[发明专利]高效率发光二极管投影光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种发光二极管投影光源装置，特别是一种微型或手持投影设备用的发光二极管投影光源装置，属于光学仪器类。

背景技术

最近，基于发光二极管(LED)的微芯片(芯片)已用作光源。有基于发光二极管的微芯片(芯片)已经用作光引擎的光源。典型的有包括多个单独的LED芯片封装，每一个都与准直器镜片连接，光引擎同时还包括单独的聚光透镜，以用于将来自多个芯片封装和准直器镜片的光导入到后续光学系统。

尽管该系统的效率也还可以，它可以使70％的由LED发射的光射到后续光学系统，但其体积大且昂贵，在已有的光引擎，直径为20mm，并且光引擎超过80mm及100mm长，但由于价格和尺寸是随着LED芯片的准直镜片数量的增加而增长，所需的光学元件，包括18个LED片、18个准直器镜片和一个聚光透镜等是昂贵的。

另外虽然专利：200380106623.7采用CPC方案，在LED与CPC的耦合光率上有提高，但其采用了圆形方案，无法与后续4∶3或16∶9的LCD、LCOS、DLP等微显面板进行高效耦合，且由于LED大多为方型，也无法在圆形入口处做到无缝紧密排列，从而影响整体亮度。

美国专利200610059253.1同样在这方面做出了努力，但其采用锥形体方案，虽然实现与LCD面板4；3和16∶9匹配，但无法把LED裸晶表面大于60％的光或裸晶侧面光有效收集。原因是这些光在锥型体内部反射次数很多，到出口处严重衰减。更无法象本发明后续方案一样，实现超短，因此效率低下。

由于LED对投影总的来说亮度还是不够，因此不仅需要光线耦合效率高，而且还需要在单个面积上的LED密度大，几何形状与微显面板尺寸相似或全等。这样的系统才具有最高的效率，并且更需要在体积上最小，价格上廉价。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种高效率、小体积，出光均匀及与LCD面板的有效匹配结构的高效率的发光二极管投影光源装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由LED封装芯片和起光导作用的反射灯杯构成，所述的LED裸晶一体化封装于反射灯杯中；所述的灯杯具有二对不同参数的抛物面曲线，它利用反射或全反射输出与LED投影面积耦合方形面积的均匀光斑。

所述的反射灯杯的两对抛物曲线是根据后续微晶元件的尺寸和比例决定；所述的反射灯杯采用实芯透明物质或者其曲面内管涂制有高反射膜构成。

所述的反射灯杯的出口长宽比例与LED裸晶的阵列长宽比例相同，且所述的LED裸晶以紧密排列成无缝的阵列结构，每一格裸晶单独控制。

所述的LED裸晶阵列的上面设置有由高折射材料构成的出光元件，所述的LED裸晶阵列是R、G、B中的各单色阵列，或根据需要，采用R、G、B混合排列。

所述的反射灯杯为短体灯杯。

本发明与现有技术相比，具有结构简单，使用方便、可靠，能提高光线耦合效率，且体积小，价格低等特点。

附图说明

图1是本发明的一个实施例结构示意图。

图2是本发明的又一个实施示意图。

图3是本发明的超短LED光源装置实施例的结构示意图。

图4是本发明的超短LED光源装置又一实施例的结构示意图。

图5是本发明的再一实施例结构示意图。

图6时本发明的再一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明主要由LED封装芯片和起光导作用的反射灯杯构成，所述的LED裸晶一体化封装于反射灯杯中，实现低成本与高效率，并且可以通过对LED驱动的改变实现高亮度及高均匀度；所述的灯杯具有二对不同参数的抛物面曲线，它利用反射或全反射输出与LED投影面积耦合方形面积的均匀光斑。所述的反射灯杯的两对抛物曲线是根据后续微晶元件的尺寸和比例决定；所述的反射灯杯采用实芯透明物质或者其曲面内管涂制有高反射膜构成。所述的反射灯杯的出口长宽比例与LED裸晶的阵列长宽比例相同，且所述的LED裸晶以紧密排列成无缝的阵列结构，每一格裸晶单独控制。所述的LED裸晶阵列的上面设置有由高折射材料构成的出光元件，所述的LED裸晶阵列是R、G、B中的各单色阵列，或根据需要，采用R、G、B混合排列。所述的反射灯杯为短体灯杯。