CN114253059A - 光机模块及投影机 - Google Patents

Abstract

一种光机模块，包括一光机壳体、一光源及一显示元件。光机壳体包括至少一散热孔。光源用于发出一照明光束且配置于光机壳体内。显示元件配置于光机壳体内且位于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换为一影像光束，其中当光机模块运作时，光源发热，至少一散热孔用以供气流通过以将光源所发出的热带走。本发明还提供一种投影机。本发明的光机模块与投影机具有良好的散热效果。

Description

光机模块及投影机

技术领域

本发明是有关于一种光机模块及投影机，且特别是有关于一种具有良好的散热效果的光机模块及投影机。

背景技术

目前，随着使用环境的复杂性增加，投影机已经逐步由过去的开放式设计，演化成为密闭防尘的设计，不但需要防止粉尘与水气进入光机模块内部，还要防止刺眼的光线外露到光机模块之外，也因此埋下了此类光机模块的散热问题，对内部的光学元件不啻是一种折磨与伤害，也经常造成内部的光学镜片的老化损坏，轻则亮度衰减，严重时则有因高温而融化的风险。

本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种光机模块，其具有良好的散热效果。

本发明提供一种投影机，其具有上述的光机模块。

本发明的一种光机模块，包括一光机壳体、一光源及一显示元件。光机壳体包括至少一散热孔。光源用于发出一照明光束且配置于光机壳体内。显示元件配置于光机壳体内且位于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换为一影像光束，其中当光机模块运作时，光源发热，至少一散热孔用以供气流通过以将光源所发出的热带走。

本发明的一种投影机，包括一光机模块及一投影镜头。光机模块包括一光机壳体、一光源及一显示元件。光机壳体包括至少一散热孔。光源用于发出照明光束且配置于光机壳体内。显示元件配置于光机壳体内且位于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换为一影像光束，当光机模块运作时，光源发热，至少一散热孔用以供气流通过以将光源所发出的热带走。投影镜头连接于光机模块，且用于将影像光束向外投影。

基于上述，本发明的光机模块的光机壳体包括散热孔。当光机模块运作时，光源发热而使光机壳体内的温度上升，散热孔用以供气流通过以将光源所发出的热带走。因此，本发明的光机模块除了靠光机壳体本身的材质来散热之外，还可以借由对流的方式来散热。另外，散热孔配置滤网结构，用以防止粉尘进入光机模块。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种投影机的示意图。

图2A是图1的投影机的光机模块的立体示意图。

图2B是图2A的另一视角的示意图。

图3是图2A的光机模块的剖面示意图。

图4是图2A的光机模块的滤网结构分离于光机壳体的立体示意图。

图5是图2A的光机模块的滤网结构的分解示意图。

图6是图2A的局部立体剖面示意图。

图7是图2A的光机模块连接外部风扇的示意图。

图8是依照本发明的另一实施例的一种光机模块的示意图。

图9是图8的光机模块的滤网结构分离于光机壳体的立体示意图。

图10是图8的光机模块的滤网结构的示意图。

图11是图8的局部立体剖面示意图。

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之一较佳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、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1是依照本发明的一实施例的一种投影机的示意图。请参阅图1，本实施例的投影机10包括一光机模块100一投影镜头20以及一投影机外壳30。光机模块100包括一光源120及一显示元件130。光机模块100配置于投影机外壳30内。

光源120用于发出照明光束L1且配置于光机模块100。在本实施例中，光源120例如是激发光源120，但在其他实施例中，光源120也可以是发光二极管或者其他光源。光源120所发出的光例如是蓝光，但也可以是其他颜色的光束，不局限于此。举例而言，光源120例如可包括多个激光元件(图未示)，这些激光元件例如呈阵列排列，激光元件例如是激光二极管(laser diode,LD)。在其他实施例，光源120也可以为多个。在其他实施例中，光源120可为例如发光二极管(light emitting diode)的固态发光源(solid-state illuminationsource)。

显示元件130例如是光阀，配置于照明光束L1的传递路径上，用以将照明光束L1转换为影像光束L2。在本实施例中，光阀例如是数字微镜元件(Digital Micro-mirrorDevice,DMD)或液晶覆硅板(Liquid Crystal On Silicon panel，LCoS panel)等反射式光调变器。在一些实施例中，光阀例如可为穿透式液晶面板(Liquid Crystal DisplayPanel)，电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Maganeto-Opticmodulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等穿透式光调变器。但不局限于此。当然，显示元件130也可以是其他光学成像元件等，不局限于此。

投影镜头20连接于光机模块100且配置于影像光束L2的传递路径上，用于将影像光束L2投射出投影机10外，以在屏幕、墙面、或其他投影目标上显示画面。本实施例中，投影镜头20配置于投影机外壳30上，将影像光束L2投射出投影机外壳30外。在本实施例中，投影镜头20例如包括具有屈光度的一或多个非平面光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。在一实施例中，投影镜头20也可以包括平面光学镜片，以反射或穿透方式将来自显示元件130的影像光束L2投射出投影机10外。

图2A是图1的投影机的光机模块的立体示意图。图2B是图2A的另一视角的示意图。图3是图2A的光机模块的剖面示意图。图4是图2A的光机模块的滤网结构分离于光机壳体的立体示意图。

请参阅图2A至图4，在本实施例中，光机模块100包括一光机壳体110。光源120(图2B)与显示元件130(图2B)配置于光机壳体110内。光机壳体110上有特殊的设计，可以帮助散热。具体地说，光机壳体110包括至少一散热孔112。当光机模块100运作时，光源120会发热，至少一散热孔112用以供气流于光机壳体110内通过以将光源120所产生的热以及将显示元件130所累积的热带走，以使光机壳体110内的温度下降。另外，光机模块100还包括产热元件180，产热元件180例如为电路板等元件。当光机模块100运作时，产热元件180也会发热，而从散热孔112进入光机壳体100内的气流可以将光源120及产热元件180所产生的热带走。

在本实施例中，因为光源120的温度最高，光机壳体110的散热孔112例如是设置在靠近光源120处，但散热孔112的位置不局限于此。如图3所示，在本实施例中，散热孔112的数量例如是两个，且两散热孔112于光机壳体110的位置相互对应，例如两散热孔112设置于光机壳体110的两个相对侧面，但在其他实施例中，散热孔112的数量也可以是一个或多个，且散热孔112的位置不局限于此。

两个以上的散热孔112可使光机壳体110内的受热空气因气体膨胀的原理自动从其中一个散热孔112流出于光机壳体110，受热空气流出的同时，在另外一个散热孔112外部的空气因为压力差，会进入光机壳体110内。借由这样因温差而自动流经光机壳体110内部的空气对流而能够加速排除光机壳体110内的热能。

此外，在本实施例中，为了阻绝外部粉尘且避免内部光线外漏，光机模块100还包括至少一滤网结构140，可拆卸地配置于至少一散热孔112内，滤网结构140可快速更换于光机壳体110上。值得一提的是，在本实施例中，滤网结构140采用不透光材质，来防止光机壳体110内部的光线泄漏到外部。如图3所示，两个散热孔112分别配置一个滤网结构140，使光机壳体110内部的空气产生对流且防止粉尘进入光机模块100。

图5是图2A的光机模块的滤网结构的分解示意图。请参阅图5，在本实施例中，滤网结构140包括上框体141、过滤网142及下框体143。过滤网142被夹设在上框体141与下框体143之间，更详细的说明，上框体141及下框体143例如是环绕过滤网142的边缘而将过滤网142固定，但本发明不限于此。滤网结构140可利用模***出成型，或是利用热熔方式将过滤网142、上框体141与下框体143熔接在一起，成为一次性(抛弃式)过滤器。当然，在其他实施例中，上框体141、过滤网142及下框体143也可以是分开的结构，而可仅更换过滤网142。

在本实施例中，过滤网142可选用防泼水性材质者，以降低水气或水滴渗入光机壳体110内引起的湿气损害。此外，过滤网142可以具有皱折，增加粉尘的容许累积量，可维持其长效性。于本实施例中，过滤网142的皱褶的延伸方向例如平行于散热孔112所对应之光机壳体110的表面。过滤网142可以是复合夹碳布滤网、HEPA滤网、油性纸型或海绵型空气滤网，但不局限于此。

图6是图2A的局部立体剖面示意图。请参阅图6，光机壳体110包括第一卡合件114，滤网结构140包括对应于第一卡合件114的第二卡合件145。在本实施例中，第二卡合件145位于下框体143。透过第一卡合件114卡合至滤网结构140的第二卡合件145而将滤网结构140固定于光机壳体110。

此外，在本实施例中，滤网结构140与光机壳体110之间设有防止泄漏的软性气密圈144。软性气密圈144的形状与滤网结构140的外型接近，例如是环绕下框体143且抵靠于下框体143及光机壳体110之间，可借由组装压力来达到四周密封的效果以达到密实的效果，可有效避免粉尘从四周不平整的间隙进入光机壳体110内部造成污染。此外，在本实施例中，软性气密圈144可具有耐高温的特性，以便在高温环境下长期使用。

由于滤网结构140随着使用时间的增加，或使用环境影响而逐渐累积脏污，脏污的滤网结构140会影响空气进入光机壳体110内的流量。请回到图2B及图3，在本实施例中，光机模块100还包括配置于光机壳体110内的一温度感测器160、一控制器162及一内部风扇164，温度感测器160配置于光机壳体110内且靠近光源120或产热元件180的位置。控制器162电连接于温度感测器160。内部风扇164邻近配置于散热孔112旁且电连接于控制器162。

温度感测器160在侦测到光源120或产热元件180的温度提升至一定门槛时，便代表光机壳体110内将有过温风险。此时，控制器162可增加内部风扇164的转速来提升空气流量，以帮助散热，或是降低光源120的输出功率，避免光机壳体110内的重要光学元件受损。

另外，在本实施例中，光机模块100还包括一警示器166，电连接于控制器162，其中警示器166包括一蜂鸣器、一喇叭、一显示灯号或一显示屏幕等警示装置，也可为上述警示装置的组合。温度感测器160在侦测到温度提升至一定门槛时，控制器162也可使警示器166发出警示来知会使用者进行滤网结构140的更新与清洁，以恢复原有风量。

图7是图2A的光机模块连接外部风扇的示意图。请参阅图7，在本实施例中，光机模块100还可选择地包括一导风管150，导风管150位于光机壳体110之外且导风管150的一开口端(未标号)配置于两散热孔112的其中一者，导风管150用于的另一开口端(未标号)连接至位于光机壳体110之外的一外部风扇152。在本实施例中，除了自然对流之外，还可利用外部风扇152来对光机壳体110增压进气，以作为强制冷却的手段，提高热排出效率。于本实施例中，参考图1及图7，导风管150及外部风扇152例如配置于投影机外壳30内，但本发明不限于此。

由于光机模块100本身具有自然对流，或者除了自然对流之外还具有强制对流的特性，配置于光机模块100一侧的散热鳍片170不是唯一的散热结构，因此，相较于其他光机模块的散热鳍片，本实施例的散热鳍片170的体积可予以适当的减化与减重，而使得整体的体积可缩减。

图8是依照本发明的另一实施例的一种光机模块的示意图。图9是图8的光机模块的滤网结构分离于光机壳体的立体示意图。图10是图8的光机模块的滤网结构的示意图。图11是图8的局部立体剖面示意图。

请参阅图8至图11，在本实施例中，光机模块100a的滤网结构140a固定于光机壳体110a的方式与前一实施例不同。在本实施例中，光机壳体110a包括第一螺接部116，第一螺接部116例如为沿着散热孔112周围凸出的螺纹结构，滤网结构140a包括对应于第一螺接部116的第二螺接部146，滤网结构140a例如为环状且第二螺接部146例如是形成于其内壁的螺纹结构。滤网结构140a透过第二螺接部146螺接于第一螺接部116而固定于光机壳体110a。第一螺接部116与第二螺接部146分别包括公螺纹与母螺纹。滤网结构140a与光机壳体110a直接旋转固定，拆装时无须特殊工具来施作，滤网结构140a与光机壳体110a之间也同样利用软性气密圈144来密合。于本实施例中，过滤结构140a的过滤网142的皱褶的延伸方向例如垂直于散热孔112所对应之光机壳体110a的表面。

综上所述，本发明的光机模块的光机壳体包括散热孔。当光机模块运作时，光源及产热元件发热，散热孔用以供气流通过以将光源及产热元件所发出的热带走。因此，本发明的光机模块除了靠光机壳体本身的材质来散热之外，还可以借由对流的方式来散热。另外，散热孔配置滤网结构，使光机壳体内部的空气产生对流且防止粉尘进入光机模块。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及发明内容所作之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之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

附图标记说明：

L1:照明光束

L2:影像光束

10:投影机

20:投影镜头

30:投影机外壳

100、100a:光机模块

110:光机壳体

112:散热孔

114:第一卡合件

116:第一螺接部

120:光源

130:显示元件

140、140a:滤网结构

141:上框体

142:过滤网

143:下框体

144:软性气密圈

145:第二卡合件

146:第二螺接部

150:导风管

152:外部风扇

160:温度感测器

162:控制器

164:内部风扇

166:警示器

170:散热鳍片

180:产热元件。

Claims (14)

1.一种光机模块，其特征在于，所述光机模块包括光机壳体、光源以及显示元件，其中：

所述光机壳体包括至少一散热孔；

所述光源配置于所述光机壳体内且用于发出照明光束；以及

所述显示元件配置于所述光机壳体内且位于所述照明光束的传递路径上，用以将所述照明光束转换为影像光束，其中当所述光机模块运作时，所述光源发热，所述至少一散热孔用以供气流通过以将所述光源所发出的热带走。

2.根据权利要求1所述的光机模块，其特征在于，还包括：

至少一滤网结构，其可拆卸地配置于所述至少一散热孔内。

3.根据权利要求2所述的光机模块，其特征在于，所述光机壳体包括至少一第一卡合件，所述至少一滤网结构包括对应于所述至少一第一卡合件的至少一第二卡合件，所述至少一滤网结构透过所述至少一第一卡合件卡合至所述至少一第二卡合件而固定于所述光机壳体。

4.根据权利要求2所述的光机模块，其特征在于，所述光机壳体包括至少一第一螺接部，所述至少一滤网结构包括对应于所述至少一第一螺接部的至少一第二螺接部，所述至少一滤网结构透过所述至少一第二螺接部螺接于所述至少一第一螺接部而固定于所述光机壳体。

5.根据权利要求1所述的光机模块，其特征在于，还包括：

导风管，所述至少一散热孔包括两散热孔，所述导风管位于所述光机壳体之外且配置于所述两散热孔的其中一者，所述导风管用于连接至第一外部风扇。

6.根据权利要求1所述的光机模块，其特征在于，还包括温度感测器、控制器以及内部风扇，其中：

所述温度感测器配置于所述光机壳体内且靠近所述显示元件；以及

所述控制器电连接于所述温度感测器；以及

所述内部风扇电连接于所述控制器且邻近配置于所述至少一散热孔旁。

7.根据权利要求6所述的光机模块，其特征在于，还包括：

警示器，其电连接于控制器，其中所述警示器包括蜂鸣器、喇叭、显示灯号或显示屏幕。

8.一种投影机，其特征在于，所述投影机包括光机模块以及投影镜头，其中：

所述光机模块包括光机壳体、光源以及显示元件，其中：

所述光机壳体包括至少一散热孔；

所述光源用于发出所述照明光束且配置于所述光机壳体内；以及

所述显示元件配置于所述光机壳体内且位于所述照明光束的传递路径上，用以将所述照明光束转换为影像光束，当所述光机模块运作时，所述光源发热，所述至少一散热孔用以供气流通过以将所述光源所发出的热带走；以及

所述投影镜头连接于所述光机模块，且用于将所述影像光束向外投影。

9.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括：

至少一滤网结构，其可拆卸地配置于所述至少一散热孔内。

10.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述光机壳体包括至少一第一卡合件，所述至少一滤网结构包括对应于所述至少一第一卡合件的至少一第二卡合件，所述至少一滤网结构透过所述至少一第一卡合件卡合至所述至少一第二卡合件而固定于所述光机壳体。

11.根据权利要求9所述的投影机，其特征在于，所述光机壳体包括至少一第一螺接部，所述至少一滤网结构包括对应于所述至少一第一螺接部的至少一第二螺接部，所述至少一滤网结构透过所述至少一第二螺接部螺接于所述至少一第一螺接部而固定于所述光机壳体。

12.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括：

导风管，所述至少一散热孔包括两散热孔，所述导风管位于所述光机壳体之外且配置于所述两散热孔的其中一者，所述导风管用于连接至一外部风扇。

13.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括温度感测器、控制器以及内部风扇，其中：

所述温度感测器配置于所述光机壳体内且靠近所述显示元件；

所述控制器电连接于所述温度感测器；以及

所述内部风扇电连接于所述控制器且邻近配置于所述至少一散热孔旁。

14.根据权利要求13所述的投影机，其特征在于，所述光机模块还包括：

警示器，其电连接于控制器，其中所述警示器包括蜂鸣器、喇叭、显示灯号或显示屏幕。

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