[实用新型]一种LED光源的光学系统

说明书

本实用新型公开了一种LED光源的光学系统，包括依次设置的LED光源阵列、准直透镜阵列和聚光透镜，所述准直透镜阵列与LED光源一一对应，用于对LED光源发出的光束准直成近平行光，所述准直透镜阵列与聚光透镜之间设有高斯型散射片，用于对准直后的近平行光进行高斯散射，再通过聚光透镜聚焦于预设面上，形成高斯分布的光斑。与现有技术比较，本实用新型具有既能有效保证光束中心的亮度，又能对光束进行匀化，且工艺简单、成本低的有益效果。

技术领域

本实用新型涉及LED光源的技术领域，更具体地，涉及一种LED光源的光学系统。

背景技术

传统的舞台灯具是基于气体放电灯泡光源(俗称HID)，通过反光杯收集光源发出的光线，成像镜头后投射出光线，以实现舞台的照明或制造各种舞台场景的效果。通常情况下，使用这种光源的灯具能耗高，发光效率低，产品寿命短，且灯胆内高压并充斥高压金属卤化物，存在一定的危险系数。

近几年，发光二极管LED光源作为绿色无污染的干净节能光源，且使用寿命高，随着技术的不断挖掘，每瓦电功率产生的光通量逐年提高，且工艺日趋成熟，使得LED的大规模推广应用具备了条件。

用于舞台灯行业的LED要求功率高，光通量输出大，方向性强，均匀性好等特点，而传统的LED封装技术为满足这些特点通常是将若干颗LED芯片密集封装于基板上，形成一颗大功率的LED光源，该种技术封装工艺相对简单，但光源的发光热量高且密集，不利于系统散热，这极大地限制了单个LED芯片的高功率驱动及发光效率。

舞台灯行业对灯具的分类有光束灯，柔光灯，图案灯及三合一灯等。光束灯的特点是光束角度小，光束中心亮度高(不均匀)，照射距离远，光束边缘锐利等特点，通常用于舞台的空间动感效果。柔光灯则是无明显光束或光斑边缘的泛光灯，以舞台染色、补光为主，主要用于舞台照明和渲染感情色彩等作用。图案则要求光斑照度均匀度高，光束角度较大，投射的图案效果清晰。三合一灯则是集合了光束灯、柔光灯及图案灯三者的特点，利用具有大变倍范围的光学镜头来实现光束灯小角度，切换成图案灯时又具有大角度的特点，是目前市场上比较流行的灯具。所以根据舞台各种灯具的不同需求，对光源的要求亦有不同要求。

申请号为201310038767.9的中国专利公开了一种LED光源系统和LED照明装置，包括多色LED光源阵列，与光源阵列一一对应的准直透镜阵列，复眼透镜和聚光透镜。LED光源发出的多光束由准直透镜阵列准直成近平行光，然后经由复眼透镜进行匀光，最后由聚光透镜汇聚于预定面上形成均匀并具有一定照射面积的光斑。该方案虽通过复眼透镜组匀光能使光斑变得均匀，但也导致了光斑的中心亮度不高，对于要求中心亮度高，光束角度小投射距离远的光束灯显得欠缺。且复眼透镜的加工成本高，加工难度高，在生产安装调试过程中，对置的复眼透镜单元需要严格的重合，否则容易导致光效的降低或光源的光学效果不理想等瑕疵。

实用新型内容

为克服现有的技术缺陷，本实用新型提供了一种既能有效保证光束中心的亮度，又能对光束进行匀化，且工艺简单、成本低的LED光源的光学系统。

为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种LED光源的光学系统，包括依次设置的LED光源阵列、准直透镜阵列和聚光透镜，所述准直透镜阵列与LED光源一一对应，用于对LED光源发出的光束准直成近平行光，所述准直透镜阵列与聚光透镜之间设有高斯型散射片，用于对准直后的近平行光进行高斯散射，再通过聚光透镜聚焦于预设面上，形成高斯分布的光斑。