专利名称：投影系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影系统，并且更具体地，本发明涉及一种应 用于投影系统的散热机制。
背景4支术
近年来，随着各种电子产品的蓬勃发展，商用与家用的多媒体 系统均日益普及。在大部分的多媒体系统中，最重要的^f更件就属用 以呈现影像的显示设备。如何提升显示设备的质量一直是相关厂商 及设计者高度重视的议题。
投影系统具有体积小、安装容易、可提供大尺寸影^泉等优点， 因此有越来越多的7>共场所、企业或家庭剧院采用才更影系统作为显 示设备。由于许多公共场所的光线较为明亮，投影系统的亮度也必 须相对地提升，才不致于让7见看者感觉画面太暗，甚至无法看清楚 其中的影像。
多数的冲殳影系统利用单个水银灯泡或鴒丝灯泡作为内部光源。 为了符合上述明亮场所的需求，某些投影系统会通过增加光源的数 量以提升亮度。如本领域的技术人员所知，投影系统的散热才几制非 常重要。
一旦散热效果不佳，投影机中的灯泡、光学组件或电路都
可能因此损坏或寿命缩短。由于光源是^:影系统中主要的热能产生 者，对于具有多灯源的投影系统来说，良好的散射设计尤其重要。
4为了拉开灯源之间的距离，以避免各个灯源散发的大量热能过 于集中， 一般会选择将灯源以彼此远离的方式摆设，并在其间保留 相当大的空隙。然而，这种设置方式具有空间利用率差的问题。换 言之，为了提升亮度，此投影系统的体积不得不变的庞大笨重许多， 因而形成另一个击夹点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种投影系统，其中的导流方 式和风扇配置可帮助光源及光学模块有效散热，因此允许投影系统 中的两个灯源或多个灯源被设置于相当靠近彼此的位置，进而解决 先前技术中的多灯源投影系统体积过大的问题。
根据本发明的一个实施例为投影系统，其中包含光源、导流构 件以及风扇。该导流构件包含中空的本体，至少一部分该光源模块 i殳置于该本体中。该本体具有入风口及出风口 。该风扇々P近于该入 风口，并用以将气流沿第一方向吹向该入风口 。该气流一夸沿第二方 向离开该出风口，并且该第一方向不同于该第二方向。
根据本发明的投影系统，其中第二方向大致垂直于第 一 出光方
向及第一方向。
根据本发明的投影系统，其中第 一导流构件具有4皮此相邻并环 绕出光方向的第 一侧壁与第二侧壁，第 一入风口设置于第 一侧壁， 第一出风口设置于第二侧壁。
根据本发明的投影系统，进一步包含第二风扇，邻近于第一 出风口 ，用以协助邻近第 一 出风口的第 一气流离开该投影系统。
根据本发明的投影系统，其中第一导流构件为支架，该支架用以支撑第一光源模块。
根据本发明的投影系统，其中第一风扇为鼓风机(blower )。
根据本发明的投影系统，进一步包含第二光源模块，具有第 二出光方向，并邻近于第一光源模块设置。
根据本发明的投影系统，进一步包含隔板，设置于第一光源 模块及第二光源模块之间。
根据本发明的投影系统，进一步包含第二导流构件，该第二 导流构件包含中空的第二本体，至少 一部分该第二光源才莫块设置于 第二本体中，该第二本体具有第二入风口及第二出风口；以及
第三风扇，邻近于该第二入风口，用以将第二气流沿第三方向 p欠向第二入风口 ；
其中，第二气流沿第四方向离开该第二出风口，并且第三方向 不同于第四方向。
根据本发明的投影系统，其中该第四方向大致垂直于第二出光 方向及第三方向。
才艮据本发明的投影系统，进一步包含第二风扇，邻近于该第 一出风口及第二出风口 ，用以协助邻近第一出风口的第一气流与邻 近第二出风口的第二气流离开该投影系统。
根据本发明的4殳影系统，进一步包含第二风扇，邻近该第一 出风口并略高于第 一导流构件，用以协助邻近该第一 出风口的第一 气流离开该^:影系统；以及第四风扇，邻近该第二出风口并略高于第二导流构件，用以协助邻近该第二出风口的第二气流离开该才殳影系统。
根据本发明的第二实施例也为投影系统，其中包含光学模块、 第 一风扇以及第二风扇。该第 一风扇用以将气流51进该冲殳影系统， 该气流沿第 一方向吹向该光学才莫块的第 一部分。该第二风扇则用以 将该气流沿第二方向吹向该光学模块的第二部分，该第二方向不同 于该第一方向。
才艮据本发明的才更影系统，其中第二方向大致垂直于第 一方向。
根据本发明的投影系统，其中所述第 一部分包含透镜装置与反
射镜组件。
根据本发明的投影系统，还包含散热模块设置于该反射镜组件外部。
根据本发明的投影系统，其中该散热模块包含第 一散热组件、 第二散热组件及导热管，导热管连接第一散热组件及第二散热组 件，第一散热组件连接于反射镜组件，第二散热组件设置于邻近第 一风扇或第二风扇。
根据本发明的投影系统，其中第 一散热组件与第二散热组件分 别为散热铝片、导热板或散热鳍片。
根据本发明的投影系统，其中第二部分包含光源与色轮。
根据本发明的投影系统，进一步包含壳体，用以容纳光学模 块、第一风扇以及第二风扇，并且壳体上i殳有对应于第二风扇的开孔。冲艮据本发明的投影系统，进一步包含电路板；以及隔板，设 置于与光学模块相关的光^各及电路板间。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得 到进一步的了解。
图l、图2(A)与图2(B)为^^艮据本发明的实施例中的光源 模块、导流构件以及风扇的示意图。
图3 (A)及图3(B)描述了根据本发明的双光源实施例。
图4 (A)及图4(B)描述了根据本发明的实施例中的投影系 统内部配置图与散热流路(散热线路)示意图。
图4 (C)为当图4 (A)所示的投影系统进一步包含散热模块 的实施例。
具体实施例方式
根据本发明的实施例为一投影系统，其中包含第一光源才莫块 12、第一导流构件14以及第一风扇16。 i青参照图1，图1为这些 组件的示意图。在该实施例中，第一导流构件14除了具有导流的 功能之外，还同时为支撑第一光源模块12的支架。为^更于解"i兌， 该投影系统中的其它组件(例如外壳、电路板及光学模块)未显示 在图1中。
图1中的箭头15表示第一光源才莫块12的出光方向。在实际应 用中，第一光源才莫块12中可采用水《艮灯泡、鵠丝灯泡、发光二扭_管灯泡或其它发光组件为其发光体。换而言之，本发明的理念可应
用于采用各种发光体的^:影系统。
如图1所示，第一导流构件14包含中空的本体，并且第一光 源才莫块12i殳置于该本体中。第一导流构件14具有入风口 14A、出 风口 14B、第一侧壁19A及第二侧壁19B。在该实施例中，入风口 14A和出风口 14B分别位于第一导流构件14的第一侧壁19A及第 二侧壁19B上，且第一侧壁19A及第二侧壁19B 4皮此相邻。并且， 入风口 14A位于第一光源模块12的一侧，出风口 14B则位于第一 光源才莫块12上方。第一侧壁19A与第二侧壁19B以环绕出光方向 15的方式:&置，并不会阻碍光线的行进。
在实际应用中，第一风扇16可为鼓风机(blower )。第一风扇 16设置于邻近入风口 14A的位置，并用以沿第一方向17A将气流 18吹向入风口 14A。气流18一皮吹进入风口 14A后，可促4吏第一光 源模块12周围的空气流动，进而将第一光源模块12产生的热量带 离第一光源模块12。
接着，带有上述热量的气流22 (可^皮视为经加热后的气流18) 沿第二方向17B离开出风口 14B。如图1所示，由于此实施例中的 出风口 14B位于第一光源才莫块12上方，第二方向17B会大致等同 于出风口 14B所在平面的法线(surface normal)方向，即大致垂直 于第一出光方向15及第一方向17A。
如图2(A)所示，除了第一光源模块12、第一导流构件14及 第一风扇16之外，该^:影系统可进一步包含邻近于出风口 14B的 第二风扇20,冲是供相当于抽风机的功能，促使邻近出风口 14B的 气流22离开第一光源4莫块12。在这种情况下，气流22离开第一光 源模块12的流动方向可能会受到第二风扇20的影响，未必垂直于 图1所示的第一出光方向15及第一方向17A。原则上，气流22离
9开第一光源才莫块12的流动方向会由第二方向17B略偏向第二风扇 20所在的方4立。
在实际应用中，由于出风口 14B 4立于第一导流构一f牛14上方， 第二风扇20可^皮i殳置为略高于第一导流构件14,以利将气流22顺 畅地导离第一光源才莫块12。
此外，如图2(B)所示，可以只有部分的第一光源才莫块12祐: 设置于第一导流构件14的中空本体中。另外，第一风扇16所提供 的气流18的4亍进方向(即图1中的第一方向17A)也未必要垂直 于第一导流构件14中^殳置有入风口 14A的侧壁。一4殳而言，灯泡 是光学才莫块中热量最集中的部分。通过采用如图2 (B)所示的配 置，第一风扇16所一是供的气流18在进入第一导流构件14后，可 流入第一光源模块12的灯罩(虚线部分)，协助将第一光源模块12 中的灯泡组件降温。
在实际应用中，为了节省空间，投影系统有时候会被悬挂在天 花板上。在某些情况下，为了符合各种不同的空间摆设，投影系统 也可能以上下颠倒的方式倒悬。#4居本发明，配合上述倒悬的情况， 出风口 14B也可被设置于第一光源模块12的下方，即相对于第二 侧壁19B的侧壁。
与将出风口设置于第一光源模块12侧面或前后方的状况相比， 将出风口 14Bi殳置于第一光源才莫块12上方或下方，可有-文避免第 一光源才莫块12造成的热能流向第一光源才莫块12周边的其它方向， 进而避免该热能影响邻近于第一光源才莫块12的组件(例如另一光 源才莫块或其它电^各/光学组件)。
此外，对于投影系统中的灯泡来说，温度对称性是一个相当重 要的设计考虑。举例而言，许多灯泡的规格都限制了灯泡上方及下方各自可承受的温度范围，或是上下两方的温度差异范围。 一旦超 出这些限制范围，灯泡就可能因为热量分布不均而石皮裂。
才艮据本发明，气流18由第一光源才莫块12的侧边进入，气流22 则是由第一光源模块12上方或下方离开，这样的安排并不会导致 第一光源才莫块12上下两方的温度差异太大，因此不会对第一光源 模块12的温度对称性造成负面影响。
参照图3 (A)，图3 (A)为当投影系统包含两个光源模块时 的实施例。如图3 (A)所示，该冲殳影系统进一步包含第二光源才莫 块24 、第二导流构件26以及第三风扇28。
第二导流构件26与上述的第一导流构件相似，同样具有入风 口及出风口。该出风口位于第二光源才莫块24上方，且该入风口位 于第二光源模块24的一侧。换句话说，第二导流构件26的入风口 及出风口分别位于第二导流构件26的两个相邻侧壁上。
第三风扇28 一皮i殳置于邻近第二导流构件26的入风口的位置， 用以将气流30吹向该入风口 。根据本发明，由于笫二导流构件26 的出风口4立于第二光源才莫块24上方，气流32离开该出风口的方向 会大致垂直于第二光源才莫块24的出光方向及气流30进入第二导流 构件26的方向，因此不会将热量带往设置于第二光源模块24前后 左右的组件。
在该实施例中，第二风扇2(H殳置于邻近第一导流构件14及第 二导流构件26的位置，并用以协助由这两个导流构件的出风口流 出的气流22和气流32离开该投影系统(即如气流34所示)。在实 际应用中，第二风扇20可一皮i殳置为略高于第一导流构件14及第二 导流构件26，以利将气流22和气流32顺畅地导离这些光源才莫块。如上所述，第一光源;溪块12产生的热量会纟皮第一导流构件14 及第二风扇20引导为如气流22所示，再通过第二风扇20被排出 该才殳影系统，该热量并不会对邻近于第一光源才莫块12的第二光源 模块24造成太大的影响。相似地，第二光源模块24产生的热量将 如气流32所示，也通过第二风扇20被排出该投影系统，同样不会 对第一光源模块12造成太大的影响。因此，第一光源模块12及第 二光源24才莫块之间不需要有太大的距离间隔。
参照图3 (B)。如图3 (B)所示，该才更影系统可进一步包含第 四风扇38以及设置于第一光源模块12与第二光源模块24之间的 隔板36。在该实施例中，第二风扇20主要用以排除邻近于第一光 源模块12的热量(如气流22及气流34所示)，第二光源模块24 产生的热量则主要通过第四风扇38的引导而离开第二光源才莫块24 (如气流32及气流39所示)。换言之，第四风扇38可进一步才是高 第二光源模块24周围的散热效率。另一方面，隔板36的功用在于 降低第 一光源模块12及第二光源模块24各自产生的热能对彼此的 影响。通过增加第四风扇38及隔板36可4是供该投影系统更良好的 散热#丈果。
由以上说明可知，利用根据本发明上述的导流方式与风扇配 置，投影系统中的两个光源模块或多个光源模块即"f吏邻近于彼此设 置，也不致于发生散热不佳的状况。由此，才殳影系统中的散热空间 可大幅缩减，解决先前4支术中双光源/多光源4更影系统体积过大的问题。
参照图4 (A)，图4 (A)描述了根据本发明的实施例中的投 影系统内部配置图。此^:影系统40包含下列组件第一光源才莫块 401、第一导流构件402、第一风扇403、第二风扇404、第二光源 才莫块405、第二导流构件406、第三风扇407、第一隔^反408、 4免头才莫块409、光学才莫块410、第四风扇411、第五风扇412、第六风扇 413、电游4反414、第七风扇415以及第二隔才反416。
如图4 (A)所示，此实施例中的光学才莫块410中又可分为两 个部分。举例而言，标示为410A的部分可包含用以折射/反射光线 的透镜装置以及用以决定影像明暗的反射镜组件(例如数字微反射 镜组件)。标示为410B的部分则可包含用以收集这些光源模块 (401、 405 )提供的光线的集光组件及/或用以过滤光线的色轮装置 (color wheel )。此外，镜头模块409用以将光线投射至投影系统 40外部，电路板413中则可包含各种控制电路及电力装置。
图4(B)为投影系统40的散热流路示意图。如图4(B)所示， 第一风扇403、第二风扇404、第三风扇407以及第四风扇411可 协助将第一光源模块401与第二光源模块405产生的热能排出投影 系统40。第一隔板408则可降低两个光源模块各自产生的热能对彼 此的影响。根据本发明，除了用以排除这些光源模块产生的热能， 第二风扇404和第四风扇411也可协助引导并排除由图4(B)右侧 的光学冲莫块410产生的热能，以提升才殳影系统40整体的散热效率。
第五风扇412用以将气流501引进才更影系统40。如图4 ( B ) 所示，进入冲殳影系统40之后，气流501的第 一部分501A吹向光学 才莫块410的第一部分410A,气流501的第二部分501B则经过光学 模块410和第二隔板416之间的空隙流向第六风扇413。气流501A 将可同时协助整个光学模块410 (包含第一部分410A及第二部分 410B)散热。
另一方面，第六风扇413可引导气流501B转向，吹向光学才莫 块410的第二部分410B，切、助第二部分410B散热。如图4 (B) 所示，经第六风扇413转向后的气流大致垂直于气流501B原来的 流向。在实际应用中，4殳影系统40的壳体下方可i殳置一个X于应于第五风扇412所在位置的开孔(未显示于图中)，自4殳影系统40外
部引进更多气流来促进才殳影系统40内部的空气流通。
参考图4(C)，在实际应用中，包含于光学模块410中的反射 镜组件410C的外部可设置散热模块。如图4(C)所示，该散热模 块包含第一散热组件420A、两个第二散热组件420B及两个导热管 420C。举例而言，该第一散热组件与该第二散热组件可以是散热铝 片、导热板或散热鳍片。
第一散热纽/f牛420A连4妻于反射4竟组4牛410C，其左右两侧分别 有一个导热管420C连接至一个第二散热组件420B。如图4(C) 所示，这两个第二散热组件420B各自被设置于邻近第五风扇412 及第六风扇413之处。反射镜组件410C产生的热能将通过第一散 热组件420A和导热管420C 一皮导引至这些第二散热组件420B，再 通过第五风扇412及第六风扇413排除。
此外，如图4(B)所示，第七风扇415用以协助将电路板413 产生的热能排出投影系统40,第二隔板416的作用则在于分隔投影 系统40中的电3各组件及光3各组4牛，避免两者产生的热能互相影响。 在实际应用中，除了上述风扇之外，才殳影系统40中当然可以在其 它内部位置安排协助散热的风扇或导热组件。
由以上i兌明可知，才艮寺居本发明的导流方式和风扇配置可帮助招 影系统中的每一个部分(包含光源模块、电路板及光学模块等装置) 都有效散热，因此不^旦允许才殳影系统中的两个灯源或多个灯源^皮i殳 置于相当靠近彼此的位置，也可有效缩减各个部分的间距，进而解 决先前^支术中的多灯源才更影系统体积过大的问题。
通过以上实施例的详述，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4皮露的实施例来对本发明的范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及等同替代在本发明申 请的专利的权利要求范围内。
主要组件符号说明
12:第一光源模块
14:第一导流构件
14A:入风口
14B:出风口
15:出光方向 17A:第一方向 19A:第一侧壁
16:第一风扇
17B:第二方向
19B:第二侧壁
18、 22:气流
20:第二风扇
24:第二光源模块
26:第二导流构件
28:第三风扇
30、 32、 34、 39:气流
36:隔板
38:第四风扇
40:投影系统
401:第一光源才莫块
402:第一导流构件
403:第一风扇
404:第二风扇
405:第二光源才莫块
406:第二导流构件
407:第三风扇
408:第一隔斥反
409:镜头模块
15410:光学模块
410A:光学才莫块的第一部分
410B'.光学^f莫块的第二部分 410C:反射4竟组件
411:第四风扇 413:第六风扇 415:第七风扇 420A:第一散热组件
412:第五风扇
414:电路板
416:第二隔才反
420B:第二散热纟且l牛
420C:导热管
501、 501A、 501B:气流
1权利要求
1. 一种投影系统，包含第一光源模块，具有第一出光方向；第一导流构件，所述第一导流构件包含中空的第一本体，至少一部分所述第一光源模块设置于所述第一本体中，所述第一本体具有第一入风口及第一出风口；以及第一风扇，邻近于所述第一入风口，用以将所述第一气流沿所述第一方向吹向所述第一入风口；其中，所述第一气流沿第二方向离开所述第一出风口，并且所述第一方向不同于所述第二方向。
2. 根据权利要求l所述的投影系统，其中所述第二方向大致垂直 于所述第一出光方向及所述第一方向。
3. 根据权利要求l所述的投影系统，其中所述第一导流构件具有 -波此相邻并环绕所述出光方向的第 一侧壁与第二侧壁，所述第 一入风口设置于所述第一侧壁，所述第一出风口i殳置于所述第 二侧壁。
4. 根据权利要求l所述的投影系统，进一步包含第二风扇，邻近于所述第一出风口，用以协助邻近所述 第 一 出风口的所述第 一气流离开所述才殳影系统。
5. 根据权利要求l所述的投影系统，其中所述第一导流构件为支 架，所述支架用以支撑所述第一光源模块。
6. 根据权利要求1所述的投影系统，其中所述第 一风扇为鼓风机。
7. 根据权利要求l所述的投影系统，进一步包含第二光源模块，具有第二出光方向，并邻近于所述第一 光源模块设置。
8. 根据权利要求7所述的投影系统，进一步包含隔板，设置于所述第一光源模块及所述第二光源模块之间。
9. 根据权利要求7所述的投影系统，进一步包含第二导流构件，所述第二导流构件包含中空的第二本体，至少一部分所述第二光源模块设置于所述第二本体中，所述第 二本体具有第二入风口及第二出风口；以及第三风扇，邻近于所述第二入风口，用以将第二气流沿 第三方向p欠向所述第二入风口 ；其中，所述第二气流沿第四方向离开所述第二出风口 ， 并且所述第三方向不同于所述第四方向。
10. —种4殳影系统，包含光学模块；第一风扇，用以将气流引进所述投影系统，所述气流沿第一方向吹向所述光学模块的第一部分；以及第二风扇，用以将所述气流沿第二方向吹向所述光学才莫 块的第二部分，所述第二方向不同于所述第一方向。
全文摘要
本发明提供了一种投影系统，其中包含光源模块、导流构件以及风扇。该导流构件包含中空的本体，至少一部分该光源模块设置于该本体中。该本体具有入风口及出风口。该风扇邻近于该入风口，并用以将气流沿第一方向吹向该入风口。该气流将沿第二方向离开该出风口，并且该第一方向不同于该第二方向。利用根据本发明的导流方式与风扇配置，投影系统中的两个光源或多个光源即使邻近于彼此设置，也不会发生散热不佳的状况。
文档编号G03B21/14GK101520593SQ20081000637
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者沈俊明, 萧启宏, 魏宏任 申请人:佳世达科技股份有限公司