CN101923274A - 发光二极管光源型投影机装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED光源型投影机装置，包含散热风扇、发光二极管光源、第一散热器、第二散热器以及第三散热器。该散热风扇产生气流通过直线流道，对投影机装置进行散热。发光二极管光源包含第一类光源、第二类光源、第三类光源。第一散热器对应第一类光源；第二散热器对应第二类光源；第三散热器对应第三类光源。其中，且该第一散热器、第二散热器、第三散热器互成离散状态且设置于该直线流道上。本发明的投影机装置采用单一的散热风扇产生气流通过直线流道对设置于直线流道上的第一散热器、第二散热器、第三散热器进行散热，能改善散热效率，有效地冷却LED光源型投影机装置。

Description

发光二极管光源型投影机装置

技术领域

本发明关于一种LED光源型投影机装置，尤其关于一种具有单一散热风扇的LED光源型投影机装置。

背景技术

现行的电子装置，例如投影机、背投式电视、光驱、计算机主机等，其内部皆须配置散热风扇来冷却其操作期间所产生的热。

与传统的投影机相比，以发光二极管(LED)为光源的投影机算是较新颖的产品。传统投影机的光源具有灯泡的外型，而由于LED光源与传统的光源不同，不具有灯泡的外型，因此***以及光源的散热也需有异于传统设计的考虑。

例如美国专利申请案US20070139887揭露一个单一风扇、单一流道的以发光二极管为光源的投影机，其设计将复数个LED光源透过热管(heat pipe)传导至流道上的散热装置(heat sink-HS)。且，LED各个色光共享一个一体的散热装置。除此之外，该前案的散热轴风扇是用来将气流吸出机壳之外。

例如美国专利案US7384151揭露一个单一风扇、单一环状流道的以发光二极管为光源的投影机，其设计将LED各个色光分别使用对应的一个散热装置，且气流针对LED各色光对应的散热装置的散热顺序，依序为R→G→B。除此之外，该前案的散热轴风扇是用来将气流吸出的方式，将气流自机壳内部吸出机壳之外，但于实际状况中，环状流道上的流阻明显较大，因此可能造成散热效果不佳。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种LED光源型投影机装置，特别是关于一种具有单一散热风扇的LED光源型投影机装置，能有效地冷却LED光源型投影机装置。

根据本发明的其中一较佳具体实施例的LED光源型投影机装置，其包含散热风扇、发光二极管光源、第一散热器以及第二散热器。该散热风扇产生气流通过直线流道，对该投影机装置进行散热。该发光二极管光源包含第一类光源、第二类光源。第一散热器连接该第一类光源；第二散热器连接该第二类光源。其中，该第一散热器与该第二散热器互成离散状态且设置于该直线流道上。

于一具体实施例中，该投影机装置只具有单一散热风扇，但本发明并不以此为限。

于一具体实施例中，该发光二极管光源还包含第三类光源，该投影机装置还包含第三散热器，对应该第三类光源且设置于该直线流道上，且与该第一散热器、该第二散热器互成离散状态。

于一具体实施例中，该第一类光源为红光，该第二类光源为绿光，该第三类光源为蓝光，该气流依序流经第一散热器、第二散热器、第三散热器进行散热。

于再一具体实施例中，该第一散热器、第二散热器的散热面积相同，且等于第三散热器的散热面积的三倍至七倍之间。

于再一具体实施例中，该第一散热器、第二散热器、第三散热器延着气流方向被依序排列而安置，且使流经第一散热器后的热气流不会烘烤到第二散热器。

于再一具体实施例中，该第一散热器、该第二散热器、该第三散热器沿着该直线流道依序排列。且该第一类光源为红光，该第二类光源为绿光，该第三类光源为蓝光。

于再一具体实施例中，该第一类光源为红光，该第二类光源为蓝光，该第三类光源为绿光，该第一散热器、第三散热器的散热面积相同，且大于第二散热器的散热面积。

于再一具体实施例中，投影机装置进一步包含光耦合器(opticalcoupling)，其中光耦合器的第一侧边邻近该直线流道，且安置该第一类光源与第二类光源，与第一侧边连接的第二侧边安置该第三类光源，第一类光源与第二类光源分别直接与第一散热器与第二散热器连接，第三类光源透过导热管(heat pipe)与第三散热器连接。

于另一具体实施例，该第一散热器、第二散热器、第三散热器延着气流方向被排列而安置，亦能使流经第一散热器后的热气流不会烘烤到第二散热器。以高度而言，第一散热器位于第二散热器的上方(或者，反之亦可)。第三散热器位于第一散热器与第二散热器的后方，而达到流经第一散热器后的热气流不会烘烤到第二散热器的效果。且较佳的方式为第一散热器对应红光，第二散热器对应绿光，第三散热器对应蓝光。

于另一具体实施例，该投影机装置包含壳体、投影镜头、入风口与出风口，该壳体定义前侧、后侧、左侧、右侧，该入风口与该出风口分别邻近该左侧与该右侧设置，该散热风扇被安置于邻近该入风口处，以将该气流吸入进入该直线流道中，而该投影镜头安置于该壳体的该前侧处。

于另一具体实施例，该第一类光源为白光，该第二类光源为蓝光。

于另一具体实施例，该投影机装置进一步包含光耦合器，其中该光耦合器的第一侧边邻近该直线流道，且该第一侧边安置该第一类光源与该第二类光源，该第一散热器与该第二散热器沿着该直线流道依序排列。

于另一具体实施例，该投影机装置进一步包含电路板，位于该直线流道上且与该第一散热器以及该第二散热器并列排列。

于另一具体实施例，该投影机装置进一步包含光耦合器，其中该光耦合器的第一侧边邻近该直线流道，且该第一侧边安置该第一类光源，与该第一侧边连接的第二侧边安置该第二类光源，该第一类光源直接与该第一散热器连接，该第二类光源透过导热管与该第二散热器连接。

于另一具体实施例中，该投影机装置进一步包含电路板，位于该直线流道上且与该第一散热器并列排列。

与现有技术相比，本发明的投影机装置采用单一的散热风扇产生气流通过直线流道，并对设置于直线流道上的第一散热器、第二散热器、第三散热器进行散热，能改善散热效率，有效地冷却LED光源型投影机装置。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为根据本发明的第一较佳具体实施例投影机的俯视图；

图2所示为根据本发明的第二较佳具体实施例投影机的侧视图，以揭露三个散热装置位置的相对高低差异；

图3A所示为根据本发明的第三较佳具体实施例投影机的俯视图；

图3B所示为图3A实施例投影机的侧视图，以揭露三个散热装置的相对高度位置与散热面积；

图4所示为根据本发明的第四较佳具体实施例投影机的侧视图，以揭露三个散热装置位置的另一种安排；

图5所示为根据本发明的第五较佳具体实施例投影机的俯视图。

具体实施方式

本发明提供一种LED光源型投影机装置。以下藉由根据本发明实施的投影机作为说明例，藉以充分解说关于本发明的特征、精神、优点以及实施上的简便性。

请参阅图1，图1所示为根据本发明的第一较佳具体实施例的投影机1的俯视图。如图1所示，根据本发明的投影机1包含壳体10以及其内的第一散热器(heat sink，或radiator)11、第二散热器13、第三散热器15、发光二极管光源12(包含121，123，125)、投影镜头(projector lens)14A、光学模块(opticalmodule)14B、电路板16、导热管(heat pipe)17、单一的散热风扇(fan)18、光耦合器(optical coupler)19。

且该单一的散热风扇18产生气流通过直线流道66，对投影机装置1进行散热。发光二极管光源12包含第一类光源121、第二类光源123、第三类光源125。第一散热器11对应第一类光源121；第二散热器13对应第二类光源123；第三散热器15对应第三类光源125。其中，该第一散热器11、第二散热器13、第三散热器15互成离散(discrete)状态，且设置于该直线流道66上。由于散热装置11、13、15会带电荷，为了避免相互干扰，故将散热装置11、13、15分隔独立成离散状态；若光源121、123、125使用同一散热装置进行散热，为了避免相互干扰，将利用绝缘散热片(thermal pad)防止导电，但散热效率会变差。本发明将各光源所对应的散热装置11、13、15分隔独立成离散状态，可改善散热效率，同时解决相互干扰的问题。

投影机1的壳体10具有进气口102以及排气104。气流自壳体10的进气口102进入投影机1内，经过直线流道66，再从壳体10的排气口104排出。

于一具体实施例，该第一类光源121为红光，该第二类光源123为绿光，该第三类光源125为蓝光，气流依序流经第一散热器11、第二散热器13、第三散热器15进行散热。如图1所示，此安排的原因是红光处于高温时，光效率会变低，故将红光所对应的散热装置11是置于流道66的最前方；但本发明并非一定如此限制，如果未来的设计可使红光高温发光效率获得改善之时，也可考虑将发热量较大的绿光设置在流道66最前方。

于一具体实施例，投影机1包含壳体10、投影镜头14A、入风口102与出风口104，该壳体定义前侧101、后侧103、左侧105、右侧107，该入风口102与该出风口104分别邻近该左侧105与该右侧107设置，该单一的散热风扇18是被安置于邻近该入风口102处，以将壳体10外部气流吸入进入该直线流道66中，而该投影镜头14A安置于壳体10的前侧101处，如图1所示。

于一具体实施例，该第一散热器11、第二散热器13的散热面积相同或约略相同，且等于或约等于第三散热器15的散热面积的三倍至七倍之间。

于一具体实施例，该第一散热器11、第二散热器13、第三散热器15延着气流方向被依序排列而安置，且使流经第一散热器11后的热气流不会烘烤到第二散热器13，如图2所示(图中并未绘出第二散热器13、第三散热器15所分别连结的导热管17)，图2所示为根据本发明的第二较佳具体实施例投影机的侧视图，以揭露三个散热装置位置的相对高低差异。以高度而言，第二散热器13位于第一散热器11上方，或者第二散热器13位于第一散热器11下方，而达到流经第一散热器11后的热气流不会烘烤到第二散热器13的效果。

于一具体实施例，该第一散热器11、第二散热器13、第三散热器15延着气流方向被依序排列而安置，且使流经第一散热器11后的热气流不会烘烤到第二散热器13，其中该第一类光源121为红光，该第二类光源为绿光123，该第三类光源125为蓝光，如图2所示。

于一具体实施例，该电路板16是位于该直线流道66上。如此，电路板16上众多组件所生热量可轻易由流经直线流道66上的气流带走。并不以电路板为限，其它发热组件亦可设置在直线流道66上。

于一具体实施例，该第一类光源121为红光，该第二类光源123为蓝光，该第三类光源125为绿光，该第一散热器11、第三散热器15的散热面积相同或约略相同，且大于第二散热器13的散热面积。

于一具体实施例，其中光耦合器19的第一侧边邻近该直线流道66，且安置该第一类光源121与第二类光源123，与第一侧边连接的第二侧边安置该第三类光源125，第一类光源121与第二类光源123分别直接与第一散热器11与第二散热器13连接，第三类光源125透过导热管17与第三散热器15连接。如图1所示。

请参阅图3A和图3B，图3A所示为根据本发明的第三较佳具体实施例投影机1的俯视图，图3B所示为图3A实施例投影机1的侧视图，以揭露三个散热装置的相对高度位置与散热面积。该第一类光源121为红光，该第二类光源123为蓝光，该第三类光源125为绿光，该第一散热器11、第三散热器15的散热面积相同或约略相同，且大于第二散热器13的散热面积，光耦合器19的第一侧边邻近该直线流道66，且安置该第一类光源11与第二类光源123，与第一侧边连接的第二侧边安置该第三类光源125，第一类光源121与第二类光源123分别直接与第一散热器11与第二散热器13连接，第三类光源125透过导热管17与第三散热器15连接。由图3A、图3B可知，该第一散热器11、第三散热器15的散热面积相同或约略相同，且大于第二散热器13的散热面积(图3B中并未绘出第三散热器15所连结的导热管17)。本实施例是考虑蓝光(123)温度最低，散热需求相对较低，故把绿光(125)、红光(121)所对应的散热装置11、15的体积放到最大，可达到最佳散热效果。

请参阅图4，图4所示为根据本发明的第四较佳具体实施例投影机的侧视图，以揭露三个散热装置位置的另一种安排。于本具体实施例，该第一散热器11、第二散热器13、第三散热器15延着气流方向被排列而安置，亦能使流经第一散热器11后的热气流不会烘烤到第二散热器13，如图4所示(图中并未绘出第一散热器11、第二散热器13、第三散热器15所分别连结的导热管17)。以高度而言，第一散热器11位于第二散热器13的上方(或者，反之亦可)。第三散热器15位于第一散热器11与第二散热器13的后方，而达到流经第一散热器11后的热气流不会烘烤到第二散热器13的效果。且较佳的方式为第一散热器11对应红光(121)，第二散热器13对应绿光(123)，第三散热器15对应蓝光(125)。

请参阅图5，图5所示为根据本发明的第五较佳具体实施例投影机的俯视图。于本具体实施例中，采用两个LED光源与两个对应的第一散热装置、第二散热装置。

实施例之一为，其中该第一类光源为白光LED 521，该第二类光源为蓝光LED 525。此时，光耦合器(optical coupling)19中具有滤光片522，藉由白光经由两次滤光后先后产生红光、绿光与蓝光(三个箭头)。其中光耦合器19的第一侧边邻近该直线流道66，且该第一侧边安置该第一类光源521，与该第一侧边连接的第二侧边安置该第二类光源525，该第一类光源521直接与该第一散热器11连接，第二类光源525透过导热管17与第二散热器15连接。此时，电路板16位于该直线流道66上且与该第一散热器11并列排列。此安排只有两个LED会产生热量，也只需两个散热装置。光耦合器19的功能是将三原色分离，变成R、G、B进入光机(14B，14A)后，由光机内部的光学组件完成影像颜色的合成。换言之，LED蓝光光源525是针对滤光后能量/亮度比较不足的部分(蓝光)补强。而可变化的实施例为，其中该第一类光源为白光LED，该第二类光源为红光LED。或，该第一类光源为白光LED，该第二类光源为绿光LED。都是本发明欲保护的范围。

而另一均等变化的实施例为，其中光耦合器19的第一侧边邻近该直线流道66，且该第一侧边安置该第一类光源521与该第二类光源525，该第一散热器11与该第二散热器15沿着流道66依序排列。而电路板16位于该直线流道66上，且与该第一散热器11与该第二散热器15并列排列(未绘示)。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (17)

1.一种发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置包含：

散热风扇，该散热风扇产生气流通过直线流道，对该投影机装置进行散热；

发光二极管光源，该发光二极管光源包含第一类光源、第二类光源；

第一散热器，连接该第一类光源；以及

第二散热器，连接该第二类光源；

其中，该第一散热器与该第二散热器互成离散状态且设置于该直线流道上。

2.如权利要求1所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该发光二极管光源还包含第三类光源，该投影机装置还包含第三散热器，对应该第三类光源且设置于该直线流道上，且与该第一散热器、该第二散热器互成离散状态。

3.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一类光源为红光，该第二类光源为绿光，该第三类光源为蓝光，该气流依序流经该第一散热器、该第二散热器、该第三散热器进行散热。

4.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一散热器、该第二散热器的散热面积相同，且等于该第三散热器的散热面积的三倍至七倍之间。

5.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一散热器、该第二散热器、该第三散热器延着该气流方向被依序排列而安置，且使流经该第一散热器后的热气流未烘烤到该第二散热器。

6.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一散热器、该第二散热器、该第三散热器沿着该直线流道依序排列。

7.如权利要求6所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一类光源为红光，该第二类光源为绿光，该第三类光源为蓝光。

8.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一类光源为红光，该第二类光源为蓝光，该第三类光源为绿光，该第一散热器、该第三散热器的散热面积相同，且大于该第二散热器的散热面积。

9.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置进一步包含光耦合器，其中该光耦合器的第一侧边邻近该直线流道，且安置该第一类光源与该第二类光源，该第一侧边连接的第二侧边安置该第三类光源，该第一类光源与该第二类光源分别直接与该第一散热器与该第二散热器连接，该第三类光源透过导热管与该第三散热器连接。

10.如权利要求2所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一散热器、该第二散热器、该第三散热器延着气流方向被安置，其中以高度方向而言，该第一散热器位于该第二散热器的上方，或该第一散热器位于该第二散热器的下方，使流经该第一散热器后的热气流未烘烤到该第二散热器。

11.如权利要求1所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置只具有单一散热风扇。

12.如权利要求1所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置包含壳体、投影镜头、入风口与出风口，该壳体定义前侧、后侧、左侧、右侧，该入风口与该出风口分别邻近该左侧与该右侧设置，该散热风扇被安置于邻近该入风口处，以将该气流吸入进入该直线流道中，而该投影镜头安置于该壳体的该前侧处。

13.如权利要求1所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该第一类光源为白光，该第二类光源为蓝光。

14.如权利要求1所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置进一步包含光耦合器，其中该光耦合器的第一侧边邻近该直线流道，且该第一侧边安置该第一类光源与该第二类光源，该第一散热器与该第二散热器沿着该直线流道依序排列。

15.如权利要求14所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置进一步包含电路板，位于该直线流道上且与该第一散热器以及该第二散热器并列排列。

16.如权利要求1所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置进一步包含光耦合器，其中该光耦合器的第一侧边邻近该直线流道，且该第一侧边安置该第一类光源，与该第一侧边连接的第二侧边安置该第二类光源，该第一类光源直接与该第一散热器连接，该第二类光源透过导热管与该第二散热器连接。

17.如权利要求16所述的发光二极管光源型投影机装置，其特征在于该投影机装置进一步包含电路板，位于该直线流道上且与该第一散热器并列排列。

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