CN112748632A - 一种激光光源及激光投影设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光光源及激光投影设备,涉及激光投影设备技术领域,用以在保证激光器散热性能良好的前提下,降低或避免热电制冷部件的冷端面的凝露及温度骤变对激光器的影响。上述一种激光光源,包括:激光器壳体;第一热管,第一热管的蒸发端用于与所述激光器壳体的散热面进行热交换,并连接第一散热组件;第一散热组件设于第一热管的冷凝端;热电制冷部件,连接于第一热管上,热电制冷部件具有热端面和与冷端面,热电制冷部件的冷端面用于与第一热管进行热交换,热电制冷部件的热端面与第二散热组件进行热交换。上述技术方案应用于激光光源的散热中。
Description
技术领域
本发明涉及激光投影设备技术领域,尤其涉及一种激光光源及激光投影设备。
背景技术
激光投影显示技术采用高功率的半导体激光器将电能转换为激光光束,由光路***、电路***、照明***将激光光束投影到屏幕上,是进行激光画面投影的一种新型显示技术。
但是目前半导体激光器将电能转化为激光光束时,转化效率仅为40%,剩余60%的电能转化为了热能,导致激光器的温度升高。并且,随着激光器温度的升高,激光器将电能转化为光能的效率逐渐下降,因此,对半导体激光器进行降温控制管理对激光投影至关重要。
目前,可以在激光光源内设置热电制冷部件来对激光器进行散热。为了保证热电制冷部件对激光器的散热效率,一般需要将热电制冷部件的冷端面与激光器壳体的散热面相贴合。但是,当室内湿度较大,且热电制冷片的冷端低于环境温度时,环境中的水蒸气会在热电制冷部件的冷端面液化为液体,从而使热电制冷部件的冷端面会产生凝露,影响激光器的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光光源及激光投影设备,用以在保证激光器散热性能良好的前提下,减轻或避免热电制冷部件与激光器部件贴合散热方式时,其冷端面可能产生的凝露或温度骤变对激光器造成影响。
为了实现上述目的,本发明提供一种激光光源,包括:
激光器壳体;
第一热管,第一热管的蒸发端用于与激光器壳体的散热面进行热交换,并连接第一散热组件;
第一散热组件设于第一热管的冷凝端;
热电制冷部件,连接于第一热管上,热电制冷部件具有热端面和与冷端面,热电制冷部件的冷端面用于与第一热管进行热交换,热电制冷部件的热端面与第二散热组件进行热交换。
与现有技术相比,本发明实施例提供的激光光源中,一方面激光光源的热量通过壳体的散热面与第一热管的蒸发端进行热交换,可以保证激光器在运行过程中产生的热量使得第一热管的蒸发端内的相变材料蒸发,从而带走激光器所产生的热量,并利用第一散热组件对蒸发后的相变材料进行冷凝,进而对激光器实现散热。同时,在第一热管上且远离激光器壳体散热面的位置连接有热电制冷部件,热电制冷部件具有的冷端面用于与第一热管再进行热交换,热电制冷部件具有的热端面用于与第二散热组件进行热交换,使第一热管内蒸发后的相变材料的温度降低,进而加快蒸发后的相变材料的冷凝速度,提高热管的散热能力。并且,由于热电制冷部件具有的冷端面不与激光器壳体的散热面接触,因此,热电制冷部件在对第一热管进行散热的同时,其具有的冷端面较低的温度不会对激光器的运行产生影响,比如凝露或者温度骤降带来的应力变化问题。
另外,由于热电制冷部件的冷端面能够吸收热管的热量,使得热管内相变材料的冷凝速度加快,因此,热管的冷凝端的相变材料的温度较低,选择功率较小的第一散热组件即可达到散热效果。而选择功率较小的散热组件对热管的冷凝端进行散热时,散热组件的体积不仅比较小,而且还具有较低的工作噪音。
本发明还提供了一种激光投影设备。该激光投影设备包括光机、镜头以及上述激光光源;
激光光源用于向光机提供照明光束;光机用于调制照明光束,并将调制后的光束投射到镜头,镜头接收调制后的光束进行投影成像。
与现有技术相比,本发明提供的激光投影设备的有益效果与上述技术方案的激光光源的有益效果相同,在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的激光光源的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的激光光源的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的激光光源的分解示意图;
图4为本发明实施例提供的激光光源中激光散热装置的结构示意图一;
图5为本发明实施例提供的激光光源中激光散热装置的结构示意图二;
图6为本发明实施例提供的激光光源中激光散热装置的分解示意图;
图7为本发明实施例提供的激光光源中导热固定件的分解示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
激光投影显示技术采用高功率的半导体激光器将电能转换为激光光束,由光路***、电路***、照明***将激光光束投影到屏幕上,是进行激光画面投影的一种新型显示技术。
但是,目前半导体激光器将电能转化为光能时,转化效率仅为40%,剩余60%的电能转化为了热能,并且随着激光器温度的升高,激光器将电能转化为光能的效率逐渐下降,因此,对激光器进行降温控制管理对激光投影至关重要。
图1示出了现有的激光投影设备的结构示意图。如图1所示,激光投影设备包括激光光源1、光机2以及镜头3。
如图1所示,上述激光光源1用于向光机提供照明光束;光机2用于调制照明光束,并将调制后的照明光束投影到镜头,使得调制后的照明光束通过镜头3进行成像。为了减小激光投影设备的体积,上述激光光源1内的激光器由之前的bank分列式排布转变为集成化的半导体芯片。此时,对激光器的散热的要求更高。
目前,可以使用半导体制冷技术对激光器进行散热,即在激光器热沉面,通常也是激光器壳体的散热面,设置热电制冷部件来对激光器进行散热。为了保证热电制冷部件的散热效率能够满足激光器的散热要求,激光器壳体的散热面与热电制冷部件的冷端面相贴。但是,当热电制冷部件通电后,热电制冷部件的冷端面的温度低于环境温度。此时,若室内空气的湿度较高,环境中的水蒸汽会在热电制冷部件的冷端面液化为液体,使热电制冷部件的冷端面产生凝露甚至结霜,并且,热电制冷部件在通电运行时会在短时间内发生温度骤降,当其冷端面贴附在激光器热沉面时,也会导致激光器承受较大的温差变化,综上因素,均可能导致激光器不能正常运行。
在一种实施中,在对激光器光源散热时,主要通过热管相变技术,通过第一热管将激光器的热量传导至第一散热组件,第一散热组件可以为散热翅片,在配置风扇对散热翅片进行散热,从而达到将其降温的目的。在上述基础上,还应用热电制冷部件,该热电制冷部件并不直接接触激光器热沉面,而是连接于第一热管上,这样热电制冷部件远离了激光器热沉面或者激光器光源壳体的散热面,其冷端面就不会将凝露或温度骤降的冲击带给激光器。
如图3所示的激光投影设备包括激光器壳体10,第一热管13,第一热管13通过导热接触件16与激光器壳体10的散热面进行热传导。第一热管13将热量传导至第一散热组件11,风扇17用于对第一散热组件11进行风冷散热。其中,热电制冷部件12位于第一热管13上的位置与第一热管13与激光器壳体10的连接处,比如具体地可参考导热接触件16位置处,具有预设距离,该预设距离可以大于第一热管13总长度的二分之一。
以及,参见图3~图7所示,第一热管13具有蒸发端和冷凝端,蒸发端连接激光器壳体10的散热面,冷凝端连接第一散热组件11。热电制冷部件12位于第一热管13的蒸发端和冷凝端之间,优选地,热电制冷部件13在第一热管13上的位置靠近第一热管13的冷凝端,即热电制冷部件13优选地靠近第一散热组件11设置。
参见图2、图3和图4,该激光光源包括激光器壳体10,第一散热组件11、热电制冷部件12和第一热管13。
上述第一热管13的蒸发端用于与激光器壳体10的散热面进行热交换。第一热管13的导热系数远远大于单质材料,以提高第一热管13的导热性能。应理解,第一热管13具有高导热性能,其内部具有相变材料,相变材料能够在不同的温度下进行蒸发或者冷凝。基于此,第一热管13包括蒸发端、冷凝端和位于蒸发端和冷凝端间的过渡段。上述第一散热组件11设于第一热管13的冷凝端。另外,第一热管13的数量可以根据实际需要进行设定,一般第一热管13的数量越多,散热性能越好。例如:第一热管13的数量可以为三根。
上述热电制冷部件12利用半导体材料的珀尔帖效应制成的,珀尔帖效应是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时,其一端吸热,一端放热的现象,因此,上述热电制冷部件12包括通过电极连接的P型半导体和N型半导体,且上述热电制冷部件12具有热端面和冷端面。上述热电制冷部件12具有的冷端面用于与第一热管13进行热交换,上述热电制冷部件12具有的热端面通过第二热管与第二散热组件进行热交换,在本实例中,第一散热组件和第二散热组件为一体,即第二散热组件和第一散热组件为同一个。这样,热电制冷部件12的热端面通过第二热管15与第一散热组件11进行热交换。应理解,热电制冷部件12可以为一个热电制冷片,也可以为多个相互串联或并联的热电制冷片。热电制冷片的数量可以根据实际情况进行选择,热电制冷片的数量越多,热电制冷部件12的散热效率越高。例如:热电制冷部件12包括一个热电制冷片,且该热电制冷片具有的冷端面与第一热管13进行热交换,该热电制冷片具有的热端面与第一散热组件11进行热交换。
通过将第一散热组件和第二散热组件设置为一体,可以减少散热***中散热翅片的数量。以下实施例中,均以第一散热组件11来替代第一散热组件和第二散热组件。
当激光器的温度较高需要进行散热时,激光器产生的热量通过激光器壳体10的散热面传递至第一热管13的蒸发端,使第一热管13的蒸发端内的相变材料蒸发,从而带走激光器所产生的热量。热电制冷部件12的冷端面和第一散热组件11与第一热管13进行热交换,使第一热管13内相变材料的温度降低,从而促使蒸发后的相变材料冷凝,实现对激光器的散热。
由上述激光光源的结构和散热过程可知,本发明实施例提供的激光光源中,将半导体热电制冷技术和热管散热技术相结合,第一热管13的蒸发端与激光器壳体10的散热面进行热交换,保证激光器的热量能够传递至第一热管13的蒸发端。设于第一热管13的冷凝端的第一散热组件11能够对第一热管13的冷凝端进行散热,促使第一热管13内蒸发后的相变材料冷凝,降低相变材料的温度,从而实现对激光器的散热。同时热电制冷部件12具有热端面和冷端面。热电制冷部件12具有的冷端面用于与第一热管13进行热交换,热电制冷部件12的热端面用于与第一散热组件11进行热交换,使第一热管13内的相变材料的温度降低,从而实现对激光器的散热。此时,热电制冷部件12的冷端面和第一散热组件11同时与第一热管13进行热交换,使得第一热管13内蒸发后的相变材料的冷凝速度加快,从而提高激光器的散热能力。并且,热电制冷部件12具有的冷端面不与激光器壳体10的散热面接触,因此,热电制冷部件12具有的冷端面产生的凝露或者温度骤降带来的冲击不会对激光器的运行产生影响。
优选地,在具体实施时,热电制冷部件12远离激光器壳体的散热面而靠近第一散热组件11设置,这样设置的目的是,由于热电制冷部件12的效率非常高,如果靠近激光器壳体处设置,会使得热量在热管内的传递的路径较短时发生冷却,在相变热管散热中,热量需要借助温差来流动,当热电制冷部件对应第一热管处的温度较低时,或者接近第一散热组件的温度或者接近室温,则热量不会继续流动,第一散热组件与第一热管虽然连接,但却无法有效进行热量的传递,造成***的散热效率低,并加重了热电制冷部件的负担。
另外,由于热电制冷部件12的冷端面能够吸收第一热管13的热量,使得第一热管13内相变材料的冷凝速度加快,因此,第一热管13的冷凝端的相变材料的温度较低,此时,选择功率较小的第一散热组件11即可达到散热效果。而选择功率较小的第一散热组件11对第一热管13的冷凝端进行散热时,第一散热组件11的体积不仅比较小,而且还具有较低的工作噪音。
并且,由于第一散热组件11同时对第一热管13的冷凝端和热电制冷部件12的热端面进行散热,对第一散热组件11进行充分利用,从而减小激光光源占用的空间,达到光学引擎小型化的设计目的。
由于热电制冷部件的热面端温度较高,优选地,第二热管15为直型热管,直接***第一散热组件11中,由于要对第一散热组件11进行共用,相对应的,第一热管13会发生一些角度的弯折。
作为一种可能的实现方式,第一热管13可以为线性管,第一热管13可以为近似“L”型管(折弯不为90°),U型弯管或S型弯管。该非线性段为过渡段。在具体应用时,热管的折弯段为过渡段,非折弯段通常理解为线性段。
图5示出了本发明实施例提供的激光光源中激光散热装置的结构示意图。图6示出了本发明实施例提供的激光光源中激光散热装置的结分解示意图。参见图5和图6,本发明实施例提供的激光光源中,每个第一热管13包括第一线性热管段131、第二线性热管段132以及连接第一线性热管段和第二线性热管段的折弯热管段133。应理解,第一线性热管段131和第二线性热管段132中线性指的是第一线性热管段131和第二线性热管段132的走向为直线走线。
但是,当上述第一热管13包括折弯热管段133时,上述第一热管13发生折弯,会导致相变材料在第一热管13包括的折弯热管段133的流体力学性能发生变化,进而降低第一热管13的散热性能。为了减小折弯热管段133发生弯折时上述第一热管13损失的散热性能,上述折弯热管段133的R角大于折弯热管段133的管径的n倍,n大于或等于2。R角为折弯热管段133的弧形的半径,折弯热管段133的管径一般为折弯热管段133的外径。
示例性的,当第一线性热管段31的线性方向与第二线性热管段132的线性方向的夹角为70°~110°时,折弯热管段133的R角大于折弯热管段133的管径的2倍。
例如:第一热管13所包括的折弯热管段133的R交为折弯热管段管径133的3倍,且第一热管13所包括的第一线性热管段131的线性方向与第二线性热管段132的线性方向的夹角为90°。
作为一种可能的实现方式,当第一热管13与热电制冷部件12的冷端面进行热交换时,可以将第一热管13与热电制冷部件12的冷端面直接进接触,但是由于第一热管13一般为柱状管,而热电制冷部件12的冷端面一般为平面结构,因此,热电制冷部件12的冷端面与第一热管13为线接触。此时第一热管13与热电制冷部件12的热阻较大,使第一热管13与热电制冷部件12的冷端面的热交换效率较低,导致激光器壳体10的散热面的散热效率较低。
为了提高第一热管13与热电制冷部件12的热交换效率,参见图2~图6,上述激光光源还包括设在第一热管13上的导热固定件14,热电制冷部件12设于导热固定件14上。此时,第一热管13的热量先传递至导热固定件14,导热固定件14再将热量传递至热电制冷部件12的冷端面。由于导热固定件14具有良好的导热性能,且导热固定件14与第一热管13和热电制冷部件12的冷端面均采用面接触,因此,第一热管13与热电制冷部件12的冷端面间的热交换效率提高,从而提高了激光器的散热效率。
应理解,导热固定件14应具有良好的导热性能。导热固定件14的材质选择导热性良好的材料,如:铜、铜铝合金、石墨烯、石墨、碳纤维或C/C复合材料。例如:可以选择牌号为C1100的铜材料以挤压出模的方式制作作为导热固定件14的铜块结构。
在一种实施例中,参见图2~图6,上述导热固定件14可以套设在第一热管13上。此时,第一热管13与导热固定件14间的接触面面积较大,使第一热管13与导热固定件14间的热传递效率提高,进而提高了激光器的散热效率。
示例性的,将导热固定件14套设在第一热管13上后,可以采用焊接的方式将导热固定件14焊接固定在第一热管13上。此时,第一热管13与导热固定件14间的接触热阻较小,进一步提高了第一热管13与导热固定件14间的热交换效率,使得激光器的散热效率也随之提高。
具体的,参见图2~图6,导热固定件14套设在第一热管13的蒸发端与冷凝端间之间。例如:导热固定件14套设在第一热管13的过渡段,以保证热电制冷部件12在不会影响第一热管13蒸发端吸热的前提下,提高蒸发后的相变材料的冷凝速度,进而进一步提高激光器的散热能力。
需要说明的是,上述导热固定件14可以为一体式结构,也可以是分体式结构。例如:参见图7,上述导热固定件14包括第一导热固定件141和第二导热固定件142。第一导热固定件141和第二导热固定件142将第一热管13夹在中间。第一导热固定件141和第二导热固定件142与第一热管13接触的表面形状与第一热管13的形状匹配。上述热电制冷部件12的冷端面设于第一导热固定件141或第二导热固定件142远离第一热管13的一侧。
在一种实施例中,参见图4,上述热电制冷部件12的冷端面可以通过焊接的方式固定在导热固定件14上。例如,将热电制冷部件12的冷端面固定在第一导热固定件141或第二导热固定件142远离第一热管13的一侧。当上述第一热电制冷部件12的冷端面通过焊接的方式固定在导热固定件14上时,导热固定件14与热电制冷部件12间的接触热阻减小,从而提高导热固定件14与热电制冷部件12的冷端面的导热效率,进而提高激光器的散热效率。
作为一种可能实现的方式,参见图2~图6,上述激光光源还包括设在第一散热组件11上的第二热管15。热电制冷部件12位于第二热管15与导热固定件14之间。此时,热电制冷部件12的热端面的热量通过第二热管15传递至第一散热组件11,从而方便热电制冷部件12的热端面与第一散热组件11的热交换。
为了对上述热电制冷部件12进行固定,参见图2~图6,上述第二热管15固定在导热固定件14上。此时,由于热电制冷部件12位于第二热管15与导热固定件14之间,因此,热电制冷部件12受到第二热管15和导热固定件14的挤压作用力使得热电制冷部件12能够固定在第二热管15和导热固定件14之间,可以实现热电制冷部件12具有的热端面和冷端面的一体化设计。
示例性的,如图4~图6所示,上述第二热管15可以采用焊接方式固定在导热固定件14上。例如:第二热管15通过导热板151与热电制冷部件连接,导热板151的边缘均匀的开设有多个螺孔,每个螺孔与导热固定件14通过螺钉固定在一起。此时,导热固定件14和导热板151在各个部位受力均匀,且热电制冷部件12所受的应力均匀分布,避免导热固定件14和导热板151在各个部位受力不均匀对热电制冷部件12所产生的应力损伤。例如:上述第导热板151的四个角分别开设螺孔,利用四颗螺钉将第二热管15固定在导热固定件14上。
在一些实施例中,为了提高热电制冷部件12的冷端面与导热固定件14的热交换效率和热电制冷部件12的热端面与第二热管15的热交换效率,参见图2~图6,上述导热固定件14临近热电制冷部件12的表面具有第一导热接触面,第二热管15临近热电制冷部件12的表面具有第二导热接触面;热电制冷部件12的冷端面与第一导热接触面接触,热电制冷部件12的热端面与第二导热接触面接触。此时,热电制冷部件12的冷端面与导热固定件14间为面接触,热电制冷部件12的冷端面与导热固定件14间的接触面积较大,因此,热电制冷部件12的冷端面与导热固定件14间的导热效率较高。同理,由于热电制冷部件12的热端面与第二热管15间为面接触,热电制冷部件12的热端面与第二热管15间的接触面积较大,因此,热电制冷部件12的热端面与第二热管15间的导热效率较高。
并且,参见图2~图6,当第二热管15固定在导热固定件14上,且热电制冷部件12的冷端面与第一导热接触面接触,热电制冷部件12的热端面与第二导热接触面接触时,导热固定件14的挤压作用力在热电制冷部件12的冷端面均匀分布,第二热管15的挤压作用力也在热电制冷部件12的热端面均匀分布。此时,热电制冷部件12在导热固定件14与第二热管15间所受的应力分布均匀,提高热电制冷部件12的可靠性和使用寿命。
示例性的,参见图4~图6,导热板151与热电制冷部件12的热端面相接触,且第一散热组件11设在第二热管15上。应理解,上述导热板151和第二热管15应具有良好的导热性能,导热板151也可以由铜(C1100)、铜铝合金、石墨烯、石墨、碳纤维及C/C复合材料等具有高导热性能的材料制成。且当导热板151为由铜材料制成时,上述导热板151可以看作为铜板散热器。
具体的,参见图4~图6,为了减小第二热管15的接触热阻,上述第二热管15的轴线方向与导热板151的板面垂直。为了减小第二热管15与第一散热组件11间的热阻,第二热管15伸入至第一散热组件11中后与第一散热组件11焊接。此时,第二热管15与第一散热组件11间的接触热阻减小,使得第二热管15与第一散热组件11的热交换效率提高,从而能够提高激光器的散热效率。
为了实现激光器壳体10的散热面与第一热管13的蒸发端的热传递,可以将第一热管13的蒸发端与激光器壳体10的散热面相接触。但是由于第一热管13为柱状管,激光器壳体10的散热面为平面结构,使第一热管13的蒸发端与激光器壳体10的散热面为线接触,因此,第一热管13的蒸发端与激光器壳体10的散热面的接触面积较小,使得第一热管13的蒸发端与激光器壳体10的散热面间的热交换效率较小。为了提高激光器壳体10的散热面与第一热管13的蒸发端的热交换效率,参见图2~图6,上述激光光源还包括设在第一热管13的蒸发端上导热接触件16,导热接触件16设于激光器壳体10的散热面。应理解,上述导热接触件16应具有较好的导热性能。导热接触件16也可以由铜(C1100)、铜铝合金、石墨烯、石墨、碳纤维及C/C复合材料等具有高导热性能的材料制成,导热接触件16可以与上述导热固定件14材质相同,也可以与上述导热固定件14材质不相同,具体根据实际情况进行选择。
在一些实施例中,参见图2~图6,上述导热接触件16可套接在第一热管13的蒸发端。此时,导热接触件16与第一热管13间的接触面的面积较大,使得导热接触件16与第一热管13件的接触热阻减小,因此,导热接触件16与第一热管13间的热传递效率提高,使得激光器的散热效率提高。
示例性的,上述导热接触件16套接在第一热管13的蒸发端时,可以采用焊接的方式将导热接触件16固定在第一热管13的蒸发端。此时,导热接触件16与第一热管13间的接触热阻较小,进一步提高了导热接触件16与第一热管13间的换效率,使得激光器的散热效率也随之提高。
需要说明的是,上述导热接触件16可以为一体式结构,也可以是分体式结构。例如:参见图6,上述导热接触件16包括第一导热接触件161和第二导热接触件162。第一导热接触件161和第二导热接触件162将第一热管13的蒸发端夹在中间。第一导热接触件161和第二导热接触件162与第一热管13接触的表面形状与第一热管13的形状匹配。上述激光器壳体10的散热面设于第一导热接触件161或第二导热接触件162远离第一热管13的一侧。
以及,在一种实施例中,导热接触件16主要具有固定第一热管13的作用,还可以进一步通过导热铜块18与激光器壳体10的散热面接触。
在一些可实现的方式中,为了提高第一散热组件11的散热效率,参见图2~图6,上述第一散热组件11为翅片散热器11,翅片散热器11设在第一热管13的冷凝端,散热风扇17设在翅片散热器11的一侧。翅片散热器11能够对第一热管13的冷凝端进行降温,使第一热管13保持合适的温度。散热风扇17采用强制对流的方式对翅片散热器11进行对流传热,使翅片散热器11上的热量排到激光投影设备外部。同时散热风扇17的强制对流还会将激光光源1的热量排出激光投影设备外部,使激光器壳体10的散热面传递至第一热管13的热量减小,从而能够减小翅片散热器11的体积,使得本发明实施例中的激光光源1的体积减小。
具体的,为了减小第一热管13与翅片散热器件的接触热阻,参见图4~图6,第一热管13深伸入至翅片散热器11后,与翅片散热器11内的散热翅片通过焊接的方式进行固定。
为了证明本发明实施例提供的激光光源散热能力,下面采用对比的方式举例说明。
图4所示的本发明实施例中的激光散热装置与对比例所公开的激光散热装置的区别在于:对比例的激光散热装置中包括5根热管,且对比例中的激光散热装置没有作为导热固定件的铜块结构,作为导热组件的导热板和导热管以及热电制冷部件。
本发明实施例中的激光散热装置包括3根第一热管13,且本发明实施例的激光散热装置中包括热电制冷部件12、作为导热固定件14的铜块以及作为导热组件的导热板151和第二热管15,并且,本发明实施例中的热电制冷部件12的工作电流为1A。
利用本发明实施例中的激光散热装置和对比例所公开的激光散热装置对热功率为150W的激光器进行散热。表1示出了相同的散热风扇型号、不同的风量下的激光器的散热性能测试结果。
表1 相同的风扇型号、不同的风量下的激光器的散热性能测试结果
环境温度 | 热功率 | 风扇转速 | 对比例激光器温升(℃) | 本发明激光器温升(℃) | 电流 |
25℃ | 150W | 1000RPM | 40 | 35.6 | 1A |
25℃ | 150W | 1500RPM | 35.8 | 32.4 | 1A |
25℃ | 150W | 2000RPM | 32.6 | 28.8 | 1A |
25℃ | 150W | 3000RPM | 26.2 | 20.5 | 1A |
由表1可以看出:在相同风量下,尽量本发明实施例的激光散热装置中热管的数量少于对比例的激光散热装置中热管的数量,但是本发明实施例中激光器散热装置对激光器的散热能力仍优于对比例中激光器散热装置对激光器的散热能力,因此,本发明实施例中的激光器散热装置更好的对激光光源进行散热,使得本发明实施例中的激光器散热器可以为大功率的激光器解决散热问题。
本发明实施例还提供了一种激光投影设备。参见图1,该激光投影设备包括光机2、镜头3以及上述激光光源1;激光光源1用于向光机2提供照明光束;光机2用于调制照明光束,并将调制后的照明光束投影到镜头3,使得调制后的照明光束通过镜头3进行成像。
与现有技术相比,本发明实施例提供的激光投影设备的有益效果与上述激光光源的有益效果相同,再次不做赘述。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种激光光源,其特征在于,包括:
激光器壳体;
第一热管,所述第一热管的蒸发端用于与所述激光器壳体的散热面进行热交换,并连接第一散热组件;
所述第一散热组件设于所述第一热管的冷凝端;
热电制冷部件,连接于所述第一热管上,所述热电制冷部件具有热端面和与冷端面,所述热电制冷部件的冷端面用于与所述第一热管进行热交换,所述热电制冷部件的热端面与所述第二散热组件进行热交换。
2.根据权利要求1所述的一种激光光源,其特征在于,所述热电制冷部件位于所述第一热管上的位置与所述第一热管与所述激光器壳体的连接处具有预设距离。
3.根据权利要求1所述的一种激光光源,其特征在于,所述热电制冷部件位于所述第一热管的蒸发端和冷凝端之间,且所述热电制冷部件在所述第一热管上的位置靠近所述第一热管的冷凝端。
4.根据权利要求1所述的一种激光光源,其特征在于,所述第一散热组件和第二散热组件为一体。
5.根据权利要求1所述的一种激光光源,其特征在于,所述热电制冷部件通过第二热管与所述第二散热组件进行热交换。
6.根据权利要求1所述的一种激光光源,其特征在于,所述激光光源还包括设在所述第一热管上的导热固定件,所述热电制冷部件设在所述导热固定件上。
7.根据权利要求1所述的一种激光光源,其特征在于,所述第一热管包括第一线性热管段、第二线性热管段以及连接所述第一线性热管段和所述第二线性热管段的过渡段。
8.根据权利要求7所述的一种激光光源,其特征在于,所述过渡段为折弯段。
9.根据权利要求6所述的一种激光光源,其特征在于,所述激光光源还包括设在所述散热组件上的导热组件,所述热电制冷部件位于所述导热组件与所述导热固定件之间。
10.一种激光投影设备,其特征在于,包括光机、镜头以及权利要求1~9任一项所述激光光源;
所述激光光源用于向所述光机提供照明光束;所述光机用于调制所述照明光束,并将调制后的光束投射到所述镜头,所述镜头接收调制后的光束进行投影成像。
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