TWI405025B - 投影機 - Google Patents

Description

投影機

本發明係關於一種投影機。

在會議、影片觀賞、展演等場合中，投影機常被用來將簡報、影片、圖像等資料投影於布幕上。目前市面上的投影機，以3片式液晶投影(3LCD)、數位光源處理(digital light processing,DLP)、矽基板液晶顯示(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)等投影技術為主。雖然這些投影技術的分色、投影原理各有不同，但是多半皆以高壓鹵素燈或是水銀燈泡為白色光源，再透過分色鏡、面板或是色輪等方式將白光分離出R、G、B三原色。此外，隨著使用者對「可攜性」的要求越來越高，市面上已經推出以發光二極體(LED)取代傳統燈泡作為光源的投影機，作為投影機微型化的解決方案之一。

請參閱圖一，圖一繪示先前技術的投影機9之平面示意圖。如圖一所示，投影機9主要包含機殼90、燈罩91、光源93(如前述之高壓鹵素燈、高壓水銀燈泡、發光二極體)、光學引擎95、第一風扇97以及第二風扇99。光源93固定於燈罩91內，燈罩91則固定於機殼90上的擋牆900內。此外，光源93所發出的光線經光學引擎95中的光學元件作用後，產生高亮度、高對比之投影光束。

第一風扇97則產生氣流(如實線箭頭所示)，並透過導流元件970將氣流導引至燈罩91內，致使部分氣流能吹向光源93，以帶走光源93所產生的熱能。此外，經過光源93的熱氣流受到擋牆900的阻擋，因而聚集至擋牆900右下角，再從擋牆900上的缺口902流出。第二風扇99設置於擋牆900外側對應該缺口902，用以吸引熱氣流，並將熱氣流排出機殼90外。藉由前述第一風扇97、導流元件970、擋牆900以及第二風扇99相互配合，可將光源93所產生的熱能排出，避免光源93因為過熱而燒毀。

然而，由於擋牆900與燈罩91及第二風扇99之間有空隙存在，因此熱氣流可能從這些空隙散出(如虛線箭頭所示)，並流竄於機殼90內。這些未被排出的熱氣流可能會使投影機9內的電子元件受到高熱的影響而損壞。

因此，本發明之一範疇在於提供一種投影機，以解決先前技術中的問題。

根據本發明之一具體實施例，該投影機包含機殼以及設置於機殼內之第一熱源、第二熱源、第一風扇、第二風扇以及第一導流元件。第一風扇包含入風面、出風面以及側面。其中，出風面鄰近機殼邊緣處，且側面具有開口且相鄰於入風面及出風面。第一風扇產生第一氣流流經第二熱源，且第一氣流經由出風面排出至投影機之外。第二風扇產生第二氣流流經第一熱源。第一導流元件鄰近於第一熱源，用以將流經第一熱源之第二氣流導引至開口，再由第一風扇之出風面排出至投影機之外。

根據本發明之另一具體實施例，該投影機包含機殼以及設置於機殼內之光源模組、第一風扇以及第一導流元件。光源模組包含燈罩與位於燈罩內的第一熱源。第一風扇包含入風面、出風面以及側面。其中，出風面鄰近機殼邊緣處，且側面具有開口且相鄰於入風面及出風面。第一導流元件鄰近於燈罩，用以將第一熱源周圍之氣流導引至開口，再由第一風扇之出風面排出至投影機之外。

根據本發明之再一具體實施例，該投影機包含機殼以及設置於機殼內之第一熱源、第一風扇以及第一導流元件。如前所述，第一風扇包含入風面、出風面以及側面。其中，出風面鄰近機殼邊緣處，且側面具有開口且相鄰於入風面及出風面。此外，第一導流元件鄰近於第一熱源，用以將第一熱源周圍之氣流導引至開口，再由第一風扇之出風面排出至投影機之外。

綜上所述，藉由第一導流元件的設置，本發明之投影機可將流經內部熱源的熱氣流導引至風扇側面的開口，並直接經由風扇排出，藉此提高散熱效率，避免熱氣流在投影機內部流竄，進而避免投影機內的光源或其他電子元件受到高熱的影響而損壞。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

本發明提供一種投影機，其包含機殼以及設置於機殼內的第一熱源、第一風扇以及第一導流元件。第一風扇包含入風面、出風面以及側面。出風面鄰近機殼邊緣處，且側面具有開口且相鄰於入風面及出風面。特別地，第一導流元件鄰近於第一熱源，用以將第一熱源周圍之氣流導引至開口，並直接由第一風扇之出風面排出至投影機之外。

於實際應用中，本發明之投影機可能包含不只一熱源，且熱源可能是光源模組、穩壓模組或其它零組件。以下將以光源作為第一熱源、燈罩作為第二熱源來說明本發明之投影機的實施方式。

請參閱圖二，其繪示根據本發明之一具體實施例的投影機1之平面示意圖。如圖二所示，投影機1包含機殼10、燈罩11、光源13(如前述之高壓鹵素燈、高壓水銀燈泡、發光二極體)、光學引擎14、第一風扇16、第一導流元件17、第二風扇18以及第二導流元件19。其中，燈罩11及光源13構成投影機1的光源模組。

機殼10內面設置擋牆100，擋牆100上並挖設有若干缺口102。燈罩11設置於擋牆100內，且由擋牆100所環繞。光源13則設置於燈罩11內，並大體上位於燈罩11的中心處。光學引擎14包含多組偏振、分光及濾光元件，用以處理光源13所發出的光線而產生投影畫面。舉例來說，光學引擎可能包含穿透式液晶顯示面板、反射式數位光學處理器、數位微型反射鏡元件(digital micromirror device,DMD)、矽基板液晶顯示元件、偏振分光稜鏡(polarization beamsplitters,PBS)、帶通濾波器(Band pass filter,BPF)、UV-IR濾鏡等。

請一併參見圖三A，其繪示根據本發明之一具體實施例的第一風扇16之立體示意圖。第一風扇16設置於機殼10內面，並靠近機殼10之側壁。並且，第一風扇16包含入風面16a、出風面16b以及側面16c。其中，出風面16b鄰近機殼10邊緣處，且側面16c具有開口162且相鄰於入風面16a及出風面16b。此外，第一風扇16產生氣流F3、F4流經燈罩11，再經由出風面16b排出至投影機1之外。

第二風扇18設置於燈罩11鄰近處，其可產生氣流F1、F2。此外，第二導流元件19為可撓式導風道，其分別連接第二風扇18以及燈罩11，並且其兩端接口分別對準第二風扇18的正面以及燈罩11上之入風口(未繪示於圖中)。藉此，第二導流元件19可將氣流F1、F2透過入風口導引至燈罩11內部並流經光源13，以冷卻光源13。於本具體實施例中，氣流F1、F2的溫度大於氣流F3、F4的溫度。

於實務中，本發明之投影機1還可包含大體上呈漏斗狀的風罩，其面積較大的一端罩住第二風扇18的正面，而第二導流元件19則套接於風罩面積較小的一端。藉此，可讓第二風扇18所產生的氣流完全經由第二導流元件19進入燈罩11中。

此外，於實務中，本發明之投影機不一定要包含第二導流元件，而可調整第二風扇的位置及方向，使其產生的氣流能直接吹向熱源。

此外，第一導流元件17分別連接燈罩11以及第一風扇16，並且其兩端接口分別對準燈罩11上之出風口(未繪示於圖中)以及第一風扇16之框架160上的開口162。藉此，第一導流元件17可將燈罩11內部之氣流F1、F2經過出風口導引至開口162，再由第一風扇16將氣流F1、F2透過出風面16b直接排出至投影機1之外，如此可避免溫度較高的氣流F1、F2直接接觸第一風扇16之風扇中心，造成第一風扇16之風扇中心內電子元件損壞。

請再參見圖三B，其繪示根據本發明之另一具體實施例的第一風扇16之立體示意圖。如圖三B所示，於本具體實施例中，位於第一風扇16側面16c上的開口162還設置有複數個導流板164，用以導引氣流F1、F2之方向。於實際應用中，導流板164之角度可視情況進行調整，使氣流F1、F2能越快被第一風扇16排出越好。

於本具體實施例中，第一導流元件17係可撓式導風道，其可由擋牆100提供支撐力。於實務中，此可撓式導風道為彈性材質(例如，橡膠或塑膠)所製成的管道。此外，第二導流元件19也同樣可為彈性材質所製成的可撓式導風道。

請再參見圖四A以及圖四B，圖四A以及圖四B分別繪示根據本發明之第一導流元件17與第一風扇16結合之示意圖。如圖四A所示，第一導流元件17以黏著劑20黏著固定於第一風扇16之框架160。於實務中，黏著劑20的選擇可視第一導流元件17的材質而改變，並不受限於任何特定的黏著劑20。此外，如圖四B所示，第一導流元件17以螺絲22鎖固於第一風扇16之框架160。於實務中，第一導流元件17之另一端也可以黏著劑20、螺絲22或以其他方式固定於燈罩11。此外，於實務中，第二導流元件19也可以黏著劑、螺絲或以其他方式固定於燈罩11以及第二風扇18。

於實際應用中，第一風扇16於單位時間內排出氣流之流量大於第二風扇18產生氣流之流量。換言之，第一風扇16的排氣量大於第二風扇18的產氣量，藉以強化氣流於燈罩11內的流動速度，以增進對光源13的散熱效率，達到較佳的冷卻效果。

此外，於實際應用中，本發明的投影機可包含多個第一導流元件，分別設置於燈罩上的不同位置，而第一風扇的側面上也可包含其他相對應的開口，使得燈罩內的熱氣流可同時透過不同的第一導流元件流向第一風扇。或者，本發明的投影機也可包含對應多個第一導流元件的多個第一風扇，以加快熱氣流排出的速度。

請再參見圖五，其繪示根據本發明之一具體實施例的投影機之平面示意圖。如圖五所示，本具體實施例中的投影機1同樣包含機殼10、燈罩11、光源13、光學引擎14、第一風扇16、第一導流元件17、第二風扇18以及第二導流元件19。

與圖二不同的是，本具體實施例中的投影機1之燈罩11內還設置了兩個擋板110a、110b，分別鄰近燈罩11上的入風口以及出風口，也就是分別位於第一導流元件17以及第二導流元件19的鄰近處。擋板110a可引導第二風扇18產生的氣流F1、F2自第二導流元件19進入燈罩11內，而擋板110b則可引導氣流F1、F2自燈罩11內進入第一導流元件17。

藉由擋板110a、110b的設置，可防止氣流自燈罩11前端散失至投影機1內部。此外，當投影機使用球莖狀燈泡(如圖五所示)作為光源時，燈泡後半部離入風口較遠，致使氣流較不容易吹向燈泡的後半部，藉由擋板110a、110b的設置，也可增加流經燈泡後半部的氣流量，提高燈泡的散熱效率。於實務中，擋板110a、110b可單獨存在，不一定要同時設置。

綜上所述，藉由第一導流元件的設置，本發明之投影機可將流經內部熱源的熱氣流導引至風扇側面的開口，並直接經由風扇排出，藉此提高散熱效率，第一，避免熱氣流在投影機內部流竄，進而避免投影機內的光源或其他電子元件受到高熱的影響而損壞；第二，如此可避免溫度較高的氣流直接接觸風扇之風扇中心，造成風扇之風扇中心內電子元件損壞。需注意的是，本發明之導流元件及風扇也可用來對投影機內部的其它熱源進行散熱，並不僅限於以上所舉例的燈源、燈罩。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1、9．．．投影機

10、90．．．機殼

100、900．．．擋牆

102、902．．．缺口

11、91．．．燈罩

110a、110b．．．擋板

13、93．．．光源

14、95．．．光學引擎

16、18、97、99．．．風扇

16a．．．入風面

16b．．．出風面

16c．．．側面

162．．．開口

164．．．導流板

17、19、970．．．導流元件

20．．．黏著劑

22．．．螺絲

F1、F2、F3、F4．．．氣流

圖一繪示先前技術的投影機之平面示意圖。

圖二繪示根據本發明之一具體實施例的投影機之平面示意圖。

圖三A以及圖三B分別繪示根據本發明之一具體實施例的第一風扇之立體示意圖。

圖四A以及圖四B分別繪示根據本發明之第一導流元件與第一風扇結合之示意圖。

圖五繪示根據本發明之一具體實施例的投影機之平面示意圖。

1．．．投影機

10．．．機殼

100．．．擋牆

102．．．缺口

11．．．燈罩

13．．．光源

14．．．光學引擎

16、18．．．風扇

16a．．．入風面

16b．．．出風面

16c．．．側面

17、19．．．導流元件

F1、F2、F3、F4．．．氣流

Claims (20)

1. 一種投影機，包含：一機殼；一第一熱源，設置於該機殼內；一第二熱源，設置於該機殼內；一第一風扇，設置於該機殼內，該第一風扇包含一入風面、一出風面與一側面，其中，該出風面鄰近該機殼邊緣處，且該側面具有一開口且相鄰於該入風面及該出風面，該第一風扇產生一第一氣流流經該第二熱源，該第一氣流經由該出風面排出至該投影機之外；一第二風扇，用以產生一第二氣流流經該第一熱源；以及一第一導流元件，設置於該機殼內且鄰近於該第一熱源，用以將流經該第一熱源之該第二氣流導引至該開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中該第二熱源為一燈罩，該第一熱源位於該燈罩內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之投影機，進一步包含：一第二導流元件，連接該第二風扇以及該燈罩，用以將該第一氣流導引至該燈罩內部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之投影機，其中該燈罩進一步包含一第一擋板與一第二擋板，其中該第一擋板鄰近該第一導流元件，用以引導該第一氣流進入該第一導流元件，該第二擋板鄰近該第二導流元件，用以引導該第一氣流進入該燈罩內部。
5. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中該第二氣流的溫度大於該第一氣流的溫度。
6. 一種投影機，包含：一機殼；一光源模組，包括一燈罩與一第一熱源，該光源模組設置於該機殼內；一第一風扇，設置於該機殼內，該第一風扇包含一入風面、一出風面與一側面，其中，該出風面鄰近該機殼邊緣處，且該側面具有一開口且相鄰於該入風面及該出風面；以及一第一導流元件，設置於該機殼內且鄰近於該燈罩，用以將該第一熱源周圍之一氣流導引至該開口。
7. 如申請專利範圍第6項所述之投影機，其中該燈罩進一步包含：一第一擋板，鄰近該第一導流元件，用以引導該氣流進入該第一導流元件。
8. 如申請專利範圍第6項所述之投影機，其中該第一風扇產生一第二氣流流經該燈罩之外部，該第二氣流經由該出風面排出至該投影機之外。
9. 如申請專利範圍第8項所述之投影機，進一步包含：一第二風扇，設置於該機殼內且鄰近該燈罩，用以產生一第一氣流；以及一第二導流元件，連接該第二風扇以及該燈罩，用以將該第一氣流導引至該燈罩內部。
10. 如申請專利範圍第9項所述之投影機，其中該燈罩進一步包含：一第二擋板，鄰近該第二導流元件，用以引導該第一氣流進入該燈罩內部。
11. 如申請專利範圍第9項所述之投影機，其中該第二氣流的溫度大於該第一氣流的溫度。
12. 如申請專利範圍第8項所述之投影機，進一步包含：一第二風扇，設置於該機殼內且鄰近該燈罩，用以產生一第一氣流吹向該第一熱源。
13. 如申請專利範圍第12項所述之投影機，其中該第二氣流的溫度大於該第一氣流的溫度。
14. 一種投影機，包含：一機殼；一第一熱源，設置於該機殼內；一第一風扇，設置於該機殼內，該第一風扇包含一入風面、一出風面與一側面，其中，該出風面鄰近該機殼邊緣處，且該側面具有一開口且相鄰於該入風面及該出風面；以及一第一導流元件，設置於該機殼內，用以將該第一熱源周圍之一氣流導引至該開口。
15. 如申請專利範圍第14項所述之投影機，進一步包含：一第一擋板，鄰近該第一熱源以及該第一導流元件，用以引導該氣流進入該第一導流元件。
16. 如申請專利範圍第14項所述之投影機，進一步包含：一第二風扇，設置於該機殼內且鄰近該第一熱源，用以產生一第一氣流吹向該第一熱源。
17. 如申請專利範圍第16項所述之投影機，進一步包含：一第二導流元件，連接該第二風扇以及該第一熱源，用以將該第一氣流導引至該第一熱源周圍。
18. 如申請專利範圍第17項所述之投影機，進一步包含：一燈罩，該第一熱源設置於該燈罩內；以及一第二擋板，鄰近該第二導流元件以及該第一熱源，用以引導該第一氣流至該燈罩內之該第一熱源周圍。
19. 如申請專利範圍第18項所述之投影機，其中該第一風扇產生一第二氣流流經該燈罩，該第二氣流經由該入風面以及該出風面排出至該投影機之外。
20. 如申請專利範圍第19項所述之投影機，其中該第一熱源的溫度大於該燈罩的溫度。