TW200825618A - Improved LED illumination system, in particular for a video projector - Google Patents

Description

200825618 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種根據申請專利範圍第1項前文的一種 /特別是用於影像投影機之改良發光二極體（LED)照明系統。 • 【先前技術】 、 習用技術所知特別是用於影像投影機的照明系統，最近 鲁已配備有由一個或數個發光二極體（LED)㈣組成的光源。 $種解決方式消拜了一些關於使用弧形燈泡的缺點，例 如服務年限，因為發光二極體（LED)的平均壽命預估約有 50, 000小時，遠較燈泡為長。 此外，發光二極體（LED)所產生的發光輻射Uumin〇us radiation)具有遠較使用正常弧形燈泡及色輪所能取得的為 廣的色三角（triangle of col〇ur);因此，使用發光二極 體（LED)允許取得較佳的色彩結果，即，重製更多量的色影 • ( colour shade) 〇 • 一然而發光二極體（LED)發出約在180。的角内的射線並具 有咼伊坦度（etendue)值。這些特徵使它們難以被用在以DLp (Digital Light Processing，數位光處理）技術為基礎的 影像投射系統中，其中伊坦度受面板尺寸及照明系、統輸出光 束的孔徑限制；也很難找到合適的光學結構可用來校準發光 二極體（LED )發出的光束。 更特別難提供可確保有效校準複數個彩色發光二極體（ 200825618 LED) 出的發光輻射的照明系統，亦即使用一種光學照明系 、、充以將务光輻射均勻地分佈在一表面之上及立體角之内以確 保與表面最理想的結合，因此使光的損失減到最少。 一第一、二圖顯示專利第W02004/107018號所述的發光二極 體（LED )知、明系統，是關於一種發光二極體（up )照明系 統包含： 光源，包含複數個發光二極體（Led )矩陣（1、2、3)， 特別是每個矩陣包含同一原色的發光二極體（LED ) ·, 複數個收集器（4、5、6)，每個收集器（4、5、6)與一個 發光二極體（LED)矩陣（1、2、3)結合以朝向收集器（4、5、 6)各別的孔徑（7、8、9)傳送各別發光二極體（LED)矩陣（1、 2、3)發出的光； 複數個反射元件（1〇、n、12)，每個反射元件（1〇、u、 12)刀別與一個收集器（4、5、6)結合以反射來自各別孔徑（7、 8、9)的光； 整合器（17)，包含一入口表面（16)做為接收複數個反射 元件（10、11、12)所反射的光。 該複數個發光二極體（LED)矩陣（1、2、3)包含： 第一矩陣（1 )，包含發出藍光的發光二極體（LED )，該 第一矩陣（1)與第一收集器（4)相結合； 第二矩陣（2)，包含發出紅光的發光二極體（LED)，該 第二矩陣（2)與第二收集器（5)相結合； 7 200825618 第三矩陣（3)，包含發出綠光的發光二極體（led)，該 第三矩陣（3)與第三收集器（6)相結合； * 第一矩陣（1)發出的藍光由第一收集器（4)通過第一孔徑 ^ (7)傳送向第一反射元件（10)，特別是正方體稜鏡。 * 第一反射元件（或正方體稜鏡）（10)包含雙色向濾光器 (13)，讓任何不同波長的光通過的同時反射藍光。該藍光通 _ 過入口表面（16)被送往光整合器（〗了）。 同樣的，第二矩陣（2)發出的紅光被包含在第二反射元件 (或正方體稜鏡）（11)中的雙色向濾光器（14)反射。雙色向 濾光為（14)反射紅光並讓任何不同波長的光通過。結果紅光 通過又色向，慮光為（13)並通過入口表面（16)進入整合器（I?) 〇 、最後，第二矩陣（3)發出的綠光被包含在第三反射元件 (或正方體稜鏡）（12)中的雙色向濾光器（15)反射，並在通 ⑩過雙色向濾光器⑴、⑷後通過入口表面（16)進入整合器（ .17)。 、立藉由觀察上述發光二極體（LED)照明系統，可以清楚地 =到提供可以有效反射並/或傳送具高人射角的光的雙色 向慮光器（13、14、15)是如何困難。 角。a人斤周知，入射角（A〇I )為光線與平面的垂面所形成的 如第-圖所示，使用反射元件（或正方體棱鏡）（i〇、u、 8 200825618 12)牽涉到需要將各個雙色向濾光器（13、14、15)定位在相對 於發光二極體（LED)矩陣（1、2、3)的光學軸（a、b、c)及相 對於光學軸（d)(其同時為整合器（17)及雙色向濾光器（13、 14、15)所反射及/或傳送的光的光學軸）45。處。 接著藍、紅及綠光以約45。的中高入射角撞擊雙色向濾光 器（13 、 14 、 15)。 " 既然如前所述，雙色向濾光器〇3、14、15)反射並/或傳 籲送發光二極體（LED)矩陣d、2、3)發出的光的能力係視光 的入射角而定，根據前述專利申請案雙色向濾光器（13、14、 15)的設置降低了所述雙色向濾光器（13、14、15)的反射及傳 送動作。 事實上，雙色向濾光器（13、14、⑸在「傳送」光譜帶 改變成「反射」光譜帶的-側較不尖銳。因此，舉例來說， 雙色向濾光器（13)將不會反射所有第一矩陣⑴發出的较光 並會阻擔部分應該允許通過的第二矩陣⑵及第三矩^ 發出的紅光及綠光。 很明顯這會降低照明系統的效率 3)發出的光的色座標（color 可能會導致矩陣（1、 coordinate )變 4匕0 前述照明系統的另—缺點為損失部分矩陣。小 的光，：如第二圖示例顯示關於發出藍光的矩陣⑴。' 事實上，本圖清楚地顯示矩陣⑴發出的射線 200825618 1=(’4)的:彳壁被反射掉且沒有被導向雙色向濾光器(⑶ 2射至丨拓：:⑴4出的射線⑴大體上被雙色向濾光器(13) 以传= 方向，亦即沒有依必要的朝向整合器(⑺ 系統的效能最大化。當然類似的推論可用在分別由 車（）矩陣（3 )發出的紅光、綠光。 【發明内容】 的恭ΐ發明—般的目的是在提供-種特別是用於影像投影機 —極體（LED)照明系統’以克服前述缺點並依簡便且 經濟的方式增加系統效能。 為了達成上述目的’本發明提供—種具有做為本說明書 整體部分射請專利範圍所列特徵的照明系統。 本發明進—步的目的及特徵在後述僅提供做為非限制性 的範例的詳細說明及附圖中顯現。 【實施方式] 注意不同圖式中的相同標號所指的區塊執行同樣的功能 〇 /第三圖顯示—種根據本發明特別是用於影像投影機之照 明糸統之弟一實施例。 士同與第一、一圖相關的敘述’發出三原色的發光二極 體（LED)矩陣其參照號數為（1、2、3)。 在第一實施例中，矩陣（3)發出綠光，其設置為依其光學 轴與整合器（33)的光學軸（A〇) —致的方式。 10 200825618 發出藍光的矩陣⑴、發出紅光的矩陣⑵分別具有光學 與整合器（33)的光學軸⑽分別形成小於9〇。的角 如第四圖a所示，每個發光二極體（LED)矩陣（丨、2、3) ，發射表面發光，光束的數值孔徑（numeri⑻ NA定義為： a中α為光束的半角，亦即最外面光射線與光學軸（q)形 、的角，且η為傳播光的介質之折射係數。 般而δ，不同的發光二極體（LED )矩陣（1、2、3)發 出的發光輻射的角孔徑（angular aperture)能彼此相異: 然,而如同已知的，光束進人影像投影機光學系統的孔徑必須 均等’光束才能因此疊合⑽準整合器⑶）的出口。、 為了達到這個目的，如第三圖所示，發出綠光的矩陣⑶ 明系統結合’特別是經由結合棱鏡（36);而發出藍 光的矩陣⑴與發出紅光的矩陣⑵則是分別藉由收集器(二 W與妝明系統結合。收集器(18、19)優選為由特別是具有矩 的截角錐（truncatedpyramid)組成，其功能為使各 別光束的孔徑與在照明系統人口處的矩陣⑻的相等。0 第四圖b顯示·製造或選擇敗集器（18、19)及大 束角孔徑所根據的原理。 寺化先 若αΐ與A1分別代表在收集器（18、19)入口處的矩陣Q、 200825618 2 3)的射半角及面積，且义2跟八2分別代表在收集器（18、 19)出口處並因此亦是在照明系統入口處的光束的發射半角 及面積，為了獲得伊坦度定律（etenduec〇nstancy)，下式 必為真： A1 s i π ex 1 二 A 2 s i π ex 2 因此收集為（18、19)的尺寸之定義是依矩陣（1、2、3) •發出的$束孔徑及照明系統入口處所需的光束孔徑為基礎。 在第—圖中，矩陣（1)發出的藍光是由收集器（18)收集， 其將藍光傳向由三角形截面稜鏡組成的第一反射元件（21)。 」艮據本發明，該第一反射元件（即三角形截面稜鏡）⑼ 在第-邊（AC)具雙色向濾'光器（24);該雙色向濾光器⑵）將 矩陣⑴發出的藍光反射向整合器（33)並傳送紅及綠光。接著 ’整合器(33)接收雙色向濾光器(24)反射的光並朝向投射系 統（圖中未示）傳送。 _ —第一反射元件（即三角形截面稜鏡）（21)於取得幾_厚 ，的空氣層(27)的表面上有第二邊(BC);該第一空氣層⑵) 將第-反射元件（即三角形截面棱鏡）（21)與結合組件分離， 特別是指允許第一反射元件（即三角形截面稜鏡）（21)與整 合器（33)光學結合的結合稜鏡（μ)。 弟反射元件（即—角形截面稜鏡）（21)於取得幾_厚 的第二空氣層⑽的表面上有第三邊⑽；其將第一反射元 件（即三角形截面棱鏡）⑵）與結合組件分離，特別是指允 200825618

5午弟一反射元件（即二角形截面棱鏡）（21)與收集哭（is)光 學結合的結合棱鏡（37)。 $ W 當然該第一空氣層（27)及第二空氣層（28)分別與第一反 射元件（即三角形截面棱鏡）（21)的第二邊（BC)及第三邊（αβ) 平行；再者，該第三邊（ΑΒ)與整合器（33)為了對稱而與整合 裔（33)的光學轴（Α0)平行。 _ 如前所述，矩陣（1、2)的光學軸（g、h)與整合器（33)的 光學軸（A0)形成小於90。的角2β。整合器（18)的出口面因此與 第一反射元件（即三角形戴面稜鏡）（21)相應於第三邊（αβ) 的表面沒有平行，且因此優選為插入沒有影響收集器（ΐ8)產 生的光束孔徑的結合稜鏡（37)。 矩陣（2)發出的紅光是由收集器（丨叼收集，其將紅光傳送 向由三角形截面稜鏡組成的第二反射元件（22);特別是第二 反射元件（即三角形截面稜鏡）（22)經由插入結合 φ與收集器（19)光學結合。 該第二反射元件（即三角形戴面棱鏡）（22)在第一邊 匕3 t色向濾光裔（25)，該雙色向濾光鏡（25)將矩陣（？）發出 的紅光朝向整合器（33)反射並傳送綠光。 μ第二反射元件（即三角形截面棱鏡）（22)於取得幾_厚 的$空氣層（29)的表面上有第二邊（EF);該第一空氣層（29) 將第二反射元件（即三角形截面稜鏡）（22)與做為將第一反 射元件（即三角形截面稜鏡）（21)與第二反射元件（即三角 200825618 形截面稜鏡）（22 )光學連結在一起的結合稜鏡（)分離。 第二反射兀件（即三角形戴面稜鏡）(22)於取得幾_厚 的第二空氣層（30)的表面上有第三邊（DE);第二空氣層（3〇) 將第二反射元件（即三角形截面稜鏡）（22)與結合稜鏡（38) 分離。 如丽述情形令，第二反射元件（即三角形截面稜鏡）（22) 的第三邊（DE)為了對稱而與整合器（33)的光學軸（A〇)平行。 使用第一、二反射元件（即三角形戴面棱鏡）（21、22)， 以及決定在邊（BC、AB、EF、DE)上出現空氣層的第一、二反 射元件（即二角形截面棱鏡）（21、22)特殊設置有利於允許 在根據本發明的照明系統中運用TIR ( T〇tal Internal Reflection，全内反射）的效果。 特別是若矩陣（1、2、3)發出的光以小於臨界角的入射角 Uoi)撞擊其中一邊（BC、Αβ、EF、DE)，光將會通過邊（队、 AB、EF、DE);反之亦然，若入射角（A〇I)大於臨界角，矩 車（1 2 3)¾出的光將完全向内反射（tir，全内反射）。 第—圖中’矩陣（3)與照明系統經由結合稜鏡（3 6)結合， 且綠光在通過第一、二反射元件（即三角形截面稜鏡）（21、 2)後抵達整合益（3 3)。當然，矩陣（3)的光學軸，以及雙色 向濾光器（24、25)產生的紅、藍光的光學軸（h、g)的反射將 與整合器（33)的光學軸（A0) 一致。 應>主意結合棱鏡（34、35、36、37、38)在矩陣（1、2、3) 14 200825618 發出的光的孔徑中沒有產生變化，因為其側面分別與光學軸 (AO、g、h)平行。 第五圖顯示導入空氣層（2 9、3 0)與矩陣（2 )發出的紅光相 關的優點。 矩陣（2)發出的光射線化^皮收集器（19)的侧面反射並以 小於臨界角Ycr (而sinycr=l/n )的入射角（Α0Ι )撞擊第三 k (DE)及空氣層（3 〇 );繼之，光射線（1|1)前進到第二邊（€卩） 並以大於臨界角的入射角（Α0Ι)撞擊空氣層（29)。因此，在 第二邊（EF)上，光射線（m)經歷了全内反射（TIR)並被傳送 至雙色向濾光器（25)，雙色向濾光器（25)接著朝向整合器（33) 反射光射線（m)。 矩陣（2)發出的不同的光射線（n )被雙色向遽光器（2 &)反 射並以大於臨界角的入射角（Α0Ι )撞擊第三邊（DE)及空氣層 (30)，依此經歷了全内反射（TIR)並脫離軌道朝向整合哭曰 (33) 〇 口 應注意，相同的考量也被應用在矩陣（丨）發出的藍光·因 此顯示在每個第一、二反射元件（即三角形截面稜鏡）、 22)的兩邊（BC、AB、EF、ED)插入空氣層（27、28、29、30) 有利於允許利用TIR (全内反射）的效果並恢復若不這樣做將

會損失的部分矩陣（1、2、3)所發出的光；因而改善根據本發 明的照明系統的功效。 M 在根據本發明的照明糸統之較佳實施中，第一 一 、 币 、二反射 200825618 :(二角:=匕(21'22)的第二邊⑽ ㈣角孔徑不會再發生 率隨i:::擊==及反射階段’雙色向濾光器的效 羊的入射角減少而增加。 第六圖顯示第三圖的照明系統的詳別 矩陣⑵發出的紅光的光學路徑; 中：顯=ί?!(1)發出的藍光。為簡化起見，在第六圖 ”、、、不、、’。S稜|兄（38)，因為這一點並無影響。 f圖中，直線（。）與雙色向遽光器（25)垂直，只要由於導 2工孔層（29、30)的特殊要求達成，直線與矩陣⑺發出的红 ^的光學軸⑻所形成的角β為了取得雙色向爐光器⑻的最 大效率必須最小化。 口為矩陣（2)每出的紅光的光學軸（匕）被平行於整人器 (33)光學軸⑽的雙色向濾光鏡⑽反射掉，且邊⑽翻 一光學軸（A0)平行，後述等式必為真： 1)仰霄 2γ-δ=9()。γ_δ = ρ _書 其中γ為雙色向滤、光鏡（25)與第二空氣層（3〇)(或三 (DE))形成的角’ δ為第一空氣層（29)的垂面⑻與第二空氣 層（30)(或第三邊（DE))形成的角。 工” 由於Π中定義的等式’（第五圖）的三角形ABC與DEF為 等腰三角形，而AB魯DE=EF，其中γ=θ=9Μ (經由推算）。 16 200825618 要達成的第一要求為矩陣（2)發出的紅光其最斜的光射 線，特別疋與光學軸（h)形成角ε的射線，必須能不受第二 空氣層(30)(或第三邊(DE))表面上的m (全内反射）現象 限制離開收集器（19)，亦即，射線（1^與空氣層（3〇)的垂面（s) 形成的角ω必須小於臨界角yc]r，即： 2) ω 二δ+ ε $ ycr 其中： ΝΑ二nsins (收集器（19)出口的光束孔徑）； ε二射線（r )與光學轴（h)間的角； η二用做棱鏡與收集器的玻璃的折射係數； ycr-TIRfea界角，因此sinyCr二ι/η 在此須指明照明系統的所有元件典型是由同樣的玻璃製成， 因此空氣層（27、28、29、30)的TIR (全内反射）臨界角也都 相同。 參照第七圖，為了讓雙色向濾光器（25)反射的射線（r) 能離開第一空氣層（29)(及第二邊（EF))而不經歷全内反射 (TIR)反射，被雙色向濾光器（25)反射的射線（r)與空氣層 垂面（z)形成的角φ必須小KyC]r，亦即： 3) cp~90 +26~2y+8<ycr 若考慮1)中定義的等式，則2)及3)的式子成為·： 4) β>45°-(γ〇Γ-ε)/2 因此，為了最佳化角β並取得雙色向濾光器（2 5)的最大效 200825618 月b ’可使用取自式4)的最小值做為β的值。 β的值視矩陣（1、2、3)的最小孔徑（να)及η的值（亦 統中使用的矩陣，典型為玻璃，的折射係數）而定。在任何 $，兄巾提供雙色向濾、光器（25)的最大效能之β的最佳值結果 - 是小於45 °。 ° 事實上’若我們以典型的情形為例來考慮，其中最大角 • ΝΑ-0.30且η=ΐ，5168 (即一般用做稜鏡的玻璃的折射係數 .將得到—30' 再者’假设藍光及紅光的β值相同，㊣三角形及卿 結果=是全等，且各別的光學軸（g、h)互相平行。 攻使得雙色向濾光器（24、25)對發光二極體（led)矩陣 (1、2、3)發出的光的傳送及反射被顯著改善，使 系統的效能增加。 …、月 使用本文所述的照明系統在只有-個啟動裝置（如_、 _ LCD或LCoS型式）的影像投影機中以形成欲投射影像亦有利。 在這種例子中，裝置特別是藉由輪流啟動矩陣分開接收發光 一極體（LED)矩陣發出的原色光束。 根據本發明_是心雜投f彡機的照明系統的優點在 上文中顯而易見。 特別使用第一、二反射元件（即三角形截面稜鏡）（Η、 ^做為反射來自發光二極體（led)矩陣的光的反射元件， 该弟一、二反射元件（即三角形戴面稜鏡）（Η、22)包含： 18 200825618 iU(AC、DF)上的雙色向濾光器(24、25); (BC EF)U_厚的第-空氣層⑵、⑼的表面上的第二邊 ⑽在此取)得幾崎的第二空氣層（28、3G)的表面上的第三邊 允。午利用根據本發明的照明系統中的TIR(全内反 此 並繼之克服習用㈣系統的缺點，因此增加其效 月b 0 雔）t丄發光二極體（LED)矩陣（卜2、3)的特殊設置使 、25)上矩陣〇、2、3)發出的光的入射角 )(即光學軸（g、h)#相應雙色向濾光器（24、25)垂面 角）小於45° ’允許雙色向渡光器（24、25)在光傳輸及 反射段能得到最大運作效能。 明顯對於根據本發明的照明系統能做許多改變而不障離 赉明創意的新穎性精神。 ^彳夕可迠的變化之中，產生綠光的發光二極體（LED) 二31可能被設置成為如第三圖所示的矩陣(ι、2)般與照明 本文化如第八圖所示，其中能注意到矩陣（3)是通過允許 ”户'、光角孔徑不變的結合稜鏡（36，）與第三反射元件（23) ^疋—角形截面稜鏡結合。結合稜鏡（3 6 ’）在矩陣（3) 的疋位是使其光學轴⑴大體平行於整合器（33)的光學軸（A0 19 200825618

第三反射元件（即三角形截面棱鏡）（23)在第一邊（IG) 上具有反射表面（26)，該反射表面（26)被用做將綠光朝向整 合益（33)反射。再者，就像第一、二反射元件（即三角形截 面棱鏡）（2卜22)-樣’第三反射元件（即三角形截面棱鏡） (23)亦具有在有第一空氣層（31)的表面的第二邊（HI)，以及 在有第二空氣層（32)的表面的第三邊（GH)。 根據本發明特別用於影像投影機的照明 化如第九圖所示。特別，本變化缺少第三圖 ^结合棱鏡（37、38)，及允許取得由收集器 第一空氣層（28、30)的結合組件；事實上， 19)的外側略不對齊第―、二反射元件（即」 ⑵、#22)相應的各邊⑽、EF)，缺少結合棱 不在第-、二反射元件（即三角形截面稜鏡 處的光束的數值孔徑（NA)中可忽視的差異， 值有可忽視的錯誤。

系統之進一步變 所示的實施例中 (18、19)組成的 即使收集器（18、 二角形截面棱鏡） 鏡（37、38)只暗 )(21、22)入口 導致計算最小β 的照明系統中的另一變 器（33)光學軸（Α0)的兩 根據本發明4寺別用於影像投影機 化，矩陣（1、2)是定位在相應於整合 側上，如第十圖所示。 ^十圖顯不根據本發明特別用於影像投影機的照明系 :二=化。在本變化中，第三圖中實施例的收集器 彳移除。此外，矩陣（1、2)分別通過結合稜鏡（π 20 200825618 _ 一、一反射元件（即三角形截面稜鏡）（21、22)結合。 乂種結構在矩陣（〗、2、3)發出的光的角孔徑大體相等時特別 有利。 ，據本發明特洲於影像投影機的照明系統中的再一變 第十一圖所示’在發出原色（即i、紅及綠光）的矩陣 2 3)之外，本變化亦使用發出次級色彩的光的發光二極 體（LED)矩陣（40、41、42、43)。 、，因此，舉例來說，矩陣（4〇)發出青綠色光，矩陣（41)發 出洋紅色（magenta)光，矩陣（42)發出黃光，矩陣（43)發出 白色光’每個發光二極體（LED)矩陣（4〇、、^) 分別與反射元件（即三角形戴面稜鏡）（44、45、46、47)相 連結。 ^先—極體⑽）矩陣（40、4卜42、43)與連結的 慮光器相互排他，亦即，每個雙色向濾光器必須反射 的矩陣的光並傳送其他矩陣發出的光；這是有可能的， 極體“附陣發出的光的高斯光‘ 乍特別疋只有幾十奈米。 X栌：以輕易了解本發明並非限制在上述照明系統内，許多 八予後文申請專利範圍清楚說明的發明創意，對於等式邻 7刀及兀件所做的修改、改良及替換受其限制。、… 21 200825618 【圖式簡單說明】 第一圖：習用特別是用在影像投影機的發光二極體（LED) 照明系統 第，圖：圍第一圖之照明系統詳圖 第-圖.根據本發明特別是用在影像投影機的發光二極 體（LED )照明系統

1图&第四圖b ·根據本發明之照明系統局部詳圖 J ^ a七圖·根據本弩明之照明系統其他局部詳圖 九十、十一、十二圖··根據本發明之照明系統 的一些變化 【主要元件符號說明】 〔本創作〕

3、40、41、42、43)矩陣 6、18、19)收集器 9)孔徑 (10、11、12)反射元件（或正方體棱鏡） (21、22、23)反射元件（即三角形截面稜鏡） (44、45、46、47)反射元件（即三角形截面稜鏡） (13、14、15、24、25)雙色向濾光器 (16)入口表面 (17、33)整合器 (26)反射表面 22 200825618 (27、28、29、30、31、32)空氣層 (34、35、36、36’ 、37、38)結合稜鏡 (A0、a、b、c、d、g、h、i)光學軸 (e、f、r)射線 (m、n)光射線 (AC 、 BC 、 ΑΒ 、 DF 、 EF 、 DE 、 IG 、 HI 、 GH)邊 (o)直線 (p、s、z)垂面

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Claims (1)

1. 200825618 十、申請專利範圍： ’重4寸別疋用於影像投影機的發光二極體照明系統 包含： 、3 、 40 、 41 、 42 、 43) 41、42、43)是做為發出 具複數個發光二極體矩陣（1、2 的光源’特別是矩陣（1、2、3、40、 不同色彩的光； 複數個反射元件⑵、22、23、44、45、46、47)，每個

   反射元件(2卜22、23、44、45、46、47)與—個矩陣(卜2、 3 4 0 41、4 2、4 3)結合以反射其發出的光； 整合器（33)，做為接收該複數個反射元件（21、22、23、 44、45、46、47)反射的光並朝向投射系統傳送， 其特徵在於： 該反射元件（21、22、23、44、45、46、47)由複數個三 角形截面稜鏡組成，具有： 包含反射表面（24、25、26)的第一邊（AC、DF、IG)， 於取得第一空氣層（27、'29、31)的表面上的第二邊（Bc、 EF 、 HI)， 於取得第二空氣層（28、30、32)的表面上的第三邊（AB、 DE 、 GH)， 該第一空氣層（27、29、31)及第二空氣層（28、30、32) 是做為在矩陣（1、2、3、40、41、42、43).發出的光上提供 TIR (全内反射 Total Internal Reflection)的效果。 24 200825618 2·如申請專利範圍第丨項的發光二極體照明系統，其特 被在於該第一空氣層（27、29、31)及第二空氣層（28、30、32) 將第二邊（BC、EF、HI)及第三邊（AB、DE、GH)分別與結合組 件分離。 3·如申請專利範圍第2項的發光二極體照明系統，其特 徵在於該結合組件分別由收集器（18、19)組成。 4·如申請專利範圍第2項的發光二極體照明系統，其特 馨彳政在於该結合組件分別由結合稜鏡（34、35、36、％， 、3了、 3 8)組成。 5·如申請專利範圍第1項的發光二極體照明系統，其特 破在於該反射表面（24、25、26)由雙色向濾光器（24、25)組 成。 6.如申請專利範圍第5項的發光二極體照明系統，其特 徵在於該發光二極體矩陣（1、2、3、40、41、42、43)的/定位 是使發光二極體矩陣（1、2、3、4〇、41、42、43)發出的光的 _光學軸（g、h)與結合的雙色向遽光器（24、25)的*面 於45°的角β〇 7·如申凊專利範圍第6項的發光二極體照明系統，其特 徵在於該角β大體符合45。一（γεΓ_ε)/2，其中ycr為tir(/全内 反射）效果的臨界角且ε為送往反射元件（即三角形稜鏡） (21、22、23、44、45、46、47)的光束的孔徑半角。 8·如申請專利範圍第1項的發光二極體照明系統，其特 25 200825618 母個收集器（1 8、1 9)與 41、4 2、4 3)結合以分別 、22 、 23 、 44 、 45 、 46 、 徵在於包含複數個收集器（〗8、〗9)， 一個發光二極體矩陣（1、2、3、40、 朝向反射元件（即三角形棱鏡）（21 47)傳送光。 9·如申請專利範圍第8項的發光二極體照明系統，其特 啟在於該收集器（18、丨9)由特別是具有矩形截面的截角錐 (truncated pyramid)組成。 10·如申請專利範圍第8項的發光二極―體照明系統，其特 徵在於該收集器（18、19)是做為使各別光束的角孔徑’、 (angular aperture)與照明系統中具有最小角孔徑的矩陣 (1、2、3、40、41、42、43)的相等。 U•如申請專利範圍第1項的發光二極體照明系統，其特 徵在於包含複數個結合棱鏡（34、35、36、36, 、37、38)。 12·如申請專利範圍第11項的發光二極體照明系統，其 特徵在於結合稜鏡（36， 、37、38)是做為朝向各別的反射元 件（即二角形棱鏡）（21、22、23、44、45、46、47)傳送矩 陣（卜2、3、40、41、42、43)發出的光。 13·如申請專利範圍第u或12項中任一項的發光二極體 照明系統，其特徵在於結合稜鏡（34、35、36、36， 、37、38) 有平行於結合的矩陣（1、2、3、4 0、41、4 2、4 3)各別光學 軸U0、g、h、i)的表面。 14·如申请專利範圍第1項的發光二極體照明系統，其特 26 200825618 ==)定位是使其光學軸⑴大體平行於整合器 15.如申請專利範圍第1項的發光二極體照明系統，其特 敛在於矩陣u、2、3、40、4卜42、43)的設置是使其光學軸 (g、h、1)相互平行。 】祀圍弟1項的發光二極體照明系統，其特 徵在於矩陣（1、2、q^ 、

   . 3 40、4卜42、43)的設置是使其光學軸 (§、h、〇定位在相應於整合器光學軸(A0)的兩侧上。 17·如則返申請專利範圍中任一項的發光二極體照明系 統’其特徵在於矩陣（1、2、3)發出原色的光。 18·如七述申凊專利範圍中任一項的發光二極體照明系 統’其知*敌在於矩陣（40、4卜42、43)發出次級色彩的光。 19·如别述申請專利範圍中任一項的發光二極體照明系 統，其特被在於該複數個反射元件（2卜22、23、44、45、46、 47)包含相同尺寸的三角形稜鏡。 27