TWI311682B - Illumination system - Google Patents

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TWI311682B
TWI311682B TW095122236A TW95122236A TWI311682B TW I311682 B TWI311682 B TW I311682B TW 095122236 A TW095122236 A TW 095122236A TW 95122236 A TW95122236 A TW 95122236A TW I311682 B TWI311682 B TW I311682B
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Description

Π 20799twf.doc/e 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 具有多燈的照明系統。 【先前技術】 請參照圖1,習知雙燈照明系統100包括一第一燈具 110、一第二燈具120與一反射器130。其中,第一燈具U〇 與第二燈具120相對,而反射器130是配置於第一燈具11〇 與第二燈具120之間。反射器130具有兩個反射面132、 134,且其與軸線50之間的夾角分別為45度。 承上述,第一與第二燈具110、120分別包括一燈芯 (burner)112、122與一拋物面反射罩114、124,其中,燈 芯(burner)112、122位於同一軸線50上’拋物面反射罩 114、124是用以使燈芯112、122所發出的光形成平行光 束112a、122a,且此兩平行光束112a、122a之光軸是平 行於軸線50。此外,部分平行光束112a、122a是經由反 射器130.之反射面132、134的反射而形成一照明光束 140。未被反射器130反射的另一部分平行光束U2a、122a 是經由拋物面反射罩124、114反射至反射器130,再由反 射面134、132反射而形成照明光束140。 上述之雙燈照明系統1〇〇的架構較大,導致投影裝置 的體積也較為龐大,在現今電子產品追求短小輕薄的趨勢 下’此種架構的雙燈照明系統1〇〇顯然不符合現今的設計 需求。此外’雙燈照明系統10〇中的元件體積較大且價格 Π 20799twf.doc/e 車乂咼,而且若應用在具有積分柱(integrati〇n r〇d)的投影裝 置時,尚須增加一個或多個聚光元件(c〇ndenser)來收斂光 束,如此將增加投影裝置的生產成本。另外,若第一與第 一燈具110、120其中之—損壞時,則會造成投影裝置所投 影出的影像有一半較暗的情形。 請參照圖2,習知另一雙燈照明系統2〇〇具有一積分 柱210’而此積分柱21〇具有一光反射面212、一光入射面 214與一光出射面216。其中,照明系統2〇〇之一第一燈具 • (未繪示)所提供的第一光束222是經由光入射面 214而入 射積为柱210,且照明系統2〇〇之一第二燈具(未緣示)所提 供的第二光束232是經由光反射面212的反射而入射積分 柱210。第一光束222與第二光束232在積分柱210内合 • 光後,會從光出射面216出射。 - 上述之知'明系統應用在投影裝置時,從光出射面 216出射後之光束傳遞至光閥(Ught valve)時的面通量 (etendue)需與的光閥的尺寸匹配。若積分柱21〇的尺寸大 φ 於單燈照明系統所使用之積分柱的尺寸時,雖然大部分的 第一光束222與第二光束232皆可入射積分柱21〇,然而 因光出射面216較大,傳遞至光閥的光束之面通量會遠大 於光閥的尺寸,如此將導致照明系統2〇〇的光利用效率不 佳。此外,若積分柱210的尺寸與單燈照明系統所使用之 積分柱的尺寸相同時’則由於光入射面214與光反射面212 的面積約為單燈照明系統中的積分柱之光入射面的一半, 所以光收集效率較差,如此會導致照明系統2〇〇的光利用 13 1 1 6&2i7 20799twf.doc/e 效率不佳。另外’此積分柱210的結構較為複雜,生產成 本較高。 請參照圖3,習知又一雙燈照明系統3〇〇包括一第一 燈具310、一第一燈具320、一分光器330與一反射鏡340。 第一燈具310包括燈芯312與拋物面反射罩314,而拋物 面反射罩314適於使燈芯312所發出的光形成第一光束 316。第一燈具320包括燈芯322與拋物面反射罩324,其 中拋物面反射罩324適於使燈芯322所發出的光形成第二 光束326。分光器330是配置於拋物面反射罩314、324之 整個出光截面314a、324a的前方,而反射鏡340是與拋物 面反射罩314之出光截面314a相對。另外,第二燈具32〇 與反射鏡340的位置可互換。 承上述,分光器330適於使部分光束通過並反射部分 光束,其中被分光器330反射的第一光束316會與通過分 光益330的第二光束326合光,以形成一平行照明光束 302。此外,被分光器330反射的第二光束326與穿透分光 益330的第一光束316會經由反射鏡34〇反射回分光器 330,其中部分光束會通過分光器33〇而被第一燈具 回收再利用’而另一部份光束會被分光器330反射至第二 燈具320,且被第二燈具32〇回收再利用。 但疋,光束每通過燈具一次,光束之光路就會有些微 改變’所以經過分光器330及燈具多次穿透及反射而回收 利用之光束其光路會偏離原光路 ,而使系統之收集效率不 佳。目前可以利用提高分光器330及反射鏡340的組裝精 1311682ό7 20799twf.doc/e 度來改善光束其光路會偏離原光路之 提高。此外’當光束通過分光器330或、^此將使成本 時,光束本㈣齡累毅分光器〃光請)反射 ^采用較貴的耐触造或料加 熱’但此將使得系統成本提高。^兀件采政 【發明内容】 簡。本發明之目的是提供—種照日料、統,其架構較為精
本發明之另一目的是提供一種照明系 的合光效率。 ' 其具有較高 本發明之又一目的是提供一種照明系統 度的照明光束。
’以提供高亮 為達上述或是其他目的,本發明提出—種照明系統, 其包括一第一反射元件、一第一燈具、一第二燈具以及一 第二反射元件。其中,第一反射元件與第—燈具是配置於 一第一轴線上,而第二燈具是配置於與第—軸線交會的二 第二軸線上,且第一反射元件與第一燈具是位於第二軸線 之相對兩旁。此外,第一燈具具有一第一出光截面,且適 於朝向第一反射元件發出一第一光束。第二燈具具有—第 二出光截面’且適於朝向第一軸線與第二軸線的交會處發 出一第二光束。第二反射元件是配置於第一燈具與第—反 射元件之間,且位於部分第一出光戴面與部分第二出光戴 面前方。第二反射元件具有相對之一第一反射面與一第二 反射面,且第一反射面面向第〆出光截面,第二反射面係 116S^67 20799twf.doc/e ,向第二出紐面。另外’部分第二光束是直接朝向遠離 =二燈具方向傳遞,而第―光朿與另—部分的第二光束被 弟-燈具、第二燈具、第—反射元件以及第二反射元件至 少其中之一反射後會朝向遠離第二燈具方向傳遞,並與直 接朝向运離第二燈具方向傳遞的部分第二光束合光。 〜在本發明之-實施例中,Λ述之第一軸線二第二軸線 實質上互相垂直。 在本發明之一實施例中,上述之第一燈具包括一第一 反射罩與配置於此第一反射罩内的一第一燈芯,其中第一 反射罩適於使第一燈芯所發出的光形成第一光束。此外, 上述之第二燈具包括一第二反射罩與配置於此第二反射罩 内的一第二燈芯,其中第二反射罩適於使第二燈芯所發出 的光形成第二光束。 在本發明之一實施例中,上述之第一反射罩與第二反 射罩例如為橢球反射罩’而第一燈芯是配置於第一反射罩 之一焦點處’且第二燈芯是配置於第二反射罩之一焦點處。 在本發明之一實施例中’上述之第一反射元件例如是 一平面鏡’且此平面鏡是配置於第一反射罩之焦點與第二 反射罩之焦點的共輛焦點(conjugate focus)處。 在本發明之一實施例中’上述之第一反射元件包括一 球面鏡,且此球面鏡的球心是與第一反射罩之焦點及第二 反射罩之焦點的共軛焦點重疊。 在本發明之一實施例中,上述之照明系統更包括一第 三燈芯’而第一反射元件例如是一橢球反射罩。其中,第 13 1 1 68这67 20799twf.d〇c/e 三燈芯是配置於第一反射元件之—焦點處,而第一反射元 件之焦點為第二反射罩之焦點的共輛焦點,且第一反射元 件適於使第三燈芯所發出的光形成一第三光束。 在本發明之一實施例中,上述之第一反射罩與第二反 射罩例如為拋物面反射罩,而第—燈芯是配置於第一反射 罩之一焦點處,且第二燈芯是配置於第二反射罩之一焦點 處。 在本發明之一實施例中,上述之第一反射元件例如是 •—平面鏡或一抱物面鏡。 、在本發明之一實施例中,上述之第一反射元件包括連 接成¥子型的二平面鏡。此v字型的尖端是位於第一轴 線上,且朝向遠離第一燈具的方向。 * —在本發明之一實施例中,上述之第-反射元件例如是 ' t鏡。此稜鏡具有連接成-v字型的二全反射面,而此 V字型的尖端是位於第—軸線上,且朝向遠離第一燈具的 方向。 • 纟本發明之一實施例中,上述之第二反射元件例如是 一平面鏡。 在本發明之一實施例中,上述之照明系統更包括一集 I兀件,其配置於第二轴線上,且第二反射元件是位於集 光元件與第二燈具之間。 本發明另提出-種照明系統,其包括一第一反射元 3、—第—燈具、—第二燈具與—第二反射元件。其中, 燈具與第二燈具是配置於一第一軸線上,而第一反射 11 131120799twf.doc/e 元件是配置於與第一軸線父會之一第二轴線上,且第一燈 具與弟一燈具是位於第一軸線之相對兩旁。第一燈具具有 一第一出光截面,且適於發出一第一平行光束,第二燈具 具有與第一出光截面相對之一第二出光截面,且適於發出 一第二平行光束。此外,第二反射元件是配置於第一燈具 與第二燈具之間,且位於部分第一出光截面與部分第二出 光截面如方。第一反射元件具有相對之一第一反射面與一 第二反射面,且第一反射面面向第一出光截面,第二反射 鲁 面面向第二出光截面。另外,第一平行光束與第二平行光 束被第一燈具、第二燈具、第一反射元件以及第二反射元 件至少其中之一反射後會合光並朝向遠離第一反射元件方 向傳遞。 ' 在本發明之一實施例中,上述之第一軸線與第二軸線 . 實質上互相垂直。 在本發明之一實施例中,上述之第一燈具包括一第一 反射罩與配置於此第-反射罩之一焦點處的一第一燈芯, _ 其中第一反射罩為拋物面反射罩,且第一反射罩適於使第 一燈芯所發出的光形成第—平行光束。此外,上述之第二 燈具包括-第二反射罩與配置於此第二反射罩之一焦點處 的-第二燈怒’其中第二反射罩為拋物面反射罩,且第二 反射罩適於使第二燈芯所發出的光形成第二平行光束。 在本發明之-實施例中,上述之第一反射元件例如是 括一拋物面鏡或一平面鏡。 在本發明之一實施例中,上述之照明系統更包括一第
12 I3116S27 20799twf.doc/e 三燈芯,而第一反射元件例如是—拋物面反射罩,且第三 燈芯是配置於第一反射元件之一焦點處。第一反射元件適 於使第二燈芯所發出的光形成一第三平行光束。 在本發明之一實施例中,上述之第一反射元件包括連 接成一 V字型的二平面鏡,而此V字型的尖端是位於第二 軸線上,且朝向遠離第二反射元件的方向。 在本發明之一實施例中,上述之第一反射元件包括一 棱鏡。此稜鏡具有連接成一V字型的二全反射面,而此v 鲁 +型的尖端是位於第二軸線上’且朝向遠離第二反射元件 的方向。 在本發明之一實施例中,上述之第二反射元件例如是 一平面鏡。 - ^在本發明之一實施例中,上述之照明系統更包括一集 光凡件,其配置於第二軸線上,且第二反射元件是位於集 光元件與第一反射元件之間。 本發明又提出一種照明系統,其包括一第一反射元件 • 與多個絲模組。第一反射元件是配置於-轴、線上,而光 源模組是配置於第-反射元件之-側,且位2轴線t 其中,各光源模組包括一第一燈具、一第二燈具與一第二 ,射元件。第—燈具與第二燈具S位於軸線的相對兩旁。 第-,具具有一第一出光截面,且適於發出一第一平行光 束第一燈具具有與第一出光截面相對之一第二出光截 且適於發出一第二平行光束。第二反射元件是配置於 第一燈具與第二燈具之間,且位於部分第一出光截面與部 13 r7 20799twf.doc/e 分第二出光截面前方。此第二反射元件具有相對之一第一 反射面與一第二反射面,且第一反射面面向近第一出光截 面,第二反射面面向第二出光截面。此外,第一平行光束 與第二平行光束被第一燈具、第二燈具、第一反射元件以 及第二反射元件至少其中之一反射後合光並朝向遠離第一 反射元件方向傳遞。 在本發明之一實施例中,上述之各第一燈具包括一第 一反射罩以及配置於此第一反射罩之一焦點處之一第一燈 芯,其中第一反射罩為拋物面反射罩,且第一反射罩適於 使第一燈芯所發出的光形成第一平行光束。此外,上述之 各第二燈具包括一第二反射罩以及配置於此第二反射罩之 一焦點處之一第二燈芯,其中第二反射罩為拋物面反射 罩,且第二反射罩適於使第二燈芯所發出的光形成第二平 行光束。 在本發明之一實施例中,上述之第一反射元件例如是 一拋物面鏡。 在本發明之一實施例中,上述之照明系統更包括一第 三燈芯,而第一反射元件例如是一拋物面反射罩,且第三 燈芯是配置於第一反射元件之一焦點處。此外,第一反射 元件適於使第三燈芯所發出的光形成一第三平行光束。 在本,明之-實施例中,上述之第一反射元件包括連 接成- V字型的二平面鏡,而此v字型的尖端是位於轴線 上,且朝向遠離第二反射元件的方向。 在本發明之-實施例中,上述之第一反射元件包括一 <y 14 i7 20799twf.doc/e 棱鏡。此稜鏡具有連接成一 V字型的二全反射面
,而此V 子型的大鈿疋位於軸線上,且朝向遠離第二反射元件的方 向。 在本發明之-實施例中,上述之第二反射元件例如皆 為平面鏡。 在本發明之-實施例中,上述之照明系統更包括一集 光70件’其配置於軸線上,且第二反射元件是位於集光元 件與第一反射元件之間。 肇 本發明之照明系統的元件較少,架構較為精簡,且組 裝精度高。此外,大部分的第一光束與第二光束皆可進行 合光,所以光收集效率佳,且理論上光束合光後的面通量 肖習知單—燈源之照㈣統所提供之光束的面通量相同, 故本發明之照明系統的光利用效率佳。另外,本發明之照 ' 料、統可具有多個光源模組’所以能提供高亮度的照明光 束。 μ為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 _ 易丨董,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】 蓋二^施例 圖4是本發明第一實施例之照明系統的示意圖。請參 照圖4,本實施例之照明系統4〇〇包括一第一反射元件 41〇、一第一燈具420、一第二燈具43〇以及一第二反射元 件440。第一反射元件410與第一燈具42〇是配置於一第 15 \ 131168^7 20799twf.doc/e 一轴線60上,其中第一燈具420具有一第一出光截面 423,且適於朝向第一反射元件410發出一第一光束421。 第二燈具430是配置於與第一軸線60交會的一第二軸線 70上。第二燈具430具有一第二出光截面433,且適於朝 向第一轴線60與第二軸線70的交會處發出一第二光朿 431。第一反射元件410與第一燈具420是位於第二軸線 70相對兩旁。第二反射元件440是配置於第一燈具420與 第一反射元件410之間,且位於部分第一出光截面423與 部分第二出光截面433前方。第二反射元件440具有相對 之一第一反射面442與一第二反射面糾4,且第一反射面 442面向第一出光截面423,第二反射面444面向第二出光 截面433。另外,部分第二光束431是直接朝向遠離第二 燈具方向430傳遞,第一光束421與另一部分的第二光束 431被第一燈具420、第二燈具430、第一反射元件410以 及第二反射元件440至少其中之一反射後會朝向遠離第二 燈具430方向傳遞’並與直接朝向遠離第二燈具430方向 傳遞的部分第二光束431合光。。 上述之照明系統400中,第一軸線60與第二軸線70 實質上互相垂直。此外,第一燈具420包括一第一反射罩 422以及配置於第一反射罩422内的一第一燈芯424。第一 反射罩422具有第一出光截面423,且第一反射罩422適 於使第一燈芯424所發出的光形成第一光束421。此外, 第二燈具430包括一第二反射罩432以及配置於第二反射 罩432内的一第二燈芯434。第二反射罩432具有第二出 131168^7 20799twf.doc/e 光戴面433,且第二反射罩 出的光形成第二光束431。 432適於使第二燈芯所發 具體而言,第一反射罩422與第二反 ,射罩’而第一反射罩422具有兩個』= 弟=芯434是配置於焦點F1處,第—反射元件例 口疋一平面鏡’其配置於焦點F3處,且第二燈芯424是 ,於第一反射罩422之—焦點F2處,其中焦點F3為焦 -1與焦點F2之共輛焦點。另外,第二反射元件44〇例 如是-平面鏡,其與第一軸線6〇及第二軸線7〇之間所夹 的銳角例如皆為45度’但不以此為限。第二反射元件44〇 例如是位於一半的第一出光截面423(如圖4中位於第一軸 線60右邊的第一出光截面423)與一半的第二出光截面 433(如圖4中位於第二軸線7〇下面的第二出光截面433) 刖方。 在本實施例中,通過位在第一轴線6〇右邊的第一出 光截面423之部分第一光束421適於經由第二反射元件 440之第一反射面442的反射而朝向遠離第二燈具43〇的 方向傳遞(如光線421a所示)。通過位在第一軸線60左邊 的第一出光截面423之部分第一光束421適於依序經由第 —反射元件410、第二反射元件440之第二反射面444與 第二反射罩432的反射而朝向遠離第二燈具430的方向傳 遞(如光線421b所示)。此外,通過位在第二軸線7〇上方 的第二出光截面433之部分第二光束431適於直接與朝向 遠離第二燈具430之方向傳遞的第一光朿421合光(如光線 17 13116t827 20799twf.doc/e 43la所示)。通過位在第二軸線7〇下方的第二出光戴面433 之部分第二光束431適於依序經由第二反射元件440之第 二反射面444、第一反射元件41〇、第一反射罩422與第二 反射元件440之苐一反射面442的反射而與朝向遠離第二 燈具430之方向傳遞的第—光束421合光(如光線431b所 示)。 由於本實施例之照明系統4〇〇的元件少,架構較為精 簡’所以組裝精度較高。此外,本實施例之照明系統4〇〇 • 不需使用習知技術中結構複雜且成本昂貴的積分柱21〇(如 圖2所示)’因此可節省元件成本。另外,大部分的第一光 束421與第一光束431皆可進行合光,故照明系統具 有較高的合光效率。而且,理論上合光後的光束之面通量 - 並未改變,因此本實施例之照明系統400的光利用效率較 - 佳。另一方面,若第一燈具420與第二燈具430其中之一 損壞%,朝运離第一燈具430方向傳遞之光束仍有適當的 對稱角度分佈,所以對光束均勻性的影響不大。 • 再者’第二反射元件44〇的設置位置僅位於部分的第 一出光截面423與部分的第二出光截面433前方,相較於 圖3之習知技術,可縮小第二反射元件44〇之尺寸而^省 士本,且部份的第一光束421及第二光束431可不需^過 第二反射元件440之反射而朝向遠離第二燈具之方向 或第-反射元件410方向傳遞,故可減少光束的熱累積於 第二反射元件440,且可縮短光束的光路藉以可改善、東 偏離原光路而造成收集效率不佳之問題。 "" 18 13 1 1 68^57 20799twf.doc/e 另外’本實施例之照明系統400可更包括一集光元件 450,其配置於第二軸線7〇上,且第二反射元件44〇是位 於集光元件450與第二燈具430之間。具體而言,集光元 件450例如是配置於合光後的第一光束421與第二光束 431之聚焦處。此集光元件450可為積分柱、透鏡陣列(丨ens array)、鏡片(mirror)或上述之組合,其中積分柱可為空心 積分柱或實心積分柱。 值得一提的是’第一反射元件410與第二反射元件440 可為冷鏡(cold mirror)或是能隔離出紅外光與紫外光的塗 層(coating) ’以降低照明系統400内的溫度。如此,可提 高第一燈具420與第二燈具430的使用壽命以及照明系統 400之各元件的可靠性。此外,在本實施例中,還可藉由 控制第一反射元件410與第二反射元件440對可見光各波 段的反射率來調整第一光束421與第二光束431合光後的 色溫。 第二實施例 圖5是本發明第二實施例之照明系統的示意圖。請參 照圖5,本實施例之照明系統400a與圖4之照明系統400 相似,不同處在於照明系統400a的第一反射元件410a是 一球面鏡,且此球面鏡的球心是與焦點F3重疊。 在本實施例中,通過位在第一軸線60右邊的第一出 光截面423之部分第一光束421適於經由第二反射元件 440之第一反射面442的反射而朝向遠離第二燈具430的 方向傳遞(如光線421a所示)。通過位在第一軸線60左邊 19 13116*267 20799twf.d〇c/e 的第一出光截面423之部分第一光束421經第一反射元件 =〇a反射後會依原路徑回到第一反射罩422内,並依序被 第一反射罩422與第二反射元件44〇之第一反射面442反 射而朝向遠離第二燈具430的方向傳遞(如光線 421c 所 示)。此外,通過位在第二軸線7〇上方的第二出光截面433 之部分第二光束431適於直接與朝向遠離第二燈具43〇之 方向傳遞的第一光束421合光(如光線43la所示)。通過位 在第二軸線7〇下方的第二出光截面433之部分第二光束 431適於由第二反射元件44〇之第二反射面444反射至第 一反射元件410a,並被第一反射元件4i〇a反射而依原路 徑反射回第二反射罩432内,接著被第二反射罩432反射 而與朝向遠離第二燈具430之方向傳遞的第一光束421合 光(如光線431c所示)。 由於本實施例之第一反射元件410a為球面鏡,故不 需直接配置在光線匯聚的焦點F3處,如此可避免第一反 射元件410的溫度過高。此外,在本實施例中還可依照不 同的第一燈具與第二燈具之特性來調整第一反射元件 410a的曲率’以提高照明系統400a的光收集效率。另外, 在本實施例中還可利用橢球面鏡來作為第一反射元件,其 中橢球面鏡之一焦點是與焦點F3重疊。 第三實施例 圖6是本發明第三實施例之照明系統的示意圖。請參 照圖6,本實施例係為一可提供平行光束之照明系統 400b,其與第一實施例之照明系統400(如圖4所示)相似, 20 13 1 1 683/S7 20799twf.doc/e 其差別處在於本實施例之照明系統4〇〇b的第一反射罩 422b與第一反射罩432b為拋物面反射罩,使得第一燈具 420b與第二燈具430b所提供的第一光束421與第二=束 ui為平行光束。在本實施例中,第一燈芯424是配置於 第一反射罩422b之一焦點F4處,而第二燈芯434是配置 於第二反射罩432b之一焦點F5處。 在本實施例中,通過位在第一軸線6〇右邊的第一出 光截面423之部分第一光束421適於經由第二反射元件 440之第一反射面442的反射而朝向遠離第二燈具43〇b的 方向傳遞(如光線421d所示)。通過位在第一軸線6〇左邊 的第一出光截面423之部分第一光束421經第一反射元件 410反射後會依原路徑回到第一反射罩422b内,並依序被 弟一反射罩422b與第二反射元件440之第一反射面442 反射而朝向遠離第二燈具430b的方向傳遞(如光線421e所 示)。此外,通過位在第二軸線70上方的第二出光截面433 之部分第二光束431適於直接與朝向遠離第二燈具430b 之方向傳遞的第一光束421合光(如光線431d所示八通過 位在第二軸線70下方的第二出光截面433之部分第二光束 431適於由第二反射元件440之第二反射面444反射至第 一反射元件410,並被第一反射元件410反射而依原路徑 回到第二反射罩432b内,接著被第二反射罩432b反射而 與朝向遠離第二燈具430b之方向傳遞的第一光束421合光 (如光線431 e所示)。 第四實施^ 21 13 1 1 68^7 20799twf.doc/e 圖7是本發明第四實施例之照明系統的示意圖。請參 照圖7,本實施例之照明系統400C與第三實施例之照明系 統400b相似’其差別處在於照明系統400b的第一反射元 件410為平面鏡,而照明系統400c之第一反射元件410c 為拋物面鏡。 在照明系統400c中,通過位在第一軸線60右邊的第 一出光截面423之部分第一光束421適於經由第二反射元 件440之第一反射面4幻的反射而朝向遠離第二燈具430b 的方向傳遞(如光線421d所示)。通過位在第一軸線60左 邊的第一出光截面423之部分第一光束421適於依序經由 第一反射元件410c、第二反射元件440之第二反射面444 與第二反射罩432b的反射而朝向遠離第二燈具430b的方 向傳遞(如光線421f所示)。此外,通過位在第二轴線70 上方的第二出光截面433之部分第二光束431適於直接與 朝向遠離第二燈具430b之方向傳遞的第一光束421合光 (如光線43Id所示)。通過位在第二轴線70下方的第二出 光截面43.3之部分第二光束431適於依序經由第二反射元 件440之第二反射面444、第一反射元件41〇c、第一反射 罩422b與第二反射元件440之第一反射面442的反射而與 朝向遠離第二燈具430b之方向傳遞的第一光束421合光 (如光線43If所示)。 值得一提的是’在本發明中亦可利用圖8A中的第— 反射元件41〇d或是圖8B中的第一反射元件4i〇e來取代 圖7中的第一反射元件410c。更詳細地說,圖8A所繪示 22 13 1 1 68^7 20799twf.doc/e 之照明系統400d的第一反射元件410d包括連接成一 V字 型的二平面鏡412、414,而V字型的尖端是位於第一軸線 60上,且朝向遠離第一燈具420b的方向。平面鏡412、414 與第一軸線60之間所夾的銳角例如皆為45度。此外,圖 8B所繪示之照明系統400e的第一反射元件410e是一棱 鏡,且此稜鏡具有連接成一 V字型的二全反射面416、 418,其中V字型的尖端是位於第一軸線60上,且朝向遠 離第一燈具420b的方向。全反射面416、418與第一軸線 60之間所爽的銳角例如皆為45度。 有關於本實施例之照明系統400c、400d、400e的優 點與第一實施例中所述相似,在此將不再重述。 J五實施例 圖9是本發明第五實施例之照明系統的示意圖。請參 照圖9,本實施例之照明系統400f與第一實施例之照明系 統400相似,不同處在於照明系統400f之第一反射元件 410f是一橢球反射罩’且照明系統4〇〇f更包括一第三燈芯 460。此第三燈芯460是配置於第一反射元件410f之一焦 點F6處,其中第一反射元件41〇f適於使第三燈芯460所 發出的光形成一第三光束461。換言之,照明系統400f具 有由第一反射元件410f與第三燈芯460所構成的一第三燈 具。 在本實施例中,焦點F1例如是焦點F6的共軛焦點。 第一反射元件410f具有一第三出光截面413。此外,通過 位在第一轴線60右邊的第三出光戴面413之部分第三光束 23 13 1 1 68^67 20799twf.doc/e 461適於被第二反射元件440之第二反射面444反射至第 二反射罩432 ’且經由第二反射罩432反射而與朝向遠離 第二燈具430b的方向傳遞之第一光束421與第二光束431 合光(如光線461a所示)。通過位在第一軸線60左邊的第 三出光戴面413之部分第三光束461適於依序經由第一反 射罩422、第二反射元件44〇之第一反射面442的反射而 與朝向遠離第二燈具430b的方向傳遞之第一光束421與第 二光束431合光(如光線461b所示)。 相較於照明系統400,由於本實施例多了一個第三燈 具’因此可進一步提高照明系統400f所提供之照明光束的 亮度。 第六實施例 圖10是本發明第六實施例之照明系統的示意圖。圖 10與圖7中相同的元件將以相同的標號表示。請參照圖 10^本實施例之照明系統400g包括一第一反射元件410c、 一第一燈具420b、一第二燈具43〇b與一第二反射元件 440。其中’第—燈具420b與第二燈具430b是配置於一第 一^線60上’而第一反射元件410c是配置於與第一軸線 60父^之一第二軸線70上,且第一燈具420b與第二燈具 430\是位於第二軸線7〇相對兩旁。此外,第二反射元件 44匕疋配置於第一燈具420b與第二燈具430b之間,且位 於第一燈具420b之部分第一出光截面423與第二燈具 43〇b,部分第二出光截面433前方。另外,第一燈具420b 適,提供—第-平行光束421,’第二燈具43〇b適於提供 第一平行光束431’。第一平行光束421,與第二平行光束
24 13 1 1 68267 20799twf.doc/e 43Γ被第一燈具420b、第二燈具430b、第一反射元件41〇c 與第二反射元件440至少其中之一反射後會合光,並朝向 遠離第一反射元件410c方向傳遞。 在照明系統400g中’通過位在第一軸線60右邊的第 一出光截面423之部分第一平行光束42Γ適於經由第二反 射元件440之第一反射面442的反射而朝向遠離第二燈具 430b的方向傳遞(如光線42Id所示)。通過位在第一軸線 60左邊的第一出光截面423之部分第一平行光束421’適於 依序經由第二反射罩432b、第二反射元件440之第二反射 面444與第一反射元件410c的反射而朝向遠離第二燈具 430b的方向傳遞(如光線421g所示)。此外,通過位在第一 轴線60右邊的第二出光截面433之部分第二平行光束431’ 適於經由第二反射元件440之第二反射面444、第一反射 元件410c的反射而與朝向遠離第一反射元件410c之方向 傳遞的第一平行光束421’合光(如光線431g所示)。通過位 在第一轴線60左邊的第二出光截面433之部分第二平行光 束43Γ適於依序經由第一反射罩422b與第二反射元件440 之第一反射面442的反射而與朝向遠離第一反射元件410c 之方向傳遞的第一平行光束42Γ合光(如光線431h所示)。 照明系統400g之優點與照明系統4〇〇c相似,故在此 將不再重述。此外’在本發明中亦可利用圖6中的第一反 射元件410、圖8A中的第一反射元件410d或是圖8B中 的第一反射元件410e來取代圖1〇中的第一反射元件 410c。 第七實施例 25 13 1 1682^7 20799twf.doc/e 圖11是本發明第七實施例之照明系統的示意圖。請 參照圖11,本實施例之照明系統400h與圖10之照明系統 400g相似,不同處在於照明系統4〇〇h的第一反射元件41〇h 為一抛物面反射罩’且照明系統4〇〇h更包括一第三燈芯 460。此第三燈芯460是配置於第一反射元件41〇h之一焦 點F7處,且第一反射元件41〇h適於使第三燈芯460所發 出的光形成一第三平行光束461,。換言之,照明系統400h 具有由第一反射元件410h與第三燈芯460所構成的一第三 燈具。 在本實施例中,第一反射元件410h具有一第三出光 截面413。此外,通過位在第二軸線70上方的第三出光截 面413之部分第三平行光束461’適於直接與朝向遠離第一 反射元件410h傳遞的第一平行光束42Γ及第二平行光束 431’合光(如光線461c所示)。通過位在第二軸線70下方的 第三出光截面413之部分第三平行光束461’適於依序經由 第二反射元件440之第二反射面444、第二反射罩432b、 第一反射罩422與第二反射元件440之第一反射面442的 反射而與朝向遠離第一反射元件410h的方向傳遞之第一 平行光束421’與第二平行光束43Γ合光(如光線461d所 示)。 相較於照明系統400g,由於本實施例多了一個第三燈 具,因此可進一步提高照明系統400h所提供之照明光束的 亮度。 第八實施例 26 5 13116聪7 20799twf.doc/e 圖12是本發明第八實施例之照明系統的示意圖。在 圖12中與圖11相同的元件將以相同的標號表示。請參照 圖12,本實施例之照明系統400i包括一第一反射元件41〇e 與多個光源模組402。第一反射元件410e是配置於一軸線 80上,而光源模組402是配置於第一反射元件410e之一 側’且位於此軸線80上。其中,各光源模組402包括一第 —燈具420b、一第二燈具430b與一第二反射元件440。第 —燈具420b與第二燈具430b是位於軸線80的兩旁。第二 反射元件440是配置於第一燈具420b與第二燈具430b之 間’且位於第一燈具420b之部分第一出光截面423與部分 第二出光截面433前方。此外,第一燈具420b、第二燈具 430b、第一反射元件410e以及第二反射元件440適於反射 第一燈具420b與第二燈具430b所提供之第一平行光束與 第二平行光束(在圖12中是以帶有箭號的線來表示第一平 行光束與第二平行光束,其中箭號代表光的行進方向)。而 且’第一平行光束與第二平行光束被第一燈具420b、第二 燈具430b.、第一反射元件410e以及第二反射元件440至 少其中之一反射後合光並朝向遠離第一反射元件410e方 向傳遞。 本實施例之照明系統400i具有多組光源模組402,而 這些光源模組402所提供的光束合光後可形成高亮度的照 明光束。此外,雖然在圖12中僅繪示兩個光源模組402, 但光源模組402的數量亦可為三個或三個以上,本發明並 不對光源模組402的數量作限制。 27 3 I31168S7 20799twf.doc/e 在本發明中亦可利用圖7中的第一反射元件41〇c或 是圖8A中的第一反射元件41〇d來取代圖12中的第一反 射元件410e。此外,在本實施例中,第一反射元件4i〇e 亦可置換成圖11中的第一反射元件並於第一反射 元件41〇h中配置一第三燈芯46〇(如圖u所示)。 綜上所述,本發明之照明系統至少具有下列優點: 1. 本發明之照明系統的元件較少,架構較為精簡,且 組裝精度高。 2. 不舄使用結構複雜且成本昂貴的元件,故可節省生 產成本。 “ 3·大部分的第一光束與第二光束皆可進行合光,所以 光收木效率佳,且理論上光束合光後的面通量與習知單一 ,源之照明系統所提供之光束的面通量相同,故本發明之 知'明糸統的光利用效率佳。 θ 4·第一燈具與第二燈具其中之一損壞時,照明系統所 提供之照縣束仍有適當晴稱肖度分佈,所崎 勻性的影響不大。 =本發明之—實施例中,照明系統具有多個光源模 、',,所以能提供高亮度的照明光束。 —雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限疋本發明’任何所屬技術領域巾具有通常知識者, 發明之精神和範_,#可作些許之更動與潤飾, ^本發明之保護範圍當視_之申料雜_界定者 28 13116827 20799twf.doc/e 【圖式簡單說明】 圖1是習知雙燈照明系統的示意圖。 圖2是習知另一雙燈照明系統的示意圖。 圖3是習知又一雙燈照明系統的示意圖。 圖4是本發明第一實施例之照明系統的示意圖。 圖5是本發明第二實施例之照明系統的示意圖。 圖6是本發明第三實施例之照明系統的示意圖。 圖7是本發明第四實施例之照明系統的示意圖。 圖8A與圖8B是本發明第四實施例之另兩種照明系統 的示意圖。 圖9是本發明第五實施例之照明系統的示意圖。 圖10是本發明第六實施例之照明系統的示意圖。 圖11是本發明第七實施例之照明系統的示意圖。 圖12是本發明第八實施例之照明系統的示意圖。 【主要元件符號說明】 50、80 :轴線 60: .第一軸線 70 :第二軸線 100、200、300 :照明系統 110、310 :第一燈具 112、122、312、322 :燈芯 112a、122a :平行光束 114、124、314、324 :拋物面反射罩 120、320 :第二燈具 29 13 1 1 683δ7 20799twf.doc/e 130 :反射器 132、134 :反射面 210 :積分柱 212 :光反射面 214 :光入射面 216 :光出射面 222、316 :第一光束 232 :第二光束 314a、324a :出光截面 302 :平行照明光束 330 :分光器 340 :反射鏡 400、400a〜400i :照明系統 402 :光源模組 410、410a〜410h :第一反射元件 412、414 :平面鏡 413 :第三出光截面 416、418 :全反射面 420、420b :第一燈具 421 :第一光束 42Γ :第一平行光束 421a〜421g、431a〜431h、461a〜461d :光線 422、422b :第一反射罩 423 :第一出光截面 30 1311682^7 20799twf.doc/e 1 424 :第一燈芯 430、430b :第二燈具 431 :第二光束 43Γ :第二平行光束 432、432b :第二反射罩 433 :第二出光截面 434 :第二燈芯 440 :第二反射元件 442 :第一反射面 444 :第二反射面 450 :集光元件 460 :第三燈芯 461 :第三光束 461’ :第三平行光束 F1〜F7 :焦點 31

Claims (1)

13 1 1 68^7 20799twf.doc/e 十、申請專利範圍: 1.一種照明系統,包括: 一第一反射元件’配置於一第一軸線上; 一第一燈具,配置於該第一轴線上,該第一燈具具有 一第一出光截面’且適於朝向該第一反射元件發出一第一 光束; 一第二燈具’配置於與該第一軸線交會的一第二軸線 上,該第二燈具具有一第二出光截面,且適於朝向該第一 軸線與該第二軸線的交會處發出一第二光束,而該第一反 射元件與該第一燈具是位於該第二軸線之相對兩旁;以及 一第二反射元件’配置於該第一燈具與該第一反射元 件之間,且位於部分該第一出光截面與部分該第二出光截 面前方,該第二反射元件具有相對之一第一反射面與一第 二反射面,且該第一反射面面向該第一出光截面,該第二 反射面面向該第二出光截面, 其中’部分該第二光束是直接朝向遠離該第二燈具方 向傳遞,而該第一光束與另一部分的該第二光束被該第一 燈具、该弟二燈具、該第一反射元件以及該第二反射元件 至、其中之一反射後會朝向遠離該第^一燈具方向傳遞,並 與直接朝向遠離該第二燈具方向傳遞的部分該第二光束合 光。 2. 如申凊專利範圍第1項所述之照明系統,其中該第 一軸線與該第二軸線實質上亙相垂直。 3. 如申請專利範圍第1項所述之照明系統,其中,
32 13 1 1 68^67 20799twf.doc/e 該第一燈具包括: 一第一反射罩; 一第一燈芯,配置於該第一反射罩内,其中該第 -反射罩適於使該第—㈣所發出的絲成該第一光 束; 該第二燈具包括: 一第二反射罩;以及 一第二燈芯,配置於該第二反射罩内,其中該第 • 二反射罩適於使該第二燈芯所發出的光形成該第二光 束。 4. 如申請專利範圍第3項所述之照明系統,其中該第 一反射罩與該第二反射罩為橢球反射罩,而該第一燈芯是 配置於該第一反射罩之一焦點處,且該第二燈芯是配置於 該苐一反射罩之一焦點處。 5. 如申請專利範圍第4項所述之照明系統,其中該第 一反射元件包括一平面鏡,且該平面鏡是配置於該第一反 射罩之該焦點與該第二反射罩之該焦點的共軛焦點處。 • 6.如申請專利範圍第4項所述之照明系統,其中該第 一反射元件包括一球面鏡,且該球面鏡的球心是與該第一 反射罩之該焦點與該第二反射罩之該焦點的共軛焦點重 疊。 7.如申請專利範圍第4項所述之照明系統,更包栝一 第二燈芯,而該第—反射元件包括一擴球反射罩,且該弟 三燈芯是配置於該第一反射元件之一焦點處,其中該第一 反射元件適於使該第三燈芯所發出的光形成一第三光束。 33 m\6&2ι 20799twf.doc/e 料觀财3項所述之照日料統,其中 y反射罩與該第二反射罩為_面反射罩,而該第一外 置於該第-反射罩之—焦點處,且該第二燈芯是心 於5亥弟一反射罩之一焦點處。 9·如申請專利範圍第8項所述之照明系統,盆中 一反射讀包括—平面鏡或-拋物面鏡。 '弟 f如申請專利翻第8項所述之照 包括連接成-V字型的二平面鏡,而該= 向二疋立於該第一軸線上,且朝向遠離該第一燈具的方 ^如申請專鄕㈣8項所述之照 二=包括一稜鏡,該稜鏡具有連接成-VS: 王反射面’而該V字型的尖 向遠離該第-燈具的方向。d於料軸線上,且朝 汝申明專利範圍第1項戶斤述照 二反射元件包括-平面鏡。4 m、七亥第 I# 朝專補圍第1項所狀照明系統 ,更包括一 ’配置於該第二軸線上,且該第二反射元件是位 於该集光科與該第二燈具之間。 14·—種照明系統,包括: 一第-’配置於—第—軸線上,該第’燈具具有 一 截面,且適於發出—第一平行光束; 盥今證一山絚具配置於該第—軸線上,該第二燈具具有 ' 光截面相對之—第二出光截面,且適於發出- 34 13 1 1 68Ώβ7 20799twf.doc/e 第二平行光束; 一第一反射元件,配置於與該第一軸線交會之一第二 軸線上,且該第一燈具與該第二燈具是位於該第二軸線之 相對兩旁;以及 一第一反射元件,配置於該第一燈具與該第二燈具之 間,且位於部分該第一出光截面與部分該第二出光截面前 方,遠第一反射元件具有柏對之一第一反射面與一第二反 射面,且該第一反射面係面向該第一出光截面,該第二反 射面係面向該第二出光截面, 其中’該第一平行光束與該第二平行光束被該第一燈 具、該第二燈具、該第一反射元件以及該第二反射元件至 少其中之一反射後會合光並朝向遠離該第一反射元件方向 傳遞。 15. 如申請專利範圍第η項所述之照明系統’其中該 第一軸線與該第二軸線實質上互相垂直。 16. 如申請專利範圍第14項所述之照明系統,其中, 該第一燈具包括: 一第一反射罩,為拋物面反射罩; 一第一燈芯,配置於該第一反射罩之一焦點處, 其中該第一反射罩適於使該第一燈芯所發出的光形成 該第一平行光束; 該第二燈具包括: 一第二反射罩,為拋物面反射罩;以及 一第二燈芯,配置於該第二反射罩之一焦點處’其中 35 ,7 20799twf.doc/e 該第二反射罩適於使該第二燈芯所發出的光形成該第二平 行光束。 17. 如申请專利範圍第14項所述之照明系統,其中該 第一反射元件包括一拋物面鏡或一平面鏡。 18. 如申請專利範圍第η項所述之照明系統,更包括 一弟二燈心,而該第一反射元件包括一抛物面反射罩,且 該第三燈芯是配置於該第一反射元件之一焦點處,其中該 第一反射元件適於使該第三燈芯所發出的光形成一第三平 行光束。 19. 如申請專利範圍第14項所述之照明系統,其中該 第一反射元件包括連接成一 V字型的二平面鏡,而該v字 型的尖紅疋位於該第二軸線上,且朝向遠離該第二反射元 件的方向。 20. 如申請專利範圍第14項所述之照明系統,其中該 第一反射元件包括一稜鏡,該稜鏡具有連接成一 V字型的 一全反射面,而該V字型的尖端是位於該第二軸線上,且 朝向遠離該第二反射元件的方向。 21. 如申請專利範圍第14項所述之照明系統,其中該 第二反射元件包括一平面鏡。 22. 如申請專利範圍第14項所述之照明系統,更包括 一集光元件’配置於該第二軸線上,且該第二反射元件是 位於該集光元件與該第一反射元件之間。 23. —種照明系統,包括: 一第一反射元件,配置於一軸線上; 36 131168267 20799twf.d〇c/e 多個光源模組,配置於該第一反射元件之—側’且位 於該軸線上,各該光源模組包括: 一第一燈具,該第一燈具具有一第一出光戴面, 且適於發出一第一平行光束; 一第二燈具,與該第一燈具位於該軸線的相對兩 旁’其中該第二燈具具有與該第一出光截面相對之一 第二出光戴面,且適於發出一第二平行光束;以及 一第二反射元件,配置於該第一燈具與該第二燈 具之間,且位於部分該第一出光截面與部分該第二出 光截面前方,該第二反射元件具有相對之一第—反射 面與一第二反射面,且該第一反射面面向該第—出光 截面,該第二反射面面向該第二出光截面, 其中,該些第一平行光束與該些第二平行光束被該些 第一燈具、該些第二燈具、該第一反射元件以及該些第二 反射元件至少其中之一反射後合光並朝向遠離該第一反射 元件方向傳遞。 24.如申請專利範圍第23項所述之照明系統,其中, 各該第一燈具包括: 一第一反射罩,為拋物面反射罩; 一第一燈芯,配置於該第一反射罩之一焦點處, 其中該第一反射罩適於使該第一燈芯所發出的光形成 該第一平行光束; 各該第二燈具包括: 一第二反射罩,為拋物面反射罩;以及 37 13 1 1 682.67 20799twf.doc/e 一第二燈芯,配置於該第二反射罩之一焦點處, 其中該第二反射罩適於使該第二燈芯所發出的光形成該第 二平行光束。 25. 如申請專利範圍第23項所述之照明系統,其中該 第一反射元件包括一拋物面鏡。 26. 如申請專利範圍第23項所述之照明系統,其中該 第一反射元件包括連接成一 V字型的二平面鏡,而該v字 型的尖端是位於該轴線上,且朝向遠離該些第二反射元件 • 的方向。 27. 如申請專利範圍第23項所述之照明祕,其中該 第一反射元件包括一稜鏡,該稜鏡具有連接成一 V字型的 二全反射®,而該V字_尖端是位於_線上,且朝向 ‘ 遠離該些第二反射元件的方向。 . 28.如申請專利範圍第23項所述之照明系統,其中該 些第二反射元件包括平面鏡。 29.如申請專利範圍第23項所述之照明系統,更包括 • 一集光元件’配置於該軸線上,且該些第二反射元件是位 於該集光元件與該第一反射元件之間。 38
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