[实用新型]发光装置、透镜阵列装置及投影系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明与显示用的光源技术领域，特别是涉及一种发光装置、透镜阵列装置及投影系统。

背景技术

发光二极管(LED，Light Emitting Diode)是可以直接把电转化为可见光的半导体固体光源，相对传统光源具有寿命长、光效高、无辐射与低功耗的优点。随着近年来困扰全球的能源紧张、气候变暖等问题的加剧，半导体LED光源在各行各业的应用越来越普及，大有取代传统光源的趋势。

对于目前的技术来说，在正常工作状态下，单个LED芯片(1mm×1mm规格)的最大光通量不超过300流明(lm)，因而单个LED芯片无法达到传统光源所能输出的几千甚至几万流明的光通量。而在有些应用中，比如投影、舞台灯光等，对光源的光通量要求动辄高达几千流明。现有技术中主要采用LED芯片阵列来满足高光通量的要求，LED芯片阵列是指将复数个LED芯片依灯光照明装置的需要而排列成某一个形态，如线条形排列、矩阵排列、同心圆形排列等。

在LED的应用上，不同用途的灯光照明装置各有不同的使用需求及条件，如手电筒一般要求平行光束且投射较远，台灯及车尾灯组一般要求在一定的距离及面积内照明度足够且均匀，路灯要求在一段距离内照明度足够且灯光投射范围最好能涵盖一长宽比约3∶1的矩形区域。由于LED芯片发出的光的发散角较大，而为使多个LED芯片组成的LED芯片阵列的灯光能符合上述不同用途的灯光照明装置的需求，在使用LED芯片为光源时，在LED芯片的前方处一般都再配置一透镜单元，以对LED芯片发出的光进行收集以减小发散角，提升LED芯片的光使用率，即增加有效照明度及降低过程损耗，因而需要一与LED芯片阵列配合的透镜阵列。

为了装配的简易及保持较高的光学精度，现有技术中主要通过开模来实现透镜阵列。容易理解的是，可以通过制作不同的模型来实现各种类型的透镜阵列，以适应不同的需要。例如，可以开模制成如图1所示的透镜阵列10，其各透镜单元11呈相同的正方形且紧密相连，以实现较小的光学扩展量来保证较高的光源亮度。虽然通过开模实现透镜阵列具有上述众多优点，但是，随着LED芯片阵列的芯片数目增加，透镜阵列的透镜单元数目也要增加，导致透镜阵列需重新开模。而为了获得更好的光学性能，透镜单元往往会采用非球面形状，导致开模的难度较高；并且当透镜阵列的体积越大，透镜单元数目越多时，开模的难度就越大。

针对上述问题，现有技术公开了以下技术方案：如图2所示，提供一承载透镜阵列10的基座20，透镜阵列10由多个呈正方形的透镜单元11排列而成，相邻两行透镜单元11之间具有一间隔行30，相邻两列透镜单元之间具有一间隔列40，在间隔行与间隔列上通过胶将各透镜单元11粘接在基座上。上述技术方案通过将各透镜单元相互独立地固定在基座上形成透镜阵列，因此可通过改变基座的大小及增减透镜单元的数目来形成不同规格的透镜阵列，以适应LED芯片数目的改变，相对上述透镜阵列需重新开模而言具有实现容易的优点。但是，由于占用了间隔行与间隔列作为透镜单元与基座相粘接的位置，相对开模制成的透镜阵列而言，本技术方案中透镜阵列的面积也大大增加了，从而导致透镜阵列的光学扩展量增大，整个光源的亮度大大降低。

综上所述，现有技术无法同时避免透镜阵列需重新开模与光源亮度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种发光装置、透镜阵列装置及投影系统，能够在避免透镜阵列需重新开模的同时使发光装置具有较高亮度。

本实用新型提供一种发光装置，包括：

由多个发光芯片组成的发光芯片阵列；

叠置于发光芯片阵列之上的基座，该基座包括由多个通孔组成的通孔阵列；

由分别与多个发光芯片对应的多个第一透镜单元组成的第一透镜阵列，每个第一透镜单元对应于基座的一通孔并固定于基座上；

并且，各个第一透镜单元呈相同的正多边形并紧密相连，每个第一透镜单元的与基座相固定的位置位于该第一透镜单元的内切圆之外。

优选地，每个第一透镜单元通过胶粘接于与其对应的通孔的周边。

优选地，第一透镜单元的环周缘上设有一凸缘，该凸缘嵌设于通孔内。

优选地，第一透镜单元具有至少一个凸柱，基座具有分别与该至少一个凸柱对应的至少一个凹槽，第一透镜单元的每个凸柱分别嵌设并固定于对应的凹槽中。

优选地，第一透镜单元的每个凸柱通过过盈配合固定于对应的凹槽中，或通过胶粘接于对应的凹槽中。