TW201619687A - 照明系統與投影裝置 - Google Patents

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Abstract

照明系統包括多個光源單元、至少一聚光單元、至少一楔型光通道以及一合光單元。聚光單元對應並設置於其中一光源單元旁。聚光單元具有一第一出光面，與聚光單元相對應的光源單元具有一第二出光面，未與聚光單元相對應的其他光源單元分別具有一第三出光面。聚光單元位於楔型光通道與光源單元之間，且楔型光通道具有一第四出光面。合光單元具有一第五出光面。第四出光面的面積與各第三出光面的面積彼此相對應。此外，一種投影裝置亦被提出。

Description

照明系統與投影裝置
本發明是有關於一種光學系統與顯示裝置，且特別是有關於一種照明系統以及投影裝置。
隨著現代視訊技術的進步，光學投影裝置已被廣泛地使用於家庭劇院、小型會議報告及工作室討論等場合。光學投影裝置包括一照明系統、一光閥以及一投影鏡頭。光源是用以提供一照明光束，而光閥是用以將照明光束轉換成影像光束，投影鏡頭則用以將影像光束投影於螢幕上形成一影像。
一般而言，現行應用於光學投影裝置的照明系統多是利用一組具有相同的發光面積以及發散角度的紅光發光二極體、藍光發光二極體與綠光發光二極體來作為照明系統中的光源。換言之，由於這些發光二極體皆擁有相同的發光面積以及發散角度，也因此具有一致的光展量(E’tendue)。如此，在利用合光單元以及準直透鏡的情況下，這些光源所提供的光束可被有效收集，並被傳遞至光閥。然而，如此一來，光源類型的選擇就會受限，而無 法選擇具有不同的發光面積以及發散角度，卻具有較佳光學表現的光源。
另一方面，若選擇具有不同的發光面積以及發散角度，卻具有較佳光學表現的光源，來做為照明系統中的不同光源的話，則又會由於這些光源的光展量並不一致，而使其所提供的光束，無法被有效收集並被傳遞至光閥。因此影響照明系統所輸出的紅、綠、藍三色光束的色溫平衡及光輸出效率。
美國專利第8098375號揭露一種光系統，其包括一或多個發光二極體或發光二極體陣列模組、分光器以及光學聚光器，且光學聚光器可為複合式拋物面聚光器(Compound parabolic concentrator,CPC)、複合雙曲面集光器(Compound Hyperbolic Concentrator,CHC)、複合橢圓面集光器(Compound Elliptical Concentrator,CEC)或錐形光管。美國專利公開第20070280622號揭露一種光源組件，且其包括一位於光軸中心的導光元件。美國專利第8684555號揭露一種包括第一發光二極體以及第一轉換材料的光傳輸裝置。
本發明提供一種照明系統，其具有良好的光輸出效率。
本發明提供一種投影裝置，其具有良好的光輸出效率。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種照明系統。照明系統包括多個光源單元、至少一聚光單元以及至少一楔型光通道。這些光源單元用以提供多個光束。至少一聚光單元對應並設置於其中一光源單元旁。至少一聚光單元具有一第一出光面，與至少一聚光單元相對應的其中一光源單元具有一第二出光面，未與至少一聚光單元相對應的其他這些光源單元分別具有一第三出光面，且第二出光面與各第三出光面的面積實質上並不相同。至少一楔型光通道對應並設置於至少一聚光單元旁。至少一聚光單元位於相對應的其中一光源單元與楔型光通道之間，且至少一楔型光通道具有一第四出光面，且第四出光面的面積與各第三出光面的面積彼此形狀對應且相等，所謂對應可定義為形狀近似。另包括一合光單元具有一第五出光面，位於這些光束的傳遞路徑上，其中合光單元的第五出光面的面積與第四出光面的面積彼此不相等，與第五出光面的面積各第三出光面的面積彼此不相等。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種投影裝置。投影裝置包括一前述的照明系統、一光閥以及一投影鏡頭。照明系統用以提供一照明光束。光閥配置於照明光束的傳遞路徑上，且用以將照明光束轉換為一影像光束。投影鏡頭，配置於影像光束的傳遞路徑上。
在本發明的一實施例中，上述的聚光單元包括一導光體以及一聚光器。導光體位於其中一光束的傳遞路徑上。導光體並 具有一螢光體，用以將光束轉換為一第一色光，第一色光的顏色與其他這些光源單元所提供的這些光束不同。聚光器位於第一色光的傳遞路徑上。第一色光經由聚光器傳遞至楔型光通道與合光單元，且合光單元用以將第一色光與其他這些光源單元所提供的這些光束混合為一照明光束。
在本發明的一實施例中，上述的導光體具有一第六出光面，且聚光單元的第一出光面的形狀與導光體的第六出光面的形狀相對應。
在本發明的一實施例中，上述的導光體的第六出光面的面積小於聚光單元的第一出光面的面積。
在本發明的一實施例中，上述的導光體為一長方體，與至少一聚光單元相對應的其中一光源單元位於長方體的其中一長邊側，且光源單元所提供的光束經由長邊側進入導光體。
在本發明的一實施例中，上述的聚光器為複合式拋物面聚光器(Compound parabolic concentrator,CPC)。
在本發明的一實施例中，上述的聚光單元具有一入光面，位於其中一光束的傳遞路徑上。聚光單元並具有一螢光體，用以將光束轉換為一第一色光，第一色光的顏色與其他這些光源單元所提供的這些光束不同。第一色光依序經由聚光單元、楔型光通道傳遞至合光單元，且合光單元用以將第一色光與其他這些光源單元所提供的這些光束混合為一照明光束。
在本發明的一實施例中，上述的聚光單元的入光面的面 積小於聚光單元的第一出光面的面積。
在本發明的一實施例中，更包括一透鏡模組，透鏡模組設置於至少一聚光單元與楔型光通道之間。
在本發明的一實施例中，上述的各光源單元分別包括至少一發光二極體，當至少一發光二極體的數量為多個時，這些發光二極體為陣列排列。
在本發明的一實施例中，上述的投影裝置更包括一光均勻化元件。光均勻化元件位於照明光束的傳遞路徑上，且位於照明系統與光閥之間。
基於上述，本發明的實施例可達到下列優點或功效的至少其中之一。本發明的實施例的投影裝置與照明系統可藉由合光單元的第五出光面的面積、楔型光通道的第四出光面的面積與各第三出光面的面積彼此相對應的設計，而使得光源所提供的光束可被有效收集，並被傳遞至光閥。再者，照明系統更可視光閥的光展量來對合光單元的第五出光面的面積、楔型光通道的第四出光面的面積與各第三出光面的面積進行匹配及調整，以有利於提升照明系統所輸出的紅綠藍三色光束的色溫平衡及光輸出效率。此外，藉由聚光單元的結構設計，亦可針對第一色光的最大光發散角度及均勻度做適當調整，而有利於照明系統進行後續的光學耦合的設計。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
61、62、63‧‧‧光束
70‧‧‧第一色光
80‧‧‧照明光束
90‧‧‧影像光束
100、500‧‧‧照明系統
110‧‧‧光源單元
111‧‧‧第一光源單元
S111‧‧‧第二出光面
112‧‧‧第二光源單元
113‧‧‧第三光源單元
S112、S113‧‧‧第三出光面
120、320、520‧‧‧聚光單元
S120、S320、S520‧‧‧第一出光面
121‧‧‧導光體
S121‧‧‧第六出光面
122‧‧‧聚光器
S122a、S322a‧‧‧入光面
S122b‧‧‧出光面
130‧‧‧楔型光通道
S130a‧‧‧入光面
S130b‧‧‧第四出光面
140‧‧‧合光單元
141‧‧‧X稜鏡
S140‧‧‧第五出光面
200、600‧‧‧投影裝置
210、610‧‧‧光閥
220‧‧‧投影鏡頭
230‧‧‧光均勻化元件
231‧‧‧積分柱
232‧‧‧透鏡陣列
521‧‧‧保護玻璃
550‧‧‧中繼透鏡模組
610a、610b、610c‧‧‧穿透式液晶顯示面板
641‧‧‧第一二向色鏡
642‧‧‧第二二向色鏡
643a、643b、643c‧‧‧反射鏡
644p‧‧‧P偏極化片
645s‧‧‧S偏極化片
646‧‧‧X稜鏡
LE‧‧‧發光二極體
LS‧‧‧長邊側
R‧‧‧紅光
G‧‧‧綠光
B‧‧‧藍光
圖1是本發明一實施例的一種投影裝置的架構示意圖。
圖2是圖1的一種聚光單元的示意圖。
圖3A是第一色光未經圖1的楔型光通道時的光線發散角度的數據模擬圖。
圖3B是第一色光經圖1的楔型光通道後於X方向上的光線發散角度的數據模擬圖。
圖3C是第一色光經圖1的楔型光通道後於Y方向上的光線發散角度的數據模擬圖。
圖4是圖1的另一種聚光單元的示意圖。
圖5A是圖1的另一種照明系統的示意圖。
圖5B是圖1的一種聚光單元的示意圖。
圖6是本發明另一實施例的一種投影裝置的架構示意圖。
有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1是本發明一實施例的一種投影裝置的架構示意圖。請參照圖1，投影裝置200包括一照明系統100、一光閥210以及一投影鏡頭220。在本實施例中，光閥210例如為一數位微鏡元件(digital micro-mirror device,DMD)或是一矽基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他實施例中，光閥210亦可以是穿透式液晶面板或其他光束調變器。
具體而言，在本實施例中，照明系統100包括多個光源單元110、至少一聚光單元120、至少一楔型光通道130以及一合光單元140。更詳細而言，在本實施例中，各光源單元110用以提供多個光束61、62、63，且分別包括至少一發光二極體或雷射二極體。舉例而言，在本實施例中，光源單元110包括一第一光源單元111、一第二光源單元112以及一第三光源單元113，且第一光源單元111與第二光源單元112分別包括多個藍光二極體，其中第一光源單元111與第二光源單元112可為種類、規格皆不相同的藍光二極體，依製造者的設計，用以提供藍光光束61、62，而第三光源單元113包括多個紅光二極體，而用以提供一紅光光束63，但本發明不以此為限。在其他的實施例中，發光二極體LE的數量亦可僅為一個，且其顏色亦不限於藍光或紅光。此外，在本實施例中，這些藍光二極體以及紅光二極體分別以陣列的方式排列。
具體而言，如圖1所示，在本實施例中，至少一聚光單元120對應並設置於其中一光源單元110旁。舉例而言，在本實 施例中，聚光單元120位於第一光源單元111旁，但本發明不以此為限。在其他的實施例中，聚光單元120亦不只一個，而可分別位於相對應的光源單元110旁。此外，在本實施例中，聚光單元120具有一第一出光面S120以及聚光單元120相對應的第一光源單元111具有一第二出光面S111，第二光源單元112、第三光源單元113分別具有一第三出光面S112、S113，且第二出光面S111與第三出光面S112、S113的面積實質上並不相同。也就是說，在本實施例中，第一光源單元111與第二光源單元112(或第三光源單元113)具有不同的發光面積以及發散角度，其中第二光源單元112與第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積實質上對應且相同。
圖2是圖1的一種聚光單元的示意圖。具體而言，在本實施例中，聚光單元120包括一導光體121以及一聚光器122。舉例而言，聚光器122例如為複合式拋物面聚光器(Compound parabolic concentrator,CPC)，但本實施例不以此為限。具體而言，在本實施例中，導光體121位於其中一光束61(即藍光光束61)，例如為激發光束的傳遞路徑上。更詳細而言，在本實施例中，導光體121為一長方體或板形體，第一光源單元111的發光二極體LE位於長方體的其中一長邊側LS，且發光二極體LE所提供的光束61經由長邊側LS進入導光體121。進一步而言，導光體121具有一螢光體，用以將光束61轉換為一第一色光70。舉例而言，在本實施例中，螢光體為可產生綠光的螢光體，第一色光70為綠 光，但本發明不以此為限。在其他實施例中，只要螢光體所轉換的第一色光70的顏色與其他光源單元110(即第二光源單元112或第三光源單元113)所提供的光束62、63不同，而可與光束62、63合併為白光，即可作為本發明的螢光體。如此，第一光源單元111所提供的光束61在導光體121中前進時便可經由螢光體而被轉換為第一色光70，並經由導光體121的一第六出光面S121出光，而傳遞至聚光器122。
更詳細而言，在本實施例中，聚光器122位於第一色光70的傳遞路徑上。並且，如圖2所示，聚光器122具有一入光面S122a以及一出光面S122b。在本實施例中，第一色光70從導光體121的第六出光面S121出光後，即經由聚光器122的入光面S122a進入聚光器122，並被傳遞至楔型光通道130。因此，在本實施例中，聚光器122的出光面S122b即為聚光單元120的第一出光面S120，並且，聚光器122的入光面S122a與出光面S122b的形狀與導光體121的第六出光面S121的形狀相對應，以有利於第一色光70的傳遞。換言之，聚光單元120的第一出光面S120的形狀與導光體121的第六出光面S121的形狀相對應，而可有利於第一色光70的傳遞。
另一方面，如圖2所示，在本實施例中，導光體121的第六出光面S121的面積小於聚光單元120的第一出光面S120的面積，透過聚光單元120，將可消除藉由導光體121內的螢光體所激發的第一色光70的能量會集中在大角度的缺點，而適當調整第 一色光70的最大光發散角度及均勻度。如此，更可有利於照明系統100進行後續的光學耦合的設計。
接著，請再次參照圖1，在本實施例中，第一色光70經由聚光器122傳遞至楔型光通道130與合光單元140。具體而言，在本實施例中，至少一楔型光通道130對應並設置於至少一聚光單元120旁。至少一聚光單元120位於相對應的第一光源單元111與楔型光通道130之間，且至少一楔型光通道130具有一第四出光面S130b。進一步而言，如圖1所示，當第一色光70進入楔型光通道130，並經由楔型光通道130的第四出光面S130b出光後，其可藉由楔型光通道130將第一色光70的角度放大並進行光的均勻度調整，以有利進行後續的光學耦合的設計。
圖3A是第一色光未經圖1的楔型光通道時的光線發散角度的數據模擬圖。圖3B是第一色光經圖1的楔型光通道後於X方向上的光線發散角度的數據模擬圖。圖3C是第一色光經圖1的楔型光通道後於Y方向上的光線發散角度的數據模擬圖。舉例而言，如圖3A所示，在本實施例中，當第一色光70上尚未經過楔型光通道130時，第一色光70的發散角度是對稱的，且其在X、Y方向上的最大發散角度例如為34度。然而，當第一色光70經過楔型光通道130後，由於本實施例的楔型光通道130的入光面S130a與第四出光面S130b的截面積比例並不相同，因此可將第一色光70的發散角度調整為在X、Y方向上並不對稱的發散角度。
舉例而言，在本實施例中，例如楔型光通道130的入光 面S130a的寬度為5.2毫米，高度為3.3毫米，而楔型光通道130的第四出光面S130b的寬度為3.24毫米，高度為2.5毫米。如此，由於楔型光通道130的入光面S130a與第五出光面S130b的寬度的差異為62.3%，因此可使第一色光70在X方向上的發散角角度變得較大，而約為70度左右(如圖3B所示)。另一方面，楔型光通道130的入光面S130a與第四出光面S130b的高度的差異為75.8%，因此可使第一色光70在Y方向上的發散角角度變大的幅度略小，而為50度左右(如圖3C所示)。應注意的是，此處的數值範圍皆僅是做為例示說明之用，其並非用以限定本發明。
如此一來，第一色光70的的發光面積以及發散角度將可被調整為與第二光源單元112(或第三光源單元113)所提供的光束62、63具有相同的發光面積以及發散角度，以利合光單元140進行後續的光學耦合。
另一方面，如圖1所示，合光單元140具有一第五出光面S140，位於這些光束62、63以及第一色光70的傳遞路徑上。舉例而言，合光單元140包括一X稜鏡(X-plate)141，而可對不同顏色的光束70、62、63提供合光作用，混合為一照明光束80。
具體而言，合光單元140的第五出光面S140的面積與楔型光通道130的第四出光面S130b的面積彼此互不相等，第五出光面S140的面積與第二光源單元112或第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積彼此互不相等。
此外，在本實施例中，楔型光通道130的第四出光面 S130b的面積與第二光源單元112或第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積實質上相互對應且相等，而可使不同光源單元110所提供的光束62、63以及第一色光70皆能被有效收集，並被傳遞至光閥210。
此外，在本實施例中，合光單元140的第五出光面S140的面積、楔型光通道130的第四出光面S130b的面積與第二光源單元112或第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積更可視光閥210的光展量來進行匹配及調整，以有利於提升照明系統100所輸出的紅綠藍三色光束的色溫平衡及光輸出效率。舉例而言，在本實施例中，照明系統100的光輸出效率將可被提升至大於73%左右。
如此一來，藉由楔型光通道130的第四出光面S130b的面積與第二光源單元112或第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積彼此相對應的設計，將能使得不同光源單元110所提供的光束62、63以及第一色光70皆能被有效收集，並被傳遞至光閥210。並且，照明系統100更可視光閥210的光展量來對合光單元140的第五出光面S140的面積、楔型光通道130的第四出光面S130b的面積與光源單元110的第三出光面S112、S113的面積進行匹配及調整，以有利於提升照明系統100所輸出的紅綠藍三色光束的色溫平衡及光輸出效率。此外，藉由聚光單元120的結構設計，亦可針對第一色光70的最大光發散角度及均勻度做適當調整，而有利於照明系統100進行後續的光學耦合的設計。
另一方面，如圖1所示，在本實施例中，投影系統更包括一光均勻化元件230，位於照明光束80的傳遞路徑上，且位於照明系統100與光閥210之間。在本實施例中，光均勻化元件230包括一積分柱231，但本發明不以此為限。更詳細而言，如圖1所示，當照明光束80經由照明系統100傳遞至光均勻化元件230時，光均勻化元件230可使照明光束80均勻化，並使其傳遞至光閥210。
另一方面，如圖1所示，光閥210配置於照明光束80的傳遞路徑上，以將照明光束80轉換為一影像光束90。投影鏡頭220配置於影像光束90的傳遞路徑上，並用以將影像光束90投影至一屏幕(未繪示)上，以形成影像畫面。由於照明光束80會聚在光閥210上後，光閥210依序將照明光束80轉換成不同顏色的影像光束90傳遞至投影鏡頭220，因此，光閥210所轉換出的影像光束90所被投影出的影像畫面便能夠成為彩色畫面。
圖4是圖1的另一種聚光單元的示意圖。請參照圖4，聚光單元320與圖2的聚光單元120類似，而差異如下所述。在本實施例中，聚光單元320為複合式拋物面聚光器，並且，聚光單元320的入光面S322a位於其中一光束61的傳遞路徑上，光束61可直接經由聚光單元320的入光面S322a被傳遞至聚光單元320的第一出光面S320出光，而不需設置導光體121。另一方面，在本實施例中，聚光單元320並具有一螢光體。當光束61進入聚光單元320後，便可經由其中的螢光體而將光束61轉換為第一色光 70，並經由聚光單元320的第一出光面S320出光。
進一步而言，如圖4所示，在本實施例中，聚光單元320的入光面S322a的面積小於聚光單元320的第一出光面S320的面積。如此，聚光單元320亦可消除第一色光70的能量會集中在大角度的缺點，而可針對第一色光70的最大光發散角度及均勻度做適當調整，並有利於照明系統100進行後續的光學耦合的設計。如此一來，由於聚光單元320亦可達到調整第一色光70的最大光發散角度及均勻度的效果，因此亦可被應用於圖1的投影裝置200中，而使投影裝置200仍可達到類似的功效與優點，在此亦不再贅述。
圖5A是圖1的另一種照明系統的示意圖。圖5B是圖1的一種聚光單元的示意圖。請參照圖5A及圖5B，本實施例的照明系統500與圖1的照明系統100類似，而差異如下所述。在本實施例中，照明系統500的聚光單元520的表面具有一保護玻璃521(cover glass)，且照明系統更包括一中繼透鏡模組550(relay lens module)。具體而言，在本實施例中，保護玻璃521是作為聚光單元520的夾持平面使用，而中繼透鏡模組550能將經由聚光單元520的第一出光面S520出射的第一色光70定位到楔型光通道130的入光面S130a上。如此，即可避免楔型光通道130因保護玻璃521的設置而無法緊靠聚光單元520的第一出光面S520，進而造成亮度損失的風險。意即，在本實施例中，中繼透鏡模組550可將經由聚光單元520的第一出光面S520出射的第一色光70 對應地定位到楔型光通道130的入光面S130a上，而可使照明系統500保有與照明系統100類似的光輸出效率。因此，照明系統500亦能具有與照明系統100類似的功效及優點，並且照明系統500亦可被應用於圖1的投影裝置200中，而使投影裝置200仍可達到類似的功效與優點，在此就不予贅述。
圖6是本發明另一實施例的一種投影裝置的架構示意圖。請參照圖6，投影裝置600與圖1的投影裝置200類似，而差異如下所述。在本實施例中，投影裝置600的光閥610為三片式的穿透式液晶面板610a、610b、610c。更詳細而言，在本實施例中，投影裝置600更包括一第一二向色鏡641(dichroic mirror)、一第二二向色鏡642、三個反射鏡643a、643b、643c(reflective mirror)、三個P偏極化片644p、三個S偏極化片645s、三個穿透式液晶顯示面板610a、610b、610c、一X稜鏡646，而光均勻化元件230透鏡陣列(Lens array)232以及第一二向色鏡641依序排列於照明光束80的傳遞路徑上。
更詳細而言，第一二向色鏡641適於使紅光R與綠光G通過，並反射藍光B，而第二二向色鏡642適於使紅光R通過，並反射綠光G。反射鏡643a配置於藍光B的傳遞路徑上，以反射藍光B，而反射鏡643b、643c配置於紅光R的傳遞路徑上，以反射紅光R。紅光R、綠光G與藍光B分別依序通過對應的P偏極化片644p、穿透式液晶顯示面板610a、610b、610c與S偏極化片645s後投射至X稜鏡646，並由X稜鏡646合成影像光束90，而 投影鏡頭220配置於影像光束90的傳遞路徑上，而可投射出影像光束90。
並且，在本實施例中，投影裝置600仍可藉由楔型光通道130的第四出光面S130b的面積與第二光源單元112或第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積彼此相同且對應的設計，而使不同光源單元110所提供的光束62、63以及第一色光70皆能被有效收集，並被傳遞至光閥610。再者，照明系統100更可視光閥610的光展量來對合光單元140的第五出光面S140的面積、楔型光通道130的第四出光面S130b的面積與第二光源單元112或第三光源單元113的第三出光面S112、S113的面積進行匹配及調整，以有利於提升照明系統100所輸出的紅綠藍三色光束的色溫平衡及光輸出效率。此外，藉由聚光單元120的結構設計，亦可針對第一色光70的最大光發散角度及均勻度做適當調整，而有利於照明系統100進行後續的光學耦合的設計。因此，投影裝置600亦能具有與投影裝置200類似的功效及優點，在此就不予贅述。
綜上所述，本發明的實施例的投影裝置與照明系統可藉由楔型光通道的第四出光面的面積與各第三出光面的面積彼此相等且對應的設計，而使得光源所提供的光束可被有效收集，並被傳遞至光閥。再者，照明系統更可視光閥的光展量來對合光單元的第五出光面的面積、楔型光通道的第四出光面的面積與各第三出光面的面積進行匹配及調整，以有利於提升照明系統所輸出的 紅綠藍三色光束的色溫平衡及光輸出效率。此外，藉由聚光單元的結構設計，亦可針對第一色光的最大光發散角度及均勻度做適當調整，而有利於照明系統進行後續的光學耦合的設計。
惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作的簡單等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明的權利範圍。另外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”及“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
61、62、63‧‧‧光束
70‧‧‧第一色光
80‧‧‧照明光束
90‧‧‧影像光束
100‧‧‧照明系統
110‧‧‧光源單元
111‧‧‧第一光源單元
S111‧‧‧第二出光面
112‧‧‧第二光源單元
113‧‧‧第三光源單元
S112、S113‧‧‧第三出光面
120‧‧‧聚光單元
S120‧‧‧第一出光面
121‧‧‧導光體
S121‧‧‧第六出光面
122‧‧‧聚光器
S122a‧‧‧入光面
S122b‧‧‧出光面
130‧‧‧楔型光通道
S130a‧‧‧入光面
S130b‧‧‧第四出光面
140‧‧‧合光單元
141‧‧‧X稜鏡
S140‧‧‧第五出光面
200‧‧‧投影裝置
210‧‧‧光閥
220‧‧‧投影鏡頭
230‧‧‧光均勻化元件
231‧‧‧積分柱
LE‧‧‧發光二極體
LS‧‧‧長邊側

Claims (22)

  1. 一種照明系統，包括：多個光源單元，用以提供多個光束；至少一聚光單元，對應並設置於其中一該光源單元旁，其中至少一該聚光單元具有一第一出光面，與至少一該聚光單元相對應的其中一該光源單元具有一第二出光面，未與至少一該聚光單元相對應的其他該些光源單元，分別具有一第三出光面，且該第二出光面與各該第三出光面的面積實質上並不相同；以及至少一楔型光通道，對應並設置於至少一該聚光單元旁，其中該至少一該聚光單元位於相對應的其中一該光源單元與該楔型光通道之間，且至少一該楔型光通道具有一第四出光面，其中該第四出光面的面積與各該第三出光面的面積相等。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的照明系統，更包括一合光單元，具有一第五出光面，位於該些光束的傳遞路徑上，其中該合光單元的該第五出光面的面積與該第四出光面的面積彼此不相等，該第五出光面的面積與各該第三出光面的面積彼此不相等。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的照明系統，其中至少一該聚光單元包括：一導光體，位於其中一該光束的傳遞路徑上，其中該導光體並具有一螢光體，用以將該光束轉換為一第一色光，該第一色光的顏色與其他該些光源單元所提供的該些光束不同；以及一聚光器，位於該第一色光的傳遞路徑上，其中該第一色光 經由該聚光器傳遞至該楔型光通道與該合光單元，且該合光單元用以將該第一色光與其他該些光源單元所提供的該些光束混合為一照明光束。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的照明系統，該導光體具有一第六出光面，且該聚光單元的該第一出光面的形狀與該導光體的該第六出光面的形狀相對應。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的照明系統，其中該導光體的該第六出光面的面積小於該聚光單元的該第一出光面的面積。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的照明系統，其中該導光體為一長方體，與至少一該聚光單元相對應的其中一該光源單元位於該長方體的其中一長邊側，且該光源單元所提供的該光束經由該長邊側進入該導光體。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的照明系統，其中該聚光器為複合式拋物面聚光器。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的照明系統，其中至少一該聚光單元具有一入光面，位於其中一該光束的傳遞路徑上，該聚光單元並具有一螢光體，用以將該光束轉換為一第一色光，該第一色光的顏色與其他該些光源單元所提供的該些光束不同，該第一色光依序經由該聚光單元、該楔型光通道傳遞至該合光單元，且該合光單元用以將該第一色光與其他該些光源單元所提供的該些光束混合為一照明光束。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的照明系統，其中至少一該聚 光單元的該入光面的面積小於該聚光單元的該第一出光面的面積。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的照明系統，更包括一透鏡模組，該透鏡模組設置於至少一該聚光單元與該楔型光通道之間。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的照明系統，其中各該光源單元分別包括至少一發光二極體，當至少一該發光二極體的數量為多個時，該些發光二極體為陣列排列。
  12. 一種投影裝置，包括：一照明系統，用以提供一照明光束，包括：多個光源單元，用以提供多個光束；至少一聚光單元，對應並設置於其中一該光源單元旁，其中至少一該聚光單元具有一第一出光面，與至少一該聚光單元相對應的其中一該光源單元具有一第二出光面，未與至少一該聚光單元相對應的其他該些光源單元，分別具有一第三出光面，且該第二出光面與各該第三出光面的面積實質上並不相同；至少一楔型光通道，對應並設置於至少一該聚光單元旁，其中至少一該聚光單元位於相對應的其中一該光源單元與該楔型光通道之間，且至少一該楔型光通道具有一第四出光面，其中該第四出光面的面積與各該第三出光面的面積相等；一光閥，配置於該照明光束的傳遞路徑上，且用以將該照明 光束轉換為一影像光束；以及一投影鏡頭，配置於該影像光束的傳遞路徑上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的投影裝置，更包括一合光單元，具有一第五出光面，位於該些光束的傳遞路徑上，其中該合光單元的該第五出光面的面積與該第四出光面的面積彼此不相等，該第五出光面的面積與各該第三出光面的面積彼此不相等。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的投影裝置，其中至少一該聚光單元包括：一導光體，位於其中一該光束的傳遞路徑上，其中該導光體並具有一螢光體，用以將該光束轉換為一第一色光，該第一色光的顏色與其他該些光源單元所提供的該些光束不同；以及一聚光器，位於該第一色光的傳遞路徑上，其中該第一色光經由該聚光器傳遞至該楔型光通道與該合光單元，且該合光單元用以將該第一色光與其他該些光源單元所提供的該些光束混合為一照明光束。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的投影裝置，該導光體具有一第六出光面，且該聚光單元的該第一出光面的形狀與該導光體的該第六出光面的形狀相對應。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的投影裝置，其中該導光體的該第六出光面的面積小於該聚光單元的該第一出光面的面積。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的投影裝置，其中該導光體為一長方體，與至少一該聚光單元相對應的其中一該光源單元位 於該長方體的其中一該長邊側，且該光源單元所提供的該光束經由該長邊側進入該導光體。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的投影裝置，其中該聚光器為複合式拋物面聚光器。
  19. 如申請專利範圍第13項所述的投影裝置，其中至少一該聚光單元具有一入光面，位於其中一該光束的傳遞路徑上，該聚光單元並具有一螢光體，用以將該光束轉換為一第一色光，該第一色光的顏色與其他該些光源單元所提供的該些光束不同，該第一色光依序經由該聚光單元、該楔型光通道傳遞至該合光單元，且該合光單元用以將該第一色光與其他該些光源單元所提供的該些光束混合為一照明光束。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的投影裝置，其中至少一該聚光單元的該入光面的面積小於該聚光單元的該第一出光面的面積。
  21. 如申請專利範圍第12項所述的投影裝置，其中各該光源單元分別包括至少一發光二極體，當該至少一發光二極體的數量為多個時，該些發光二極體為陣列排列。
  22. 如申請專利範圍第12項所述的投影裝置，更包括一光均勻化元件，位於照明光束的傳遞路徑上，且位於該照明系統與該光閥之間。
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