CN216844217U - 一种rgb三基色混色的led准直系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RGB三基色混色的LED准直系统，包括RGB三基色LED芯片、第一准直系统和第二准直系统。第一准直系统将RGB三基色的光准直成为初步准直的混色光束，第二准直系统将初步准直的混色光束进一步准直和混色，从而获得混色的、准直的LED光斑。系统结构简单，光损耗小。

Description

一种RGB三基色混色的LED准直系统

技术领域

本实用新型涉及一种RGB三基色均匀混色的LED准直系统。

背景技术

为使同一LED灯具获得不同颜色的准直的光斑，目前有多种方案：

一种技术方案是采用合光棱镜/镜片的方式，将准直后的RGB三路LED光束通过合光棱镜/镜片合成一束光束，通过RGB三路LED的光通量调节，获得不同颜色的光斑。该方案光路复杂，镜片多，光损耗大，且成本高、体积大，不适应很多应用场合；

另一种技术方案是通过复眼或匀光片将RGB三基色混合，该方案结构复杂、镜片多、光损大，不适应很多应用场合，为将混色后的光束进行准直，还需要加准直系统才能将光束准直，增加了光损，提高了成本；

还有一种技术方案是通过白光LED的光经过准直后，穿过不同颜色的滤光片组成的色轮，获得不同颜色的光斑，该方案成像光斑的颜色数量取决于滤光片数量，可获得的光斑颜色非常有限；且由于颜色的转换是通过电机驱动色轮旋转和定位，无法快速进行任意的颜色转换，因此该方案不适应很多应用场合。

实用新型内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的不足，提供一种RGB三基色均匀混色的LED准直系统，具有结构简单，成本低，光损耗低的优势。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种RGB三基色混色的LED准直系统，包括RGB三基色LED芯片、第一准直透镜或透镜组(以下简称“第一准直系统”)、第二准直透镜或透镜组(以下简称“第二准直系统”)。第一准直透镜将RGB三基色LED芯片的光进行初步准直，使RGB三基色的光准直成为大致互相平行、发光角度大致一致的状态，从而在第一准直系统的出射端的附近形成一个混色均匀的光斑。第二准直系统对上述初步准直的RGB三色光束进一步准直，使其互相更为平行，其发光角度进一步趋于一致，使RGB三色光束的发散角进一步向系统中轴线方向准直，从而在远端形成一个RGB三基色混色均匀的光斑。该系统将混色与准直功能集成起来，减少了光学镜片，大幅提高了光效，降低了成本。

进一步地，一种RGB三基色混色的LED准直系统，包括RGB三基色芯片和W(白色)芯片，第一准直透镜或透镜组(以下简称“第一准直系统”)、第二准直透镜或透镜组(以下简称“第二准直系统”)。第一准直透镜将RGB三基色和W(白色)进行初步准直，使RGB三基色和W(白色)的光准直成为大致互相平行、发光角度大致一致的状态，从而在第一准直系统的出射端的附近形成一个混色均匀的光斑。第二准直系统对上述初步准直的RGB和W(白色)四色光束进一步准直，使其互相更为平行，其发光角度进一步趋于一致，使RGBW四色光束的发散角进一步向系统中轴线方向准直，从而在远端形成一个RGB和W四色混色均匀的光斑。该系统将混色与准直功能集成起来，减少了光学镜片，大幅提高了光效，降低了成本。

本实用新型与现有技术相比，具有结构简单，成本低廉，光损耗低等优点，可广泛应用于舞台灯具、夜钓灯具和景观照明等领域。

附图说明

图1：RGB三色LED芯片和第一准直系统结构示意图；

图2：RGB三色LED芯片和第一准直系统光路示意图；

图3：RGB三色LED芯片、第一准直系统和第二准直系统光路示意图；

图4：RGBW四色LED芯片和第一准直系统结构示意图。

附图中的标记说明

1-1、红(R)LED芯片，1-2、绿(B)LED芯片，1-3、蓝(B)LED芯片，1-4、白(W)LED芯片，2、第一准直系统，2-1、初步准直的光束，3、第二准直系统，3-1、二次准直的光束 4、二次准直后的光斑

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，RGB三基色混色的LED准直系统，RGB三基色LED芯片，1-1为红色(R)LED芯片，1-2为绿色(G)LED芯片，1-3为蓝色(B)LED芯片。第一准直系统2接收1-1红色(R)LED、1-2绿色(G)LED、1-3蓝色(B)LED芯片的光。

如图2所示，RGB三基色LED芯片与第一准直系统的光路剖示图，第一准直系统将前述RGB三基色LED的光束准直成为大致互相平行、发光角度大致一致的状态，从而在第一准直系统2的出射端的附近形成一个混色均匀的光斑，将RGB三基色LED的光准直成初步准直的光束2-1。

如图3所示，RGB三基色LED三种波长的光经第一准直系统初步准直后，初步准直的光束2-1照射进入第二准直系统3，第二准直系统3的焦点设置在第一准直系统2的出射端附近，将初步准直的光束2-1进一步准直，使初步准直的光束中的RGB三色光束互相更为平行，其发光角度进一步趋于一致，使RGB三色光束的发散角进一步向系统中轴线方向准直，形成二次准直的光束3-1，从而在远端形成一个RGB三基色混色均匀的二次准直的光斑4。该系统将混色与准直功能集成起来，减少了光学镜片，大幅提高了光效，降低了成本。

优选地，如图4所示，RGBW四色LED芯片，1-1为红色(R)LED芯片，1-2为绿色(G)LED芯片，1-3为蓝色(B)LED芯片，1-4为白色(W)LED芯片，第一准直系统2接收1-1红色LED、1-2绿色LED、1-3蓝色LED的光和1-4白色(W)LED芯片的光。除了RGB三基色LED配合形成不同颜色的彩色光斑外，1-4白色(W)芯片与其它三基色LED配合，还可以获得不同色温的白光光斑。

优选地，第一准直系统2或(和)第二准直系统3，由多片不同折射率和色散系数的镜片组成，有效消减不同波段光束导致的色散，使二次准直后的光斑4边缘更清晰，混色更均匀和充分，成像质量更好。

优选地，在LED芯片前方加导光管或匀光片，使RGB三基色或RGBW四色光混合更均匀。或者在第一准直系统2的出射端加导光管或匀光片，使初步准直的光束2-1内不同波段的光混合更均匀，以获得更均匀的二次准直的光斑5。

优先地，三色或四色LED芯片，可以是紫外和(或)红外和(或)其它可见光波段的LED芯片。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种RGB三基色混色的LED准直系统，其特征在于，包括：

红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色的LED芯片；

第一准直系统将红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色芯片发射的光进行初步准直，使三种颜色的光束向系统中轴线方向折射，形成初步准直的混色光束；

第二准直系统将初步准直的混色光束进一步准直，使三种颜色的光束进一步向中轴线方向折射，从而在远端形成一个混色的光斑。

2.根据权利要求1所述的一种RGB三基色混色的LED准直系统，其特征在于，第一准直系统是透镜、透镜组或反射器，第二准直系统是透镜、透镜组或反射器。

3.根据权利要求1所述的一种RGB三基色混色的LED准直系统，其特征在于，在光路中增加导光管、复眼或匀光片，获得更好的混色效果。

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