CN201496833U - 投影机led照明光源 - Google Patents
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Abstract
一种投影机LED照明光源，包括LED光源(1)、聚光镜(2)、支架(3)和散热片(4)；所述LED光源(1)是将红色LED芯片(11)、蓝色LED芯片(12)和绿色LED芯片(13)集成在铝基板(14)上而成，在LED芯片(11、12、13)的光出射表面上分别设有光学玻璃；在所述支架(3)设有集光孔(31)，所述聚光镜(2)嵌在所述集光孔(31)上，所述LED光源(1)上的LED芯片(11、12、13)处于所述聚光镜(2)的焦点上，在所述LED光源(1)的铝基板(14)的背面上设有散热片(4)。本实用新型具有成本低、亮度高、结构紧凑和散热性能好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及投影显示领域，特别涉及一种LED投影机光源照明及其散热装置。
背景技术
目前，投影显示已经成为解决彩色大画面显示的一种非常有效的手段，光源照明系统作为投影光学系统的重要组成部分，对投影系统的性能、寿命、体积等具有重要的影响。LED(Light Emitting Diode)作为一种新型的照明光源，已经开始应用于投影显示领域，它利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩能量而引起光子发射产生可见光。与传统的UHP(超高压气体放电灯)照明光源相比，LED具有如下优势：一是结构紧凑、体积小。LED可直接发出R、G、B三种基色光、并实现三种基色光的单独快速通断(即三种基色光按时序轮流发光，快速分时到达投影系统)，无须经过复杂而精密的色轮(Color Wheel)分光系统便可应用于投影机，简化了投影机的光路结构、节约了光学引擎空间，有利于实现投影系统的小型化、轻量化和低成本化。二是节能、可靠。LED是真正意义的冷光源，工作过程中不会产生大量热量，降低了投影机的散热要求、节约了能源。而且，LED不辐射UHP灯固有的紫外光，引起发热的红外光相对也小得多，有利于保护价格昂贵的成像元件的安全，提高了整机的可靠性。由于功耗的降低，LED光学引擎可以利用电池来驱动，符合便携式投影机的发展方向。三是寿命长。LED是固体发光器件，其平均寿命在50,000～100,000小时，远高于高压水银灯通常10,000小时的使用寿命，可涵盖投影机使用的整个生命周期，避免了UHP投影机使用过程中必然产生的灯泡更换和使用成本增加问题。四是色彩的精确控制。由于红色、绿色和蓝色LED均被独立精确控制，任何颜色失衡都可轻易得到实时修正，从而实现稳定精确的色彩控制。
由于LED具有上述诸多优点，LED投影技术得到了众多厂商和消费者的青睐，使大幅度减小投影机外形尺寸成为可能，必将引领未来微型投影机以及嵌入式投影机的发展方向。
发明内容
本实用新型克服上述缺点，向社会提供一种结构紧凑、亮度高、散热效果好、成本低的投影机LED照明光源。
该装置包括LED光源、聚光镜、支架、散热片和夹子。该LED光源是将红、绿、蓝三基色LED芯片集成在一块铝基板上，紧凑排列成矩形结构或品字型结构，芯片间隙在0.01mm~0.2mm之间，在满足芯片之间必要的电气间隙和散热要求前提下，最大可能的提高LED芯片的密集度、减小LED光源面积，实现光线的高密度和高亮度以及结构的紧凑。LED芯片产生的热量通过背面的铝基板传导到散热片并散发到周围环境，保证芯片工作在合适的温度下。LED芯片的光出射表面封装有一层光学玻璃(或光学树脂)，LED发出的三色光透过光学玻璃进入聚光镜进行汇聚，封装的光学玻璃一方面对芯片起到固定和保护作用，另一方面提高了封装的耐热性能，从而能够密集地配置芯片，实现光线的高密度和高亮度。LED光源的8条电极引线一端锡焊排列在铝基板上，另一端连接接线端子，该接线端子可连接于投影机的PCB板为LED提供电能。
该支架上部设有LED铝基板安装沉台、LED集光孔、散热片安装支撑筋、夹子安装孔。LED铝基板嵌有芯片的一面紧贴在LED铝基板安装沉台上、芯片正好位于LED芯片集光孔中心处。LED发出来的光透过光学玻璃直接进入聚光镜汇聚，少量大角度发散光在集光孔表面的反射作用下也进入聚光镜，提高了光利用率。该铝基板背面安装有散热片，散热片与铝基板接触面涂有一薄层导热膏。散热片和LED铝基板被安装在夹子安装孔内的夹子紧扣在支架上，导热膏在夹子的压力作用下渗入到散热片与铝基板接触面的缝隙，降低了铝基板与散热片之间的接触热阻，使LED芯片产生的热量通过铝基板快速传导到散热片并散发到周围环境。LED、支架、散热片、夹子装配三维示意图如图1所示。
该聚光镜可以嵌入支架上LED集光孔上方，聚光镜的底面紧密无缝的贴在LED集光孔背面，LED发出来的光透过光学玻璃直接进入聚光镜进行汇聚，少量大角度发散光在集光孔表面的反射作用下也进入聚光镜进行汇聚，减少了光损失、提高了光的利用率。
本实用新型具有如下优点：
1、结构紧凑
本实用新型采用LED作为照明光源，可直接发出R、G、B三种基色光，无须经过复杂而精密的色轮分光系统便可应用于投影机，简化了投影机的光路结构、节约了光学引擎空间，有利于实现投影系统的小型化和轻量化。
2、亮度高
本实用新型的LED光源将红色、蓝色和绿色LED芯片紧凑排列成矩形结构或品字型结构，芯片间隙在0.01mm~0.2mm之间，在满足芯片之间必要的电气间隙和散热要求前提下，最大可能的提高LED芯片的密集度、减小LED光源面积，实现光线的高密度和高亮度。
3、散热性能好
本实用新型的LED芯片集成在一块铝基板上，铝基板背面安装有散热片，夹子将散热片紧紧压在铝基板上，铝基板与散热片接触面涂有一层薄的导热膏，导热膏在夹子的压力作用下渗入到散热片与铝基板接触面的缝隙，降低了铝基板与散热片之间的接触热阻，使LED芯片散发铝基板上的热量能够快速传导到散热片并散发到周围环境。
4、成本低
本实用新型采用LED作为照明光源，一方面降低了光源成本；另一方面则简化了投影机光路结构，节省了用于分光系统的成本支出。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例立体结构示意图。
图2是图1的剖视结构示意图。
图3是图1中LED光源的立体结构示意图。
图4是图1中聚光镜的立体结构示意图。
图5是图1中支架一种视角的立体结构示意图。
图6是图1中支架另一种视角的立体结构示意图。
图7是图1中散热片的立体结构示意图。
图8是图1中夹子的立体结构示意图。
图9是图3中LED芯片的排布方式示意图。
图10是另一种LED光源的立体结构示意图。
图11是图10中LED芯片的排布方式示意图。
具体实施方式
请参见图1至图9，本实用新型揭示的是一种投影机LED照明光源，包括LED光源1、聚光镜2、支架3和散热片4；所述LED光源1是将红色LED芯片11、蓝色LED芯片12和绿色LED芯片13集成在铝基板14上而成，在LED芯片11、12、13的光出射表面上分别设有光学玻璃；在所述支架3设有集光孔31，所述聚光镜2嵌在所述集光孔31上，所述LED光源1上的LED芯片11、12、13处于所述聚光镜2的焦点上，在所述LED光源1的铝基板14的背面上设有散热片4。所述散热片4与所述铝基板14是通过夹子5活动连接的(显然，也可以用其它的连接方式，如用螺杆等)。在所述支架3上设有铝基板安装沉台15，所述铝基板14位于所述铝基板安装沉台15内。在所述散热片4与铝基板14的接触面之间设有导热膏。所述LED芯片是由一个红色LED芯片、一个蓝色LED芯片和两个绿色LED芯片组成。所述LED芯片之间的间隙介于0.01mm~0.2mm之间。四个LED芯片紧密排列成矩形，大大提高了LED芯片的密集度，实现光线的高密度、高亮度以及结构的紧凑。
在所述支架上设有LED铝基板安装沉台、LED集光孔、散热片安装支撑筋、夹子安装孔。LED铝基板嵌有芯片的一面紧贴在LED铝基板安装沉台上、芯片正好位于LED芯片集光孔中心处。LED发出来的光透过光学玻璃直接进入聚光镜汇聚，少量大角度发散光在集光孔表面的反射作用下也进入聚光镜，提高了光利用率。该铝基板背面安装有散热片，散热片与铝基板接触面涂有一薄层导热膏或导热片。散热片和LED铝基板被安装在夹子安装孔内的夹子紧扣在支架上，导热膏在夹子的压力作用下渗入到散热片与铝基板接触面的缝隙，降低了铝基板与散热片之间的接触热阻，使LED芯片产生的热量通过铝基板快速传导到散热片并散发到周围环境。
请参见图10和图11，图10是另一种LED光源的立体结构示意图。从图可知，此种LED光源中的LED灯呈品字形布置，如图11所示，也具有同样的技术效果。
本实用新型的实施例描述只是阐述性的，而不是限制权力要求的范围，许多替换、修改和改变对于本领域技术人员来说都是清楚的。
Claims (8)
1.一种投影机LED照明光源，其特征在于：包括LED光源(1)、聚光镜(2)、支架(3)和散热片(4)；所述LED光源(1)是将红色LED芯片(11)、蓝色LED芯片(12)和绿色LED芯片(13)集成在铝基板(14)上而成，在LED芯片(11、12、13)的光出射表面上分别设有光学玻璃；在所述支架(3)设有集光孔(31)，所述聚光镜(2)嵌在所述集光孔(31)上，所述LED光源(1)上的LED芯片(11、12、13)处于所述聚光镜(2)的焦点上，在所述LED光源(1)的铝基板(14)的背面上设有散热片(4)。
2.根据权利要求1所述的投影机LED照明光源，其特征在于：所述散热片(4)与所述铝基板(14)是通过夹子(5)活动连接的。
3.根据权利要求1所述的投影机LED照明光源，其特征在于：所述散热片(4)与所述铝基板(14)是通过螺丝活动连接的。
4.根据权利要求1或2所述的投影机LED照明光源，其特征在于：在所述支架(3)上设有铝基板安装沉台(15)，所述铝基板(14)位于所述铝基板安装沉台(15)内。
5.根据权利要求3所述的投影机LED照明光源，其特征在于：在所述散热片(4)与铝基板(14)的接触面之间设有导热膏或导热片。
6.根据权利要求4所述的投影机LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片是由一个红色LED芯片、一个蓝色LED芯片和两个绿色LED芯片组成，呈矩阵排布。
7.根据权利要求4所述的投影机LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片是由一个红色LED芯片、一个蓝色LED芯片和一个绿色LED芯片组成，呈品字形排布。
8.根据权利要求6或7所述的投影机LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片之间的间隙介于0.01mm～0.2mm之间。
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| CN106950783A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-07-14 | 苏州佳世达光电有限公司 | 电子装置 |
| CN110730527A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-24 | 新疆太阳能科技开发公司 | 一种新型复合光源智能配光控制系统及控制方法 |
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