專利名稱：冷卻設備和具有該冷卻設備的投影儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種投影儀。更具體地講，本發明涉及一種使用發光二極管(LED)作為光源的投影儀，以及一種用于該投影儀的冷卻設備。
背景技術：
與一般投影儀不同的是，在使用發光二極管(LED)作為光源的投影儀中，一些組件部分，例如色輪過濾器可被省略。因此，使用LED的投影儀可以按照更加便攜的尺寸被制造。而且，由于使用LED的投影儀可獲得高質量的三原色光線，所以該投影儀可以更加輕巧、結構更加簡單和更加便宜。
但是，這種使用LED的投影儀很難提供足夠的內部空間用于散熱。這種超過一定的溫度光的質量和亮度就會變差的LED需要被保持在一定的溫度以下。當分別投射紅色、綠色和藍色光線LED的溫度互相不等時，會產生色差(color shift)，從而多個LED需要被保持在相同的溫度。
當多個LED不具有相等的溫度時，由于LED之間的光的質量和亮度的變化，所以會產生白平衡，從而降低圖像質量。從而，需要通過冷卻將各個LED保持在大致相等的溫度的冷卻設備。
因此，存在對這種具有LED的圖像投影儀的需求，其中冷卻設備將LED保持在大致相等的溫度，從而保證圖像質量。
發明內容
因此，本發明的一方面是提供一種用于使用發光二極管(LED)的大小緊湊的投影儀的冷卻設備，該冷卻設備能使多個LED冷卻并且將所述LED保持在大致相等的溫度。
本發明的另一方面是提供一種投影儀，該投影儀通過具有冷卻設備而能夠保持高圖像質量。
一種用于投影儀的冷卻設備，所述投影儀具有用于投射紅色、綠色和藍色光線的至少兩個發光二極管(LED)模塊，所述冷卻設備包括第一冷卻構件，用于安裝第一LED模塊；第二冷卻構件，用于安裝第二LED模塊；熱管，用于將第一冷卻構件和第二冷卻構件熱連接；冷卻片構件，被安裝到第一冷卻構件和第二冷卻構件中的一個上；風扇，通過將空氣推進到冷卻片構件來使冷卻片構件冷卻。
第一冷卻構件和第二冷卻構件最好被放置為基本上互相垂直。風扇最好安裝到冷卻構件中具有冷卻片構件的一個上，用于將空氣推進到冷卻片構件。
第二冷卻構件包括冷卻片構件和風扇。但是，本發明并不限于該示例性實施例。根據投影儀殼的結構和光學部件的布置，冷卻片構件和風扇可被安裝到第一冷卻構件上。
第一冷卻構件和第二冷卻構件最好由鋁形成。
本發明的另一方面可通過提供一種投影儀來實現。該投影儀包括光源；顯示單元，根據圖像信息調整從光源投射的光，從而形成圖像；光學投射系統，擴大地投射由顯示單元形成的圖像。該投影儀還包括多個LED，用作光源并且分別投射紅色、綠色和藍色光線；冷卻設備，使用熱管來冷卻所述多個LED并將所述多個LED保持在大致相等的溫度。
所述冷卻設備包括被分成由熱管熱連接的第一冷卻構件和第二冷卻構件的冷卻構件。安裝所述多個LED中的第一LED的第一冷卻構件投射特定顏色的光線。安裝第二LED和第三LED的第二冷卻構件分別投射兩種其它顏色的光線。冷卻片構件包括安裝到第一冷卻構件和第二冷卻構件中的一個上的多個冷卻片。風扇通過將空氣推進到冷卻片構件來使冷卻片構件冷卻。
冷卻片構件和風扇最好安裝到第二冷卻構件上。
根據本發明的示例性實施例，一種投影儀包括第一LED模塊，具有投射光的三原色中的一種的光線的第一LED以及安裝該第一LED的第一基板；第二LED模塊，具有投射三原色的其它兩種顏色的光線的第二LED和第三LED以及安裝所述第二LED和第三LED的第二基板；光學照明系統，將從第一LED到第三LED發射出的紅色、綠色和藍色光線均勻地聚焦并投射；顯示單元，根據圖像信息，通過調整從光學照明系統投射的光來形成圖像；光學投射系統，將由顯示單元形成的圖像擴大地投射到屏幕上；冷卻設備，使第一LED到第三LED冷卻并因此將第一LED到第三LED保持在大致相等的溫度。
所述冷卻設備包括第一冷卻構件，安裝第一LED模塊；第二冷卻構件，安裝第二LED模塊；熱管，熱連接第一冷卻構件和第二冷卻構件；冷卻片構件，安裝在第一冷卻構件和第二冷卻構件中的一個上；風扇，通過將空氣推進到冷卻片構件來使冷卻片構件冷卻。
本發明的其它方面、優點和顯著特點將從以下公開了本發明優選實施例的參照附圖進行的詳細描述中變得清楚。
通過下面參照附圖對本發明的示例性實施例進行的詳細描述，本發明的上述和其他特點將會變得更加清楚，其中圖1和圖2是分別從不同角度的根據本發明的示例性實施例的冷卻設備的透視圖；圖3是根據本發明的示例性實施例的冷卻設備的分解透視圖；圖4是示例性地顯示具有根據本發明的示例性實施例的冷卻設備的投影儀的透視圖；圖5是圖4的投影儀的光路的簡圖。
在整個附圖中，相同的標號將被理解為指代相同的部分、組件和結構。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的特定示例性實施例。
在描述中提供的定義的內容，例如其詳細的結構和元件是用于幫助全面理解本發明。因此，應該理解本發明可在沒有這些定義的內容的情況下被執行。另外，為了便于提供清楚和簡要的說明，將省略對公知的功能和結構的描述。
參照圖1到圖3，用于具有第一發光二極管(LED)模塊10和第二LED模塊20的投影儀的冷卻設備包括冷卻構件30、熱管40、冷卻片構件50和風扇60。
冷卻構件30具有用于安裝第一LED模塊10的第一冷卻構件310和用于安裝第二LED模塊20的第二冷卻構件320。冷卻構件30最好由具有高熱傳導率的金屬，例如鋁形成。因此，在各個LED模塊10和20上產生的熱被傳遞到冷卻構件30。雖然本示例性實施例采用鋁作為冷卻構件30，但是這只是示例性的。因此，可使用任何其他具有高熱傳導率的合適的物質。另外，雖然在圖中第一冷卻構件310和第二冷卻構件320被布置為基本上互相垂直，但是本發明并不限于此。第一冷卻構件310和第二冷卻構件320的布置可根據投影儀的外殼的結構和其他光學部件的布置而改變。
熱管40被安裝在第一冷卻構件310和第二冷卻構件320中，用于將第一冷卻構件310和第二冷卻構件320熱連接。如圖3所示，為了便于安裝熱管40，在第一冷卻構件310和第二冷卻構件320中分別設置熱管安裝凹槽310a和320a。由于通過熱管40熱連接，所以第一冷卻構件310和第二冷卻構件320可被保持在大致互相相等的溫度，因此分別附著到冷卻構件310和320的第一LED模塊10和第二LED模塊20可被控制在大致相等的溫度上。
冷卻片構件50被安裝到第一冷卻構件310和第二冷卻構件320中的一個上。在本示例性實施例中，在第二冷卻構件320的一側具有冷卻片構件50。冷卻片構件50包括按照預定間隔布置的片狀的多個冷卻片51。冷卻片構建50可與第二冷卻構件320一體地形成或者分開地形成然后附著到第二冷卻構件320上。另外，冷卻片構件50最好由具有高熱傳導率的鋁形成，最好與形成冷卻構件310和320的物質相同。顯然，冷卻片構件50可被安裝到第一冷卻構件310上而不是第二冷卻構件320上。
風扇60使冷卻片構件50通風，用相對冷的外部空氣來冷卻冷卻片構件50。因此，風扇60最好設置為與具有冷卻片構件50的第二冷卻構件320相鄰。
在圖2中，標號70代表投影儀的外殼。該外殼70包括進氣口71和出氣口72。
在以上結構的冷卻設備中，在操作第一LED模塊10和第二LED模塊20的過程中產生的熱被傳遞到第一冷卻構件310和第二冷卻構件320。另外，傳遞到冷卻片構件50的熱可通過操作將外部空氣推進到冷卻片構件50的風扇60來冷卻。這里，由于第一冷卻構件310和第二冷卻構件320通過熱管40連接，所以第一冷卻構件310和第二冷卻構件320可達到熱平衡，也就是說，第一冷卻構件310和第二冷卻構件320被控制為具有基本上相等的溫度。因此，第一LED模塊10和第二LED模塊20可被冷卻至基本上相等的溫度。
圖4和圖5示意性地表示了使用上述冷卻設備100的投影儀。已經描述過的構成冷卻設備100的組件部分將使用相同的標號表示，并且不再次詳細描述。
首先解釋第一LED模塊10和第二LED模塊20。第一LED模塊10包括第一LED 11，其用于投射光的三原色的一種，例如綠色光線。第一基板13用于安裝第一LED 11。第二LED模塊20包括第二LED 21和第三LED 22，用于分別投射三原色中剩下的兩種顏色，即紅色和藍色光線。第二基板23用于安裝第二LED 21和第三LED 22。
如上所述，第一LED模塊10和第二LED模塊20分別投射紅色、藍色和綠色光線，并且該第一LED模塊10和第二LED模塊20附著到第一冷卻構件310和第二冷卻構件320上。此時LED 11、21和22產生熱。由于所述熱由上述冷卻設備控制，所以由于各個LED之間的溫度不等而導致的色差被基本上防止。
光學照明系統200通過均勻地聚焦三原色光線可被用于在顯示單元300中的圖像形成。光學照明系統200包括第一準直透鏡210和第二準直透鏡220、用于透射和反射光的分色鏡230以及聚光透鏡(未示出)。
顯示單元300基于圖像信息調整從光學照明系統200投射出的光，從而形成圖像。數字微鏡裝置(DMD)面板或者液晶顯示(LCD)面板可被用于顯示單元30。
光學投射系統400通過將在顯示單元300中形成的圖像擴大地投射到屏幕(未示出)上而形成圖像。由于光學投射系統400的結構和操作與傳統的投影儀的結構和操作基本相似，所以將省略對其的詳細描述。
標號500指代開關型電源(SMPS)，其包括用于給每個LED供應直流(DC)功率的DC電源。
在上述結構的投影儀中，三原色光線通過光學照明系統200均勻地聚焦，照射到顯示單元300上并且根據圖像信息在顯示單元300中被調整，從而形成圖像。使用光學投射系統400通過將圖像擴大地投射到屏幕上從而最終實現期望的圖像。在這些處理過程中，由各個LED產生的熱被冷卻設備100冷卻，因此，所述LED將被保持在大致相等的溫度。
結果，基本上防止了當LED的溫度不等時導致的白平衡的劣化。
從對根據本發明示例性實施例的冷卻設備100的以上描述中清楚的是，在使用LED作為光源的大小緊湊的投影儀中，由LED產生的熱被有效地冷卻。而且，由于多個LED被控制為保持在大致相等的溫度，所以基本上防止了色差和白平衡的劣化。結果，提高了圖像質量。
雖然參照本發明的特定實施例顯示并描述了本發明，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對本發明做出各種形式上和細節上的改變。
權利要求
1.一種用于投影儀的冷卻設備，所述投影儀具有用于投射紅色、綠色和藍色光線的至少兩個發光二極管模塊，所述冷卻設備包括第一冷卻構件，用于安裝第一發光二極管模塊；第二冷卻構件，用于安裝第二發光二極管模塊；熱管，熱連接第一冷卻構件和第二冷卻構件；冷卻片構件，安裝到第一冷卻構件和第二冷卻構件中的一個上；風扇，用于將空氣推進到冷卻片構件來使冷卻片構件冷卻。
2.如權利要求1所述的冷卻設備，其中，第一冷卻構件和第二冷卻構件被放置為基本上互相垂直。
3.如權利要求2所述的冷卻設備，其中，風扇被安裝到安裝了冷卻片構件的冷卻構件上。
4.如權利要求3所述的冷卻設備，其中，第二冷卻構件包括冷卻片構件和風扇。
5.如權利要求1所述的冷卻設備，其中，第一冷卻構件和第二冷卻構件由鋁形成。
6.如權利要求1所述的冷卻設備，其中，冷卻片構件由鋁制成。
7.一種投影儀，包括光源；顯示單元，根據圖像信息調整從光源投射的光以形成圖像；光學投射系統，擴大地投射由顯示單元形成的圖像；多個發光二極管，用作光源并且分別投射紅色、綠色和藍色光線；冷卻設備，使用熱管來冷卻所述多個發光二極管并將所述多個發光二極管保持在大致相等的溫度。
8.如權利要求7所述的投影儀，其中，冷卻設備包括冷卻構件，被分成由熱管熱連接的第一冷卻構件和第二冷卻構件，安裝第一發光二極管的第一冷卻構件投射特定顏色的光線，安裝第二發光二極管和第三發光二極管的第二冷卻構件分別投射兩種其它顏色的光線。
9.如權利要求8所述的投影儀，其中，冷卻設備包括冷卻片構件，包括安裝到第一冷卻構件和第二冷卻構件中的一個上的多個冷卻片。
10.如權利要求9所述的投影儀，其中，冷卻設備包括風扇，通過將空氣推進到冷卻片構件來使冷卻片構件冷卻。
11.如權利要求10所述的投影儀，其中，冷卻片構件和風扇被安裝到第二冷卻構件。
12.如權利要求11所述的投影儀，其中，第一冷卻構件和第二冷卻構件基本上互相垂直。
13.如權利要求8所述的投影儀，其中，第一冷卻構件和第二冷卻構件由鋁形成。
14.如權利要求9所述的投影儀，其中，冷卻片構件由鋁制成。
15.一種投影儀，包括第一發光二極管模塊，具有投射光的三原色中的一種的光線的第一發光二極管以及安裝該第一發光二極管的第一基板；第二發光二極管模塊，具有投射三原色的其它兩種顏色的光線的第二發光二極管和第三發光二極管以及安裝所述第二發光二極管和第三發光二極管的第二基板；光學照明系統，將從第一發光二極管到第三發光二極管發射出的紅色、綠色和藍色光線聚焦并且均勻地投射；顯示單元，根據圖像信息，通過調整從光學照明系統投射的光來形成圖像；光學投射系統，將由顯示單元形成的圖像擴大地投射到屏幕上；冷卻設備，使第一發光二極管到第三發光二極管冷卻并將第一發光二極管到第三發光二極管保持在大致相等的溫度。
16.如權利要求15所述的投影儀，其中，冷卻設備包括第一冷卻構件，用于安裝第一發光二極管模塊；第二冷卻構件，用于安裝第二發光二極管模塊；熱管，用于熱連接第一冷卻構件和第二冷卻構件；冷卻片構件，安裝到第一冷卻構件和第二冷卻構件中的一個上；風扇，通過將空氣推進到冷卻片構件來使冷卻片構件冷卻。
17.如權利要求16所述的投影儀，其中，第一冷卻構件和第二冷卻構件被布置為基本上互相垂直。
18.如權利要求17所述的投影儀，其中，風扇被安裝到安裝了冷卻片構件的冷卻構件上。
19.如權利要求18所述的投影儀，其中，第二冷卻構件包括冷卻片構件和風扇。
20.如權利要求16所述的投影儀，其中，第一冷卻構件和第二冷卻構件由鋁形成。
全文摘要
一種投影儀，包括第一LED模塊，具有投射光的三原色中的一種的光線的第一LED以及安裝該第一LED的第一基板；第二LED模塊，具有投射三原色的其它兩種顏色的光線的第二LED和第三LED以及安裝所述第二LED和第三LED的第二基板；光學照明系統，將從第一LED到第三LED發射出的紅色、綠色和藍色光線均勻地聚焦并投射；顯示單元，根據圖像信息，通過調整從光學照明系統投射的光來形成圖像；光學投射系統，將由顯示單元形成的圖像擴大地投射到屏幕上；冷卻設備，使第一LED到第三LED冷卻并因此將第一LED到第三LED保持在大致相等的溫度。
文檔編號G03B21/00GK1831637SQ20061000764
公開日2006年9月13日 申請日期2006年2月15日 優先權日2005年3月8日
發明者金元年 申請人:三星電子株式會社