CN101620366B - 一种以大功率led阵列为光源的投影装置 - Google Patents

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Abstract

一种以大功率LED阵列为光源的投影装置，其特征在于：LED阵列(4)固定在一个底板(8)上，底板的另一侧装有一个高密度鳍片散热器(9)，每一个LED前方放置一个聚光透镜(4a)，该聚光透镜与对应的LED连为一体，以LED阵列的中心点为原点01，设定聚光透镜的光轴与底板(8)的交点为参照点02，与聚光透镜对应的LED布置在原点01和参照点02连线的延长线的03处，参照点02距离原点01越远，对应的LED偏移参照点02的偏移量m越大。同现有技术比较，本发明的优点是：1)本投影装置采用LED阵列作为光源，这种光源具有发光效率高，发热量较低，亮度均匀，使用寿命长等优点；2)所有的LED发出的光被充分利用，提高了成像的质量。

Description

一种以大功率LED阵列为光源的投影装置
技术领域
本发明涉及一种光学投影装置，特别涉及一种以大功率LED阵列为光源的投影装置。
背景技术
现有的大功率光学投影机，通常采用大功率气体放电灯为光源，如采用氙灯，金属卤化物灯等以电弧发光机理的光源，由此带来的高热量、强紫外线辐射往往会对光学系统，成像系统造成难以解决的散热、老化、光衰减等不良后果，而LED具有的长寿命，低发热量，光谱中不含红外线和紫外线等优点，非常适合作为光学投影设备的光源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有的投影机发热量大，亮度不均匀，灯泡寿命短等技术问题。
一种以大功率LED阵列为光源的投影装置，包括支架1，调节架2，外壳3，LED阵列4，透光或者反光图像介质5，第一成像透镜6，第二成像透镜7，其特征在于：LED阵列4固定在一个底板8上，底板8的另一侧装有一个高密度鳍片散热器9，每一个LED前方放置一个聚光透镜4a，该聚光透镜与对应的LED连为一体，以LED阵列的中心点为原点01，设定聚光透镜的光轴与底板8的交点为参照点02，与聚光透镜对应的LED布置在原点01和参照点02连线的延长线的03处，参照点02距离原点01越远，对应的LED偏移参照点02的偏移量m越大，即03与02之间的距离为偏移量m越大，偏移量按下式计算：
m＝L*f/F
式中m为LED的偏移量，L为聚光后像所需的偏移量，F为成像透镜的焦距，f为聚光透镜的焦距；所述的透光或反光图像介质5选用印有图像的胶片，LCD液晶屏，LCOS屏，DLP器件中的一种。
第一成像透镜6和第二成像透镜7采用常规的成像透镜，且按常规的方式布置；除位于LED阵列中心的发光二极管外，其余的LED如果没有偏移量时，则LED阵列所发出的光不能全部通过第一成像透镜6和第二成像透镜7。
同现有技术比较，本发明的优点是：1)本投影装置采用LED阵列作为光源，发光效率高，发热量较低，亮度均匀，使用寿命长等优点；2)除位于LED阵列中心的发光二极管外，其余的发光二极管布置在原点01与参照点02的延长线上，所有的LED发出的光被充分利用，提高了成像的质量。
图1显示，LED阵列4固定在底板8上，底板8的外侧装有一个高密度鳍片散热器9，LED阵列前方依次设有透光或者反光图像介质5，第一成像透镜6，第二成像透镜7。
图2显示，常用的发光二极管与对应的聚光透镜是同轴布置的，那么LED发出的光不能全部会聚到成像透镜的有效通光孔径内。
图3显示，发光二极管的位置是偏离对应的聚光透镜轴线的，使得LED发出的光能全部通过成像透镜的有效通光孔径。
图4显示，以LED阵列的中心点为原点01，设定聚光透镜的光轴与底板8的交点为参照点02，与聚光透镜对应的LED布置在原点01和参照点02连线的延长线的03处，参照点02距离原点01越远，对应的LED偏移参照点02的偏移量m越大，即03与02之间的距离为偏移量m越大。
图5显示，除位于LED阵列中心的LED外，其他的LED按其所在的位置离原点的距离越远，该LED偏离对应的参照点02距离越大。
附图说明
图1为一种以大功率LED为光源的投影装置的结构示意图。
图2显示常用的发光二极管与对应的聚光透镜是同轴布置的。
图3为发光二极管的位置是偏离对应的聚光透镜轴线的。
图4为LED阵列中心点01，参照点02，LED所在的位置03三者位置关系图。
图5为LED阵列图。
具体实施方式
实施例1：
一种以大功率LED阵列为光源的投影装置，包括支架1，调节架2，外壳3，LED阵列4，透光或者反光图像介质5，第一成像透镜6，第二成像透镜7，其特征在于：LED阵列4固定在一个底板8上，底板8的另一侧装有一个高密度鳍片散热器9，每一个LED前方放置一个聚光透镜4a，该聚光透镜与对应的LED连为一体，以LED阵列的中心点为原点01，设定聚光透镜的光轴与底板8的交点为参照点02，与聚光透镜对应的LED布置在原点01和参照点02连线的延长线的03处，参照点02距离原点01越远，对应的LED偏移参照点02的偏移量m越大，偏移量m＝L*f/F，式中m为LED的偏移量，L为聚光后像所需的偏移量，F为成像透镜的焦距，f为聚光透镜的焦距。当F＝600mm，f＝5mm，L＝200mm时，偏移量m＝1.6mm。本投影装置的聚光透镜光束夹角为8°，成像透镜通光口径为150mm。

Claims (2)

1.一种以大功率LED阵列为光源的投影装置，包括支架(1)，调节架(2)，外壳(3)，LED阵列(4)，透光或者反光图像介质(5)，第一成像透镜(6)，第二成像透镜(7)，其特征在于：LED阵列(4)固定在一个底板(8)上，底板(8)的另一侧装有一个高密度鳍片散热器(9)，每一个LED其前方放置一个聚光透镜(4a)，该聚光透镜与对应的LED连为一体，以LED阵列的中心点为原点01，设定聚光透镜的轴线与底板(8)的交点为参照点02，与该聚光透镜相对应的LED布置在原点01和参照点02连线的延长线上，参照点02距离原点01越远，对应的LED偏移参照点02的偏移量m越大，偏移量按下式计算：
m＝L*f/F
式中m为LED的偏移量，L为聚光后像所需的偏移量，F为成像透镜的焦距，f为聚光透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于：透光或反光图像介质(5)选用印有图像的胶片，LCD液晶屏，LCOS屏，DLP器件中的一种。
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