專利名稱：液晶投影裝置的光學(xué)引擎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶投影裝置的光學(xué)引擎，特別是涉及一種以輕薄短小為設(shè)計重點的液晶投影裝置的光學(xué)引擎。
背景技術(shù)：
一般可攜式液晶投影裝置，為使攜帶方便，設(shè)計趨勢無不往體積輕薄短小化的方向進行研發(fā)，而隨體積縮小化，常伴隨產(chǎn)生有待進一步改善與克服的相關(guān)問題，如圖1及圖2所示的以往液晶投影裝置1，其大致是將一投射燈11的光源引入一光學(xué)引擎2(optical engine)中，經(jīng)由光學(xué)引擎2處理后，由光學(xué)引擎2前端的一投影鏡頭20投射出，其中投射燈11與光學(xué)引擎2預(yù)定部位都會產(chǎn)生高熱，其原因是由于投射燈11為具有強光的聚光燈，會產(chǎn)生高熱量，而強光入射于光學(xué)引擎2內(nèi)部一液晶光閥影像合光區(qū)27中，也會產(chǎn)生熱量，必須將熱量散離，如不能有效冷卻該組件，輕則導(dǎo)致投影的影像色彩及光均度性能劣化，重則將嚴重毀損該重要組件，因此在投射燈11后側(cè)與光學(xué)引擎2底部各分設(shè)有一散熱用的第一風(fēng)扇12與第二風(fēng)扇21，借由該第一風(fēng)扇12將投射燈11所產(chǎn)生的熱量由前往后抽離，至于該第二風(fēng)扇21是將冷空氣由下往上吹入光學(xué)引擎2內(nèi)部的液晶光閥影像合光區(qū)27，而由頂部導(dǎo)出該部份的熱量，使光學(xué)引擎2內(nèi)部液晶光閥影像合光區(qū)27的溫度得以獲得冷卻，而整體裝置運作所需的電源是由一電源供應(yīng)單元13所供應(yīng)，該電源供應(yīng)單元13因需供應(yīng)電源予投射燈11及系統(tǒng)的電子電路，需就近位于投射燈11前方與光學(xué)引擎2旁側(cè)間預(yù)留的一空間內(nèi)，而該電源供應(yīng)單元13也會產(chǎn)生熱量，一般也需借由前述第一風(fēng)扇12在抽離投射燈11熱氣的同時，希望有效一并抽離該電源供應(yīng)單元13所產(chǎn)生的熱量，然因位置距離第一風(fēng)扇12很遠，通常散熱效率不佳，往往需再加一第三風(fēng)扇29于電源供應(yīng)單元13前端，由外吹入冷空氣，以確保整體散熱效果。
當(dāng)光學(xué)引擎2將投射燈11的光源引入內(nèi)部后，其傳遞情形與光學(xué)引擎2內(nèi)部相關(guān)構(gòu)造的運作情形，是先借光學(xué)引擎2外殼201后端內(nèi)部的一濾光器22將投射燈11光線中的紫外線與紅外線濾除，只讓白色光通過，續(xù)經(jīng)一對間隔設(shè)置的積分鏡23將白色光均勻化，再經(jīng)一偏極光轉(zhuǎn)換器24(P/S converter)作轉(zhuǎn)換，使白色光借一鏡子25反射并先后經(jīng)隔設(shè)的二分光鏡261、262將白色光分離出第一、第二、第三色光(如紅、綠、藍色光)，而該等分離出的各色光續(xù)經(jīng)預(yù)設(shè)的處理程序后進入液晶光閥影像合光區(qū)27中，三色光分別送抵一第一液晶光閥271、一第二液晶光閥272、一第三液晶光閥273，借由該等液晶光閥271、272、273分別將第一、第二、第三色光調(diào)變處理后，由出光側(cè)的一合光棱鏡274予以合成，最后經(jīng)由上述設(shè)于前端的投影鏡頭20投射出。上述第一、第二、第三液晶光閥271、272、273在調(diào)變第一、第二、第三色光的運作過程，由于強光入射會產(chǎn)生高熱，且液晶元件及偏光片等相關(guān)組件較為怕熱，當(dāng)溫升過高易造成運作不正常而致色彩表現(xiàn)不良、不均勻，甚至導(dǎo)致相關(guān)組件損壞，因此需要搭配設(shè)置良好的散熱設(shè)計，前述第二風(fēng)扇21的設(shè)置便是因應(yīng)此一需求，而為能發(fā)揮散熱效果，該第二風(fēng)扇21設(shè)置于光學(xué)引擎2的位置，便安裝在該等液晶光閥271、272、273下方區(qū)域進行散熱。
由上述圖2可見，設(shè)計上前述以往光學(xué)引擎2內(nèi)部用以分離及合成各種色光的各光學(xué)組件，有一位置較低的光學(xué)組件光學(xué)軸291，而前端處投影鏡頭20具有一位置略高的投影光學(xué)軸292，也就是說對整體光學(xué)引擎2而言，前端的投影鏡頭20與后端部份相較是設(shè)置于略高位置，此處，光學(xué)組件光學(xué)軸291與前端投影光學(xué)軸292存在前述一低一高的偏差狀態(tài)(off-set)，主要是為了因應(yīng)投影裝置″上投″的需求，此一需求所欲獲得的投影效果，大致如圖3所示，使用時讓投影鏡頭20的投射光能投射在垂立于其前方的投影幕293面上，而前述光學(xué)組件光學(xué)軸291與投影光學(xué)軸292呈一低一高的偏差設(shè)計，主要是使投影鏡頭20投射所獲得的投影區(qū)域294的位置，能有較大部分位于投影光學(xué)軸292高度上方，此是因應(yīng)一般投影裝置使用時便于供觀賞者坐著觀看投影幕293。
在了解光學(xué)引擎2因應(yīng)″上投″需求，使其前端投影鏡頭20的中心軸線較高于后端部份的情形后，再進一步評估光學(xué)引擎2后端在底部所裝設(shè)第二風(fēng)扇21的設(shè)置情形，不難發(fā)現(xiàn)該第二風(fēng)扇21的設(shè)置位置，對于整體光學(xué)引擎2的薄化程度有負面影響，其原因在于光學(xué)引擎2的后端相較于前端的投影鏡頭20而言，原本便處于較低位置，若再加上該第二風(fēng)扇21設(shè)于底部位置處，將更進一步造成后端處往下凸出的程度加大，且一般風(fēng)扇厚度不薄，導(dǎo)致整體光學(xué)引擎2前、后端的總垂直厚度更為加厚，因而造成整體光學(xué)引擎2薄化程度的負面影響，此為以往光學(xué)引擎2構(gòu)造設(shè)計上有待改善的地方。
此外，以往光學(xué)引擎2借由第二風(fēng)扇21將冷空氣由下往上吹入而由頂部導(dǎo)出內(nèi)部熱氣的設(shè)計，其進、出風(fēng)流的方向相同，并須在頂部預(yù)留通風(fēng)口，此一設(shè)計容易因使用者有順手放置文件的習(xí)性，而在一時疏忽的情形下將文件放置在光學(xué)引擎2頂部的通風(fēng)口處，造成通風(fēng)口受阻、導(dǎo)致光學(xué)引擎2內(nèi)部的各液晶光閥271、272、273等相關(guān)組件因溫升過高而損壞，或?qū)е峦C等不便。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種液晶投影裝置的光學(xué)引擎，使其可更為薄化及提升其散熱效果，并在其提升散熱效果的同時，更具有當(dāng)在其上方放置文件時不致阻塞散熱通風(fēng)的效果。
本發(fā)明液晶投影裝置的光學(xué)引擎，其具有一外殼，在外殼后端內(nèi)部設(shè)有一第一液晶光閥、一第二液晶光閥、一第三液晶光閥，分別用以調(diào)變可合成白色光的第一色光、第二色光、第三色光，各色光經(jīng)調(diào)變后由一合光棱鏡予以合成，而經(jīng)外殼前端預(yù)設(shè)的一投影鏡頭投射出。上述殼體后端與前端所配置的各光學(xué)組件與該投影鏡頭，分別具有位置呈一低一高配置以因應(yīng)上投需求的一光學(xué)組件光學(xué)軸與一投影光學(xué)軸。其特征在于該外殼在對應(yīng)第一、第二、第三液晶光閥的頂部處裝設(shè)有一第二風(fēng)扇，該第二風(fēng)扇的吸入風(fēng)方向與吹出風(fēng)方向相互垂直，而將位于其下方各液晶光閥因調(diào)制通過的強光所產(chǎn)生的熱量往上吸出，并經(jīng)由側(cè)面所預(yù)設(shè)的一吹出口送出而有效散熱，及達到薄化設(shè)計的目的。
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明液晶投影裝置的光學(xué)引擎進行詳細說明圖1是一種以往光學(xué)引擎配置在液晶投影裝置內(nèi)的頂視構(gòu)造示意圖。
圖2是圖1中該以往光學(xué)引擎配置在液晶投影裝置內(nèi)的側(cè)視構(gòu)造示意圖。
圖3是圖1中該以往液晶投影裝置中光學(xué)引擎借前、后端的投影光學(xué)軸、光學(xué)組件光學(xué)軸具有高度偏移而產(chǎn)生上投效果的使用示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例的液晶投影裝置頂視構(gòu)造示意圖。
圖5是該實施例的側(cè)視構(gòu)造示意圖。
圖6是該實施例中光學(xué)引擎的導(dǎo)流板的頂視放大圖。
圖7是該實施例中光學(xué)引擎的導(dǎo)流板的側(cè)面剖視放大圖。
具體實施方式
如圖4及圖5所示，本發(fā)明實施例的液晶投影裝置包含有一光學(xué)引擎3、一提供光源至該光學(xué)引擎3的投射燈41、一可對該投射燈41進行散熱的第一風(fēng)扇42，及一可供應(yīng)整體裝置運作所需電源的電源供應(yīng)單元43。
該投射燈41可提供光源至前述光學(xué)引擎3。
該第一風(fēng)扇42可對上述投射燈41進行散熱，而將投射燈41所產(chǎn)生的熱氣由前往后抽離。
該電源供應(yīng)單元43位于投射燈41前方與光學(xué)引擎3旁側(cè)間預(yù)留的一空間內(nèi)，該電源供應(yīng)單元43可供應(yīng)整體液晶投影裝置中的光學(xué)引擎3、投射燈41、第一風(fēng)扇42等相關(guān)組件所需的電源，可借由前述第一風(fēng)扇42在抽離投射燈41熱氣的同時，一并抽離該電源供應(yīng)單元43所產(chǎn)生的熱氣。
該光學(xué)引擎3，同樣先后經(jīng)其外殼30后端內(nèi)部所預(yù)設(shè)的一濾光器31將投射燈41光線中的紫外線與紅外線濾除只讓白色光通過、一對積分鏡32將白色光均勻化、一偏極光轉(zhuǎn)換器33作轉(zhuǎn)換，續(xù)借二分光鏡341、342，將白色光分離出第一、第二、第三色光(紅、綠、藍色光)，并分別送抵一第一液晶光閥351、一第二液晶光閥352、一第三液晶光閥353作調(diào)變處理后，同樣可由出光側(cè)一合光棱鏡(圖未示)予以合成，最后經(jīng)由外殼30前端的一投影鏡頭37投射出。此外，外殼30在對應(yīng)于上述各液晶光閥351、352、353位置的頂、底部，分別裝設(shè)有一第二風(fēng)扇38與一導(dǎo)流板39。
上述光學(xué)引擎3的殼體30后端與前端部份所配置的各光學(xué)組件與該投影鏡頭37，同樣分別具有位置呈一低一高配置的一光學(xué)組件光學(xué)軸301與一投影光學(xué)軸302，以因應(yīng)整體液晶投影裝置″上投″的需求，使得光學(xué)引擎3的外殼30后端底部相較于設(shè)有投影鏡頭37的前端底面而言，是處于較低位置。相對地，外殼30后端頂面相較于設(shè)有投影鏡頭37的前端頂面而言，也處于較低位置而成為一下凹狀態(tài)的凹陷區(qū)303，前述第二風(fēng)扇38便是裝設(shè)在該凹陷區(qū)303上。
而前述第二風(fēng)扇38與導(dǎo)流板39的設(shè)置情形為該第二風(fēng)扇38屬于高壓差的鼓風(fēng)機式的吸入式風(fēng)扇設(shè)計，該第二風(fēng)扇38吸風(fēng)的方向是將位于其下方第一液晶光閥351、第二液晶光閥352、第三液晶光閥353及其相關(guān)的外圍組件如偏光片等因強光所致的熱量往上吸出，并經(jīng)由第二風(fēng)扇38在側(cè)面所預(yù)設(shè)的一吹出口381送出，并使該吹出口381朝向前述的電源供應(yīng)單元43，因此該第二風(fēng)扇38的吸入風(fēng)與吹出風(fēng)的方向相互垂直，不同于以往設(shè)計吸入、吹出風(fēng)方向相同的設(shè)計，而詳究本實施例中該第二風(fēng)扇的設(shè)置情形，可發(fā)現(xiàn)其具有如下的優(yōu)點1、由于第二風(fēng)扇38裝設(shè)在外殼30后端頂面相對前端頂面呈凹陷狀的凹陷區(qū)303上，使當(dāng)光學(xué)引擎3的外殼30后端頂面在裝設(shè)上該第二風(fēng)扇38后，外殼30后端的第二風(fēng)扇38頂面高度約與前端處的投影鏡頭37頂面等高，因此本實施例中該第二風(fēng)扇38的設(shè)置情形不但不會增加整體光學(xué)引擎3的厚度，且因充份有效使用空間，而能有效達到進一步薄化光學(xué)引擎3的效果。相比較可知，以往光學(xué)引擎構(gòu)造中，將第二風(fēng)扇裝設(shè)于光學(xué)引擎后端底部造成增加整體厚度的設(shè)計而言，本發(fā)明實施例的設(shè)計確實已具體改善以往設(shè)計的缺點。
2、該設(shè)于光學(xué)引擎3頂面的第二風(fēng)扇38，由于其吹出口381是設(shè)在側(cè)邊，不同于以往設(shè)于頂面的設(shè)計，因此投影裝置外殼頂面無需設(shè)出風(fēng)口，因此遇有使用者在開機期間順手將文件放置在投影裝置頂面的情形發(fā)生時，就本實施例的設(shè)計而言，也不致造成光學(xué)引擎3內(nèi)部的第一、第二、第三液晶光閥351、352、353等相關(guān)組件的散熱受阻而損壞。
3、借由第二風(fēng)扇38的吹出口381間隔地朝向電源供應(yīng)單元43，因此不但可加強電源供應(yīng)單元43的散熱效果，甚至可省下前述以往設(shè)計中放置在電源供應(yīng)單元前方的第三風(fēng)扇。
該導(dǎo)流板39，配合圖6及圖7所示，其上開設(shè)有分別對應(yīng)于前述第一液晶光閥351、第二液晶光閥352與第三液晶光閥353下方處的三通風(fēng)口391，每一通風(fēng)口391除在外側(cè)緣設(shè)有一由下往上呈內(nèi)斜狀的導(dǎo)風(fēng)面392以外，更在導(dǎo)風(fēng)口391中間連設(shè)一導(dǎo)流片393，使導(dǎo)流片393內(nèi)緣也具有一由下往上呈內(nèi)斜狀的導(dǎo)風(fēng)面394，使當(dāng)前述第二風(fēng)扇38運轉(zhuǎn)由下往上抽吸風(fēng)以供散熱期間，冷風(fēng)經(jīng)由導(dǎo)流板39的三通風(fēng)口391的規(guī)制及通風(fēng)口391中所設(shè)導(dǎo)流片393與導(dǎo)風(fēng)面392、394的導(dǎo)引，迫使冷風(fēng)流道能流經(jīng)必要的散熱區(qū)域，也就是流經(jīng)第一、第二、第三液晶光閥351、352、353所在位置而獲得集中散熱的效果，使散熱效率更佳。而由于該導(dǎo)流板39設(shè)置的作用，是用來提升上述第二風(fēng)扇38對第一、第二、第三液晶光閥351、352、353的散熱效率，因此設(shè)置上也非絕對必要。
歸納本發(fā)明實施例上述光學(xué)引擎3的實施情形可見，光學(xué)引擎3借由第二風(fēng)扇38配置于各液晶光閥351～353頂部并采以上吸側(cè)吹的設(shè)計，不只能有效利用光學(xué)引擎3頂部空間，而縮減整體光學(xué)引擎3的垂直高度，并借第二風(fēng)扇38的吹出口381以冷卻各液晶光閥組件后的高速氣流再朝向電源供應(yīng)單元43吹去，而兼具電源供應(yīng)單元43散熱的效果，得以省下以往設(shè)計在電源供應(yīng)單元前端的第三風(fēng)扇，且因第二風(fēng)扇38采側(cè)吹方式，無須在頂部開設(shè)通風(fēng)口，因此當(dāng)使用者將文件放置在光學(xué)引擎3頂面，不致影響散熱而造成內(nèi)部各液晶光閥相關(guān)組件過熱損壞。
綜觀上述，本發(fā)明的確能提供一種液晶投影裝置的光學(xué)引擎，使其可更為薄化及提升其散熱效果，可省去一風(fēng)扇，并在其提升散熱效果的同時，更具有當(dāng)在其上方放置文件時不致阻塞散熱通風(fēng)的效果，所以的確非常實用與進步。
權(quán)利要求
1.一種液晶投影裝置的光學(xué)引擎，其具有一外殼，在外殼后端內(nèi)部具有二分光鏡，可將白色光分離出第一色光、第二色光、第三色光分別送抵一第一液晶光閥、一第二液晶光閥、一第三液晶光閥作調(diào)變處理后，由出光側(cè)一合光棱鏡予以合成，最后經(jīng)由外殼前端預(yù)設(shè)的一投影鏡頭投射出；該殼體后端與前端所配置的各光學(xué)組件與該投影鏡頭，分別具有位置呈一低一高配置以因應(yīng)上投需求的一光學(xué)組件光學(xué)軸與一投影光學(xué)軸；其特征在于該外殼在對應(yīng)于上述第一、第二、第三液晶光閥位置的頂部裝設(shè)有一第二風(fēng)扇，該第二風(fēng)扇的吸入風(fēng)方向與吹出風(fēng)方向相互垂直，而將位于其下方第一液晶光閥、第二液晶光閥、第三液晶光閥因調(diào)制通過的強光而產(chǎn)生的熱量往上吸出，并經(jīng)由側(cè)面所預(yù)設(shè)的一吹出口送出。
2.如權(quán)利要求1所述液晶投影裝置的光學(xué)引擎，其特征在于該殼體底部在位于第一、第二、第三液晶光閥下方處，裝設(shè)有一導(dǎo)流板，該導(dǎo)流板上開設(shè)有分別對應(yīng)于前述第一、第二、第三液晶光閥下方處以供通風(fēng)的三通風(fēng)口。
3.如權(quán)利要求2所述液晶投影裝置的光學(xué)引擎，其特征在于該導(dǎo)流板的每一通風(fēng)口除在外側(cè)緣設(shè)有一由下往上呈內(nèi)斜狀的導(dǎo)風(fēng)面以外，更在中間連設(shè)一導(dǎo)流片，該等導(dǎo)流片內(nèi)緣都具有一由下往上呈內(nèi)斜狀的導(dǎo)風(fēng)面，該等通風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)面與該等導(dǎo)流片的導(dǎo)風(fēng)面是分別導(dǎo)引冷風(fēng)流道集中流經(jīng)第一、第二、第三液晶光閥所在位置。
4.一種液晶投影裝置，其包含有一光學(xué)引擎、一投射燈、一第一風(fēng)扇，及一電源供應(yīng)單元；該光學(xué)引擎，其具有一外殼，在外殼后端內(nèi)部具有二分光鏡，可將白色光分離出第一色光、第二色光、第三色光分別送抵一第一液晶光閥、一第二液晶光閥、一第三液晶光閥作調(diào)變處理后，由出光側(cè)一合光棱鏡予以合成，最后經(jīng)由外殼前端預(yù)設(shè)的一投影鏡頭投射出；該殼體后端與前端所配置的各光學(xué)元件與該投影鏡頭，分別具有位置呈一低一高配置以因應(yīng)上投需求的一光學(xué)組件光學(xué)軸與一投影光學(xué)軸；該投射燈，位在該光學(xué)引擎的外殼后端旁，并將光源送入該外殼后端內(nèi)部；其特征在于該光學(xué)引擎的外殼在對應(yīng)于該第一、第二、第三液晶光閥位置的頂部裝設(shè)有一第二風(fēng)扇，該第二風(fēng)扇的吸入風(fēng)方向與吹出風(fēng)方向相互垂直，而將位于其下方第一液晶光閥、第二液晶光閥、第三液晶光閥因調(diào)制通過的強光而產(chǎn)生的熱量往上吸出，并經(jīng)由側(cè)面所預(yù)設(shè)的一吹出口送出；該第一風(fēng)扇，位在該投射燈后側(cè)，將該投射燈所產(chǎn)生的熱氣由前往后抽離；該電源供應(yīng)單元，位于該投射燈前方與光學(xué)引擎旁側(cè)間預(yù)留的一空間內(nèi)，并間隔地位在該第二風(fēng)扇的吹出口外部，該電源供應(yīng)單元可供應(yīng)整體液晶投影裝置中的光學(xué)引擎、投射燈、第一風(fēng)扇所需的電源，可借由前述第一風(fēng)扇在抽離投射燈熱氣的同時，一并抽離該電源供應(yīng)單元所產(chǎn)生的熱氣。
全文摘要
一種液晶投影裝置的光學(xué)引擎，其具有一外殼，在外殼后端內(nèi)部分設(shè)有第一、第二、第三液晶光閥，分別用以調(diào)變可合成白色光的第一、第二、第三色光，各色光經(jīng)調(diào)變后由一合光棱鏡予以合成，而經(jīng)外殼前端預(yù)設(shè)的一投影鏡頭投射出。上述殼體后端與前端所配置的各光學(xué)組件與該投影鏡頭，分別具有位置呈一低一高配置以因應(yīng)上投需求的一光學(xué)組件光學(xué)軸與一投影光學(xué)軸。其特征在于該外殼在對應(yīng)第一、第二、第三液晶光閥的頂部處裝設(shè)有一第二風(fēng)扇，該第二風(fēng)扇的吸入風(fēng)方向與吹出風(fēng)方向相互垂直，而將位于其下方各液晶光閥所產(chǎn)生的熱量往上吸出，并經(jīng)由側(cè)面所預(yù)設(shè)的一吹出口送出。
文檔編號G03B21/14GK1410797SQ0113546
公開日2003年4月16日 申請日期2001年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者刁國棟, 王正 申請人:大億科技股份有限公司