基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于全彩发光二级管阵列的投影显示系统，包括：三组发光二极管阵列模组，包括三个不同波长的发光二极管显示阵列；散热元件，其置于所述三个发光二极管阵列的附件，用以散热；集光元件，其放置在所述发光二极管阵列的光路前方，用以将光线收集并引入混光元件中；混光元件，其用于混合所述三个发光二极管阵列发出的三种光线形成全彩图像；投影元件，其放置在混光元件前方并用于调节画面质量和尺寸。本发明实现了主动式发光显示系统，省略了传统显示技术中的被动控制元件而提高了光学利用率，进而降低了显示系统的功耗。
【专利说明】基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体发光二极管显示应用领域，尤其涉及一种基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统。
【背景技术】
[0002]现有投影显示技术主要包括DLP、IXD、LCOS等。这些技术均需要激光或LED做为光源，然后通过微镜阵列或液晶做为光阀进行显示控制，形成画面。这种被动式显示技术的缺点是，其控制光阀会引起光学损失。为了呈现符合亮度要求的画面，通常需要增加光源的功率，即增加了系统的功耗。
[0003]现有的LED光源可以结合投影系统形成投影式照明系统，相关专利申请号为CN201310447405.5和CN201310449655.2。但该系统仅适用于照明或装饰环境。
【发明内容】
[0004]本发明提供了基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统。使用三组不同波长的发光二极管显示阵列，通过集光元件、混光元件和投影元件，实现主动式发光显示系统。该系统省略了传统显示技术中的被动控制元件而提高了光学利用率，进而降低了功耗。
[0005]为达到上述目的，本发明提供了一种基于全彩发光二级管阵列的投影显示系统，包括:
[0006]三组发光二极管阵列模组，包括三个不同波长的发光二极管显示阵列；
[0007]散热元件，其置于所述三个发光二极管阵列的附件，用以散热；
[0008]集光元件，其放置在所述发光二极管阵列的光路前方，用以将光线收集并引入混光元件中；
[0009]混光元件，其用于混合所述三个发光二极管阵列发出的三种光线形成全彩图像；
[0010]投影元件，其放置在混光元件前方并用于调节画面质量和尺寸。
[0011]本发明是在传统显示技术和投影式照明系统的基础上对显示元件和光学元件进行了改进。使用三组不同波长的发光二极管显示阵列，通过混光元件和投影元件，实现主动式发光显示系统。该系统省略了传统显示技术中的被动控制元件而提高了光学利用率，进而降低了显示系统的功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例中基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统的结构原理图。
[0013][主要元件]
[0014]投影显示系统100
[0015]第一波长全彩发光二极管阵列111
[0016]第二波长全彩发光二极管阵列112
[0017]第三波长全彩发光二极管阵列113
[0018]散热元件120
[0019]集光元件130
[0020]混光元件140
[0021]投影元件150
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0023]请参阅图1中实施例结构原理图，本发明提供的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统100,包括:
[0024]三组发光二极管阵列模组:
[0025]由三个不同波长的发光二极管显示阵列111、112、113组成。其制作方法是将多个LED发光芯片阵列式的固定在布有线路的基板上，再用封装材料将发光芯片阵列封装在基板上。封装过程中可选择的增加涂敷荧光粉的步骤；其中，每一个所述发光二极管阵列由多颗相同的LED芯片组成；
[0026]散热元件120:
[0027]由热管散热器、风冷散热器、热冷凝散热器，或以上几种散热方式的混合散热器构成。该元件放置在发光二极管显示阵列111、112和113下方或附近，用以散发发光阵列以及系统热能；
[0028]集光元件130:
[0029]该元件放置在发光二极管显示阵列111、112和113光路前方，用以将光线收集并引入混光元件140中。此处集光元件130的结构不仅限于图中所示；所述集光元件130可采用平凸透镜、凹凸透镜、菲涅尔透镜中的一种或者采用以上多个透镜组合而成的透镜组坐坐寸寸ο
[0030]混光元件140:
[0031]该元件放置在三组发光二极管显示阵列111、112、113的中心，使得所述三组发光二极管显示阵列111、112、113分别位于混光元件140的三个侧面，用于混合发光阵列的光线并形成全彩图像；所述混光元件140采用组合棱镜结构，用于将来自三个不同方向的光混合以后从另一方向输出。
[0032]投影元件150:
[0033]由单组或多组透镜组成，该元件150放置在混光元件140前方并根据具体需求调节画面质量和尺寸。
[0034]本发明是在传统显示技术和投影式照明系统的基础上对显示元件和光学元件进行了改进。使用三组不同波长的发光二极管显示阵列，通过混光元件和投影元件，实现主动式发光显示系统。该系统省略了传统显示技术中的被动控制元件而提高了光学利用率，进而降低了显示系统的功耗。
[0035]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于全彩发光二级管阵列的投影显示系统，包括: 三组发光二极管阵列模组，包括三个不同波长的发光二极管显示阵列； 散热元件，其置于所述三个发光二极管阵列的附件，用以散热； 集光元件，其放置在所述发光二极管阵列的光路前方，用以将光线收集并引入混光元件中； 混光元件，其用于混合所述三个发光二极管阵列发出的三种光线形成全彩图像； 投影元件，其放置在混光元件前方并用于调节画面质量和尺寸。
2.根据权利要求1所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，每个所述发光二极管阵列由多颗相同的LED发光芯片组成，芯片阵列式的制作在线路基板上。
3.根据权利要求2所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述多颗相同芯片采用封装材料封装在所述线路基板上。
4.根据权利要求1所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述散热元件包括热管散热器、风冷散热器、热冷凝散热器中的一种或以上几种的组合。
5.根据权利要求1所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述混光元件置于所述三个发光二极管阵列的中心位置。
6.根据权利要求1所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述投影元件包括单组或多组透镜。
7.根据权利要求2所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述芯片上还涂覆有荧光粉。
8.根据权利要求1所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述集光元件采用平凸透镜、凹凸透镜、菲涅尔透镜中的一种，或者上述任一一种或几种组合而成的透镜组。
9.根据权利要求1所述的基于全彩发光二极管阵列的投影显示系统，其特征在于，所述混光兀件米用组合棱镜结构。
【文档编号】G03B21/00GK104181760SQ201410446088
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】刘立莉, 杨华, 薛斌, 卢鹏志, 裴艳荣, 郑怀文, 谢海忠, 于飞, 李璟 申请人:中国科学院半导体研究所