CN203258507U - 一种发光装置及舞台灯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种发光装置及舞台灯系统，包括：包括蓝色LED的第一LED阵列，包括黄色荧光LED或者绿色荧光LED、绿色LED的第二LED阵列，包括红色LED、琥珀色LED的第三LED阵列，分别出射第一、第二、第三光线，第二光线至少部分入射至波长合光装置；波长合光装置包括第一滤光片和第二滤光片，该第一滤光片反射波长小于等于λ₁的光而透射波长大于λ₁的光，第二滤光片透射波长小于等于λ₂的光而反射波长大于λ₂的光，470nm≤λ₁≤500nm，560nm≤λ₂≤590nm；第一滤光片使得第一光线的反射部分和第二光线的透射部分沿第一方向出射；第二滤光片使得第二光线的透射部分和第三光线的反射部分沿第一方向出射。本实用新型实施例提供了一种可以出射高显色指数白光的发光装置及舞台灯系统。

Description

一种发光装置及舞台灯系统

技术领域

本实用新型涉及照明及显示技术领域，特别是涉及一种发光装置及舞台灯系统。

背景技术

随着近几年半导体固体光源的飞速发展以及困扰全球的能源紧张，全球气候变暖等问题，半导体LED光源以其节能，环保，亮度及色温可控等优点，已在各行各业上已广泛应用，大有取代传统光源的优势。相信在不久的将来，随着LED的成本的降低及光效率的提高，半导体LED光源会全面的取代传统光源。

图1是现有技术中一种基于LED的发光装置，如图1所示，发光装置包括红色LED阵列110、绿色LED阵列120以及蓝色LED阵列130，这三个LED阵列分别经过第一准直透镜阵列140、第二准直透镜阵列150以及第三准直透镜阵列160的准直后入射至十字型滤光片170，并经十字型滤光片170后合成一束光出射。复眼透镜对180对十字型滤光片170的出射光进行匀光，匀光后的光经透镜190投射至目标区域。

在此发光装置中，发光装置由红、绿、蓝三色LED阵列组成，所有合成颜色都是通过分别控制红、绿、蓝三基色LED的驱动电流来实现颜色的配比。因为采用三基色LED直接发光，因而单色光的颜色饱和度非常高，可以用作舞台灯的光源，能够满足舞台演出对颜色鲜艳的要求。但是，由于基色光太少，合成的白光光谱不连续，该发光装置的显色指数较低，特别是针对要求白光显色指数在85以上的演播室或要求摄像的环境，现有发光装置难以满足其对显色指数的要求。

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可以出射高显色指数白光的发光装置及舞台灯系统。

本实用新型实施例提供了一种发光装置，其特征在于，包括：

第一LED阵列，包括蓝色LED，用于出射第一光线；

第二LED阵列，包括绿色LED、黄色荧光LED或者包括绿色LED和绿色荧光LED，用于出射第二光线，该第二光线至少部分入射至波长合光装置；

第三LED阵列，包括红色LED与红色荧光LED中的至少一种以及琥珀色LED与琥珀色荧光LED中的至少一种，用于出射第三光线；

波长合光装置，该波长合光装置包括第一滤光片和第二滤光片，该第一滤光片具有反射波长小于等于λ₁的光而透射波长大于λ₁的光的光学性质，第二滤光片具有透射波长小于等于λ₂的光而反射波长大于λ₂的光的光学性质，其中470nm≤λ₁≤500nm，560nm≤λ₂≤590nm；

第一滤光片用于接收从不同侧面入射的第一光线与第二光线，并使得第一光线的反射部分和第二光线的透射部分沿第一方向出射；第二滤光片用于接收从不同侧面入射的第二光线与第三光线，并使得第二光线的透射部分和第三光线的反射部分沿第一方向出射，第一方向为第二LED阵列的光轴方向。

优选地，第二光线全部入射至波长合光装置。

优选地，第二LED阵列包括第一阵列单元和第二阵列单元，且第二阵列单元的LED分布在第一阵列单元的外围，第一阵列单元的出射光全部入射至波长合光装置，第二阵列单元的出射光经过波长合光装置的外围并与波长合光装置的出射光同方向出射。

优选地，第二阵列单元包括黄色荧光LED。

优选地，第一LED阵列还包括深蓝色LED；和/或，第二LED阵列还包括青色LED和/或青色荧光LED；和/或，第三LED阵列还包括橙色LED和/或橙色荧光LED。

优选地，波长合光装置为十字型滤光片，发光装置还包括相对分布在波长合光装置两侧的第一反射板和第二反射板，该第一反射板和第二反射板平行于第一LED阵列、第二LED阵列、第三LED阵列的光轴所构成的平面，用于反射入射至该第一反射板和第二反射板的光。

优选地，至少一个LED阵列包括两种以上颜色的LED，同一LED阵列中一种颜色的LED的数量不能大于另一种颜色LED数量的3倍。

优选地，LED阵列包括两种以上颜色的LED，同一阵列中的不同颜色的LED的需要在LED阵列中均匀排布。

优选地，第一滤波片的截止波长λ₁为490nm，第二滤波片的截止波长λ₂为580nm。

优选地，第一LED阵列由深蓝色LED和蓝色LED组成；第二LED阵列由青色LED、绿色LED、黄色荧光LED组成或者由青色LED、绿色LED、绿色荧光LED组成；第三LED阵列由橙色LED、红色LED、琥珀色LED组成。

优选地，第一LED阵列中蓝色LED和深蓝色LED的流明比例为1：1；第二LED阵列中的黄色荧光LED、绿色LED、青色LED的流明比例或者绿色荧光LED、绿色LED、青色LED为2∶1∶1；第三LED阵列中的红色LED、橙色LED、琥珀色LED的流明比例为1∶1∶2。

本实用新型还提供了一种舞台灯系统，其特征在于，包括上述发光装置。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有如下有益效果：

本实用新型实施例中，发光装置包括了第一LED阵列、第二LED阵列、第三LED阵列，第一LED阵列包括蓝色LED，第二LED阵列包括黄色荧光LED或者绿色荧光LED，第三LED阵列包括红色LED与红色荧光LED中的至少一种、琥珀色LED与琥珀色荧光LED中的至少一种，因此三个LED阵列的合成光的光谱可以覆盖更宽的光谱范围。波长合光装置的存在使得三个LED阵列的大部分出射光会合成同一光束出射，且当第一滤光片和第二滤光片的波长截止点分别为470nm至500nm和560nm至590nm，波长合光装置的合光不会使得混合光有较大损失，发光装置合成的白光的显色指数可以高达85以上。

附图说明

图1是现有技术中一种基于LED的发光装置；

图2为色温3200K的白炽灯的黑体辐射曲线；

图3为本实用新型发光装置的一个实施例的结构主视图；

图4为图3所示的发光装置的所有LED出射光的光谱示意图；

图5为图3所示是发光装置的波长合光装置的出射光光谱示意图；

图6为图3所示发光装置的结构俯视图；

图7为本实用新型发光装置的又一个实施例的结构示意图；

图8为本实用新型发光装置的又一个实施例的结构主视图；

图9为图8所示第二LED阵列的结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式来对本实用新型的实施例进行详细分析。

在图1所示的现有技术方案中，由于发光装置只有红、蓝、绿三基色，其混合光的光谱覆盖范围较小，因此混合后的白光的显色指数较低，一般在50以下。显色指数是以白炽灯为理想基准光源，并定义白炽灯的显色指数为100，白炽灯的光谱在可见光范围内连续分布，当发光装置的出射光的光谱越接近白炽灯的光谱，其显色指数越高。因此，要提高显色指数就要提高图1所示发光装置的出射光的光谱范围，使之更接近白炽灯的黑体辐射曲线，例如，图2为色温3200K的白炽灯的黑体辐射曲线，可以近似认为该白炽灯的显色指数为100。

一个比较容易想到的方案就是在LED阵列中设置多种颜色的LED以扩宽混合光的光谱。但是一个LED阵列设置多种颜色的LED会使得LED阵列的面积很大，并且在舞台灯系统等应用中，后续的图案盘也要很大，导致发光装置的整体变大。

实施例一

为了减小体积，本实用新型设置了三个LED阵列并设置了波长合光装置对LED阵列的出射光进行合光。图3为本实用新型发光装置的一个实施例的结构主视图，如图3所示，为了使得发光装置出射光的光谱覆盖的波长范围更接近白炽灯的光谱波长范围，发光装置包括蓝色LED311、深蓝色LED312、黄色荧光LED321、绿色LED322、青色LED323、红色LED331、琥珀色LED332、橙色LED333。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，橙色LED的主波长在710nm至720nm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，黄色荧光LED为表面涂覆黄色荧光粉的LED，其主波长在540nm至570nm之间，且光谱要宽于黄色LED的光谱。

为了便于合光，颜色相接近的LED被设置在同一个LED阵列，而由于在白光中的蓝光成分较少，因此所需蓝光LED、深蓝色LED的数量较少，很容易想到的是将颜色也比较接近的青色LED、蓝色LED、深蓝色LED设置在同一个LED阵列中以充满LED电路板的面积。但是，经实验发现，在后续对三个LED阵列合光的过程中，光损失比较大，这是由于青色LED光谱和绿色LED光谱的波峰距离太近，会相当大比例的光被滤光片过滤掉。因此第一LED阵列310包括蓝色LED311和深蓝色LED312，用于出射第一光线；第二LED阵列320包括黄色荧光LED321、绿色LED322、青色LED323，用于出射第二光线；第三LED阵列330包括红色LED331、琥珀色LED332、橙色LED333，用于出射第三光线。而经实验验证，本实施例中三个LED阵列中LED分布方式可以最大限度的降低光的损失。

LED的出射光为朗伯分布，在传播的过程中，LED的出射光的光束截面积会因扩散而变得比较大，在入射到后续光学元件上时会造成光的损失。因此，发光装置还设置了第一准直透镜阵列350、第二准直透镜阵列360、第三准直透镜阵列370。第一准直透镜阵列350、第二准直透镜阵列360、第三准直透镜阵列370分别与第一LED阵列310、第二LED阵列320、第三LED阵列330对应并对LED阵列的出射光进行准直。当然，在对光利用效率要求不高或者其它特殊要求的场合，发光装置也可以不设置第一准直透镜阵列350、第二准直透镜阵列360、第三准直透镜阵列370。

波长合光装置340为十字形滤光片，包括第一滤光片341和第二滤光片342。为了便于设计滤光片，如图3所示，第一LED阵列310、第二LED阵列320、第三LED阵列330环绕在波长合光装置340的周围，且第一LED阵列310和第三LED阵列330相对分布在波长合光装置340的两侧，第二LED阵列分布在第一LED阵列、第二LED阵列均垂直的面上，并且第一LED阵列310出射的第一光线，第二LED阵列320出射的第二光线，第三LED阵列330出射的第三光线全部入射至波长合光装置340。此时，第一滤光片341和第二滤光片342为高通滤光片或者低通滤光片，相对于带通滤光片比较容易设计，也会减少光的损失。

图4为图3所示的发光装置的所有LED出射光的光谱示意图，如图4所示，相邻的光谱之间都有交叠。根据LED阵列中各色LED的排布，为了能够将大部分的第一光线、第二光线、第三光线合并成同一光路，如图4所示，第一滤光片可以为高通滤光片，具有反射波长小于等于λ₁的光而透射波长大于λ₁的光的光学性质，其光透过率曲线为曲线A，第二滤光片为低通滤光片，具有透射波长小于等于λ₂的光而反射波长大于λ2的光的光学性质，其光透过率曲线为曲线B。

从图4可以看出，第一滤光片341和第二滤光片342的截止波长设在任何位置都要将至少一种颜色的LED的出射光的光谱分割成两部分，波长合光装置340在对三个LED阵列的出射光的合光过程中必然会损失。因此，不同的截止波长λ₁、λ₂的选择会改变波长合光装置340出射的混合光的光谱。

为了减少光损失，经实验发现，截止波长λ₁应该位于蓝色LED光谱曲线和青色LED光谱曲线交点的附近，截止波长λ₂应该位于黄色荧光LED光谱曲线和琥珀色LED光谱曲线交点的附近，当截止波长偏离上述交点越远，损失的光就越多。为了使得截止波长λ₁、λ₂位于两个光谱曲线的交点附近，截止波长λ₁、λ₂的范围设置为470nm≤λ₁≤500nm，560nm≤λ₂≤590nm，此时经波长合光装置340后的出射光的损失较少，波长合光装置340出射的混合光也容易调整成较高显示指数的白光。优选地，截止波长λ₁为490nm，截止波长λ₂为580nm，此时，图5为图3所示是发光装置的波长合光装置的出射光光谱示意图，波长合光装置340的出射光光谱如图5所示，曲线a为第一LED阵列310、第二LED阵列320、第三LED阵列330的出射光未经波长合光装置340直接混合后的光谱，曲线b为经过波长合光装置340后的出射光光谱。通过比较可以看出，相对于曲线a，曲线b在波长λ₁=490nm、波长λ₂=580nm附近，光谱强度会有损失，但损失较小。

此时，第一光线中，波长小于等于λ₁的光被第一滤光片341反射，波长大于λ₁的光被第一滤光片341透射，而全部的光会被第二滤光片342透射；第二光线全部会被第一滤光片341、第二滤光片342透射；第三光线中，波长大于等于λ₂的光被第二滤光片342反射，波长小于λ₂的光被第二滤光片342透射，而全部的光会被第一滤光片341透射。这样，第一滤光片341接收从不同侧面入射的第一光线与第二光线，并使得第一光线的反射部分和第二光线的透射部分沿第一方向出射，入射到第一滤光片341的第三光线会被透射而不改变传播方向；第二滤光片342接收从不同侧面入射的第二光线与第三光线，并使得第二光线的透射部分和第三光线的反射部分同样沿第一方向出射，入射到第二滤光片342的第一光线会被透射而不改变传播方向。这里的第一方向是第二LED阵列的光轴方向，这样，波长合光装置340将第一光线、第二光线、第三光线的大部分光合光后沿同一方向出射。

在发光装置应用于舞台灯等场合的时候，往往既需要投射单色光又需要投射白光等混合光。为了保证投射出的单色光的亮度，需要保证LED阵列中的各种颜色光的LED的不能过少。因此，优选地，当LED阵列包括两种以上颜色LED，LED阵列中的不同颜色LED保持一定的比例：同一LED阵列中一种颜色的LED的流明数不能大于另一种颜色LED流明数的3倍。例如，第一LED阵列310中蓝色LED311与深蓝色LED312的比例为1/3至3，第二LED阵列中黄色荧光LED321与绿色LED322的比例为1/3至3，绿色LED322与青色LED323的比例为1/3至3，黄色荧光LED321与青色LED323的比例也为1/3至3。当不同颜色的LED的尺寸相同，可以认为上述比例近似可以用LED的数量比例表示。当然，LED阵列中的总数量可能不能刚好满足上述比例，例如蓝色LED和深蓝色LED的数量比例为1∶1.2，通过四舍五入可以近似的认为是1∶1而符合上述要求。当然，当对单色光投影没有要求的时候，可以不对同一LED阵列中的不同颜色的LED流明比例进行要求。

在确定了第一滤光片341和第二滤光片342的光学性质、各个阵列中的LED种类及其数量以后，可以通过调节LED的电流来实现出射不同的色温的白光。对于包括8种颜色LED的发光装置，混合成有某一色温的白光的方案有很多，可以通过综合考虑显色指数与亮度来选择合适的方案。

下面以获得3200K和5600K的白光为例。将第一滤光片341截止波长设置在490mm，第二滤光片342截止波长设置在580mm，并且第一LED阵列310中蓝色LED（以B表示）和深蓝色LED（以Db表示）的数量比例为1∶1；第二LED阵列320中的黄色荧光LED（以Y表示）、绿色LED（以G表示）、青色LED（以C表示）的数量比例为2∶1∶1；第三LED阵列330中的红色LED（以R表示）、橙色LED（以O表示）、琥珀色LED（以A表示）的数量比例为1∶1∶2。这里的数量比例可以近似看作流明的比例。

通过设定不同颜色LED的电流，再调节各个LED阵列的整体电流比例，获得3200K和5600K显色指数，其模拟结果如表1所示：

表1

表1中各种颜色LED的驱动电流的相对值为其额定电流的倍数。从表1中可以看出，通过设定不同颜色LED的电流，再调节各个LED阵列的电流比例，可以使得发光装置出射光为3200K或者5600K的白光，并且不同颜色LED的电流参数有多组，其中部分电流参数组可以使得发光装置出射光的显示指数高达90以上。而不同电流参数驱动的发光装置出射光的显色指数和流明数不同，在实际应用中，电流参数组可以根据需要选择。

对于显色指数的提高方式，现有技术认为增加的LED光谱种类越多，发光装置的整体出射光所能达到的显色指数越高。但是，同一阵列中的LED种类越多，LED阵列光源的制作工艺更加复杂，并需要针对不同颜色LED控制电流，电流控制更加繁琐。但是，本实用新型的发明人发现，一些颜色的LED对显色指数的影响并不大，当某些颜色LED从LED阵列中去除以后，经电流调整以后发光装置出射的白光的显色指数依然很高。

具体地，保持各个LED阵列中的LED种类与比例与表2中的相同，对第三LED阵列330中不同颜色的LED电流参数进行调整，发光装置的出射光的显色指数和亮度如表2所示，从表2中可以看出，当保持第一LED阵列310、第二LED阵列320的电流参数不变，在出射3200K白光情况下，随着琥珀色LED（A）的驱动电流的降低，发光装置出射光的显色指数和亮度（即流明）都降低，而随着橙色LED（O）的驱动电流的降低，发光装置出射光的显色指数反而上升，但是变化幅度相对于电流变化幅度来说较小。可以看出，第三LED阵列330中，琥珀色LED对发光装置的显色指数影响比较大，而橙色LED（O）对显色指数的影响不大。因此，实际上，发光装置的第三LED阵列330可以只包括红色LED和琥珀色LED，经实验发现，当第一LED阵列和第二LED阵列中的LED种类保持不变时，发光装置在适当的电流驱动下，其显色指数依然可以达到90以上。

表2

类似地，仍然保持各个LED阵列中的LED种类与比例不变，对第二LED阵列320中不同颜色的LED电流参数进行调整，发光装置的出射光的显色指数和亮度如表3所示，从表3中可以看出，当保持第一LED阵列310、第三LED阵列330的驱动电流参数不变，在出射3200K白光的情况下，随着黄色荧光LED（Y）的驱动电流的降低，发光装置出射光的显色指数和亮度都有明显地降低，而随着青色LED（C）的驱动电流的降低，发光装置出射光的显色指数在小范围内波动，基本保持不变。因此，第三LED阵列中，黄色荧光LED对发光装置的显色指数影响比较大，而青色LED对显色指数的影响不大。因此，实际上，发光装置的第二LED可以只包括黄色荧光LED和绿色LED，其它LED阵列保持不变，经实验发现，在第一LED阵列、第三LED阵列中的LED种类保持不变时，发光装置在适当的电流驱动下，其显色指数依然可以达到90以上。

表3

对于第一LED阵列，同样地，经实验发现，当第一LED阵列中只包括蓝色LED时，显色指数并没有太大改变。

而当第一LED阵列310只包括蓝色LED，第二LED阵列320只包括绿色LED、黄色荧光LED，第三LED阵列330只包括红色LED、琥珀色LED时，经实验验证，发光装置的出射光的显色指数可以达到85以上，依然可以满足发光装置对于高显色指数的要求。例如，当第一LED阵列中包括蓝色LED；第二LED阵列中的黄色荧光LED、绿色LED的数量比例为2：1；第三LED阵列中的红色LED、琥珀色LED数量比例为1：2，且蓝色LED、绿色LED、黄色荧光LED、红色LED、琥珀色LED的电流的相对值分别为1、1、1、0.5、1时，经电流调整后的发光装置出射光的显色指数可以达到91。考虑到同种颜色的不同LED的光谱之间差异，发光装置出射的白光的显色指数依然能保持在85以上。

当然，为了实现出射某种特定的单色光或者显色指数达到更高的要求，发光装置也可以增加深蓝色LED和/或青色LED和/或橙色LED。

值得说明的是，绿色荧光LED是表面涂覆有绿色荧光粉的LED，其主波长为515nm至530nm之间且具有较宽的光谱。在利用绿色荧光LED重复上述实验过程中发现，绿光荧光LED可以替代第二LED阵列中的黄色荧光LED使用，完全可以满足发光装置的要求。因此，发光装置中，绿色荧光LED可以部分替代或者全部替代黄色荧光LED。

另外，琥珀色荧光LED是表面涂覆有琥珀色荧光粉的LED，其出射光的主波长是580nm至600nm，并且光谱远宽于琥珀色LED的光谱，有利于提高波长合光装置出射光的显色指数，因此琥珀色荧光LED可以用来替代琥珀色LED。

同理，红色荧光LED是表面涂覆有红色荧光粉的LED，其出射光的主波长为620nm至640nm，并且光谱远宽于红色LED的光谱，可以用来部分替代或者全部替代红色LED。青色荧光LED是表面涂覆有青色荧光粉的LED，其出射光的主波长为490nm至520nm，并且其光谱远宽于青色LED的光谱，可以用来部分替代或者全部替代青色LED。橙色荧光LED是表面涂覆有橙色荧光粉的LED，其出射光的主波长为610nm至620nm，并且光谱宽于橙色LED的光谱，可以用来部分替代或者全部替代橙色LED。

优选地，同一阵列中的不同颜色的LED的需要在LED阵列中均匀排布，以减弱包含不同颜色LED的LED阵列的出射光在投影时出现的彩影现象；此时，相对于同一颜色的LED较为集中的情况，彩影被分散到了不同的区域，从而使得彩影不易察觉。

为了减少光的损失，发光装置还可以设置第一反射板和第二反射板。图6为图3所示发光装置的结构俯视图，图3中第一反射板和第二反射板未画出，结合图3与图6可知，第一反射板380和第二反射板390平行于第一LED阵列310、第二LED阵列320、第三LED阵列330的光轴所构成的平面，用于反射入射至该第一反射板380和第二反射板390的光，以减少光从第一反射板380和第二反射板390所在的平面出射而造成损失。

实施例二

波长合光装置除了可以是十字型滤光片外，还可以是平行设置的滤光片。图7为本实用新型发光装置的又一个实施例的结构示意图，如图7所示，发光装置包括第一LED阵列710、第二LED阵列720、第三LED阵列730、波长合光装置740、第一准直透镜阵列750、第二准直透镜阵列760、第三准直透镜阵列770。其中波长合光装置740包括第一滤光片741和第二滤光片742。

与图3所示实施例的发光装置的不同之处在于，本实施例中，第一滤光片741和第二滤光片742为平行设置。第一LED阵列710和第二LED阵列720分别位于第一滤光片741的两侧，此时在第一滤光片741的表面上，第一LED阵列710出射的第一光线中，小于等于截止波长λ₁的光被反射而其余被透射；第二LED阵列720出射的第二光线中，小于等于截至波长λ₁的光被透射而其余被反射，因此第一光线的反射光和第二光线的透射光合并成同一光束出射，该混合光为第一合光。

类似地，第三LED阵列730出射的第三光线和第一合光分别从两侧入射到第二滤光片742。此时在第一滤光片742的表面上，第三LED阵列730出射的第三光线中，大于等于截止波长λ₂的光被反射而其余透射；第一合光中，小于等于截至波长λ₂的光被透射而其余被反射，因此第三光线的反射光和第一合光的透射光混合成同一光束出射，最终实现了对第一LED阵列710、第二LED阵列720、第三LED阵列730中大部分出射光的合光。

实施例三

对于图3所示的发光装置，第二LED阵列320中，黄光荧光LED的出射光有较大一部分会被波长合光装置340过滤掉，而造成亮度下降。为此，本实用新型提出了一种新的结构，以减少黄色荧光LED出射光的损失。图8为本实用新型发光装置的又一个实施例的结构主视图，如图8所示，发光装置包括第一LED阵列810、第二LED阵列820、第三LED阵列830、波长合光装置840、第一准直透镜阵列850、第二准直透镜阵列860、第三准直透镜阵列870。

与图3所示实施例中的发光装置不同的是，本实施例中第二LED阵列820包括第一阵列单元821和第二阵列单元822，其结构如图9所示。图9为图8所示第二LED阵列820的结构侧视图，如图9所示，第二阵列单元822的LED环绕在第一阵列单元821的外围。具体地，这里第一阵列单元821包括青色LED和绿色LED，第二阵列单元822包括黄色荧光LED。其中，第一阵列单元821的出射光会入射至波长合光装置840，而第二阵列单元822的出射光会经过波长合光装置840的外围并与波长合光装置840的出射光同方向出射。这样，第二LED阵列820出射的第二光线只有部分入射到波长合光装置840。此时，第二阵列单元822出射的黄光不会有损失。

当然，容易理解的是，在本实用新型实施例的其它实施方式中，第二LED阵列中的黄色荧光LED还是可以用其它的LED代替，例如青色LED、绿色LED、绿色荧光LED等。

另外，图9所示的第二阵列单元822中的LED环绕第一阵列单元821外围，并使得第二LED阵列820的LED近似成八边形排布，这样第二LED阵列820的出射光束的截面更接近于圆面，有利于镜头对光的收集。在本实用新型实施例的其它实施方式中，第二阵列单元822的LED还可以有其它排布方式，只要其分布在第一阵列单元821的外围，并且第二阵列单元822的出射光经过波长合光装置840的外围即可，例如第二阵列单元的LED可以相对分布在第一阵列单元821的两侧。

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舞台灯系统，包括发光装置，该发光装置可以具有上述各实施例中的结构与功能。

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)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

第一LED阵列，包括蓝色LED，用于出射第一光线；

第二LED阵列，包括绿色LED、黄色荧光LED或者包括绿色LED和绿色荧光LED，用于出射第二光线，该第二光线至少部分入射至波长合光装置；

第三LED阵列，包括红色LED与红色荧光LED中的至少一种以及琥珀色LED与琥珀色荧光LED中的至少一种，用于出射第三光线；

波长合光装置，该波长合光装置包括第一滤光片和第二滤光片，

该第一滤光片具有反射波长小于等于λ₁的光而透射波长大于λ₁的光的光学性质，所述第二滤光片具有透射波长小于等于λ₂的光而反射波长大于λ₂的光的光学性质，其中470nm≤λ₁≤500nm，560nm≤λ₂≤590nm；

所述第一滤光片用于接收从不同侧面入射的所述第一光线与第二光线，并使得第一光线的反射部分和第二光线的透射部分沿第一方向出射；所述第二滤光片用于接收从不同侧面入射的所述第三光线与第二光线，并使得所述第二光线的透射部分和第三光线的反射部分沿所述第一方向出射，所述第一方向为所述第二LED阵列的光轴方向。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述第二光线全部入射至所述波长合光装置。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述第二LED阵列包括第一阵列单元和第二阵列单元，且所述第二阵列单元的LED分布在所述第一阵列单元的外围，所述第一阵列单元的出射光全部入射至所述波长合光装置，所述第二阵列单元的出射光经过所述波长合光装置的外围且与所述波长合光装置的出射光同方向出射。

4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述第二阵列单元包括黄色荧光LED。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其特征在于：所述第一LED阵列还包括深蓝色LED；和/或，

所述第二LED阵列还包括青色LED和/或青色荧光LED；和/或，

所述第三LED阵列还包括橙色LED和/或橙色荧光LED。

6.根据权利要求1至4任一项所述的发光装置，其特征在于：所述波长合光装置为十字型滤光片，所述发光装置还包括相对分布在所述波长合光装置两侧的第一反射板和第二反射板，该第一反射板和第二反射板平行于所述第一LED阵列、第二LED阵列、第三LED阵列的光轴所构成的平面，用于反射入射至该第一反射板和第二反射板的光。

7.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于：至少一个LED阵列包括两种以上颜色的LED，同一LED阵列中一种颜色的LED的流明数不能大于另一种颜色LED流明数的3倍。

8.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于：LED阵列包括两种以上颜色的LED，同一阵列中的不同颜色的LED的需要在LED阵列中均匀排布。

9.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于：所述第一滤波片的截止波长λ₁为490nm，所述第二滤波片的截止波长λ₂为580nm。

10.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于：

所述第一LED阵列由深蓝色LED和蓝色LED组成；

所述第二LED阵列由青色LED、绿色LED、黄色荧光LED组成或者由青色LED、绿色LED、绿色荧光LED组成；

所述第三LED阵列由橙色LED、红色LED、琥珀色LED组成。

11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于：所述第一LED阵列中蓝色LED和深蓝色LED的流明比例为1：1；所述第二LED阵列中的黄色荧光LED、绿色LED、青色LED的流明比例或者绿色荧光LED、绿色LED、青色LED的流明比例为2：1：1；所述第三LED阵列中的红色LED、橙色LED、琥珀色LED的流明比例为1：1：2。

12.一种舞台灯系统，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的发光装置。

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