中之一不平行于投影光束L3的延伸方向，以提升散热效率。在一较佳实施例中，第二散热气流F2流经电路板模块260的流动路径的延伸方向及第二风扇270的轴方向D2的至少其中之一可垂直于投影光束L3的延伸方向，以达到提升散热效率的功效。举例来说，本实施例的第二散热气流F2流经电路板模块260的流动路径的延伸方向及第二风扇270的轴方向D2例如垂直于投影光束L3的延伸方向，但本发明不以此为限，亦即可仅将第二散热气流F2流经电路板模块260的流动路径的延伸方向设计为垂直于投影光束L3的延伸方向，亦可仅将第二散热气流F2流经第二风扇270的轴方向D2设计为垂直于投影光束L3的延伸方向。

承上述，在本实施例中，第一散热气流F1’流经光机模块230的流动路径的延伸方向及第一风扇250的轴方向D1’例如垂直于投影光束L3的延伸方向，且第二散热气流F2流经电路板模块260的流动路径的延伸方向及第二风扇270的轴方向D2例如垂直于投影光束L3的延伸方向，但本发明不以此为限。

综上所述，在本发明的上述实施例中，将风扇及光源模块分别配置于出风口处及入风口处，且将光机模块配置于风扇与光源模块之间，以使风扇产生的散热气流从入风口进入外壳内之后，会依次经过光源模块及光机模块而对光源模块及光机模块进行散热，此后散热气流通过风扇并透过出风口被排出。由于可在出风口处配置单一风扇就能够产生依次经过外壳内的多个构件的散热气流，因此可节省制造成本并使投影装置能够具有较小的体积。此外，由于风扇是配置于出风口处而位于外壳内散热气流流场的下游，因此易于控制散热气流的流场方向，以提升散热效率。

此外，在本发明的其他实施例中，风扇可邻近地设置于光机模块旁，使得风扇所提供的第一散热气流可充分地对光机模块(例如光机模块中的光阀)进行散热。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明的权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。另外，说明书中提及的第一散热气流、第二散热气流等用语，仅用以表示元件的名称，并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (12)

1.一种投影装置，包括：

外壳，具有入风口及出风口；

光源模块，配置于该外壳内且邻近该入风口；

第一风扇，配置于该外壳内且邻近该出风口，并用以提供第一散热气流；

光机模块，配置于该外壳内且位于该第一风扇与该光源模块之间，其中该第一散热气流依次流经该入风口、该光源模块、该光机模块、该第一风扇及该出风口，其中该第一风扇设置于该光机模块与该出风口之间；以及

投影镜头，其中该光源模块用以产生照明光束，该光机模块用以将该照明光束转换为影像光束，该投影镜头用以将该影像光束转换为投影光束，该第一散热气流流经该光机模块的流动路径的延伸方向及该第一风扇的轴方向垂直于该投影光束的延伸方向。

2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该第一散热气流流经该光机模块的流动路径的延伸方向及该第一风扇的轴方向的至少其中之一不平行于该投影光束的延伸方向。

3.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该光机模块包括光阀，该光阀用以将该照明光束转换为该影像光束，该光阀位于该第一散热气流的流动路径上。

4.如权利要求3所述的投影装置，其特征在于，该第一风扇邻近地设置于该光阀旁。

5.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该光源模块包括多个固态光源，这些固态光源位于该第一散热气流的流动路径上。

6.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于，该入风口包括多个子入风口，这些子入风口分别对应于至少部分的这些固态光源。

7.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于，各固态光源具有散热鳍片组。

8.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于，这些固态光源包括蓝光光源、绿光光源及红光光源。

9.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该光源模块包括至少一发光二极管光源及至少一激光二极管光源。

10.如权利要求1所述的投影装置，还包括：

电路板模块，配置于该外壳内；以及

第二风扇，配置于该外壳内且邻近该出风口，并对应于该电路板模块，其中该第二风扇用以提供第二散热气流，该第二散热气流依次流经该入风口、该光源模块、该电路板模块、该第二风扇及该出风口。

11.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，该第二散热气流流经该电路板模块的流动路径的延伸方向及该第二风扇的轴方向的至少其中之一不平行于该投影光束的延伸方向。

12.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，该第二散热气流流经该电路板模块的流动路径的延伸方向及该第二风扇的轴方向垂直于该投影光束的延伸方向。