[實用新型]一種LED陣列光源及光學系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721744936.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN207486478U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 贛州光聯(lián)電子科技有限公司
• 主分類號: F21K9/20
• 分類號: F21K9/20;F21V5/04;F21V19/00;F21Y105/14;F21Y115/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 邱奕才;林偉斌

本實用新型涉及投影及照明技術領域，更具體地，涉及一種LED陣列光源及光學系統(tǒng)，該LED陣列光源包括基板及設于基板上的多顆LED芯片，任意相鄰的兩顆LED芯片與距離其最近的一顆LED芯片呈等邊三角形排布。本實用新型一種LED陣列光源，通過將鄰近的三顆LED芯片的排布設置成等邊三角形，使得任意相鄰兩顆LED芯片的距離相等，這合理化了LED芯片的排布方式，縮小了LED陣列光源的整體尺寸，使得總的發(fā)光面積小，制作成本低，而且，有利于減小光學擴展量，在做二次光學設計時，利于縮小相關光學器件的尺寸，降低二次光學設計的難度。

技術領域

本實用新型涉及投影及照明技術領域，更具體地，涉及一種LED陣列光源及光學系統(tǒng)。

背景技術

現(xiàn)有的LED陣列光源，其LED芯片排布不合理，任意相鄰兩顆LED芯片的距離不相等，有的距離較遠，使得LED陣列光源的整體尺寸大，這不但導致總的發(fā)光面積大，而且會增加制作成本；另外，這也增加了光學擴展量，在做二次光學設計時，不利于縮小相關光學器件的尺寸，增加二次光學設計的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種LED陣列光源，LED芯片排布合理，縮小了LED陣列光源的整體尺寸，使得總的發(fā)光面積小，制作成本低，而且，有利于減小光學擴展量，在做二次光學設計時，利于縮小相關光學器件的尺寸，降低二次光學設計的難度。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

提供一種LED陣列光源，包括基板及設于基板上的多顆LED芯片，任意相鄰的兩顆LED芯片與距離其最近的一顆LED芯片呈等邊三角形排布。

上述方案中，通過將鄰近的三顆LED芯片的排布設置成等邊三角形，使得任意相鄰兩顆LED芯片的距離相等，這合理化了LED芯片的排布方式，縮小了LED陣列光源的整體尺寸，使得總的發(fā)光面積小，制作成本低，而且，有利于減小光學擴展量，在做二次光學設計時，利于縮小相關光學器件的尺寸，降低二次光學設計的難度。

優(yōu)選地，所有的LED芯片呈行列排布，且相鄰行的LED芯片錯位，相鄰列的LED芯片錯位。這樣設置使得LED芯片排布規(guī)則，不但便于該LED陣列光源的制作，而且便于二次光學設計時相關光學產(chǎn)品的設計。進一步優(yōu)選地，所有的LED芯片整體呈正六邊形排布，且每條邊上設有相同數(shù)量的LED芯片；或所有的LED芯片整體呈近圓形排布。在LED芯片排布顆數(shù)較多的情況下，位于正六邊形角落處的LED芯片效率較低，因此可以剔除正六邊形角落處的一顆或數(shù)顆LED芯片，實際使用時一般剔除六個角落處的LED芯片。

優(yōu)選地，相鄰的兩顆LED芯片的距離為6㎜-10㎜。該距離為兩顆LED芯片中心的距離。

本實用新型還提供了一種光學系統(tǒng)，使用上述LED陣列光源，還包括用于對LED陣列光源發(fā)出的光進行準直的準直透鏡陣列，位于準直透鏡陣列后端依次設置的光學積分器件及聚光透鏡，光學積分器件用于勻光，聚光透鏡用于對光進行聚焦；準直透鏡陣列包括多個與LED芯片一一正對應的透鏡單元。光學積分器件為復眼透鏡或?qū)Ч獍簦瑢Ч獍艏纯蔀榭招慕Y構也可為實心結構。

通過將LED陣列光源上的LED芯片設置成等邊三角形排布，并將準直透鏡陣列中的每一個透鏡單元設置成與LED芯片一一正對應，使得該光學系統(tǒng)中的所有光學器件排布合理，整體尺寸小，總的發(fā)光面積小，制作成本低，而且也降低了該光學系統(tǒng)的設計難度。

優(yōu)選地，準直透鏡陣列至少為兩個且依次排布于LED陣列光源與光學積分器件之間，對應的透鏡單元的尺寸從LED陣列光源向光學積分器件方向逐漸增大。通過對LED陣列光源發(fā)出的光進行多次準直，使得進入光學積分器件中的光的準直性更好。

優(yōu)選地，最靠近LED陣列光源的每一個透鏡單元靠近LED陣列光源的一面相對于LED芯片呈凹面結構。這樣設置使得透鏡單元能將LED芯片包裹在其內(nèi)，增加LED芯片發(fā)出的光進入透鏡單元的量。