一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置及包括該冷卻裝置的投影儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器；所述壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管構(gòu)成制冷劑回路；所述蒸發(fā)器的表面上設(shè)置光學(xué)成像芯片，且所述光學(xué)成像芯片背面為與所述蒸發(fā)器接觸的接觸面。所述蒸發(fā)器與所述光學(xué)成像芯片進(jìn)行熱交換后對所述光學(xué)成像芯片來進(jìn)行冷卻。本實用新型還公開了一種投影儀，該投影儀中的光學(xué)成像芯片采用上述冷卻裝置進(jìn)行冷卻。
【專利說明】
一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置及包括該冷卻裝置的投影儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種光學(xué)引擎冷卻裝置和具有該光學(xué)引擎冷卻裝置的投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)在的投影機(jī)中，數(shù)字光處理芯片(Digital Light Processing，DLP)和反射式液晶附娃芯片(Liquid Crystal on Silicon,LC0S)是兩種主要的光學(xué)成像芯片。其原理是光源經(jīng)過整形照射在成像芯片上，然后通過芯片對于光的開關(guān)時間來呈現(xiàn)出不同的色階，以達(dá)到成像的效果，并通過投影透鏡將調(diào)制后的投射影像投射到屏幕上。由于芯片具有一定的吸收率，對光有一定的吸收，同時其為高速運(yùn)轉(zhuǎn)的芯片，具有一定的功耗，必須對其進(jìn)行有效的散熱，才能夠保證其長時間穩(wěn)定工作。目前的散熱方式主要有兩種。第一種是風(fēng)冷散熱，即在芯片后面緊貼一個具有散熱翅的散熱片，然后用風(fēng)扇采用對流的方式散熱。這種方式散熱量小，在外部空氣的溫度高的情況下，必須通過增加風(fēng)扇的風(fēng)量來確保散熱量，不能用于高功率的散熱。第二種是水冷散熱，即在緊貼在芯片后面的散熱片中嵌套水管。這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于水的腐蝕，需要定期更換冷卻水，不適合長時間運(yùn)轉(zhuǎn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種散熱效率高的光學(xué)成像芯片冷卻裝置。
[0004]本實用新型要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種能有效地冷卻光學(xué)成像芯片的投影儀。
[0005]為解決上述第一個技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]—種光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器;所述壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管構(gòu)成制冷劑回路;所述蒸發(fā)器的表面上設(shè)置光學(xué)成像芯片，且所述光學(xué)成像芯片背面為與所述蒸發(fā)器接觸的接觸面。所述蒸發(fā)器與所述光學(xué)成像芯片進(jìn)行熱交換后對所述光學(xué)成像芯片來進(jìn)行冷卻。
[0007]優(yōu)選地，所述的光學(xué)成像芯片是數(shù)字光處理芯片或者反射式液晶附硅芯片。
[0008]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器為一塊與所述光學(xué)成像芯片的形狀大小相同的銅板散熱片，所述銅板散熱片緊貼在所述光學(xué)成像芯片的背面，所述制冷劑回路的管路嵌設(shè)在所述銅板散熱片內(nèi)部。采用上述結(jié)構(gòu)后，光學(xué)成像芯片產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給所述銅板散熱器，然后通過制冷劑的氣化后被吸收，從而對光學(xué)成像芯片進(jìn)行冷卻。
[0009]優(yōu)選地，所述制冷劑回路中填充的制冷劑為R407或Rl34a。
[0010]優(yōu)選地，所述冷凝器上設(shè)有銅或鋁質(zhì)的散熱翅。
[0011]優(yōu)選地，所述冷凝器上還設(shè)有增大通風(fēng)量的風(fēng)扇。
[0012]優(yōu)選地，所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速可調(diào)的微型壓縮機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱管為銅質(zhì)導(dǎo)熱管。
[0014]為解決上述第二個技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0015]—種投影儀，包括設(shè)置在主體上的光源、光學(xué)成像芯片和投影透鏡，該光學(xué)成像芯片基于視頻信息調(diào)制來自所述光源的射出光，所述投影透鏡用于將調(diào)制后的投射影像投射在屏幕上，該投影儀還包括光學(xué)成像芯片冷卻裝置，該光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器;所述壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管構(gòu)成制冷劑回路;所述蒸發(fā)器的表面上設(shè)置光學(xué)成像芯片，且所述光學(xué)成像芯片背面為與所述蒸發(fā)器接觸的接觸面。
[0016]本實用新型的有益效果如下:
[0017]本實用新型的冷卻效率高，特別適合面向高功率的投影儀，具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]圖1示出本實用新型一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0021]實施例1:
[0022]如圖1所示，一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括:光學(xué)成像芯片1、銅板散熱片2、導(dǎo)熱管3、制冷劑4、減壓裝置5、冷凝器6、風(fēng)扇7以及壓縮機(jī)8。光學(xué)成像芯片I為德州儀器生產(chǎn)的DLP芯片，導(dǎo)熱管3嵌設(shè)在銅板散熱片2內(nèi)，風(fēng)扇7為直徑12mm風(fēng)扇且設(shè)置在冷凝器6上，壓縮機(jī)8為轉(zhuǎn)速設(shè)為2000r/min的微型壓縮機(jī)。銅板散熱片2、導(dǎo)熱管3、冷凝器6以及壓縮機(jī)8構(gòu)成制冷劑回路，制冷劑回路中填充的制冷劑4是R407型制冷液。
[0023]DLP芯片產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給與其緊貼的銅板散熱片2;液態(tài)的R407制冷劑4將熱量從銅板散熱片2帶走，變成氣態(tài)的R407制冷劑4;氣態(tài)R407制冷劑4經(jīng)過壓縮機(jī)8壓縮，變成溫度較高的液態(tài)的R407制冷劑4流出；溫度較高的R407制冷劑4將熱量傳導(dǎo)給冷凝器6，冷凝器6在風(fēng)扇7的作用下通過對流作用將熱量散發(fā)到空氣中，經(jīng)過冷凝器6的低溫的R407制冷劑4再次通過減壓裝置5流回到銅板散熱片2中。
[0024]實施例2:
[0025]如圖1所示，一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括:光學(xué)成像芯片1、銅板散熱片2、導(dǎo)熱管3、制冷劑4、冷凝器6、減壓裝置5、風(fēng)扇7以及壓縮機(jī)8。光學(xué)成像芯片I為LCOS芯片，導(dǎo)熱管3嵌設(shè)在銅板散熱片2內(nèi)，風(fēng)扇7為直徑12mm風(fēng)扇且設(shè)置在冷凝器6上，壓縮機(jī)8為轉(zhuǎn)速設(shè)為1200r/min的微型壓縮機(jī)。銅板散熱片2、導(dǎo)熱管3、冷凝器6以及壓縮機(jī)8構(gòu)成制冷劑回路，制冷劑回路中填充的制冷劑4是Rl 34a型制冷液。
[0026]LCOS芯片產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給與其緊貼的銅板散熱片2;液態(tài)的R134A制冷劑4將熱量從銅板散熱片2帶走，變成氣態(tài)的R134A制冷劑4;氣態(tài)R134A制冷劑4經(jīng)過壓縮機(jī)8壓縮，變成溫度較高的液態(tài)的R134A制冷劑4流出；溫度較高的R134A制冷劑4將熱量傳導(dǎo)給冷凝器6，冷凝器6在風(fēng)扇7的作用下通過對流作用將熱量散發(fā)到空氣中，經(jīng)過冷凝器6的低溫的R134A制冷劑4再次通過減壓裝置5流回到銅板散熱片2中。
[0027]實施例3:
[0028]根據(jù)本實用新型的另一個實施例，提供一種投影儀，包括設(shè)置在主體上的光源、光學(xué)成像芯片和投影透鏡，該光學(xué)成像芯片基于視頻信息調(diào)制來自所述光源的射出光，所述投影透鏡用于將調(diào)制后的投射影像投射在屏幕上，該投影儀還包括光學(xué)成像芯片冷卻裝置，該光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器;所述壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管構(gòu)成制冷劑回路;所述蒸發(fā)器的表面上設(shè)置光學(xué)成像芯片，且所述光學(xué)成像芯片背面為與所述蒸發(fā)器接觸的接觸面。本實施例提供的投影儀，具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高、適合長期使用的優(yōu)點。
[0029]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器；所述壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管構(gòu)成制冷劑回路;其特征在于:所述蒸發(fā)器的表面上設(shè)置光學(xué)成像芯片，且所述光學(xué)成像芯片背面為與所述蒸發(fā)器接觸的接觸面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述的光學(xué)成像芯片是數(shù)字光處理芯片或者反射式液晶附硅芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)器為一塊與所述光學(xué)成像芯片的形狀大小相同的銅板散熱片，所述銅板散熱片緊貼在所述光學(xué)成像芯片的背面，所述制冷劑回路的管路嵌設(shè)在所述銅板散熱片內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述制冷劑回路中填充的制冷劑為1?407或1?1343。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述冷凝器上設(shè)有銅或鋁質(zhì)的散熱翅。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述冷凝器上還設(shè)有增大通風(fēng)量的風(fēng)扇。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)速可調(diào)的微型壓縮機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像芯片冷卻裝置，其特征在于:所述導(dǎo)熱管為銅質(zhì)導(dǎo)熱管。9.一種具有如權(quán)利要求1所述光學(xué)成像芯片冷卻裝置的投影儀，包括設(shè)置在主體上的光源、光學(xué)成像芯片和投影透鏡，該光學(xué)成像芯片基于視頻信息調(diào)制來自所述光源的射出光，所述投影透鏡用于將調(diào)制后的投射影像投射在屏幕上，其特征在于:該投影儀還包括光學(xué)成像芯片冷卻裝置，該光學(xué)成像芯片冷卻裝置，包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器;所述壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器通過導(dǎo)熱管構(gòu)成制冷劑回路;所述蒸發(fā)器的表面上設(shè)置光學(xué)成像芯片，且所述光學(xué)成像芯片背面為與所述蒸發(fā)器接觸的接觸面。
【文檔編號】G03B21/16GK205485253SQ201620244296
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】畢勇, 王東周, 張文平, 王棟棟, 孫敏遠(yuǎn), 高偉男, 房濤, 劉新厚, 劉衛(wèi)華, 劉治
【申請人】杭州虹視科技有限公司