混合型ＲＧＢ照明光源装置及使用其的投影光学引擎制造方法及图纸

一种混合型ＲＧＢ照明光源装置，包括单独封装的红光ＬＥＤ芯片、单独封装的绿光ＬＥＤ芯片及单独封装的蓝光ＬＥＤ芯片。其中，至少一种单独封装的ＬＥＤ芯片为单芯片，至少一种单独封装的ＬＥＤ芯片为多芯片。本实用新型专利技术的混合型ＲＧＢ照明光源装置，用多个小的ＬＥＤ芯片来替代传统的大的ＬＥＤ芯片，使蓝光ＬＥＤ芯片发出的蓝光、红光ＬＥＤ芯片发出的红光、及绿光ＬＥＤ芯片发出的绿光的亮度比符合组成白光的要求的同时，有效降低ＲＧＢ照明光源装置的制作成本。另外，还提供一种使用该混合型ＲＧＢ照明光源装置的投影光学引擎。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及照明光源及投影显示技术，尤其涉及一种混合型RGB照明光源装置及使用其的投影光学引擎。
技术介绍
照明光源是液晶投影机重要的部件之一，其亮度、光利用率和发热量直接影响 到投影图像的质量、投影机的功耗、投影机使用和维护成本等问题。在过去，大多数投影 机均采用超高压汞灯(UHP)或金卤灯作为光源，这类光源虽然亮度能满足要求，但是其 耗能高寿命短，光转换效率较低，发热量大，而且会对环境造成污染，因此不是很适合用 作投影光源。如今，越来越多的液晶投影机都开始使用环保、转换效率高的发光二极管 (LightEmitting Diode, LED)作为光源。目前，作为光源的白光LED的实现方法有多种，其中一种方法是多种单色光混合 在一起产生白光。例如Luminus Devices推出专为微型显示器(包括高亮度口袋型投影 机、智慧型投影显示器及通用照明等应用)设计的三基色(RGB)芯片组，使用独立封装的红 色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片，每颗LED即为单一、高亮度、大尺寸单电路芯 片，可承受极大的功率和快闪。当三种芯片结合时，芯片组在脉冲模式下可产生高亮度的白 光，满足液晶投影等的需求。然而，这种RGB芯片组所采用的芯片均为高亮度、大芯片LED， 价格昂贵，使照明光源的制作成本较高，进而导致液晶投影的成本相对较高，限制了液晶投 影的发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种成本低的混合型RGB照明光源装置。另外，还需提供一种成本较低、投影显示效果好的投影光学引擎。本技术的专利技术目的是通过以下技术方案来实现的一种混合型RGB照明光源装置，包括单独封装的红光LED芯片、单独封装的绿光 LED芯片及单独封装的蓝光LED芯片。其中，至少一种单独封装的LED芯片为单芯片，至少 一种单独封装的LED芯片为多芯片。一种投影光学引擎，包括微显示面板，投影镜头以及上述所述的混合型RGB照明 光源装置。其中，微显示面板对入射光进行调制，并调制出携有图像信息的图像光。投影镜 头用于将所述微显示面板上的图像信息投影成像到屏幕上。混合型RGB照明光源装置照射 所述微显示面板。本技术的混合型RGB照明光源装置，用多个小的LED芯片来替代传统的大的 LED芯片，使蓝光LED芯片发出的蓝光、红光LED芯片发出的红光、及绿光LED芯片发出的绿 光的亮度比符合组成白光的要求的同时，有效降低RGB照明光源装置的制作成本。而使用 这种照明光源装置的投影光学引擎，混合型RGB照明光源装置出射的高亮度的光照射微显 示面板，之后，由微显示面板调制出图像光，从投影镜头输出到外部屏幕，结构简单，光能利用率高，生产成本较低，投影显示效果好。附图说明为了易于说明，本技术由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图Ia为本技术第一实施方式的混合型RGB照明光源装置的结构示意图。图Ib为图Ia中芯片组的俯视结构示意图。图2为本技术第二实施方式的混合型RGB照明光源装置的结构示意图。图3为本技术第三实施方式的混合型RGB照明光源装置的结构示意图。图4为本技术的投影光学引擎的平面结构示意图。具体实施方式图Ia所示为本技术第一实施方式的混合型RGB照明光源装置的结构示意图， 同时参阅图lb，为图Ia中芯片组的俯视结构示意图。混合型RGB照明光源装置包括单独封 装的红光LED芯片10、单独封装的绿光LED芯片11及单独封装的蓝光LED芯片12。其中， 至少一种单独封装的LED芯片为单芯片，至少一种单独封装的LED芯片为多芯片。且，多芯 片中的每一个芯片的发光面积均小于单芯片的发光面积。本技术实施方式中，红光LED芯片10与绿光LED芯片11均为大芯片LED。此 处所指的大芯片LED是指大发光面积、高发光亮度以及大功率的LED芯片。具体实施方式中，单芯片为单个绿光LED芯片11，绿光LED芯片11的型号与红光LED芯片10的型号相 同，换句话说，红光LED芯片10的数量与绿光LED芯片11的数量均为一个。例如红光LED 芯片10与绿光LED芯片11均使用一个Luminus公司的型号为PT39的大芯片LED。本技术实施方式中，多芯片为多个蓝光LED芯片。多芯片之间为串联，呈方形 布置(参阅图lb)；采用串联的方式，使流过每一个芯片的电流相等，且发光亮度均勻。又， 每一个蓝光LED芯片12的发光面积均小于单芯片(如红光LED芯片10或绿光LED芯片 11)的发光面积。本技术其它实施方式中，多芯片之间还可以为并联或者串联与并联的结合。 另外，多芯片还可以呈圆形布置或者三角形布置。通常，在多种单色光(例如RGB)混合在一起产生白光的方式中，对蓝光的亮度的 要求往往低于绿光以及红光的亮度要求，例如绿光、红光、蓝光的亮度比为5 3 1或者 是6 3 1，即可组成白光。因此，本技术实施方式中，用多个小的蓝光LED芯片来替 代传统的大的蓝光LED芯片，使蓝光LED芯片发出的蓝光、红光LED芯片发出的红光、及绿 光LED芯片发出的绿光的亮度比符合组成白光的要求的同时，有效降低RGB照明光源装置 的制作成本。 此外，多芯片上还包覆有透明封装胶体(图中未示出)，该封装胶体的折射率大于 空气的折射率，同时小于所包覆芯片的折射率；采用透明封装胶体，一方面缩小临界物质的 折射率差异，有效减少了光子在界面的损失，提高了出光效率；另一方面，该封装胶体同时 包覆芯片、金线，进行机械保护，提高芯片封装的可靠性。本技术实施方式中，封装胶体 的竖截面为抛物面，而封装胶体为硅胶。本技术中，混合型RGB照明光源装置还包括多组整形镜组20以及合色镜30。其中，多组整形镜组20分别罩住单独封装的红光LED芯片10、绿光LED芯片11、蓝光LED芯片12，对红光LED芯片10、绿光LED芯片11、蓝光LED芯片12所发出的不同波段的光束 进行收集并整形。合色镜30用于合并红光LED芯片10、绿光LED芯片11、蓝光LED芯片12 所发出的不同波段的光束为一束光。本技术实施方式中，合色镜30为交叉形合色镜(X-mirror)，设置于红光LED 芯片10、绿光LED芯片11及蓝光LED芯片12的光出射光路的交汇处，其包括配置成叉状的 第一平板301，第二平板302以及第三平板303。且，第一平板301，第二平板302以及第三 平板303表面均镀有薄膜(图中未标示)。交叉形合色镜也可以采用四块平板组合成交叉形状，当然，交叉形合色镜30’也可 以使用棱镜状交叉形合色镜(X-cube)来代替(参阅图2)，这里不再赘述。图3所示为本技术第三实施方式的混合型RGB照明光源装置的结构示意图。 该混合型RGB照明光源装置的结构与第一实施方式的结构基本相同，区别在于图3所示的 合色镜包括两个二向色镜301”、302”，分别倾斜设置于红光LED芯片10、绿光LED芯片11、 蓝光LED芯片12的光出射光路的交汇处。详细说，第一二向色镜301”倾斜设置于红光LED芯片10、绿光LED芯片11的光 出射光路的交汇处，用于透射红光光束，反射绿光光束。第二二向色镜302”倾斜设置于蓝 光LED芯片12的光出射光路上，且平行于第一二向色镜30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合型ＲＧＢ照明光源装置，包括单独封装的红光ＬＥＤ芯片、单独封装的绿光ＬＥＤ芯片及单独封装的蓝光ＬＥＤ芯片，其特征在于，至少一种单独封装的ＬＥＤ芯片为单芯片，至少一种单独封装的ＬＥＤ芯片为多芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曲鲁杰，黄鹏，廖深财，
申请(专利权)人：红蝶科技深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]