本申请涉及发光元件,尤其涉及一种发光元件及投影装置。
背景技术:
1、虚拟头戴显示器是一种将微型显示器的图像或数据信息投射到人眼瞳孔的目视光学系统。按其投射方式不同,头戴显示器分为目镜式头戴显示器和投影式头戴显示器。目镜式头戴显示器将图像放置在光学系统的焦距以内产生放大的虚像,并经过后续透镜组的折射或反射在人眼瞳孔处形成系统出瞳,该出瞳位置与光学系统的孔径光阑位置重合。投影式头戴显示器由微型显示器、投影光学系统、分光镜和回射屏组成。其中微型显示器的图像放置在投影光学系统的焦距以外产生放大的实像,被分光镜反射至回射屏,由于回射屏的特殊材料使光线原路返回,并经过分光镜透射形成系统出瞳,最终使得用户能够观看到图像,相对于目镜式头戴显示器来说,投影式头戴显示器能够提供更清晰的画面。
2、增强现实头戴显示器也是一种将微型显示器的图像或数据信息投射到人眼瞳孔的目视光学系统,用户还需要看到外界的现实环境以提供增强现实的感觉,增强现实头戴显示器需要用户经常佩戴,以提供身临其境的增强现实的感觉。
3、随着科学技术的发展,光电产业对光学系统的性能要求也越来越高。虚拟头戴显示器和增强现实头戴显示器都需要朝着小型化、高性能方向发展,因而要求相应的光学系统以较紧凑的结构实现较高的成像质量。头戴式显示器是一种典型的现代光电显示系统,在多媒体娱乐、军事、工业、医疗以及虚拟现实和增强现实等领域都具有巨大的应用价值和市场。增强现实头戴显示器和虚拟头戴显示器都是一种投影装置。对这类头戴式投影装置的的要求为佩戴舒适、结构紧凑、体积小、高成像质量和尽可能大的视场。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明提供一种发光元件,该发光元件包括第一发光芯片阵列,第一调节元件,第一保护层和模塑体,该第一调节元件被设置在该第一发光芯片阵列的出射方向上,该第一调节元件调整该第一发光芯片阵列发射的光线,该第一保护层被设置在该第一调节元件的出射方向上,该第一保护层对该第一发光芯片阵列发射的光线透过率大于90%,该模塑体连接在该第一保护层上,该模塑体包括一第一倾斜面,该第一倾斜面为相对该第一保护层的表面法线呈倾斜的表面,该第一倾斜面相对该第一保护层的表面法线的倾斜角度大于该第一调节元件的出射光线穿过该第一保护层表面时的扩散角度,以减少该发光元件中发出杂乱光线,提高发光效率。
2、在其中一个实施例中,该发光元件还包括第一封装层,第一衬底和第一线路板,其中该第一封装层用于将该第一发光芯片阵列封装在该第一衬底上,该第一调节元件设置在该第一封装层的光线出射表面上,该第一调节元件采用半导体材料制造而成,该第一调节元件表面通过表面活化后与该第一封装层进行键合,通过范德华力、分子力或原子力使该第一调节元件与该第一封装层键合成为一体,以增强该发光元件的结构强度,增加该发光元件的可靠性。
3、在其中一个实施例中,该发光元件包括多个第一导线,多个触点和一第一线路板,每个该第一导线的一端连接在该第一触点上,每个该第一导线的另一端连接在第一线路板上,该模塑体包覆在该第一导线的外侧,该模塑体成型在该线路板表面上,以保护导线,增强该发光元件的可靠性。
4、在其中一个实施例中,该发光元件包括模塑体和第一线路板,其中该模塑体一体成型在该线路板的导热路径上,以提高该发光元件的散热效率,提高用户舒适感。
5、本发明提供一种投影装置,该投影装置包括光源模块,导光模块和透镜模块,该透镜模块被该光源模块和该导光模块之间,该光源模块包括一第一发光元件,一第二发光元件和一第三发光元,该第一发光元件,该第二发光元件和该第三发光元件各自发出的光线的波长范围互相不重叠,以实现三种不同颜色光线合成后进行彩色图像投影。
6、在其中一个实施例中,该投影装置还包括一合色棱镜,其中该合色棱镜包括第一入射面,第二入射面和第三入射面,其中该第一入射面对应该第一发光元件设置,该第一入射面为曲面,该第二入射面对应该第二发光芯片设置,该第二入射面为曲面,该第三入射面对应该第三发光芯片设置,该第三入射面为曲面,以缩小该投影装置的尺寸。
7、在其中一个实施例中,该投影装置中该第一入射面为向该第一发光元件凸起的曲面,该第二入射面为向该第二发光元件凸起的曲面,该第三入射面为向该第三发光元件凸起的曲面,该第一发光元件发出为向内收束的光线,该第二发光元件发出为向内收束的光线,该第三发光元件发出为向内收束的光线,以缩小该投影装置的尺寸。
8、通过对随后的描述和附图的理解,本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
9、本申请的这些和其他目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
1.一种发光元件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,所述发光元件还包括第一封装层和第一衬底,其中所述第一封装层将所述第一发光芯片阵列封装于所述第一衬底上,所述第一调节元件设置在所述第一封装层的光线出射表面上,所述第一调节元件采用半导体材料制造而成,所述第一调节元件表面通过表面活化后与所述第一封装层进行键合。
3.根据权利要求2所述的发光元件,其特征在于,所述第一发光元件还包括多个第一导线、多个触点和一第一线路板,每个所述第一导线的一端连接在所述一触点上,每个所述第一导线的另一端连接在第一线路板上,所述模塑体包覆在所述第一导线的外侧,所述模塑体成型在所述线路板表面上。
4.根据权利要求3所述的发光元件,其特征在于,所述模塑体一体成型在所述线路板的导热路径上。
5.根据权利要求4所述的发光元件,其特征在于,所述第一调节元件被设置为微型透镜阵列,所述微型透镜阵列对应所述发光芯片阵列设置,所述微型透镜阵列中的每个微型透镜对应所述发光芯片阵列中的每个发光点源设置,自所述第一发光芯片阵列的中轴向外所述微型透镜阵列中的微型透镜呈现向内倾斜的状态。
6.根据权利要求4所述的发光元件,其特征在于,所述第一调节元件被设置为微型透镜阵列,所述微型透镜阵列对应所述发光芯片阵列设置,所述微型透镜阵列中的每个微型透镜对应所述发光芯片阵列中的每个发光点源设置,自所述第一发光芯片阵列的中轴向外所述微型透镜阵列中的微型透镜呈现向外倾斜的状态。
7.根据权利要求4所述的发光元件,其特征在于,所述第一调节元件被设置为超透镜阵列,所述超透镜阵列包括多个柱状微结构,所述超透镜阵列中的每个超透镜对应所述发光芯片阵列中的每个发光点源设置,其中所述柱状微结构垂直于所述第一封装层的出射表面设置,所述柱状微结构呈圆柱状或棱柱状。
8.根据权利要求4所述的发光元件,其特征在于,所述模塑体以所述第一保护层为模具成型的压合边,所述第一倾斜面以所述第一保护层的表面作为一端,所述第一倾斜面以所述模塑体的表面作为另一端进行一体延伸,所述第一倾斜面形成在所述第一保护层的表面。
9.一种使用权利要求1-8任意一项发光元件的投影装置,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的投影装置,其特征在于,所述透镜模块还包括一合色棱镜,其中所述合色棱镜包括第一入射面,第二入射面和第三入射面,其中所述第一入射面对应所述第一发光元件设置,所述第一入射面为曲面,所述第二入射面对应所述第二发光芯片设置,所述第二入射面为曲面,所述第三入射面对应所述第三发光芯片设置,所述第三入射面为曲面。
11.根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述第一入射面上设置有第一相位延迟片,所述第二入射面上设置有第二相位延迟片,所述第三入射面上设置有第三相位延迟片。
12.根据权利要求10所述的投影装置,其特征在于,所述第一入射面为向所述第一发光元件凸起的曲面,所述第二入射面为向所述第二发光元件凸起的曲面,所述第三入射面为向所述第三发光元件凸起的曲面,所述第一发光元件发出为向内收束的光线,所述第二发光元件发出为向内收束的光线,所述第三发光元件发出为向内收束的光线。
