TWI321662B - Illumination system - Google Patents

Description

1321662 98-7-8 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種照明系統，且特別是有關於一種 適用於投影裝置之照明系統。 【先前技術】 圖1是習知一種照明系統的示意圖。請參照圖1，習 知照明系統100包括一積分柱(integration rod) 11 〇、兩個雙 向色鏡(dichroic mirror)120、125以及多個發光二極體(iight emitting diode，LED)陣列 130、140、150。雙向色鏡 12〇、 125配置於積分柱110之入光截面Π2旁’且雙向色鏡120 與雙向色鏡125交叉。發光二極體陣列130、140、150配 置於雙向色鏡120、125旁，其中發光二極體陣列15〇與積 分柱110之入光截面112相對，而發光二極體陣列13〇、 140位於雙向色鏡120的對側。此外，發光二極體陣列13〇 適於提供紅光132’發光二極體陣列140適於提供藍光M2 而發光二極體陣列150適於提供綠光152。 承上述’雙向色鏡120可反射紅光132並使藍光142 與綠光152通過，而雙向色鏡125可反射藍光142並使紅 光132與綠光152通過，如此可使發光二極體陣列go、 140、150所提光的紅光132、藍光142與綠光152在積分 柱110内混成白光，並自積分柱110之出光截面114出射。 然而，由於發光二極體陣列130所提供的部分紅光(如 光線133)未經由雙向色鏡12〇的反射即直接入射積分柱 110導致光線133自積分柱11〇之出光截面η*出射的角 1321662 98-7-8 度過大。同樣地，發光二極體陣列140所提供的部分藍光 亦有類似的問題，而這些出射角度過大的光線將無法被有 效利用。此外，發光二極體陣列14〇所提供的部分藍光(如 光線143)會被雙向色鏡125反射回發光二極體陣列14〇中 而無法使用，同樣地，發光二極體陣列13〇所提供的部分 紅光亦有類似的問題。因此，習知照明系統1〇〇的光利用 效率較差。 圖2是習知另一種照明系統的示意圖。請參照圖2， 習知照明系統200包括一積分柱210以及多個發光'二極體 220’其中發光二極體220是直接配置於積分柱21〇之内壁 上。發光二極體220所發出的光線222會在積分柱21〇内 此光，並自積分柱210之出光截面212出射，以形成照明 光束。 承上述，在此照明系統200中，由於部分光線[如氺妗 223、224)自積分柱21〇之出光戴面212出射的角度過大^ 因而無法被有效利用。此外，由於發光二極體22〇之發光 角度較小的光其能量較高’而這些自出光截面212出射時 的出射角度過大的光線223、224往往是發光二極體22〇 之發光角度較小的光’因此損失的光能量也較高，如此將 導致習知照明系統200的光利用效率低落。 【發明内容】 本發明之目的是提供一種照明系統，以提高光利用效 〇 為達上述或是其他目的’本發明提出—種照明系統， 7

丄：)Z_LOOZ 98-7-8

—光源裳置，其中導光元件具有 相對t-人域面與-出域面，而光源裝置是配置於導 光兀件之人域面旁。此光㈣置包括配置於導光元件之 A光㈣#H合光模組、配置於第一合光模組旁的 -弟二合賴組、配置於第—合光模組旁之至少—第一光 源’減配置於第二合光模組旁之至少—第二光源與至少 -第三光源。此外’第-合光模組具㈣近人光截面之一 第-頂部全反射面、與第_頂部全反射面相對之一第一底 部全反射面、連接於第-卿全反㈣與第—底部全反射 面之間的多個第-側向全反射面，以及配置於第一頂部全 反射面與弟一底部全反射面之間的一第—濾光膜。第二合 光模組具有鄰近第一底部全反射面之一第二頂部全反^ 面、與第二頂部全反射面相對之一第二底部全反射面、連 接於第二頂部全反射面與第二底部全反射面之間的多個第

二側向全反射面，以及配置於第二頂部全反射面與第二底 部全反射面之間的一第二濾光膜，且第二頂部全反射面與 第一底部全反射面之間存有一間隙。第一光源適於朝向第 一濾光膜發出一第一色光，而第一濾光膜適於將第一色光 反射至導光元件。第一色光之一第一部分光束會依序穿透 這些第一侧向全反射面之一、被第一濾光膜反射及穿透第 一頂部全反射面。第一色光之一第二部分光束會依序穿透 這些第一側向全反射面之一、被頂部全反射面全反射、被 第—濾光膜反射及穿透頂部全反射面。第一色光之一第三 部分光束會依序穿透這些第一側向全反射面之一、被第一 8 98-7-8 應光膜反射、被這些第一側向全反射面之一全反射及穿透 頂部全反射面。第二光源適於朝向第二濾光膜發出一第二 色光，而第二濾光膜適於將第二色光反射至導光元件，且 第一濾光膜適於使第二色光通過。第二色光束之一第四部 分光束會依序穿透這些第二侧向全反射面之一、被第二濾 光膜反射及穿透第二頂部全反射面。第二色光束之一第五 部刀光束會依序穿透这些第二側向全反射面之一、被第二 頂部全反射面全反射、被第二濾光膜反射及穿透第二頂部 全反射面。第二色光束之一第六部分光束會依序穿透這些 第二側向全反射面之一、被第二濾光膜反射、被這些第二 侧向全反射面之一全反射及穿透第二頂部全反射面。第三 光源適於發出一第三色光，且第三色光是經由第二底部全 反射面入射第二合光模組，而第二濾光膜與第一濾光膜適 於使第三色光通過，以使第三色光傳遞至導光元件。 上述之光源裝置更包括一殼體，而第一合光模組與第 二合光模組是配置於殼體内。此殼體具有一第一開口、一 第二開口與一第三開口，而第一光源是配置於第一開口 處’弟二光源是配置於弟一開口處’第三光源是配置於第 三開口處。 上述之導光元件例如是一積分柱，且此積分柱與殼體 例如是一體成型。 上述之導光元件例如是一空心積分柱、一飛眼透鏡 (fly eye lens)或一實心積分柱(solid integration rod)。 上述之第一合光模組包括一弟一三角棱鏡、一第二三 9 98-7-8 角稜鏡以及-第-鏡層(c〇ating layer)。其中，帛二三角棱 鏡與第-二角稜鏡組成—立方體稜鏡，而第―頂部全反射 面是第一二角稜鏡的一表面，且第一底部全反射面是第二 二角稜鏡的一表面。此外，第一鍍層是配置於第一三角稜 鏡與第一二角稜鏡的交接面之間，以形成第—濾、光膜。 上述之第二合光模組包括一第三三角稜鏡、一第四三 角稜鏡與一第二鍍層。其中，第四三角稜鏡與第三三角稜 鏡組成一立方體稜鏡，而第二頂部全反射面是第三三角稜 鏡的一表面，且第二底部全反射面是第四三角稜鏡的一表 面。此外，第二鍍層是配置於第三三角稜鏡與第四三角稜 鏡的交接面之間’以形成第二濾光膜。 上述之光源裝置更包括一第五三角稜鏡與一第三鍍 層，其中第五二角稜鏡是配置於第二合光模組之第二底部 全反射面旁。此第五三角稜鏡具有一第一矩形表面、一第 二矩形表面以及連接於第一矩形表面與第二矩形表面之間 的一第三矩形表面，其中第一矩形表面與第二矩形表面皆 為全反射面。第一矩形表垮鄰近第二底部全反射面，並與 第二底部全反射面之間存在一間隙，而第三光源是配置於 第二矩形表面旁。此外，第三鍍層是配置於第三矩形表面 上’而第三光源適於朝向第三鑛層發出一第三色光，且第 三鍍層適於將第三色光反射至第二合光模組。第三色光束 之一第七部分光束會依序穿透第二矩形表面、被第三鍍層 反射及穿透第一矩形表面。第三色光束之一第八部分光束 會依序穿透第二矩形表面、被第一矩形表面全反射、被第 10 1324662 二鑛層反射及穿透第一矩形表面。第三色光束之一第九部 分光束會依序穿透第二矩形表面、被第三鍍層反射、被第 一矩形表面全反射及穿透第一矩形表面。 上述之弟一光源與第三光源是位於第二合光模組之 同一側，而弟一光源與第二光源是位於第二合光模組之對 側。 上述之光源裝置更包括多個準直元件(collimat〇r)，其 配置於第一光源、第二光源與第三光源之出光截面前。 上述之光源裝置更包括多個散熱元件，其連接第一光 源、第一光源與第三光源。 上述之苐一光源、第·一光源與弟二光源為發光二極體 (light emitting diode，LED)。 在本發明中’由於第一合光模組與第二合光模組之間 存在一間隙’所以除了第一頂部全反射面、第二底部全反 射面、第一侧向全反射面與第二侧向全反射面可作為全反 射面外’第一底部全反射面與第二頂部全反射面亦可為全 反射面，如此可避免第一光源、第二光源與第三光源所發 出的光自導光元件出射時的發散角度過大，進而提高照明 系統的光利用效率。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 第一實施例 11 1321662 98-7-8 &圖3疋本發明第一實施例之一種照明系統的示意圖。 請蒼照圖3’本實施例之照明系統300包括—導光元件310 與一光源裝置4〇〇，其中導光元件31〇具有相對之一入光 截面312與—出光戴面314，而光源裝置4〇〇是配置於導 光兀件310之入光戴面312旁。此光源裝置4〇〇包括一第 一合光模組410、一第二合光模組420、一第一光源430、 一第二光源440與一第三光源450。其中，第一合光模組 410是配置於導光元件31〇之入光截面312與第二合光模 組420之間。第—光源43 0是配置於第一合光模組410旁， · 而第二光源440與第三光源450是配置於第二合光模組 420旁。此外，第一合光模組41〇具有鄰近入光截面312 之一第一頂部全反射面411、與第一頂部全反射面411相 對之一第一底部全反射面412、連接於第—頂部全反射面 - 411與第一底部全反射面412之間的多個第一侧向全反射 - 面413 ’以及配置於第一頂部全反射面411與第一底部全 反射面412之間的一第一濾光膜414。第二合光模組420 具有鄰近第一底部全反射面412之一第二頂部全反射面 # 421、 與第二頂部全反射面421相對之一第二底部全反射面 422、 連接於第二頂部全反射面421與第二底部全反射面 422之間的多個第二側向全反射面423’以及配置於第二頂 部全反射面421與第二底部全反射面422之間的一第二濾 光膜424，且第二頂部全反射面421與第一底部全反射面 412之間存有一間隙。 上述之第一光源430適於朝向第一濾光膜414發出一 12 1321662 98-7-8 第一色光432 ’而第一滤光膜414適於將第一色光432反 射至導光元件310。第二光源440適於朝向第二濾光膜424 發出一第二色光442，而第二濾光膜424適於將第二色光 442反射至導光元件310’且第一濾光膜414適於使第二色 光442通過。第三光源450例如是配置於第二合光模組420 之第二底部全反射面422旁，且第三光源450適於發出一 第三色光452。此第三色光452是經由第二底部全反射面 422入射第二合光模組420’而第二濾光膜424與第一濾光 膜414適於使第三色光452通過，以使第三色光452傳遞 至導光元件310。 在本實施例中，第一光源430、第二光源440與第三 光源450例如皆為發光二極體，其中第一光源430、第二 光源440與第三光源450例如分別為紅光發光二極體、綠 光發光二極體與藍光發光二極體其中之一。此外，導光元 件310例如是空心積分柱，但亦可用其他適當的光學元件 (如九眼透鏡、貫心積分柱等)作為導光元件。另外，第一 色光432、第二色光442與第三色光452在導光元件310 内混光後會從出光截面314出射，以形成照明光束。 承上述’第一合光模組410包括一第一三角稜鏡416、 一第二三角稜鏡418以及一第一鍍層419。第二三角稜鏡 418與第一三角稜鏡416組成一立方體稜鏡，而第一頂部 全反射面411是第一三角棱鏡416的一表面，且第一底部 全反射面412是第二三角稜鏡418的一表面。第一鍍層419 是配置於第一三角稜鏡416與第二三角稜鏡418的交接面 13 1321662 98-7-8 之間，以形成第一遽光膜414。另外，第二合光模組420 包括一第三三角稜鏡426、一第四三角棱鏡428與一第二 锻層429。第四三角稜鏡428與第三三角棱鏡426組成/ 立方體稜鏡’而第二頂部全反射面421是第三三角稜鏡426 的一表面’且第二底部全反射面422是第四三角稜鏡428 的一表面。第二鑛層429是配置於第三三角稜鏡426與第 四三角稜鏡428的交接面之間，以形成第二濾光膜424。 上述之照明系統300中，第一合光模組410之第一頂 部全反射面411與第一側向全反射面413以及第二合光模 組420之第二底部全反射面422與第二側向全反射面423 可作為全反射面。此外，由於第一合光模組410之第一底 部全反射面412與第二合光模組420之第二頂部全反射面 421之間存有間隙，所以第一底部全反射面412與第二頂 部全反射面421亦可作為全反射面。 當第一光源430發光時，第一色光432之一第一部分 光束435會依序穿透這些第一側向全反射面413之一、被 第一濾光膜414反射及穿透第一頂部全反射面411。第〆 色光432之一第二部分光束433會依序穿透這些第一側向 全反射面413之一、被頂部全反射面411全反射、被第〆 渡光膜414反射及穿透頂部全反射面411。換言之，第二 部分光束433會在第一合光模組410之頂部全反射面411 與第一濾光膜414之間反射，直到第二部分光束433入射 第一頂部全反射面411時的入射角小於臨界角才會從第一 二角棱鏡416出射。弟一色光432之一第三部分光束434 14 1321662 98-7-8 會依序穿透這些第一側向全反射面413之一、被第一濾光 膜414反射、被這些第一側向全反射面413之一全反射及 穿透頂部全反射面411。換言之，第三部分光束434會在 第一合光模組410之第一側向全反射面413與第一濾光膜 414之間反射，直到第三部分光束434入射第一頂部全反 射面411時的入射角小於臨界角才會從第一三角稜鏡416 出射。由於第二部分光束433與第三部分光束434在由第 一三角稜鏡416出射時，其入射第一頂部全反射面411的 入射角皆小於臨界角，所以第一光源430所提供之第一色 光432自第一三角稜鏡416出射後的發散角度較小，故第 一色光432自導光元件310之出光截面314出射後的發散 角度亦較小。 同理，第二色光束442之一第四部分光束445會依序 穿透這些第二側向全反射面423之一、被第二濾光膜424 反射及穿透第二頂部全反射面421。第二色光束442之一 第五部分光束443會依序穿透這些第二側向全反射面423 之一、被第二頂部全反射面421全反射、被第二濾光膜424 反射及穿透第二頂部全反射面421。第二色光束442之一 第六部分光束444會依序穿透這些第二側向全反射面423 之一、被第二濾光膜424反射、被這些第二側向全反射面 423之一全反射及穿透第二頂部全反射面421。因此，第二 光源440與第三光源450所提供的第二色光442與第三色 光452自第二頂部全反射面421出射後的發散角度較小， 故第二色光束442與第三色光束452自第一頂部全反射面 15 98-7-8 “1與導士凡件310之出光截面3Μ ίΒ射後的發散角度亦 較小。換言之’自導光元件310之出光戴面314出射後之 照明，束的發散角度較小，故本實施例之照明系統300具 有較高的光利用效率。 此外三第—三角稜鏡416與第二三角稜鏡418結合的 方式以及第二三角稜鏡426與第四三角稜鏡428結合的方 式可利用衣作内部全反射稜鏡(t〇tal internal prism，TIR prism)的黏膠方式來結合 。而且，由於互相黏合 的兩，，角稜鏡之間不需保留間隙，故製作㈣簡單，如 此可痛省生產成本。另外，第—三角棱鏡416、第二三角 稜鏡418、第二二角稜鏡426與第四三角稜鏡428的材質 可為玻璃或塑膠’而當第一三角棱鏡416、第二三角棱鏡 418、第二二角稜鏡426與第四三角稜鏡428過小而無法用 玻璃材質f作時’可直接利用娜射出成型的方式來製作。 值得注意的是，第一光源43〇、第二光源44〇與第三 光源450的數量可為多個，而第一光源43〇、第二光源44〇 與第二光源450可分別排列成陣列，以進一步提高照明系 統300所知:供之照明光束的亮度。此外，光源裝置4〇〇可 更包括夕個政熱元件(未繪示），其分別與第一光源Co、第 二光源440及第三光源450連接，以對第一光源43〇、第 二光源440及第三光源450進行散熱。另外，在第一光源 430、第二光源440與第三光源450的出光截面前，可分別 增設一準直元件470(如圖4所示），以縮小第一色光432、 第二色光434與第三色光436的發散角度。 16 1321662

圖5A與圖5B是本發明第一實施例之另兩種照明系統 的示意圖。請先參照圖5A，其中照明系統3〇〇b與圖3所 繪示之照明系統300的差別處僅在於照明系統3〇〇b的光源 裝置400b更包括一殼體460，而第一合光模組41〇與第二 合光模組420是配置於殼體460内。此殼體460具有一第 一開口 462、一第二開口 464與一第三開口 466，而第一光 源430是配置於第一開口 462處’第二光源44〇是配置於 第一開口 464處’第二光源450是配置於第三開口 處。 此外，殼體460亦可與導光元件31〇 一體成型(如圖56所 示）。 第二實施例 圖6繪不本發明第二實施例之一種照明系統的示意 圖。請參照圖6，本實施例之照明系統3〇〇d與第一實施例

之照明系統300(如圖3所示)相似’不同處在於照明系統 300d的光源裝置400d更包括一第五三角稜鏡48〇與一第 三鍍層485。第五三角稜鏡480是配置於第二合光模組42〇 =第二底部全反射面422旁。此第五三角稜鏡48〇具有一 第矩开>表面481、一第二矩形表面482以及連接於第一 矩形表面481肖第二矩形表面482之間的—第三矩形表面 撕，其中第-矩形表面W與第二矩形表面482皆為全反 射面。第一矩形表面481鄰近第二底部全反射面422，並 與第二底部全反射面422之間存在—間隙，贿第二 全反射面422肖第一矩形表面481皆可作為全反射面。此 外，第三光源450是配置於第二矩形表面482 #，而第二 17 1321662 98-7-8 鍵層485~疋配置於第三矩形表面483上。第三光源適 於朝向第二錄層485發出第三色光452，且第三鍛層似 的材質例如是銀，其適於將第三色光452反射至第二合光 模組420。 與第一貫施例中所述相似，當第三光源450發光時， 第二色光束452之一第七部分光束455會依序穿透第二矩 形表面482、被第三鍍層485反射及穿透第一矩形表面 481。第二色光束452之一第八部分光束453會依序穿透第 二矩形表面482、被第一矩形表面全反射481、被第三鍍層 _ 反射485及穿透第一矩形表面481。第三色光束452之一 第九部分光束454會依序穿透第二矩形表面482、被第三 鏡層反射485、被第二矩形表面482全反射及穿透第一矩 形表面481。換言之，第八部分光束453及第九部分光束 · 454會在第五三角稜鏡48〇之各表面與第三鍍層485之間 - 反射’直到光線453、454入射第一矩形表面481時的入射 角小於臨界角才會從第五三角稜鏡48〇出射，所以第三光 源450所提供之第三色光452自第五三角稜鏡480出射後 · 的發散角度較小，如此可縮小第三色光452自導光元件310 之出光截面314出射後的發散角度。此外，由於自導光元 件310之出光截面314出射後之第一色光432、第二色光 ， 442與第三色光452之發散角度較小(亦即照明系統300d 所提供之照明光束的發散角度較小），故本實施例之照明系 統300d具有較佳的光利用效率。 在照明系統300d中，第一光源430、第二光源440與 18 1321662 98-7-8 第三光源450的數量亦可為多個，且第一光源430、第二

光源440與第三光源4 5 0之出光戴面前亦可分別設置如圖 4所示之準直元件470。此外，與照明系統300b相似’第 一合光模組410、第二合光模組420與第五三角稜鏡480 可配置於一殼體(未繪示）内，而第一光源430、第二光源 440與第三光源450可配置於殼體之開口處。當然，此殼 體亦可與導光元件310 —體成型。另外，在照明系統300d 中，亦可增設多個散熱元件(未繪示），以對第一光源430、 第二光源440與第三光源450進行散熱。 圖7是本發明第二實施例之另—種照明系統的示意

圖。請參照圖7，有別於光源裝置4〇〇d(如圖6所示)之第 =光源430、第二光源440與第三光源45〇皆位在第二合 光模組420之同一側，在照明系統3〇〇e中，光源裝置4〇〇e 的第一光源430與第三光源45〇是位於第二合光模組42〇 之同-側’而第-光源43G與第二光源物是位於第二合 光模組42G之對側。在此架辭，各散熱元件之間不 谷易互相干涉，所以光源裳置4_的體積可做得更小。 a =4本，Γ?二實施例之又—種照明系統的示意 圖1竭8，本貫施例之照明***3〇 糸統蓮的差別處在於照明线3() =[月 侧。這些光源裝置·例如是 置 並自導光元件训之；元件训喊光， 由於照㈣―高 19 1321662 照明光束的亮度。 第三實施例 圖9是本發明第三實施例之一種照明系統的示意圖。 請參照圖9，本實施例之照明系統300g與圖3之照明*** 300相似，以下僅針對不同處進行說明。在照明系統300g 中，光源裝置400g具有多個第一光源430與多個第二光源 440 ’其中第一光源430是配置於第一合光模組410g的對 側，而第二光源440是配置於第一合光模組420g的對側。 此外，第一合光模組410g包括一第六三角稜鏡512、一第 七稜鏡514以及一第一鍍層516。第六三角棱鏡512具有 三個矩形表面，且第一合光模組410g之第一底部全反射面 412為這些矩形表面其中之一。第七稜鏡514與第六三角 稜鏡512之另二矩形表面接合而成一立方體稜鏡，且第一 光源430是配置於第七棱鏡514之對側。第一鍍層516是 配置於第六三角稜鏡512與第七稜鏡514的交接面之間， 以形成第一濾光膜414。 此外，第二合光模組420g包括一第八三角稜鏡522、 一第九稜鏡524與一第二鍍層526。第八三角稜鏡522具 有三個矩形表面’且第二合光模組420g之第二底部全反射 面422為這些矩形表面其中之一。第九棱鏡524與第八三 角棱鏡522之另二矩形表面接合而成一立方體稜鏡，且這 些第二光源440是配置於第九稜鏡524之對側。第二鍵層 526是配置於第八三角稜鏡522與第九稜鏡524的交接面 之間’以形成第二濾光膜424。 1321662 98-7-8 另外，光源裝置400g更包括〆第三合光模組530，其 具有鄰近第二底部全反射面422之一第三頂部全反射面 531、與弟二頂部全反射面531相對之一弟二底部全反射面 533以及連接於第三頂部全反射面531與第三底部全反射 面533之間的多個第三側向全反射面535。第二底部全反 射面422與弟三頂部全反射面531之間存在一間隙，以使 第二底部全反射面422與第三頂部全反射面531皆可作為 全反射面。此外，光源裝置400g之第三光源450的數量為 多個’且這些第三光源450是配置於第三合光模組530之 對側。 承上述，第三合光模組530包括一第十三角稜鏡532、 一第十一稜鏡534與一第三鍍層536。第十三角稜鏡532 具有三個矩形表面，且第三底部全反射面533為這些矩形 表面其中之一。第稜鏡534與第十三角稜鏡532之另 二矩形表面接合而成一立方體棱鏡，且這些第三光源450 是配置於第十一棱鏡534之對側。此外，第三鐘層536的 材質例如是銀，其配置於第十三角稜鏡532與第十一稜鏡 534的交接面之間。各第三光源450適於朝向第三锻層536 發出第三色光452，且第三鍍層536適於將這些第三色光 452反射至第二合光模組420g。 與第一實施例中所述相似在照明系統3〇〇g中，第 一合光模組410g可使自第一頂部全反射面411出射的第一 色光432之發散角度變小’第二合光模組420g可使自第二 頂部全反射面421出射的第二色光442之發散角度變小， 21 1321662 98-7-8 而第二合光模組530可使自第三頂部全反射面531出射的 第二色光452之發散角度變小。因此，第一色光432、第 一色光442與第二色光452自導光元件31〇之出光截面314 出射後的發散角度較小。換言之，自導光元件31〇之出光 截面314出射後之妝明光束的發散角度較小，所以照明系 統300g的光利用效率較佳。此外，由於第一光源43〇、第 二光源440與第三光源450的數量較多，所以照明系統 3〇〇g可提供焭度更高的照明光束。值得注意的是，上述之 第七稜鏡514、第九稜鏡524與第十一稜鏡534亦可分別 由兩個三角棱鏡所組成。 综上所述，本發明之照明系統至少具有下列優點： 1·由於第一合光模組之各表面與第二合光模組之各表 面皆可作為全反射，所以可避免第一光源、第二光源與第 二光源所發出的光自導光元件出射時的發散角度過大，進 而提高照明系統的光利用效率。 2. 照明系統之光源裝置可具有多個第一光源、第二光 源與第三光源的，因此可提高照明光束的亮度。 3. 照明系統之光源裝置的數量可為多個，故可提供古 度更高的照明光束。 z、冗 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之^^ 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 μ" 【圖式簡單說明】 22 1321662 98-7-8 圖1是習知一種照明系統的示意圖。 圖2是習知另一種照明系統的示意圖。 圖3是本發明第一實施例之一種照明系統的示意圖。 圖4是本發明第一實施例之又一種照明系統的示意 圖。 圖5A與圖5B是本發明第一實施例之另兩種照明系統 的不意圖。 圖6繪示本發明第二實施例之一種照明系統的示意 * 圖。 圖7是本發明第二實施例之另一種照明系統的示意 圖。 圖8是本發明第二實施例之又一種照明系統的示意 圖。 - 圖9是本發明第三實施例之一種照明系統的示意圖。 【主要元件符號說明】 100、200、300、300a〜300g :照明系統 φ 110、210 :積分柱 112、312 :入光截面 114、212、314 :出光截面 120、125 :雙向色鏡 130、140、150 :發光二極體陣列 132 :紅光 133、143、222、223、224 :光線 142 :藍光 23 1321662 98-7-8 152 :綠光 220 :發光二極體 310 :導光元件 400、400b、400d、400e、400g :光源裝置 410 :第一合光模組 411 :第一頂部全反射面 412 :第一底部全反射面 413 :第一側向全反射面 414 :第一濾光膜 416 ··第一三角稜鏡 418 :第二三角棱鏡 419、516 :第一鍍層 420 :第二合光模組 421 :第二頂部全反射面 422 :第二底部全反射面 423 :第二側向全反射面 424 :第二濾光膜 426 :第三三角稜鏡 428 :第四三角稜鏡 429、526 :第二鍍層 430 :第一光源 432 :第一色光 433 :第二部分光束 434 :第三部分光束 24 1321662 98-7-8 :第一部分光束 :第二光源 :第二色光 :第五部分光束 :第六部分光束 :第四部分光束 :第三光源 :第三色光’ :第八部分光束 :第九部分光束 :第七部分光束 、460a :殼體 :第一開口 :第二開口 :第三開口 :準直元件 :第五三角稜鏡 :第一矩形表面 :第二矩形表面 :第三矩形表面 、536 :第三鍍層 :散熱元件 :第六三角稜鏡 :第七棱鏡 25 1321662 98-7-8 522 :第八三角棱鏡 524 :第九棱鏡 530:第三合光模組 531 :第三頂部全反射面 532 :第十三角稜鏡 533 :第三底部全反射面 534:第十一稜鏡 535 :第三侧向全反射面

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Claims (1)

1321662 98-7-8 十、申請專利範圍： 1.一種照明系統，包括： 一導光元件’具有相對之一入光戴面與一出光截面； 至少一光源裝置，配置於該導光元件之該入光截面 旁，其中該光源裝置包括： —第一合光模組’配置於該導光元件之該入光截 面旁’其中該第一合光模組具有鄰近該入光截面之， • 第一頂部全反射面、與該第一頂部全反射面相對之〆 第—底部全反射面、連接於該第一頂部全反射面與該 第—底部全反射面之間的多個第一側向全反射面，以 及配置於該第一頂部全反射面與該第一底部全反射面 - 之間的一第一濾光膜； - —第二合光模組，配置於該第一合光模組旁，其 中忒第二合光模組具有鄰近該第一底部全反射面之一 ，一頂部全反射面、與該第二頂部全反射面相對之一 % 第〜底部全反射面、連接於該第二頂部全反射面與該 第〜底部全反射面之間的多個第二側向全反射面，以 及配置於該第二頂部全反射面與該第二底部全反射面 之間的一第二濾光膜，且該第二頂部全反射面與該第 —底部全反射面之間存有一間隙； ^ 至少一第一光源，配置於該第一合光模組旁，該 第—光源適於朝向該第一濾光膜發出一第一色光，而 该第一濾光膜適於將該第一色光反射至該導光元件， 其中該第一色光之一第一部分光束會依序穿透該些第 27 工321662 98-7-8 —側向全反射面之一、被該第一濾光膜反射及穿透該 苐一頂部全反射面’該第一色光之一第二部分光束會 依序穿透該些第一側向全反射面之一、被該頂部全反 射面全反射、被該第一濾光膜反射及穿透該頂部全反 射面，而該第一色光之一第三部分光束會依序穿透該 些第一侧向全反射面之一、被該第一濾光膜反射、被 該些第一侧向全反射面之一全反射及穿透該頂部全反 射面； 至少一弟·一光源’配置於該第二合光模組旁，該 籲 第二光源適於朝向該第二濾光膜發出一第二色光，而 該第二濾光膜適於將該第二色光反射至該導光元件， 且該第一濾光膜適於使該第二色光通過，其中該第二 色光束之一第四部分光束會依序穿透該些第二側向全 · 反射面之一、被該第二濾光膜反射及穿透該第二頂部 - 全反射面，該第二色光束之一第五部分光束會依序穿 透該些第二側向全反射面之一、被該第二頂部全反射 面全反射、被該第二濾光膜反射及穿透該第二頂部全 籲 反射面’而該第二色光束之一第六部分光束會依序穿 透該些第二側向全反射面之一、被該第二渡光膜反 射、被該些第二側向全反射面之一全反射及穿透該第 二頂部全反射面； 至少一第三光源，配置於該第二合光模組旁，該 第三光源適於發出一第三色光，且該第三色光是經由 該第二底部全反射面入射該第二合光模組，該第二濾、 光膜與該第一濾光膜適於使該第三色光通過，以使該 28 1321662 98-7-8 第三色光傳遞至該導光元件，其中該第一光源與該第 三光源是位於該第二合光模組之同一側，而該第一光 源與該第二光源是位於該第二合光模組之對側；以及 多個散熱元件，連接該第一光源、該第二光源與 該第三光源。 2. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該光 源裝置更包括一殼體，而該第一合光模組與該第二合光模 組是配置於該殼體内，其中該殼體具有一第一開口、一第 二開口與一第三開口，而該第一光源是配置於該第一開口 處，該第二光源是配置於該第二開口處，該第三光源是配 置於該第三開口處。 3. 如申請專利範圍第2項所述之照明系統，其中該導 光元件包括一積分柱，且該積分柱與該殼體一體成型。 4. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該導 光元件包括一空心積分柱、一飛眼透鏡或一實心積分柱。 5. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該第 一合光模組包括： 一第一三角稜鏡，該第一頂部全反射面是該第一三角 棱鏡的一表面； 一第二三角稜鏡，與該第一三角稜鏡組成一立方體稜 鏡，而該第一底部全反射面是該第二三角棱鏡的一表面； 以及 一第一鍍層，配置於該第一三角稜鏡與該第二三角稜 鏡的交接面之間，以形成該第一濾光膜。 6. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該第 29 1321662 98-7-8 二合光模組包括： 一第三三角稜鏡，該第二頂部全反射面是該第三三角 稜鏡的一表面； 一第四三角稜鏡，與該第三三角稜鏡組成一立方體棱 鏡，而該第二底部全反射面是該第四三角稜鏡的一表面； 以及 一第二鍍層，配置於該第三三角稜鏡與該第四三角稜 鏡的交接面之間，以形成該第二濾光膜。 7.如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該光 源裝置更包括： 一第五三角稜鏡，配置於該第二合光模組之該第二底 部全反射面旁，其中該第五三角稜鏡具有一第一矩形表 面、一第二矩形表面以及連接於該第一矩形表面與該第二 矩形表面之間的一第三矩形表面，該第一矩形表面與該第 二矩形表面皆為全反射面，且該第一矩形表面鄰近該第二 底部全反射面，並與該第二底部全反射面之間存在一間 隙，而該第三光源是配置於該第二矩形表面旁； 一第三鍍層，配置於該第三矩形表面上，其中該第三 光源適於朝向該第三鍍層發出該第三色光，而該第三鍍層 適於將該第三色光反射至該第二合光模組，該第三色光束 之一第七部分光束會依序穿透該第二矩形表面、被該第三 鍍層反射及穿透該第一矩形表面，該第三色光束之一第八 部分光束會依序穿透該第二矩形表面、被該第一矩形表面 全反射、被該第三鍍層反射及穿透該第一矩形表面，而該 第三色光束之一第九部分光束會依序穿透該第二矩形表 1321662 98-7-8 面、被該第三鍍層反射、被該第二矩形表面全反射及穿透 該第一矩形表面。 8. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該光 源裝置更包括多個準直元件，配置於該第一光源、該第二 光源與該第三光源之出光截面前。 9. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統，其中該第 一光源、該第二光源與該第三光源包括發光二極體。 31