CN102980062B - 一种led光源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于投影***中的照明光源，具体涉及一种LED光源。其包括R、G、B三种颜色的LED灯，所述LED灯对应于不同的颜色设置多个，每种颜色的多个LED灯具有不同的光谱分布。本发明中的LED光源每个颜色选用多个光谱分布不同的LED灯，同种颜色的LED灯因光谱分布不同而对应不同的色坐标，同种颜色的多个LED灯共同作用下形成一个稳定的色坐标和亮度，能够实现光源的亮度和色坐标长期保持一致性。

Description

一种LED光源

技术领域

本发明涉及用于投影***中的照明光源，具体涉及一种LED光源。

背景技术

投影显示的光源主要是影响显示图像的整体亮度和色彩度。如何控制光源的色坐标和能量稳定从而保持色温和亮度稳定一直是投影机制造商的一大卖点。从现有的技术来看，使用LED作为投影显示的光源是一大趋势。而现有的技术主要是用三颗（红，绿，蓝）大功率的LED作为光源，通过控制电压的时序即三个灯开的比例来达到所需要的色温和亮度。由于灯的功率大，所以会降低LED工作的寿命，对于散热等技术也会有较高的要求,同时由此带来的光谱漂移问题也会加重。而现有的控制亮度和色温的方法主要是通过颜色采集装置实时监控来决定增加或减少LED的电流。但是电流的改变会使其亮度和色坐标同时改变从而不能变回目标色温和亮度，这一缺陷在大屏拼墙上表现得更加明显。而另一种利用点阵LED作为光源的投影技术，虽然对亮度控制可以做好，但是却没有很好地解决稳色这一技术难点。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够保持光机亮度和色温长期一致性的LED光源。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种LED光源，包括R、G、B三种颜色的LED灯，所述LED灯对应于不同的颜色设置多个，每种颜色的多个LED灯具有不同的光谱分布。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明中的LED光源每个颜色选用多个光谱分布不同的LED灯，同种颜色的LED灯因光谱分布不同而对应不同的色坐标，同种颜色的多个LED灯共同作用下形成一个稳定的色坐标和亮度，能够实现光源的亮度和色坐标长期保持一致性。

附图说明

图1为本发明具体实施例中LED光源色坐标的示意图；

图2为本发明具体实施例中同种颜色LED灯的色坐标偏移示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明具体实施例的LED光源，包括R、G、B三种颜色的LED灯，LED灯对应于不同的颜色设置多个，每种颜色的多个LED灯具有不同的光谱分布。由于同种颜色的LED灯因光谱分布不同而对应不同的色坐标，同种颜色的对应不同色坐标的LED灯共同作用下形成一个稳定的色坐标和亮度，使得由该包括多个具有不同光谱分布的R、G、B颜色LED灯组成的光源能够长期保持一致性的亮度和色坐标。其中每种颜色LED灯的数量根据具体光机的大小、LED灯的最大电流、光机光路设计的方便以及需要满足的亮度和色度范围等设置。

作为一种优选的实施方式举例，同种颜色的多个LED灯的色坐标按以表示最大色域的三角形的顶点为中心并左右波动的小多边形分布。进一步地，小多边形为近似正多边形或者正多边形。由于同种颜色的LED灯具有不同的光谱分布，光谱峰值与峰值之间有一定的间隔，对于间隔的大小和光谱形状须满足最大色域三角形顶点为中心的左右波动组成小多边形坐标，同种颜色的LED灯在正常工作电流时满足所达到的色坐标接近正多边形分布。其中最大色域是指LED光源能显示颜色的最大范围，理论上其值越大越好。最大色域是在LED灯初始制造时就已经确定的，具体制造时，由于材料、显示亮度要求、成本等因素选取较合适的值。如图1所示，每种颜色采用三颗LED灯，大三角形为光机所能显示的色域，以大三角形的顶点为中心形成的三个小三角形，每个小三角形对应一种颜色的LED灯因光谱分布不同而对应的不同色坐标，在每个小三角形三个顶点的共同作用下为每种颜色光源形成稳定的色坐标和亮度。

作为一种优选的实施方式举例，为了延长LED灯的寿命并降低散热要求，LED灯可以采用小功率LED灯。本发明中的LED灯可以采用较小功率，同种颜色的多个较小功率LED灯共同作用即能满足功率需求，无需再使用大功率的LED灯，不但延长了LED灯的工作寿命，而且能够降低散热的技术要求。

为了使各LED灯出射后的光能够形成近似平行光以便于后续光路器件的设计和选取，每个LED灯前设有透镜，使光从射出时就近似平行光，这对后面光路器件的设计和选取会简单方便很多。

同种颜色的多个LED灯的时序可以相同也可以不同。而作为一种优选的实施方式，为了电路设计方便，将同种颜色的多个LED灯确定为相同的时序，即同种颜色的多个LED灯具备相同的时序状态，也就是说，同种颜色的LED灯的开和关同时进行。

本发明中的LED光源可以更加方便和更大范围地在保持色温不变的情况下调节光源亮度的大小。在一个具体的实施方式中，每个LED灯的电流大小单独控制，这样使得调整LED光源亮度时每个LED灯的电流都是单独可控的，能够大大方便LED光源亮度和色坐标的调整和控制。

本发明的LED光源可以具体应用在投影机中，能够提高投影机的亮度。而且将本发明中的LED光源和投影机用于拼接墙时更加利于保持整墙亮色度一致性。应用在投影机中时，在投影机的光机内部可以设置一个颜色监控器件对LED光源的色坐标和亮度进行监控以及设置调节模块对LED光源进行调节。其中，当同种颜色LED灯形成的色坐标发生偏移时，可以通过调节同种颜色的LED灯电流将偏移的色坐标调回至目标色坐标，此时可以对单个LED灯进行电流控制，也可以同时对多个LED灯进行电流控制。对于LED灯亮度的调节也如此操作。

当颜色监控器件测量值超出LED光源的目标色坐标和目标亮度所设定的变化量，起动调节模块进行光源电流的调节。

下面以红色LED灯的亮度和色度进行控制为例进行进一步的解释和说明，其中绿色LED灯和蓝色LED灯的调节和控制原理与红色LED灯相同。

如图2所示：R1,R2,R3分别是三个红LED灯在正常工作下的色坐标。在三个红LED灯的共同作用下有一目标色坐标（图2三角形内的圆形），在红LED灯工作一段时间后，由于三个红LED灯的衰减不一致或者由于其它原因红LED灯的色坐标偏离目标色坐标到达星形位置处。当星形坐标超出目标色坐标一定范围时（根据实际需要这个范围可以人为设定和改变）；开始起动调节模块对三个红LED灯进行电流调节。如图2所示，要使星形的坐标调回到目标色坐标：可以同时增大R2和R3所对应红LED灯的电流使其回到目标色坐标点，也可以选择减小R1所对应红LED灯的电流使其回到目标色坐标点（此时完成色坐标的调节）。此时通过调节模块识别亮度的高低，如发现亮度高于目标亮度那么可以同时增加三个红LED灯的电流来使其亮度提升（此时可能色坐标会有小小偏移，但是通过多次这样的来回调节就可以将亮度和色坐标调节为目标值）。对于亮度低于目标亮度情况的调节反之亦然。

Claims (4)

1.一种LED光源，包括R、G、B三种颜色的LED灯，其特征在于，所述LED灯对应于不同的颜色设置多个，每种颜色的多个LED灯具有不同的光谱分布；

同种颜色的多个LED灯在正常工作时所达到的色坐标按以表示最大色域的三角形的顶点为中心并左右波动的小多边形分布；

每个LED灯前设有透镜；

每个LED灯的电流大小单独控制。

2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述小多边形为近似正多边形或者正多边形。

3.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED灯为小功率LED灯。

4.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，同种颜色的多个LED灯具备相同的时序状态。