LED阵列的均匀化制造技术

本发明专利技术提供了照明器和LED光引擎。所述照明器包括所述LED光引擎和光学设备。所述LED光引擎包括LED阵列和部分漫射器。所述部分漫射器使从所述LED阵列中选定的第一子组LED中的LED发射的光发生漫射，并留下从所述LED阵列中的第二子组LED中的LED发射的未漫射光。至少一些LED被选择为包括在所述第一子组中，发射在所述LED阵列所发射的光束中产生不良融合颜色的光。所述光学设备被配置为接收所述LED光引擎发射的光束并且发射修改后的光束。擎发射的光束并且发射修改后的光束。擎发射的光束并且发射修改后的光束。

【技术实现步骤摘要】
LED阵列的均匀化
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求Jan Vilem等人于2021年11月15日提交的名为“LED阵列的均匀化”的美国临时申请63/279,537的优先权，该临时申请通过引用并入本文，就像其被全部复制一样。


[0003]本公开总体涉及发光二极管(LED)照明器，并且更具体地涉及使用多发射器LED阵列使得照明器的输出均匀化的方法。

技术介绍

[0004]具有自动和远程控制功能的照明器(称为自动照明器)在娱乐和建筑照明市场中是众所周知的。此类产品通常用于剧院、电视演播室、音乐会、主题公园、夜总会和其他场所。典型的自动照明器从远程位置提供对照明器的输出强度、颜色和其他功能的控制，从而允许操作员同时控制许多照明器的这些功能。附加地或者替代性地，许多自动照明器从远程位置提供对其他参数(例如，从照明器发射的光束的位置、聚焦、变焦、光束尺寸、光束形状和/或光束模式)的控制。

技术实现思路

[0005]在第一实施例中，一种发光二极管(LED)光引擎包括LED阵列和部分漫射器。所述部分漫射器被配置为，使从所述LED阵列中选定的第一子组LED中的LED发射的光发生漫射，并留下从所述LED阵列中的第二子组LED中的LED发射的未漫射光。
[0006]在第二实施例中，照明器包括LED光引擎和光学设备。所述光引擎包括LED阵列和部分漫射器。所述部分漫射器被配置为，使从所述LED阵列中选定的第一子组LED中的LED发射的光发生漫射，并留下从所述LED阵列中的第二子组LED中的LED发射的未漫射光。所述光学设备被配置为接收光束(包括所述LED光引擎发射的光)并且发射修改后的光束。
附图说明
[0007]为了更加彻底地理解本公开，现在参考下文结合附图所进行的简要描述，在图中，相同的附图标记表示相同的特征。
[0008]图1显示了根据本公开的照明器系统的示意图；
[0009]图2显示了LED阵列；
[0010]图3显示了安装有图2的LED阵列的照明器的照明器输出的示例；
[0011]图4显示了图2的LED阵列的区域与图3的照明器输出中的彩色色带和/或条纹之间的映射；
[0012]图5显示了根据本公开的安装有部分漫射器的LED光引擎的视图；
[0013]图6显示了根据本公开的、安装了图5的LED光引擎和部分漫射器的照明器的照明
器输出的示例；
[0014]图7显示了没有部分漫射器的照明器的光学系统的一部分的示意图；
[0015]图8显示了图7的照明器中来自相邻的LED的光束之间的重叠；
[0016]图9显示了根据本公开的照明器的光学系统的一部分的示意图；
[0017]图10显示了图9的LED光引擎的立视图；
[0018]图11显示了在广角配置中变焦光学系统的输出所看到的图2的LED阵列的视图；
[0019]图12显示了在窄角配置中变焦光学系统的输出透镜所看到的图2的LED阵列的视图；
[0020]图13显示了在广角配置中变焦光学系统的输出所看到的图5的LED光引擎的视图；
[0021]图14显示了在窄角配置中变焦光学系统的输出透镜所看到的图5的LED光引擎的视图。
具体实施方式
[0022]优选的实施例在图中示出，相同的附图标记用于指示各幅图中相同和相应的部分。
[0023]图1显示了根据本公开的照明器系统10的示意图。照明器系统10包括根据本公开的多个照明器12。每个照明器12包括机载的多发射器LED光源、光调制设备，并且可以可选地包括摇摄和/或倾斜系统以控制照明器12的头部的定向。
[0024]除了直接或通过配电系统连接到市电之外，每个照明器12的控制系统还通过数据链路14串联或并联连接到一个或多个控制台15。当操作员启动时，控制台15经由数据链路14发送控制信号，其中控制信号由一个或多个照明器12的控制系统接收。接收控制信号的一个或多个照明器12的控制系统可以通过改变接收了信号的照明器12的一个或多个参数来响应。控制信号由控制台15使用DMX
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512、Art
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Net、ACN(控制网络架构)、流式ACN或其他合适的通信协议发送给照明器12。
[0025]照明器12包括光源，该光源包括多发射器LED光源，有时称为光引擎。多发射器LED光源可以包括多组LED，其中每组LED发射不同颜色的光。在一些实施例中，用于LED组的颜色可以是红色、绿色、蓝色、琥珀色和石灰色。在操作中，通过控制系统，操作员可以控制LED各组的相对强度，以便对输出进行相加性组合并调整发射的光束的颜色。例如，仅照亮红色和绿色LED将产生黄色光束，蓝色和绿色将产生青色光束，等等。通过控制LED各组的相对强度，操作员可产生各种颜色，包括深饱和色、淡色，以及宽范围内的各种色温的白色。
[0026]希望将来自不同颜色LED的光混合并均匀化，以在照明器的输出光束中产生单一颜色，且均匀化的光束中没有或几乎没有色带或条纹。一些照明器具有透镜或光学系统，旨在帮助这种均匀化。然而，照明器还可以具有可调节的变焦光学系统，使得光束能够从宽到窄进行调节，并且与用于提供高输出的快(宽孔径)透镜相结合，这种照明器仍然可能在其输出中产生彩色边缘或条纹。
[0027]图2显示了LED阵列200的视图。LED阵列200包括安排成阵列的多个LED发射器：5组LED，分别为红色201、绿色202、蓝色203、琥珀色204、石灰色205。每组LED可以在整个LED阵列200中分布和混合，以帮助在光学系统的后阶段将来自所有LED的颜色均匀化为单一颜色的输出光束。所示的近似八角形LED阵列200仅仅是示例性的。本公开预期的阵列包括具有
任意数量的LED组的任意形状或尺寸的阵列，其中每组包括任意数量的LED。
[0028]图3显示了安装有图2的LED阵列200的照明器的照明器输出300的示例。LED阵列200发射光束，照明器将所述光束投射为照明器输出300：具有柔和焦点的标称矩形图像。尽管照明器输出300的中心301很好地混合，但在矩形图像的底边缘302和左边缘303处示意性地表示出了不完美或不完全的颜色均匀化的证据，其中彩色色带和条纹是可见的。参考图4进一步显示和描述了照明器输出300。部分由于LED阵列200中的LED不共享公共光轴，所以照明器输出300不是LED阵列200中的不同颜色的完美均一和均匀化。下面将参考图4讨论图3中示意性表示的不完美的颜色均匀化的其他原因。
[0029]图4显示了图2的LED阵列200的区域与图3的照明器输出300中的彩色色带和/或条纹之间的映射。LED阵列200所发射并由照明器投射为照明器输出300的光束中的不希望有的影响尤其显现在来自位于LED阵列200边缘的LED组的光中，在那里，一些LED在一侧或多侧没有直接相邻的LED。图4示出了LED阵列200的LED区域206a、206b、206c和2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管(LED)光引擎，包括：LED阵列；以及部分漫射器，所述部分漫射器被配置为，使从所述LED阵列中选定的第一子组LED中的LED发射的光发生漫射，并留下从所述LED阵列中的第二子组LED中的LED发射的未漫射光。2.根据权利要求1所述的LED光引擎，其中所述LED阵列的至少一些LED被选择为包括在所述第一子组中，发射在所述LED阵列所发射的光束中产生不良融合颜色的光。3.根据权利要求1所述的LED光引擎，其中所述部分漫射器包括位于所述LED阵列所发射的光束中的第一光学元件。4.根据权利要求1所述的LED光引擎，其中所述部分漫射器包括应用于所述LED光引擎的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗布照明公司，
类型：发明
国别省市：