CN109923443B

CN109923443B - Led束整形

Info

Publication number: CN109923443B
Application number: CN201780069804.9A
Authority: CN
Inventors: O.德罗斯; M.C.J.M.维森伯格
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: CN109923443A; US20210278646A1; US11333869B2; EP3538932A1; EP3538932B1; WO2018086980A1; ES2797258T3

Abstract

公开了一种集成小透镜布置（40），包括以不规则图案镶嵌的小透镜（51）的第一小透镜阵列（50）；和以所述不规则图案镶嵌的另外的小透镜（51）的第二小透镜阵列（60），每个另外的小透镜与所述小透镜中的一个对准；其中第一小透镜阵列还包括多个透射平面小平面（55），每个小平面覆盖小透镜交叉（53）。还公开了包括这种集成小透镜布置的光学布置、照明装置和照明器。

Description

LED束整形

技术领域

本发明涉及集成小透镜布置，其包括以不规则图案镶嵌的小透镜的第一小透镜阵列；以及以所述不规则图案镶嵌的另外的小透镜的第二小透镜阵列，每个另外的小透镜与所述小透镜中的一个对准。

本发明还涉及包括这种小透镜布置的光学布置。

本发明还涉及包括这种光学布置的照明装置。

本发明还涉及包括这种照明装置的照明器。

背景技术

对在能量消耗、颜色混合和光照均匀性方面具有改进效率的新型光学装置的兴趣不断增加。已知准直器用于许多光照应用中以产生期望的光照图案束角。然而，许多准直器倾向于再现光源的空间结构的至少一部分。因此，使得非均匀光源（例如发光二极管（LED）阵列和不同颜色的LED）当与准直器组合时可能在所得光束和束斑中引起可见的伪影。此外，几乎所有准直器都产生钟形束图案，其具有或多或少的平滑衰减。在优选具有相对清晰截止的近似恒定强度的应用中，这是不合乎期望的。

因此，现有的光学装置可以包括混合构件，诸如小透镜布置，其被添加到准直器中以便进一步混合光并减少由光源引起的伪影。这种小透镜是小的透镜，有时也称为微透镜，其对由准直器产生的经准直发光输出的一部分进行整形。常见的小透镜布置包括小透镜的相对阵列，其中相对阵列的小透镜成对地光学对准。这种布置通常被称为科勒积分器。面向准直器的阵列的第一小透镜通常将其入射光聚焦在相对阵列的成对小透镜上，该成对小透镜在远场中（即在大于小透镜的尺寸几个数量级的距离处）创建第一小透镜上的照度图案的图像。例如，在典型的光学应用中，图像是在距离小透镜布置至少1米的量级的距离（这是利用照明装置（诸如灯泡）生成束轮廓（斑）的典型距离范围）处创建的。

然而，在远场中创建相对没有伪影的这样的图像不是简单的。特别地，当尝试生成圆形束轮廓时，这可以利用圆形小透镜来尝试，但是圆形小透镜不能形成镶嵌的小透镜阵列并且阵列（例如圆形小透镜以六边形布置布置的阵列）中的圆形小透镜之间的空间引起远场图像中的伪影。可以通过利用不透明（掩蔽）材料覆盖这些空间来抑制这种伪影，但是这需要复杂的附加处理步骤，这增加了制造成本和小透镜布置的复杂性。可以部署多边形小透镜而不是圆形小透镜，多边形小透镜可以形成镶嵌的小透镜阵列，但是这种镶嵌不能形成圆形束。

可以通过在环上布置小透镜（例如通过如由J. Muschaweck在"用于颜色混合的随机化微透镜阵列", Proc. SPIE, Vol. 7954, 79540A-9, 2011.中建议的正则随机放置）来提供圆形束。这种镶嵌提供平均圆形图案，但具有边界不清的图案边缘梯度，因为突出多边形角的许多图像延伸超出球形束目标形状。在照明光学器件中，在每个阵列中有尽管数量很多（例如数百或数千个）的小透镜，但这样的突出角变得清晰可见为边界清楚的角或颜色分离的突出（在混色的情况下），这是不合乎期望的。

因此，存在对包括能够创建具有无伪影但相对清晰的边缘轮廓的束（例如圆形束）的小透镜布置的光学模块的需要。

发明内容

本发明旨在提供一种能够创建具有无伪影清晰边缘轮廓的束（例如，圆形束）的小透镜布置。

本发明还旨在提供一种包括这种小透镜布置的光学布置。

本发明还旨在提供一种包括这种光学布置的照明装置。

本发明还旨在提供一种包括这种照明装置的照明器。

根据一方面，提供了一种集成小透镜布置，包括以不规则图案的小透镜的第一小透镜阵列；和在第一小透镜阵列的下游的以所述不规则图案的另外的小透镜的第二小透镜阵列，每个另外的小透镜与所述小透镜中的一个对准；其中第一小透镜阵列包括具有共用壁形交叉的相邻小透镜，并且其中第一小透镜阵列还包括覆盖小透镜之间的凹穴（pocket）的多个透射平面小平面。通常，共用壁交叉在（第一）小透镜阵列的表面处可见为相邻小透镜的共用边缘。

允许相邻的小透镜具有共用的壁形交叉导致小透镜是非圆形的并且能够实现小透镜的更紧密堆积并因此能够实现小透镜之间的较小的凹穴（或空间），凹穴（或空间）引起束中的伪影。所述壁形交叉在下游方向上从第一小透镜阵列朝向第二小透镜阵列延伸，优选地横向于第一小透镜阵列的平面小平面，壁形交叉通常平行于照射在第一小透镜阵列上的经准直光束的方向。由于壁形交叉的这种优选取向，它们对在透射束中引起伪影的贡献是相对低的。因此，通常可获得的是，由多个透射平面小平面覆盖的不规则布置的小透镜之间的空间小于20％，这是有利的，因为有效地抵消了束中的突出的、干扰的像差。小透镜之间的太大百分比的空间，即大于20％的被平面小平面覆盖的区域将导致平面小平面对束的贡献变得太突出并且将导致突出的、干扰的像差。优选地，由多个平面小平面覆盖的区域在第一小透镜阵列的总表面的5％至9％之间，例如8％，以便一方面确保主束具有被微弱的光晕围绕的边界清楚的形状，例如圆形束，但另一方面确保该束保持足够边界清楚，即仅具有微小的不突出的光学像差。由相同尺寸的圆形小透镜规则图案的最密集堆积的凹穴形成的空间百分比约为10％，然而，这种相同尺寸的圆形小透镜的最密集的规则堆积是不期望的，因为它们不能形成圆形束，而是将形成具有正六边形的横截面的束。通常，在已知的不规则圆形小透镜布置中，空间百分比超过20％。

术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成构件（这里尤其是光源）的光的传播的项目或特征的布置，其中相对于来自光生成构件的束内的第一位置，在更靠近光生成构件的光的束中的第二位置是“上游”，而在更远离光生成构件的光的束内的第三位置是“下游”。

已经发现，不规则地（镶嵌的）小透镜阵列（其中各个小透镜与相对阵列中的对应小透镜对准（配对））与小透镜阵列中的至少一个中的小透镜之间的凹穴处的平面（平坦）小平面的组合，在成像经准直光源时，在所成像主束周围引起均匀的光晕效果，尤其是当阵列中小透镜的数量高（例如至少100）时。在包括LED照明的许多应用领域中，这种光晕效果在美学上被认为是可接受的。这是因为这样的平面小平面“截断”小透镜区域，因为小透镜基部的一部分被平面小平面覆盖，这消除（或至少减少）由这些凹穴引起的边缘伪影并引起生成一定量的不受控制的光。描述具有小平面的小透镜布置的另一种方式是，在至少三个相邻的、相互接触的小透镜之间形成相对深的凹穴，这些凹穴的底部是所述平面小平面，底部的尖端经由所述平面小平面被截断，从而减少了由深凹穴引起的不期望的伪影，但生成不受控制的光。这种不受控制的光在主束周围生成背景光水平，由于镶嵌图案的不规则性质，该背景光水平组合成均匀光晕。第二小透镜阵列创建第一小透镜阵列的小透镜的凸起部分的图像，从而改进主束的清晰度，特别是当第一小透镜阵列面向经准直光源时。

在本申请的上下文中，不规则图案是不具有对称性的图案。这些图案可以包括包含对称区域的图案，这些区域组合以形成不对称图案。这种后一种图案的一示例是叶序图案。

如从上述内容将理解，小透镜在小透镜之间的凹穴处被透光平面小平面截断严格地说破坏小透镜的镶嵌，因为相邻的小透镜现在被平面小平面分离，从而产生集成小透镜布置，其包括以不规则图案的小透镜的第一小透镜阵列和以相同不规则图案的另外小透镜的第二小透镜阵列，其中每个另外的小透镜与小透镜中的一个对准，其中第一小透镜阵列还包括在小透镜之间的多个透射平面小平面，例如填充相邻小透镜之间的交叉。然而，这种集成小透镜布置可以与非镶嵌小透镜布置区分之处在于，由于小透镜的截断，在小透镜与其相邻小平面之间的接触点处小透镜的切线与相邻小平面之间的角度通常大于90°，与非镶嵌小透镜布置相比，在小透镜与小透镜从其延伸的基板的接触点处此切线与基板之间的角度通常约为90°。

此外，在一些实施例中，仍然可以从下列事实来识别小透镜的镶嵌：镶嵌图案的凹穴中的仅一些被这些平面小平面覆盖，其中平面小平面的总数（例如被覆盖的交叉的百分比）可以被选择以确保在利用小透镜布置生成的束轮廓周围形成均匀的光晕。可以选择此总数作为实现所期望均匀光晕所需的平面小平面的最小数量。

优选地，平面小平面位于相同的虚拟平面中，以便最大化光晕效果的均匀性。通过限定虚拟平面的高度，即小平面交叉之上的小平面材料的量，可以控制截止小透镜表面区域的量，例如，以控制光晕的强度。

第一小透镜阵列和第二小透镜阵列可以形成在圆形基板上，但是其他基板形状，即非圆形基板（例如以形成圆形束轮廓），可以被考虑。

第一小透镜阵列和第二小透镜阵列限定单个主体的相对表面，这产生了这种小透镜布置的特定成本有效的实施例，因为它可以以简单的方式制造，例如，通过模制。可替代地，第一小透镜阵列和第二小透镜阵列可以形成在空间上分离的主体上，例如，由气隙分离的主体上，在一些应用中这可能有利于调节小透镜布置的光学性质。

透射平面小平面优选地是透明的，但是在替代实施例中，透射平面小平面可以（略微）半透明。

在一实施例中，第二小透镜阵列还包括多个另外的透射平面小平面，每个另外的小平面覆盖另外的凹穴。从制造的角度来看，例如这可能是期望的，例如以创建镜像小透镜阵列，使得任一小透镜阵列可以面向经准直光源。

小透镜和另外的小透镜可以具有局部变化的尺寸，例如，以通过小透镜布置来抑制光学扩展量稀释。集成小透镜布置可以具有以下特征：仅一定百分比的小透镜之间的凹穴被平面小平面覆盖，所述百分比在60％至95％的范围内，优选地在70％至90％的范围内，诸如80％至85％。通过以特定图案省略平面小平面，小透镜布置可以被提供有一种水印，但不会导致束的显著失真。

根据另一方面，提供了一种光学布置，包括准直器和本文所描述实施例中任一个的集成小透镜布置。这种光学布置能够例如在远场中创建没有束边缘伪影的光束，这是由于通过引起这种伪影的凹穴之上的平面小平面消除了束边缘伪影以及在束边缘周围生成均匀的光晕。在特别是仅第一小透镜阵列包括平面小平面并且第二小透镜阵列基本上没有透射的平面小平面的实施例中，优选地第一小透镜阵列面向准直器以确保生成清晰光束。

至少第一小透镜阵列可以被整合到准直器，例如，以限制光学布置中的部件总数和/或降低制造成本。

根据又一方面，提供了一种照明装置，包括本文描述的实施例中的任一个的光学布置和至少一个LED光源，该至少一个LED光源相对于准直器定位，使得准直器准直至少一个LED光源的光并将所述经准直光投射到小透镜布置上。这种照明布置，例如，聚光灯，表现出在远场中改进的束形成能力，例如，由于在其光学布置中存在小透镜布置而表现出改进的颜色均匀性以及降低的边缘伪影的可见性。

根据又一方面，提供了一种包括这种照明装置的照明器。这种照明器可以例如是照明装置的支架或照明装置集成在其中的设备。

附图说明

参考附图，更详细地并且通过非限制性示例方式描述了本发明的实施例，在附图中：

图1示意性地描绘了根据一实施例的小透镜布置的截面图；

图2是根据一实施例的利用照明装置产生的光束的图像；

图3示意性地描绘了根据一实施例的小透镜布置的一方面的透视图；

图4示意性地描绘了根据一示例实施例的小透镜布置的一方面的俯视图；

图5示意性地描绘了根据另一实施例的小透镜布置的截面图；

图6示意性地描绘了根据又一实施例的小透镜布置的截面图；

图7示意性地描绘了根据一实施例的照明装置的截面图；和

图8示意性地描绘了根据另一实施例的照明装的截面图。

具体实施方式

应该理解，附图仅是示意性的，并未按比例绘制。还应该理解，在所有附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部分。

图1示意性地描绘了根据本发明一实施例的小透镜布置40。小透镜布置40包括第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60。第一小透镜阵列50包括第一小透镜51的镶嵌图案，并且第二小透镜阵列60包括第二小透镜61的镶嵌图案。第一小透镜51和第二小透镜61在相对的方向（例如沿着小透镜布置40的光轴）上彼此背离。在图1中，小透镜布置40制成单个主体，其在单个主体（例如集成小透镜板）的相对表面上包括第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60。这具有以下优点：第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60之间的表面界面的数量被最小化，这降低了由这样的表面界面引入到要利用小透镜布置40形成的光束中的光学伪影的风险。单个主体可以由任何合适的材料（例如玻璃或光学级聚合物材料，诸如聚碳酸酯、PMMA或PET）制成。使用这样的光学级聚合物具有下列优点：小透镜布置40可以以成本有效的方式（例如，通过模制）形成。

第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60被镶嵌，使得第一小透镜阵列50的镶嵌在图案和小透镜形状方面与第二小透镜阵列60的镶嵌一致，并且使得第一小透镜阵列50的镶嵌图案与第二小透镜阵列60的镶嵌图案对准，即第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60被布置成使得第一小透镜阵列50的镶嵌在图案和小透镜尺寸方面与第二小透镜阵列60的镶嵌一致，使得例如每个小透镜51与具有与小透镜51相同形状的另一小透镜61光学对准，即小透镜51和另一的小透镜61共用光轴。

在一实施例中，每个小透镜51布置在对应的另一的小透镜61的成像平面中，并且反之亦然，从而提供可以用作诸如科勒积分器的积分器的非成像小透镜布置40。每个小透镜51通常被布置成使得入射在小透镜51上的来自一个或多个光源10的所有经准直光被投射到对应的另一小透镜61上，以便避免第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60的相应小透镜之间的串扰。以这种方式，小透镜布置40可以在远场或要照射的平面中创建发光轮廓，该发光轮廓包括由相应小透镜对在远场中生成的图像部分的叠加。小透镜51可以将入射的经准直光聚焦到对应的另外的小透镜61的（外表面）上，该另外的小透镜61将小透镜51上的进入表面上的光分布投射到目标表面上。以这种方式，小透镜布置40可以将对应于各个小透镜的组合形状的发光轮廓创建在远场中的表面（例如，地板、墙壁等）上。小透镜51、61可以是球形或非球形小透镜，并且可以具有基于小透镜布置40的折射率和厚度的半径，如技术人员将容易理解的。在至少一些实施例中，第二小透镜阵列60的另外小透镜61可以是成像小透镜，该成像小透镜在第一小透镜阵列50的对应小透镜51的进入表面处复制辐照度分布。

第一小透镜阵列50和第二60的镶嵌图案是不规则图案，其中同一阵列内的不同（多边形）小透镜通常具有不同的形状。如从例如O.Dross的"颜色混合准直器中的科勒积分", Proc. Of SPIE, Vol. 9571, 957109-1（2015）, 17 pp中已知的那样，这种不规则镶嵌图案特别适合于形成表现出良好颜色混合的圆形束轮廓，然而如前文所解释可能难以避免边缘伪影。如果这种集成小透镜布置40与提供图像旋转的准直器（诸如光子漏斗、TIR菲涅耳透镜、抛物面反射器等）组合使用，则在集成布置的不同部分处的针孔图像在矢状面和经向尺寸和取向上变化。这可以通过对相应的小透镜51、61定尺寸来补偿，使得这些小透镜具有局部变化的尺寸，如在WO 2016/116290 A1中进一步详细解释的。

以第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60形式的小透镜布置40的基板可以具有任何合适的形状，例如，圆形或盘形。可以考虑用于小透镜布置40的其他基板形状。如技术人员将理解的，由准直器20实际照射的小透镜阵列中的小透镜51、61确定小透镜布置40如何作用于经准直光，即生成什么束形状，使得被照射区域可以具有与小透镜阵列的基板不同的形状。例如，如本身众所周知的，即使在布置在非圆形基板上时，一些镶嵌也可以形成圆形束轮廓。

如本身众所周知的，由前述光源布置的实施例生成的经准直光与这种小透镜布置40（例如集成小透镜阵列）的组合可以产生在强度分布方面具有优异均匀性以及清晰截止的发光输出，这因此特别适合于生成具有限定形状的发光输出，例如限定形状的光斑，但不规则小透镜放置在阵列边缘处遭受多边形伪影。这种伪影对于更任意性质的镶嵌更为明显。这些伪影是由是小透镜51的轮廓的清晰图像的叠加的小透镜布置40生成的整体光分布造成的。因此，由于在小透镜布置40生成的发光轮廓的边界处的这些多边形伪影，生成具有连续边界的发光分布（诸如圆形或椭圆形发光轮廓）远非微不足道。

此问题在图1中通过第一小透镜阵列50还包括布置在小透镜51之间的凹穴53处的多个透光平面小平面55而解决。每个凹穴53可以被这样的平面小平面覆盖，但是在替代实施例中，凹穴53的仅一些完全或部分地被平面小平面55覆盖。透光平面小平面55优选地是透明的（尽管在替代实施例中，透光平面小平面55可以具有一定程度的半透明）并且优选地布置在单个虚拟平面P中。如技术人员将理解的，此单个虚拟平面包括透光平面小平面55和小透镜51的截面部分。在此虚拟平面中小透镜51和透光平面小平面55之间的面积比率可以通过虚拟平面定位于凹穴53之上的高度来控制。换句话说，此比率可以通过小透镜51被透光平面小平面55截断的程度来控制。

透光平面小平面55模糊了镶嵌小透镜51之间的清晰壁边缘，从而模糊由小透镜布置40生成的束（例如，圆形束）边缘周围的伪影。这可以理解如下。透光平面小平面55截断微透镜的将产生从强度图案的边缘突出的图像的部分，并生成一定量的不受控制的光，该不受控制的光在如利用小透镜布置40形成的主束周围创建背景光水平。已经发现，对于具有大量以不规则图案镶嵌的小透镜的典型集成小透镜阵列，此背景光水平引起在主束轮廓周围形成均匀的光晕。这在图2中示出，其中LED光源利用准直器和根据本发明实施例的小透镜布置成像，其中小透镜51、61以叶序图案布置。

另外，多边形小透镜51的截断引起这些小透镜具有如由对应的另外的小透镜61成像的更圆的形状，这增加了主束轮廓内的光分布的清晰度并且减少了由多边形小透镜51之间的清晰壁边缘引起的束边缘伪影。如从前述内容将理解，增加虚拟平面的由透光平面小平面55覆盖的部分可以增加主束轮廓的清晰度（以主束周围更亮的光晕为代价）。为了实现光学可接受的束轮廓，由透光平面小平面覆盖的虚拟平面的总面积优选低于20％，优选地在5％至9％的范围内。

图3是根据一示例实施例的第一小透镜阵列50的透视图。如可以看出，多边形小透镜51以不规则的镶嵌图案布置，其中透光平面小平面55定位于小透镜51之间的凹穴53处。应当理解，仅为了清楚起见，小平面55以黑色示出；这不要被解释为这些小平面是不透明的。在图3中进一步示出，相邻的小透镜51共用共同的壁形交叉52，其被示出为共用的边缘形状交叉，从而能够实现小透镜的更紧密堆积。

图4示意性地描绘了具有不规则镶嵌图案的第一小透镜阵列50的示例实施例，其中小透镜51以相对紧密的堆积布置成叶序图案，其中壁形交叉52在相邻小透镜51之间并且其中透光平面小平面55如前文所解释的那样布置在小透镜51之间的凹穴处。然而，应该理解的是，本发明的实施例不限于特定类型的不规则镶嵌图案，并且诸如不规则环图案、多晶图案等的替代图案同样是可行的。

图5示意性地描绘了根据替代实施例的小透镜布置40的截面图，其中除了在第一小透镜阵列50中存在这样的小平面之外，第二小透镜阵列60的另外小透镜61之间的凹穴63被透光平面小平面65覆盖。这些另外的小平面65不显著改变上述描述的小透镜布置40的光学性能；然而，这产生了对称的小透镜布置40，因为第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60是彼此的镜像，这与不对称的图1的小透镜布置40相反。对称小透镜布置40具有以下优点：布置相对于要成像的光源的取向，即哪个小透镜阵列面向光源，不影响小透镜布置40的光学性能。这与图1的不对称小透镜布置40相反，其中要由小透镜布置40形成的束的清晰度可以由第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60中的哪一个面向要成像的光源来控制。

在上面的实施例中，小透镜布置40形成为单个主体，例如，小透镜板，其中第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60是平面阵列。然而，应该理解，也可以考虑其中第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60是弯曲阵列的实施例。在这种弯曲的布置中，阵列50和60优选地具有匹配的曲率，例如以在相对的小透镜51、61之间提供恒定厚度的弯曲单个主体。此外，小透镜布置40不必提供为单个主体。小透镜布置40的替代实施例在图6的截面图中示意性地描绘，其中第一小透镜阵列50和第二小透镜阵列60是在由气隙70分离的分离主体上的分立阵列。如技术人员从前述内容将容易理解的，尽管图6中小透镜布置40仅包含第一小透镜阵列50的小透镜51之间的凹穴53处的平面小平面55，但是第二小透镜阵列60也包括另外的小透镜61之间的凹穴63处的平面小平面65的实施例同样可行。

图7示意性地描绘了根据示例实施例的照明装置1。照明布置1包括根据一实施例的光学布置30，除了小透镜布置40之外，光学布置30还包括准直器20，准直器20布置成生成经准直光输出。这种准直器20可以是任何合适类型的准直器，诸如例如如图7所示的准直TIR透镜、准直反射器，诸如抛物面反射器等，以将产生未准直光的一个或多个光源10的发散发光输出转换成经准直发光输出。在多个光源10的情况下，每个光源10可以与专用准直器20（例如，安装在光源10的光生成表面之上的准直透镜）相关联。在一实施例中，照明装置1包括一个或多个LED 10。可以考虑任何合适类型的LED布置，例如，白光LED、彩色LED（其可以布置成使得它们相应的发光输出被组合以形成白光），等。任何合适类型的LED可以用于此目的。

在一优选实施例中，小透镜布置40被定位成使得包括在小透镜51之间的凹穴53之上的透光平面小平面55的第一小透镜阵列50面向准直器20。在这种特定配置中，特别清晰的束，例如圆的或圆形束，可以被生成，其具有如前文所解释的围绕主束轮廓的均匀光晕。然而，在替代实施例中，在不对称小透镜布置40的情况下，第二小透镜阵列60可以面向准直器20，在这种情况下，创建更漫射的束轮廓。

在光学布置30中，小透镜布置40可以与准直器20分立。然而，在替代实施例中，小透镜布置40的至少一部分，例如第一小透镜阵列50和/或第二小透镜阵列60可以形成准直器20的组成部分，如图8中示意性地描绘的。

在一些实施例中，照明装置1可以是任何合适类型的聚光灯。这些聚光灯的非限制性示例包括MR16、GU10、PAR、AR111灯泡和专业聚光灯等。一般而言，照明装置1可以是生成具有约40°或更小的半高全宽（FWHM）的束角的任何类型的照明装置，例如任何类型的聚光灯。这种照明装置1可以形成照明器（诸如聚光灯、下照灯或任何其他合适类型的照明器）的一部分。这样的照明器可以形成包括光照功能的电子设备（诸如例如抽风机、抽油烟机等）的一部分。

应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代的实施例。在权利要求中，括号内的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前面的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件来实现。在列举了若干构件的装置权利要求中，这些构件中的若干可以由同一个硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。

Claims

1.一种集成小透镜布置（40），包括：

以不规则图案的小透镜（51）的第一小透镜阵列（50）；和

在所述第一小透镜阵列的下游的以所述不规则图案的另外的小透镜（61）的第二小透镜阵列（60），每个另外的小透镜与所述小透镜中的一个对准；

其中所述第一小透镜阵列包括具有共用壁形交叉（52）的相邻小透镜，并且其中所述第一小透镜阵列还包括覆盖所述以不规则图案的小透镜（51）之间的凹穴（53）的多个透射平面小平面（55），其中所述共用壁形交叉在所述第一小透镜阵列的表面处可见为相邻小透镜的共用边缘。

2.根据权利要求1所述的集成小透镜布置（40），其中所述平面小平面（55）位于单个虚拟平面（P）中。

3.根据权利要求1或2所述的集成小透镜布置（40），其中所述第一小透镜阵列（50）和所述第二小透镜阵列（60）限定单个主体的相对表面。

4.根据权利要求1或2所述的集成小透镜布置（40），其中所述第一小透镜阵列（50）和所述第二小透镜阵列（60）形成在空间上分离的主体上。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的集成小透镜布置（40），其中所述多个透射平面小平面（55）覆盖小于所述第一小透镜阵列（50）的总表面的20％。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的集成小透镜布置（40），其中所述共用壁形交叉在横向于所述第一小透镜阵列的平面小平面的方向上延伸。

7.根据权利要求1或2中任一项所述的集成小透镜布置（40），所述第二小透镜阵列（60）还包括在所述另外的小透镜（61）之间的多个另外的透射平面小平面（65）。

8.根据权利要求1或2中任一项所述的集成小透镜布置（40），其中所述第二小透镜阵列（60）没有透射平面小平面。

9.根据权利要求1或2中任一项所述的集成小透镜布置（40），其中所述小透镜（51）和另外的小透镜（61）具有局部变化的尺寸。

10.根据权利要求1或2中任一项所述的集成小透镜布置（40），其中仅一定百分比的所述小透镜之间的凹穴（53）被平面小平面（55、65）覆盖，所述百分比在30％至90％的范围内。

11.根据权利要求10所述的集成小透镜布置（40），其中所述百分比在50％至70％的范围内。

12.根据权利要求10所述的集成小透镜布置（40），其中所述百分比在60％至65％的范围内。

13.一种光学布置（30），包括准直器（20）和权利要求1-12中任一项所述的集成小透镜布置（40）。

14.根据权利要求13所述的光学布置（30），其中所述第一小透镜阵列（51）整合到所述准直器（20）。

15.一种照明装置（1），包括权利要求13-14中任一项所述的光学布置（30）和至少一个LED光源（10），所述至少一个LED光源（10）相对于所述准直器（20）定位，使得所述准直器准直至少一个LED光源的光并将经准直光投射到所述小透镜布置（40）上。

16.根据权利要求15所述的照明装置（1），其中，所述照明装置是灯泡。

17.一种照明器，包括权利要求16所述的照明装置（1）。