[发明专利]舞台灯光照明系统及其提供高亮度白光的方法

说明书

技术领域本发明涉及照明装置或其系统的功能特征，具体来说，尤其涉及主要用于舞台灯光照明的照明系统。

背景技术LED(发光二极管)光源为绿色无污染的干净节能光源，其可达到的光通量设计指标在逐年提升。目前LED光源主要应用于一些小功率、低端的换色灯产品上。

大功率舞台灯光光源主要采用金卤放电泡。金卤放电泡为白色光源，使用寿命较低，一般为几百小时到数千小时不等。因金卤放电泡的发光谱为白色连续光谱，舞台灯光所需的不同色彩只能靠彩色滤光片来滤光实现，使得灯光投射出的图案具有较低的色彩饱和度，色彩既不鲜艳，也不丰富。为了提高单色光的色彩饱和度，可以使用带宽极窄的滤光片来滤光，其不足之处是会降低单色光的亮度。

若舞台灯光采用LED光源，则可以省掉所述彩色滤光片，并通过调节不同基色LED的电流来改变光源的颜色，从而利用单色LED较高的色彩饱和度，可使舞台灯光色彩的表现自由度大为提高。但目前LED发热量大，发光效率还不够高，且单个LED芯片不能承受高功率，因此大功率舞台灯光的高光通量往往要靠LED阵列来实现。

申请号为200720061982.0的中国专利公开了一种舞台灯的光源组件，采用一个LED阵列和大型散热装置，可以提供一百瓦的发光功率，并可通过控制该LED阵列中的不同色LED的工作来实现色彩调整。其不足之处在于：基于散热和光通量等性能指标，尤其是输出光的亮色均匀性方面的考虑，该光源组件尚不能满足大功率舞台灯光的需求。

为此，本公司曾提出中国专利申请中，将来自多个LED阵列的单色光通过分光合色装置来合成为一束，可以提高光源的输出功率及改善光输出亮色均匀性。

上述在舞台灯系统中采用LED阵列的现有技术不足之处在于：在产生白光时系统的发光效率较传统的金卤放电泡方案低，具体分析为：金卤放电泡为热光源，输出光的效率几乎不受热量影响，因而光源输出功率无论是高是低，输出光的效率几乎不变。以现有的575瓦摇头灯来说，其灯泡输出的光通量达到49000流明，发光效率为85流明/瓦；而1200瓦摇头灯的灯泡光通量输出达到110000流明时，发光效率仍为85流明/瓦。与之对应的是，大功率LED光源采用单色光来合光产生白光时，由于目前产生绿(G)光的LED芯片的电光转换效率较低、产生蓝(B)光的LED电光效率最高、产生红(R)光的LED电光效率居中；而白光的光谱成分中绿光最高、红光次之、蓝光最少，为了调整白平衡，合光时系统必然会降低蓝、红光的输出功率，这样造成了白光效率的低下，光源输出功率越大白光效率越小。

发明内容本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足之处，而提出一种舞台灯光照明系统及其方法，在提高光输出功率的同时，提高高亮度白光的输出效率。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思为：既然采用R，G和B三基色LED来合成白光的亮度或效率较低，若在舞台灯光照明系统提供白光输出的时段内，设置采用一单色光来激发光波长转换材料，例如荧光粉，以产生白光，则无疑可以提高白光的亮度。

作为实现本发明构思的技术方案是，提供一种舞台灯光照明系统提供高亮度白光的方法，包括步骤：

将来自于封装在散热基板上的LED阵列中的复数个LED芯片的光汇聚合成为一束合光；

将该束合光引导往一个出光口；

控制所述LED阵列中具有不同发光波长的LED芯片发光来使所述出光口的光具有预定的颜色或颜色变化；

尤其是，还包括步骤：在所述出光口的光为白光的时段内，控制预定波长的LED芯片发光，同时在所述合光的引导光路上切入一透射型光波长转换装置来产生具有第二预定波长的受激发光，来混合产生白光；该时段过后，将所述透射型光波长转换装置切离所述引导光路。