專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，特別是涉及一種形成特定發(fā)光二極管(LED)光斑 (spot)的照明裝置。對(duì)于某些照明系統(tǒng)，將若干光源的分離光束組合使得從這多個(gè)單獨(dú)光 束形成公共有用光束，可能是有利的。這種組合光束可以包括放大的組合光斑或覆蓋印跡 (footprint)以及光能倍增。這意味著組合覆蓋印跡的尺度與光斑或單獨(dú)光源的尺度相比 可以放大。
背景技術(shù)：
迄今為止，存在若干照明系統(tǒng)或投影儀，它們被配置為將不同光源的光束組合為 一個(gè)光束，以便增加該組合光束的光強(qiáng)。例如，專利US 6，341，876 Bl描述了一種用于照明 空間光調(diào)制器的照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)包括兩個(gè)分離的光源，其中光源的光輸出通過積分 器棒(integrator rod)而被組合。該積分器棒被配置為產(chǎn)生均勻光束用以照明空間光調(diào) 制器。該積分器棒有效地將來自兩個(gè)分離光源的光組合以提供足夠強(qiáng)度的光束，以便對(duì)這 種數(shù)字微鏡裝置進(jìn)行尋址。這意味著積分器棒將分離光源的光束交迭以增加組合光束的光 強(qiáng)。美國專利US 5，504，544公開了一種投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)有效地組合多盞燈的 輸出，其中這多盞燈的像聚焦于公共點(diǎn)。結(jié)果，投影屏幕亮度相對(duì)于常規(guī)的同等功率單燈而 言得以倍增。疊加是通過一系列菲涅耳收集和聚焦透鏡以及利用全內(nèi)反射的線性合束棱鏡 膜來實(shí)現(xiàn)的。該投影系統(tǒng)用于將多盞燈的光束交迭。在專利US 6, 224,217 Bl中示出了一種光學(xué)照明裝置，該光學(xué)照明裝置主要包括 多個(gè)光源、按預(yù)定方向反射光的反射裝置以及接受來自反射裝置的光并發(fā)出基本平行光的 會(huì)聚裝置。根據(jù)說明書，兩個(gè)光源的聚焦光束在棱鏡處被反射，并且在反射之后，來自光源 的光會(huì)聚在光學(xué)照明裝置的光軸附近并被合成。這意味著來自光源的光被混合且光束交 迭。會(huì)聚裝置例如會(huì)聚透鏡用來使合成的組合光束形成為接近平行光。專利EP 1 642 154 Bl示出了一種照明系統(tǒng)，包括發(fā)射非共軸(non-collinear) 且非準(zhǔn)直(non-collimated)光束的至少兩個(gè)光源以及用于將兩個(gè)光束組合和積分的光學(xué) 部件。根據(jù)該專利，來自兩個(gè)分離光源的光束同樣通過在該光積分器內(nèi)混合光束的方式而 得以組合。在光積分器的輸出處，得到兩個(gè)光束混合的幾乎均勻照明光束。在已知的照明或投影系統(tǒng)中，多個(gè)光源的光束通過光學(xué)元件而被會(huì)聚或交迭，以 增加組合光束的光強(qiáng)能量。在這種系統(tǒng)中，經(jīng)常希望使光束最大程度地交迭或會(huì)聚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將光束彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，以便與光束的分離單獨(dú)覆蓋印跡相比， 增大覆蓋印跡或光斑尺寸，以及改變組合覆蓋印跡的維度。本發(fā)明的另一目的在于通過使 經(jīng)過光學(xué)元件的光束的覆蓋印跡的維度與光學(xué)元件的維度彼此相適應(yīng)，來減小通過光路中 光學(xué)元件的光損耗。
本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)在于通過將兩個(gè)光源的光束彼此相鄰放置，使這兩個(gè)光源的光束 幾何疊加。本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種照明裝置，該照明裝置被配置為通過具有兩個(gè)反射表 面的光學(xué)元件，將兩個(gè)光源的光束彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)。使兩個(gè)光束彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，從而形成組合 光束。組合光束包括由彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的光源光束覆蓋印跡構(gòu)成的組合覆蓋印跡。另外，在 本發(fā)明的其他實(shí)施例中，描述了一種照明系統(tǒng)，包括照明裝置，其中光源的光束的覆蓋印跡 是矩形的，且組合覆蓋印跡包括更方的形狀。在一些實(shí)施例中，光束的覆蓋印跡具有16 9 的高寬比，而組合覆蓋印跡包括16 18的高寬比。以16 9格式發(fā)射光束的發(fā)光二極管 (LED)可以組合，形成更方的16 18格式的光束。這種(高性能)LED例如可以用于聚光 燈、舞臺(tái)燈等。這些LED可以組合，形成均勻組合光束，該組合光束的維度更好地適合圓形 聚光燈或舞臺(tái)燈?？赡軐?duì)組合光束光路中的光強(qiáng)造成影響的圓形光學(xué)元件可以包括適合與分離覆 蓋印跡的矩形形狀相比更方形狀的直徑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于改善了組合光束與光學(xué) 元件彼此之間的適配，降低了光損耗。另外，在一些實(shí)施例中，兩個(gè)光束的對(duì)準(zhǔn)通過照明裝 置和照明系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，從而后繼的投影光學(xué)裝置能夠?qū)⒕哂袃蓚€(gè)光束尺寸的組合光束作為 單光束來成像。


參考附圖1-11，更為詳細(xì)地描述照明裝置和照明系統(tǒng)的實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明裝置的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包括LED作為光源的照明裝置的另一實(shí)施 例。圖3示出了 16 9格式矩形覆蓋印跡以及16 18格式更方形的組合覆蓋印跡 的示意頂視圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有兩個(gè)平坦玻璃反射鏡的光學(xué)元件的示意詳 細(xì)視圖，其中平坦玻璃反射鏡形成頂端的邊沿傾斜以準(zhǔn)確裝配在一起。圖5示出了光束未對(duì)準(zhǔn)從而形成交迭組合光束并在組合光束中導(dǎo)致間隙的照明 裝置的示意圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的照明裝置的另一示意圖。圖7示出了具有頂端處角度小于90°的棱鏡的照明裝置的另一示意圖。圖8示出了部分交迭第一和第二覆蓋印跡形成組合覆蓋印跡的示意頂視圖。圖9示出了第一和第二光束的覆蓋印跡的示意頂視圖，其中覆蓋印跡被間隙隔 開，從而組合覆蓋印跡包括暗影。圖IOa示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明系統(tǒng)的示意圖。圖IOb示出了組合覆蓋印跡以及直徑適配組合覆蓋印跡短邊長的圓形光學(xué)元件 的示意圖。圖11示出了由于與遮光罩的圓形幾何形狀相比光源覆蓋印跡的矩形幾何形狀導(dǎo) 致的光損耗的示意圖。圖12示出了與圖11中的示例相比由于組合覆蓋印跡的適配方形覆蓋印跡而減小 光損耗的示意圖。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例具有包括凹反射表面的光學(xué)元件的照明裝置的另
一示意圖。
具體實(shí)施例方式參照以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，應(yīng)當(dāng)注意，為了簡(jiǎn)化的原因，針對(duì)說明書通篇的 步驟中功能相同、或者類似動(dòng)作、或者功能等同或等效的元件，在不同附圖中將使用相同附 圖標(biāo)記。在圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明裝置的示意圖。該照明裝置包括第一 光源5，其中第一光源5被配置為發(fā)射第一光束7。第一光束7包括第一覆蓋印跡8，在該 示例中，是矩形覆蓋印跡。覆蓋印跡或光斑可以包括不同形狀。覆蓋印跡的實(shí)際尺寸可以 取決于成像光學(xué)裝置、距投影屏幕的距離等。覆蓋印跡可以盡可能銳利地成像。該照明裝 置另外包括第二光源10，該第二光源10被配置為發(fā)射具有第二覆蓋印跡11的第二光束9。 第一光源5和第二光源10被設(shè)置為它們面對(duì)彼此。在該實(shí)施例中，第一光源5和第二光源10被設(shè)置為正好轉(zhuǎn)向(shift) 180°，使得 第一和第二光束在不存在光學(xué)元件13的情況下將會(huì)照射到彼此。在其他實(shí)施例中，兩個(gè)光源可以被設(shè)置為彼此相對(duì)，但是與正好180°的轉(zhuǎn)向所限 定的光軸相比可以傾斜。光源例如可以被設(shè)置為相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)向90°至270°。這意味著， 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中第一和第二光源可以被設(shè)置為面對(duì)彼此，使得所發(fā)射的光束恰好 沿著相對(duì)光源的方向而發(fā)射。另外，該照明裝置包括光學(xué)元件13，光學(xué)元件13具有兩個(gè)反 射表面13a、13b，其中光學(xué)元件13被設(shè)置在第一光源5和第二光源10之間。兩個(gè)反射表 面13a、1 相對(duì)于彼此設(shè)置，使得第一光束7在第一反射表面13a處反射，第二光束9在第 二反射表面Hb處反射。第一反射光束9'和第二反射光束7'彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，形成組合光 束15，組合光束15具有組合覆蓋印跡20，組合覆蓋印跡20包括彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的第一覆蓋 印跡8和第二覆蓋印跡11。第一光束7可以由邊緣(marginal)或邊沿(edge)光線7a、7c和中心光線7b來表 示。這對(duì)第二光束同樣適用，其具有兩根邊緣或邊沿光線9a、9c和中心光線％。第一反射 光束7'和第二反射光束9'相應(yīng)地由邊緣光線7c'、7a'和9c'、9a'以及中心光線7b' 和9b'來表示。第一光源5可以包括主平面25a，第二光源可以包括主平面25b。中心光線9b和 7b在該實(shí)施例中可以定義光軸或輔助線27。根據(jù)該實(shí)施例，照明裝置被配置為組合兩個(gè)光束，使得形成一個(gè)組合光束15，該組 合光束15包括的截面面積在第一光束7和第二光束9的面積之和的士 10%的范圍內(nèi)。因 此，組合覆蓋印跡20的面積可以在第一覆蓋印跡7的面積和第二覆蓋印跡11的面積之和 的士 10%的范圍內(nèi)。這意味著，各分離的覆蓋印跡之和的偏差可以在士 10%以內(nèi)。在其他 實(shí)施例中，組合覆蓋印跡的面積可以在第一和第二覆蓋印跡面積之和的士20%的范圍內(nèi)。 根據(jù)一些實(shí)施例，組合覆蓋印跡20的面積可以準(zhǔn)確地在第一覆蓋印跡8的面積和第二覆蓋 印跡11的面積之和的士 的范圍內(nèi)。第一光束7可以包括孔徑(aperture) β 1。第二光束9可以包括第二孔徑β 2。 角度β 和β 2可以相等。照明裝置可以被配置為使得第一反射光束7'和第二反射光束9'的組合光束15具有與第一孔徑β 1和第二孔徑β 2之和相對(duì)應(yīng)的孔徑Y(jié)。這意味著組 合光束15的孔徑Y(jié)可以是第一孔徑β 1和第二孔徑β 2之和(γ = β l+β幻。根據(jù)實(shí)施 例，該等式可以在士3°的范圍內(nèi)成立。圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施例的照明裝置的示意圖。在該實(shí)施例中，第一光源5是 可以安裝在基板32上的發(fā)光二極管(LEDl)。LEDl可以與熱沉1熱接觸。熱沉1可以設(shè)置 在與所發(fā)射的第一光束7相反的一側(cè)。熱沉1可以被配置為吸收發(fā)光二極管在工作期間的 熱量或耗散能量。準(zhǔn)直器1可以設(shè)置在光學(xué)元件13與LEDl之間的第一光束7光路中。準(zhǔn) 直器1可以被配置為收集來自LEDl的發(fā)射光，并形成近似平行的第一光束，該近似平行的 第一光束與在沒有準(zhǔn)直器1的情況下從LEDl發(fā)射的光束相比孔徑變小。第二光源10也可 以是基板四上的發(fā)光二極管(LED2)，其中單獨(dú)的第二熱沉2與LED2熱接觸，以便吸收第 二 LED2在工作期間的熱量或耗散能量。準(zhǔn)直器2設(shè)置在反射鏡配置的(mirrored)棱鏡13 與LED2之間的第二光束9光路中，從而收集LED2的發(fā)射光。第二光束9可以包括與沒有 準(zhǔn)直器的情況下相比較小的孔徑。在該實(shí)施例中，光學(xué)元件13是具有兩個(gè)反射表面13a和1 的棱鏡，反射表面13a 和1 形成棱鏡的側(cè)邊(leg)。反射表面13a和1 可以是反射鏡配置，使得第一和第二 光束幾乎沒有任何光損耗地被反射。根據(jù)其他實(shí)施例，反射表面可以由實(shí)現(xiàn)反射的多層介 質(zhì)層或者全反射光學(xué)元件形成。光束可以通過棱鏡中的內(nèi)反射而被反射。反射的第一光束 7'和反射的第二光束9'可以形成組合光束15。LEDl和LED2的覆蓋印跡可以包括矩形形狀，例如高寬比為16 9的矩形形狀。 這意味著長邊與短邊的邊長之比為16 9。組合光束15的組合覆蓋印跡20于是可以包括 高寬比為16 18的更方的形狀，該形狀對(duì)應(yīng)于高寬比為16 9的兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)覆蓋印跡8、 11。根據(jù)一些實(shí)施例，照明裝置可以進(jìn)一步包括勻化級(jí)13，該勻化級(jí)被配置為混合器 級(jí)。因此，“混合器級(jí)”可以引入在合束器(即，光學(xué)元件1 之后。混合器級(jí)可以被配置為 在組合覆蓋印跡包括部分交迭的第一覆蓋印跡8和第二覆蓋印跡11或包括分開一定間隙 的第一覆蓋印跡8和第二覆蓋印跡11的情況下使組合覆蓋印跡均勻。通過勻化或混合器 級(jí)形成勻化的組合光束15'。包括組合覆蓋印跡(第一和第二覆蓋印跡部分交迭，或者第一和第二覆蓋印跡間 具有間隙)的組合光束15將被隨后的投影光學(xué)裝置或物鏡成像為兩個(gè)分離LED的光束。這 意味著，該結(jié)構(gòu)的問題在于物鏡將例如兩個(gè)LED成像為兩個(gè)光源。這應(yīng)該避免。因此，可 以使用勻化級(jí)30來解決該問題。在混合器級(jí)30之后，勻化的組合光束15'可以由投影光 學(xué)裝置35成像。觀察者將這種勻化組合光束的組合覆蓋印跡視作單獨(dú)光源的覆蓋印跡。根據(jù)一些實(shí)施例，在此所述的照明裝置可以用在聚光燈(spotlight)或背投電視 機(jī)中，并且可以包括多個(gè)光源或LED，其中可以產(chǎn)生大的組合覆蓋印跡，該組合覆蓋印跡包 括這多個(gè)光源的覆蓋印跡。在圖2中，示出了照明裝置的基本原理。兩個(gè)光源，例如兩個(gè)高性能LED 5、10，彼 此面對(duì)，使得在不安裝其他光學(xué)元件的情況下它們將照射彼此。在它們之間設(shè)置了棱鏡，由 兩條側(cè)邊形成的棱鏡面包括表面反射鏡，或者被反射鏡配置(例如，通過鋁或銀)。在一些 實(shí)施例中，隨后是可能需要的勻化級(jí)30以及成像物鏡(例如，物鏡35)。LEDl和LED2被圖示為它們似乎將光發(fā)射到反射棱鏡面13a和13b的中心上。但是，事實(shí)上光束應(yīng)射到棱鏡 上使得在光學(xué)元件13的前端頂端13c處無間隙。如果在前端頂端13c處存在間隙，則組合 光束15可能在反射第一光束7'和反射第二光束9'之間包括不希望的間隙或交迭。理想情況下，在該邊沿，第一和第二 LED的覆蓋印跡應(yīng)當(dāng)被盡可能銳利地成像，以 便減少反射期間的漫射損耗。覆蓋印跡可以是方形覆蓋印跡。一般而言，進(jìn)入系統(tǒng)即在兩 個(gè)反射表面13a、i:3b處反射的第一和第二光束應(yīng)該盡可能緊密的聚焦，因?yàn)榉瓷浠蚨蛏?(dichroic)涂層的效率隨著入射角或進(jìn)入角增大而減小。光學(xué)元件或棱鏡可以包括用作濾 色器的二向色涂層。根據(jù)幾何光學(xué)的原理，入射角等于反射角。第一光束7和第二光束9 的聚焦在該實(shí)施例中可以主要由兩個(gè)準(zhǔn)直器(準(zhǔn)直器1、幻來完成，準(zhǔn)直器直接放置在LED 上以便捕獲盡可能多的光。在圖3中，示意性示出了“束相加”的結(jié)果。在該實(shí)施例中，LEDl的覆蓋印跡8和 LED2的覆蓋印跡11各自均包括16 9的高寬比。這意味著LEDl的覆蓋印跡8的長邊長 度8a與短邊長度8b相比具有16 18的高寬比。對(duì)于LED2的覆蓋印跡11的邊長Ila和 lib而言同樣如此。LED2的覆蓋印跡11以及LEDl的覆蓋印跡8的絕對(duì)大小可以取決于投 影光學(xué)裝置以及與投影屏幕的距離。相反，覆蓋印跡的高寬比可以恒定，即便例如邊長的絕 對(duì)長度由于投影光學(xué)裝置到投影屏幕的距離變化而發(fā)生改變。如果對(duì)光源例如LED芯片10 或5進(jìn)行聚焦，則可以獲得16 9格式的覆蓋印跡，目前這在視頻領(lǐng)域是常見的。覆蓋印 跡可以通過投影光學(xué)裝置而被銳利地聚焦。根據(jù)其他實(shí)施例，光束的覆蓋印跡當(dāng)然可以包括不同高寬比，例如4 3。根據(jù)進(jìn) 一步的實(shí)施例，在將兩個(gè)LED 10、5的光束相加到組合光束15 (具有組合覆蓋印跡20)之 后，覆蓋印跡形狀可以不同于矩形或方形。如圖3中示意性所示，組合覆蓋印跡20可以包括彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的第一覆蓋印跡11 和第二覆蓋印跡8。在理想情況下，可以通過將LED2的第二覆蓋印跡11的長邊Ila與LEDl 的第一覆蓋印跡8的長邊8a裝配在一起使得在覆蓋印跡11和8之間沒有間隙或交迭，來進(jìn) 行對(duì)準(zhǔn)。在將高寬比為16 9的兩個(gè)覆蓋印跡11和8相加之后，組合覆蓋印跡20的邊長 可以包括16 18的高寬比。在該實(shí)施例中，組合覆蓋印跡20可以包括具有第一邊長20a 和第二邊長20b的更方的形狀。第一邊長20a和第二邊長20b之比可以是16 18。如上 所述，取決于單個(gè)覆蓋印跡11和8的形狀和高寬比，可以實(shí)現(xiàn)不同高寬比或形狀。組合覆蓋印跡20可以包括與LEDl和LED2的單獨(dú)覆蓋印跡11或8相比更方的覆 蓋印跡形狀。高寬比越接近1，則形狀越方。如果高寬比為1，則得到方形，這意味著例如第 一邊長20a等于第二邊長20b。根據(jù)該實(shí)施例，高寬比為16 18的組合覆蓋印跡包括與 LEDl和LED2的高寬比為16 9的矩形覆蓋印跡相比更方的形狀。本發(fā)明的一個(gè)方面在 于通過將兩個(gè)LED的光束按照長邊準(zhǔn)相切(quasi-tangential)的方式彼此相鄰放置，來將 兩個(gè)LED的光束在幾何上相加。實(shí)際上，在此該術(shù)語并不準(zhǔn)確，因?yàn)閮蓚€(gè)光束均沒有形成曲 線，但是其更為清楚地表達(dá)了所要表達(dá)的含義。在矩形覆蓋印跡的情況下，兩個(gè)矩形的長邊(例如，邊8a和Ila)可以彼此相鄰對(duì) 準(zhǔn)，使得如果可能的話在兩個(gè)不同覆蓋印跡8、11之間不存在交迭或間隙或者僅存在小的 交迭或小的間隙。因此，隨后的投影光學(xué)裝置或物鏡可以將具有兩個(gè)覆蓋印跡的兩個(gè)LED 成像為單一 LED的單獨(dú)覆蓋印跡，但具有較大的覆蓋印跡尺寸。這意味著，組合覆蓋印跡的觀察者可能不會(huì)注意到組合覆蓋印跡是兩個(gè)LED的兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)的單獨(dú)覆蓋印跡的相加。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件13的前端頂端13c的放大示意側(cè)視圖。 在該實(shí)施例中，光學(xué)元件13可以包括兩個(gè)平坦玻璃反射鏡13d和13e，其包括照明裝置的 兩個(gè)反射表面13a和13b。兩個(gè)平坦玻璃反射鏡13d和1 裝配在一起，使得在反射鏡三 角的前端頂端13c處，不出現(xiàn)間隙或未對(duì)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)該配置，兩個(gè)平坦玻璃反射鏡13d、 13e的邊沿41可以傾斜，從而它們形成完美的前端頂端13c，而不出現(xiàn)間隙或未對(duì)準(zhǔn)。這可 能需要取決于第一光束7和第二光束9的入射角，邊緣光線7c和9c被反射使得反射的邊 緣光線7c'和9c'彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)。第一反射光束7'的反射邊緣光線7c'和第二反射光 束9'的反射邊緣光線9c'可以彼此平行對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)一些實(shí)施例，這兩根邊緣光線7c‘和 9c‘可以在士 1°的范圍內(nèi)或者在士3°的范圍內(nèi)平行布置。取決于第一反射光束7'和 第二反射光束9'的對(duì)準(zhǔn)質(zhì)量，組合覆蓋印跡20不包括交迭或間隙或僅包括小的交迭或間 隙，因此組合覆蓋印跡20的形狀所具有的尺寸、面積或高寬比通過第一光束7和第二光束 9的兩個(gè)單獨(dú)覆蓋印跡8、11的相加來給出。如果平坦玻璃反射鏡的邊沿41并沒有傾斜使得在光學(xué)元件13的前端頂端13c處 不存在間隙，則平坦玻璃反射鏡將不合適。因?yàn)樵谠摻Y(jié)構(gòu)中光束彼此鄰接而無任何“間隙” 是根本性重要的。然而，利用反射鏡，如果平坦玻璃反射鏡13d、1 在形成前端頂端13c的 邊沿41處沒有傾斜，則反射鏡三角的前端頂端13c由于材料厚度而沒有被反射鏡配置，并 因此將大大降低性能。在圖5中，示出了照明裝置的示意圖，該照明裝置具有兩個(gè)光源5、10以及光學(xué)元 件13(例如，可以是棱鏡)。在該示例中，組合光束15的未對(duì)準(zhǔn)或誤差可能表現(xiàn)為這樣的程 度，使得出現(xiàn)第一反射光束7'和第二反射光束9'的間隙或一定的交迭。在接近棱鏡的前 端頂端13c處，可能出現(xiàn)組合光束15中的間隙。在該示例中，光源1和光源2可以是偏移 180°設(shè)置的兩個(gè)LED，并且光學(xué)元件13是標(biāo)準(zhǔn)90°棱鏡。這意味著，棱鏡的兩條側(cè)邊之間 的角度為90°。由于第一光束7和第二光束9分別包括β 1和β2的孔徑(可以相同或 不同)，光束9、7在兩個(gè)反射表面13a、1 處的反射可能導(dǎo)致反射光束7'和9'的上述交 迭。光束7'、9'之間的間隙緊接在棱鏡之后出現(xiàn)。如果該間隙被銳利地投影，將會(huì)得到如 圖9所示的圖像。隨后，反射光束7'、9'交迭，如圖8示意性所示。結(jié)果，物鏡或投影光學(xué) 裝置35 (參見圖2、可能將兩個(gè)LED或者兩個(gè)LED的覆蓋印跡成像為具有兩個(gè)分離覆蓋印 跡的兩個(gè)光源。這可能是不希望的。觀察者或人會(huì)認(rèn)為組合光束15及其相應(yīng)的組合覆蓋 印跡20由兩個(gè)或更多單獨(dú)光源構(gòu)成。根據(jù)實(shí)施例，可以在光源之前設(shè)置準(zhǔn)直器(參見圖幻以便減小第一和第二光束的 孔徑并形成直線(straight)光束。直線的第一和第二光束7、9可以在反射鏡配置的標(biāo)準(zhǔn) 棱鏡(90° )處反射，在入射角為45°的情況下反射角為45°。因此，反射光束7'、9'可 以被極好地彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，形成組合覆蓋印跡，該組合覆蓋印跡包括單獨(dú)覆蓋印跡的兩倍 大小。如果覆蓋印跡例如為矩形，則組合覆蓋印跡將包括取決于單獨(dú)覆蓋印跡高寬比的高 胃t匕。在圖6中，示出了根據(jù)另一實(shí)施例的照明裝置的另一示意圖。在該實(shí)施例中，光學(xué) 元件13同樣包括標(biāo)準(zhǔn)90°棱鏡，該棱鏡具有兩個(gè)反射鏡配置的側(cè)邊13a和13b，形成光學(xué) 元件13的兩個(gè)反射表面。第一光束7和第二光束9可以分別包括孔徑β。第一光源5和第二光源10可以相對(duì)于主平面2 和2 傾斜角度α，主平面2 和25b由光源在偏移 180°的位置處限定。這意味著，主平面2 和2 垂直于光軸或輔助線27。傾斜角α可 以是光束7、9的孔徑β的一半(α = β /2)。如果現(xiàn)在第一光束7的邊緣光線7c和第二 光束9的邊緣光線9c在棱鏡13的頂端13c處反射，相應(yīng)的反射邊緣光束9c‘、7c'可以極 好地彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，即，平行而無間隙或交迭。結(jié)果，如圖6所示，組合光束15可以包括孔 徑Y(jié)，其中Y =2* β，如果棱鏡是棱鏡13的兩條側(cè)邊13a和1 之間的角度為90°的標(biāo) 準(zhǔn)棱鏡的話。根據(jù)實(shí)施例，通過使光源傾斜，可以避免或減少形成組合覆蓋印跡的兩個(gè)覆蓋印 跡之間的交迭或間隙的出現(xiàn)。例如，一種方法是使光源(例如，LED光源)傾斜光束7、9的 孔徑的一半。傾斜的LED光源可以包括基板32、29，各自的準(zhǔn)直器1、2以及熱沉1、2，如圖 2所示。從而，兩個(gè)光束7、9的邊緣光線7c‘和9c'彼此鄰接。兩個(gè)光束擴(kuò)展成公共的有 用光束15，公共有用光束15具有原始光束的兩倍孔徑。由此，兩個(gè)光源充當(dāng)針對(duì)物鏡或投 影光學(xué)裝置35(參見圖幻的一個(gè)大光源。如圖2所示，第一和第二光源可以分別包括熱沉 1、2，熱沉1、2例如安裝在LED 1、2的基板32、29的背面。為了簡(jiǎn)單配置熱沉的目的，希望LED的冷卻面平行但旋轉(zhuǎn)180°。根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例，利用反射鏡配置的面跨過的角度小于90°的特定棱鏡或反射表面13a、i;3b布置，這 種配置是可能的。該實(shí)施例在圖7中示意性示出。光學(xué)元件13，例如棱鏡的反射表面13a、13b或者 兩個(gè)平坦玻璃反射鏡，相對(duì)于彼此設(shè)置，使得棱鏡的頂端13c處或者平坦玻璃反射鏡之間 的角度小于90°。應(yīng)當(dāng)指出，頂端13c可以是三維的光學(xué)元件或棱鏡13的邊沿。在本發(fā) 明的其他實(shí)施例中，兩個(gè)反射表面13a、i:3b可以相對(duì)于彼此設(shè)置，使得它們構(gòu)成在100°和 30°之間的范圍中的角度，例如在95°和50°之間。在這種情況下，第一光束7和第二光 束9同樣可以按如下方式被反射第一反射光束7'和第二反射光束9'彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)。反 射光束形成具有組合覆蓋印跡20的組合光束15，組合印跡20包括彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的第一覆 蓋印跡和第二覆蓋印跡。第一光束7和第二光束9可以被引導(dǎo)至靠近光學(xué)元件或棱鏡13 的前端頂端或邊沿13c，使得反射光束7'和9'彼此相鄰平行對(duì)準(zhǔn)。換言之，如果單獨(dú)光 束7、9被引導(dǎo)至足夠靠近前端邊沿13c，則不存在形成組合光束15的第一反射光束7'和 第二反射光束9'的間隙或交迭。然而，有時(shí)可能難以接收到理想的圖像或理想的組合覆蓋印跡。實(shí)際上，可能存在 如圖8和9所示的組合覆蓋印跡變化。在圖9中，示出了第一和第二光束的兩個(gè)單獨(dú)覆蓋印跡8和11的示意組合覆蓋印 跡20。在該示例中，兩個(gè)單獨(dú)覆蓋印跡8、9可能部分交迭，并且因此組合覆蓋印跡20可能 在光束1和光束2的交迭部分包括過高的亮度。光強(qiáng)可以由該區(qū)域中光束的疊加來給出。如上所述，如圖9中示意性所示，另一“未對(duì)準(zhǔn)”可能導(dǎo)致“間隙”，這相當(dāng)于組合覆 蓋印跡20中的暗影。因此，與第一光束7和第二光束9的單獨(dú)覆蓋印跡或光斑8、11的面積相加所能給 出的尺寸或面積、或者高寬比相比，組合覆蓋印跡20可能包括較大或較小的尺寸或面積、 或者不同的高寬比。根據(jù)實(shí)施例，組合覆蓋印跡的面積可以在第一覆蓋印跡的面積與第二 覆蓋印跡的面積之和的士 10%的范圍內(nèi)。這意味著，組合覆蓋印跡的面積與單獨(dú)覆蓋印跡的面積相比偏差可以小于等于10%。換言之，組合覆蓋印跡的面積可以比第一和第二覆蓋 印跡的面積之和大10%以內(nèi)，或者小10%以內(nèi)。對(duì)于組合光束15的最大交迭，與反射的單 獨(dú)光束7'、9'的面積相比可以同樣如此。如果第一和第二光束的覆蓋印跡是矩形，對(duì)于單獨(dú)覆蓋印跡以及組合覆蓋印跡20 的高寬比而言，可以同樣如此。例如，如果第一和第二覆蓋印跡均包括X Y的高寬比，則 組合覆蓋印跡可以包括(X 2Y) 士 10%的高寬比。單獨(dú)光束的覆蓋印跡可以如上所述例如 為16 9，因此組合覆蓋印跡可以具有((16 18) 士 10%)的格式。這意味著組合覆蓋印 跡20的高寬比與準(zhǔn)確組裝的第一和第二覆蓋印跡的理想高寬比相比可以具有士 10%的偏 差。圖13示出了照明裝置的另一實(shí)施例。第一光源5和第二光源10同樣可以是 LED (LEDU LED2)。每一 LED可以是LED模塊，例如大芯片LED模塊。LEDl的覆蓋印跡和 LED2的覆蓋印跡可以是方形的，S卩，包括1 1的高寬比。從LED2發(fā)射的第一光束7可以 經(jīng)過準(zhǔn)直器1，準(zhǔn)直器1被配置為收集從LED2發(fā)射的光，并形成更為平行的第一光束7。從 LED2發(fā)射的第二光束9也可以經(jīng)過這種準(zhǔn)直器2。在該實(shí)施例中，兩個(gè)反射表面13a和1 可以包括曲率。第一反射表面13a和第 二反射表面Hb例如可以形成為凹面，其中曲率大小可以使得第一反射光束7'和第二反 射光束9'包括入射光束7和9的孔徑的一半。第一和第二光束7和9可以在凹反射表面 處反射，使得第一和第二反射光束7'和9'并不包括焦點(diǎn)。由于凹面或彎曲反射表面13a、 1 處的反射，反射光束7'和9'的覆蓋印跡可能已經(jīng)改變，如圖13示意性所述，使得得到 修改的覆蓋印跡8'、11'。LEDl的修改覆蓋印跡8'現(xiàn)在可以包括1 2的高寬比，LED2 的修改覆蓋印跡11'也可以包括1 2的覆蓋印跡。第一反射光束7'和第二反射光束9'同樣彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，從而形成組合光束15。 組合光束15現(xiàn)在可以包括組合覆蓋印跡，該組合覆蓋印跡具有彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的LEDl的修 改覆蓋印跡8'和LED2的修改覆蓋印跡11'。應(yīng)當(dāng)指出，LEDl的修改覆蓋印跡8'可以包 括LEDl的覆蓋印跡8，以及LED2的修改覆蓋印跡11'可以包括LED2的覆蓋印跡11。根據(jù)該實(shí)施例，組合覆蓋印跡20和組合光束15包括高寬比為1 1的方形形狀。 另外，組合覆蓋印跡和組合光束可以包括比單獨(dú)LEDl或LED2的亮度或光強(qiáng)高的亮度或光 強(qiáng)。組合光束15和組合覆蓋印跡20可以包括單獨(dú)LEDl或LED2的光強(qiáng)或亮度的兩倍的亮 度或光強(qiáng)。光學(xué)元件13可以是棱鏡，例如具有凹反射表面13a、13b的“凹陷(hollow)棱 鏡”，其中反射表面的一個(gè)方向具有凹面形狀13f，另一方向是直面13g。圖13中也示出了 這種棱鏡的三維視圖80。根據(jù)其他實(shí)施例，反射表面可以具有不同曲率，例如凸曲率，或者反射表面13a、 1 的一部分可以彎曲而反射表面的其他部分可以是直的。一般而言，反射表面可以包括特 定彎曲，使得入射光束7、9的高寬比可以改變，并且反射光束7'、9'可以在士 3°的范圍 內(nèi)平行對(duì)準(zhǔn)以形成組合光束15，該組合光束具有包括修改覆蓋印跡8' Ul'的組合覆蓋 印跡。另外應(yīng)當(dāng)指出，在其他實(shí)施例中，光學(xué)元件13可以由平坦玻璃反射鏡或其他反射元 件構(gòu)成，所述平坦玻璃反射鏡或其他反射元件具有如上所述包括曲率的兩個(gè)反射表面13a、 13b。照明裝置可以包括這樣的光學(xué)元件13，其中至少一個(gè)反射表面13a、13b為凸面或凹面，使得被凸或凹反射表面13a、13b反射的反射光束7'、9'具有與入射在凸或凹反射 表面13a、13b上的相應(yīng)光束7、9的高寬比不同的高寬比。這意味著入射光束的高寬比可以 通過彎曲反射表面來改變。這些反射表面例如可以是凸面、凹面，或者一般而言彎曲或部分 彎曲。根據(jù)照明裝置的另一實(shí)施例，入射在反射表面13a、13b上的光束7、9的高寬比為 A B。從而，A等于B或者與B相差小于B的10%。這意味著高寬比例如可以如上所述在 士 10%的范圍內(nèi)為1 1。在該實(shí)施例中，至少一個(gè)反射表面13a、1 是凹面，使得相應(yīng)反 射光束7'、9'的高寬比為A (B/X)，其中X在1.5和2. 5之間。兩個(gè)這種反射光束的相 加于是可以得到組合光束15和組合覆蓋印跡20，組合覆蓋印跡20同樣包括方形形狀，其高 寬比在士 10%的范圍內(nèi)為1 1。照明裝置可以如上所述包括這種專門棱鏡，其中基本思想在于組合兩個(gè)1 1方 形高寬比的光束。目前LED制造商使用一系列高效LED用于一般照明目的，其中這種高效 LED的光束經(jīng)常包括方形高寬比。兩個(gè)這種LED的光束的簡(jiǎn)單相加將得到1 2的高寬比。 為了在這種LED的光束相加之后得到更為方形(高寬比1 1)的組合光束和組合覆蓋印 跡，可以使用如圖13所示的照明裝置。這種照明裝置的光學(xué)元件13可以是棱鏡，該棱鏡形成為使得棱鏡在一個(gè)平面13f 上凹彎曲而另一平面13g可以是平坦的。棱鏡在一個(gè)空間平面上表現(xiàn)為“常規(guī)”反射鏡，而 在另一空間平面上實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的一定聚焦。結(jié)果，例如具有方形高寬比1 1的光束的高 寬比被修改，使得反射光束包括修改后的矩形高寬比1 2，并且因此包括相應(yīng)修改的覆蓋 印跡。棱鏡的曲率大小可以被設(shè)計(jì)為使得反射光束7'、9'包括的孔徑在士5°的范圍 內(nèi)對(duì)應(yīng)于入射光束7、9的孔徑的一半。棱鏡的反射表面的曲率可以被配置為使得不形成焦 點(diǎn)。第一和第二光束7、9可以平坦或二維地照射反射表面13a、13b。如果棱鏡被配置為將光束7、9的高寬比1 1改變?yōu)? 2的高寬比，則兩個(gè)反射 光束7'、9'同樣可以彼此相鄰平行對(duì)準(zhǔn)，并可以實(shí)現(xiàn)方形的組合光束15(高寬比1 1)。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，如果兩個(gè)這樣的照明裝置又照射較大的棱鏡，該系統(tǒng) 或照明裝置可以級(jí)聯(lián)，使得可以實(shí)現(xiàn)具有4個(gè)單獨(dú)可控分段(segment)或分區(qū)(quadrant) 的方形束。這種系統(tǒng)可以包括四個(gè)LED，這四個(gè)LED可以在不同頻譜范圍中發(fā)光，使得四個(gè) 單獨(dú)可控分區(qū)中每一個(gè)分區(qū)可以由不同顏色或者由發(fā)射光的組合來照射。根據(jù)實(shí)施例，第 一 LED可以包括紅發(fā)射譜，第二 LED可以包括藍(lán)發(fā)射譜，第三LED可以包括綠發(fā)射譜，第四 LED可以包括白或琥珀色發(fā)射譜?？梢詫?duì)形成組合光束15 (具有四個(gè)獨(dú)立可控的分區(qū))的 單獨(dú)可控光束進(jìn)行控制，使得對(duì)于觀察者而言可以獲得一定的特殊光學(xué)效果。由于有時(shí)可能難以得到如圖3所示的組合光束的理想圖像，并且因此可能存在看 起來如圖8和9所示的變化，可以在照明裝置中引入勻化級(jí)30或“混合器級(jí)”。在圖2中，勻 化級(jí)30可以設(shè)置在合束器13之后。該勻化級(jí)或混合器級(jí)可以被配置為對(duì)組合覆蓋印跡20 中交迭的效果以及間隙的暗影進(jìn)行平復(fù)。這種混合器級(jí)30可以是兩個(gè)微透鏡陣列的設(shè)置 或者“光隧道(light tunnel)”，光隧道可以是在內(nèi)側(cè)進(jìn)行反射鏡配置的中空光棒，例如用 在視頻卷軸機(jī)(beamer)中的光隧道。光隧道可以包括與組合覆蓋印跡的直徑相對(duì)應(yīng)的直 徑。光隧道可以具有針對(duì)中空光隧道的方直徑，或者可以是針對(duì)大型“光管”的六邊形。六邊形形狀導(dǎo)致對(duì)入射組合光束15進(jìn)行更好的混合，并更好地利用圓形遮光罩(gobo)75(圖 10b)。勻化的組合光束15'然后可以由投影光學(xué)裝置35(如圖2所示)成像在投影屏幕等 上。在圖10a、10b中，示意性示出了照明系統(tǒng)200。照明系統(tǒng)200包括第一光源5，被 配置為發(fā)射具有第一矩形覆蓋印跡8的第一光束7 ；以及第二光源10，被配置為發(fā)射具有第 二矩形覆蓋印跡11的第二光束9。第一光源5和第二光源10彼此面對(duì)設(shè)置。照明系統(tǒng)200 還包括設(shè)置在第一光源5和第二光源10之間的光學(xué)元件13，光學(xué)元件13具有兩個(gè)反射表 面13a和13b。兩個(gè)反射表面相對(duì)于彼此設(shè)置，使得第一光束在第一反射表面13a處反射， 而第二光束9在第二反射表面1 處反射。第一和第二反射光束7'、9'彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)，形 成具有組合覆蓋印跡20的組合光束15，其中組合覆蓋印跡20包括與單獨(dú)的第一和第二矩 形覆蓋印跡相比更方的形狀。照明系統(tǒng)200還包括在組合光束15的光路中的圓形光學(xué)元 件75，其中圓形光學(xué)元件75或圓形光學(xué)元件7 的一部分是透明、半透明的，或者能夠改變 經(jīng)過的組合光束15的顏色。根據(jù)一些實(shí)施例，圓形光學(xué)元件的直徑D與組合覆蓋印跡的方 形形狀相適配(圖IOb)。這意味著，根據(jù)實(shí)施例，圓形光學(xué)元件75的直徑D等于或至少在 士 10%的范圍內(nèi)等同于組合覆蓋印跡20的短邊邊長20b。根據(jù)另一實(shí)施例，組合覆蓋印跡 20并不確切地包括方形形狀，而是可以包括與單獨(dú)覆蓋印跡8、11相比更方的形狀。在這種 情況下，圓形光學(xué)元件75的直徑D可以適配更方形狀的組合覆蓋印跡20的短邊邊長20b。圓形光學(xué)元件75可以是遮光罩或掩模。其可以由金屬制成并用作圖案，或者可以 由透明、半透明或者濾色器的玻璃制成。濾色器可以用來改變經(jīng)過圓形光學(xué)元件75的組合 光束的顏色。如果照明系統(tǒng)200包括第一 LED 5和第二 LED 10(具有高寬比為16 9的 第一矩形覆蓋印跡和第二矩形覆蓋印跡)，則組合覆蓋印跡可以包括16 18的高寬比。照 明系統(tǒng)通過將兩個(gè)LED的光束按照長邊準(zhǔn)相切的方式彼此相鄰放置，使得這兩個(gè)LED的光 束在幾何上相加，并得到高寬比為16 18的組合光束。除了使能量加倍之外，這還具有另 外的優(yōu)點(diǎn)。要被貫穿照射(trans-illuminated)的遮光罩通常是圓形的。遮光罩75是切 成圓板的模板或圖案，用來建立投影光的圖案。遮光罩可以在光束到達(dá)投影光學(xué)裝置之前 通過對(duì)光束的某些部分進(jìn)行阻擋、著色或漫射，來控制光。因?yàn)楣庠诒痪劢怪氨怀尚?，?以在短距離上投影堅(jiān)實(shí)邊沿的圖像。照明系統(tǒng)因此也可以包括投影光學(xué)裝置，其可以具有 可移動(dòng)透鏡以實(shí)現(xiàn)銳利或柔和聚焦。遮光罩例如可以由片狀金屬或玻璃制成，這取決于設(shè) 計(jì)的復(fù)雜度。玻璃遮光罩可以包括著色區(qū)域，這種著色區(qū)域由多層二向色玻璃制成，每一層 針對(duì)一種顏色，粘在涂鋁或涂鉻的黑白遮光罩上。新技術(shù)使得可以使彩色照片進(jìn)入玻璃遮 光罩中。遮光罩也可以是塑料遮光罩，塑料遮光罩具有專門冷卻元件以防止其熔化。遮光 罩可以置于組合光束的焦平面中。遮光罩可以提供不同的光效。遮光罩常用于舞臺(tái)照明、 電視和電影制作中，以建立紋理、氣氛或特效。如果現(xiàn)在以16 9光束照射圓形遮光罩，則光束窄邊的方形應(yīng)當(dāng)覆蓋遮光罩的整 個(gè)直徑。這在圖11中示意性示出。覆蓋印跡，例如第一覆蓋印跡8，可以包括16 9的高 寬比。于是，光學(xué)元件，例如具有圓形有效區(qū)域的遮光罩75，由于幾何形狀而導(dǎo)致光損耗。 在圖11所示的情況下，遮光罩處的光損耗是由于矩形覆蓋印跡的不同幾何形狀造成的，約 為56%。這意味著56%的矩形光束可能被圓形遮光罩擋住。有效遮光罩面是圓形的，并且 應(yīng)當(dāng)適配高寬比為16 9的矩形光束。結(jié)果，可能出現(xiàn)30%至70%的巨大光損耗。在此，結(jié)果是大約56%的光能不再通過遮光罩。根據(jù)照明系統(tǒng)200的實(shí)施例，組合光束15可以包括16 18格式的組合覆蓋印跡。 結(jié)果，如圖12示意性所示，遮光罩處的光損耗減小至大約30%。這意味著，由于有效遮光罩 面75的直徑D與更為方形的組合覆蓋印跡20的適配，根據(jù)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)光損耗或能量 損耗的減小。取決于光學(xué)元件與組合光束的適配，光學(xué)元件處組合光束的光損耗可以減小 高達(dá)50%。在另一實(shí)施例中，照明系統(tǒng)還可以包括勻化級(jí)30，勻化級(jí)30設(shè)置在組合光束的光 路中。勻化級(jí)30被配置為對(duì)組合光束15進(jìn)行混合以形成混合組合光束15'。照明系統(tǒng)進(jìn) 一步包括投影光學(xué)裝置35，投影光學(xué)裝置35設(shè)置在混合組合光束15 ‘的光路中，并被配置 為對(duì)混合組合光束15'進(jìn)行成像。圓形光學(xué)元件75設(shè)置在勻化級(jí)30與投影光學(xué)裝置35 之間的混合組合光束15'光路中。勻化級(jí)30可以是光隧道，如同在視頻卷軸機(jī)中所用。光隧道可以具有針對(duì)中空光 隧道的方直徑，以及可以是針對(duì)大型光管或光隧道的六邊形。六邊形導(dǎo)致更好的混合，并更 好地利用圓形遮光罩。然而，體材料中的衰減可能稍高。根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種LED光斑或覆蓋印跡。存在若干LED光源，它們 可能適于照射這種系統(tǒng)或照明裝置或照明系統(tǒng)。然而，問題可能是可能需要一個(gè)而并非若 干光源用于光斑改變，這意味著成像系統(tǒng)。為了以不同功率玻璃(power glass)建立不同 設(shè)備，根據(jù)一些實(shí)施例，可能需要適當(dāng)?shù)腖ED光源。開發(fā)耗費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本可能巨大。高性能LED(如用在背投電視機(jī)中的高性能LED)是根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)的基 礎(chǔ)。這種高性能LED可以具有高亮度，并且可以發(fā)射例如可見光譜范圍(750nm-450nm)中的 光。這種高性能LED芯片的功耗例如可以高達(dá)100瓦，S卩，例如80瓦。因此，需要確保充分 的冷卻。因此，上述本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于，光源例如高性能LED可以在相對(duì)側(cè)分別設(shè)置， 使得單獨(dú)的光源彼此面對(duì)。結(jié)果，每一光源例如每一高性能LED可以包括其自身的熱沉，如 本發(fā)明的實(shí)施例中所述。因此，可以確保工作期間高性能LED的有效冷卻。高性能LED可 以如Lambert發(fā)射器那樣發(fā)射光能，這意味著，其可以包括與視角無關(guān)的相同亮度。根據(jù)實(shí)施例，光源可以是LED芯片，其被聚焦然后包括16 9格式的覆蓋印跡或 光斑形狀。這是目前在視頻領(lǐng)域常見的格式。為了實(shí)現(xiàn)該配置，LED可以包括高寬比也為 16 9的有效發(fā)射區(qū)域。盡管已經(jīng)就若干實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)存在替換、置換和 等同物。還應(yīng)注意，有許多備選方式來實(shí)施在此所述的照明裝置和照明系統(tǒng)。因此，所附從 屬權(quán)利要求應(yīng)被解釋為包括落在本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的所有這些替換、置換和等同物。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括第一光源(5)，被配置為發(fā)射具有第一覆蓋印跡(8)的第一光束(7)；第二光源(10)，被配置為發(fā)射具有第二覆蓋印跡(11)的第二光束(9)；其中第一光源( 和第二光源(10)彼此面對(duì)設(shè)置；以及光學(xué)元件(13)，具有兩個(gè)反射表面(13a，1 ),光學(xué)元件(1 設(shè)置在第一光源(5)和 第二光源(10)之間，其中兩個(gè)反射表面(13a，13b)相對(duì)于彼此設(shè)置，使得第一光束(7)在 第一反射表面(13a)處反射，第二光束(9)在第二反射表面(13b)處反射，并且使得第一反 射光束(7')和第二反射光束(9')彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)而形成具有組合覆蓋印跡00)的組 合光束(15)，組合覆蓋印跡00)包括彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的第一覆蓋印跡(8)和第二覆蓋印跡 (11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，第一光源( 和第二光源(10)是發(fā)光二極 管(LED)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其中，第一覆蓋印跡(8)、第二覆蓋印跡(11) 和組合覆蓋印跡00)包括矩形形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，第一覆蓋印跡(8)的矩形形狀和第二覆蓋 印跡(11)的矩形形狀包括16 9的高寬比，組合覆蓋印跡00)的矩形形狀包括16 18 的高寬比。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，第一覆蓋印跡(8)的矩形形狀和第二覆蓋印 跡(11)的矩形形狀包括X Y的高寬比，組合覆蓋印跡OO)包括((X 2*Y) 士 10%)的 尚覓tt ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，第一反射表面(13a)和第二反 射表面(13b)相對(duì)于彼此設(shè)置，使得在公共頂端(13c)形成從100°至30°范圍的角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，光學(xué)元件(1 是棱鏡，且形成 該棱鏡兩個(gè)側(cè)邊的所述兩個(gè)反射表面(13a、13b)成反射鏡配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中，第一反射表面(13a)和第二反射表面(13b) 是平坦玻璃反射鏡，并且平坦玻璃反射鏡的邊沿Gl)傾斜形成公共頂端(13c)而準(zhǔn)確裝配 在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，組合覆蓋印跡00)的面積在 第一覆蓋印跡(8)的面積與第二覆蓋印跡(11)的面積之和的士 10%的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的照明裝置，還包括處于第一光束(7)光路中的 第一準(zhǔn)直器(準(zhǔn)直器1)以及處于第二光束(9)光路中的第二準(zhǔn)直器(準(zhǔn)直器2)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，第一光束(7)包括第一孔徑 β 1，第二光束(9)包括第二孔徑β 2，并且組合光束的孔徑γ在第一孔徑與第二孔徑之和 的 士3° 的范圍內(nèi)(Y = (β 1+β2) 士3° )。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，第一光源( 和第二光源 (10)被設(shè)置為180°偏移，面對(duì)彼此，使得由第一光束(7)和第二光束(9)的中心光線(7b， 9b)限定光軸、2 )，以及其中，第一光源(5)的主平面(25a)相對(duì)于光軸(XT)傾斜第一光束(7)的第一孔徑 β 1的一半，第二光源(10)的主平面(25b)相對(duì)于光軸(XT)傾斜第二光束(9)的第二孔徑β 2的一半，使得第一反射光束(7')的邊緣光線(7c‘)與第二反射光束(9')的邊緣 光線(9c')在士2°的范圍內(nèi)平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的照明裝置，還包括勻化級(jí)(30)，所述勻化級(jí) (30)被配置為對(duì)組合光束(1 進(jìn)行混合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的照明裝置，還包括投影光學(xué)裝置(35)，所述 投影光學(xué)裝置(3 被配置為對(duì)組合光束(1 成像。
15.根據(jù)權(quán)利要求2至14中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，第一LED 包括第一熱沉 (熱沉1)，第二 LED (10)包括第二熱沉(熱沉2)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的照明裝置，其中，至少一個(gè)反射表面(13a， 13b)是凸面或凹面，使得凸面或凹面反射表面反射的反射光束(7' ,9')具有與入射在凸 面或凹面反射表面上的相應(yīng)光束(7，9)的高寬比不同的高寬比。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明裝置，其中，入射在反射表面(13a，13b)上的光束(7， 9)的高寬比為A B，其中A等于B或者與B相差小于B的10%，其中至少一個(gè)反射表面(13a，13b)為凹面，使得相應(yīng)反射光束(7' ,9')的高寬比為 A (B/X)，其中X在1.5與2. 5之間。
18.一種照明系統(tǒng)000)，包括第一發(fā)光二極管(LED) (5)，被配置為發(fā)射具有第一矩形覆蓋印跡(8)的第一光束(7)；第二發(fā)光二極管(LED) (10)，被配置為發(fā)射具有第二矩形覆蓋印跡(10)的第二光束 (9)，其中第一 LED (5)和第二 LED (10)彼此面對(duì)設(shè)置；光學(xué)元件(13)，具有兩個(gè)反射表面(13a，1 ),光學(xué)元件(1 設(shè)置在第一 LED 和第 二 LED(IO)之間，其中兩個(gè)反射表面(13a，13b)相對(duì)于彼此設(shè)置，使得第一光束(7)在第一 反射表面(13a)處反射，第二光束(9)在第二反射表面(13b)處反射，以及其中第一反射光 束(7')和第二反射光束(9')彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)而形成具有組合覆蓋印跡00)的組合光束 (15)，組合覆蓋印跡00)包括與單獨(dú)的第一矩形覆蓋印跡(8)和第二矩形覆蓋印跡(11) 相比更方的形狀；以及圓形光學(xué)元件(75)，處于組合光束的光路中，其中該圓形光學(xué)元件對(duì)于組合光束(15) 是透明或半透明的，或者能夠改變組合光束(1 的顏色，以及其中圓形光學(xué)元件(7 的直 徑D適配于由矩形的第一覆蓋印跡(8)和第二覆蓋印跡(11)形成的組合覆蓋印跡00)的 方形形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的照明系統(tǒng)，還包括勻化級(jí)(30)，設(shè)置在組合光束(1 的光路中，其中所述勻化級(jí)(30)被配置為對(duì)組合光 束(1 進(jìn)行混合以形成混合組合光束(15')；以及投影光學(xué)裝置(35)，設(shè)置在混合組合光束(15')的光路中，所述投影光學(xué)裝置(35) 被配置為對(duì)混合組合光束(15')成像，其中，圓形光學(xué)元件(7 設(shè)置在勻化級(jí)(30)與投影光學(xué)裝置(3 之間的混合組合光 束(15')光路中。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的照明系統(tǒng)，其中，圓形光學(xué)元件(75)是遮光罩。
全文摘要
實(shí)施例示出了一種照明裝置，包括第一光源，被配置為發(fā)射具有第一覆蓋印跡的第一光束；以及第二光源，被配置為發(fā)射具有第二覆蓋印跡的第二光束。第一光源和第二光源彼此面對(duì)設(shè)置。該照明裝置還包括具有兩個(gè)反射表面的光學(xué)元件。該光學(xué)元件設(shè)置在第一光源和第二光源之間，其中兩個(gè)反射表面相對(duì)于彼此設(shè)置，使得第一光束在第一反射表面處反射，第二光束在第二反射表面處反射，并且使得第一反射光束和第二反射光束彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)而形成具有組合覆蓋印跡的組合光束，組合覆蓋印跡包括彼此相鄰對(duì)準(zhǔn)的第一覆蓋印跡和第二覆蓋印跡。
文檔編號(hào)G02B27/14GK102084179SQ200980125798
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者馬庫斯·薩姆 申請(qǐng)人:Glp德國光學(xué)制品有限責(zé)任公司