一种多颜色的LED阵列及照明系统技术方案

本实用新型专利技术涉及LED照明领域，提供一种多颜色的LED阵列及照明系统，包括LED混色单元模组，每个LED混色单元模组均设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色不同，每个LED混色单元模组中的LED芯片紧密排列且数量相同，颜色相同的LED芯片的位置和方向在每个LED混色单元模组中有大致相同的分布；至少一个LED单色单元模组，任意一个LED单色单元模组设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色相同，任意一个LED单色单元模组中的LED芯片紧密排列。本实用新型专利技术提供的一种多颜色的LED阵列在获得均匀的混色光的同时，通过适当地增加LED阵列中的LED单色单元模组，提高了LED阵列的发光强度和发光效率。本实用新型专利技术还将该LED阵列应用在照明系统中，可获得混色均匀和发光效率高的光斑。

【技术实现步骤摘要】
一种多颜色的LED阵列及照明系统
本技术涉及LED照明领域，更具体地，涉及一种多颜色的LED阵列及照明系统。
技术介绍
传统的大功率照明设备是将大功率的气体放电灯泡作为光源，配以二次光学对光源的光线进行收集和整形投射出光线，以此实现照明的效果。气体放电灯泡也称为HID。使用该类光源的灯具有着较多缺陷，如能耗高，发光效率低，产品寿命短，大功率灯具的寿命只有几个小时，且灯胆内充斥着高压金卤物，存在一定的风险系数。后来，发光二极管LED逐步取代了传统的气体放电灯泡。LED作为绿色无污染的洁净节能光源，使用寿命高。随着技术的不断挖掘，LED的功率及发光效率都在逐年提高，且工艺日趋成熟，使LED得以大规模应用。在LED发展的早期，受限于LED的功率及效率，如应用于照明类LED的大部分气体放电灯泡仅限于白光LED光源；但应用于其他如舞台灯具、建筑照明、航道指示灯等应用领域需要不同的颜色时，只能在原来的光学系统上增加光学淲波片以实现不同颜色的效果。这种增加光学淲波片的方法会导致灯具的驱动功率较高、能效较低，同时滤光片会把多余的光线反射返回至光源内部，导致光源的工作温度升高，加速光源的老化，缩短灯具的寿命，且通过滤光片方法所获取的颜色效果饱和度不够，色彩也不够丰富。目前，全彩LED也日趋成熟，使用多颜色的LED光源配以二次光学来满足对色彩饱和度、均匀度及丰富度较高要求的应用领域，如舞台照明领域。申请号为201710767453.0的专利技术专利公开了一种具有修正色温的功能的LED灯光源及光学系统，该专利将第一颜色LED与第二颜色LED所发出的光与目标色的光进行均匀混色。但是其缺陷是难以获得非常均匀的混色效果，且其发光效率不高。现有技术在解决均匀混色时，是把多个不同颜色的芯片进行紧密封装作为一个LED发光单元，然后每个LED发光单元配以一一对应的准直透镜，再经聚光透镜会聚于整个LED光源系统的焦点上，在焦点位置混合形成颜色均匀的照明光斑。上述两种方式通过不同颜色的LED芯片所发出的各种色光混合后，混色光所发出的发光效率均较低。
技术实现思路
本技术旨在克服上述现有技术混色光所发出的发光效率均较低的缺陷，提供一种多颜色的LED阵列及照明系统，达到获得均匀的混色光的同时，提高混色光的发光效率。本技术采取的技术方案是，提供一种多颜色的LED阵列，包括LED混色单元模组，每个LED混色单元模组均设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色不同，每个LED混色单元模组中的LED芯片紧密排列且数量相同，颜色相同的LED芯片在每个LED混色单元模组中的位置和方向有大致相同的分布；至少一个LED单色单元模组，任意一个LED单色单元模组设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色相同，任意一个LED单色单元模组中的LED芯片紧密排列。所述LED单色单元模组设于LED阵列中心和/或对称均匀分布于LED阵列外围。本方案中，LED混色单元模组中不同颜色的LED芯片经过合理的数量、位置、排列方式等选择，应用以及电路控制等，可混合出单一颜色的光。这种单一颜色的光可以根据具体需求进行合理的布置和安排混合出来。尚且，经过LED阵列中所有LED混色单元模组混合出来光均匀，不会出现混色光是色彩斑驳的现象。虽然，LED混色单元模组能够混合出均匀的单一色光，但是，仅仅依靠这种混合的方式得到的单一色光，其发光效率较低。同个LED混色单元模组中的LED芯片紧密排列，使各LED芯片之间的间隙尽可能小，这样有利于可充分利用LED芯片的所发出的光，且有利于形成均匀的混色光。因此，为获得发光效率更高的多颜色LED阵列，LED单色单元模组增设了LED单色单元模组，该LED单色单元模组设置于LED阵列中心、对称均匀分布于LED阵列的外围均不会破坏LED混色单元模组中不同颜色LED芯片的混合效果。LED单色单元模组能够发出单一色光，若LED单色单元模组所发出的单一色光与LED混色单元混合成的单一色光设为同样的颜色，可大大增强整个LED阵列的发光效率。其中，LED阵列中心为阵列的几何中心，其可由多个LED单色单元模组集合而成的；LED阵列外围是相对于LED阵列的几何中心而言的，其可由多行列的LED单元模组汇聚而成，所述LED单元模组可包括LED混色单元和/或LED单色单元。优选地，每个LED单色单元模组中的LED芯片数量相同，所述LED单色单元模组中的LED芯片数量与LED混色单元模组中的LED芯片数量相同。本方案中，为使LED阵列的发光效果最好，以及使各个电路保持效率稳定和均衡的状态，且为降低生产难度，对LED单色单元模组进行合理的布置。这样，可在保证最低风险和最低成本的前提下，获得最好的发光效果。优选地，所述LED单色单元模组设有一个，且该LED单色单元模组位于所述LED阵列中心；或所述LED单色单元模组设有多个，且集中分布在LED阵列中心和/或对称均匀分布于LED阵列外围。本方案中，由前述可知，LED阵列中心是一个几何概念，是相对整个LED阵列来说的。由于LED阵列被应用的场景是不一样的，如果是仅仅应用要求较小的发光效率和发光强度的场景中，可以设置LED阵列中心有少量甚至只有一个LED单色单元模组；若是应用在大场景中，可以设置更多的LED单色单元模组，并集中分布在LED阵列中心；或者，所有的LED单色单元模组对称均匀分布于LED阵列外围；或者，LED单色单元模组一部分分布于LED阵列中心，一部分对称分布于LED阵列外围。优选地，所述LED单色单元模组中各个LED芯片的颜色与LED混色单元模组中一个LED芯片的颜色相同，或与LED混色单元模组中至少两个LED芯片的混合色相同。本方案中，若LED混色单元模组有一个芯片能够发出LED阵列最终所需要的单一色光，即目标色光，LED混色单元模组中其它颜色的LED芯片所混出来的混色光也与目标色光一致。在此基础上，LED单色单元模组所有芯片的颜色与LED混色单元模组中一个LED芯片的颜色相同，或与LED混色单元模组中至少两个LED芯片的混合色相同，LED单色单元模组即可实现发出所述目标色光的目的，可大大提高LED阵列的整体发光效率。优选地，所述LED混色单元模组的数量为该LED混色单元模组的LED芯片颜色种类的整数倍。本方案中，在实现混光的过程中，各种颜色的光能够均匀叠加，不会出现同种颜色的LED芯片所叠加的光比其它颜色LED芯片各自所叠加的光多或少的情况，避免出现最终出现的目标色光有混色不均匀的状况。优选地，所述LED混色单元模组中，至少有一颗LED芯片为复色型芯片，所述复色型芯片的颜色为该LED混色单元模组中至少两个LED芯片的颜色的混合色。本方案中，至少两个LED芯片的混合色能够为目标色的情况下，复色型芯片的颜色也为目标色，这样复色型芯片的颜色和两个LED芯片的混合色结合形成的目标色发光效率更高。优选地，两两相邻的三个LED单元模组呈等边三角形排列，且所述LED阵列呈多边形排列。本方案中，所述LED单元模组包括LED混色单元模组和LED单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多颜色的LED阵列，其特征在于，包括/nLED混色单元模组(1)，每个LED混色单元模组(1)均设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色不同，每个LED混色单元模组(1)中的LED芯片紧密排列且数量相同，颜色相同的LED芯片在每个LED混色单元模组(1)中的位置和方向有大致相同的分布；/n至少一个LED单色单元模组(2)，任意一个LED单色单元模组(2)设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色相同，任意一个LED单色单元模组(2)中的LED芯片紧密排列；/n所述LED单色单元模组(2)设于LED阵列中心和/或对称均匀分布于LED阵列外围。/n

【技术特征摘要】
1.一种多颜色的LED阵列，其特征在于，包括
LED混色单元模组(1)，每个LED混色单元模组(1)均设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色不同，每个LED混色单元模组(1)中的LED芯片紧密排列且数量相同，颜色相同的LED芯片在每个LED混色单元模组(1)中的位置和方向有大致相同的分布；
至少一个LED单色单元模组(2)，任意一个LED单色单元模组(2)设有若干个LED芯片，且每个LED芯片的颜色相同，任意一个LED单色单元模组(2)中的LED芯片紧密排列；
所述LED单色单元模组(2)设于LED阵列中心和/或对称均匀分布于LED阵列外围。


2.根据权利要求1所述的一种多颜色的LED阵列，其特征在于，每个LED单色单元模组(2)中的LED芯片数量相同，所述LED单色单元模组(2)中的LED芯片数量与LED混色单元模组(1)中的LED芯片数量相同。


3.根据权利要求1所述的一种多颜色的LED阵列，其特征在于，所述LED单色单元模组(2)设有一个，且该LED单色单元模组(2)位于所述LED阵列中心；或所述LED单色单元模组(2)设有多个，且集中分布在LED阵列中心和/或对称均匀分布于LED阵列外围。


4.根据权利要求1所述的一种多颜色的LED阵列，其特征在于，所述LED单色单元模组(2)中各个LED芯片的颜色与LED混色单元模组(1)中一个LED芯片的颜色相同，或与LED混色单元模组(1)中至少两个LED芯片的混合色相同。


5.根据权利要求1至4任一项所述的一种多颜色的LED阵列，其特征在于，所述LED混色单元模组(1)的数量为该LED混色单元模组(1)的LED芯片颜色种类的整数倍。


6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成，李秀斌，陈国平，
申请(专利权)人：广州光联电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44