本发明专利技术公开了一种LED光源系统及使用该光源系统的照明装置，包括多色LED单元模组阵列，其中包括多个LED单元模组；包括用于对该LED单元模组发出的光束进行准直的准直透镜阵列；包括位于准直透镜阵列光路后端的用于将从准直透镜阵列出射的光汇聚于预定面的聚光透镜，每个LED单元模组中的LED芯片组都经过准直透镜和聚光透镜相互重叠的成像于预定面形成混合光斑；其中，任意一种颜色的LED芯片在LED单元模组中的各个位置具有大致相同的分布，使得混合光斑具有良好的均匀性。这样，可以使光源系统发射的光斑更加均匀，同时由于每一个准直透镜对多个颜色的LED芯片进行准直的同时具有混合多颜色光的作用，因此可以减弱彩影造成的不良视觉效果。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种LED光源系统及使用该光源系统的照明装置，包括多色LED单元模组阵列，其中包括多个LED单元模组；包括用于对该LED单元模组发出的光束进行准直的准直透镜阵列；包括位于准直透镜阵列光路后端的用于将从准直透镜阵列出射的光汇聚于预定面的聚光透镜，每个LED单元模组中的LED芯片组都经过准直透镜和聚光透镜相互重叠的成像于预定面形成混合光斑；其中，任意一种颜色的LED芯片在LED单元模组中的各个位置具有大致相同的分布，使得混合光斑具有良好的均匀性。这样，可以使光源系统发射的光斑更加均匀，同时由于每一个准直透镜对多个颜色的LED芯片进行准直的同时具有混合多颜色光的作用，因此可以减弱彩影造成的不良视觉效果。【专利说明】—种LED光源系统和LED照明装置
本专利技术涉及投影及照明等光源领域，尤其涉及一种LED光源系统及使用该LED光源系统的LED照明装置。
技术介绍
传统的大功率照明装置、光照明设备一般采用金卤放电泡作为光源。由于金卤放电泡是白色光源，当需要得到彩色光时，需在金卤放电泡前设置滤光片来实现不同颜色的光输出。这种光源的缺陷在于金卤放电泡使用寿命低，仅有几百小时到数千小时不等；滤光片又使得投影出的彩色光饱和度低、不鲜艳，且获得的灯光色彩也不丰富。大功率发光二极管LED由于具有安全无污染、使用寿命高等优点，已经在照明领域内逐渐成为开发应用的首选装置，其使用寿命可达十万小时。目前，将大功率LED作为舞台照明光源已经成为可能，它具有使用寿命长、安全无污染、色彩饱和度高等优点。然而，目前单个LED芯片的光通量有限，为了得到高亮度的彩色光输出，通常都是将不同颜色的LED芯片排成阵列来实现高亮度的光输出。现有LED照明装置照明光源中，为了利用红(R)、绿(G)、蓝(B)、白(W)四色LED芯片得到均匀的混合光输出，通常将R、G、B、W四色LED芯片周期性交替排成阵列，如图1a所示。图1b为图1a中的任一 RGBW四色LED芯片周期单元对应的光路图，其中IlR为红色LED芯片，IlG为绿色LED芯片，IlB为蓝色LED芯片，IlW为白色LED芯片，12为LED芯片封装所使用的硅胶球，13为全内反射(TIR)透镜，15为聚光透镜，16为图案盘，其上的通光孔径161构成系统的光阑，17为投影镜头，用于将光阑161投影成像到远处。其中，每个TIR透镜都对应一个LED芯片，用来对该LED芯片发出的光束进行整形和准直。从不同颜色的LED芯片发出的不同颜色的光束，经各自对应的TIR透镜整形后，均匀的出射光从TIR透镜出射并入射到聚光透镜15的前表面。该入射光束进一步被聚光透镜15会聚到图案盘16上并被光阑161所截，得到与光阑形状相同的特定形状的均匀光斑。该均匀光斑最终被其后的投影镜头17投影到舞台上。然而，这样的LED照明装置却存在如下的问题:1.在特定的平面上(投影镜头17的成像平面上)能够得到均匀的照明，但在该平面的前后平面上会出现显著的颜色不均匀现象；2.出现“彩影现象”，即在照明装置的照明光路上的不透光物体在照明平面上的影子的边缘呈彩色。以上问题在实际应用中造成了使用者的困扰，但至今没有得到解决。
技术实现思路
本专利技术提出了一种LED光源系统,包括:多色LED单元模组阵列，包括多个LED单元模组，每个LED单元模组都包含至少两种颜色的LED芯片形成LED芯片组，LED芯片组中各LED芯片彼此紧密排列； 准直透镜阵列，每个准直透镜都对准一个LED单元模组，用来对该LED单元模组发出的光束进行准直；位于准直透镜阵列光路后端的用于将从准直透镜阵列出射的光汇聚于预定面的聚光透镜，每个LED单元模组中的LED芯片组都经过准直透镜和聚光透镜相互重叠的成像于预定面形成混合光斑；其中，任意一种颜色的LED芯片在LED单元模组中的各个位置具有大致相同的分布，使得混合光斑具有良好的均匀性。优选的，每个LED单元模组都包含多色LED单元模组阵列所使用的每种颜色的LED-H-* I I心/T O优选的，准直透镜阵列中各准直透镜紧密排列，且准直透镜阵列的出射光束的光学扩展量小于等于各LED单元模组的光学扩展量之和。本专利技术还提出一种LED光源系统,包括:多色LED单元模组阵列，包括多个LED单元模组，每个LED单元模组都包含该多色LED单元模组阵列所使用的每种颜色的LED芯片形成LED芯片组，且LED芯片组中各LED芯片彼此紧密排列；准直透镜阵列，每个准直透镜都对准一个LED单元模组，用来对该LED单元模组发出的光束进行准直；准直透镜阵列中各准直透镜紧密排列，且准直透镜阵列的出射光束的光学扩展量小于等于各LED单元模组的光学扩展量之和；复眼透镜组，位于准直透镜阵列之后，用来对准直透镜出射的光束进行匀光；位于复眼透镜组光路后端的用于将从复眼透镜组出射的光汇聚于预定面的聚光透镜。 优选的，各LED单元模组相同。优选的，LED单元模组有四个LED芯片，且该四个LED芯片排布成田字形。优选的，LED芯片裸露于空气中。优选的，至少一种颜色的LED芯片是复色LED芯片，复色LED芯片包括两种主波长的LED芯片，该两种主波长之差大于10纳米且小于30纳米。优选的，复色LED芯片所包括的两种主波长的LED芯片分别所在的LED单元模组相互交错排列。本专利技术还提出一种LED照明装置，包括上述的LED光源系统；在LED光源系统的光路后端还依次包括放置于聚光透镜焦点处用于接收聚光透镜发出的光的图案盘，和将从图案盘发出的图案光投射出去的投影镜头。这样，在实现光源系统发射的光斑更加均匀的同时，由于每一个准直透镜对多个颜色的LED芯片进行准直的同时具有混合多颜色光的作用，因此可以减弱彩影造成的不良视觉效果。【专利附图】【附图说明】图1a是现有LED照明装置中不同LED芯片的一种排布图；图1b是现有LED照明装直的光路不意图；图2a为本专利技术实施例一的LED单元模组的一种排布图；图2b为图2a中任一 LED单元模组的示意图；图3为实施例一的LED照明装置的结构示意图；图4a为本专利技术实施例二的LED单元模组的一种排布图；图4b为本专利技术实施例二的LED单元模组的另一种排布图；图4c为本专利技术实施例二的LED单元模组的另一种排布图；图5a为应用实施例一时红色LED芯片发出的光在预定面的仿真结果；图5b为应用实施例三时红色LED芯片发出的光在预定面的仿真结果。【具体实施方式】针对
技术介绍
中的问题，专利技术人做了有针对性的研究。专利技术人发现:在图1a和Ib所示的方案中，由于R、G、B、W四色LED芯片的空间位置不同，它们发出的不同颜色的光束经各自对应的TIR透镜整形后出射光束彼此不会重合，即从TIR透镜出射的光束中不同颜色光束的空间位置不同。以图1a中R、G、B、W排列的四色LED芯片为例，其输出光经TIR透镜13整形后将形成R、G、B、W按序排列的空间颜色分布，如图1b所示，其中14R表示红色LEDllR产生的光束、14G表示绿色LEDllG产生的光束、14B表示蓝色LEDllB产生的光束、14W表示白色LEDllW产生的光束。这种空间颜色分布不均的光束经会聚透镜15会聚后，虽能在光阑161处重合形成均匀光束，但不同颜色光束的入射角却是不同的，这种入射本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LED光源系统，包括：多色LED单元模组阵列，包括多个LED单元模组，每个LED单元模组都包含至少两种颜色的LED芯片形成LED芯片组，LED芯片组中各LED芯片彼此紧密排列；准直透镜阵列，每个准直透镜都对准一个LED单元模组，用来对该LED单元模组发出的光束进行准直；位于准直透镜阵列光路后端的用于将从准直透镜阵列出射的光汇聚于预定面的聚光透镜，每个LED单元模组中的LED芯片组都经过准直透镜和聚光透镜相互重叠的成像于所述预定面形成混合光斑；其中，任意一种颜色的LED芯片在LED单元模组中的各个位置具有大致相同的分布，使得所述混合光斑具有良好的均匀性。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张权，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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