手持式投影仪的热管理制造技术

一种手持式装置(10)包括：投影仪模块(20)，包括光源，光源具有激光器或至少一个发光二极管；热管理系统，包括集热器(30)和散热器(40)，集热器(30)由具有至少10mm-W/m*K的热机械设计常数的材料形成并具有非平面形状，集热器与光源处于热接触，散热器(40)的表面积是集热器的表面积的至少1.5倍并且该散热器具有至少10mm-W/m*K的热机械设计常数，散热器布置为与集热器处于热接触，其中通过材料的热导率乘以它的平均厚度来定义材料的热机械设计常数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及手持式投影仪的热管理，所谓的手持式投影仪是指包括投影仪模块的电子装置，尤其是包括采用激光器或至少一个发光二极管(LED)作为光源的投影仪模块的电子装置。更具体地讲，本公开涉及一种投影仪模块，该投影仪模块包括光源，包括激光器或安装了至少一个LED的电路板；各向同性集热器；和各向异性散热器，与集热器处于热接触。
技术介绍
手持式投影仪(有时称为袖珍投影仪或移动投影仪或微型投影仪)是一种在具有足够存储容量以处理足够数据(即，报告材料)但几乎没有空间容纳附属大显示屏幕的手持式装置(诸如，移动电话或蜂窝电话、个人数字助手、全球定位系统(GPS)装置、头戴式耳机和/或数字照相机)中应用投影仪模块使用的新兴技术。手持式投影仪能够把数字图像 投影在任何附近的观察表面(诸如，墙壁)上，并且必须包括一个或多个光源，所述一个或多个光源能够是一个或多个激光器或LED。手持式投影仪的重要设计特性是不管观察表面的物理特性如何都投影清楚而明亮的图像的能力。在使用中，手持式投影仪能够用于投影图像，诸如报告、照片、视频、地图、游戏等。为了具有足够的亮度、分辨率和颜色质量，在投影仪模块中采用的光源必须具有相对高的功率，当激光器用作光源时约为大约O. I瓦特或更大，并且当LED用作光源时约为I瓦特或更大。利用这种高功率光源，产生大量热量，并且热管理是在避免投影仪模块所在的手持式装置的性能的降低以及用户的不适时的重要考虑因素。在为手持式投影仪提供热管理时，一些重要的考虑因素涉及如下能力从投影仪模块自身导出足够的热量，以便避免投影仪模块的过热以及作为结果的在功能或所希望的寿命方面的损失，同时不使热量集中在手持式装置的特定区域或部件上。已发现用于从投影仪模块吸取热量的集热器和相对高表面积、定向的散热器(诸如，由各向异性石墨诸如膨胀石墨或热解石墨的压缩颗粒形成的散热器)的组合极其有益。能够形成极大地膨胀(更具体地讲，膨胀为具有最终厚度或“c”方向尺寸，该最终厚度或“c”方向尺寸是原始“c”方向尺寸的大约80倍或更多倍)的石墨片，而不在膨胀石墨的结合或组合的片中使用粘合剂，例如网、纸、条、带、箔、垫等(通常在商业上称为“柔性石墨”)。由于在庞大地膨胀的石墨颗粒之间实现的机械联锁或结合力，通过压缩而在组合的柔性片中形成膨胀为具有为原始“c”方向尺寸的大约80倍或更多倍的最终厚度或“c”尺寸的石墨颗粒被认为是可能的。除了柔性之外，如上所述，片材还被发现由于膨胀石墨颗粒的取向和由高压缩产生的基本上平行于片的相反表面的石墨层而针对热导率具有高各向异性度，使得它尤其有用于散热应用。由此生产的片材具有极好的柔性、良好的强度和高取向度。由于平行于片的主要的相反的平行表面的石墨颗粒的排列，柔性石墨片材表现出合适的各向异性度，其中在压缩片材以增加取向时各向异性度增加。在压缩的各向异性片材中，厚度(即，垂直于相反的平行片表面的方向)包括“C”方向和沿着长度延伸的方向，并且宽度(即，沿着或平行于相反的主要表面)包括“a”方向，并且片的热性质和电性质针对“ c ”和“ a”方向极为不同，相差几个数量级。
技术实现思路
在实施例中，本公开涉及一种手持式装置，该手持式装置包括投影仪模块，包括光源，诸如激光器或安装了至少一个发光二极管的电路板；和热管理系统，具有布置为与手持式投影仪处于热接触的各向同性集热器和布置为与集热器处于热接触的散热器，散热器具有比集热器的表面积大的表面积。在某些实施例中，散热器的表面积是集热器的表面积的至少I. 5倍；在最有益的实施例中，散热器的表面积是集热器的表面积的至少两倍或甚至至少四倍。集热器有益地是金属元件，诸如铜或铝或者它们的合金。如所述，形成集热器的金属材料是各向同性的；为了本公开的目的，各向同性意味着金属材料具有I. O和2. O之间的 热各向异性比。使用具有平面(即，矩形)形状的材料并且将在第一方向上取得时的材料的热导率除以在第二方向上取得时的材料的热导率来确定热各向异性比，其中第一方向和第二方向相对于彼此呈现75°和105°之间的角度，并且其中较大的值总是用作分子。例如，在相对平的片状配置的情况中，通过将平面内热导率除以贯通平面热导率来计算热各向异性比，或反之亦然。在某些实施例中，集热器呈现三维形状，以确保光源和集热器之间的充分的热传递。更具体地讲，在实施例中，集热器具有至少一个且优选地多个部分(有时称为“手指”)，其相对于其相邻部分以至少大约60° (在一些实施例中，高达大约120° )的角度弯曲。如此，集热器能够是压印的金属片，其大小和形状被制成以允许它布置为在多个位置与光源处于热接触。在许多实施例中，散热器具有至少大约140 W/m*K(更优选地，至少大约220 W/m*K)的平面内热导率(在室温 20°C进行本文提供的所有热导率测量)。散热器优选地由各向异性石墨材料形成，并且应该在厚度方面为至少大约O. 01 mm，在厚度方面高达大约2mm。最通常，散热器的厚度为从大约O. 075 mm到大约I mm。在一个特定实施例中，散热器由膨胀石墨的压缩颗粒的至少一个片形成；在另一特定实施例中，散热器由热解石墨的至少一个片形成。要理解，前面的一般描述和下面的详细描述二者介绍本专利技术的实施例，并且旨在提供用于理解要求保护的本专利技术的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对本专利技术的进一步的理解，并且附图被包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图表示本专利技术的各种实施例并且与描述一起用于解释本专利技术的原理和操作。在阅读了结合附图进行时的下面公开后，对于本领域技术人员而言，本专利技术的其它和另外的特征和优点将会容易清楚。附图说明图I是根据本公开的具有投影仪模块和热管理系统的手持式装置的实施例的局部透视图。图2是图I的手持式装置的分解透视图。具体实施例方式如所述，本公开涉及一种用于包括投影仪模块的手持式装置的热管理系统。所谓的“手持式装置”是指在被握在成人的手中的同时容易能够使用的装置；示例性手持式装置包括移动电话或蜂窝电话、个人数字助手(PDA)、GPS装置、头戴式耳机和数字照相机、或甚至仅专门用作手持式投影仪的装置。所谓的“投影仪模块”是指这样的投影仪该投影仪的大小被制成限制在手持式装置内，但当根据需要从例如大约I米(m)或更大或更小的距离投影时能够投影具有足够大小和分辨率的图像。更具体地讲，当从大约I米或更大或更小的距离投影时，由投影仪模块产生的图像应该具有至少240X320像素的分辨率和至少30X45厘米(cm)的大小。当然，希望甚至更高的分辨率(高达以及高于所谓的高分辨率1024X768)和更大的图像大小。通常，为了安装在手持式装置内，投影仪模块应该具有足够小的体积，以使手持式装置能够仍然用于它的主要目的。在一些实施例中，投影仪模块具有不大于144 cm3的体积和8 cmX6 cmX3 cm的物理尺寸，以便安装在手持式装置内。根据手持式装置的大小和性质，它里面包含的投影仪模块能够是3000 cm3那么大和20 cmX15 cmXIO cm的物理尺 寸，以便安装在某些手持式装置内。在某些实施例中，为了方便安装和移除，投影仪模块被包含在壳体内。投影仪模块包括光源和光学器件，光源和光学器件可以提供有益于投影图像的光；光源也是投影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BE里斯，RA雷诺，熊音，GP克雷默，RJ安普勒比，
申请(专利权)人：格拉弗技术国际控股有限公司，
类型：
国别省市：