CN117480426A - 多色混合和整形光学器件和系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有混合和整形光学器件的混合和整形系统。该系统可以包括光学外壳，该光学外壳被配置成固定光学器件以及布置在光学器件和光学外壳的出射透镜之间的漫射器部件。该光学器件包括一体形成的混合管和反射器主体，该混合管和反射器主体被配置为对辐射进行混合和整形，以实现优良的近场和远场混合。混合管光学耦合到一个或多个辐射源。反射器主体包括被配置为接收来自一个或多个辐射源的辐射并反射或折射该辐射的第一内表面，以及被配置为接收反射的辐射并反射或折射该辐射的第二内表面，其中至少一部分反射的辐射被配置为通过第一内表面离开反射器主体。

Description

多色混合和整形光学器件和系统

技术领域

本公开总体上涉及颜色混合和整形，具体地，涉及使用全内反射的光混合和整形光学器件和系统。

背景技术

人造光的颜色混合通常涉及一种混合室，其用于反射或折射从单个点源产生的光，并且在混合室内重新分布该光，使得当光离开混合室时，光的渲染图像基本上是同质的，即不包括来自单个点光源的多个颜色源的伪像。典型的颜色混合室与Koehler积分器耦合，以在视场或图像上均匀地传播给定的光谱或源照明，从而混合光。其他应用在允许光行进到目标进行照明之前，利用由玻璃或硅制成的混合杆或管来混合光。这两种方法都遭受效率差或近场混合差的问题。

除了混合所产生的光之外，一些系统还利用附加的主体来对混合的光进行整形。使用可分离的整形光学器件来整形混合的光的示例通常遭受损失或者遭受与混合室的对准问题，并且导致差的近场和远场混合。

发明内容

本公开涉及一种具有混合和整形光学器件的混合和整形系统。该系统可以包括光学外壳，该光学外壳被配置成固定光学器件以及布置在光学器件和光学外壳的出射透镜之间的漫射器部件。该光学器件包括一体形成的混合管和反射器主体，该混合管和反射器主体被配置为对辐射进行混合和整形，以实现优良的近场和远场混合。混合管光学耦合到一个或多个辐射源。反射器主体包括被配置为接收来自一个或多个辐射源的辐射并反射或折射该辐射的第一内表面，以及被配置为接收反射的辐射并反射或折射该辐射的第二内表面，其中至少一部分反射的辐射被配置为通过第一内表面离开反射器主体。

本公开的光学器件提供了几个明显的优点。首先，通过在混合管内混合辐射并且在允许辐射离开光学器件之前通过第一内表面和第二内表面之间提供的反射提供进一步的混合和整形，光学器件将发射具有辐射的优良近场和远场混合的辐射，而没有热点或色差。第二，光学器件不包括专用的出射表面，例如，第一内表面既是反射表面以帮助混合和整形，还又充当混合和整形的光离开光学器件的出射表面。通过将第一内表面用于这种双重目的，可以利用更多的表面区域来发射混合和整形的光，从而产生优良的近场和远场混合。第三，当在混合和整形系统——例如，包括光学外壳以及光学器件和光学外壳的出射透镜之间的漫射器部件的系统——中使用时，漫射器部件将进一步漫射和平滑由光学器件发射的辐射，以进一步减轻由混合管的形状产生的任何不期望的整形效应。最后，通过将混合管和反射器主体制造为一个单一的整体制品，可以降低制作光学器件的能力和成本。

在一个示例中，提供了一种用于混合和整形电磁辐射的光学器件，该光学器件包括：光学耦合到一个或多个辐射源的混合管，该一个或多个辐射源被配置成产生电磁辐射；以及一体地固定到混合管的反射器主体，该反射器主体包括第一内表面和第二内表面，该第一内表面配置成接收来自一个或多个辐射源的电磁辐射并将该电磁辐射反射或折射为反射的电磁辐射，该第二内表面配置成接收反射的电磁辐射并反射或折射该反射的电磁辐射；其中反射的电磁辐射的至少一部分被配置成通过第一内表面离开反射器主体。

在一个方面中，一个或多个辐射源是发光二极管(LED)或彩色LED。

在一个方面中，反射器主体由主体材料形成，其中主体材料是聚碳酸酯。

在一个方面中，反射器主体的第一内表面的一部分包括第一反射材料。

在一个方面中，第一内表面的包括第一反射材料的部分包括第一内表面的接近假想光轴的部分，该假想光轴被布置成穿过混合管和反射器主体并且与反射器主体基本上同心。

在一个方面中，反射器主体的第二内表面包括第二反射材料。

在一个方面中，第二反射材料沿着整个第二内表面设置。

在一个方面中，混合管具有截面轮廓，其中截面轮廓选自正方形、圆形、六边形和八边形中的至少一种。

在另一个示例中，提供了一种用于混合和整形电磁辐射的光学系统，该系统包括：光学外壳；漫射器部件；和光学元件。该光学器件包括：光学耦合到一个或多个辐射源的混合管，该一个或多个辐射源被配置成产生电磁辐射；以及一体地固定到混合管的反射器主体，该反射器主体包括第一内表面和第二内表面，该第一内表面配置成接收来自一个或多个辐射源的电磁辐射并将该电磁辐射反射或折射为反射的电磁辐射，该第二内表面配置成接收反射的电磁辐射并反射或折射该反射的电磁辐射；其中反射的电磁辐射的至少一部分被配置成通过第一内表面离开反射器主体，并且其中离开反射器主体的反射的电磁辐射被配置成穿过漫射器部件进入周围环境。

在一个方面中，一个或多个辐射源是发光二极管(LED)或彩色LED。

在一个方面中，反射器主体由主体材料形成，其中主体材料是聚碳酸酯。

在一个方面中，反射器主体的第一内表面的一部分包括第一反射材料。

在一个方面中，第一内表面的包括第一反射材料的部分包括第一内表面的接近假想光轴的部分，该假想光轴被布置成穿过混合管和反射器主体并且与反射器主体基本上同心。

在一个方面中，反射器主体的第二内表面包括第二反射材料，并且其中第二反射材料沿着整个第二内表面设置。

在一个方面中，混合管具有截面轮廓，其中截面轮廓选自正方形、圆形、六边形和八边形中的至少一种。

参考下文描述的(一个或多个)实施例，各种实施例的这些和其他方面将是清楚的并得到阐述。

附图说明

在附图中，类似的附图标记遍及不同的视图一般指代相同的部分。此外，附图不一定是按比例的，取而代之一般将重点放在说明各种实施例的原理上。

图1是根据本公开的颜色混合和整形系统的侧视示意性表示。

图2是根据本公开的颜色混合和整形光学器件的顶部透视示意性表示。

图3A是根据本公开的光学器件的侧视截面图。

图3B是大致沿图2中的3B-3B线截取的图2中所示光学器件的侧视截面图。

图4是根据本公开的具有光线追踪的图2中所示光学器件的截面图。

图5A是根据本公开的具有光线追踪的图2中所示光学器件的截面图。

图5B是根据本公开的具有光线追踪的图2中所示光学器件的截面图。

具体实施方式

本公开涉及一种具有混合和整形光学器件的混合和整形系统。该系统可以包括光学外壳，该光学外壳被配置成固定光学器件以及布置在光学器件和光学外壳的出射透镜之间的漫射器部件。该光学器件包括一体形成的混合管和反射器主体，该混合管和反射器主体被配置为对辐射进行混合和整形，以实现优良的近场和远场混合。混合管光学耦合到一个或多个辐射源。反射器主体包括被配置为接收来自一个或多个辐射源的辐射并反射或折射该辐射的第一内表面，以及被配置为接收反射的辐射并反射或折射该辐射的第二内表面，其中至少一部分反射的辐射被配置为通过第一内表面离开反射器主体。

本公开的光学器件提供了几个明显的优点。首先，通过在混合管内混合辐射并且在允许辐射离开光学器件之前通过第一内表面和第二内表面之间提供的反射提供进一步的混合和整形，光学器件将发射具有辐射的优良近场和远场混合的辐射，而没有热点或色差。第二，光学器件不包括专用的出射表面，例如，第一内表面既是反射表面以帮助混合和整形，还又充当混合和整形的光离开光学器件的出射表面。通过将第一内表面用于这种双重目的，可以利用更多的表面区域来发射混合和整形的光，从而产生优良的近场和远场混合。第三，当在混合和整形系统——例如，包括光学外壳以及光学器件和光学外壳的出射透镜之间的漫射器部件的系统——中使用时，漫射器部件将进一步漫射和平滑由光学器件发射的辐射，以进一步减轻由混合管的形状产生的任何不期望的整形效应。最后，通过将混合管和反射器主体制造为一个单一的整体制品，可以降低制作光学器件的能力和成本。

应该根据图1-图5B来阅读下面的描述。图1示出了根据本公开的混合和整形系统10的侧视示意图。如所示，系统10包括被配置为至少部分包围颜色混合和整形光学器件100(下面讨论)的光学外壳12、被配置为产生或发射电磁辐射ER(下文中称为“辐射ER”)的一个或多个辐射源14、出射透镜16、和漫射器部件18。在一些示例中，光学外壳12是照明器外壳或其他灯具外壳，其被配置为固定电磁辐射ER的一个或多个源14(下文中称为“辐射源14”)，例如，诸如发光二极管(LED)或LED簇的可见光源。在一些示例中，辐射源14可以包括LED，这些LED可以在它们被布置成发射的电磁辐射ER的部分中变化，例如4色LED的簇，其中簇中的一个LED发射红色光谱中的电磁辐射ER，簇中的一个LED发射蓝色光谱中的电磁辐射，簇中的一个LED发射绿色光谱中的电磁辐射，并且簇中的一个LED被布置成发射红色、蓝色和绿色光谱中的电磁辐射的组合(从而基本上形成白光)。应当领会，可以利用各种LED，例如有机LED、基于磷光体的LED等。附加于或替代于产生电磁辐射光谱的可见范围内的辐射，应当领会，辐射源14也可以被配置成产生或者发射人眼不可见的电磁辐射光谱的部分内的辐射，例如紫外线、红外线等。

在图1中所示的示例中，系统10包括出射透镜16，该出射透镜16布置在光学外壳12的外部，并且沿着混合和整形光学器件100的假想光轴OA(下面讨论)。在光学器件100和出射透镜16之间，系统10可以包括漫射器部件18，该漫射器部件18被配置成接收来自光学器件100的辐射，例如辐射ER或反射的辐射RR(下面讨论)，并且在辐射ER被投射通过出射透镜16并进入周围环境E之前漫射或稍微混合该辐射。应当领会，漫射部件可以包含表面纹理，例如类似于菲涅耳透镜的表面纹理，以帮助漫射由光学器件100产生的图像，并提供优良的近场和远场混合和整形，如将在本文讨论的。除了作为位于出射透镜16和光学器件100之间的分立部件之外，应当领会，出射透镜16可以涂覆有漫射材料，该漫射材料被配置成进一步混合由光学器件100产生的图像。

如上所述，并且如图1-图5B中所示，系统10还包括颜色混合和整形光学器件100(在本文中称为“光学器件100”)。为了清楚起见，图2单独示出了光学器件100的透视图。如所示，光学器件100包括混合管102和反射器主体104。在一些示例中，如图2中所示，混合管102和反射器主体104一体形成，例如，它们形成为单个部件或制品。在一些示例中，混合管102和反射器主体104在注射成型工艺中形成，并且可以由主体材料106(例如硅、玻璃、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、或其他透明或半透明的聚合物)制成。如下文将讨论的，在一些示例中，主体材料106是聚碳酸酯，以允许与涂层材料(例如第一反射材料122或第二反射材料124(两者都在下文讨论))成功一体化、浸渍或粘附。此外，尽管在图3A和图3B中图示为实心制品，但是应当领会，光学器件100可以形成为具有相似形状和位置的表面的空心制品。还应当领会的是，尽管图示为单个制品(即一体形成的组合)，但是混合管102和反射器主体104可以形成或模制为两个独立的部件，并且彼此粘附和/或对准，以实现本文所述的功能。应当领会，将混合管102和反射器主体104形成为单独的部件可能是不合期望的，因为将反射器主体104与混合管102精确对准可以是困难的，并且这两个部件之间的任何间隙将导致衍射和/或折射，并且在来自混合管102和反射器主体104的光传输中产生轻微的低效。

如图1-图5B中所示，混合管102形成为沿光轴OA纵向设置的基本上矩形的构件。图3A是光学器件100的截面图的一个示例。如图3A中所示，混合管102包括底表面108、一个或多个内部管表面110、和过渡部分112。底表面108是基本上平坦的表面，其被配置为接收来自一个或多个辐射源14的辐射。换句话说，底表面108光学耦合到一个或多个辐射源14，使得从这些源产生的辐射被底表面108接收，并且被透射或折射到混合管102中。在本文描述的示例中，辐射源14被定位成接近底表面108，使得在辐射源14和底表面108之间存在小的空气间隙；然而，应当领会，在其他示例(未示出)中，辐射源可以直接固定或熔合到底表面108，例如，利用透明粘合剂或其他方法。因此，底表面108接收来自一个或多个辐射源14的初始电磁辐射ER。一旦在混合管102内，辐射ER就将从点源辐射源14以各种角度传播，并且接触并反射离开一个或多个内部管表面110(例如由混合管102的细长矩形壁形成的内表面)。取决于由辐射源14产生的辐射ER的发射角，辐射ER将从底表面108行进到过渡部分112。在给定辐射光线的初始发射角相对于光轴是小的情况下(例如正或负5-10度)，光线将从底表面108行进到过渡部分112，而不接触一个或多个内部管表面110。然而，如果辐射光线的初始发射角相对于光轴OA是大的(例如正或负10-89度)，则光线在其从底表面108行进到过渡部分112中将反射离开一个或多个内表面110。应当领会，在相对于光轴OA的较大角度(例如45度)下，当辐射光线从底表面108行进到过渡部分112时，辐射光线将反射离开两个或更多个内部管表面110。当光线从底表面108行进到过渡部分112时，这些光线的反射和混合使得产生的光混合并减少至少在过渡部分112处产生的图像中的热点。尽管图示为矩形构件，例如具有正方形截面轮廓的构件，但是应当领会，其他形状可以用于混合管102。例如，混合管102可以具有圆形、六边形或八边形的截面轮廓，使得混合管102基本上形成为挤压圆形(例如，圆柱形)、挤压六边形或挤压八边形等。在所提供的示例中，矩形构件(具有正方形截面轮廓)将通过基本上为正方形的光学器件100产生图像，即，可以具有清晰限定的边缘。通过将光学器件100嵌入或固定在光学外壳12内(如上所述)并在光学器件100和出射透镜16之间提供漫射器部件18，在允许辐射离开光学外壳12之前，可以减轻和/或消除由具有方形截面轮廓的混合管产生的图像的正方形形状。

尽管未示出，但是在混合管102是与反射器主体104分开形成的部件的示例中，过渡部分112标记了混合管102的顶表面(例如，混合管102的相对于底表面108布置在混合管102的相反侧上的部分)和反射器主体104的下表面之间的分区或区域。在本文所示的示例中，例如，在混合管102和反射器主体104一体地形成为单个制品的场合，过渡部分112标记了混合管102的顶部过渡到反射器主体104的假想线或区域。

如图3A中所示，反射器主体104包括至少两个内表面，例如第一内表面114和第二内表面116。如图3A-图5B中所示，第一内表面114旨在是在反射器主体104的实心内部和位于光学器件100上方和外部的空气之间的过渡处形成的内表面。第二内表面116旨在是在反射器主体104的实心内部和位于光学器件100下方和外部的空气之间的过渡处形成的内表面。第一内表面114旨在是基本上平坦的表面，即没有曲率的表面，并且相对于光轴OA成一定角度布置，使得第一内表面114从接近光轴OA的部分和与第二内表面116连接的部分径向向外张开。这种径向向外的锥化导致第一内表面114具有“V”形的截面轮廓，并且当对称地和径向地形成时，导致基本上形成倒锥形的表面。第二内表面116旨在是从过渡部分112附近延伸到光学器件100的与第一内表面114连接的部分的弯曲表面。如将在下面详细讨论的，意图是通过混合管102的过渡部分112提供的混合辐射ER的相当大的部分被第一内表面114接收并反射到第二内表面116，其然后以小于全内反射临界角的入射角反射回到第一内表面114，使得反射的辐射通过第一内表面114发射并进入光学器件100周围的环境E。在一些示例中，并且虽然未示出，但是第一内表面114和第二内表面可以分别包括第一多个径向设置的花键(spline)和第二多个径向设置的花键，这些花键被配置成接收反射的辐射并在辐射离开出射透镜16之前进一步混合或折射该辐射。

图3B示出了大致沿图2中的线3B-3B截取的光学器件100的截面图，其中第一内表面114保持基本上平坦，而第二内表面116被分成两个部分，弯曲部分118和垂直平坦部分120。如所示，该替代的示例布置导致第一内表面114和第二内表面116相遇处的钝头尖端或钝头外边缘，从而导致更简单且结构更合理的形状，其更易于通过注射成型工艺成型。应当领会，这两个部分被描述为相对于它们的截面表示是弯曲的和垂直平坦的，并且这些表面围绕光轴以360度旋转对称。

附加地，光学器件100可以包括一个或多个反射材料部分，以帮助产生反射的辐射，其中给定表面上的入射辐射将低于内反射的临界角。例如，第一内表面114的一部分可以包括第一反射材料122，并且第二内表面116的至少一部分可以包括第二反射材料124。第一反射材料122和第二反射材料124可以选自铝、氧化铝、银或金，并且旨在反射接触这些材料的辐射的80％-96％。在一些示例中，第一反射材料122和第二反射材料124是具有80％-90％反射率的铝镜涂层材料，其在反射器主体104的主体材料106内一体化或浸渍(impregnate)。如上所述，铝与聚碳酸酯(PC)材料粘附良好，因此，在一个示例中，主体材料106是聚碳酸酯，而第一反射材料122和第二反射材料124包括铝。

重要的是，只有第一内表面114的一部分包括第一反射材料122。如图3A-图5B中所示，只有第一内表面114的接近光轴OA的部分包括第一反射材料122。例如，第一内表面114的包括第一反射材料122的部分是将以小于全内反射临界角的角度接收相当大部分的辐射光线的部分。例如，此角度可以从相对于光轴OA正或负5-35度的角度中选择，使得仅在该角度内的部分包含第一反射材料122。换句话说，第一反射表面114的不包括第一反射材料122的部分将接收入射角将大于全内反射临界角的辐射光线，并且不需要帮助反射反射材料将提供的辐射光线。一旦辐射反射离开第一内表面114(不管它是反射离开包括第一反射材料122的部分还是不包括第一反射材料122的部分)，反射的辐射RR被投射到第二内表面116。利用图示的光学器件100的几何形状，反射的辐射RR将以大于临界角的角度接触第二内表面116，并且如果没有第二反射材料124，则将导致折射通过第二内表面116并离开光学器件100进入光学器件100下方的空气中。然而，如本文所示和所述，第二内表面116包括沿着第二内表面整个长度的第二反射材料124。因此，从第一内表面114接收的任何反射的辐射RR将被反射回第一内表面114。来自第二内表面116的该第二反射将导致反射的辐射RR，该反射的辐射RR将以大于全内反射角的角度接触第一内表面114的不包括第一反射材料122的部分，从而允许反射的辐射朝向出射透镜16离开光学器件100。

图4示出了具有多个辐射光线的示例性光线追踪的光学器件100的截面图。应当领会，所示的每个箭头旨在示出在操作期间电磁辐射穿过光学器件100的多个潜在路径中的一个样本路径。如所示，辐射源14(例如LED可见光源)被配置成产生穿过混合管102的底表面108的电磁辐射ER。在图4中，应该领会，辐射源14的发射角大约为90度，例如，相对于光轴OA的任一侧为45度。在所述的变化的发射角下，一些光线行进穿过混合管102的主体而不接触一个或多个内部管表面110中的一个或多个，而其它光线接触一个或多个内部管表面110中的多个表面。这些光线反复接触和反射离开一个或多个内部管表面110对混合由辐射源14产生的辐射起作用。例如，如果辐射源是4色LED(例如，红色、绿色、蓝色和白色)的簇，则一旦相应的光线到达混合管102的过渡部分112，这些颜色就将基本上混合以形成用户选择的期望颜色。在穿过过渡部分112之后，发射的所有光线接触第一内表面114。以大于或等于全内反射临界角的角度接触第一内表面114的任何光线将被反射到第二内表面116，而以小于全内反射临界角的角度接触第一内表面114的任何光线将反射离开第一反射材料122至第二内表面116。一旦被反射，所有光线就将以小于来自第二内表面116的全内反射临界角的角度接触第二内表面116，并被第二反射材料124反射回第一内表面114。反射的辐射RR将以小于全内反射临界角的角度接触第一内表面114的不包括第一反射材料122的部分，并穿过和/或折射通过第一内表面114离开光学器件100。

图5A和图5B示出了两个潜在的光线路径(由带箭头的线表示)，即：第一光线路径，其中辐射光线以小于全内反射临界角的角度接触第一内表面114(见图5A)；以及第二光线路径，其中辐射光线以大于全内反射临界角的角度接触第一内表面114(见图5B)。例如，图5A示出了一个潜在的光线路径，其中电磁辐射ER从辐射源14以小角度(例如相对于光轴OA成1-10度)发射。如图5A中所示，辐射光线以小于全内反射临界角的角度接触第一内表面114。在没有反射材料(例如，第一反射材料122)的帮助下，这些光线将折射和/或穿过第一内表面114并离开光学器件100，而没有由反射离开第二内表面116提供的整形。代替地，本公开提供了第一内表面114的至少一部分(即接近光轴OA的部分)被第一反射材料122浸渍或一体化，使得以小于全内反射临界角的角度接触第一内表面114的所有光线将被反射到第二内表面116以在返回穿过第一内表面114并离开光学器件100之前整形。在图5B中所示的示例中，示出了另一个潜在的光线路径，其中电磁辐射ER从辐射源14以大角度(例如相对于光轴OA成11-45度)发射。如图5B中所示，在穿过过渡部分112并进入反射器主体104之前，辐射光线接触一个或多个内部管表面110中的多个表面。一个或多个内部管表面110的多次反射离开有助于混合和均匀化由辐射源14产生的辐射。一旦在反射器主体104中，光线就在包括第一反射材料122的部分之外并且以大于全内反射临界角的角度接触第一内表面114。一旦被反射，反射的辐射RR就将以小于全内反射临界角的角度接触第二内表面116，并将被嵌入第二内表面116的第二反射材料124反射回第一内表面114。反射的辐射RR然后将折射并穿过第一内表面114，并离开光学器件100。

本公开的光学器件100提供了几个明显的优点。首先，通过在混合管102内混合电磁辐射ER并且在允许辐射离开光学器件100之前通过在第一内表面114和第二内表面116之间提供的反射提供进一步的混合和整形，光学器件100将发射具有辐射的优良近场和远场混合的辐射，而没有热点或色差。第二，光学器件100不包括专用的出射表面，例如，第一内表面114既是反射表面以帮助混合和整形，还又充当混合和整形的光离开光学器件100的出射表面。通过将第一内表面114用于这种双重目的，可以利用更多的表面区域来发射混合和整形的光，从而产生优良的近场和远场混合。第三，当在混合和整形系统——例如，包括光学外壳12以及光学器件100和光学外壳12的出射透镜16之间的漫射器部件18的系统——中使用时，漫射器部件18将进一步漫射和平滑由光学器件100发射的辐射，以进一步减轻由混合管102的形状产生的任何不期望的整形效应。最后，通过将混合管102和反射器主体104制造为一个单一的整体制品，可以降低制作光学器件100的能力和成本。

如本文定义和使用的所有定义应当理解为对字典定义、通过引用并入的文档中的定义、和/或定义术语的普通含义的控制。

除非明确相反指示，否则如本文在说明书中和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”(“a”和“an”)应当理解为意味着“至少一个”。

如本文在说明书中和权利要求书中使用的短语“和/或”应当理解为意味着这样结合的元素中的“任何一个或两个”，即在一些情况下结合存在并且在其他情况下分离存在的元素。用“和/或”列出的多个元素应当以相同的方式解释，即这样结合的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句具体标识的元素之外，可以可选地存在其他元素，无论与那些具体标识的元素相关还是不相关。

如本文在说明书中和权利要求书中使用的，“或”应当理解为具有与上面定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或“和/或”应被解释为包含性的，即包括多个元素或元素列表中的至少一个，但也包括多个元素或元素列表中的多于一个，以及可选地，附加的未列出的项目。只有明确相反指示的术语、诸如“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”，或者当在权利要求中使用时，“由……组成”将指代包括多个元素或元素列表中的恰好一个元素。一般来说，如本文使用的术语“或”当在其前面有诸如“任一”、“……中的一个”、“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”之类的排他性术语时仅应被解释为指示排他性的替代物(即“一个或另一个，但不是两者”)。

如本文在说明书中和权利要求书中使用的，提及一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应当被理解为意味着从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但是不一定包括元素列表内具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中元素的任何组合。此定义还允许可以可选地存在除了在短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外的元素，无论与那些具体标识的元素相关还是不相关。

还应当理解，除非明确相反指示，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于记载该方法的步骤或动作的顺序。

在权利要求中，以及在上面的说明书中，所有过渡短语，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”、“包含有”等要理解为开放式的，即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应分别是封闭或半封闭的过渡短语。

虽然本文已经描述和说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的一个或多个优点的各种其他手段和/或结构，并且每个这样的变型和/或修改被认为在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易领会，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意在是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明教导所用于的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到或者能够仅仅使用常规实验来断定本文描述的特定发明实施例的许多等同物。因此，要理解的是，前述实施例仅通过示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，发明实施例可以以除具体描述和要求保护之外的方式实践。本公开的发明实施例涉及本文描述的每个个体特征、系统、制品、材料、套件、和/或方法。此外，如果两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、套件、和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、套件、和/或方法的任何组合都被包括在本公开的发明范围内。

Claims (13)

1.一种用于混合和整形电磁辐射(ER)的光学器件(100)，包括：

光学耦合到一个或多个辐射源(14)的混合管(102)，所述一个或多个辐射源被配置成产生电磁辐射；和

一体地固定到所述混合管的反射器主体(104)，所述反射器主体包括：第一内表面(114)，其被配置成接收来自所述一个或多个辐射源的所述电磁辐射并将所述电磁辐射反射或折射为反射的电磁辐射(RR)，所述反射器主体的第一内表面(114)的一部分包括第一反射材料(122)；以及第二内表面(116)，其被配置成接收所述反射的电磁辐射并反射或折射所述反射的电磁辐射；

其中所述反射的电磁辐射的至少一部分被配置成通过所述第一内表面离开所述反射器主体。

2.根据权利要求1所述的光学器件，其中所述一个或多个辐射源是发光二极管(LED)或彩色LED。

3.根据权利要求1所述的光学器件，其中所述反射器主体由主体材料(106)形成，其中所述主体材料是聚碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的光学器件，其中所述第一内表面的包括所述第一反射材料的部分包括所述第一内表面的接近假想光轴(OA)的部分，所述假想光轴被布置成穿过所述混合管和所述反射器主体并且与所述反射器主体基本上同心。

5.根据权利要求1所述的光学器件，其中所述反射器主体的第二内表面包括第二反射材料(124)。

6.根据权利要求5所述的光学器件，其中所述第二反射材料沿着整个第二内表面设置。

7.根据权利要求1所述的光学器件，其中所述混合管具有截面轮廓，其中所述截面轮廓选自正方形、圆形、六边形和八边形中的至少一种。

8.一种用于混合和整形电磁辐射(ER)的光学系统(10)，包括：

光学外壳(12)；

漫射器部件(18)；

光学器件(100)，所述光学器件包括：

光学耦合到一个或多个辐射源(14)的混合管(102)，所述一个或多个辐射源被配置成产生电磁辐射，和

一体地固定到所述混合管的反射器主体(104)，所述反射器主体包括：第一内表面(114)，其被配置成接收来自所述一个或多个辐射源的所述电磁辐射并将所述电磁辐射反射或折射为反射的电磁辐射(RR)，所述反射器主体的第一内表面(114)的一部分包括第一反射材料(122)；以及第二内表面(116)，其被配置成接收所述反射的电磁辐射并反射或折射所述反射的电磁辐射；

其中所述反射的电磁辐射的至少一部分被配置成通过所述第一内表面离开所述反射器主体，并且其中离开所述反射器主体的所述反射的电磁辐射被配置成穿过所述漫射器部件进入周围环境(E)中。

9.根据权利要求8所述的光学系统，其中所述一个或多个辐射源是发光二极管(LED)或彩色LED。

10.根据权利要求8所述的光学系统，其中所述反射器主体由主体材料(106)形成，其中所述主体材料是聚碳酸酯。

11.根据权利要求8所述的光学系统，其中所述第一内表面的包括所述第一反射材料的部分包括所述第一内表面的接近假想光轴的部分，所述假想光轴被布置成穿过所述混合管和所述反射器主体并且与所述反射器主体基本上同心。

12.根据权利要求8所述的光学系统，其中所述反射器主体的第二内表面包括第二反射材料(124)，并且其中所述第二反射材料沿着整个第二内表面设置。

13.根据权利要求8所述的光学系统，其中所述混合管具有截面轮廓，其中所述截面轮廓选自正方形、圆形、六边形和八边形中的至少一种。