[发明专利]混色照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管和包括发光二极管的照明设备。

背景技术

为了产生与音乐会、现场表演、电视节目、体育比赛有关的各种光效和气氛灯光照明，或使其作为建筑安装的一部分，产生各种效果的灯具在娱乐业得到越来越多使用。娱乐灯具通常产生具有光束宽度和发散度的光束，并且可以是例如产生具有均匀光分布的相对宽的光束的柔光/泛光灯具，或者可以是适于将图像投影到目标表面上的轮廓灯具。

发光二极管(LED)由于其相对低的能耗或高的效率、长的寿命以及电子调光能力而在灯光照明应用中得到越来越多使用。LED在灯光照明应用中用于全面照明，如照射广阔区域的柔光/泛光灯，或者用于产生宽的光束，例如，用于娱乐业和/或建筑安装。例如，申请人马丁专业公司(Martin Professionala/s)所提供的如MAC101^TM、MAC301^TM、MAC401^TM、Stagebar2^TM、Easypix^TM、Extube^TM、Tripix^TM、Exterior400^TM系列的产品。另外，LED也被集成到产生图像并且朝向目标表面投影图像的投影系统中。例如，申请人马丁专业公司(Martin Professional A/S)所提供的产品MAC350Entrour^TM。

投影系统中的光大体上被收集到产生图像的光闸中，并且成像光学系统将所述闸投影到目标表面上。WO0198706、US6227669和US6402347公开了包括布置成一个平面阵列的多个LED的灯光照明系统，其中会聚透镜定位在LED前面，以便使光聚焦例如来照射预定区域/闸或用于将来自二极管的光耦合到光纤中。

US5309277、US6227669、WO0198706、JP2006269182A2、EP1710493A2、US6443594公开许多灯光照明系统，其中例如通过使LED相对于光轴倾斜(JP2006269182A2、WO0198706、US5309277)，或通过单独地使用定位在每一LED前面的折射装置(US6443594、US7226185B、EP1710493)，将来自多个LED的光引向共同焦点或聚焦区域。

WO06023180公开一种投影系统，其包括具有多个LED的LED阵列，其中将来自LED的光引向目标区域。

现有技术的灯具试图通过添加尽可能多的光源来增大流明输出。然而结果是，就功率消耗对光输出而言，效率很低，因为在这种光学系统中，从根本上讲仅可能有效利用光学扩展量与成像光学器件相同或较之更小的光源。因此，如果源光学扩展量与成像系统的光学扩展量紧密匹配，那么使用多个源来增大光输出(强度/流明)并没有好处，因为光源的光学扩展量将会大于成像系统的光学扩展量并且成像系统因此不能收集光。

此外，大量光损失掉，因为现有技术的灯具通常仅通过闸来耦合光束的光的中心部分以便提供对闸的均匀照明，这又降低了效率。灯具中的空间常常是有限的并且难以将许多光源装配到现有技术的灯具中，例如，因为与光源相关联的光学元件常常占据大量空间。又一方面是，彩色伪影常常出现在来自具有不同颜色光源的灯具的输出中这一事实。其原因是用于舞台照明的高性能LED具有大的矩形管芯面积这一事实，所述面积为1至12mm2并且甚至更高。这意味着不可能将主要光学器件模型化成点源，因为主要光学器件与LED管芯之间的大小比可能变得相当地小。此外，矩形形状还可能在输出中被成像为矩形斑块。与放电灯相比，这些斑块不适于平滑地填补舞台照明仪器的圆形光点轮廓。

发明内容

本发明的目标是解决与现有技术有关的上述限制。这通过如独立权利要求中所描述的照明设备和LED来实现。从属权利要求描述本发明的可能实施方案。在发明详述中描述本发明的优点和益处。

附图说明

图1a至图1e示出根据本发明的照明设备的原理图；

图2a至图2e示出根据本发明的另一个照明设备的原理图；

图3a与图3b示出典型的LED的一个实施方案的结构；

图4示出适用于根据本发明的照明设备的一个LED的结构。

图5示出适用于根据本发明的照明设备的另一个LED的结构。

图6示出适用于根据本发明的照明设备的另一个LED的结构；

图7示出适用于根据本发明的照明设备的另一个LED的结构；