[实用新型]一种LED阵列光源及光学系统

说明书

本实用新型涉及投影及照明技术领域，更具体地，涉及一种LED阵列光源及光学系统，该LED阵列光源包括基板及设于基板上的多颗LED芯片，任意相邻的两颗LED芯片与距离其最近的一颗LED芯片呈等边三角形排布。本实用新型一种LED阵列光源，通过将邻近的三颗LED芯片的排布设置成等边三角形，使得任意相邻两颗LED芯片的距离相等，这合理化了LED芯片的排布方式，缩小了LED阵列光源的整体尺寸，使得总的发光面积小，制作成本低，而且，有利于减小光学扩展量，在做二次光学设计时，利于缩小相关光学器件的尺寸，降低二次光学设计的难度。

技术领域

本实用新型涉及投影及照明技术领域，更具体地，涉及一种LED阵列光源及光学系统。

背景技术

现有的LED阵列光源，其LED芯片排布不合理，任意相邻两颗LED芯片的距离不相等，有的距离较远，使得LED阵列光源的整体尺寸大，这不但导致总的发光面积大，而且会增加制作成本；另外，这也增加了光学扩展量，在做二次光学设计时，不利于缩小相关光学器件的尺寸，增加二次光学设计的难度。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种LED阵列光源，LED芯片排布合理，缩小了LED阵列光源的整体尺寸，使得总的发光面积小，制作成本低，而且，有利于减小光学扩展量，在做二次光学设计时，利于缩小相关光学器件的尺寸，降低二次光学设计的难度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种LED阵列光源，包括基板及设于基板上的多颗LED芯片，任意相邻的两颗LED芯片与距离其最近的一颗LED芯片呈等边三角形排布。

上述方案中，通过将邻近的三颗LED芯片的排布设置成等边三角形，使得任意相邻两颗LED芯片的距离相等，这合理化了LED芯片的排布方式，缩小了LED阵列光源的整体尺寸，使得总的发光面积小，制作成本低，而且，有利于减小光学扩展量，在做二次光学设计时，利于缩小相关光学器件的尺寸，降低二次光学设计的难度。

优选地，所有的LED芯片呈行列排布，且相邻行的LED芯片错位，相邻列的LED芯片错位。这样设置使得LED芯片排布规则，不但便于该LED阵列光源的制作，而且便于二次光学设计时相关光学产品的设计。进一步优选地，所有的LED芯片整体呈正六边形排布，且每条边上设有相同数量的LED芯片；或所有的LED芯片整体呈近圆形排布。在LED芯片排布颗数较多的情况下，位于正六边形角落处的LED芯片效率较低，因此可以剔除正六边形角落处的一颗或数颗LED芯片，实际使用时一般剔除六个角落处的LED芯片。

优选地，相邻的两颗LED芯片的距离为6㎜-10㎜。该距离为两颗LED芯片中心的距离。

本实用新型还提供了一种光学系统，使用上述LED阵列光源，还包括用于对LED阵列光源发出的光进行准直的准直透镜阵列，位于准直透镜阵列后端依次设置的光学积分器件及聚光透镜，光学积分器件用于匀光，聚光透镜用于对光进行聚焦；准直透镜阵列包括多个与LED芯片一一正对应的透镜单元。光学积分器件为复眼透镜或导光棒，导光棒即可为空心结构也可为实心结构。

通过将LED阵列光源上的LED芯片设置成等边三角形排布，并将准直透镜阵列中的每一个透镜单元设置成与LED芯片一一正对应，使得该光学系统中的所有光学器件排布合理，整体尺寸小，总的发光面积小，制作成本低，而且也降低了该光学系统的设计难度。

优选地，准直透镜阵列至少为两个且依次排布于LED阵列光源与光学积分器件之间，对应的透镜单元的尺寸从LED阵列光源向光学积分器件方向逐渐增大。通过对LED阵列光源发出的光进行多次准直，使得进入光学积分器件中的光的准直性更好。

优选地，最靠近LED阵列光源的每一个透镜单元靠近LED阵列光源的一面相对于LED芯片呈凹面结构。这样设置使得透镜单元能将LED芯片包裹在其内，增加LED芯片发出的光进入透镜单元的量。