[发明专利]LED投影仪和方法

权利要求书

1.一种发光二极管(LED)投影仪，包括：

散热基板；

模制光学元件，所述模制光学元件包括：

输入孔、输出孔和内表面，其限定腔体；

外表面，至少部分环绕所述内表面，所述外表面的一部分与所述散热基板形成热接触；

成型材料，填充所述内表面和所述外表面之间的空间；以及，

LED，被设置用于将光束注入输入孔，其中，注入的所述光束穿过所述腔体，并且作为被部分准直的光束射出所述输出孔。

2.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述LED与所述散热基板形成热接触。

3.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中输入孔的输入面积小于所述输出孔的输出面积。

4.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述被部分准直的光束的发散角小于30度。

5.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述腔体包括对于所述光束而言透明的第一聚合物材料。

6.根据权利要求5所述的LED投影仪，其中所述成型材料的第一热膨胀系数CTE小于所述第一聚合物材料的第二CTE。

7.根据权利要求5所述的LED投影仪，其中所述第一聚合物材料包括硅树脂、环氧树脂、丙烯酸酯或环烯烃共聚物。

8.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述成型材料包括第二聚合物、金属或陶瓷。

9.根据权利要求8所述的LED投影仪，其中所述第二聚合物包括聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEE)或液晶聚合物(LCP)。

10.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述腔体是中空的。

11.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述内表面对于所述光束而言是反射性的。

12.根据权利要求11所述的LED投影仪，其中所述内表面包括金属、第三聚合物涂层、电介质反射镜或其组合。

13.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述LED包括接触输入孔的光输出表面。

14.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述LED包括与输入孔分开一间隙的光输出表面，所述间隙包含折射率为约1.0至约1.6的材料。

15.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述外表面完全环绕所述内表面。

16.根据权利要求1所述的LED投影仪，其中所述腔体具有方形的复合抛物面聚光器(CPC)形状。

17.一种LED投影阵列，包括：

散热基板；

第一模制光学元件、第二模制光学元件和第三模制光学元件，每个光学元件包括：

输入孔、输出孔和内表面，其限定腔体；

外表面，至少部分环绕所述内表面，所述外表面的一部分与所述散热基板形成热接触；

成型材料，填充所述内表面和所述外表面之间的空间；

第一LED，被设置用于将第一光束注入所述第一模制光学元件的输入孔；

第二LED，被设置用于将第二光束注入所述第二模制光学元件的输入孔；

第三LED，被设置用于将第三光束注入所述第三模制光学元件的输入孔；

其中，注入的第一光束、第二光束和第三光束中的每个分别作为被部分准直的第一光束、第二光束和第三光束射出相应的输出孔，并且其中所述成型材料的至少第二部分在所述第一模制光学元件、所述第二模制光学元件和所述第三模制光学元件中的至少两个上是连续的。

18.根据权利要求17所述的LED投影阵列，其中所述第一LED、所述第二LED或所述第三LED中的至少一个与所述散热基板形成热接触。

19.根据权利要求17所述的LED投影阵列，其中输入孔的输入面积小于所述输出孔的输出面积。

20.根据权利要求17所述的LED投影阵列，其中所述被部分准直的第一光束、第二光束和第三光束中的每个的发散角小于30度。

21.根据权利要求17所述的LED投影阵列，其中所述腔体包括对于所述光束而言透明的第一聚合物材料。