光学系统及投影机技术方案

本实用新型专利技术为一种光学系统及投影机，光学系统得包括一光源、一外壳、一萤光轮及一风机。光源可输出一照明光束，外壳设置有一上盖及一基座，且上盖的内、外表面及基座的内、外表面分别设置有一散热鳍片组。萤光轮容置于上盖及基座之间，萤光轮具有一受光表面以接收照明光束，且风机设置于外壳内以驱动外壳内的空气。

Optical system and projector

The utility model relates to an optical system and a projector. The optical system comprises a light source, a shell, a fluorescent wheel and a fan. The light source can output a light beam, the outer shell is provided with an upper cover and a base, and the inner and outer surfaces of the upper cover and the inner and outer surfaces of the base are respectively provided with a fin fin set. The fluorescent wheel is placed between the upper cover and the base. The fluorescent wheel has a light surface to receive the lighting beam, and the fan is set in the shell to drive the air inside the shell.

【技术实现步骤摘要】
光学系统及投影机
本技术涉及一种光学系统及投影机。
技术介绍
萤光轮常用于例如投影机的光学系统中，以提供转换不同波长的光束。然而，萤光轮使用在激光光源模组时，因激光光束的能量较为集中，萤光轮在接收激光光束时光斑上的单位能量密度极大而容易产生高温，导致萤光粉寿命减损或发光效率降低等各种问题。
技术实现思路
根据本技术的一个观点，提供一种光学系统包括一光源、一外壳、一萤光轮及一风机。光源可输出一照明光束，外壳设置有一上盖及一基座，且上盖的内、外表面及基座的内、外表面分别设置有一散热鳍片组。萤光轮容置于上盖及基座之间，萤光轮具有一受光表面以接收照明光束，且风机设置于外壳内以驱动外壳内的空气。藉此，外壳内部的热能得以有效地被吸收并藉由散热鳍片组被有效地散出壳体外。本技术的一观点中，因设于外壳内的内部风机可直接引致外壳内部的对流循环，加快萤光轮周遭空气的流动速度而提高散热效率，且外壳的内外表面设置散热鳍片的设计可增大散热表面积，当外壳内部的强制对流作用于增大的散热表面积可进一步提高散热效果。另一方面，内部风机可直接针对萤光轮的热区(例如光斑位置)进行最佳化的散热设计，例如可调整出风方向、角度以最大风速吹向热区，或者可视散热鳍片的走向及分布调整出风方向、角度以改变内部流场，如此均可更进一步提高冷却外壳内的萤光轮的效果。根据本技术的另一个观点，提供一种光学系统，包括一光源，一萤光轮、一外壳及二个风机，其中该光源可输出一照明光束。该萤光轮设有一受光表面于该照明光束路径上。该外壳设于该萤光轮外，该外壳于对应该萤光轮外围的两个对应位置的外表面及内表面，分别设置有一散热鳍片组。而该第一风机，设置于该外壳内；以及一第二风机，设置于该外壳外。本技术的再一观点中，外部风机可输出一吹向外壳的冷却风以引致外壳外部的对流循环，因外壳的外表面设置有散热鳍片可增大散热表面积，外壳外部的强制对流作用于增大的散热表面积可进一步提高散热效果。另一方面，外部风机可视散热鳍片组的配置方式调整出风方向，例如外部风机的出风方向与散热鳍片组内形成的多个流道的延伸方向可实质平行，藉以进一步降低风阻并提高散热效果。根据本技术的又一个观点，可同时设置吹向萤光轮的内部风机及吹向外壳的外部风机，以外壳为界同时进行内部及外部的对流循环，搭配设置于外壳内外表面的散热鳍片组可更进一步提高散热效果。为让本技术更明显易懂，以下用实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1绘述了本技术一实施例的光学系统概要示意图。图2为沿图1的A-A’方向概略切割的剖面示意简图。图3为依本技术一实施例，显示第二风机与外壳的相对位置的示意图。图4为依本技术一实施例，显示第二风机与鳍片流道的相对位置的示意图。具体实施方式有关本技术前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。另外，下列实施例中所使用的用语“第一”、“第二”是为了辨识相同或相似的元件而使用，且方向用语例如“前”、“后”等，仅是参考附加图式的方向，并非用以限定所述元件。请参阅图1，图1绘述了本技术一实施例的光学系统概要示意图。光学系统10包括有外壳20及设于其中的光源32、分光元件34、萤光轮36、反射镜组38、39、透镜组42、43、44、46、第一风机52等元件组，以及设于外壳20外的第二风机54。光源32可包括发光二极管芯片、激光二极管芯片或其他可用作照明的光源，本例中光源32为一利用多芯片封装制程(MCP)制成，且包括多枚以矩阵排列的激光发光二极管芯片的激光发光二极管模组。分光元件34可以为可将光束进行分光的元件，例如是极性分光片、波片、波长分光片、透镜或是棱镜等光学元件，本例中的分光元件为一分色镜(Dichroicmirror)。萤光轮36可以是全反射、全穿透或是部分穿透部分反射式萤光轮；本例中的萤光轮36是部分穿透部分反射式萤光轮。透镜组42、43、44、46可分别包括一枚以上的透镜、复眼透镜(flyeye)或棱镜等光学元件；于本例中，透镜组42、43、44、46均分别至少包括一枚具有屈光度的透镜。于本实施例中，第一风机52及第二风机54分别为一鼓风机(blower)及一风扇(fan)。而风机种类可为轴流式、离心式、斜流式、横流式等等，并不限定。于本例中，光学系统10可为一投影机的整体或其一部分。于本实施例中，光学系统10除了前述的各元件外，进一步包括有光阀、投影镜头及二者光路之间例如是全反射棱镜等各式光学元件。而光阀及投影镜头均分别置于外壳20内部的防尘腔中，惟并不以此为限。另外，光源32提供了照明光束，照明光束经前述各元件处理后投射至投影机中的光阀上，而光阀将照明光束转换为影像光束并经由投影镜头，经由外壳20上的透明部分输出光学系统。前述提及的光阀为投影机常使用的成像元件，可为穿透式与反射式，穿透式光阀元件如液晶(LCD)，反射式光阀元件如LCOS、数位微透镜矩阵(DMD)、或光栅光阀(GLV)。于本例中，该光阀为一数位微透镜矩阵(DMD)芯片。另外，当前述的光学系统10应用于投影机中时，除了外壳20外，投影机得进一步包括另一壳体，以将前述光学系统10中的外壳20容置于其中，而投影机的另一壳体可与外部使用环境连通且不具防尘功效。本实施例在应用时，光源32输出例如蓝色光束IB的照明光束，蓝色光束IB会先被反射镜组38反射后透过透镜组42并到达分光元件34，分光元件34可让蓝色光束IB通过并使蓝色光束IB经由屈光度为正且包括多枚透镜的透镜组43聚焦在萤光轮36的受光表面36a。萤光轮36可持续的旋转，萤光轮38上有多个不同特性的区域，包括透光区及萤光粉区。萤光粉区包括有一萤光层。当蓝色光IB束照射到受光表面36a上的萤光粉层时，萤光粉层会接收蓝色光束IB并产生一黄色光束IY。黄色光束IY会向分光元件34方向照射，且分光元件34再将黄色光束IY导向或反射至反射透镜46。后续的系统可藉由一分色镜来将黄光分为绿光及红光为对应的使用。另一方面，通过萤光轮36上透光区域的蓝色光束IB会依序穿透萤光轮36及具有正屈光度且包括多枚透镜的透镜组44，之后再被反射镜组39反射，最后通过分光元件34并进入透镜46。因此，光源32的照明光束经由上述处理后可藉由一光阀(未绘示于图)将照明光束转变为一影像光束后被一投影镜头(未绘示于图)接收并调整影像光束后输出。本技术各个实施例所提及的光学系统仅需为使用萤光轮的光学架构即可，并不限定为一投影机的光学系统，且本领域技术人员可依照实际需求将此光学系统应用于任何所需要的状况或环境。图2为沿图1的A-A’方向概略切割的剖面示意简图。如图2所示，于本实施例中，外壳20设置有一上盖22及一基座(或称下盖)24，亦即接收照明光束的萤光轮36是容置于上盖22及基座24之间。于本实施例中，外壳20仅于容置萤光轮36的周边部分按萤光轮的外型为相对形状的隆起。亦即，上盖22及基座24于萤光轮36所设之处呈一内、外表面均为圆型的结构，而外壳的其余部分大致呈一矩形。再者，基座24有一开口26，开口26可允许制造者从开口26将各个元件组装至基座24中，并在组装结束后，将上盖22覆盖开口并锁固密封后，壳体20内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一光学系统，其特征在于，包括：一光源，可输出一照明光束；一外壳，设置有一上盖及一基座，该上盖的内、外表面及该基座的内、外表面分别设置有一散热鳍片组；一萤光轮，容置于该上盖及该基座之间，该萤光轮具有一受光表面以接收该照明光束；以及一风机，设置于该外壳内，可驱动该外壳内的空气。

【技术特征摘要】
2017.09.14 TW 1062136661.一光学系统，其特征在于，包括：一光源，可输出一照明光束；一外壳，设置有一上盖及一基座，该上盖的内、外表面及该基座的内、外表面分别设置有一散热鳍片组；一萤光轮，容置于该上盖及该基座之间，该萤光轮具有一受光表面以接收该照明光束；以及一风机，设置于该外壳内，可驱动该外壳内的空气。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该风机沿一第一出风方向面对该萤光轮，该出风方向与该受光表面交错并呈一夹角，且该夹角介于20度至70度之间。3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，该上盖及该基座的该外表面其对应该萤光轮外围的两个对应位置分别设置有该散热鳍片组，设置于该外壳内的该风机为一第一风机，且该光学系统进一步包括设置于该外壳外的一第二风机。4.一种光学系统，其特征在于，包括：一光源，可输出一照明光束；一萤光轮，设有一受光表面于该照明光束路径上；一外壳，设于该萤光轮外，该外壳于对应该萤光轮外围的两个对应位置的外表面及内表面，分别设置有一散热片组；一第一风机，设置于该外壳内；以及一第二风机，设置于该外壳外。5.如权利要求4所述的光学系统，其特征在于，该外壳具有一上盖及一基座，该上盖及该基座相互连接并于该外壳内部形成一防尘腔，该散热片组包括一散热鳍片组，该散热鳍片组包括至少一散热鳍片。6.如权利要求1或5所述的光学系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟宜君，云麒锥，
申请(专利权)人：扬明光学股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71