[实用新型]基于LED光源系统的合光模块

说明书

                           技术领域

本实用新型涉及一种高亮度LED照明光源的合光系统模块。

                           背景技术

由于采用半导体LED(发光二极管)照明，具有节能、环保和长寿命等优点，因此近几年来国际上主要发达国家和相关大公司、研究机构均投入很大力量来发展超高亮度LED，已取得了很多研究成果，申请了上千个专利项目，并不断扩大产业规模。由于LED的亮度越来越高，不仅可以取代传统的白炽灯作为照明光源，在许多需要高亮度光源的场合，如投影系统光源，LCD背光源，汽车灯具等场合，LED的应用也越来越广泛。特别是在投影，背光等应用场合，LED的色彩非常丰富，能够得到特别生动的图像，成为大家关注的目标。为了得到很高的亮度和很好的色谱，通常需要红、绿、蓝三种颜色的LED通过一个合光系统得到很好的白光。

传统的合光系统大多采用X-Cube来实现，X-Cube一般是用几块镀膜的棱镜粘合而成，粘合面会影响合光质量。而且X-Cube重量很大，特别是在需要得到较大光斑的场合尤为明显。成本，重量和合光质量是X-Cube合光存在的主要问题。

而且，在合光的同时人们需要调节控制光的色度。调光在满足空间的多个类型的功能和美学需要时显得相当重要。现在人们越来越重视白色LED的用途，从而使得更加灵活的调光控制设备不断涌现。然而，在保持白光的一致性的同时调节LED系统仍是一大挑战，总的说来，调光色度的转变实现仍不尽人意。

                           发明内容

本实用新型的目的为了克服X-Cube的成本、重量和合光质量等问题，提高合光系统的灵活性，提供了一种合光模块。该合光模块利用滤色片代替体积重量巨大的X-Cube棱镜，能够得到比较高的合光效率和合光质量，同时能比较好的控制三原色的发光强度，具有很好的调光能力。

本实用新型技术方案是：一种基于LED光源系统的合光模块，主要包括散热装置、LED驱动及控制电路板、准直系统、发光二极管LED、滤色片，分别将红、蓝、绿三种发光二极管LED(3，4，5)分别安装在散热装置1和LED驱动及控制电路板2上，每个发光二极管LED经一准直系统6进入滤色片，滤色片(7，8)固定在固定框架10的V形槽上，在合光模块的光输出口设置整形均化光锥9。V形槽的角度为60-100度。

反绿透蓝滤色片7、反红透蓝绿滤色片8分别固定在固定框架10的V形槽上，且分别与绿发光二极管LED的光源、红发光二极管LED的光源相对应。准直系统6用光锥或透镜组来进行准直，光锥包括空心光锥和实心光锥。

本实用新型利用两片轻薄的反红透蓝绿和反绿透蓝滤色片代替传统的X-Cube棱镜。两片滤色片粘在设计好角度的V形槽的两边，三种颜色的LED发出的光经滤色片控制光路最终合到一起。出光口放置一锥形棱镜，控制输出光斑的大小和形状，同时起到均化光斑的作用。另外，三种颜色的LED通过驱动电路控制，方便调节三种颜色LED的发光强度，达到调光的目的。

本实用新型低成本的滤色片实现合光系统，能够达到很高的合光效率和合光质量。同时可以很方便地控制合光光谱和强度，调光简便。整个模块具有成本低，结构轻便紧凑、效率高、灵活性高等优点。

                           附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是用光锥实现的LED准直系统图。

图3是用透镜组实现的LED准直系统图。

其中图中：1-LED散热装置；2-LED驱动及控制电路板；3-红色LED灯；4-绿色LED灯；5-蓝色LED灯；6-准直系统；7-反绿透蓝滤色片；8-反红透蓝绿滤色片；9-整形均化光锥；10-固定框架

                         具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

在图1中，LED(3，4，5)组合在散热装置1和LED驱动及控制电路板2上，LED通过LED驱动及控制电路板2调控输出光束的功率和色度，并经过准直系统6减小其发散角。两个滤色片，反绿透蓝滤色片7和反红透蓝绿滤色片8固定在固定框架10的V形槽上，V形槽的角为80度。反绿透蓝滤色片7上面安装的是绿LED发光源，反红透蓝绿滤色片8下面安装的是红LED发光源。三种颜色的光经过滤色片后合在一起形成白光，输出光束经整形均化光锥9得到需要的光斑。