相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是以下申請(qǐng)的國(guó)際申請(qǐng)并要求它們的優(yōu)先權(quán):2014年5月30日提交的且題為“hybridoptics”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/005,963;2014年5月30日提交的且題為“opticalfilmwithmicrostructuresonopposingsides”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/005,946;2015年4月3日提交的且題為“opticalfilmandchippackagewithengineeredmicrostructures”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/142,779;以及2014年5月30日提交的且題為“integratedopticsandintegratedlightengines”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/005,972,它們的全體內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。本發(fā)明涉及照明裝置,并且更具體地涉及用于固態(tài)光源的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:由于其尺寸和結(jié)構(gòu),從固態(tài)光源發(fā)出的光常??此扑鼇?lái)自單個(gè)點(diǎn)。因此,一組固態(tài)光源生成可以混合在一起的多個(gè)光點(diǎn)的效果,要不然則至少部分地被看作獨(dú)特的。這導(dǎo)致暗點(diǎn)、黑點(diǎn)、亮點(diǎn)等。由于常規(guī)光源所生成的光的典型均勻性,以及該均勻性的美觀(guān)質(zhì)量,希望的是固態(tài)光源所發(fā)出的光也具有均勻性。通常,這在使用比如透鏡和膜等公知光學(xué)裝置生成蝙蝠翼分布時(shí)形成。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:用于生成蝙蝠翼分布的常規(guī)技術(shù)會(huì)增加成本并且會(huì)生成它們自身的問(wèn)題,比如增加的光亮度(glare)和/或?qū)虘B(tài)光源的位置的敏感性。在一些應(yīng)用和/或裝置中,增加透鏡或膜是不切實(shí)際的,從而必須使用自身包括有光學(xué)系統(tǒng)的專(zhuān)用固態(tài)光源,其潛在地明顯地增加成本。實(shí)施例設(shè)計(jì)成以?xún)蓚€(gè)維度從固態(tài)光源生成均勻分布的光,同時(shí)還降低光亮度和成本。實(shí)施例提供柔性光學(xué)系統(tǒng),以及這種系統(tǒng)與包括圖案化微觀(guān)結(jié)構(gòu)的各種膜的組合,其被稱(chēng)為混合光學(xué)系統(tǒng)。這些柔性光學(xué)系統(tǒng)和混合光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重新引導(dǎo)從位于各蜂窩式光學(xué)元件內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源發(fā)出的入射光,通過(guò)蜂窩式光學(xué)元件以特定角度截?cái)?,以便生成一定的光分布。在混合光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例中,為蜂窩式光學(xué)元件增加一個(gè)或多個(gè)膜,來(lái)進(jìn)一步改變光分布。在一些實(shí)施例中,混合光學(xué)系統(tǒng)使用一個(gè)或多個(gè)透鏡而不是一個(gè)或多個(gè)膜。在一些實(shí)施例中,多個(gè)膜設(shè)置在蜂窩式光學(xué)元件內(nèi)。包括有圖案化微觀(guān)結(jié)構(gòu)的膜在一些實(shí)施例中位于平坦的膜材料上,并且在一些實(shí)施例中位于柔性膜材料上。一些實(shí)施例包括位于膜的兩側(cè)上的這種微觀(guān)結(jié)構(gòu),以便降低和/或更好地控制光亮度。所得光分布在一廣泛領(lǐng)域中是均勻的和/或基本上均勻的。在一實(shí)施例中,提供了混合光學(xué)系統(tǒng)?;旌瞎鈱W(xué)系統(tǒng)包括:蜂窩式光學(xué)元件,其包括第一開(kāi)口、第二開(kāi)口和被限定于其間的空間;和光控制膜,其包括單層的包括第一側(cè)和第二側(cè)的透光材料,以及形成在所述第一側(cè)上的多個(gè)第一微觀(guān)結(jié)構(gòu);其中,光控制膜位于蜂窩式光學(xué)元件的所述空間內(nèi)。在一相關(guān)實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件可以包括金字塔形狀。在另一相關(guān)實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件可以包括火山形形狀。在又一相關(guān)實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件可以包括截錐形狀。在又一相關(guān)實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件可以包括階梯狀金字塔形狀。在再一相關(guān)實(shí)施例中,階梯狀金字塔形的蜂窩式光學(xué)元件可以包括基座和多個(gè)臺(tái)階,所述基座包括所述第一開(kāi)口,所述多個(gè)臺(tái)階從所述基座到達(dá)所述第二開(kāi)口。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以設(shè)置成橫跨階梯狀金字塔形蜂窩式光學(xué)元件的多個(gè)臺(tái)階中的一臺(tái)階。在再一相關(guān)實(shí)施例中,第二光控制膜可以設(shè)置成橫跨階梯狀金字塔形蜂窩式光學(xué)元件的多個(gè)臺(tái)階中的第二臺(tái)階。在又一相關(guān)實(shí)施例中,光控制膜可以聯(lián)接至臺(tái)階。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件進(jìn)一步可以包括設(shè)置在所述光控制膜上的插入件,所述插入件可以具有階梯狀金字塔形狀,其對(duì)應(yīng)于蜂窩式光學(xué)元件的階梯狀金字塔形狀,并包括從所述光控制膜延伸至所述第二開(kāi)口的一組臺(tái)階。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述插入件可以聯(lián)接至所述蜂窩式光學(xué)元件,以便將所述光控制膜保持在蜂窩式光學(xué)元件內(nèi)的臺(tái)階上。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以包括構(gòu)造成接收插入件并包括基座的下部部段,以及包括第二開(kāi)口的插入件。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述下部部段可以包括第一組臺(tái)階,并且所述插入件可以包括第二組臺(tái)階。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以設(shè)置成在下部部段中橫跨位于所述基座緊上方的第一組多個(gè)臺(tái)階中的第一臺(tái)階,使得下部部段的第一組臺(tái)階等于插入件的第二組臺(tái)階。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以在下部部段中設(shè)置成比第一臺(tái)階高出數(shù)個(gè)臺(tái)階,并且所述插入件的第二組臺(tái)階等于第一組臺(tái)階減去所述數(shù)個(gè)臺(tái)階。在又一相關(guān)實(shí)施例中,階梯狀金字塔形狀可以包括單個(gè)臺(tái)階。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以設(shè)置成橫跨所述階梯狀金字塔形狀的單個(gè)臺(tái)階。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以包括接收部分和相應(yīng)的插入件,所述光控制膜可以設(shè)置在所述接收部分內(nèi)并且可以被所述相應(yīng)的插入件保持就位。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以包括:下部部段,其包括基座,所述基座包括第一開(kāi)口,下部部段可以構(gòu)造成接收插入件;和包括第二開(kāi)口的插入件。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述下部部段和插入件一起可以包括多個(gè)臺(tái)階,其中所述下部部段的至少一個(gè)臺(tái)階可以與所述插入件的至少一個(gè)臺(tái)階重疊。在又一相關(guān)實(shí)施例中,插入件可以相應(yīng)地成形適于下部部段。在又一相關(guān)實(shí)施例中,第一開(kāi)口可以構(gòu)造成接收光源,并且第二開(kāi)口可以構(gòu)造成發(fā)射離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)的光。在再一相關(guān)實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件可以沿外向方向從第一開(kāi)口延伸至第二開(kāi)口。在又一相關(guān)實(shí)施例中,第二開(kāi)口可以構(gòu)造成接收光源,并且第一開(kāi)口可以構(gòu)造成發(fā)射離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)的光。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以包括多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件,其各自包括第一開(kāi)口、第二開(kāi)口和被限定于其間的空間。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件可以相互連接以便占據(jù)一平面。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件的縱截面可以包括所述第一開(kāi)口的一部分、第二開(kāi)口的一部分和兩個(gè)壁,其中每個(gè)壁可以相對(duì)于第一開(kāi)口具有銳角。在再一相關(guān)實(shí)施例中,每個(gè)壁的銳角可以選擇成實(shí)現(xiàn)來(lái)自位于蜂窩式光學(xué)元件的第一開(kāi)口處的光源的特定光分布,獨(dú)立于光控制膜的任何光學(xué)效果。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以具有下部和上部,所述下部可以包括第一開(kāi)口,并且所述上部可以包括第二開(kāi)口。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述第一開(kāi)口可以構(gòu)造成接收光源。在再一相關(guān)實(shí)施例中,由位于蜂窩式光學(xué)元件的下部中的第一開(kāi)口處的光源所發(fā)射的光可以通過(guò)首先穿過(guò)光控制膜然后穿過(guò)蜂窩式光學(xué)元件的上部中的第二開(kāi)口,而離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述第二開(kāi)口可以構(gòu)造成接收光源。在再一相關(guān)實(shí)施例中,由位于蜂窩式光學(xué)元件的上部中的第二開(kāi)口處的光源所發(fā)射的光可以通過(guò)首先穿過(guò)光控制膜然后穿過(guò)蜂窩式光學(xué)元件的下部中的第一開(kāi)口,而離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)。在又一相關(guān)實(shí)施例中,多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件中的每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件都可以具有下部和上部,所述下部可以接合在一起,以相互連接多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述下部可以通過(guò)可以與用于構(gòu)造多個(gè)蜂窩式光學(xué)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狀,在此相互連接所述多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件。在又一相關(guān)實(shí)施例中,混合光學(xué)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括位于蜂窩式光學(xué)元件的空間內(nèi)的透鏡。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以斜置在所述蜂窩式光學(xué)元件的所述空間內(nèi)。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以斜置在所述空間內(nèi),以便座置在階梯狀金字塔形狀的至少兩個(gè)不同的臺(tái)階上。在又一相關(guān)實(shí)施例中,多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件可以包括柔性光學(xué)系統(tǒng),柔性光學(xué)系統(tǒng)可以能夠進(jìn)入一組狀態(tài),所述一組狀態(tài)可以包括基本上平坦的狀態(tài)和基本上彎曲的狀態(tài)。在又一相關(guān)實(shí)施例中,光控制膜可以包括透鏡。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以反射來(lái)自至少部分地位于蜂窩式光學(xué)元件內(nèi)的光源的光。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述蜂窩式光學(xué)元件可以在來(lái)自光源的光穿過(guò)光控制膜之前并在該光穿過(guò)光控制膜之后,反射來(lái)自至少部分地位于蜂窩式光學(xué)元件內(nèi)的光源的光。在又一相關(guān)實(shí)施例中,所述光控制膜可以構(gòu)造成在第一側(cè)接收入射光并在第二側(cè)下游的光域中產(chǎn)生離軸光分布,并且所述光控制膜可以進(jìn)一步包括位于第二側(cè)的多個(gè)第二微觀(guān)結(jié)構(gòu),第二微觀(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造成降低離軸光分布中的光亮度。在另一實(shí)施例中,提供了一種混合光學(xué)系統(tǒng)?;旌瞎鈱W(xué)系統(tǒng)包括:多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件,其各自包括第一開(kāi)口、第二開(kāi)口和被限定于其間的空間;和多個(gè)透鏡,其中所述多個(gè)透鏡中的每個(gè)透鏡位于多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件中的相應(yīng)蜂窩式光學(xué)元件的空間內(nèi)。在另一實(shí)施例中,提供了一種混合光學(xué)系統(tǒng)?;旌瞎鈱W(xué)系統(tǒng)包括:多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件,其各自包括第一開(kāi)口、第二開(kāi)口和被限定于其間的空間;和多個(gè)透鏡,其中所述多個(gè)透鏡中的每個(gè)透鏡位于多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件中的相應(yīng)蜂窩式光學(xué)元件的空間內(nèi)。在又一實(shí)施例中,提供了一種照明裝置。所述照明裝置包括:一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源;混合光學(xué)系統(tǒng),其包括:多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件,每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件包括第一開(kāi)口、第二開(kāi)口和被限定于其間的空間,其中固態(tài)光源中的相應(yīng)一個(gè)位于每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件的第一開(kāi)口或第二開(kāi)口內(nèi);和一個(gè)或多個(gè)光控制膜,各自包括單層的包括第一側(cè)和第二側(cè)的透光材料,以及形成在所述第一側(cè)上的多個(gè)第一微觀(guān)結(jié)構(gòu);其中所述一個(gè)或多個(gè)光控制膜位于所述多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件的所述空間內(nèi);其中所述一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源聯(lián)接至所述混合光學(xué)系統(tǒng),以便形成所述照明裝置。在一相關(guān)實(shí)施例中,照明裝置可以包括照明器具。在另一相關(guān)實(shí)施例中,照明裝置可以位于一空間內(nèi)。在再一相關(guān)實(shí)施例中,所述空間可以由天花板板片限定出。在又一相關(guān)實(shí)施例中。附圖說(shuō)明從以下對(duì)本文所公開(kāi)的如附圖所示的特定實(shí)施例的描述中將清楚本文所公開(kāi)的前述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn),所述附圖中相似附圖標(biāo)記在貫穿不同的視圖指代相同的零部件。附圖并不一定按比例進(jìn)行繪制,重點(diǎn)反而是放在示出本文所公開(kāi)的原理上。圖1示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的包括蜂窩式光學(xué)元件和光控制膜的混合光學(xué)系統(tǒng),其包括混合光學(xué)系統(tǒng)的一部分的剖切圖。圖2示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的混合光學(xué)系統(tǒng)的光分布。圖3a-3b示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的具有錐形火山形形狀的混合光學(xué)系統(tǒng)。圖3c示出了圖3a-3b的混合光學(xué)系統(tǒng)的一部分的近視圖。圖4a-4c示出了用于根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的混合光學(xué)系統(tǒng)的各蜂窩式光學(xué)元件的相應(yīng)示例。圖5示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的具有階梯狀金字塔形狀的混合光學(xué)系統(tǒng)。圖6示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的具有線(xiàn)性金字塔形狀的混合光學(xué)系統(tǒng)。圖7a-7d示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的具有各種線(xiàn)性形狀的混合光學(xué)系統(tǒng)。圖8a-8b示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的包括插入件的混合光學(xué)系統(tǒng)。圖9a-9d示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的圖5所示混合光學(xué)系統(tǒng)的縱截面。圖10a-10c示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的包括透鏡的混合光學(xué)系統(tǒng)的縱截面。圖11示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的包括兩個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件的混合光學(xué)系統(tǒng)的縱截面。圖12示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的對(duì)于led、具有光控制膜的led、具有柔性光學(xué)系統(tǒng)的led以及具有混合光學(xué)系統(tǒng)的led的各種分布。圖13a-13b分別示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的包括混合光學(xué)系統(tǒng)的照明器具和天花板板片。具體實(shí)施方式實(shí)施例提供了熱成形的聚合物片,例如但不限于pet,其能夠通過(guò)成形為一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件而實(shí)現(xiàn)所需的截止角度。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件與基于一個(gè)或多個(gè)微觀(guān)結(jié)構(gòu)的光控制膜例如但不限于多個(gè)金字塔形微觀(guān)結(jié)構(gòu)組合時(shí),混合光學(xué)系統(tǒng)得以形成。圖1示出了混合光學(xué)系統(tǒng)100,其如剖切圖中更清楚地示出的那樣,將一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102與一個(gè)或多個(gè)光控制膜104組合在一起。一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102(其在一些實(shí)施例中為柔性光學(xué)系統(tǒng))包括第一開(kāi)口105、第二開(kāi)口106和被限定于其間的空間108。在一些實(shí)施例中,如圖1中所示,一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102是由熱成形聚合物制成的多個(gè)形狀,所述熱成形聚合物比如是但不限于pet,其坐置于包括多個(gè)固態(tài)光源110的襯底(因一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102而難以看見(jiàn),因此在圖1中未示出)之上。在如圖1所示的一些實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件102具有金字塔形狀,當(dāng)然其它形狀也是可行的,而且在一些實(shí)施例中被使用,如下面以更詳細(xì)的細(xì)節(jié)描述的(例如,見(jiàn)圖3a-3c)。在一些實(shí)施例中,多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102中的每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102具有位于其中的單個(gè)固態(tài)光源110。在一些實(shí)施例中,多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102中的每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102具有位于該反射器中的多于一個(gè)的固態(tài)光源。在一些實(shí)施例中,單個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)的固態(tài)光源的數(shù)量有所不同。在一些實(shí)施例中,存在至少一個(gè)蜂窩式光學(xué)元件,其不包括固態(tài)光源(例如見(jiàn)圖7a)。在一些實(shí)施例中,如圖1中所示,第二開(kāi)口106構(gòu)造成接收光源110,并且第一開(kāi)口105構(gòu)造成發(fā)射離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)100的光。如下面以更詳細(xì)的細(xì)節(jié)描述的,在一些實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件102相互連接以便占據(jù)平面150。一個(gè)或多個(gè)光控制膜104由例如但不限于單層透光材料制成,其包括第一側(cè)104a和第二側(cè)104b,以及形成于第一側(cè)104a上的多個(gè)微觀(guān)結(jié)構(gòu)104c(并且由于它們的小大小而在圖中不易看見(jiàn))。光控制膜104位于蜂窩式光學(xué)元件102的空間108內(nèi),如圖1中所示。更具體地,在一些實(shí)施例中,較大的光控制膜被切成一些小片,并且至少一個(gè)片設(shè)置在每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源110之上。在一些實(shí)施例中,每一個(gè)固態(tài)光源110接收其自身獨(dú)特片的光控制膜104;在一些實(shí)施例中,其中蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)存在多于一個(gè)的固態(tài)光源110,固態(tài)光源110可以共享一片光控制膜104。膜可以通過(guò)任何公知的方式安裝,如本文中更詳細(xì)地描述的。在一些實(shí)施例中,多個(gè)微觀(guān)結(jié)構(gòu)104c為任何公知的形狀,包括它們的組合。因此,在一些實(shí)施例中,光控制膜104包括一個(gè)或多個(gè)金字塔形微觀(guān)結(jié)構(gòu),其包括但并不局限于不同形狀的金字塔(例如,四面金字塔、五面金字塔、六面金字塔、七面金字塔、八面金字塔等等)。在一些實(shí)施例中,在一些實(shí)施例中,多個(gè)微觀(guān)結(jié)構(gòu)104c整體為不同形狀(例如但不限于錐體形狀),任何和所有不同的尺寸。當(dāng)微觀(guān)結(jié)構(gòu)104c面向光源110時(shí),形成特定的光分布,例如但不限于蝙蝠翼分配。當(dāng)微觀(guān)結(jié)構(gòu)104c背離光源110時(shí),光分布發(fā)生變化(例如,光發(fā)生聚焦)。在一些實(shí)施例中,光控制膜包括位于光控制膜104的第二側(cè)104b的多個(gè)第二微觀(guān)結(jié)構(gòu)104d(其由于它們尺寸小而在圖中不可見(jiàn))。在一些實(shí)施例中,光控制膜104構(gòu)造成在第一側(cè)104a上接收入射光,并在第二側(cè)104b下游的光域中產(chǎn)生離軸光分布。在一些實(shí)施例中,第二微觀(guān)結(jié)構(gòu)104d構(gòu)造成生成與第一微觀(guān)結(jié)構(gòu)104c不同的分配或效果,例如但不限于降低的光亮度、離軸光分布中的降低的光亮度等等。根據(jù)應(yīng)用,可以使用任何類(lèi)型的光控制膜,例如但不限于漫射膜,其可以也可以不包括微觀(guān)結(jié)構(gòu)。這種光控制膜在與本申請(qǐng)同一日提交的題為“l(fā)ightcontrolfilmsandlightingdevicesincludingsame”的共同未決申請(qǐng)中更詳細(xì)地描述。圖2示出了圖1所示混合光學(xué)系統(tǒng)100的實(shí)施例的縱截面,覆蓋在其光分布200上。在圖2中,光控制膜104設(shè)置在熱成形聚合物系蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)的光源110以上。蜂窩式光學(xué)元件102以高于例如五十度的角度反射由光源110發(fā)出的光,并且還與光控制膜104一起降低來(lái)自光源110的光亮度。在一些實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件102是lambertion(例如,白色),并且在一些實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件102是鏡面,并且在一些實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件102是兩者的組合。作為結(jié)果,混合光學(xué)系統(tǒng)100顯示適度的蝙蝠翼分配200,具有五十度的截止角(cut-offangle),如圖2中所示。如圖2中看出的,蜂窩式光學(xué)元件102的截面包括一部分的第一開(kāi)口105a和一部分的第二開(kāi)口106a。蜂窩式光學(xué)元件102還包括兩個(gè)壁102a、102b。每個(gè)壁102a、102b相對(duì)于第一開(kāi)口105a的部分具有銳角。在一些實(shí)施例中,該角度是相對(duì)于第二開(kāi)口106a測(cè)量的。每個(gè)壁102a、102b的銳角選擇成便于實(shí)現(xiàn)來(lái)自位于蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)的光源110的特定,獨(dú)立于同樣位于蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)的光控制膜104的任何光學(xué)效果。在圖2所示截面中,第二開(kāi)口106a構(gòu)造成接收光源110,從而在光源110發(fā)射光時(shí),該光通過(guò)首先穿過(guò)光控制膜104然后穿過(guò)第一開(kāi)口105a而離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)100。在一些實(shí)施例中,也如圖2所示,蜂窩式光學(xué)元件102在來(lái)自光源110的光穿過(guò)光控制膜104之前,并在該光穿過(guò)光控制膜104之后,反射來(lái)自至少部分地位于蜂窩式光學(xué)元件102內(nèi)的光源110的光。如所有附圖所示,根據(jù)一些實(shí)施例的混合光學(xué)系統(tǒng)的蜂窩式光學(xué)元件可以呈多種形狀,包括但不限于錐形形狀、火山形形狀、金字塔形狀、平頂金字塔形狀、峰頂金字塔形狀、階梯狀金字塔形狀、截錐形狀、多面式(即三面、四面、五面、六面、七面、八面等等)金字塔形狀、半球形形狀、圓頂形狀、回轉(zhuǎn)橢圓體形狀等等。圖4a、4b和4c中相應(yīng)地示出了一部分這些形狀400、409、410的數(shù)個(gè)示例。圖3a-3c示出了蜂窩式光學(xué)元件為火山形形狀的混合光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例。圖3a示出了混合光學(xué)系統(tǒng)100a,其包括多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件102a,每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102a包括光控制膜104a(在圖3a中不可見(jiàn),而在圖3b示出)。如上所述,蜂窩式光學(xué)元件102a呈火山形狀,具有開(kāi)放的頂部和從火山的頂部至底部減小的錐形內(nèi)部,光源110a位于此處(在圖3a中不可見(jiàn),但在圖3b中示出)。因此,每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102a包括第一開(kāi)口305a和第二開(kāi)口306a。第一開(kāi)口305a構(gòu)造成接收光源110a,并且第二開(kāi)口306a構(gòu)造成發(fā)射離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)100a的光。如圖3a中所示,蜂窩式光學(xué)元件102a沿外向方向從第一開(kāi)口305a延伸至第二開(kāi)口306a。如圖3c中更容易地示出的,蜂窩式光學(xué)元件300a具有下部310和上部320。下部310包括第一開(kāi)口305a,而上部320包括第二開(kāi)口306a。由位于蜂窩式光學(xué)元件102a的下部310中的第一開(kāi)口305a處的光源110所發(fā)射的光,通過(guò)首先穿過(guò)光控制膜104(其坐置在光源110緊上方),然后穿過(guò)蜂窩式光學(xué)元件102a的上部320中的第二開(kāi)口306a,而離開(kāi)混合光學(xué)系統(tǒng)100a。如圖3a-3c中所示,蜂窩式光學(xué)元件102a接合在一起,以形成一片蜂窩式光學(xué)元件102a,其在一些實(shí)施例中為柔性光學(xué)系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中,是蜂窩式光學(xué)元件102a的下部310接合在一起,從而相互連接蜂窩式光學(xué)元件102a。在一些實(shí)施例中,如圖1中所示,是蜂窩式光學(xué)元件102的上部接合在一起,以便相互連接蜂窩式光學(xué)元件102。返回圖3a-3c,下部310通過(guò)材料311接合在一起,其中材料311是用于構(gòu)造蜂窩式光學(xué)元件102a的相同材料。如圖3b和3c中最清楚地示出的,材料311具有基本上平坦的形狀,在這里相互連接蜂窩式光學(xué)元件102a。在材料311是柔性的實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件102a是柔性光學(xué)系統(tǒng)103a,其能夠進(jìn)入一組狀態(tài),包括但不限于基本上平坦的狀態(tài)(如圖3b和3c中所示),以及基本上彎曲的狀態(tài)(如圖3a中所示)。當(dāng)然,在一些實(shí)施例中,所有蜂窩式光學(xué)元件102a在所給混合光學(xué)系統(tǒng)100a內(nèi)是相同的,如圖3a-3c中所示,并且在一些實(shí)施例中,蜂窩式光學(xué)元件的形狀在相同混合光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)是變化的。圖6示出了混合光學(xué)系統(tǒng)100c,其中每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102c包括多于一個(gè)的光源110c,但是只包括單個(gè)光控制膜104c。如圖6中所示,蜂窩式光學(xué)元件102c呈相互連接的線(xiàn)性金字塔、或線(xiàn)性托盤(pán)、或開(kāi)放槽的形狀。圖7a-7d示出了也呈線(xiàn)性形狀的多個(gè)實(shí)施例的混合光學(xué)系統(tǒng)100d、100e、100f和100g。在圖7a中,混合光學(xué)系統(tǒng)100d包括多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102d,其為頂部開(kāi)放且底部中具有用以接收光源110d的開(kāi)口的局部立方體(頂部和底部用于表示方向關(guān)系,而不是要求“頂部”向上或“底部”向下)。在一些實(shí)施例中,局部立方體102d通過(guò)橫跨線(xiàn)性蜂窩式光學(xué)元件設(shè)置壁而形成。圖7c和7d分別示出了混合光學(xué)系統(tǒng)100f和100g,其在形狀上類(lèi)似于圖6的單個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102c,但是分別被多個(gè)壁700分成較小的蜂窩式光學(xué)元件102f和102g。在圖7c中,混合光學(xué)系統(tǒng)100f的蜂窩式光學(xué)元件102f各自包括兩個(gè)光源110f,而在圖7d中,混合光學(xué)系統(tǒng)100g的蜂窩式光學(xué)元件102g各自包括三個(gè)光源110g。當(dāng)然,蜂窩式光學(xué)元件可以包括任何數(shù)量的光源。圖7b示出了混合光學(xué)系統(tǒng)100e,其在整體形狀上類(lèi)似于圖7c和7d的混合光學(xué)系統(tǒng)100f和100g,但卻被多個(gè)斜置分割器700e分成多個(gè)小的蜂窩式光學(xué)元件102e。如圖6-7d中所示的這種蜂窩式光學(xué)元件可以與并且在一些實(shí)施例中,與線(xiàn)性光引擎(在圖6-7d中未示出)一起使用。圖8a和8b示出了混合光學(xué)系統(tǒng)的這樣的實(shí)施例,其中一個(gè)或多個(gè)插入件被用于將光控制膜在蜂窩式光學(xué)元件內(nèi)保持就位。在圖8a中,一個(gè)或多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102h包括接收部分102h-1和相應(yīng)的插入件102h-2,它的一部分還未插入。光控制膜104放置在接收部分102h-1內(nèi),并被相應(yīng)的插入件102h-2保持就位。在圖8b中示出了完全插入后的插入件102h-2。在一些實(shí)施例中,接收部分102h-1包括基座(其包括第一開(kāi)口105h),并且插入件102h-2包括第二開(kāi)口106h。在一些實(shí)施例中,如圖8a中所示,接收部分102h-1和插入件102h-2一起包括多個(gè)臺(tái)階800,其中接收部分102h-1的至少一個(gè)臺(tái)階801與插入件102h-2的至少一個(gè)臺(tái)階802重疊。在一些實(shí)施例中,插入件102h-2相應(yīng)地成形適于接收部分102h-1,使得組合后的蜂窩式光學(xué)元件102h看起來(lái)與不由接收部分102h-1和插入件102h-2形成的這種蜂窩式光學(xué)元件相同(例如,見(jiàn)圖5所示的蜂窩式光學(xué)元件102b)。參考圖5,其示出了呈階梯狀金字塔形狀的多個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102b。這些蜂窩式光學(xué)元件102b在與一個(gè)或多個(gè)光控制膜104b組合時(shí)形成混合光學(xué)系統(tǒng)100b,如圖9a-9e中所示。每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102b(其在圖9a中以縱截面示出)包括基座910(其具有第一開(kāi)口105b)和從基座910到第二開(kāi)口106b的多個(gè)臺(tái)階920。光控制膜104b設(shè)置呈橫跨多個(gè)臺(tái)階920中的臺(tái)階920-1。在一些實(shí)施例中,可選的第二光控制膜104b-2設(shè)置呈橫跨多個(gè)臺(tái)階920中的第二臺(tái)階920-2。在一些實(shí)施例中,光控制膜104b使用任何公知的聯(lián)接媒介或機(jī)構(gòu)(例如但不限于膠合劑、粘結(jié)劑、靜電等),或者使用類(lèi)似地成形適于蜂窩式光學(xué)元件102b的可選插入件900來(lái)聯(lián)接至臺(tái)階920-1。也就是說(shuō),可選的插入件900具有階梯狀金字塔形狀,對(duì)應(yīng)于蜂窩式光學(xué)元件102b的階梯狀金字塔形狀,并且包括一組臺(tái)階930,其從光控制膜104b延伸至第二開(kāi)口106b。在一些實(shí)施例中,可選的插入件900聯(lián)接至蜂窩式光學(xué)元件102b,以便將光控制膜104保持在蜂窩式光學(xué)元件102b內(nèi)的臺(tái)階920-1上。在一些實(shí)施例中,如圖9a中所示,其中光控制膜104b設(shè)置呈橫跨臺(tái)階920-1(其是基座910緊上方的臺(tái)階),并且可選的插入件900設(shè)置在蜂窩式光學(xué)元件102b內(nèi),蜂窩式光學(xué)元件102b與可選插入件900具有相同數(shù)量的臺(tái)階。在一些實(shí)施例中,其中光控制膜104b設(shè)置在較高臺(tái)階上,如圖9b中所示(比如從基座910的第二臺(tái)階920-2),可選的插入件900b包括一組臺(tái)階930b,其等于蜂窩式光學(xué)元件102b的多個(gè)臺(tái)階920減去光控制膜104b設(shè)置在基座910上方的第一臺(tái)階920-1以上的臺(tái)階的數(shù)量。因此,在圖9b示出的所給示例中,蜂窩式光學(xué)元件102b包括兩個(gè)臺(tái)階,而可選的插入件900b包括一個(gè)臺(tái)階。在一些實(shí)施例中,如圖9e中所示,蜂窩式光學(xué)元件102b的階梯狀金字塔形狀只包括單個(gè)臺(tái)階920b,并且光控制膜104b設(shè)置成橫跨該單個(gè)臺(tái)階920b。在一些實(shí)施例中,如圖9c中所示,光控制膜104b斜置在蜂窩式光學(xué)元件102b內(nèi)。在一些實(shí)施例中,如圖9c中所示,這導(dǎo)致光控制膜104b座置在具有階梯狀金字塔形狀的蜂窩式光學(xué)元件102b的至少兩個(gè)不同的臺(tái)階920-1、920-2上。這類(lèi)實(shí)施例允許通過(guò)相同的設(shè)計(jì)形成不同的截止角度和間距標(biāo)準(zhǔn),取決于光控制膜設(shè)置在何處、存在多少臺(tái)階、臺(tái)階的角度(其從一個(gè)臺(tái)階到沿金字塔上行或下行的下一臺(tái)階不必是一致的)等等?;旌瞎鈱W(xué)系統(tǒng)的一些實(shí)施例使用與光控制膜不同的光學(xué)元件。例如,圖10a-10c所示的實(shí)施例使用透鏡,而不是光控制膜。因此,圖10a示出了混合光學(xué)系統(tǒng)100i,其包括透鏡104i和蜂窩式光學(xué)元件102i。透鏡104i位于蜂窩式光學(xué)元件102i的空間108i內(nèi)。透鏡104i可以是并且在一些實(shí)施例中,是任何公知類(lèi)型的透鏡,例如但不限于菲涅耳透鏡,其實(shí)現(xiàn)具有截止選項(xiàng)的聚光燈分布。在一些實(shí)施例中,透鏡104i設(shè)置在與光控制膜類(lèi)似的位置,并且在一些實(shí)施例中,設(shè)置在與光控制膜相同/基本上相同的位置。應(yīng)指出的是,雖然一些光控制膜對(duì)光源110的相對(duì)位置不敏感,但是一些透鏡比如菲涅耳透鏡對(duì)位置是敏感的。使用這種位置敏感型光學(xué)裝置將為設(shè)計(jì)帶來(lái)一些優(yōu)點(diǎn),但犧牲一定的靈活性等。因此,一些實(shí)施例使透鏡相對(duì)于光源錯(cuò)開(kāi),結(jié)果是向/從光源110發(fā)射的光可以瞄向不同角度,從而在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)較大的靈活性。代替移動(dòng)透鏡104i或使用不同的透鏡,在一些實(shí)施例中,如圖10b中所示,光源110自身在混合光學(xué)系統(tǒng)100i內(nèi)是可移動(dòng)的,例如但不限于通過(guò)使用移動(dòng)機(jī)構(gòu),比如在蜂窩式光學(xué)元件102i中具有比光源110大的開(kāi)口105i。這實(shí)現(xiàn)使用相同的材料和截止角度來(lái)保持混合光學(xué)系統(tǒng)100i的美觀(guān)性,如圖10b所示。在一些實(shí)施例中,光源110并不一定為法向入射。例如,如果光學(xué)元件(即,光控制膜和/或透鏡)以一定角度傾斜,如圖10c中所示,則能實(shí)現(xiàn)角度較大的更強(qiáng)蝙蝠翼分布,或者能獲得不對(duì)稱(chēng)的光束分布。在一些實(shí)施例中,以上相對(duì)于圖10c描述的實(shí)施例,有必要控制光源相對(duì)于透鏡和/或所述膜的相對(duì)位置。此外,在一些實(shí)施例中,如圖11中所示的實(shí)施例,多光學(xué)元件式混合光學(xué)系統(tǒng)100j是可行的,其組合一個(gè)或多個(gè)光控制膜104j-1、一個(gè)或多個(gè)透鏡104j-2和/或它們的組合,其均位于蜂窩式光學(xué)元件102j內(nèi)。同時(shí)特殊的光束成形功能得以形成,并且再次,在一些實(shí)施例中,可能有必要控制光源110相對(duì)于光學(xué)元件104j的相對(duì)位置,以及光學(xué)元件104j相對(duì)于彼此的相對(duì)位置。圖12示出了只有固態(tài)光源的坎德拉分布1201、只有光控制膜的坎德拉分布1202、只有柔性光學(xué)系統(tǒng)的坎德拉分布1203以及組合有光控制膜與柔性光學(xué)系統(tǒng)的混合光學(xué)系統(tǒng)的坎德拉分布1204。如圖12中所示,只有光控制膜的分布1202提供大的蝙蝠翼分布,但是與只有固態(tài)光源的分布1201相比,光亮度較差。能對(duì)于只有柔性光學(xué)系統(tǒng)的分布1203和混合光學(xué)系統(tǒng)的分布1204實(shí)現(xiàn)五十度的截止角度,特別是在柔性光學(xué)系統(tǒng)包括如上所述的一系列多個(gè)金字塔形狀時(shí)。表1示出了結(jié)果的概要。對(duì)于純lambertion分布式固態(tài)光源而言,例如但不限于led,間距標(biāo)準(zhǔn)僅為1.3。在僅光控制膜的情況下,間距標(biāo)準(zhǔn)增加至1.84。然而,光亮度將更差,因?yàn)楦嗟墓鈱⑻幱诹桨耸纫约暗陌耸骄攀鹊膮^(qū)域中。光控制膜的效率是87%。如果圍繞led設(shè)置金字塔形柔性光學(xué)系統(tǒng),則間距標(biāo)準(zhǔn)下降至1.26,并且與僅led的情況相比,效率下降5%?;旌瞎鈱W(xué)系統(tǒng)將使間距標(biāo)準(zhǔn)變?yōu)?.54,同時(shí)保持五十度的截止角度。與僅光控制膜的情況相比,效率小6%。因?yàn)楣饪刂颇⒅匦路峙涓嗟墓庵凛^大的角度,與僅柔性光學(xué)系統(tǒng)vs僅led情況下的5%相比,對(duì)于混合光學(xué)系統(tǒng)vs僅光控制膜的情況而言效率下降6%。在間距標(biāo)準(zhǔn)、光亮度與效率之間存在折衷。特別地,具有較大間距標(biāo)準(zhǔn)和較低光亮度的設(shè)計(jì)將導(dǎo)致光學(xué)效率更低。表1-對(duì)比僅led僅光控制膜僅柔性光學(xué)系統(tǒng)混合光學(xué)系統(tǒng)間距標(biāo)準(zhǔn)(0-180)1.301.841.261.54間距標(biāo)準(zhǔn)(0-180)1.341.941.281.54間距標(biāo)準(zhǔn)(對(duì)角線(xiàn))1.422.081.361.7060-80區(qū)域中的光20.8%23.7%7.5%8.4%80-90區(qū)域中的光2.9%3.5%1.8%2.1%通量(lm)856744812693效率100%87%95%81%如上所述,在一些實(shí)施例中,為了實(shí)現(xiàn)較高的光學(xué)效率,期望的是供光源設(shè)置于其上的襯底自身具有高的反射率。這在一些實(shí)施例中,通過(guò)使用例如但不限于白色聚合物膜得以實(shí)現(xiàn),白色聚合物膜例如為但不限于白色pet膜,其可以是并且在一些實(shí)施例中是柔性的,雖然這不是必需的。此外,在一些實(shí)施例中,光控制膜不是設(shè)置在蜂窩式光學(xué)元件內(nèi),而是設(shè)置在蜂窩式光學(xué)元件之上,使得它不位于蜂窩式光學(xué)元件所限定出的空間中,而是位于在光離開(kāi)蜂窩式光學(xué)元件時(shí)供光穿過(guò)的開(kāi)口之外。圖13a示出了根據(jù)本文所公開(kāi)實(shí)施例的包括混合光學(xué)系統(tǒng)100k的照明裝置1000。照明裝置1000包括一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源110k和混合光學(xué)系統(tǒng)100k。混合光學(xué)系統(tǒng)100k包括多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件102k,其各自包括第一開(kāi)口105k、第二開(kāi)口106k和被限定于其間的空間108k。固態(tài)光源110k中的相應(yīng)一個(gè)位于每個(gè)蜂窩式光學(xué)元件102k的第一開(kāi)口105k或第二開(kāi)口106k內(nèi)?;旌瞎鈱W(xué)系統(tǒng)100k還包括一個(gè)或多個(gè)光控制膜104k。一個(gè)或多個(gè)光控制膜104k各自包括單層的透光材料,意味著光能夠傳播穿過(guò)該材料。透光材料包括第一側(cè)104k-1和第二側(cè)104k-2,且在第一側(cè)104k-1上形成有多個(gè)第一微觀(guān)結(jié)構(gòu)104k-3。一個(gè)或多個(gè)光控制膜104k位于多個(gè)相互連接的蜂窩式光學(xué)元件102k的空間108k內(nèi)。一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源110k聯(lián)接至混合光學(xué)系統(tǒng)100k,以便形成照明裝置1000。如圖13a中看出的,照明裝置1000不包括或事實(shí)上在一些實(shí)施例中不需要?dú)んw或殼體的任何部分,但是在一些實(shí)施例中,照明裝置1000包括殼體(未示出),其在一些實(shí)施例中包括用于一個(gè)或多個(gè)電源、一個(gè)或多個(gè)控制元件、配線(xiàn)等的位置。在一些實(shí)施例中,如圖13a中所示,照明裝置1000包括照明器具(luminaire)。圖13b示出了包括混合光學(xué)系統(tǒng)102l和一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源110l的照明裝置1000a,其在結(jié)構(gòu)上而不是尺寸上類(lèi)似于圖13a的照明裝置1000。在圖13b中,照明裝置1000a的尺寸定為裝配在一空間內(nèi),事實(shí)上位于通過(guò)在天花板板片1001中形成孔而生成的空間內(nèi)。因此,圖13b所示的天花板板片1001保持照明裝置1000a,使得照明裝置1000a發(fā)揮功能以照射安裝天花板板片的區(qū)域。在一些實(shí)施例中,圖13a-13b的一個(gè)或多個(gè)光控制膜104k/104l構(gòu)造成在第一側(cè)104k-1/104l-1接收入射光并在第二側(cè)104k-2/104l-2下游的光域中產(chǎn)生離軸光分布,并且在第二側(cè)104k-2/104l-2包括多個(gè)第二微觀(guān)結(jié)構(gòu)104k-4/104l-4,所述第二微觀(guān)結(jié)構(gòu)104k-4/104l-4構(gòu)造成降低離軸光分布中的光亮度。除非另有說(shuō)明,詞語(yǔ)“基本上(大致)”的使用可以被解釋為包括精確的關(guān)系、條件、配置、取向和/或其它特性、及其如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的偏差,程度達(dá)到這種偏差不實(shí)質(zhì)地影響所公開(kāi)的方法和系統(tǒng)。貫穿本公開(kāi)的整體,使用冠詞“一”和/或“一個(gè)”和/或“該(所述)”來(lái)修飾名詞可以被理解為是為了方便而被使用并且包括一個(gè)或多于一個(gè)的被修飾名詞,除非另有明確說(shuō)明。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的,并且意味著可能存在除所列舉要素外的附加要素。在各圖中被描述和/或以其它方式描繪為連通于、關(guān)聯(lián)于和/或基于別的東西的要素、部件、模塊和/或其部分可以被理解為以直接和/或間接的方式如此相連通、相關(guān)聯(lián)和或所基于,除非本文中另有規(guī)定。盡管方法和系統(tǒng)已經(jīng)相對(duì)于其具體實(shí)施例進(jìn)行了描述,但是它們并不局限于此。顯然,鑒于以上教導(dǎo),許多變型和變更可以變得清楚明了。本文中所描述和示出的零部件的配置、材料和詳情的許多附加變化可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出。當(dāng)前第1頁(yè)12