專利名稱：手持式投影儀的熱管理的制作方法
技術領域：
本公開涉及手持式投影儀的熱管理，所謂的手持式投影儀是指包括投影儀模塊的電子裝置，尤其是包括采用激光器或至少一個發(fā)光二極管(LED)作為光源的投影儀模塊的電子裝置。更具體地講，本公開涉及一種投影儀模塊，該投影儀模塊包括光源，包括激光器或安裝了至少一個LED的電路板；各向同性集熱器；和各向異性散熱器，與集熱器處于熱接觸。
背景技術：
手持式投影儀(有時稱為袖珍投影儀或移動投影儀或微型投影儀)是一種在具有足夠存儲容量以處理足夠數(shù)據(jù)(即，報告材料)但幾乎沒有空間容納附屬大顯示屏幕的手持式裝置(諸如，移動電話或蜂窩電話、個人數(shù)字助手、全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置、頭戴式耳機和/或數(shù)字照相機)中應用投影儀模塊使用的新興技術。手持式投影儀能夠把數(shù)字圖像 投影在任何附近的觀察表面(諸如，墻壁)上，并且必須包括一個或多個光源，所述一個或多個光源能夠是一個或多個激光器或LED。手持式投影儀的重要設計特性是不管觀察表面的物理特性如何都投影清楚而明亮的圖像的能力。在使用中，手持式投影儀能夠用于投影圖像，諸如報告、照片、視頻、地圖、游戲等。為了具有足夠的亮度、分辨率和顏色質量，在投影儀模塊中采用的光源必須具有相對高的功率，當激光器用作光源時約為大約O. I瓦特或更大，并且當LED用作光源時約為I瓦特或更大。利用這種高功率光源，產生大量熱量，并且熱管理是在避免投影儀模塊所在的手持式裝置的性能的降低以及用戶的不適時的重要考慮因素。在為手持式投影儀提供熱管理時，一些重要的考慮因素涉及如下能力從投影儀模塊自身導出足夠的熱量，以便避免投影儀模塊的過熱以及作為結果的在功能或所希望的壽命方面的損失，同時不使熱量集中在手持式裝置的特定區(qū)域或部件上。已發(fā)現(xiàn)用于從投影儀模塊吸取熱量的集熱器和相對高表面積、定向的散熱器(諸如，由各向異性石墨諸如膨脹石墨或熱解石墨的壓縮顆粒形成的散熱器)的組合極其有益。能夠形成極大地膨脹(更具體地講，膨脹為具有最終厚度或“c”方向尺寸，該最終厚度或“c”方向尺寸是原始“c”方向尺寸的大約80倍或更多倍)的石墨片，而不在膨脹石墨的結合或組合的片中使用粘合劑，例如網、紙、條、帶、箔、墊等(通常在商業(yè)上稱為“柔性石墨”)。由于在龐大地膨脹的石墨顆粒之間實現(xiàn)的機械聯(lián)鎖或結合力，通過壓縮而在組合的柔性片中形成膨脹為具有為原始“c”方向尺寸的大約80倍或更多倍的最終厚度或“c”尺寸的石墨顆粒被認為是可能的。除了柔性之外，如上所述，片材還被發(fā)現(xiàn)由于膨脹石墨顆粒的取向和由高壓縮產生的基本上平行于片的相反表面的石墨層而針對熱導率具有高各向異性度，使得它尤其有用于散熱應用。由此生產的片材具有極好的柔性、良好的強度和高取向度。由于平行于片的主要的相反的平行表面的石墨顆粒的排列，柔性石墨片材表現(xiàn)出合適的各向異性度，其中在壓縮片材以增加取向時各向異性度增加。在壓縮的各向異性片材中，厚度(即，垂直于相反的平行片表面的方向)包括“C”方向和沿著長度延伸的方向，并且寬度(即，沿著或平行于相反的主要表面)包括“a”方向，并且片的熱性質和電性質針對“ c ”和“ a”方向極為不同，相差幾個數(shù)量級。

發(fā)明內容
在實施例中，本公開涉及一種手持式裝置，該手持式裝置包括投影儀模塊，包括光源，諸如激光器或安裝了至少一個發(fā)光二極管的電路板；和熱管理系統(tǒng)，具有布置為與手持式投影儀處于熱接觸的各向同性集熱器和布置為與集熱器處于熱接觸的散熱器，散熱器具有比集熱器的表面積大的表面積。在某些實施例中，散熱器的表面積是集熱器的表面積的至少I. 5倍；在最有益的實施例中，散熱器的表面積是集熱器的表面積的至少兩倍或甚至至少四倍。集熱器有益地是金屬元件，諸如銅或鋁或者它們的合金。如所述，形成集熱器的金屬材料是各向同性的；為了本公開的目的，各向同性意味著金屬材料具有I. O和2. O之間的 熱各向異性比。使用具有平面(即，矩形)形狀的材料并且將在第一方向上取得時的材料的熱導率除以在第二方向上取得時的材料的熱導率來確定熱各向異性比，其中第一方向和第二方向相對于彼此呈現(xiàn)75°和105°之間的角度，并且其中較大的值總是用作分子。例如，在相對平的片狀配置的情況中，通過將平面內熱導率除以貫通平面熱導率來計算熱各向異性比，或反之亦然。在某些實施例中，集熱器呈現(xiàn)三維形狀，以確保光源和集熱器之間的充分的熱傳遞。更具體地講，在實施例中，集熱器具有至少一個且優(yōu)選地多個部分(有時稱為“手指”)，其相對于其相鄰部分以至少大約60° (在一些實施例中，高達大約120° )的角度彎曲。如此，集熱器能夠是壓印的金屬片，其大小和形狀被制成以允許它布置為在多個位置與光源處于熱接觸。在許多實施例中，散熱器具有至少大約140 W/m*K(更優(yōu)選地，至少大約220 W/m*K)的平面內熱導率(在室溫 20°C進行本文提供的所有熱導率測量)。散熱器優(yōu)選地由各向異性石墨材料形成，并且應該在厚度方面為至少大約O. 01 mm，在厚度方面高達大約2mm。最通常，散熱器的厚度為從大約O. 075 mm到大約I mm。在一個特定實施例中，散熱器由膨脹石墨的壓縮顆粒的至少一個片形成；在另一特定實施例中，散熱器由熱解石墨的至少一個片形成。要理解，前面的一般描述和下面的詳細描述二者介紹本發(fā)明的實施例，并且旨在提供用于理解要求保護的本發(fā)明的性質和特征的概述或框架。包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步的理解，并且附圖被包括在本說明書中并構成本說明書的一部分。附圖表示本發(fā)明的各種實施例并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理和操作。在閱讀了結合附圖進行時的下面公開后，對于本領域技術人員而言，本發(fā)明的其它和另外的特征和優(yōu)點將會容易清楚。


圖I是根據(jù)本公開的具有投影儀模塊和熱管理系統(tǒng)的手持式裝置的實施例的局部透視圖。圖2是圖I的手持式裝置的分解透視圖。
具體實施例方式如所述，本公開涉及一種用于包括投影儀模塊的手持式裝置的熱管理系統(tǒng)。所謂的“手持式裝置”是指在被握在成人的手中的同時容易能夠使用的裝置；示例性手持式裝置包括移動電話或蜂窩電話、個人數(shù)字助手(PDA)、GPS裝置、頭戴式耳機和數(shù)字照相機、或甚至僅專門用作手持式投影儀的裝置。所謂的“投影儀模塊”是指這樣的投影儀該投影儀的大小被制成限制在手持式裝置內，但當根據(jù)需要從例如大約I米(m)或更大或更小的距離投影時能夠投影具有足夠大小和分辨率的圖像。更具體地講，當從大約I米或更大或更小的距離投影時，由投影儀模塊產生的圖像應該具有至少240X320像素的分辨率和至少30X45厘米(cm)的大小。當然，希望甚至更高的分辨率(高達以及高于所謂的高分辨率1024X768)和更大的圖像大小。通常，為了安裝在手持式裝置內，投影儀模塊應該具有足夠小的體積，以使手持式裝置能夠仍然用于它的主要目的。在一些實施例中，投影儀模塊具有不大于144 cm3的體積和8 cmX6 cmX3 cm的物理尺寸，以便安裝在手持式裝置內。根據(jù)手持式裝置的大小和性質，它里面包含的投影儀模塊能夠是3000 cm3那么大和20 cmX15 cmXIO cm的物理尺 寸，以便安裝在某些手持式裝置內。在某些實施例中，為了方便安裝和移除，投影儀模塊被包含在殼體內。投影儀模塊包括光源和光學器件，光源和光學器件可以提供有益于投影圖像的光；光源也是投影儀的主要熱源。光源和光學器件可以足夠強大以產生所希望的圖像亮度和分辨率。在某些實施例中，光源是激光器，該激光器通過一次一個點地掃描整個圖像并直接以高頻調制激光器或者通過以光學方式擴展并隨后調制激光器并一次一條線地掃描而工作。替代地，在其它實施例中，光源是安裝在印刷電路板上的一個或多個LED，該印刷電路板控制LED的照明。在手持式投影儀中能夠采用一個或多個這種電路板。替代地，在一些實施例中，LED能夠安裝在柔性電路上——或者多個LED安裝在單個柔性電路上，或者單個LED安裝在每個柔性電路上但存在多個這種柔性電路。這種光源受到熱量的消極影響。在實施例中，本文公開的用于投影儀模塊的熱管理系統(tǒng)包括集熱器和散熱器。集熱器應該是各向同性的并且有益地是金屬元件，諸如銅或鋁或者它們的合金。如所述，所謂的各向同性是指形成集熱器的材料具有不超過2. O的熱各向異性比，優(yōu)選地小于2. 0，更優(yōu)選地不超過I. 5，且甚至更優(yōu)選地為大約I. O。在某一實施例中，集熱器的熱各向異性比可以為從大約I. O變至高達大約2. O。集熱器布置為與投影儀模塊處于熱接觸，更具體地講，與投影儀模塊的光源處于熱接觸；在本文公開的熱管理系統(tǒng)的某些實施例中，集熱器與投影儀模塊的殼體處于熱接觸，該殼體用作用于把熱量從光源傳遞至集熱器的媒介物。所謂的熱接觸是指相對于第二部件布置第一部件(諸如，相對于投影儀模塊的光源布置集熱器或者相對于集熱器布置散熱器，如以下所討論)，以使熱量容易地從第二部件傳遞到第一部件。一般而言，雖然殼體、電路板或熱傳遞元件(諸如，熱界面材料等)能夠布置在第一部件和第二部件之間以促進熱傳遞，但物理接觸是熱接觸的優(yōu)選形式。實際上，在本公開的某些實施例中，本領域技術人員將所熟悉的熱界面材料(諸如，相變材料、膨脹石墨的壓縮顆粒的一個或多個片等)布置在集熱器和投影儀模塊之間以及集熱器和散熱器之間，以便促進熱傳遞。粘合劑能夠用于把熱界面材料保持在合適的位置，或者在一些實施例中，粘合劑能夠用于確保保持集熱器和投影儀模塊之間或者集熱器和散熱器之間的良好接觸。在一個實施例中，用于形成集熱器的材料具有兩個主要表面和至少10 mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)以便從投影儀模塊吸取足夠的熱量。在其它實施例中，用于形成集熱器的材料的熱機械設計常數(shù)為至少20 mm-W/m*K。如本文所使用，表述“熱機械設計常數(shù)”是指具有兩個主要表面的材料的特性，該特性由材料的平均厚度(即，材料的兩個主要表面之間的距離)乘以它的平面內熱導率代表，并且熱機械設計常數(shù)能夠用作材料的熱能力的度量(材料能夠耗散的熱量的“量”)。在一些實施例中，集熱器材料的熱機械設計常數(shù)為至少大約110 mm-W/m*K，并且在其它實施例中，它為至少大約270 mm-W/m*K或者至少大約440 mm-W/m*K。如所述，在一些實施例中，金屬能夠是鋁、銅或者它們的合金。通常，用于集熱器的材料的厚度為從大約O. 05 mm到大約2 mm ;在一些實施例中，材料的厚度為從大約 O.I mm 到大約 I. 5 mm。在某些優(yōu)選實施例中，集熱器呈現(xiàn)具有彎曲部等的非平面(即，三維)形狀，以便把它布置為與投影儀模塊的多個表面(諸如，投影儀模塊的殼體的側面)處于熱接觸。實際上，在一些實施例中，集熱器具有一個或多個部分或“手指”，所述一個或多個部分或“手指”從集熱器的主體或相鄰部分以至少60°的角度延伸。在一些實施例中，手指從集熱器的主體或相鄰部分以從60°到120°的角度延伸。手指增加與投影儀模塊光源處于熱接觸的集熱器的表面積。在另一實施例中，集熱器的手指可以按照一角度從集熱器的主體延伸，所述角度可以是銳角或者鈍角。本公開的手持式投影儀熱管理系統(tǒng)還包括與集熱器處于熱接觸的散熱器(包括熱界面材料布置在它們之間的實施例，如以上所討論)以取得由集熱器收集的熱量并把熱量散發(fā)到手持式裝置周圍，以便減小熱量對投影儀模塊的部件、手持式裝置的部件或用戶的影響。散熱器因此在它的表面周圍相對均勻地散發(fā)熱量，由此避免熱點或相對高且潛在地有害的熱量的區(qū)域。如所述，在一些實施例中，散熱器由膨脹石墨的壓縮顆粒的一個或多個片形成。在其它實施例中，散熱器由熱解石墨形成。所謂的“熱解石墨”是指如例如美國專利No. 5，091，025中所教導的那樣通過某些聚合物的熱處理而形成的石墨材料,該專利的公開通過引用包含于此。在某些實施例中，散熱器的表面積是集熱器的表面積的至少I. 5倍。在其它實施例中，散熱器的表面積是集熱器的表面積的至少兩倍或甚至至少四倍。盡管不存在散熱器的表面積超過集熱器的表面積的量的功能上限，但實際極限由手持式裝置的大小限定；通常，散熱器的表面積高達集熱器的表面積的大約八倍。所謂的散熱器的表面積是指散熱器的主要表面之一的表面積；所謂的集熱器的表面積是指集熱器的主要表面之一的表面積。替代地，在其它實施例中，表面積分別是指散熱器的總表面積和集熱器的總表面積。在有益的實施例中，散熱器具有與形成集熱器的材料的熱機械設計常數(shù)不同的熱機械設計常數(shù)。優(yōu)選地，形成散熱器的材料具有不小于形成集熱器的材料的熱機械設計常數(shù)的50%的熱機械設計常數(shù)；在其它實施例中，散熱器材料具有比形成集熱器的材料的熱機械設計常數(shù)大至少30%(更優(yōu)選地，比形成集熱器的材料的熱機械設計常數(shù)大至少50%)的熱機械設計常數(shù)，以便有效地從集熱器吸走熱量(因此，從投影儀模塊吸走熱量)。在一些實施例中，散熱器材料具有至少10 mm-W/m*K (更優(yōu)選地,至少145 mm-W/m*K,甚至更優(yōu)選地，至少200 mm-W/m*K或至少350 mm-W/m*K)的熱機械設計常數(shù)。在某些優(yōu)選實施例中，散熱器具有至少580 mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)。在其它實施例中，合適的熱機械設計常數(shù)可以包括至少大約20至少大約50至少大約75和至少
大約100 mm-W/m*K。有益地，散熱器具有至少140 W/m*K (更優(yōu)選地，至少220 W/m*K，甚至更有益地，至少300 ff/m*K)的平面內熱導率；盡管不存在散熱器的平面內熱導率的功能上限，但不存在使它高于1600 W/m*K的實際需要。根據(jù)形成散熱器的材料，散熱器的熱各向異性比應該為至少3. O并且高達大約16，000。如所述，散熱器能夠由膨脹石墨的壓縮顆粒的至少一個片形成。石墨是包括在平層平面中共價鍵合的原子的碳的晶體形式，其中在平面之間的鍵較弱。通過利用例如硫酸和硝酸的溶液的插入劑處理石墨(諸如，天然石墨片)的顆粒，石墨的晶體結構發(fā)生反應以形成石墨和插入劑的化合物。處理的石墨的顆粒在以下稱為“插入石墨的顆?！薄Ｔ诒┞队诟邷貢r，石墨內的插入劑分解并揮發(fā)，引起插入石墨的顆粒在尺寸上在“c”方向上(即，在 垂直于石墨的晶體平面的方向上)以像手風琴的方式膨脹為它的原始體積的大約80倍或更多倍。膨脹石墨顆粒在外觀上是蠕蟲狀的，因此通常稱為蠕蟲。蠕蟲可以一起壓縮成柔性片，該柔性片與原始石墨片不同能夠形成并切割為各種形狀。用于提供本公開中的散熱器的石墨開始材料可以包含非石墨成分，只要開始材料的晶體結構保持所需的石墨化程度并且它們能夠膨脹即可。通常，其晶體結構具有所需的石墨化程度并且能夠膨脹的任何含碳材料適合用于本發(fā)明。這種石墨優(yōu)選地具有至少大約百分之八十重量百分比的純度。更優(yōu)選地，針對本發(fā)明的散熱器采用的石墨將會具有至少大約94%的純度。在最優(yōu)選的實施例中，采用的石墨將會具有至少大約98%的純度。壓縮的膨脹石墨材料(諸如，石墨片和箔)是相干的，具有良好的處理強度，并例如通過棍壓被合適地壓縮至大約O. 05 mm到3. 75 mm的厚度和典型的大約O. 4到2. O g/cc或更高的密度。實際上，為了考慮“片”，石墨應該具有至少大約0.6 g/cc的密度，并且為了具有本公開所需的柔性，它應該具有至少大約I. I g/cc的密度，更優(yōu)選地，至少大約I. 6 g/CC的密度。在本文使用術語“片”時，與個別片相對，它旨在也包括連續(xù)的材料卷。根據(jù)需要，能夠利用樹脂和吸收樹脂來處理膨脹石墨的壓縮顆粒的片，在固化之后，提高石墨顆粒的防濕性和處理強度(即，剛度)以及“固定”顆粒的形態(tài)。合適的樹脂含量優(yōu)選地為至少大約5%重量百分比，更優(yōu)選地為大約10%至35%重量百分比，并且合適地高達大約60%重量百分比。所發(fā)現(xiàn)的尤其有用于實施本發(fā)明的樹脂包括基于丙烯酸的樹脂體系、基于環(huán)氧的樹脂體系和基于酚醛的樹脂體系、基于氟的聚合物或者它們的混合物。合適的環(huán)氧樹脂體系包括基于雙酚A二環(huán)氧甘油醚(DGEBA)的環(huán)氧樹脂和其它多功能樹脂體系；能夠采用的酚醛樹脂包括甲階酚醛樹脂和線型酚醛樹脂。可選地，除了樹脂之外或者替代樹脂，柔性石墨可以飽含纖維和/或鹽。另外，反應性或非反應性添加劑可以與樹脂體系一起采用以改變性質(諸如，粘性、材料流、疏水性等)。當根據(jù)本公開被用作散熱器時，膨脹石墨的壓縮顆粒的片應該具有至少大約O. 6g/cc (更優(yōu)選地,至少大約I. I g/cc,最優(yōu)選地,至少大約I. 6 g/cc)的密度。從實用的角度，石墨片散熱器的密度的上限為大約2. O g/cc ο片的厚度應該不超過大約10 mm,更優(yōu)選地，不超過大約2 mm,并且最優(yōu)選地,厚度不超過大約O. 5 mm。當采用超過一個片時,放在一起的片的總厚度應該優(yōu)選地不超過大約10 _。適合用作本公開中的散熱器的一種石墨片可作為 eGRAF 材料從 Parma, Ohio 的 GrafTech International Holdings Inc.商購獲得。在某些實施例中，多個石墨片可以層合為單一制品以用在本文公開的熱管理系統(tǒng)中。膨脹石墨的壓縮顆粒的片能夠在它們之間用合適的粘合劑(諸如，壓敏粘合劑或熱活化粘合劑)而被層合。選擇的粘合劑應該平衡接合強度與使厚度最小化，并且能夠在尋求熱傳遞的工作溫度下保持足夠的接合。合適的粘合劑對于本領域技術人員而言將會是已知的，并且包括丙烯酸樹脂和酚醛樹脂。(一個或多個)石墨片應該具有至少140W/m*K的平行于片平面的熱導率(稱為“平面內熱導率”)以便有效使用。更有益地，(一個或多個)石墨片的平行于該平面的熱導率為至少220 W/m*K，最有益地，為至少300 W/m*K。從實用的角度，具有高達600 W/m*K的平面內熱導率的膨脹石墨的壓縮顆粒的片是大多數(shù)手持式投影儀應用所需的膨脹石墨的壓縮顆粒的片。 除了膨脹石墨的壓縮顆粒的(一個或多個)片的平面內熱導率之外，貫通平面熱導率也是相關的。在某些實施例中，膨脹石墨的壓縮顆粒的片的貫通平面熱導率應該小于12W/m*K;在其它實施例中，貫通平面熱導率小于10 W/m*K。在其它實施例中，膨脹石墨的壓縮顆粒的片的貫通平面熱導率小于7 W/m*K。在特定實施例中，片的貫通平面熱導率為至少大約 I. 5 W/m*K。表述“平行于片平面的熱導率”和“平面內熱導率”是指這樣的事實膨脹石墨的壓縮顆粒的片具有能夠稱為形成片平面的兩個主要表面；因此，“平行于片平面的熱導率”和“平面內熱導率”構成沿著膨脹石墨的壓縮顆粒的片的主要表面的熱導率。表述“貫通平面熱導率”是指在片的主要表面之間或垂直于片的主要表面的熱導率。為了獲取(access)石墨片的各向異性性質，在一些實施例中，片的熱各向異性比可以為至少大約50 ;在其它實施例中，片的熱各向異性比為至少大約70。通常，熱各向異性比不需要大于大約500，更優(yōu)選地，不大于大約250。在某些實施例中，散熱器能夠被涂覆一層電絕緣材料(諸如，塑料比如聚對苯二甲酸乙二酯(PET))以實現(xiàn)電隔離。另外，在一些實施例中，偏置材料能夠介入于石墨散熱器和手持式裝置的部件或殼體或外殼之間。偏置材料能夠是傾向于使散熱器朝著集熱器偏置以在散熱器和集熱器之間減小接觸電阻并增加熱接觸的任何材料。換句話說，偏置材料因朝著部件、殼體或外殼在壓力下布置而傾向于朝著集熱器擠壓散熱器以實現(xiàn)更大的熱接觸。優(yōu)選的偏置材料包括如所描述的當壓縮時由此朝著集熱器擠壓散熱器的可壓縮且柔性的材料，諸如泡沫。優(yōu)選地，使用的材料在性質上是彈性的，以在相同方向上產生彈性或“像彈簧”的壓力。有益地，用作偏置材料的泡沫是橡膠或硅酮(或填充硅酮的)泡沫。如果不希望從散熱器到殼體或外殼的高效熱傳遞，則偏置材料能夠是絕緣的，或者如果希望從散熱器到殼體或外殼的高效熱傳遞，則偏置材料能夠具有良好的熱傳遞性質?，F(xiàn)在參照附圖，在附圖中，為了清楚的目的，未在每個圖中示出所有標號，根據(jù)本公開的手持式裝置由標號10表示。手持式裝置10具有外殼或殼體12并包括設置在它里面的投影儀模塊20，投影儀模塊20包括殼體22，光源(未示出)以及關聯(lián)的電子器件和光學器件(也未示出)布置在殼體22內，光源能夠是激光器或安裝在印刷電路板上的一個或多個LED。手持式裝置10還包括集熱器30，集熱器30具有三維形狀，包括手指32和34，以便允許集熱器30布置為與投影儀模塊20的殼體22處于熱接觸。手持式裝置10還包括散熱器40，散熱器40的表面積大于集熱器30的表面積的
I.5倍，散熱器40布置為與集熱器30處于熱接觸。因此，通過實施前述公開，與沒有本文公開的熱管理系統(tǒng)的類似裝置相比，具有布置在其里面的投影儀模塊的手持式裝置中的熱耗散顯著改善。在本申請中參考的所有引用的專利和出版物通過引用包含于此。 因此描述了本發(fā)明，將會清楚的是，本發(fā)明可以以許多方式改變。這種改變不要視為脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且對于本領域技術人員而言將顯而易見的所有這種修改旨在被包括在所附權利要求的范圍中。
權利要求
1.一種手持式裝置，包括 a.投影儀模塊，包括光源，光源包括激光器或至少ー個發(fā)光二極管； b.熱管理系統(tǒng)，包括 1.集熱器，由具有至少10mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)的材料形成并具有非平面形狀，集熱器與光源處于熱接觸； ii.各向異性石墨散熱器，該散熱器的表面積是集熱器的表面積的至少I. 5倍并且該散熱器具有至少10 _-W/m*K的熱機械設計常數(shù)，散熱器布置為與集熱器處于熱接觸， 其中通過材料的熱導率乘以它的平均厚度來定義材料的熱機械設計常數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的手持式裝置，其中所述集熱器的厚度范圍為從大約0.05mm到大約2 mm。
3.根據(jù)權利要求2所述的手持式裝置，所述集熱器由各向同性材料形成。
4.根據(jù)權利要求3所述的手持式裝置，其中所述各向同性材料包括銅、鋁或者它們的I=I o
5.根據(jù)權利要求I所述的手持式裝置，其中所述各向異性石墨散熱器包括包含膨脹石墨或熱解石墨的壓縮顆粒的材料。
6.根據(jù)權利要求5所述的手持式裝置，所述散熱器具有至少大約140W/m*K的平面內熱導率。
7.根據(jù)權利要求I所述的手持式裝置，所述散熱器的熱機械設計常數(shù)不小于集熱器的熱機械設計常數(shù)的50%。
8.根據(jù)權利要求I所述的手持式裝置，所述散熱器的熱各向異性比為至少3.O。
9.根據(jù)權利要求I所述的手持式裝置，其中所述散熱器的厚度范圍為從大約0.01mm到大約2 mm。
10.根據(jù)權利要求I所述的手持式裝置，其中所述光源包括安裝在至少ー個柔性電路板上的多個發(fā)光二極管。
II.ー種投影儀模塊，包括 a.光源，包括殼體，還包括布置在殼體中的激光器或至少ー個發(fā)光二極管； b.熱管理系統(tǒng)，包括 i.集熱器，由具有至少10 mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)的材料形成并具有非平面形狀，集熱器與光源處于熱接觸；
11.各向異性石墨散熱器，該散熱器的表面積是集熱器的表面積的至少I.5倍并且該散熱器具有至少10 mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)，散熱器布置為與集熱器處于熱接觸， 其中通過材料的熱導率乘以它的平均厚度來定義材料的熱機械設計常數(shù)。
12.根據(jù)權利要求11所述的投影儀模塊，其中所述集熱器的厚度范圍為從大約0.05mm到大約2 mm。
13.根據(jù)權利要求12所述的投影儀模塊，其中形成集熱器的材料是各向同性的。
14.根據(jù)權利要求13所述的投影儀模塊，其中形成集熱器的材料包括銅、鋁或者它們的合金。
15.根據(jù)權利要求11所述的投影儀模塊，其中所述各向異性石墨散熱器包括包含膨脹石墨和熱解石墨的壓縮顆粒的材料。
16.根據(jù)權利要求15所述的投影儀模塊，其中所述散熱器具有至少大約140W/m*K的平面內熱導率。
17.根據(jù)權利要求11所述的投影儀模塊，所述散熱器的熱機械設計常數(shù)不小于集熱器的熱機械設計常數(shù)的50%。
18.根據(jù)權利要求11所述的投影儀模塊，所述散熱器的熱各向異性比為至少3.O。
19.根據(jù)權利要求11所述的投影儀模塊，所述散熱器的厚度范圍為從大約0.01_到大約2 mm。
20.根據(jù)權利要求11所述的投影儀模塊，其中所述光源包括安裝在至少ー個柔性電路板上的多個發(fā)光二極管。
全文摘要
一種手持式裝置(10)包括投影儀模塊(20)，包括光源，光源具有激光器或至少一個發(fā)光二極管；熱管理系統(tǒng)，包括集熱器(30)和散熱器(40)，集熱器(30)由具有至少10mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)的材料形成并具有非平面形狀，集熱器與光源處于熱接觸，散熱器(40)的表面積是集熱器的表面積的至少1.5倍并且該散熱器具有至少10mm-W/m*K的熱機械設計常數(shù)，散熱器布置為與集熱器處于熱接觸，其中通過材料的熱導率乘以它的平均厚度來定義材料的熱機械設計常數(shù)。
文檔編號H05K1/02GK102860013SQ201180021280
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權日2010年2月26日
發(fā)明者B.E.里斯, R.A.雷諾, 熊音, G.P.克雷默, R.J.安普勒比 申請人:格拉弗技術國際控股有限公司