一种适用于LCD投影机共轭照明系统的LED光源技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于LCD投影机共轭照明系统的LED光源，所述LED光源在基板上制作有矩形的发光面，所述发光面的一条平分线为X轴，另一条平分线为Y轴，所述X轴和Y轴正交且交点为O，所述X轴、Y轴和交点O构成平面直角坐标系XOY；所述坐标系的第一象限、第二象限、第三象限、第四象限内设置有多个发光晶片和反射镜，所述各发光晶片沿所述X轴和Y轴与所述各反射镜镜像对称，一一对应构成共轭关系。本发明专利技术在排列晶片时，行列间隙可以拉得尽量开阔，这对LED光源的散热有本质的改善，显著降低了热流密度，显著改善了LED光源的发光效率和寿命，且显著降低了固晶的制作难度，使得投影机光学系统真正实现了照明效率显著地大幅度提升。统真正实现了照明效率显著地大幅度提升。统真正实现了照明效率显著地大幅度提升。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于LCD投影机共轭照明系统的LED光源


[0001]本专利技术涉及投影机
，尤其涉及一种适用于LCD投影机共轭照明系统的LED光源。

技术介绍

[0002]参见图5、图6所示的中国公开号CN112180665A“一种LCD投影机共轭高效照明系统和投影方法”，文献中对核心创新技术的特征有充要描述，参见文献的权利要求1：“所述方锥形聚光器(2)入射端口的通光面沿水平中心线或垂直中心线平分，形成两个子通光面，所述LED光源(1)的发光面位于其中一个子通光面处，所述反射镜(9)位于另外一个子通光面处”。以上是所述文献完成偏振光变换的关键技术之一，经实践验证了文献所述的创新效果即“真正实现了投影机照明效率显著地大幅度提升”是完全客观成立的，是非常宝贵的投影机照明技术突破。
[0003]在应用于单LCD投影机实践中，发现该技术也存在一些工程的不足，仍然值得去持续改进和创新。单LCD投影机的LED光源通常由若干颗大功率的LED发光晶片(简称“发光晶片”或者“晶片”，后同)设置(固定)在陶瓷、铝或者铜基板上构成(这个过程专业称为“固晶”)，当前每颗晶片的出光面尺寸(业内指晶片发光表面中面向人脸一面的边长)在35mil到55mil之间，电功率约1W
‑
7W，LED光源视不同投影机产品，功率约30w
‑
200w左右。上述文献的光学系统需要获得尽量高的效率，则“LED光源(1)”各晶片之间的间隙必然地需要越小越好。
[0004]而晶片行、列间隙越小，则晶片的散热就越困难(因为热量太过于集中)，且制作出来的最终产品良率，也相对越受影响。同时由于高密度排列的晶片对散热要求(晶片发热到散热器扩热之间的热阻)很苛刻，所以晶片往往温度也难以控制在尽可能低的程度，这必然使得LED光源的发光效率受到很大影响，进而LED光源的寿命也相应受影响。对于水平电极正装结构或者垂直电极的晶片，晶片行或者列(即金线方向)间隙有一定的限度，小于某个限度则不能顺利焊接金线；对于倒装结构的晶片，虽然晶片的行和列间隙相对正装晶片可以缩减得更小，但对基板、焊盘和PCB(Printed Circuit Board)绝缘层等材料的热应力要求也更高。这些都是具体制作投影机产品时，需要必须考虑的但又是难以解决的常识性工程问题。
[0005]本专利技术在排列晶片时，不需要极限高密度排列晶片即极限压缩晶片的行列间隙，且晶片行列间隙可以拉得尽量开阔(相对前述引用专利技术，对光学扩展量并没有造成障碍和不良影响)，这对LED光源的散热有本质的改善，即显著降低了热流密度，相应地显著改善了LED光源的发光效率和寿命，且显著降低了正装晶片、垂直电极晶片的制作难度，以及显著改善了倒装晶片对基板的热应力苛刻要求。同时，通过合理设计准直透镜的参数，仍然满足文献所述的具有共轭关系的光路基本原理思想和实际功效，使得投影机光学系统进一步具有“真正实现了投影机照明效率显著地大幅度提升”的先进技术效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种适用于LCD投影机共轭照明系统的LED光源，所述LCD投影机共轭照明系统包括按光线行进方向依次设置的LED光源、方锥形聚光器、准直透镜、四分之一波片、增亮型偏光板和LCD光阀；所述LED光源在基板上制作有矩形的发光面，所述发光面的一条平分线为X轴，另一条平分线为Y轴，所述X轴和Y轴正交且交点为O，所述X轴、Y轴和交点O构成平面直角坐标系XOY。
[0007]在所述发光面的矩形区域内，设置有多颗LED发光晶片，每颗LED发光晶片的出光面的长*宽尺寸为a*b；所述多颗LED发光晶片按一行或者多行排列，每行设有多颗；且在所述发光面的矩形区域内，设置有与所述多颗LED发光晶片一一共轭对应的、反射面尺寸为a*b的多个反射镜。
[0008]具体地，在所述直角坐标系XOY第二象限内固定的第一行第一颗LED发光晶片所占的a*b区域对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第四象限内的a*b区域，设有反射镜；在第二象限内固定的第一行第二颗LED发光晶片所占区域对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第四象限内的a*b区域，设有反射镜；在第二象限内固定的第二行第一颗LED发光晶片所占区域对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第四象限内的a*b区域，设有反射镜，并以此类推。
[0009]相应地，在第一象限内固定的各LED发光晶片所占的对应区域，对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第三象限内的各a*b区域，设有和所述各LED发光晶片一一对应的反射镜；在第三象限内固定的所述各LED发光晶片所占的对应区域，对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第一象限内的各a*b区域，设有和所述各LED发光晶片一一对应的反射镜；在第四象限内固定的各LED发光晶片所占的对应区域，对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第二象限内的各a*b区域，设有和所述各LED发光晶片一一对应的反射镜。
[0010]所述发光面的长宽尺寸≤所述方锥形聚光器入射端口的长宽尺寸，且所述发光面的中心O点和所述方锥形聚光器入射端口的中心重合；所述发光面的长边和所述方锥形聚光器入射端口的长边平行。
[0011]所述准直透镜的光学参数需要满足在所述增亮型偏光板的反射分光作用下，所述各LED发光晶片和与之一一对应的所述反射镜成光学共轭关系，具体地，各所述反射镜设置在与之一一对应的所述各LED发光晶片的实像位置。
[0012]进一步地，所述反射镜制作在所述基板的表面。
[0013]进一步地，所述反射镜通过在所述基板的表面进行镀银或者镀铝获得。
[0014]进一步地，在行的方向，相邻的LED发光晶片之间的间隙，最小值为单颗的发光晶片在行方向的尺寸a或者b。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：
[0016]本专利技术在排列晶片时，不需要极限高密度的晶片行列间隙，且晶片行列间隙可以拉得尽量开阔，这对LED光源的散热有本质的改善，即显著降低了热流密度，相应地显著改善了LED光源的发光效率和寿命，且显著降低了正装晶片、垂直电极晶片的制作难度，以及显著改善了倒装晶片对基板的热应力苛刻要求。同时，仍然满足共轭关系的光路基本原理和实际功效，使得投影机光学系统进一步获得了真正工程意义的照明效率显著地大幅度提升，取得了先进的实际技术效果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术LED光源外形示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例LED光源示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例发光晶片排列示意图；
[0021]图4为本专利技术另一实施例示意图；
[0022]图5为引用技术实施例的结构示意摘图；
[0023]图6为引用技术实施例的A处放大摘图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于LCD投影机共轭照明系统的LED光源，所述LCD投影机共轭照明系统包括按光线行进方向依次设置的LED光源、方锥形聚光器、准直透镜、四分之一波片、增亮型偏光板和LCD光阀；其特征在于，所述LED光源在基板(99)上制作有矩形的发光面(100)，所述发光面(100)的一条平分线为X轴，另一条平分线为Y轴，所述X轴和Y轴正交且交点为O，所述X轴、Y轴和交点O构成平面直角坐标系XOY；在所述发光面(100)的矩形区域内，设置有多颗LED发光晶片，每颗LED发光晶片的出光面的长*宽尺寸为a*b；所述多颗LED发光晶片按一行或者多行排列，每行设有多颗；且在所述发光面(100)的矩形区域内，设置有与所述多颗LED发光晶片一一共轭对应的、反射面尺寸为a*b的多个反射镜；具体地，在所述直角坐标系XOY第二象限内固定的第一行第一颗LED发光晶片(101)所占的a*b区域对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第四象限内的a*b区域，设有反射镜(101')；在第二象限内固定的第一行第二颗LED发光晶片(102)所占区域对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第四象限内的a*b区域，设有反射镜(102')；在第二象限内固定的第二行第一颗LED发光晶片(201)所占区域对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第四象限内的a*b区域，设有反射镜(201')，并以此类推；相应地，在第一象限内固定的各LED发光晶片所占的对应区域，对应的沿所述X轴和Y轴镜像的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灵，
申请(专利权)人：长沙普佳德光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：