包括柔性光学系统和光控制膜的混合光学系统技术方案

提供了一种混合光学系统以及包括它的照明装置。混合光学系统包括蜂窝式光学元件光控制膜。蜂窝式光学元件包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间。光控制膜包括单层的具有第一侧和第二侧的透光材料，以及形成在所述第一侧上的多个第一微观结构。光控制膜位于蜂窝式光学元件的空间内。光控制膜可以包括形成在第二侧上的多个第二微观结构，以降低光亮度。混合光学系统可以包括多个相互连接的蜂窝式光学元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括柔性光学系统和光控制膜的混合光学系统相关申请的交叉引用本申请是以下申请的国际申请并要求它们的优先权：2014年5月30日提交的且题为“HYBRIDOPTICS”的美国临时申请No.62/005,963；2014年5月30日提交的且题为“OPTICALFILMWITHMICROSTRUCTURESONOPPOSINGSIDES”的美国临时申请No.62/005,946；2015年4月3日提交的且题为“OPTICALFILMANDCHIPPACKAGEWITHENGINEEREDMICROSTRUCTURES”的美国临时申请No.62/142,779；以及2014年5月30日提交的且题为“INTEGRATEDOPTICSANDINTEGRATEDLIGHTENGINES”的美国临时申请No.62/005,972，它们的全体内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及照明装置，并且更具体地涉及用于固态光源的光学系统。
技术介绍
由于其尺寸和结构，从固态光源发出的光常常看似它来自单个点。因此，一组固态光源生成可以混合在一起的多个光点的效果，要不然则至少部分地被看作独特的。这导致暗点、黑点、亮点等。由于常规光源所生成的光的典型均匀性，以及该均匀性的美观质量，希望的是固态光源所发出的光也具有均匀性。通常，这在使用比如透镜和膜等公知光学装置生成蝙蝠翼分布时形成。
技术实现思路
用于生成蝙蝠翼分布的常规技术会增加成本并且会生成它们自身的问题，比如增加的光亮度(glare)和/或对固态光源的位置的敏感性。在一些应用和/或装置中，增加透镜或膜是不切实际的，从而必须使用自身包括有光学系统的专用固态光源，其潜在地明显地增加成本。实施例设计成以两个维度从固态光源生成均匀分布的光，同时还降低光亮度和成本。实施例提供柔性光学系统，以及这种系统与包括图案化微观结构的各种膜的组合，其被称为混合光学系统。这些柔性光学系统和混合光学系统的设计重新引导从位于各蜂窝式光学元件内的一个或多个固态光源发出的入射光，通过蜂窝式光学元件以特定角度截断，以便生成一定的光分布。在混合光学系统的实施例中，为蜂窝式光学元件增加一个或多个膜，来进一步改变光分布。在一些实施例中，混合光学系统使用一个或多个透镜而不是一个或多个膜。在一些实施例中，多个膜设置在蜂窝式光学元件内。包括有图案化微观结构的膜在一些实施例中位于平坦的膜材料上，并且在一些实施例中位于柔性膜材料上。一些实施例包括位于膜的两侧上的这种微观结构，以便降低和/或更好地控制光亮度。所得光分布在一广泛领域中是均匀的和/或基本上均匀的。在一实施例中，提供了混合光学系统。混合光学系统包括：蜂窝式光学元件，其包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间；和光控制膜，其包括单层的包括第一侧和第二侧的透光材料，以及形成在所述第一侧上的多个第一微观结构；其中，光控制膜位于蜂窝式光学元件的所述空间内。在一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括金字塔形状。在另一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括火山形形状。在又一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括截锥形状。在又一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括阶梯状金字塔形状。在再一相关实施例中，阶梯状金字塔形的蜂窝式光学元件可以包括基座和多个台阶，所述基座包括所述第一开口，所述多个台阶从所述基座到达所述第二开口。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以设置成横跨阶梯状金字塔形蜂窝式光学元件的多个台阶中的一台阶。在再一相关实施例中，第二光控制膜可以设置成横跨阶梯状金字塔形蜂窝式光学元件的多个台阶中的第二台阶。在又一相关实施例中，光控制膜可以联接至台阶。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件进一步可以包括设置在所述光控制膜上的插入件，所述插入件可以具有阶梯状金字塔形状，其对应于蜂窝式光学元件的阶梯状金字塔形状，并包括从所述光控制膜延伸至所述第二开口的一组台阶。在再一相关实施例中，所述插入件可以联接至所述蜂窝式光学元件，以便将所述光控制膜保持在蜂窝式光学元件内的台阶上。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括构造成接收插入件并包括基座的下部部段，以及包括第二开口的插入件。在再一相关实施例中，所述下部部段可以包括第一组台阶，并且所述插入件可以包括第二组台阶。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以设置成在下部部段中横跨位于所述基座紧上方的第一组多个台阶中的第一台阶，使得下部部段的第一组台阶等于插入件的第二组台阶。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以在下部部段中设置成比第一台阶高出数个台阶，并且所述插入件的第二组台阶等于第一组台阶减去所述数个台阶。在又一相关实施例中，阶梯状金字塔形状可以包括单个台阶。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以设置成横跨所述阶梯状金字塔形状的单个台阶。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括接收部分和相应的插入件，所述光控制膜可以设置在所述接收部分内并且可以被所述相应的插入件保持就位。在再一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括：下部部段，其包括基座，所述基座包括第一开口，下部部段可以构造成接收插入件；和包括第二开口的插入件。在再一相关实施例中，所述下部部段和插入件一起可以包括多个台阶，其中所述下部部段的至少一个台阶可以与所述插入件的至少一个台阶重叠。在又一相关实施例中，插入件可以相应地成形适于下部部段。在又一相关实施例中，第一开口可以构造成接收光源，并且第二开口可以构造成发射离开混合光学系统的光。在再一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以沿外向方向从第一开口延伸至第二开口。在又一相关实施例中，第二开口可以构造成接收光源，并且第一开口可以构造成发射离开混合光学系统的光。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括多个蜂窝式光学元件，其各自包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间。在再一相关实施例中，所述多个蜂窝式光学元件可以相互连接以便占据一平面。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件的纵截面可以包括所述第一开口的一部分、第二开口的一部分和两个壁，其中每个壁可以相对于第一开口具有锐角。在再一相关实施例中，每个壁的锐角可以选择成实现来自位于蜂窝式光学元件的第一开口处的光源的特定光分布，独立于光控制膜的任何光学效果。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以具有下部和上部，所述下部可以包括第一开口，并且所述上部可以包括第二开口。在再一相关实施例中，所述第一开口可以构造成接收光源。在再一相关实施例中，由位于蜂窝式光学元件的下部中的第一开口处的光源所发射的光可以通过首先穿过光控制膜然后穿过蜂窝式光学元件的上部中的第二开口，而离开混合光学系统。在又一相关实施例中，所述第二开口可以构造成接收光源。在再一相关实施例中，由位于蜂窝式光学元件的上部中的第二开口处的光源所发射的光可以通过首先穿过光控制膜然后穿过蜂窝式光学元件的下部中的第一开口，而离开混合光学系统。在又一相关实施例中，多个蜂窝式光学元件中的每个蜂窝式光学元件都可以具有下部和上部，所述下部可以接合在一起，以相互连接多个蜂窝式光学元件。在再一相关实施例中，所述下部可以通过可以与用于构造多个蜂窝式光学元件的材料相同的材料接合在一起，并且所述材料可以具有基本上平坦的形状，在此相互连接所述多个蜂窝式光学元件。在又一相关实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合光学系统，包括：蜂窝式光学元件，其包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间；和光控制膜，其包括单层的包括第一侧和第二侧的透光材料，以及形成在所述第一侧上的多个第一微观结构；其中，光控制膜位于蜂窝式光学元件的所述空间内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 US 62/005,963;2014.05.30 US 62/005,946;1.一种混合光学系统，包括：蜂窝式光学元件，其包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间；和光控制膜，其包括单层的包括第一侧和第二侧的透光材料，以及形成在所述第一侧上的多个第一微观结构；其中，光控制膜位于蜂窝式光学元件的所述空间内。2.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括金字塔形状。3.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括火山形形状。4.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括截锥形状。5.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括阶梯状金字塔形状。6.如权利要求5所述的混合光学系统，其中，阶梯状金字塔形的蜂窝式光学元件包括基座和多个台阶，所述基座包括所述第一开口，所述多个台阶从所述基座到达所述第二开口。7.如权利要求6所述的混合光学系统，其中，所述光控制膜设置成横跨阶梯状金字塔形蜂窝式光学元件的多个台阶中的一台阶。8.如权利要求7所述的混合光学系统，其中，第二光控制膜设置成横跨阶梯状金字塔形蜂窝式光学元件的多个台阶中的第二台阶。9.如权利要求7所述的混合光学系统，其中，所述光控制膜联接至所述台阶。10.如权利要求7所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件进一步包括设置在所述光控制膜上的插入件，其中所述插入件具有阶梯状金字塔形状，其对应于蜂窝式光学元件的阶梯状金字塔形状，并包括从所述光控制膜延伸至所述第二开口的一组台阶。11.如权利要求10所述的混合光学系统，其中，所述插入件联接至所述蜂窝式光学元件，以便将所述光控制膜保持在蜂窝式光学元件内的台阶上。12.如权利要求6所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括构造成接收插入件并包括基座的下部部段，以及包括第二开口的插入件。13.如权利要求12所述的混合光学系统，其中，所述下部部段包括第一组台阶，并且其中所述插入件包括第二组台阶。14.如权利要求13所述的混合光学系统，其中，所述光控制膜设置成在下部部段中横跨位于所述基座紧上方的第一组多个台阶中的第一台阶，使得下部部段的第一组台阶等于插入件的第二组台阶。15.如权利要求14所述的混合光学系统，其中，所述光控制膜在下部部段中设置成比第一台阶高出数个台阶，并且所述插入件的第二组台阶等于第一组台阶减去所述数个台阶。16.如权利要求5所述的混合光学系统，其中，所述阶梯状金字塔形状包括单个台阶。17.如权利要求16所述的混合光学系统，其中，所述光控制膜设置成横跨所述阶梯状金字塔形状的单个台阶。18.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括接收部分和相应的插入件，其中所述光控制膜设置在所述接收部分内并被所述相应的插入件保持就位。19.如权利要求5所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括：下部部段，其包括基座，所述基座包括第一开口，其中下部部段构造成接收插入件；和包括第二开口的插入件。20.如权利要求19所述的混合光学系统，其中，所述下部部段和插入件一起包括多个台阶，其中所述下部部段的至少一个台阶与所述插入件的至少一个台阶重叠。21.如权利要求19所述的混合光学系统，其中，所述插入件相应地成形适于所述下部部段。22.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，第一开口构造成接收光源，并且第二开口构造成发射离开混合光学系统的光。23.如权利要求22所述的混合光学系统，其中，蜂窝式光学元件沿外向方向从第一开口延伸至第二开口。24.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，第二开口构造成接收光源，并且第一开口构造成发射离开混合光学系统的光。25.如权利要求1所述的混合光学系统，其中，所述蜂窝式光学元件包括多个蜂窝式光学元件，其各自包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间。26.如权利要求25所述的混合光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z王，B拉德尔，D哈里奥特，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：美国,US