[发明专利]发光二极管光源装置及使用该光源装置的液晶投影设备

说明书

技术领域

本发明涉及照明光源和投影显示技术，尤其涉及一种白光发光二极管光源装置及使用该光源装置的液晶投影设备。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种磷化镓(GAP)、氮化镓(GAN)等半导体材料制成的、能直接将电能转化为光能的发光器件。当其内部有一定电流通过时，它就会发光。由于LED发光效率高、寿命长、反应灵敏、不含有毒物质等特点，使得其的应用越来越广泛，例如：在液晶显示领域作为照明光源，而将LED作为照明光源往往还配合使用光学透镜以提高光效。

中国发明专利申请公开说明书中公开号“CN101122711”名称为“背光器件、光源器件、透镜、电子设备和光导板”公开了一种光源器件(参阅图1)，包括发光元件10、透镜11以及反射构件12。其中，该透镜11具有入射表面110和出射表面111。发光元件10发射的光入射在入射表面110上。出射表面111具有会聚光的作用。反射构件12用于将该透镜11的出射表面111出射的光一部分朝向光导板13的入射面发射。然而，这种结构的光源，其光学设计比较复杂，均匀性一般较差，且该透镜11以及反射构件12通常是塑料，对蓝光的吸收较多，使得该光源发出偏黄的白光，难以满足高品质需求。

而中国实用新型专利说明书中公开号“CN201025617”名称为“发光装置”公开了一种利用菲涅尔透镜的聚焦作用，提高光的利用率的发光装置，其包括发光元件以及透镜。其中，该透镜为凸体，具有开口、内部空间以及外表面。透镜的开口朝向发光元件方向设置，并容置部分发光元件于内部空间中。外表面上具有复数沟槽。其中每一沟槽的底面积小于其开口的面积，且每一沟槽与透镜开口为同心圆。然而，这种结构的发光装置作为光源，由于其采用的菲涅尔透镜，光学设计比较复杂，对工艺要求较高，增加了光源的制造成本，且，该透镜仍然为塑料，同样使得该光源发出偏黄的白光，难以满足高品质需求。

发明内容

有鉴于此，须提供一种结构简单，光亮度均匀，能输出准直性好的接近矩形的椭圆形光斑的发光二极管光源装置。

另外，还需提供一种结构简单，成本低廉，光能利用率高的液晶投影设备。

一种发光二极管光源装置，主要包括基板、面发光元件、折射透镜、聚光透镜组以及中空聚光透镜组。面发光元件设置于所述基板上。折射透镜罩住所述面发光元件，用于折射所接收到的面发光元件所发出的光，减小该面发光元件所发出的光的发散角。聚光透镜组设置于所述折射透镜影像输出光路上，用于折射、整形、会聚所接收到的折射透镜所发出的光，进一步减小该折射透镜出射光的发散角。中空聚光透镜组设置于所述聚光透镜组影像输出光路上，用于接收该聚光透镜组所发出的光，并对边缘光做聚光处理。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述中空聚光透镜组包括中空部以及折射部。其中，中空部用于直接通过入射光的大部分光。折射部用于使入射光的边缘光朝向中空部方向折射。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述中空部的截面形状为矩形、圆形或者椭圆形；所述折射部的外表面形状为矩形、圆形、梯形或者弧形。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述聚光透镜组包括至少一个聚光透镜；所述中空聚光透镜组包括至少一个中空聚光透镜。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述折射透镜、聚光透镜组以及中空聚光透镜组为球面透镜、非球面透镜、菲涅尔透镜或者锯齿透镜。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述折射透镜、聚光透镜组以及中空聚光透镜组整合为一体；采用整合为一体的结构，有利于对发光面的调焦，以补偿胶层厚度的不易精确控制，同时，使整个光源结构紧凑体积小，以满足投影设备微型化的需要。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述折射透镜向内凹陷形成用于容纳所述面发光元件的凹槽；采用凹槽的结构，确保折射透镜充分完全的接收光，提高光能的利用率。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述面发光元件包括红光发光二极管芯片，蓝光发光二极管芯片以及绿光发光二极管芯片。

上述的发光二极管光源装置，其中：所述面发光元件包括蓝光发光二极管芯片以及用于吸收所述蓝光发光二极管芯片所发出的一部分光并转换成长波长光的荧光粉。