发光装置、透镜阵列装置及投影系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种发光装置、透镜阵列装置及投影系统，该发光装置包括：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。本实用新型专利技术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的亮度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及照明与显示用的光源
，特别是涉及ー种发光装置、透镜阵列装置及投影系统。
技术介绍
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(ImmX Imm规格)的最大光通量不超过300流明(Im)，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ー长宽比约3 I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芯片为光源吋，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I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増加，透镜阵列的透镜单元数目也要増加，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単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増大，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。
技术实现思路
本技术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。本技术提供一种发光装置，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干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ー凸缘，该凸缘嵌设于通孔内。优选地，第一透镜单元具有至少ー个凸柱，基座具有分别与该至少ー个凸柱对应的至少ー个凹槽，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。优选地，还包括由分别与多个发光芯片对应的多个第二透镜单元组成的第二透镜阵列，第二透镜单元设于与其对应的发光芯片和与该发光芯片对应的第一透镜单元之间。优选地，第二透镜单元嵌设于通孔内并通过胶粘接于该通孔的内壁。优选地，与第一透镜单元对应的发光芯片发出的特定发散角内的光线照射在该第一透镜单元上的光斑介于多边形的内切圆与外接圆之间，该特定发散角的范围为大于120度且小于160度。本技术还提供一种透镜阵列装置，包括基座，该基座包括由多个通孔组成的通孔阵列；由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。本技术还提供一种投影系统，包括如权利要求上述的发光装置。与现有技术相比，本技术包括如下有益效果本实施例中，通过将各第一透镜单元相互独立地固定在基座上形成第一透镜阵列，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，因而在发光芯片数目增加时无需对透镜阵列重新开模；同时，各第一透镜单元为相同的正多边形并紧密连接，且与基座相固定的位置位于第一透镜单元的内切圆之外，因而相对具有间隔行与间隔列的现有技木，本实施例的透镜阵列的面积减小了，光学扩展量变小了，从而发光装置具有较高的亮度。附图说明图I是现有技术中ー种透镜阵列的俯视图； 图2是现有技术中另一种透镜阵列的俯视图；图3是本技术实施例中发光装置的一个实施例的侧面剖视图；图4是图3所不实施例中基座的俯视图；图5是本技术实施例中发光装置的另ー实施例的侧面剖视图；图6是图5所示实施例中第一透镜阵列的俯视图；图7是本技术实施例的发光装置另一实施例中的基座的俯视图；图8是本技术实施例中包括发光装置的光源系统的ー个实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术实施例进行详细说明。实施例一请參阅图3和图4，图3是本技术实施例中发光装置的一个实施例的侧面剖视图，图4是图3所不实施例中基座的俯视图。发光装置3包括由多个发光芯片110组成的发光芯片阵列100、基座200与第一透镜阵列300。发光芯片为LED芯片。本实施例中，发光芯片阵列100为一矩阵排列形态,但非用以限制本技术，发光芯片阵列的排列形态也可以为线条形排列、同心圆形排列等，其可依应用领域的不同需要而配合设计。基座200叠置于发光芯片阵列100之上。基座200可以密封罩设在发光芯片阵列100的上方以对发光芯片阵列100提供防水保护效果。基座200的形状、组装型态及尺寸大小等并不限制，可依应用领域的不同需要而配合设计。基座200优选为一体成型结构，可以采用金属等硬度较高的材质制成。基座200包括由多个通孔211组成的通孔阵列210。本实施例中，通孔211呈圆形，通孔阵列210为一矩阵排列形态，且各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光装置，其特征在于，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； 由分别与所述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。2.根据权利要求I所述的发光装置，其特征在于，每个第一透镜单元通过胶粘接干与其对应的通孔的周边。3.根据权利要求I或2所述的发光装置，其特征在于，第一透镜单元的环周缘上设有ー凸缘，该凸缘嵌设于通孔内。4.根据权利要求I所述的发光装置，其特征在于，第一透镜单元具有至少ー个凸柱，基座具有分别与该至少ー个凸柱对应的至少ー个凹槽，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。5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨义红，张权，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：