发明名称 照明系统与利用回收光增加亮度之方法
摘要
申请公布号 TWI332069 申请公布日期 2010.10.21
申请号 TW096121364 申请日期 2007.06.13
申请人 微阳有限公司 发明人 肯尼斯 K 李;稻继清治
分类号 F21V8/00 主分类号 F21V8/00
代理机构 代理人 蔡朝安 新竹市科学园区力行一路1号E之1;郑淑芬 新竹市科学园区力行一路1号E之1
主权项 一种照明系统,其用以提高光源亮度,包含:一基板;一光源设置于该基板上,用以放射复数光线;以及一光学回收装置,用以回收光线回该光源而增加该光源之输出亮度,其中该光学回收装置包含:一光管,该光管之一射出端附着于一玻璃片上,该光管之一射入端耦合至该光源;以及一固定框设置于该基板与该玻璃片间,其大小系用以控制介于该光管与该光源之一间隙。如请求项1所述之照明系统,其中该光学回收装置更包含一反射件、一镜子或一反射涂层,其系用以覆盖部份该光管之该射出端之周缘,用以反射大于一特定角度之光线回该光源而回收光线。如请求项1所述之照明系统,其中该光管系为一光纤。如请求项1所述之照明系统,其中该光管系为一中空柱形光管、一中空锥形光管、一实心柱形光管或一实心锥形光管,且该光管之截面为圆形、三角形、四角形、六角形或八角形之一。如请求项1所述之照明系统,其中该光管系为玻璃、石英或塑胶之一所制成。如请求项1所述之照明系统,其中该光管之表面被涂布一反射涂层或一低折射率物质,且其中该光管之该射入端被涂布一抗反射涂层。如请求项4所述之照明系统,其中该中空柱形光管或该中空锥形光管,其内壁被涂布一反射涂层。如请求项1所述之照明系统,其中该光学回收装置更包含一反射偏振器或一偏振光束分光器,其覆盖部份该光管之该射出端,藉由反射部份该不需要的偏振光回该光源而回收光线,用以输出固定的偏振光。如请求项1所述之照明系统,其中该光学回收装置更包含一波片(quarter wave plate),其用以增加该复数光线的偏振态之混乱。如请求项1所述之照明系统,其中该光源为一发光二极体或一发光二极体晶片,且该光管之该射入端非常相似于该发光二极体之形状,用以获得该光管与该发光二极体之间的高耦合效能。如请求项1所述之照明系统,其中该间隙被填充一低反射系数之树脂。如请求项1所述之照明系统,其中该光源包含复数发光二极体晶片耦合至该光管,其中该些发光二极体晶片间之该基板上具有反射涂层,用以提升该光管的光回收。如请求项1所述之照明系统,其中该光源包含复数发光二极体晶片耦合至该光管,该些发光二极体晶片间之该光管上具有反射涂层,用以提升该光管的光回收。如请求项1所述之照明系统,其中该光源更包含复数发光二极体晶片,其任一耦合至一渐粗锥形光管之一射入端,用以提供一发光二极体光管对,其中每一渐粗锥形光管的一射出端耦合至该光管的该射入端。如请求项14所述之照明系统,其中该复数发光二极体晶片被紧密包裹为一维或二维阵列,且该发光二极体光管对的截面非常相似。如请求项1所述之照明系统,其中该光学回收装置更包含复数有色发光二极体晶片且任一该有色发光二极体晶片所放射的光具有不同波长,以及一光束结合器用以结合该复数有色发光二极体晶片所射出之该复数光线。一种照明系统,其用以提高光源亮度,包含:一光源用以放射复数光线;以及一光学回收装置用以回收大角度光线至该光源而增加该光源之输出亮度,其中该光学回收装置包含:一渐细锥形光管,其该射入端之截面系大于该射出端之截面,其反射大角度光回该光源,以回收部份该复数光线,以及传输小角度光回该光管之该射出端;以及一渐粗锥形光管,其耦合至该渐细锥形光管之该射出端藉以降低来自该光源之高角度光并提高该光源的输出区域。如请求项17所述之照明系统,更包含一反射件、一镜子或一反射涂层,其覆盖部份该渐细锥形光管之该射出端,藉由反射部份该复数光线回该光源而回收部份该复数光线。一种照明系统,其用以提高光源亮度,包含:一光源用以放射复数光线;以及一光学回收装置用以回收大角度光线至该光源而增加该光源之输出亮度,其中该光学回收装置包含:一反射件用以反射大角度光回到该光源,以回收大角度之光线;以及一透镜用以传输小角度光至该光学回收装置之该输出端,其中该反射件设置于该透镜之周围。如请求项19所述之照明系统,其中该反射件形成一双抛物反射表面,经两次反射该大角度光,将光聚焦到该光源。如请求项20所述之照明系统,其中该光学回收装置为一实心光学元件,该透镜形成于该实心光学元件之输出端,该双抛物反射表面形成于该透镜之周围。如请求项19所述之照明系统,其中该光源系为一发光二极体晶片,并应用于一发光二极体光源投影系统,该光学回收装置用以提升进入该发光二极体光源投影系统之耦合光量。如请求项22所述之照明系统,其中该发光二极体晶片包含整合光学元件,用以撷取该发光二极体晶片的光。如请求项19所述之照明系统,其中该光源系为一发光二极体晶片,并应用于一光纤系统,该光学回收装置用以提升进入该光纤系统之耦合光量。如请求项24所述之照明系统,其中该发光二极体晶片包含整合光学元件,用以撷取该发光二极体晶片的光。一种方法用以提高光源亮度,包含步骤:耦合一光学回收装置与一光源,用以接收来自该光源的复数光线;回收大角度光线回该光源;以及重射被回收光线回该光学回收装置,因而增加该光源输出之亮度,其中该光学回收装置包含:一反射件用以反射大角度光回到该光源而回收大角度之光线;以及一透镜用以传输小角度光至该光学回收装置之该输出端。如请求项26所述之方法,更包含回收偏振光之步骤,其反射该部份不需要之偏振光线回该光源,并输出固定的偏振光。如请求项27所述之方法,更包含混乱该复数光线之偏振态之步骤。一种方法用以提高光源亮度,包含步骤:耦合一光学回收装置与一光源,用以接收来自该光源的复数光线;回收光线回该光源;以及重射部份被回收光线至该光学回收装置,因而增加该光源输出之亮度,其中该光源包含:一基板;以及至少一发光二极体或至少一发光二极体晶片设置于该基板上;其中该光学回收装置包含:一光管,该光管之一射出端附着于一玻璃片上,该光管之一射入端耦合至该光源;以及一固定框设置于该基板与该玻璃片间,其大小系用以控制介于该光管与该光源之一间隙,其中该光管之该射入端非常相似于该光源之形状,以提高该光管与该光源之间的耦合效能。如请求项29所述之方法,其中该间隙填充一低反射系数之树脂。如请求项29所述之方法,其中该发光二极体或该发光二极体晶片为复数,该些发光二极体或该些发光二极体晶片间之该基板上,被涂布反射涂层,以提升该空间光学回收装置之光回收。如请求项29所述之方法,其中该发光二极体或该发光二极体晶片为复数,该些发光二极体或该些发光二极体晶片间之该光管上,被涂布反射涂层,以提升该空间光学回收装置之光回收。如请求项29所述之方法,其中该发光二极体或该发光二极体晶片为复数,该些发光二极体或该些发光二极体晶片以一维或二维阵列的紧密包裹于该基板上。如请求项29所述之方法,其中该发光二极体或该发光二极体晶片之数量为复数,部份该些发光二极体或该些发光二极体晶片为复数有色发光二极体晶片。一种方法用以提高光源亮度,包含步骤:耦合一光学回收装置与一光源,用以接收来自该光源的复数光线;回收大角度光线回该光源;以及重射部份被回收光线至该光学回收装置,因而增加该光源输出之亮度,其中该光学回收装置包含:一渐细锥形光管,其一射入端之截面大于其一射出端之截面,用以反射大角度光线回到该光源,并传输小角度光线至该渐细锥形光管之该射出端;以及一渐粗锥形光管,该渐粗锥形光管之射入端截面小于该渐粗锥形光管之射出端截面,以降低高角度光时并增加射出区域。如请求项35所述之方法,其中该光学回收装置更包含一反射件、一镜子或一反射涂层,其覆盖部份的该渐细锥形光管之该射出端。
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