[实用新型]微型投影机光学引擎散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及投影显示领域，特别涉及一种高效微型投影机光学引擎散热装置。

技术背景

投影机是光学、电子和机械精密结合的高精尖产品，其内部元器件(如照明光源、成像元件、电子元件等)对温度非常敏感。如果照明光源、成像元件和电路板产生的大量热量不及时排除，这些热量将在投影机内部不断累积。随着热量的不断累积，投影机内部的温度将越来越高，不但会降低投影机的工作效率，而且会缩短投影机的使用寿命，甚至损坏光学元件。

微型投影机(也称掌上投影机)，其尺寸小到可以轻松放进口袋，具有超强的便携性，大大扩展了投影机在小型商务、家庭娱乐等方面的应用，具有广阔的应用前景。小体积、高亮度、低噪音代表了未来微型投影机的发展趋势。投影机微型化发展迎合了消费者的需要，却大大增加了投影机的散热难度：首先，由于体积小型化的限制，紧凑布置的电子元件、光学元件、散热元件占用了投影机内部绝大部分空间，投影机内部的空气流动阻力非常大，散热采用的风扇因此运行在高系统阻力条件下，其工作点将沿P-Q曲线向低风量方向移动，强制对流散热的效果大打折扣。其次，由于微型投影机空间的极大压缩，不得不采用小尺寸风扇以节省空间，小尺寸风扇必须以更高转速运行才能产生与大尺寸风扇相等的风量，高速运转的风扇将产生消费者无法接受的刺耳噪音；而且，通常高转速就意味着风扇的价格和能耗更高，经济上不太合适。再次，由于体积限制，散热元件的布局、散热流道的设计限制更多，严重影响系统散热性能的正常发挥。更糟的是，为了提高图像质量，通常需要采用更高亮度、更高功率的照明光源，而照明光源75％~85％的功率将转变成热量，进一步恶化微型投影机的散热。

作为投影机核心部件的光学引擎，不但决定了投影机的光学性能(如亮度、对比度、均匀性、清晰度等等)，还对整个投影机的外形尺寸和散热具有决定性影响。显然，如何在不增加光学引擎外形尺寸的条件下提高其散热能力对微型投影机的设计至关重要。由于微型投影机内部空气流动阻力很大，采用风扇强制对流的散热效果不如传统商用投影机明显，仅仅考虑采用风扇的强制散热方式是不够的，必须从投影机光学引擎本身材料使用和结构设计上进行特殊考虑，提高强制散热以外其它自然散热方式(包括导热、自然对流和辐射散热)的散热能力，只有这样才能设计出体积紧凑、高效散热的光学引擎，推动微型投影机的进一步发展和应用。

发明内容

本实用新型向社会大众提供一种高效的微型投影机光学引擎散热装置，具有广泛的应用前景。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种微型投影机光学引擎散热装置，散热装置的散热元件包括底座和遮光罩，在所述底座设计有LED光源的安装定位结构；在底座安装的光学元件的周围设计有光室壁；所述光室壁与底座底板和遮光罩共同构成一个相对密闭的光室；在底座上LED光源的安装定位结构处的光室壁外侧设计有一组散热鳍片。

在所述光室壁上开有影像出孔，遮光罩上开有LED光源过线孔。

所述底座的LED光源的安装定位结构为卡槽结构。

在所述底座靠近LED光源的散热鳍片间设计有风扇安装结构和导流沟槽，风扇安装结构处安装有风扇。

所述风扇为Blower型风扇。

所述风扇为无外框的轴流型风扇。

所述风扇安装结构底部开有安装孔，风扇与底座采用螺丝紧固连接。

所述底座和遮光罩的材料采用具有高导热系数的轻金属合金材料，为镁合金、铝合金、锌合金或钛合金；或者遮光罩采用耐高温的高分子合成材料，包括HIPS、PPS、PC+玻纤或ABS+玻纤。

所述光室壁设计有与遮光罩外形匹配的安装台阶。

所述遮光罩和底座采用点胶粘接或螺丝紧固连接。

本实用新型具有如下优点：

1、底座和遮光罩采用高导热系数的轻金属合金材料。因此，底座和遮光罩既是光学引擎的组成部分，又是高效散热元件，能够充分迅速地将光学元件产生的热量导出光室。而且，可以将底座和遮光罩表面处理成黑色，进一步增强其辐射散热能力。

2、在光学引擎最主要的发热元件LED光源附近，设计有一组散热鳍片，大大增加了底座的散热面积，提高了底座对流散热和辐射散热能力，LED光源产生的热量可以通过底座表面快速充分地散发到周围空气。LED光源铝基板通过导热膏或到热片与底座接触，导热膏或导热片在安装压力作用下渗入到底座与铝基板接触面的缝隙，降低了底座与LED铝基板之间的接触热阻，使LED芯片产生的热量通过铝基板快速传导到底座。