專利名稱：光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種影像投影顯示裝置，特別是涉及影像投影裝置中光機引擎的照明系統(tǒng)，并涉及影像投影裝置中光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置。
背景技術：
隨著光電技術快速發(fā)展，一般投影顯示裝置為了能夠在螢幕上投影出高亮度及更清晰的影像，提供使用者舒適觀賞效果，常使用高功率燈泡作為光機引擎投射照明系統(tǒng)的光源。然而高功率燈泡同時也產(chǎn)生高溫散熱的問題，為了冷卻高功率燈泡及其照射光機引擎光學元件所引起的高溫，進而避免燈泡光學元件因高溫導致性能下降，現(xiàn)有技術光機引擎的照明系統(tǒng)，雖以散熱風扇作為冷卻，但由于需散熱的燈泡及光學元件較為分散，必需一一配置風扇，致使風扇數(shù)量增多，因而產(chǎn)生噪音問題。因此如何有效散熱及降低噪音，已成為本領域研發(fā)的重點。
請參閱圖1，其顯示現(xiàn)有投影顯示裝置的光機引擎，主要包括一照明系統(tǒng)10及一成像系統(tǒng)20，照明系統(tǒng)10中，設于燈架111內(nèi)的燈泡光源11產(chǎn)生一照明光束，此照明光束照射于鏡片組架17內(nèi)的第一透鏡陣列12(lensarray)，第一透鏡陣列12是由許多小透鏡組合而成，可使照明光束亮度均勻化，第一透鏡陣列12的背面面向光源，背面并鍍有一層紫外-紅外線濾光膜121[ultraviolet-infrared cutter(UV-IR cutter)]，將不可見光先給予濾除，以減少紫外線、紅外線等無用不可見光光線進入投影光學系統(tǒng)，避免增加光學元件的溫度，照明光束穿過第一透鏡陣列12后，通過斜設于前方的反射鏡13(reflector mirror)，將照明光束轉(zhuǎn)向，照射于一第二透鏡陣列14，第二透鏡陣列14背向光源的背面也鍍有一層紫外-紅外線濾光膜141，再經(jīng)具有偏光膜151的極化系統(tǒng)15(polarizing convert system，PCS)及一聚光鏡16(condenserlens)，集中光線，射入成像系統(tǒng)20。
成像系統(tǒng)20由第一分光鏡21將照明光束分成紅光及其他可見光，紅光經(jīng)第一分光鏡21反射，進入第一反射鏡211，再反射穿過光延遲片、液晶顯示器及偏光片等構(gòu)成的第一透鏡組212，入射于X-菱鏡24，其他可見光則直接穿過第一分光鏡21，照射于第二分光鏡22，經(jīng)分光為藍光及綠光，其中藍光經(jīng)第二分光鏡22反射，穿過光延遲片、液晶顯示器及偏光片等構(gòu)成的第二透鏡組221，入射于X-菱鏡24，另外綠光則直接穿過第二分光鏡22，經(jīng)第三反射鏡222及第四反射鏡223，穿過光延遲片、液晶顯示器及偏光片等構(gòu)成的第三透鏡組224，入射于X-菱鏡24，最后由X-菱鏡24將紅藍綠光合光后，入射于投影鏡頭25，而后投影至螢幕(未圖示)。
由于現(xiàn)有光機引擎是采用高功率的燈泡作為投射照明光源，除了光源11的高熱燈泡需要冷卻外，首先照射到的第一透鏡陣列12，由于接受最大熱量，溫度將升高，更因其背面所鍍一層紫外-紅外線的濾光膜121，與第一透鏡陣列12的材料不同，由于膨脹系數(shù)不同，當溫度達到其界限時，將造成第一透鏡陣列12背面的濾光膜121剝離，形成空隙而影響光學質(zhì)量。另外第二透鏡陣列14，所接受的照明光束，雖然第一透鏡陣列12的濾光膜121已經(jīng)濾除紫外-紅外線，但可見光的熱量仍然相當高，同樣在溫度升高至一界限后，造成濾光膜141剝離，極化系統(tǒng)15的偏光膜151也有同樣剝離的情形。此外，成像系統(tǒng)20中各光學元件的光學質(zhì)量，也受高溫影響，但因本發(fā)明的特征僅限于照明系統(tǒng)10，故在此不予贅述其成像系統(tǒng)20中的散熱，且本發(fā)明的成像系統(tǒng)也不限于前述穿透式光閥系統(tǒng)，也可適用于反射式光閥系統(tǒng)。
在現(xiàn)有投影顯示裝置中，為降低照明系統(tǒng)的溫度，通常在光源11、第一透鏡陣列12及第二透鏡陣列14與極化系統(tǒng)15等分散位置，各別設一風扇散熱。現(xiàn)有裝置也有以較大風扇同時幫助光源11和較接近光源11的第一透鏡陣列12散熱，對距離光源11較遠的第二透鏡陣列14另以一較小風扇散熱。然而，此兩種方式都必須使用多個風扇，不僅成本高、噪音增加，系統(tǒng)控制的困難度也跟著增加，系統(tǒng)的可靠度隨之降低，進而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，其中使用單一風扇以減少噪音、降低成本，并提高系統(tǒng)運轉(zhuǎn)可靠性。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，依照各元件散熱的需要風量，以不同口徑的風道分流裝置，充分利用風扇的風量，有效提高風扇的散熱效率。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，包括一照明系統(tǒng)，包括一光源燈架，該燈架具有一側(cè)面；一風道本體，具有一上面、一下面及介于該上面與該下面之間的一內(nèi)部，該下面固定在該燈架側(cè)面；至少一分隔肋，位于該內(nèi)部，分隔風道本體成多個風道；一外分流道，自該下面連接該多個風道中的一風道，延伸至該風道本體外；以及一風扇，依附于該上面。
也就是說，本發(fā)明光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置包括具有光源燈架的照明系統(tǒng)，該燈架側(cè)面固定一風道本體，由其內(nèi)部至少一分隔肋，分隔風道本體成多個不同面積的風道，一外分流道自該風道本體下面連接其中一風道，并延伸至風道本體外，通過設于風道本體上的一風扇，吸取空氣經(jīng)各風道及外分流道冷卻照明系統(tǒng)，提高風扇冷卻效率，減少風扇使用量，以降低成本及風扇噪音。


圖1為現(xiàn)有光機引擎的光路徑示意圖；圖2為本發(fā)明的冷卻裝置與光機引擎照明系統(tǒng)關系位置的外觀圖；圖3為本發(fā)明冷卻裝置的外觀圖；圖4為本發(fā)明風道結(jié)構(gòu)的外觀圖。
具體實施例方式
有關本發(fā)明為達成上述目的，所采用的技術手段及其功效，茲舉一較佳實施例，并配合附圖加以說明。
請參閱圖2，顯示本發(fā)明的冷卻裝置30與光機引擎照明系統(tǒng)10相對位置關系，其中照明系統(tǒng)的鏡片組架17以某一角度設于燈架上面，而冷卻裝置30則固定在燈架111的側(cè)面，并有部分跨過燈架111與鏡片組架17交接面，并由冷卻裝置30的一角伸出一外分流道33，延伸至鏡片組架17的出口側(cè)邊。
其中冷卻裝置30的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，包括一風扇31與一風道本體32，該風道本體32為一近正方形截面的框體，其上面設置一截面形狀與風道本體32大致相同的風扇31，該風扇31中央為一具有轉(zhuǎn)軸312的軸流扇葉311，四角則分別設有一對定位孔313、315及一對固定螺孔314、316，該風道本體32的一角伸出一外分流道33，延伸至鏡片組架17的出口側(cè)邊。另外，在燈架111側(cè)面端支撐架112的相對位置上，該風道本體32的一對側(cè)面設有固定座321，將該固定座321與支撐架112結(jié)合，即可使冷卻裝置30固定至燈架111上。
如圖4所示，為本發(fā)明的風道本體32的構(gòu)造，其中近正方形截面框體的風道本體32，以一主分隔肋322橫跨在風道本體32兩側(cè)邊之間，將風道本體32內(nèi)部分隔成主風道327及副風道328，形成主風道327的面積約為副風道328的兩倍，主風道327再以一次分隔肋323橫跨在主分隔肋322與風道本體32一側(cè)邊間，將主風道327分隔為光源風道3271及透鏡風道3272，形成該光源風道3271的面積約為透鏡風道3272的三倍，而副風道328為集中該風道內(nèi)的空氣量，其底面以一底板3281密封，并于該底板3281的一側(cè)形成一外分流孔331，該外分流孔331的下面緊接一管狀的外分流道33，該外分流道33由風道本體32一角下方，延伸至設于近鏡片組架17出口側(cè)的第二透鏡陣列14。另外，風道本體32的四角，在外分流道33的對角設有凸出表面的定位銷325，其余兩對角則設有固定螺槽324、326，與風扇31的四角所設的一對定位孔313、315及一對固定螺孔314、316相互配合，通過螺栓(未圖示)穿進定位孔313、315鎖入固定螺槽324、326，將風扇31固定在風道本體32上。
本發(fā)明的光機引擎照明系統(tǒng)冷卻風道裝置，以風扇31吸取外部的空氣，吹進設于風扇31下方的風道本體32，通過風道本體32內(nèi)不同面積的各個風道引導至需要散熱的部位，其中光源風道3271引導大部分空氣量直接吹進燈架111內(nèi)的光源11燈泡，透鏡風道3272則引導部分空氣，從位于其風道出口的燈架111與鏡片組架17交接面空隙，進入照明系統(tǒng)10內(nèi)，吹至第一透鏡陣列12進行冷卻；另外，副風道328則由底板3281引導，將空氣集中流向分流道孔331，使空氣進入外分流道33，順著外分流道33引導，流至設于鏡片組架17出口側(cè)附近，冷卻距離較遠的第二透鏡陣列14及極化系統(tǒng)15，副風道328的面積雖比透鏡風道3272大，但因?qū)б嚯x及流向改變較多，會造成流動損失，實際上有效冷卻空氣量不會比透鏡風道3272多；由于本發(fā)明的光機引擎照明系統(tǒng)冷卻風道裝置，依據(jù)各部分所需冷卻空氣的多少，在一風道本體32內(nèi)分隔出不同面積風道，將適當空氣量分別送至需冷卻的部位，充分利用風扇31的空氣量，有效地提高風扇冷卻效率，因此使用單一風扇，即可達成照明系統(tǒng)的冷卻，減少風扇使用量，不僅可降低成本，也可減少風扇噪音。
以上所述的，僅為用以方便說明本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明的范圍不限于該各較佳實施例，凡依本發(fā)明所做的任何變更，在不脫離本發(fā)明的精神下，都屬于本發(fā)明權利要求。此外，本發(fā)明的冷卻風道裝置藉由一風道本體內(nèi)分隔出不同面積風道，可有效提高風扇冷卻效率，減少風扇使用量，不僅可降低成本，也可減少風扇噪音。
權利要求
1.一種光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，包括一照明系統(tǒng)，包括一光源燈架，該燈架具有一側(cè)面；一風道本體，具有一上面、一下面及介于該上面與該下面之間的一內(nèi)部，該下面固定在該燈架側(cè)面；至少一分隔肋，位于該內(nèi)部，分隔風道本體成多個風道；一外分流道，自該下面連接該多個風道中的一風道，延伸至該風道本體外；以及一風扇，依附于該上面。
2.如權利要求1所述的光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，其中該多個風道為不同面積的光源風道、透鏡風道及副風道。
3.如權利要求2所述的光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，其中該燈架具有一出口，并連接至一鏡片組架入口，且形成一交接面，該透鏡風道跨在該交接面?zhèn)冗叀?br> 4.如權利要求2所述的光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，其中該副風道底部設一底板及一外分流孔，該底板可引導空氣進入外分流孔，該外分流道由風道本體下面連接至外分流孔，并延伸至鏡片組架的出口側(cè)邊。
5.如權利要求2所述的光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，其中該光源風道引導大部分空氣量吹至燈架內(nèi)的光源。
6.如權利要求1所述的光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，該風扇為一軸流風扇。
全文摘要
本發(fā)明提供的光機引擎照明系統(tǒng)的冷卻風道裝置，包括具有光源燈架的一照明系統(tǒng)，該燈架側(cè)面固定一風道本體，由其內(nèi)部至少一分隔肋分隔風道本體成多個具有不同面積的風道，一外分流道，自該風道本體下面連接其中一風道，延伸至風道本體外，通過設于風道本體上的一風扇，吸取空氣經(jīng)各風道及外分流道進行冷卻照明系統(tǒng)，提高風扇冷卻效率，減少風扇使用量，以降低成本及風扇噪音。
文檔編號G03B21/16GK1427295SQ0113381
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者周博斌, 柯冠州 申請人:中強光電股份有限公司