CN116265807A - 光源系统及发光设备 - Google Patents

Abstract

本发明保护一种光源系统，包括：光源机构，所述光源机构包括光源基板，及设置于所述光源基板上的多个发光二极管模组，所述发光二极管模组包括至少两种发光二极管芯片；准直透镜组，所述准直透镜组包括透镜支架，及设置于所述透镜支架上的准直透镜单元，所述准直透镜单元用于对发光二极管模组出射光进行收集；调节机构，所述调节机构用于调节所述至少两种发光二极管芯片中的一种芯片出射光的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合。本发明实施例提供的光源系统通过调整光源机构的发光二极管芯片与准直透镜单元之间的位置关系，提高了光源系统的光效率，另外光源系统可实现不同模式切换，不同模式下的光源系统具有不同的照明特性，优化了光源系统的应用。

Description

光源系统及发光设备

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种光源系统。

背景技术

在照明领域中，一般采用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为系统的光源，发光二极管出射的光通过准直透镜进行收集出射。

现有技术中光源系统要实现不同的颜色、色温、亮度及显色指数指标，一般需要两种及以上不同特性的发光二极管搭配使用，常用的方式是将两种及以上不同特性的发光二极管作为一个封装模组，封装模组出射的光通过一个准直透镜进行收集，但此种方式存在的问题是每颗发光二极管的出射光主光轴与准直透镜的中心轴不重合，存在偏差，使得整个光源系统的光效率较低，如何进一步提高光源系统的光效率已成为越来越重要的问题。

发明内容

针对上述现有技术的光源系统光效率低的缺陷，本发明提供一种光源系统，其特征在于，包括

光源机构，所述光源机构包括光源基板，及设置于所述光源基板上的多个发光二极管模组，所述发光二极管模组包括至少两种发光二极管芯片；准直透镜组，所述准直透镜组包括透镜支架，及设置于所述透镜支架上的准直透镜单元，所述准直透镜单元用于对发光二极管模组出射光进行收集；调节机构，所述调节机构用于调节所述至少两种发光二极管芯片中的一种芯片出射光的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合。

在一种实施方式中，所述调节机构调节所述光源机构沿所述发光二极管芯片排布方向移动。

在一种实施方式中，所述调节机构包括基准架、螺杆、支座、驱动件；所述基准架包括固定面，所述固定面用于固定所述准直透镜组；所述支座包括螺杆支座，所述螺杆支座包括螺杆穿入孔，所述螺杆支座与所述光源机构通过螺丝锁定；所述螺杆的一端插设于所述螺杆支座的所述螺杆穿入孔，所述螺杆的另一端连接所述驱动件，所述驱动件驱动所述螺杆旋转并带动所述光源机构移动。

在一种实施方式中，所述调节机构还包括导向轴及套设固定于所述导向轴上限位环，所述支座还包括导向轴支座，所述导向轴支座包括导向轴贯穿孔，所述导向轴支座与所述光源机构通过螺丝锁定；所述导向轴穿过所述导向轴支座的所述导向轴贯穿孔，与所述导向轴支座滑动连接。

在一种实施方式中，所述导向轴包括第一导向轴和第二导向轴，所述导向轴支座包括第一导向轴支座、第二导向轴支座、第三导向轴支座及第四导向轴支座；所述第一导向轴穿设所述第一导向轴支座和第二导向轴支座的所述导向轴贯穿孔，与所述第一导向轴支座和所述第二导向轴支座滑动连接；所述第二导向轴穿设所述第三导向轴支座和第四导向轴支座的所述导向轴贯穿孔，与所述第三导向轴支座和所述第四导向轴支座滑动连接。

在一种实施方式中，所述光源机构包括散热装置，所述导向轴支座和所述螺杆支座通过螺丝锁定于所述散热装置。

在一种实施方式中，所述调节机构包含设置于所述光源基板对角的第一定位孔和第二定位孔；所述调节机构还包括设置于所述透镜支架对角的定位柱；所述发光二极管芯片包括第一发光二极管芯片和第二发光二极管芯片；所述第一定位孔与所述定位柱组装，所述第一发光二极管芯片的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合，或所述第二定位孔与所述定位柱组装，所述第二发光二极管芯片的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合。

在一种实施方式中，所述调节机构调节所述准直透镜组沿所述发光二极管芯片排布方向移动。

在一种实施方式中，所述调节机构包括安装支架、调节块及螺杆；所述透镜支架装配于所述安装支架上，所述调节块容置于所述安装支架上，且抵接所述透镜支架；所述螺杆的一端连接所述调节块，所述螺杆旋转带动所述调节块运动，所述调节块运动抵压所述透镜支架运动。

在一种实施方式中，所述调节机构还包括轴承，所述轴承通过螺钉锁定于所述透镜支架上；所述调节块还包括与所述轴承抵接的第一台阶和第二台阶；所述轴承在所述调节块的所述第一台阶和所述第二台阶之间滚动。

在一种实施方式中，所述调节机构还包括第一安装台、第二安装台及限位模组；所述限位模组包括弹簧、限位板及锁紧螺丝，通过所述锁紧螺丝将所述限位板固定于所述第一安装台和第二安装台，所述限位模组用于为所述透镜支架提供弹性力。

在一种实施方式中，所述透镜支架还包括第一安装部、第二安装部、第三安装部、第四安装部及第五安装部；所述调节机构还包括用于所述透镜支架安装部的第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽、第四安装槽及第五安装槽。

在一种实施方式中，所述光源机构包括环形排布的所述发光二极管模组；所述调节机构调节所述准直透镜组绕所述发光二极管模组的中心轴转动。

在一种实施方式中，所述光源系统还包括壳体，和转配所述准直透镜组的固定座；所述壳体包括容置腔，及连接所述容置腔的第一开口和第二开口；所述固定座穿过第一开口设置于所述容置腔内，所述光源机构固定于所述壳体的第二开口。

在一种实施方式中，所述固定座的侧面设置有第一齿轮，所述调节机构包括与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮转动带动所述固定座转动。

在一种实施方式中，所述壳体还包括贯穿于侧面的限位槽，所述固定座还包括凸出于侧面的限位柱，所述限位柱穿设于所述限位槽中。

第二方面，本发明提供一种发光设备，发光设备包括上述任一实施例的光源系统。

与现有技术相比，本发明包括如下有益效果：

本发明实施例提供的光源系统通过调整光源机构的发光二极管芯片与准直透镜单元之间的位置关系，使得发光二极管芯片出射光主光轴与准直透镜单元的中心轴重合，提高了光源系统的光效率，另外光源系统可实现不同模式切换，不同模式下的光源系统具有不同的照明特性，优化了光源系统的应用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的光源系统的示意图。

图2是本发明实施例提供的光源系统的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的光源机构的示意图。

图4是本发明实施例提供的发光二极管模组的示意图。

图5是本发明另一实施例提供的发光二极管模组的示意图。

图6是本发明实施例提供的光源系统在第一模式下的示意图。

图7是本发明实施例提供的光源系统在第二模式下的示意图。

图8是本发明第一实施例提供的光源系统中的光源机构调节示意图；

图9是本发明第一实施例提供的光源系统中的光源机构和准直透镜组结构示意图。

图10是本发明第一实施例提供的光源系统中的光源机构带散热装置的示意图。

图11是本发明第二实施例提供的光源系统中的调节机构结构示意图。

图12是本发明第二实施例提供的光源系统中的调节机构组装示意图。

图13是本发明第三实施例提供的透镜支架的结构示意图。

图14是本发明第三实施例提供的调节机构的机构示意图。

图15是本发明第三实施例提供的调节机构和透镜支架的组装示意图。

图16是本发明第三实施例提供的调节块结构示意图。

图17是本发明第三实施例提供的调节机构和透镜支架的组装示意图。

图18是本发明第四实施例提供的光源系统结构示意图。

图19是本发明第四实施例提供的光源系统的组装结构示意图。

图20是本发明第四实施例提供的准直透镜单元切换的光学示意图。

图21是本发明第四实施例提供的限位结构结构示意图。

图22是本发明提供的发光设备的结构示意图。

图23是本发明提供的光源系统出射的光斑照度分布示意图。

图24是本发明提供的发光设备经光栏截取的光斑示意图。

图25是本发明提供的准直透镜单元沿不同方向平移时光栏处的光斑照度分布示意图。

图26是本发明提供的准直透镜单元沿不同方向平移示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种光源系统，其特征在于，包括：

光源机构，所述光源机构包括光源基板，及设置于所述光源基板上的多个发光二极管模组，所述发光二极管模组至少包括两种发光二极管芯片；

准直透镜组，所述准直透镜组包括透镜支架，及设置于所述透镜支架上的准直透镜单元，所述准直透镜单元用于对发光二极管模组出射光进行收集；

调节机构，所述调节机构用于调节所述发光二极管芯片出射光的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合。

下面结合具体实施例进行说明；

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种光源系统100，光源系统100包括光源机构20，光源机构包括多个阵列分布的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)模组21；以及多个发光二极管模组21出射光光路上的准直透镜组30，所述准直透镜组包括至少两个收集透镜阵列，每个收集透镜阵列包括多个准直透镜单元301，每个准直透镜单元对应发光二极管模组21，用于对发光二极管模组21出射的光束进行准直；复眼(Compound Eye)透镜10，所述复眼透镜10设置于准直透镜组的出射光光路上，所述复眼透镜10包括多个微透镜单元；聚光透镜40，聚光透镜40设置于复眼透镜10的出射光光路上，聚光透镜用于对复眼透镜出射光进行汇聚并入射于光源系统的GOBO上(未示出)；光源系统100还包括调节机构60，调节机构60用于调节发光二极管阵列20或准直透镜组30的位移。

进一步如图3所示的光源机构20，光源机构20包括光源基板201，及设置于光源基板201上的多个发光二极管模组21，其中相邻多个发光二极管模组21的中心呈正三角分布、正方形分布或正多边形分布，发光二极管模组21包括两种及以上不同性能的发光二极管芯片，例如，可以是包括不同颜色的发光二极管芯片、包括不同色温的发光二极管芯片、包括不同光功率的发光二极管芯片、或包括不同显色指数的发光二极管芯片；光源机构20还包括设置于光源基板角落的定位孔202，定位孔202用于光源机构与其它机构件组装时的定位。

如图4所示，本实施例中，发光二极管模组21包括出射两种不同色温的第一发光二极管芯片211和第二发光二极管芯片212，第一发光二极管芯片211为出射第一色温光束的发光芯片，第二发光二极管芯片212为出射第二色温光束的发光芯片，在本实施例中，第一色温是高色温，第二色温是低色温；可以理解的是，在其他实施例中，第一色温和第二色温也可以都是高色温或低色温；进一步，第一发光二极管芯片211和第二发光二极管芯片212在发光二极管模组21中的排布相同，即每个发光二极管模组21中的两个发光二极管芯片的排布相同。

在其它实施例中，发光二极管模组21还可以包括出射两种不同颜色的第一发光二极管芯片211和第二发光二极管芯片212，其中第一发光二极管芯片211为出射第一颜色光束的发光芯片，第二发光二极管芯片212为出射第二颜色光束的发光芯片，其中第一颜色可以为红光等长波长光，第二颜色可以为蓝光等短波长光；可以理解的是，在其它实施例中第一颜色和第二颜色也可以都是红光但主波长不同的光，或第一颜色和第二颜色也可以都是绿光或蓝光但主波长不同的光束。

在其它实施例中，发光二极管模组21还可以包括出射两种不同亮度的第一发光二极管芯片211和第二发光二极管芯片212，其中第一发光二极管芯片211为出射第一亮度的发光芯片，第二发光二极管芯片212为出射第二亮度的发光芯片，其中第一亮度可以为高亮度，第二亮度可以为低亮度；可以理解的是，在其它实施例中第一亮度和第二亮度也可以都是高亮度或都是低亮度。

在其它实施例中，发光二极管模组21还可以包括出射两种不同显色指数的第一发光二极管芯片211和第二发光二极管芯片212，其中第一发光二极管芯片211为出射第一显色指数的发光芯片，第二发光二极管芯片212为出射第二显色指数的发光芯片，其中第一显色指数可以为高显色指数，第二显色指数可以为低显色指数；可以理解的是，在其它实施例中第一显色指数和第二显色指数也可以都是高显色指数或都是低显色指数。

在其它实施例中，发光二极管模组21也可以包括出射三种不同色温的发光二极管芯片，如图5所示，发光二极管模组21包括第三发光二极管芯片213，第三发光二极管芯片213用于出射第三色温光，其中第三色温可以介于第一色温和第二色温之间。可以理解的是，第三发光二极管芯片213也可以出射第三亮度、第三颜色或第三显色指数的光，其中第三亮度介于第一亮度和第二亮度之间、第三颜色波长介于第一颜色波长和第二颜色波长之间、第三显色指数介于第一显色指数和第二显色指数之间。

进一步，请参考图4，以发光二极管模组21包括出射两种不同色温的发光二极管芯片为例，此时第一发光二极管芯片211和第二发光二极管芯片212作为一个封装模组，共用一个准直透镜单元301。此种方案存在的问题是第一发光二极管芯片211或第二发光二极管芯片212的出射光主光轴均没有与准直透镜单元301的中心轴重合，使得第一发光二极管芯片和第二发光二极管芯片出射的光有较大一部分未通过准直透镜单元收集而被浪费掉了，使得整个光源系统的光效率较低。

本发明提供一种光源系统，光源系统包括调节机构60，所述调节机构60用于调节发光二极管模组21与准直透镜单元301之间的关系，使得在不同的调光模式下，发光二极管模组21包含的第一发光二极管芯片或第二发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元的中心轴重合。

请参考图6，图6为光源系统在第一模式下的示意图，此时通过调节机构60使得第一发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合，准直透镜单元301可最大化对第一发光二极管芯片出射的光进行收集，此时的第二发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴偏离较大，准直透镜单元301已经很难对第二发光二极管芯片出射的光进行收集，因此在第一模式下，可关闭第二发光二极管芯片212；综上，在第一模式下，第一发光二极管芯片211的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合，准直透镜单元可最大化对第一发光二极管芯片出射光进行收集，第一发光二极管芯片可出射第一色温光，使得光源系统出射具有第一色温的照明光，提高了光源系统的光效率，实现光源系统的色温切换，节能环保。需要说明的是，图6以单个第一发光二极管芯片与准直透镜单元作为示意说明，对于光源系统的其它第一发光二极管芯片，其在第一模式下的光学示意图与图6相同，此处不在鳌述。另外需要解释的是，上述的第一发光二极管芯片211的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合，本发明并不限制出射光主光轴与中心轴完全重合，大致重合或在一阈值范围内的重合都在本发明保护范围内。

请参考图7，图7为光源系统在第二模式下的示意图，此时通过调节机构60使得第二发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合，准直透镜单元301可最大化对第二发光二极管芯片出射的光进行收集，此时的第一发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴偏离较大，准直透镜单元301已经很难对第一发光二极管芯片出射的光进行收集，因此在第二模式下，可关闭第一发光二极管芯片212；综上，在第二模式下，第二发光二极管芯片211的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合，准直透镜单元可最大化对第二发光二极管芯片出射光进行收集，第二发光二极管芯片出射第二色温光，使得光源系统出射具有第二色温的照明光，提高了光源系统的光效率，实现光源系统的色温切换，节能环保。需要说明的是，图7以单个第二发光二极管芯片与准直透镜单元作为示意说明，对于光源系统的其它第二发光二极管芯片，其在第二模式下的光学示意图与图7相同，此处不在鳌述。另外需要解释的是，上述的第二发光二极管芯片212的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合，并不限制出射光主光轴与中心轴完全重合，大致重合或在一阈值范围内的重合都在本发明保护范围内。

上述通过调整发光二极管模组与准直透镜单元之间的位置关系，实现光源系统在第一模式和第二模式的切换，其中在第一模式下出射具有第一色温的照明光，在第二模式下出射具有第二色温的照明光，提高了光源系统的应用场景，还进一步提高了光源系统的光效率。可以理解的是，对于发光二极管模组包括不同颜色、亮度或显色指数的方案，光源系统还可以在第一模式下出射具有第一颜色、第一亮度或第一显色指数的照明光，在第二模式下出射具有第二颜色、第二亮度或第二显色指数的照明光。

进一步，对于如何实现发光二极管模组与准直透镜单元之间的位置调整，本发明提供了以下几种实施例：

第一实施例

如图8所示，通过调整光源机构20沿发光二极管芯片排布方向移动，使得发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元的中心轴重合，需要说明的是，发光二极管芯片排布方向指的是同一个发光二极管模组20中的第一发光二极管芯片211与第二发光二极管芯片212的发光面中心连线所在的方向，也就是说，调整光源机构20可实现第一发光二极管芯片211或第二发光二极管芯片212对准准直透镜单元。

进一步，调节机构60包括设置于光源基板201对角的第一定位孔2021和第二定位孔2022，其中对角设置的第一定位孔2021活第二定位孔2022分别用于实现光源机构与其它部件的组装固定；准直透镜组30包括用于容置准直透镜单元的透镜支架31，调节机构60还包括设置于所述透镜支架对角的定位柱311；

进一步，在光源系统100的第一模式下，第一定位孔2021与定位柱311组装，使得准直透镜组30与光源机构20进行固定，此时光源机构20包含的第一发光二极管芯片211与准直透镜组30包含的准直透镜单元301对准，实现对第一发光二极管芯片的光收集，需要说明的是，“第一发光二极管芯片211与准直透镜组30包含的准直透镜单元301对准”指的是第一发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜单元的中心轴重合；在光源系统的第二模式下，第二定位孔2022与所述定位柱311组装，使得准直透镜组30与光源机构20进行固定，此时光源机构20包含的第二发光二极管芯片211与准直透镜组30包含的准直透镜单元301对准，实现对第二发光二极管芯片的光收集，需要说明的是，“第二发光二极管芯片212与准直透镜组30包含的准直透镜单元301对准”指的是第二发光二极管芯片212的出射光主光轴与准直透镜单元301的中心轴重合；本实施例中，通过准直透镜组30与光源机构的机械适配组装，实现光源系统的模式切换，操作简单，成本较低。

需要说明的是，对于部分带有散热装置的光源机构20，如图10所示，光源机构20包括光源基板201，以及与光源基板201连接的散热装置203，散热装置203用于将光源机构20产生的热散发于空气；此时光源系统的模式切换，是通过准直透镜组30与带有散热装置的光源机构20机械适配组装，具体的组装固定过程与上述方案相同，此处不再鳌述。

第二实施例

第二实施例与第一实施例的区别在于调节机构，第二实施例中调节机构60可自动调节光源机构20的位置，如图11和图12所示，调节机构60包括第一导向轴641、第二导向轴642、螺杆62和基准架61，基准架61包括固定面612，固定面612用于实现基准架61与其它结构件的固定，本实施例中，准直透镜组30通过固定面612固定在基准架61上，固定面612中心设有透光孔613，透光孔613用于使光源机构20出射的光透过，基准架61还包括相对的第一侧面611和第二侧面617，其中第一侧面611的两端设置有导向轴贯穿孔615，第一侧面611的中间设置有螺杆贯穿孔614，其中第二侧面617与第一侧面对应的端部位置同样设置有导向轴贯穿孔615。

光源机构20包括散热装置203，散热装置203包括安装面2031，进一步调节机构60还包括导向轴支座652及螺杆支座651，其中导向轴支座652包括第一导向轴支座6521、第二导向轴支座6522、第三导向轴支座6523、第四导向轴支座6524，第一导向轴支座6521、第二导向轴支座6522、第三导向轴支座6523、第四导向轴支座6524通过螺钉固定于散热装置203的安装面2031，第一导向轴支座6521、第二导向轴支座6522、第三导向轴支座6523、第四导向轴支座6524均包括导向轴贯穿孔，其中螺杆支座652设置于第一导向轴支座6521和第三导向轴支座6523之间，螺杆支座652通过螺钉固定于散热装置203的安装面2031，螺杆支座652包括螺杆穿入孔。需要说明的是，本实施例中，第一导向轴支座6521和第二导向轴支座6522作为一组通过螺丝锁定的方式固定于散热装置203的安装面2031，第一导向轴641穿过第一导向轴支座6521、第二导向轴支座6522、第一侧面611和第二侧面617的导向轴贯穿孔，与第一导向轴支座6521和第二导向轴支座6522滑动连接；第三导向轴支座6523和第四导向轴支座6524作为一组螺丝锁定的方式固定于散热装置203的安装面2031，第二导向轴642穿过第四导向轴支座6524、第三导向轴支座6523、第一侧面611和第二侧面617的导向轴贯穿孔，与第三导向轴支座6523和第四导向轴支座6524滑动连接；进一步，调节机构60还包括将导向轴固定于第一侧面611和第二侧面617的导向轴固定座643，通过导向轴固定座643将第一导向轴641和第二导向轴642的两端固定于第一侧面611和第二侧面617上。

进一步，螺杆62贯穿第一侧面611的螺杆贯穿孔614插入螺杆支座651的螺杆穿入孔，螺杆62的一端通过螺丝锁合的方式与螺杆支座651连接，螺杆62的另外一端连接驱动件63，本实施例中，驱动件63为电机，当然可以理解的是，所有可以提供推动力的器件都可以应用于本实施例的驱动件，例如电磁阀、电磁吸盘、步进电机等。在本实施例中，驱动件63固定在基准架61的第一侧面611，当然可以理解的是，在其他实施例中，驱动件也可以固定于除光源机构20外的其它壳体上。

本实施例的光源机构20调节具体过程，首先驱动件63提供一旋转力，带动螺杆62旋转，螺杆62旋转推动螺杆支座651移动，由于螺杆支座651与散热装置203的安装面2031连接，因此螺杆支座651带动散热装置203和光源机构20移动，而此时第一导向轴支座6521、第二导向轴支座6522、第三导向轴支座6523和第四导向轴支座6524沿导向轴方向被动滑动，由于导向轴的限制，第一导向轴支座6521、第二导向轴支座6522、第三导向轴支座6523和第四导向轴支座6524在被动位移过程中，只能沿导向轴轴线方向移动，进一步精准控制光源机构20的移动方向；进一步，由于驱动件63固定于基准架61上，基准架61与准直透镜组30固定，因此光源机构20相对于驱动件63的移动，可以转换成光源机构20相对于准直透镜组30的移动，进而实现光源机构20相对于准直透镜组30的移动。

进一步，调节机构60还包括第一限位环671和第二限位环672，第一限位环671和第二限位环672套设固定于第二导向轴上，可以理解的是，也可以只在第一导向轴上套设固定第一限位环671和第二限位环672，当然，也可以在第一导向轴和第二导向轴同时套设固定限位环，只要能实现对导向轴支座滑动限位目的的方案均在本发明保护范围；其中第一限位环671用于实现第一导向轴支座6521和第三导向轴支座6523沿轴向滑动时的限位，即在第一导向轴支座6521和第三导向轴支座6523被动滑动的过程中，在滑动到第一限位环时停止滑动，此时光源机构20与准直透镜组20之间的位置关系刚好为第一发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜组的准直透镜单元中心轴重合，即对应光源系统的第一模式；其中第二限位环672用于实现第二导向轴支座6522和第四导向轴支座6524沿轴向滑动时的限位，即在第二导向轴支座6522和第四导向轴支座6524被动滑动的过程中，在滑动到第二限位环时停止滑动，此时光源机构20与准直透镜组20之间的位置关系刚好为第二发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜组的准直透镜单元中心轴重合，即对应光源系统的第二模式。

可以理解的是，在其他实施例中，调节机构的限位环还可以替换成限位块，限位块通过焊接或粘接固定于导向轴上，在导向轴支座滑动时，实现滑动距离的限制。

可以理解的是，在其他实施例中，调节机构可以不需要限位环，驱动件采用步进电机，通过步进电机即可实现光源机构的精准位移，步进电机在步进预设距离时，带动光源机构20移动预设距离，使得光源机构20的第一发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜组的准直透镜单元中心轴重合；在后退预设距离时，带动光源机构20移动预设距离，使得光源机构20的第二发光二极管芯片的出射光主光轴与准直透镜组的准直透镜单元中心轴重合。

进一步，螺杆62的外壁设置有外螺纹，螺杆支座651的螺杆穿入孔壁设置有与螺杆62外螺纹配合的内螺纹，螺杆62旋转带动螺杆支座的移动，在本实施例中，螺杆支座651可以在螺杆62正向旋转时向靠近驱动件63移动，螺杆支座651可以在螺杆62反向旋转时向远离驱动件63移动，当然可以理解的是，在其它实施例中，螺杆支座651在螺杆62正向旋转时向远离驱动件63移动，螺杆支座651可以在螺杆62反向旋转时向靠近驱动件63移动，也属于本发明的保护范畴。

第三实施例

第一实施例是手动调节光源机构20的方案，第二实施例是电动调节光源机构20的方案，本实施例与上述第一和第二实施例的区别在于，光源机构20不动，调节准直透镜组30，也是可以实现发光二极管模组与准直透镜单元之间的位置调整。

具体请参阅图13-17所示，本实施例包括准直透镜组30及用于调节准直透镜组30的调节机构70，准直透镜组30包括透镜支架31及设置于透镜支架31上的准直透镜单元301，透镜支架31包括支架板311，支架板311上开设有多个透镜孔312，准直透镜单元301设置于透镜孔内；透镜支架31还包括位于边缘的第一安装部3131、第二安装部3132、第三安装部3141、第四安装部3142及第五安装部316，其中第一安装部3131、第二安装部3132、第三安装部3141、第四安装部3142及第五安装部316为支架板311向边缘的伸出结构，其中第一安装部3131和第二安装部3132的端部设置有凸起柱，第三安装部3141和第四安装部3142的端部开设有U型槽，第五安装部316为伸出的平板结构；进一步，所述透镜支架31还包括轴承安装孔315。

调节机构70包括安装支座701，所述安装支架701包括位于支架边缘的装配区和位于安装支架701中心的容置区704，容置区704用于放置准直透镜组30的支架板311，调节机构70还包括位于安装支架701装配区的第一安装槽7021、第二安装槽7022、第三安装槽7023、第四安装槽7024及第五安装槽7025，其中第二安装槽7022和第五安装槽7025靠近容置区704的一端设置有安装柱7031，安装柱7031为中空结构，中空结构的内壁设置有螺纹；调节机构70还包括设置于第一安装槽7021和第二安装槽7022之间的第一安装台7051，及设置于第二安装槽7022和第三安装槽7023之间的第二安装台7052，调节机构还包括限位模组79，其中第一安装台7051和第二安装台7052包括用于固定限位模组79的安装面，限位模组79包括弹簧7094、限位板7091及锁紧螺丝7093，通过锁紧螺丝7093将限位板固定于第一安装台7051和第二安装台7052的安装面，进一步限位组件79还包括凸起于限位板7091的支柱7092，其中可以理解的是，限位板7091、第一安装台7051和透镜支架的安装部将弹簧7094限位于第一安装槽7021内，限位板7091、第二安装台7051和透镜支架的安装部将弹簧7094限位于第二安装槽7023内。在准直透镜组30与调节机构70安装时，准直透镜组30的支架板311设置于调节机构70的容置区704，透镜支架31的第一安装部3131容置于调节机构70的第一安装槽7021内，透镜支架31的第二安装部3132容置于调节机构70的第三安装槽7023内，透镜支架31的第三安装部3141容置于调节机构70的第二安装槽7022内，透镜支架31的第二安装槽3142容置于调节机构70的第五安装槽7025内，透镜支架31的第五安装部316容置于调节机构70的第四安装槽7024内，需要说明的是，安装槽的宽度与第一安装部3131、第二安装部3132、第三安装部3141、第四安装部3142及第五安装部316的宽度大致相同，或在机械公差要求范围内，使得将透镜支架31安装于调节机构70时，透镜支架31仅可以沿安装槽的长度方向移动，本实施例中，安装槽的长度方向为垂直于限位板7091的方向，或准直透镜组30移动的方向。

调节机构还包含轴承7073，所述轴承7073通过螺钉7074锁定于透镜支架31的轴承安装孔315内。

结合如图17所示，图17是将准直透镜组30架设于调节机构70上的示意图，限位板7091、第一安装台7051及第一安装部3131将弹簧7094限位于第一安装槽7021内，其中弹簧7094的一端套设在限位板7091的支柱7092上，弹簧7094的另一端套设在透镜支架31的第一安装部3131的凸起上，同样的，限位板7091、第二安装台7052及第二安装部3132将弹簧7094限位于第三安装槽7023内，其中弹簧7094的一端套设在限位板7091的支柱7092上，弹簧7094的另一端套设在透镜支架31的第二安装部3132的凸起上，弹簧7094提供透镜支架31沿安装槽长度方向的反向作用力，工作情况下，弹簧7094处于被压缩的状态，因此弹簧7094可提供透镜支架反向作用力。透镜支架31的第三安装部3141设置于调节机构70的第二安装槽7022内，透镜支架31的第三安装部3141套设于第二安装槽7022内的安装柱7031，弹簧螺丝7072锁定在安装柱7031上，将第三安装部3141锁合在第二安装槽7022内，其中弹簧螺丝7072的弹簧一端抵接在螺帽上，另外一端抵接在透镜支架31的第三安装部3141上，弹簧在螺钉锁合的过程中逐步压缩，提供给第三安装部3141反向的作用力，实现第三安装部3141在垂直方向的限位，但由于第三安装部的端部开设有U型槽，因此弹簧螺丝无法限制第三安装部3141沿安装槽长度方向的移动；透镜支架31的第四安装部3142设置于调节机构70的第五安装槽7025内，透镜支架31的第四安装部3142套设于第五安装槽7025内的安装柱7031，弹簧螺丝7071锁定在安装柱7031上，将第四安装部3142锁合在第五安装槽7025内，其中弹簧螺丝7071的弹簧一端抵接在螺帽上，另外一端抵接在透镜支架31的第四安装部3142上，弹簧在螺钉锁合的过程中逐步压缩，提供给第四安装部3142反向的作用力，实现透镜支架31沿出射光光轴方向的限位，但由于第四安装部3142的端部开设有U型槽，因此弹簧螺丝无法限制第四安装部3142沿安装槽长度方向的移动；弹簧螺丝7071和弹簧螺丝7072共同实现透镜支架31沿出射光光轴方向的限位。

请继续参考图14和图16，调节机构70还包括滑块容置槽706、螺杆穿设孔708、调节块7061及螺杆7062，其中滑块容置槽706用于容置调节块7061，调节块7061包括螺杆穿入孔7067及面对轴承7073的抵接面，抵接面包括具有高度差的第一台阶7063、第二台阶7064及第三台阶7065，工作状态下，第一台阶7063、第二台阶7064及第三台阶7065其中一个与轴承7073抵接，需要说明的是，台阶抵压在轴承上，轴承在抵接面的不同台阶之间滚动；螺杆7062穿过螺杆穿设孔708后与调节块7061的螺杆穿入孔7067连接，可以理解的是，螺杆7062与调节块连接的一端设有外螺纹，螺杆穿入孔7067的内壁设置有与螺杆配合的内螺纹，螺杆的另外一端可以安装于电机上，电机旋转螺杆7062可带动调节块7061沿螺杆中心轴方向的移动，由于调节块7061设置有三个与轴承7073抵接的台阶，在调节块7061沿螺杆中心轴移动过程中，不同的台阶抵接轴承7073，不同的台阶可抵压轴承7073沿安装槽长度方向产生不同的移动，由于轴承7073设置在透镜支架31上，因此轴承7073带动透镜支架31在安装槽长度方向产生移动。

需要说明的是，在其他实施例中，螺杆7062不连接电机，螺杆7062采用手动旋转的方式带动调节块7061移动。

需要说明的是，轴承可在第一台阶或第二台阶面滚动，轴承在第一台阶滚动时不产生沿安装槽长度方向的移动，轴承从第一台阶滚动到第二台阶时，方才产生沿安装槽长度方向的移动。

准直透镜组30的具体调节过程，首先驱动螺杆7062旋转，螺杆7062旋转带动调节块7061沿螺杆中心轴方向移动，调节块7061移动的过程中不同的台阶抵接轴承7073，其中当第一台阶7063抵接轴承时，在透镜支架31另外一侧的弹簧作用力下，此时准直透镜组30和光源机构20处于第一相对位置，此时光源机构20包含的第一发光二极管芯片211对准准直透镜单元301，光源系统处于第一模式。在调节块7061移动过程中，此时第二台阶7064抵接轴承7073，由于第二台阶7064的高度低于第一台阶7063，轴承7073在透镜支架31另外一侧的弹簧作用力下，沿安装槽长度方向向台阶滚动，抵接在第二台阶7064上，此时光源机构20包含的第二发光二极管芯片212对准准直透镜单元301，光源系统处于第二模式。可以理解的是，本实施例中的光源机构20包括两种不同性能的发光芯片，本实施例也可以应用于光源机构20包括三种不同性能的发光芯片，第三模式下，调节块7061的第三台阶7065抵接轴承7073，光源机构20包含的第三发光二极管芯片对准准直透镜单元301。

发明人通过对准直透镜单元沿不同方向移动时的出射光光斑进行分析，进一步得出准直透镜单元沿不同方向移动时，出射光光斑的偏轴程度会不一样，光利用率也会有所不同，具体请参考图23所示，本实施例中，复眼透镜组包括第一复眼透镜和第二复眼透镜，其中第一复眼透镜位于准直透镜单元和第二复眼透镜之间，第二复眼透镜位于第一复眼透镜和聚光透镜组之间；进一步，第一复眼透镜由多个正六边形微透镜单元紧密排布而成，需要说明的是，光源系统出射的光斑形状是与复眼透镜组的第一复眼透镜包含的微透镜单元形状相关的，在本实施例中，第一复眼透镜包含多个紧密排布的正六边形微透镜单元，因此光源系统出射的光斑形状为正六边形，如图23所示，但正六边形的光斑是不能被发光设备所利用的，发光设备需要的是圆形光斑，常规的解决方案是在发光设备中增加一个圆形光栏，圆形光栏对光源系统出射的正六边形光斑进行截取，如图24所示，光栏仅允许圆形范围内的光束通过光栏，光栏以外的光束是无法通过的，通过增加光栏发光设备可以出射圆形的光斑，最优的方案是圆形光栏内接于正六边形光斑的，此种截取方式的光利用率最高，因为正六边形光斑的大部分光都透过了光栏被发光设备利用了。

本申请发明人在研究准直透镜单元沿不同方向移动的，出射光偏轴情况对光栏截取后的光斑影响情况，进一步如图25和26所示，当准直透镜单元沿第一方向S1移动时，S1方向为沿与第一复眼透镜的正六边形微透镜单元的一边垂直的方向，发光设备光栏处的光斑照度分布如图25中虚线两端远离基准线，此时光斑的边缘的照度降低比较多，光斑质量较差；当准直透镜单元沿第二方向S2移动时，S2方向为沿与第二复眼透镜的正六边形微透镜单元的顶点方向，发光设备光栏处的光斑照度分布如图25中实线两端靠近基准线，此时光斑的边缘的照度变化比较小，相较于光源系统未偏轴时的光斑照度分布相差不大，此时光斑质量较好。

当然S1和S2示例了准直透镜单元平移的两个极端情况，即沿第一方向平移时的光源系统出射光偏轴导致在光栏处的光斑效果最差，沿第二方向平移时的光源系统出射光偏轴导致在光栏处的光斑效果较好，可以理解的是，准直透镜单元沿第一方向S1和第二方向S2之间平移时，发光设备光栏处的光斑质量也处于中等水平，因此为保证准直透镜单元平移后，发光设备光栏出的光斑仍然具有较好的质量，本申请限定准直透镜单元的平移范围在沿顶点方向的上下各β范围内，其中β为30度，即准直透镜单元在沿顶点方向的上下各30度范围内平移时，发光设备光栏处的光斑具有较好的质量，光源系统的利用率较高。

第四实施例

上述第一实施例、第二实施例及第三实施例的光源机构20包括多个阵列分布的发光二极管模组21，对于光源机构20包括环形排布的发光二极管模组21，第一实施例、第二实施例及第三实施例将不能实现第一模式或第二模式的完美切换。

本发明还提供第四实施例，如图18所示，光源系统50，包括光源机构51，光源机构51包括光源基板512及设置于光源基板上的多个发光二极管模组511，其中多个发光二极管模组呈环形设置；光源系统50还包括壳体52，壳体52为中空设置，壳体52包括容置腔521，及连接所述容置腔的第一开口和第二开口，壳体52还包括壳面523，光源机构51固定于壳体52的第二开口；光源系统50还包括准直透镜组54及用于承载准直透镜组54的固定座53，准直透镜组54包括准直透镜单元5404，其中固定座53穿过壳体的第一开口设置于壳体52的容置腔521中，固定座53的侧面设置有第一齿轮531；光源系统50还包括调节机构55，调节机构55包括第二齿轮551及与第二齿轮551连接的电机552，所述调节机构还包括固定板，调节机构55通过固定板固定于壳体52的壳面523上。

请继续参考图19，图19是光源系统50安装后的结构示意图，此时固定座53的第一齿轮531与调节机构55的第二齿轮551啮合，在电机552带动第二齿轮551转动的过程中，第二齿轮551带动第一齿轮531绕固定座53的中心轴旋转，可以理解的是，固定座53的中心轴也是多个发光二极管模组511的中心轴。进一步，固定座53带动准直透镜组54旋转，使得准直透镜组54包含的准直透镜单元对准不同的发光二极管芯片。请继续参考图20，在第一模式下，准直透镜组54包含的准直透镜单元5404对准第一发光二极管芯片，在第二模式下，通过电机转动齿轮，使得准直透镜组54包含的准直透镜单元5404对准第二发光二极管芯片，实现光源系统第一模式和第二模式的切换。

进一步，请参考图21，壳体52还包括贯穿于侧面523的限位槽522，固定座53还包括凸出于侧面的限位柱532，其中限位柱532贯穿于限位槽522中，通过设置限位结构可防止固定座53的旋转过度。

本发明实施例提供的光源系统通过调整光源机构的发光二极管芯片与准直透镜单元之间的位置关系，提高了光源系统的光效率，另外光源系统可实现不同模式切换，不同模式下的光源系统具有不同的照明特性，优化了光源系统的应用。

请参阅图22，本发明提供一种发光设备500，发光设备500包括上述任一实施例的光源系统。具体地，发光设备500可以为聚光灯、回光灯、影院投影机、工程投影机、微型投影机、教育投影机、拼墙投影机、激光电视等等。发光设备500还包括壳体501，光源系统设置于壳体501内，壳体501能够保护光源系统，避免光源系统直接受到外界环境的碰撞。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种光源系统，其特征在于，包括：

光源机构，所述光源机构包括光源基板，及设置于所述光源基板上的多个发光二极管模组，所述发光二极管模组包括至少两种发光二极管芯片；

准直透镜组，所述准直透镜组包括透镜支架，及设置于所述透镜支架上的准直透镜单元，所述准直透镜单元用于对发光二极管模组出射光进行收集；

调节机构，所述调节机构用于调节所述至少两种发光二极管芯片中的一种芯片出射光的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合。

2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构调节所述光源机构沿所述发光二极管芯片排布方向移动。

3.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构包括基准架、螺杆、支座、驱动件；

所述基准架包括固定面，所述固定面用于固定所述准直透镜组；

所述支座包括螺杆支座，所述螺杆支座包括螺杆穿入孔，所述螺杆支座与所述光源机构通过螺丝锁定；

所述螺杆的一端插设于所述螺杆支座的所述螺杆穿入孔，所述螺杆的另一端连接所述驱动件，所述驱动件驱动所述螺杆旋转并带动所述光源机构移动。

4.根据权利要求3所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构还包括导向轴及套设固定于所述导向轴上限位环，所述支座还包括导向轴支座，所述导向轴支座包括导向轴贯穿孔，所述导向轴支座与所述光源机构通过螺丝锁定；

所述导向轴穿过所述导向轴支座的所述导向轴贯穿孔，与所述导向轴支座滑动连接。

5.根据权利要求4所述的光源系统，其特征在于，所述导向轴包括第一导向轴和第二导向轴，所述导向轴支座包括第一导向轴支座、第二导向轴支座、第三导向轴支座及第四导向轴支座；

所述第一导向轴穿设所述第一导向轴支座和第二导向轴支座的所述导向轴贯穿孔，与所述第一导向轴支座和所述第二导向轴支座滑动连接；

所述第二导向轴穿设所述第三导向轴支座和第四导向轴支座的所述导向轴贯穿孔，与所述第三导向轴支座和所述第四导向轴支座滑动连接。

6.根据权利要求4所述的光源系统，其特征在于，所述光源机构包括散热装置，所述导向轴支座和所述螺杆支座通过螺丝锁定于所述散热装置。

7.根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构包含设置于所述光源基板对角的第一定位孔和第二定位孔；

所述调节机构还包括设置于所述透镜支架对角的定位柱；

所述发光二极管芯片包括第一发光二极管芯片和第二发光二极管芯片；

所述第一定位孔与所述定位柱组装，所述第一发光二极管芯片的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合，或

所述第二定位孔与所述定位柱组装，所述第二发光二极管芯片的主光轴与所述准直透镜单元的中心轴重合。

8.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构调节所述准直透镜组沿所述发光二极管芯片排布方向移动。

9.根据权利要求8所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构包括安装支架、调节块及螺杆；

所述透镜支架装配于所述安装支架上，所述调节块容置于所述安装支架上，且抵接所述透镜支架；

所述螺杆的一端连接所述调节块，所述螺杆旋转带动所述调节块运动，所述调节块运动抵压所述透镜支架运动。

10.根据权利要求9所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构还包括轴承，所述轴承通过螺钉锁定于所述透镜支架上；

所述调节块还包括与所述轴承抵接的第一台阶和第二台阶；

所述轴承在所述调节块的所述第一台阶和所述第二台阶之间滚动。

11.根据权利要求10所述的光源系统，其特征在于，所述调节机构还包括第一安装台、第二安装台及限位模组；

所述限位模组包括弹簧、限位板及锁紧螺丝，通过所述锁紧螺丝将所述限位板固定于所述第一安装台和第二安装台，

所述限位模组用于为所述透镜支架提供弹性力。

12.根据权利要求11所述的光源系统，其特征在于，所述透镜支架还包括第一安装部、第二安装部、第三安装部、第四安装部及第五安装部；

所述调节机构还包括用于所述透镜支架安装部的第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽、第四安装槽及第五安装槽。

13.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述光源机构包括环形排布的所述发光二极管模组；所述调节机构调节所述准直透镜组绕所述发光二极管模组的中心轴转动。

14.根据权利要求13所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统还包括壳体，和转配所述准直透镜组的固定座；

所述壳体包括容置腔，及连接所述容置腔的第一开口和第二开口；所述固定座穿过第一开口设置于所述容置腔内，

所述光源机构固定于所述壳体的第二开口。

15.根据权利要求14所述的光源系统，其特征在于，所述固定座的侧面设置有第一齿轮，所述调节机构包括与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮转动带动所述固定座转动。

16.根据权利要求15所述的光源系统，其特征在于，所述壳体还包括贯穿于侧面的限位槽，所述固定座还包括凸出于侧面的限位柱，所述限位柱穿设于所述限位槽中。

17.一种发光设备，其特征在于，包括权利要求1至16任一项所述的光源系统。

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