專利名稱：可回收能源的投影裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種投影裝置，且特別是有關于一種可回收能源的投影裝置。
背景技術：
投影裝置，例如投影機，已廣泛的運用在辦公室、會議室、實驗室、學校甚至是家庭劇院等場所。
目前投影機主要的組件包括電源系統(tǒng)、光源、光機及鏡頭等部分。電源系統(tǒng)主要提供電力，以供光源及光機中的許多組件使用。光源產生的光線經過光機的傳送，使影像由鏡頭投射出。然而，光源在產生光線的過程中會產生許多的熱量。對于投影機而言，若內部的溫度太高，則容易導致投影機內部電子組件的損壞，因而產生誤動作。
對于電子組件于高溫下容易誤動作的問題，目前投影機的解決方式是利用一個或多個不等的風扇，進行降溫。而風扇的動力來源又通過電源系統(tǒng)所提供，以達到排放廢熱的目的。然而熱能與光能為一種能量，對于能量使用的效率，過多的廢熱及無作用的光線產生是相當不經濟的。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種能回收能源的投影裝置，減少熱能及光能的浪費，以回收利用多余的廢熱及光線。
根據本發(fā)明的目的，提出一種可回收能源的投影裝置，投影裝置包括電源系統(tǒng)、光源、光機、鏡頭及能源回收模塊。光源接收電源的電力，以產生一光線。光機接收電源的電力，以導引光源產生的光線。鏡頭接收光機導引后的光線以產生一投影成像，光線于光源、光機及鏡頭間的路徑形成一光路。能源回收模塊用以回收光源與光機至少其一所產生的熱能與光能至少其一。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下


圖1A示出本發(fā)明第一實施例的投影裝置方塊圖。
圖1B示出第一實施例的能源回收模塊回收裝置的能源示意圖。
圖1C示出流路系統(tǒng)實際配置于投影裝置示意圖。
圖2示出熱電半導體配置圖。
圖3A示出史特林循環(huán)的壓力比容關系圖。
圖3B示出活塞運動示意圖。
圖4示出光熱微機械泵作動示意圖。
主要組件符號說明100、200投影裝置101、201電源系統(tǒng)103、203光源104機殼105、205光機106開孔107、207鏡頭109、209能源回收模塊109a流路系統(tǒng)110、210風扇111、211光路113、213電子鎮(zhèn)流器115數字微鏡裝置121管路123冷媒125受熱部127冷凝器129蒸發(fā)器131膨脹閥133泵
135吸收器202a、202b、202c熱電半導體320史特林發(fā)動機322活塞324氣體430光熱微機械泵431作動部432受光部433流體具體實施方式
由于能量表現的形式有很多種，包括電能、機械能、光能、熱能及化學能等等。在投影裝置的輸入能量中，僅具有電能(由電源系統(tǒng)提供)，而輸出能量包括風扇轉動的動能、光源產生高溫的熱能及高亮度的光線的光能，及其它驅動組件的的機械能等等。以下利用不同實施例，解釋各種能量回收的方式。
第一實施例請參照圖1A，圖1A示出本發(fā)明第一實施例的投影裝置的方塊圖。投影裝置100中主要包括電源系統(tǒng)101、光源103、光機105、鏡頭107及能源回收模塊109(如圖1A所示虛線部位內)。電源系統(tǒng)101提供電力給光源103及光機105等主要組件使用，亦提供風扇110及電子鎮(zhèn)流器113(Ballast)電力使用。其中，電子鎮(zhèn)流器113用以安定整流及點亮光源103。光源103產生的光線通過光機105的導引，于經過鏡頭107后，產生投影成像。光線經由光源103、光機105至鏡頭107的路徑形成光路111。投影裝置100的機殼104包覆光源103、光機105、鏡頭107等。且投影裝置100的機殼104上具有一開孔106。
請同時參照圖1B及圖1C，圖1B示出第一實施例的能源回收模塊回收裝置的能源示意圖。圖1C示出流路系統(tǒng)實際配置于投影裝置100內的示意圖。在本實施例中，主要利用流路系統(tǒng)109a作為熱能回收的主要系統(tǒng)。流路系統(tǒng)109a主要用以吸收熱能，并可達到同時對一些高溫電子組件進行冷卻的功能。在投影裝置100的溫度分布當中，以光源103的溫度為最高。另外，數字微鏡裝置115(digital micro-mirror device，簡稱DMD)及電子鎮(zhèn)流器113的溫度亦相當的高。本實施例設置的流路系統(tǒng)109a利用光源103產生的廢熱，作為流路系統(tǒng)109a的加熱來源，并經由流路系統(tǒng)109a的特性，使流路系統(tǒng)109a可針對其它高溫電子組件如數字微鏡裝置115進行散熱。達成回收原本投影裝置100所散逸的熱能的目的。
流路系統(tǒng)109a包括一管路121、一冷媒123、一受熱部125、一冷凝器127、一蒸發(fā)器129、一膨脹閥131及一吸收器135。蒸發(fā)器129、受熱部125、冷凝器127系借由管路121相連接，且冷凝器127介于受熱部125及蒸發(fā)器129之間。其中，當液態(tài)的冷媒123于流經受熱部125時，吸收該熱能以轉為氣態(tài)。當氣態(tài)的冷媒123于流經冷凝器127時，散發(fā)熱能成為液態(tài)。液態(tài)的冷媒123于流經蒸發(fā)器129時吸收熱能，以轉為氣態(tài)。氣態(tài)的冷媒123接著于管路121中溶于液態(tài)的冷媒123再流回受熱部125。冷媒123可為氨水(NH3+H2O)，而其系統(tǒng)循環(huán)的方式可分為四個階段包括階段一C1，液態(tài)冷媒123于流經受熱部125而被加熱后，成為氣態(tài)的冷媒(NH3(g))123。階段二C2為高溫高壓的氣態(tài)冷媒(NH3(g))123，經由冷凝器127對外進行散熱的動作，而成為液態(tài)。階段三C3為液態(tài)冷媒123經過膨脹閥131，降溫降壓到蒸發(fā)器129，蒸發(fā)器129中低溫低壓的液態(tài)冷媒NH3(l)123吸收熱量成為氣態(tài)冷媒(NH3(g))123。階段四C4中，于吸收器135中氣態(tài)冷媒123溶于水中成為液態(tài)冷媒(NH3+H20)123，由泵133(Pump)抽送至高壓的受熱部125，并重新進入循環(huán)。其中，吸收器135借由與冷凝器127不同側的管路121以與受熱部125以及蒸發(fā)器129相連接，且介于受熱部125與蒸發(fā)器129之間，而吸收器135及冷凝器127之間更可配置蒸餾器與再生器(未示出于圖中)以回收利用水。
在此循環(huán)中，受熱部125的熱源主要利用光源103所產生的高溫廢熱所提供。同時，需要冷卻的電子組件如數字微鏡裝置115，可配置鄰近于流路系統(tǒng)109a的蒸發(fā)器129，使冷媒123能將溫度較高的數字微鏡裝置115的熱量帶走。在回收的過程中，冷凝器127周圍還是會有較小的廢熱需排出，因此可借由機殼104上的開孔106以進行排熱的動作。在本實施例中，無需施加額外的電力或動力來源，便可回收原本需排放的光源廢熱作為其它用途，而達成能源回收的目的。
第二實施例請參照圖2，圖2示出熱電半導體配置圖。不同于第一實施例的是，在第二實施例中更可加入熱電半導體202a-c，以吸收熱能而轉化為電能。在整個投影裝置200中，可利用溫度的分布找出溫差較大的區(qū)域。例如，在光源203附近的溫度通常較高，且與周圍環(huán)境的溫差也較大，因此熱傳效率會較高，所以于該處置放熱電半導體202a可回收的能量及效率亦較高。在風扇210附近，熱流動的速率及溫差也較大，因此亦可放置如熱電半導體202b。同理，電子鎮(zhèn)流器213周圍亦可放置熱電半導體202c。若配合第一實施例的流路系統(tǒng)109a，則同時可配置熱電半導體202a-c于蒸發(fā)器129及冷凝器127等處，通過熱電半導體202a-c將熱能轉換成電能。所回收的電能即可用以回授給電源系統(tǒng)201做進一步的運用，亦可直接用以驅動其它電子組件。
第三實施例不同于利用流路系統(tǒng)109a，在本實施例中回收熱能的方式系利用史特林發(fā)動機(Stirling Engine)以進行。請同時參照圖3A及圖3B，圖3A示出史特林發(fā)動機的壓力與比容的關系圖。圖3B示出史特林發(fā)動機的活塞運動示意圖。如同第一實施例，利用配置史特林發(fā)動機320于光源附近，光源所發(fā)出的高溫或其它電子組件的高溫，可以加熱配置于史特林發(fā)動機320中的氣體324，使史特林發(fā)動機320的活塞322做往復運動(如x1方向)，其中P為壓力、V為比容(PV的乘積為功)，利用比容V與壓力P不斷的改變及循環(huán)，包括壓縮d1、吸熱d2、膨脹d3及放熱d4四個狀態(tài)，活塞322便不斷的運動而作功(動能)。其所需加熱的氣體324可為氦氣或氫氣。而所做的動能可以作為第一實施例中泵133的運轉，或轉化成電能以回授給電源系統(tǒng)101做進一步的運用，亦可直接用以驅動其它電子組件。
第四實施例不同于第一實施例、第二實施例及第三實施例回收熱能，在第四實施例中還包括光能的能源回收。在第四實施例中，配置太陽能板及光熱微機械泵等組件于光路的路徑上。尤其是光源附近散逸的光能最多，因此可回收的光能也會跟著增加。太陽能板將光能轉換成電能，以利用該電能做其它的用途。至于光熱微機械泵的作動示意圖，請參照圖4。光熱微機械泵430包括了一作動部431、一流體433及一受光部432。當受光部432受光(由Y1方向射入)后，受光部432引導光線轉化成熱，而因為作動部431及受光部432間的流體433的熱漲冷縮，使作動部431產生往復運動(如z1所示的方向)，而產生動能。此動能可用以做多種的用途，例如可以轉化成電能以儲存或給予電子組件使用。也可作為第一實施例中所述的泵133，以協助推動的流路系統(tǒng)109a的冷媒123，使冷媒123能于管路121中進行流動及增壓的功能。而其中受光部432可為一光纖。
只要適當的配置能源回收模塊，旋轉裝置如風扇的動力來源，亦可由光熱微機械泵或太陽能板等能量裝置所提供，而節(jié)省掉原有需提供電能以運轉的能量浪費。
本發(fā)明上述多個實施例所公開的投影裝置及其能源回收模塊，可以分別利用太陽能板及光熱微機械泵以回收光能；而利用流路系統(tǒng)、史特林循環(huán)及熱電半導體以回收熱能。其中流路系統(tǒng)亦可搭配熱電半導體、太陽能板與光熱微機械泵，以共同回收光能及熱能，不僅可以達到利用流路系統(tǒng)冷卻電子組件的功效，亦可將所回收的熱能及光能轉化成動能或電能，以推動風扇、流體或甚至提供電子組件電力來源。不僅環(huán)保，亦同時提供節(jié)省能源的高競爭力產品。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何業(yè)內人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種可回收能源的投影裝置，該投影裝置包括一電源系統(tǒng)；一光源，接收該電源的電力，以產生一光線；一光機，接收該電源的電力，以導引該光源產生的該光線；一鏡頭，接收該光機導引后的該光線以產生一投影成像，該光線于該光源、該光機及該鏡頭間的路徑系形成一光路；以及一能源回收模塊，用以回收該光源與該光機至少其一所產生的熱能與光能至少其一。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中該能源回收模塊包括一熱電半導體，該熱電半導體用以使該熱能轉化成電能。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中該熱電半導體配置于該光源之側。
4.根據權利要求2所述的裝置，其中該熱電半導體配置于該光機之側。
5.根據權利要求2所述的裝置，其中該轉化后的電能被回授至該電源系統(tǒng)。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中該能源回收模塊包括一太陽能板，該太陽能板用以使該光能轉化成一電能。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中該太陽能板鄰近于該光源。
8.根據權利要求6所述的裝置，其中該太陽能板鄰近于該光路。
9.根據權利要求6所述的裝置，其中該轉化后的電能被回授至該電源系統(tǒng)。
10.根據權利要求1所述的裝置，其中該能源回收模塊包括一流路系統(tǒng)，該流路系統(tǒng)系根據該熱能設置，該流路系統(tǒng)包括一管路；一冷媒，流動于該管路中；一受熱部；一冷凝器；及一蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器、該受熱部與該冷凝器借由該管路相連接，且該冷凝器介于該受熱部與該蒸發(fā)器之間；其中，液態(tài)的該冷媒于流經該受熱部時，吸收該熱能，以轉為氣態(tài)，氣態(tài)的該冷媒于流經該冷凝器時，散發(fā)熱能成為液態(tài)，然后液態(tài)的該冷媒于流經該蒸發(fā)器時，吸收該熱能，以轉為氣態(tài)，氣態(tài)的該冷媒接著于該管路中溶于液態(tài)的該冷媒，再流回該受熱部。
11.根據權利要求10所述的裝置，其中該冷媒為氨水。
12.根據權利要求10所述的裝置，其中該受熱部鄰近于該光源。
13.根據權利要求10所述的裝置，其中該蒸發(fā)器鄰近于該光機。
14.根據權利要求10所述的裝置，其中該流路系統(tǒng)還包括一吸收器，該吸收器借由與該冷凝器不同側的該管路以與該受熱部以及該蒸發(fā)器相連接，且介于該受熱部與該蒸發(fā)器之間，以促進氣態(tài)的該冷媒溶于液態(tài)的該冷媒。
15.根據權利要求10所述的裝置，其中該能源回收模塊還包括一熱電半導體，鄰近于該冷凝器配置，該熱電半導體用以使該冷媒在流經該冷凝器時所散發(fā)的熱能轉化成電能。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中該轉化后的電能被回授至該電源系統(tǒng)。
17.根據權利要求10所述的裝置，其中該裝置更包含一機殼，包覆該電源系統(tǒng)、該光源、該光機、該鏡頭與該能源回收模塊，該機殼上設有至少一開孔，該冷凝器鄰近于該至少一開孔。
18.根據權利要求10所述的裝置，其中該流路系統(tǒng)還包括一光熱微機械泵，具有一作動部與一受光部，該作動部配置于該管路內部，該受光部配置于該管路外部，該光熱微機械泵借由該受光部接收該光能，并借由該作動部產生動能，以推動該冷媒于該管路中行進。
19.根據權利要求18所述的裝置，其中該光熱微機械泵的該受光部鄰近于該光路。
20.根據權利要求1所述的裝置，其中該能源回收模塊還包括一史特林發(fā)動機，該發(fā)動機轉換該熱能為動能。
21.根據權利要求20所述的裝置，其中該史特林發(fā)動機鄰近于該光源。
22.根據權利要求20所述的裝置，其中該史特林發(fā)動機鄰近于該光機。
23.根據權利要求20所述的裝置，其中該投影裝置還包括一旋轉裝置，配置于該光源之側，該旋轉裝置由該動能所推動。
24.根據權利要求21所述的裝置，其中該旋轉裝置為一風扇。
全文摘要
一種可回收能源的投影裝置，投影裝置包括電源系統(tǒng)、光源、光機、鏡頭及能源回收模塊。光源接收電源的電力，以產生一光線。光機接收電源的電力，以導引光源產生的光線。鏡頭接收光機導引后的光線以產生一投影成像，光線于光源、光機及鏡頭間的路徑形成一光路。能源回收模塊用以回收光源與光機，至少其一所產生的熱能與光能至少其一。
文檔編號H04N9/31GK1885152SQ200510078638
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權日2005年6月22日
發(fā)明者王邦吉, 李長堅 申請人:明基電通股份有限公司