CN203258423U - Led单元模组、发光装置以及光源系统 - Google Patents

Led单元模组、发光装置以及光源系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种LED单元模组、发光装置及光源系统，该LED单元模组包括衬底以及位于该衬底上的LED芯片组，该LED芯片组包括至少五个LED芯片，其中各LED芯片彼此紧密排布，且该LED芯片组的发光面的轮廓接近正六边形；该LED芯片组包括至少四种颜色的LED芯片，其中该四种颜色为红色、蓝色、绿色和琥珀色。本实用新型能够提供一种避免光学扩展量增大且混光均匀的LED单元模组。

Description

LED单元模组、发光装置以及光源系统
技术领域
本实用新型涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种LED单元模组、发光装置以及光源系统。 
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,Light Emitting Diode）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。 
一种常用的方案为采用二向色片来对红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色LED阵列发出的光进行波长合光。但因为一些颜色光之间会有部分光谱交叠的现象，且滤光片的滤光曲线由于加工工艺以及成本的问题而不能很陡，采用波长合光的方法会导致该重叠部分的光谱被过滤而损失掉，尤其是在为提高显色指数而添加其他颜色LED的场合中，二向色片会过滤掉一些重要的光谱，导致光损失较大且系统的显色性不高。 
针对这个问题，另一种常用的解决方案为将红（R）、绿（G）、蓝（B）、 白（W）四色LED芯片交叉排布成一个阵列，如图1所示，图1为现有技术中的一种LED阵列的结构示意图。该方案对不同颜色的LED利用几何合光来避免光谱的损失。但在这种方案中，由于对每个LED芯片都要配置一个准直装置，使得不同颜色的LED芯片在空间位置上间隔一定的距离，这种空间位置的不同，使得输出光束中不同颜色光束的空间角分布不同，即使经过后续光路上的匀光，投影光束还是会在偏离像面的位置出现光斑颜色不均匀性的问题。 
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种避免光学扩展量增大且混光均匀的LED单元模组。 
本实用新型实施例提供一种LED单元模组，包括： 
衬底以及位于该衬底上的LED芯片组，该LED芯片组包括至少五个LED芯片，其中各LED芯片彼此紧密排布，且该LED芯片组的发光面的轮廓接近正六边形； 
所述LED芯片组包括至少四种颜色的LED芯片，其中该四种颜色为红色、蓝色、绿色和琥珀色。 
优选地，所述LED芯片组还包括青色、深蓝色、橙色和白色/黄色中的至少一种颜色LED。 
优选地，所述LED芯片组包括四个白色/黄色LED、两个红色LED、两个琥珀色LED、一个蓝色LED、一个深蓝色LED、一个绿色LED和一个青色LED。 
优选地，相同颜色的LED的排布关于所述正六边形的中心对称，所述蓝色LED和深蓝色LED关于所述正六边形的中心对称，所述绿色LED和青色LED关于所述正六边形的中心对称。 
优选地，所述四个白色/黄色LED相互紧密排布成矩形阵列，其余八个LED环绕该矩形阵列排布，其中每两个LED芯片平行紧邻于该矩形阵列的一个边上的两个白色LED芯片。 
优选地，其特征在于，所述LED芯片组包括十二个LED芯片，其 中四个LED芯片相互紧密排布成矩形阵列，其余八个LED芯片环绕该矩形阵列排布，其中每两个LED芯片平行紧邻于该矩形阵列的一个边上的两个LED芯片。 
优选地，每种颜色LED芯片包括至少一个正极接件和负极接件；各LED芯片的正极接件均排设于所述衬底的第一侧边上形成正极接件组，各LED芯片的负极接件均排设于所述衬底的第二侧边上形成负极接件组； 
在所述LED单元模组中位于外围的八个LED芯片中，分别距离所述衬底的第一侧边和第二侧边最近的两行LED芯片中，每一行的两个LED芯片之间设有一定间距，以使得所述矩形阵列中的LED芯片的线路能够沿着所述衬底的表面引出到第一侧边和第二侧边上来形成正负极接件。 
优选地，所述两行LED芯片中每行LED芯片为一个红光LED和一个琥珀色LED。 
本实用新型实施例还提供一种发光装置，包括由多个上述LED单元模组组成的LED单元模组阵列。 
优选地，所述LED单元模组阵列由至少一个同心设置的圆环组成，其中在每个圆环上，沿着逆时针方向，各个LED单元模组的旋转角度为等差数列，其中该等差数列的公差的绝对值为60度。 
本实用新型实施例还提供一种光源系统，包括： 
上述发光装置； 
准直装置阵列，该准直装置阵列中的准直装置与所述LED单元模组阵列中的LED单元模组一一对应，用于对与其对应的LED单元模组所发光进行准直； 
复眼透镜对，包括两个复眼透镜，用于对所述准直装置阵列出射的光进行匀光，其中远离所述准直装置透镜阵列的复眼透镜上的每个微透镜呈正六边形； 
聚焦透镜，用于将所述复眼透镜对出射光收集至预定平面上。 
优选地，所述准直装置阵列为准直透镜阵列，其中每个准直透镜呈 正六边形，且各准直透镜相互紧密连接。 
与现有技术相比，本实用新型包括如下有益效果： 
由于包括至少五个LED芯片、四种颜色的LED芯片组均位于同一个衬底上，在后续光路上可以对每个LED芯片组配置一个准直装置，由于LED所发光呈朗伯分布，一个LED芯片组内的多种颜色光经准直装置收集准直成一束平行光束的同时也实现了均匀混光，该平行光束中不同颜色的光束在空间彼此重叠，其对应的角分布也近似相同，有利于提高光源所发光的均匀性；同时，LED单元模组中的LED芯片组的发光面的轮廓接近正六边形，以和后续光路上复眼透镜对中的第二片复眼透镜上的呈正六边形的透镜单元相匹配，以避免光束经第二片复眼透镜出射后光学扩展量变大。 
附图说明
图1是现有技术中的一种LED阵列的结构示意图； 
图2为本实用新型的光源系统的一个实施例的结构示意图； 
图3为图2所示光源系统中的LED单元模组的结构示意图； 
图4为图3所示的LED单元模组内的一种布线示意图； 
图5为图2所示光源系统中的LED单元模组阵列的一种结构示意图； 
图6为图2所示光源系统中的准直透镜阵列的排布示意图。 
具体实施方式
为便于描述，以下使用了“上”“下”“左”“右”来表示各元器件之间的位置关系，该“上”“下”“左”“右”分别为图中的上、下、左、右。 
下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例进行详细说明。 
实施例一 
请参阅图2，图2为本实用新型的光源系统的一个实施例的结构示意图。光源系统包括发光装置1、准直装置阵列2、复眼透镜对3和聚焦透镜4。 
发光装置1包括由多个LED单元模组11组成的LED单元模组阵列12。如图3所示，图3为图2所示光源系统中的LED单元模组11的结构示意图。LED单元模组11包括衬底13以及位于衬底13上的LED芯片组14。本实施例中，衬底13优选为导热衬底，该导热衬底可选用氧化铝、氮化铝等导热陶瓷，只要具有足够高的热导率同时具有绝缘表面层即可。 
该LED芯片组14包括十二个LED芯片，其中各LED芯片彼此紧密排布，且该LED芯片组14的发光面的轮廓接近正六边形15。 
LED芯片彼此紧密排列的用意在于，一方面减小光源系统的光学扩展量，另一方面使各LED芯片之间的间隙尽可能小，这样有利于光源系统发光光斑的均匀性。在实际操作中，由于LED封装工艺的限制，LED芯片的间距往往不能为0，而是一个很小的距离例如0.1～0.2mm（对于1mm的LED芯片而言）。 
值得说明的是，在实际运用中，LED芯片的形状一般为方形，多个LED芯片组成的LED芯片组的发光面的轮廓一般不能刚好为一个正六边形。本实用新型中所描述的发光面的轮廓接近一个正六边形，指的是该发光面的轮廓超出该正六边形的区域的面积以及该正六边形未被该轮廓填满的区域的面积分别不超过该发光面的轮廓面积的30%，其中发光面的轮廓包括相邻两个LED芯片之间的间距。 
LED芯片组14包括七种颜色的LED芯片，其中每种颜色的LED芯片包括至少一个正极接件和负极接件。各LED芯片设于衬底13上，且各LED芯片的正极接件均排设于衬底13的第一侧边13a上形成正极接件组141，各LED芯片的负极接件均排设于与第一侧边13a相对的第二侧边13b上形成负极接件组142。当然，在实际运用中，各LED芯片的正负极接件也可以采用其他排布方式。 
具体地，本实施例中，LED芯片组14包括十二个LED芯片，分别为四个白色LED（图中标识为W）、两个红色LED（图中标识为R）、两个琥珀色LED（图中标识为A）、一个蓝色LED（图中标识为B）、一个深蓝色LED（图中标识为dB）、一个绿色LED（图中标识为G）和一 个青色LED（图中标识为C）。其中红色LED的主波长在720nm至770nm之间，琥珀色LED的主波长在580nm至600nm之间，绿色LED的主波长在520nm至550nm之间，青色LED的主波长在490nm至520nm之间，蓝色LED的主波长在460nm至490nm之间，深蓝色LED的主波长在440nm至460nm之间。 
四个LED芯片相互紧密排布成内矩形阵列，其余八个LED芯片环绕该内矩形阵列排布，其中每两个LED芯片平行紧邻于该内矩形阵列的一个边上的两个LED芯片，形成一个外矩形阵列，以使得LED芯片组14的发光面的轮廓接近正六边形15。 
优选地，相同颜色的LED的排布关于正六边形15的中心对称，由于蓝色LED和深蓝色LED的色差较小，绿色LED和青色LED的色差较小，因此蓝色LED和深蓝色LED关于正六边形15的中心对称，绿色LED和青色LED关于正六边形15的中心对称。 
由于白色LED是由蓝色LED的发光表面上设有黄色荧光粉层而得来的，相比其他颜色的LED，白色LED对耐热的性能较好，而位于中间的四个LED散热最差，因此中间四个LED芯片优选为白色LED，其余颜色的LED环绕该白色LED排布。另外，采用四颗白色LED芯片，可以大大提高发光装置的亮度。而红色和琥珀色LED的热稳定性较差，因此该两个颜色的LED优选排设在LED芯片组中外面一圈中。 
当然，在实际运用中，各颜色的LED也可以设于其他位置。例如，内矩形阵列上的四个LED芯片在顺时针方向上依次为蓝色、绿色、深蓝色和青色LED，位于外矩形阵列上的八个LED芯片中，四个白色LED分别位于外矩形阵列的四个边上，并关于正六边形15的中心对称。当然，在不考虑散热以及匀光效果的场合中，各颜色的LED的排布位置可以是任意的。 
在本实施例中，LED芯片组中的用于提高亮度的白色LED也可以为黄色LED，其中黄色LED的主波长在540nm至570nm之间，并且光谱要宽于除白色以外其它颜色LED的光谱；LED芯片组中所包括的LED颜色也可以是其他数量。例如，在对光源的显色性要求不是很高的 场合中，LED芯片组中只包括红、绿、蓝、白/黄、琥珀色这五种颜色。LED芯片组中可以具体包括四个白/黄色LED，而其余颜色的LED各两个。在对光源的亮度要求不是很高的场合中，LED芯片组中也可以只包括红、绿、蓝、琥珀色这四种颜色。该四种颜色的LED的合光光谱已经很接近太阳光光谱，因此显色性已经较高，能够符合大多数场合的应用要求。其中每个颜色LED的具体数量可根据对光源的色温要求来确定。或者，在红、蓝、绿、琥珀这四种颜色的基础上再根据需要的颜色来添加，例如，需要青色则添加青色LED，需要深蓝色则添加深蓝色LED，需要橙色则添加橙色LED，其中该橙色LED的主波长在710nm至720nm之间。 
在本实施例中，LED芯片组中的LED芯片数量也可以是其他数目，只要能够将各LED芯片相互紧密排布并使得该LED芯片组的发光面的轮廓接近正六边形即可，例如LED芯片组可以包括五个LED芯片，其中一个LED芯片位于中间，其余四个LED芯片分别位于该LED芯片的四周。或者，LED芯片组还可以包括七个LED芯片，其中一个LED芯片位于中间，其余六个LED芯片呈圆形环绕该中间的LED芯片；或者包括二十一个LED芯片，其中15个LED芯片呈3*5矩形阵列排布，其余六个LED芯片中每三个分别位于该矩形阵列的两个长边的外侧。由于五个以下的LED芯片排成的图形并不接近正六边形，因此本实施中的LED芯片组包括至少五个LED芯片。 
如图4所示，图4为图3所示的LED单元模组内的一种布线示意图。衬底13的第一侧边13a上从左到右依序排列着深蓝色、绿色、红色、白色、琥珀色、蓝色、青色的正极接件各一个，第二侧边13b上从左到右依序排列着深蓝色、绿色、红色、白色、琥珀色、蓝色、青色的负极接件各一个。其中，相同颜色的LED在衬底13上相互串联（如两个红色LED、两个琥珀色LED和四个白色LED），这样，每种颜色LED在衬底13的第一侧边13a和第二侧边13b上分别只需设有一个正极接件和负极接件即可，有利于LED单元模组上的结构紧凑，衬底13的面积较小。 
当然，在实际运用中，相同颜色的LED也可以在衬底13上相互并 联，或者部分颜色相同的LED相互串联，另一部分颜色相同的LED相互并联。更甚者，在对LED单元模组的大小没有要求的场合中，也可以每一个LED芯片均在衬底的两侧上各设有正负极接件。 
本实施例中，为布线方便，分别距离衬底13的第一侧边13a和第二侧边13b最近的两行LED芯片中（LED芯片111和112、LED芯片113和114），每一行上的两个LED芯片的间距稍微拉开，以使得位于正六边形的中心上的四个白色LED的线路能够沿着衬底13的表面引出到第一侧边13a和第二侧边13b上的正负极接件上来。这样，在整个LED芯片组中，由于该四个芯片与相邻的芯片的间距较大，有利于散热，因此该四个芯片优选设为红色LED和琥珀色LED。 
当然，在实际运用中，位于中心区域上的LED的正负极也可以不是沿着布在衬底13表面上的线路连到第一侧边13a和第二侧边13b的正负极接件上，而是通过跳线的方式来接到该两个侧边上的正负极接件。这样，分别离该两个侧边最近的两行LED芯片中，每一行上的两个LED芯片的间距也可以不用拉开，该两个LED芯片可以紧密排布。更甚者，还可以在该两行LED芯片中分别多加入一个LED芯片。 
如图5所示，图5为图2所示光源系统中的LED单元模组阵列的一种结构示意图。LED单元模组阵列12包括多个LED单元模组。LED单元模组阵列12优选由至少两列LED单元模组11平行并列排布成一个呈圆形或者正多边形的阵列，以和放置在LED单元模组阵列的后续光路上的圆形透镜相配合，提高光利用率。当然，在不考虑配合圆形透镜的场合上，LED单元模组阵列1也可以不是呈圆形或者正多边形。在本实施例中，LED单元模组阵列1由三列LED单元模组11平行排布成一个接近正六边形的阵列。 
本实施例中，LED单元模组阵列1中每个LED单元模组均为一样的，即模组中的LED芯片组的排布位置、负极接件组的排布顺序以及LED芯片组中各颜色LED相对正负极接件组的位置均为一致的。而且，位于同一列上的LED单元模组11的正极接件组指向其负极接件组的方向一致，以使能够顺沿着同一列上的LED单元模组11串联布线。而任 意相邻两列的LED单元模组11的正极接件组指向其负极接件组的方向相反，以使能够在该相邻两列的相同一侧的末端上将该两列LED单元模组串联。 
具体来说，以红色LED举例，左边数起第一列和第三列上的红色LED的正极接件指向其负极接件的方向均向下，第二列上的红色LED的正极接件指向其负极接件的方向均向上。这样，将所有红色LED串联起来时，第一、三列中线路均沿着向下的方向依次将各红色LED的正极接件和负极接件连接起来，第二列中线路均沿着向上的方向依次将各红色LED的正极接件和负极接件连接起来，而第一列和第二列的红色LED则通过位于第一列的下侧末端上的LED单元模组151内的红色LED负极接件，以及第二列的下侧末端上的LED单元模组153的红色LED正极接件连接起来。其他任意相邻两列也是通过该方法串联起来。 
其他六个颜色的LED的布线方式均和红色LED的布线方式一致。由于每个LED单元模组中的正负极接件组的排列顺序均一致，以及相邻两列LED单元模组的正极接件组指向负极接件组的方向相反，使得相邻两列的极接件组左右对称，因此该四种颜色的LED串联的线路相邻且相互平行形成一束线，且该束线与自身没有交点，使得布线简单方便。 
准直装置阵列2包括多个准直装置21，与各LED单元模组11一一对应，用于对与其对应的LED单元模组所发光进行准直。具体地，本实施例中该准直装置阵列2为准直透镜阵列。 
复眼透镜对3包括第一复眼透镜31和第二复眼透镜32，位于准直透镜阵列2的出射光路上，用于对经准直透镜阵列2准直的光束进行匀光，其中第一复眼透镜31与准直透镜阵列2相邻。本实施例中，复眼透镜对中两个复眼透镜上的每个微透镜呈正六边形结构，一方面可保证相邻微透镜之间的无缝排布，另一方面又使其投影像与圆形投影光斑匹配。第一复眼透镜31上的各微透镜与第二复眼透镜32上的各微透镜一一对应。优选地，准直透镜阵列2中每个准直透镜的尺寸是复眼透镜对3中复眼透镜的每个微透镜的尺寸的4倍以上。显然，复眼透镜中每个微透镜的尺寸越小，其匀光效果越好。 
聚焦透镜4位于复眼透镜对3的出射光路上，用于将经复眼透镜对3匀光的光束收集至预定平面上。在实际运用中，该预定平面一般为聚焦透镜4的焦平面。 
在本实施例中，准直透镜21在对LED单元模组11出射光束实现准直的同时也能使LED单元模组11中的多色LED所发光进行混合。对每个LED单元模组而言，由于LED芯片组中不同颜色的LED芯片均对着同一个准直透镜，而LED所发光呈朗伯分布，因此LED芯片组发出的多种颜色的光束经该准直透镜收集和准直成一束平行光（虽然并非理想的平行光，而是具有一定的发散角，但其发散角很小，例如±9°，所以可近似按平行光来处理）的同时也实现了均匀混光。 
该平行光束中不同颜色的光束在空间彼此重叠，其对应的角分布也近似相同，随后经复眼透镜对3匀光后被聚光透镜4会聚到光阑（图未示）处，投影镜头（图未示）再将光阑的像投影成像到远处。在整个光束的传播过程中，不同颜色的光束始终耦合在一起，所以在光源系统最后输出的光束中，不同颜色的光束的空间位置和出射角将基本相同。本质上，即使LED芯片组中各芯片紧密排列，它们的空间位置仍是不同的，这种空间位置的不同将导致它们所发出的不同颜色的光束经准直透镜21准直后的空间角分布也会略有差异，但由于每个LED芯片的面积很小(通常只有1mm x1mm)，且不同芯片又彼此相隔很近，所以这种由空间位置差异所引起的不同颜色的光束角分布的差异可以忽略。 
本实施例中，LED单元模组阵列中每个LED单元模组所发光经准直后会入射至第一复眼透镜31中部分微透镜上，而每个微透镜会将其接收到的光所来自的LED单元模组中的LED芯片组成像至第二复眼透镜32中与该微透镜相对应的微透镜上，因此，第二复眼透镜32中具有成像的微透镜的总面积构成了第二复眼透镜32出射光的发光面。由于发光面是一定的，当第二复眼透镜32出射的光的发光角度越小时，该出射光的光学扩展量也就越小。根据光学扩展量守恒可知，第一复眼透镜31的每个微透镜在第二复眼透镜32与其对应的微透镜上所成的像越大，则第二复眼透镜32的每个微透镜出射的光的发光角度越小。但是， 当第二复眼透镜32上的微透镜上的像超出该微透镜的面积时，其超出的部分光会成为杂散光而损失掉。因此，LED芯片组在第二复眼透镜32上各微透镜上成的像优选内接于该微透镜。 
在现有技术中，LED单元模组中只设有一个LED芯片，LED芯片的面积一般为方形的，而第二复眼透镜32上的微透镜为正六边形的，因此该方形在该微透镜上所成的像无法填充整个微透镜，而微透镜出射光的发光面为整个微透镜，这造成了LED单元模组阵列的光学扩展量的增大。而在本实施例中，由于每个LED单元模组中的LED芯片组的发光面的轮廓接近正六边形，因此在第二复眼透镜32上每个微透镜上所成的像能够接近填满整个微透镜，进而避免了LED单元模组阵列的光学扩展量变大。在一些场合中，为使LED芯片组的发光面的轮廓能够更多的填充一个微透镜，该LED芯片组的发光面的轮廓也可以超出正六边形一点，只要该超出的部分的面积不大于该发光面的轮廓面积的30%，也能在接受范围内。 
如图6所示，图6为图2所示光源系统中的准直透镜阵列的排布示意图。本实施例中，准直透镜阵列2中各个准直透镜21优选呈正六边形，且相互紧密排列，使得相邻准直透镜21之间没有间隙。这样，对于每个LED单元模组中相同颜色的LED芯片发出的光，从各个准直透镜21准直出射时将彼此相接连成一片，这些准直光束经投影镜头投影出射时也彼此相接连成一片，且充满整个发光面。当然，出于公差和安装考虑，也可使相邻准直透镜之间留有一定缝隙，这也应该属于本实用新型的保护范围。由于准直透镜阵列2相比该准直透镜阵列2所内接的圆环C1还有一些剩余空白处，为使准直透镜阵列2的发光面更接近一个圆形，以和后续光路上的圆形透镜配合，准直透镜阵列2优选还包括多个小准直透镜22，位于该剩余空白处。相对应的，发光装置1还包括多个单颗芯片封装或两颗芯片封装的LED（图未示），其中各LED与各小准直透镜22一一对应。这样，发光装置1所发光经准直透镜阵列2准直后的光束的横截面更接近一个圆形。 
本实施例中，为了进一步改善投影光斑空间面分布的均匀性，还可 在LED单元模组11和准直装置21之间设置积分棒（图未示）来对LED芯片出射的光束进行匀光。积分棒包括入光口和出光口。入光口紧紧靠近LED单元模组中LED芯片的发光面设置，使得从LED出射的绝大部分光都能进入该积分棒。出光口位于准直装置21的焦平面附近，使得其输出光束经准直装置21准直后能成为较理想的平行光，此时，积分棒的出光面相当于成为了系统的光源面。由于积分棒对光的混合作用，这使得LED光源系统发光更加均匀。 
在实际应用中，积分棒还可以是出光口面积大于入光口面积的锥形方棒。当锥形方棒的出光口足够大，大到彼此相邻连成一片，此时从锥形方棒出光口出射的光束也将连成一片。由于锥形方棒出射的光的发光角度会减小，也可以不在其后的准直透镜，即该积分棒充当准直装置；但此时为了实现良好的混光效果，锥形方棒需具有足够的长度。 
为实现LED单元模组阵列中多种颜色光在预定面上形成的混合光斑更加均匀，还可以通过设置不同LED单元模组中不同颜色的LED芯片的位置，使得至少除白色以外任意一种颜色的LED芯片在LED单元模组中的各个位置具有大致相同的分布。 
具体举例来说，将各LED单元模组相对于光源平面旋转不同的角度进行固定。优选地，使各LED单元模组相对于各自的中心旋转的角度分别为60度的1、2、3、4、5、6倍，以下对该实施例具体说明。 
本实施例与图5所示实施例的区别在于： 
本实施例中，LED单元模组阵列包括七个LED单元模组，其中六个排布成一个圆环，而剩余一个LED单元模组设于圆环的圆心上。 
在该圆环上，第一个LED单元模组的正极接件组指向其负极接件组的方向为水平向左。从该第一个LED单元模组开始，沿着该圆环的逆时针方向，每个LED单元模组相比前一个LED单元模组沿逆时针旋转的角度上增加60度。 
本实施例中，在布线时，电源的正极接到圆环上第一个LED单元模组的正极接件组上，并沿着该圆环以逆时针方向依次将该圆环上的LED单元模组串联起来。而该圆环上最后一个LED单元模组的负极接件组和 位于圆心上的LED单元模组的正极接件组相连，该LED单元模组55的负极接件组上的线路通过跳线连到该圆环外以和电源的负极相连。 
本实施例中，每个圆环上LED单元模组旋转不同的角度，且这些不同的旋转角在0-360°范围内分布均匀。这样，LED单元模组内除白色以外其他每一个颜色的LED均在该模组内正六边形的0度、60度、120度、180度、240度、360度方向上均出现两次。这样，每种颜色的LED芯片在各个LED单元模组中的各个位置具有大致相同的分布。同时，布线时由于每个圆环上任意相邻两个LED单元模组的正负极接件组相邻，使得布线简单方便，且形成的线路交叉点少。 
而且，在本实施例中，圆环上每个LED单元模组相比自身旋转的角度为60度的倍数，而每个LED单元模组中LED芯片组的排布接近正六边形，因此在旋转60度后仍能和自身向重合。复眼透镜对中第二复眼透镜的微透镜的摆放方向都是一致的，本实施例中圆环上的各个LED单元模组虽然发生旋转，但是各个LED单元模组旋转后的LED芯片组在第二复眼透镜上每个微透镜所成的像仍能够和该微透镜相匹配。因此，在由至少两个同心设置的圆环组成的LED单元模组阵列中，在每个圆环上沿着逆时针方向，各个LED单元模组的旋转角度优选为等差数列，其中该等差数列的公差的绝对值为60度。这样，可以保证每个LED单元模组在第二复眼透镜的微透镜上形成的像能够和该微透镜相匹配。 
在上面实施例中，每一种颜色的LED芯片都指的是单一的一种LED芯片。实际上，至少有一种颜色的LED芯片可以是复色LED芯片，该复色LED芯片包括两种主波长的LED芯片，且两种主波长之差大于10nm且小于30nm。对于这样两种主波长的LED芯片的发光，人眼可以分辨其发光颜色的差异，但是在人眼看来这样的颜色差异也不太明显。 
通过以上实施例的描述可知，应用本实用新型可以实现颜色均匀的LED光源系统。在实验中发明人发现，由于该LED光源系统足够均匀，以至于即使使用了复色LED芯片人眼也不会察觉该复色LED芯片的颜色差异所带来的影响。同时，复色LED芯片的应用可以使得LED光源系统的发光光谱覆盖范围更大，显色指数更高。 
优选的，LED光源系统还包括颜色调整模块，该颜色调整模块接收复色LED芯片所对应的颜色调整信号，并根据该颜色调整信号所携带的目标颜色信息控制复色LED所包括的两种主波长的LED芯片的发光功率。例如，对红色而言，可以包括618nm和635nm两种波长的红色LED芯片，虽然有颜色差异但是不明显。此时，可以通过颜色调整模块调整两者相对强度来可以产生主波长不同的红色投影光束。 
另一方面，使复色LED芯片所对应的两种主波长的LED芯片分别所在的LED单元模组相互交错排列，这样可以使这两种主波长的光混合的更加均匀，更不易被人眼察觉。 
本实施例中，也可以包括不同色温的白光LED芯片，例如，3200K和6500K两种色温，使该两种不同色温的LED芯片所在的LED单元模组相互交错排列，即可以保证混光均匀，又可通过调整模块调整两者的相对强度，进而产生不同色温的投影光斑。对本领域的技术人员，这属公知常识，不再赘述。 
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。 
本实用新型实施例还提供一种投影系统，包括光源系统，该光源系统可以具有上述各实施例中的结构与功能。该投影系统可以采用各种投影技术，例如液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）投影技术、数码光路处理器（DLP，Digital Light Processor）投影技术。此外，上述发光装置也可以应用于照明系统，例如舞台灯照明。 
以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。 

Claims (12)

1.一种LED单元模组，其特征在于，包括： 
衬底以及位于该衬底上的LED芯片组，该LED芯片组包括至少五个LED芯片，其中各LED芯片彼此紧密排布，且该LED芯片组的发光面的轮廓接近正六边形； 
所述LED芯片组包括至少四种颜色的LED芯片，其中该四种颜色为红色、蓝色、绿色和琥珀色。 
2.根据权利要求1所述的LED单元模组，其特征在于，所述LED芯片组还包括青色、深蓝色、橙色、白色和黄色中的至少一种颜色LED。 
3.根据权利要求2所述的LED单元模组，其特征在于，所述LED芯片组包括四个白色或黄色LED、两个红色LED、两个琥珀色LED、一个蓝色LED、一个深蓝色LED、一个绿色LED和一个青色LED。 
4.根据权利要求3所述的LED单元模组，其特征在于，相同颜色的LED的排布关于所述正六边形的中心对称，所述蓝色LED和深蓝色LED关于所述正六边形的中心对称，所述绿色LED和青色LED关于所述正六边形的中心对称。 
5.根据权利要求3所述的LED单元模组，其特征在于，所述四个白色或黄色LED相互紧密排布成矩形阵列，其余八个LED环绕该矩形阵列排布，其中每两个LED芯片平行紧邻于该矩形阵列的一个边上的两个白色LED芯片。 
6.根据权利要求1至5中任一项所述的LED单元模组，其特征在于，所述LED芯片组包括十二个LED芯片，其中四个LED芯片相互紧密排布成矩形阵列，其余八个LED芯片环绕该矩形阵列排布，其中每两个LED芯片平行紧邻于该矩形阵列的一个边上的两个LED芯片。 
7.根据权利要求6所述的LED单元模组，其特征在于， 
每种颜色LED芯片包括至少一个正极接件和负极接件；各LED芯片的正极接件均排设于所述衬底的第一侧边上形成正极接件组，各LED芯片的负极接件均排设于所述衬底的第二侧边上形成负极接件组； 
在所述LED单元模组中位于外围的八个LED芯片中，分别距离所述衬底的第一侧边和第二侧边最近的两行LED芯片中，每一行的两个LED芯片之间设有一定间距，以使得所述矩形阵列中的LED芯片的线路能够沿着所述衬底的表面引出到第一侧边和第二侧边上来形成正负极接件。 
8.根据权利要求7所述的LED单元模组，其特征在于，所述两行LED芯片中每行LED芯片为一个红光LED和一个琥珀色LED。 
9.一种发光装置，其特征在于，包括由多个如权利1至8任一项所述的LED单元模组组成的LED单元模组阵列。 
10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，所述LED单元模组阵列由至少一个同心设置的圆环组成，其中在每个圆环上，沿着逆时针方向，各个LED单元模组的旋转角度为等差数列，其中该等差数列的公差的绝对值为60度。 
11.一种光源系统，其特征在于，包括： 
如权利要求9或10所述的发光装置； 
准直装置阵列，该准直装置阵列中的准直装置与所述LED单元模组阵列中的LED单元模组一一对应，用于对与其对应的LED单元模组所发光进行准直； 
复眼透镜对，包括两个复眼透镜，用于对所述准直装置阵列出射的光进行匀光，其中远离所述准直装置透镜阵列的复眼透镜上的每个微透镜呈正六边形； 
聚焦透镜，用于将所述复眼透镜对出射光收集至预定平面上。 
12.根据权利要求11所述的光源系统，其特征在于，所述准直装置阵列为准直透镜阵列，其中每个准直透镜呈正六边形，且各准直透镜相互紧密连接。 
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