[发明专利]发光装置及相关投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种发光装置及相关投影系统。

背景技术

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11R为红色LED芯片，11G为绿色LED芯片，11B为蓝色LED芯片，11W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：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。该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。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够形成颜色均匀的光斑的发光装置。

本发明实施例提供一种发光装置，包括LED单元模组阵列，所述LED单元模组阵列包括多个LED单元模组，其中每个LED单元模组包括一衬底，以及由至少两种颜色的LED芯片形成的LED芯片组，其中该LED芯片组设置于该衬底上，各LED芯片组所包括的LED芯片均一致；所述LED单元模组阵列中包括至少一种LED单元模组；

所述LED芯片组中每个LED芯片的正极接件均并列排设于该衬底的第一侧边上形成正极接件组，每个LED芯片的负极接件均并列排设于与第一侧边相对的第二侧边上形成负极接件组，每个LED单元模组的衬底上的正负极接件组内的排列顺序均一样；

将各LED单元模组中相同颜色的LED串联起来的线路呈一条线，且将不同颜色LED串联起来的线路相互平行，以使得将该LED单元模组阵列中所有的LED单元模组串联起来的线路呈一束线，且该束线与自身的交点的数量不大于3；

其中，任意一种除白色以外的其他颜色的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LED单元模组阵列在预定平面上形成的混合光斑具有良好的均匀性。

优选地，所述LED单元模组阵列所包括的LED单元模组的种类数量等于每个LED单元模组中所包含的LED芯片的数量。

优选地，所述LED单元模组阵列中除位于中心上的LED单元模组，至少80%的LED单元模组阵列中每个LED单元模组的位置均有另一个LED单元模组的位置与其关于中心对称；

且在任意两个相互对称的LED单元模组中，每种颜色LED芯片分别位于该两个LED单元模组中的位置也关于中心对称。

优选地，所述LED单元模组阵列由至少两列LED单元模组平行并列排布成一个呈圆形或者正多边形的阵列，其中位于同一列的LED单元模组的正极接件组指向其负极接件组的方向一致，任意相邻两列的LED单元模组的正极接件组指向其负极接件组的方向相反。

优选地，所述LED单元模组阵列中只包括一种LED单元模组，且该LED单元模组中各LED芯片的排布关于其中心旋转对称；