CN120858300A - 用于颜色混合和光束整形的向日葵光学器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光生成系统，其包括（i）一个或多个光生成设备和（ii）光学系统；其中所述一个或多个光生成设备被配置成生成设备光；其中所述光学系统被配置成与所述一个或多个光生成设备成光接收关系；其中光学系统包括光学布置；并且其中光学布置包括第一微透镜阵列，该第一微透镜阵列包括围绕第一中心阵列点以第一棋盘格布置配置的多个第一微透镜，其中第一微透镜具有第一曲率半径（R_c1）和中心第一微透镜点，其中随着距第一中心阵列点的径向距离（r1）增加，在相邻第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）减小，而第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）保持基本恒定。

Description

用于颜色混合和光束整形的向日葵光学器件

技术领域

本发明涉及一种光生成系统。本发明还涉及一种包括所述光生成系统的照明设备。

背景技术

颜色混合和光束整形光学器件在本领域中是已知的，例如US2019024872A1描述了一种光学系统，该光学系统被配置成使得在入射角和出射光束相对于主光轴O-O的出射距离之间的关系成比例地减小，以便以均一的方式混合颜色，并且出射表面被纹理化，以便使加法合成的均一化变得均匀。光源的图像是均匀均一的，并且与其形状去相关。

WO2020148242A1公开了一种光学系统，其包括供以LED阵列形式的光源使用的非成像光学器件。

US20210278646A1公开了一种集成小透镜布置，其包括覆盖在小透镜之间中的凹穴的多个透射平坦小面。

发明内容

对于在能量消耗、颜色混合和照明均匀性方面具有改进效率的光学设备存在日益增长的期望。当前的照明应用通常利用已知的准直器进行光束整形。然而，许多准直器倾向于复制光源的空间结构的至少一部分。因此，非均匀光源（诸如例如发光二极管（LED）阵列和不同颜色的LED）可能在用准直器准直后的所得光束中造成可见的伪像。能够修改光束宽度、光束形状和颜色（温度）的其他已知光束修改光学器件包括光学板，诸如透镜阵列和百叶窗。这种光学板可以通过例如磁铁或机械弹簧锁附接到例如LED聚光灯（spot）。然而，使用这种基于透镜或百叶窗的光束形状修改器的缺点是，这种光学器件在产品中需要很大的空间（高度）。例如在灯改型应用中，这种空间要求不总是可允许的。

因此，本发明的一个方面是提供一种替代的光生成系统，其优选地进一步至少部分地消除一个或多个上述缺点。本发明的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或者提供一种有用的替代方案。

根据第一方面，本发明提供了一种包括一个或多个光生成设备和光学系统的光生成系统（“系统”）。光生成设备可以特别地被配置成生成设备光。在实施例中，光生成设备可以被配置成生成可见设备光，即，具有在可见光波长范围内的波长的设备光。光学系统可以被配置成与一个或多个光生成设备成光接收关系。特别地，在实施例中，光学系统可以包括（被配置为与一个或多个光生成设备成光接收关系的）光学布置。在实施例中，光学布置可以包括第一微透镜阵列。特别地，第一微透镜阵列可以包括多个第一微透镜。更特别地，（在第一微透镜阵列中的）多个第一微透镜可以围绕第一中心阵列点以第一棋盘格布置配置。第一微透镜可以具有第一曲率半径（R_c1）和中心第一微透镜点。第一曲率半径（R_c1）可以具有数均平均值（R_c1a）。特别地，至少95%的第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）可以从0.95*R_c1a-1.05*R_c1a（在具体实施例中，0.98*R_c1a-1.02*R_c1a）的范围中选择。因此，在距第一中心阵列点的径向距离（r1）增加的实施例中，在相邻第一微透镜之间的第一心到心距离（d_m1）可以减小，而至少95%的第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）（保持基本恒定并）从0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围中选择。在实施例中，随着距第一中心阵列点的径向距离（r1）增加，第一曲率半径（R_c1）可以保持恒定，即所有曲率半径可以是（基本上）相同的或是（基本上）相同的。特别地，第一曲率半径（R_c1）可以随着距第一中心阵列点的径向距离（r1）的增加而保持恒定，而在相邻第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）可以减小。因此，在具体实施例中，本发明提供了一种光生成系统，其包括（i）一个或多个光生成设备和（ii）光学系统；其中一个或多个光生成设备被配置成生成设备光；其中光学系统被配置成与一个或多个光生成设备成光接收关系；其中光学系统包括光学布置；并且其中光学布置包括第一微透镜阵列，该第一微透镜阵列包括围绕第一中心阵列点以第一棋盘格布置配置的多个第一微透镜，其中第一微透镜具有第一曲率半径（R_c1）和中心第一微透镜点，其中随着距第一中心阵列点的径向距离（r1）增加，在相邻第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）减小，而第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）保持恒定。

利用这种光生成设备和这种光学器件，可以为光生成系统提供诸如适用于具体的房间或空间的期望的光束属性（光束整形和颜色混合）。因此，利用光束修改和颜色混合光学器件，可以修改光生成设备的设备光束的属性。此外，如本文所述的光生成系统几乎不需要任何深度，因为光学器件布置可以非常薄，诸如在高达几毫米的范围内。又进一步，利用本发明，可以提供对设备光的良好眩光控制。在本文中，除其他之外提出了一种包括光束修改光学器件的光生成系统。本发明可能与大多数定向照明设备（诸如例如聚光灯、聚光灯照明器、和洗墙灯具（wall washing fixture））特别相关。

因此，本发明可以提供一种光生成系统。光生成系统可以被配置成生成系统光，尤其是系统光束。因此，在实施例中，光生成系统可以包括一个或多个光生成设备和光学系统。特别地，在实施例中，光生成系统可以包括至少两个光生成设备，诸如至少三个光生成设备。

一个或多个光生成设备可以被配置成生成设备光。在实施例中，光生成设备可以被配置成生成具有在可见光波长范围（即380-780 nm）内的波长的设备光。然而，在实施例中，光生成设备也可以被配置成生成具有在不同波长范围（诸如UV波长范围）内的波长的设备光。此外，在一些实施例中，光生成设备可以提供具有一定波长的设备光，使得设备光可以是白光。因此，在这样的实施例中，系统光尤其可以是（非单色的，诸如）白光，也进一步参见下文。因此，在实施例中，一个或多个光生成设备可以各自包括光源。在实施例中，一个或多个光生成设备可以各自包括相同类型的光源。在其他实施例中，光生成设备可以包括不同类型的光源。光生成设备和光源类型将在下面进一步阐述。

在实施例中，一个或多个光生成设备可以特别地被配置为向光学系统提供设备光。特别地，光学系统可以被配置成与一个或多个光生成设备成光接收关系。在实施例中，一个或多个光生成设备可以尤其具有（设备）光轴（O）。特别地，（设备）光轴（O）可以是从光生成设备传播（到光学系统）的设备光的光轴。

在实施例中，光学系统可以包括光学布置。光学布置可以特别地相对于一个或多个光生成设备配置在下游。

术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成装置（这里特别是一个或多个光发生设备）的光的传播的项目或特征的布置，其中相对于来自光生成装置的光束内的第一位置，在光束中更靠近光生成装置的第二位置是“上游”，并且在光束内更远离光生成装置的第三位置是“下游”。

在本文中，光学布置可以包括一个或多个光学元件。特别地，光学布置可以包括第一微透镜阵列。第一微透镜阵列可以包括多个第一微透镜。特别地，在实施例中，第一微透镜阵列可以包括至少10个第一微透镜，诸如至少15个第一微透镜，如至少25个第一微透镜，尤其是至少50个第一微透镜。在实施例中，第一微透镜阵列可以包括最多200个第一微透镜，诸如最多100个第一微透镜，如最多50个第一微透镜。第一微透镜尤其可以是具有相对小直径（诸如选自5 µm-20 mm的范围、如选自10 µm-10 mm的范围、尤其是选自100 µm-1 mm的范围的直径）的透镜。在实施例中，第一微透镜可以具有选自1-5 mm范围的直径。

在实施例中，多个第一微透镜可以围绕第一中心阵列点以第一棋盘格布置配置。在实施例中，第一微透镜阵列可以包括围绕中心点配置（尤其是围绕第一中心阵列点配置）的第一微透镜阵列。因此，第一中心阵列点可以形成棋盘格布置的中心。以这种方式，多个第一微透镜可以被配置成聚焦由一个或多个光生成设备提供的设备光。术语“棋盘格”及其类似术语可以被定义为以重复图案装配在一起的（基本上相等的）形状（诸如基本相等的微透镜）的布置。使用基本上相等形状的微透镜可以便于容易地制造。然而，在本文中不排除使用不同形状的微透镜。

此外，在实施例中，第一微透镜可以具有第一曲率半径（R_c1）。在本文中，曲率半径尤其是指近似于弯曲元件（即透镜）的形状的圆的半径。在实施例中，第一微透镜的曲率半径（R_c1）可以从0.05-20 mm的范围、诸如从0.1-5 mm的范围、如从0.2-1 mm的范围中单独选择。特别地，其中曲率和第一半径指的是在平行于微透镜阵列的光轴的平面中和/或垂直于穿过微透镜阵列的（弯曲）平面的平面中的曲率。如下面将解释的，所有第一微透镜的第一半径可以基本相同。

又进一步，在实施例中，每个第一微透镜可以各自具有中心第一微透镜点。在两个相邻微透镜的中心第一微透镜点之间的距离可以被定义为相互第一心到心距离（d_m1）。在实施例中，在多个第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）可以从100 µm -10 mm的范围中选择，诸如从200 µm - 5 mm的范围中选择，如从0.5-1 mm的范围中选择。由于多个第一微透镜可以围绕第一中心阵列点以棋盘格布置来配置，因此每个第一微透镜可以具有距第一中心阵列点的（不同的）径向距离（r1）。在实施例中，多个第一微透镜的径向距离可以从1-500 mm的范围中选择，如从1-100 mm的范围中选择，诸如从5-50 mm的范围中选择。如下面将解释的，在实施例中，第一心到心距离（d_m1）可以在微透镜阵列之上变化。在其他实施例中，第一心到心距离（d_m1）可以在微透镜阵列之上保持相同。

在本文中，随着径向距离（r1）的增加，在实施例中，在相邻第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）可以减小。更特别地，随着径向距离（r1）可以增加并且在相邻第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）可以减小，第一曲率半径（R_c1）可以保持恒定，即可以不变。因此，在实施例中，更靠近第一中心阵列点的微透镜（因此具有更小的径向距离（r1））可以具有与更远离第一中心阵列点的微透镜（因此具有更大的径向距离（r1））大致相同（或基本相等）的曲率半径（R_c1）。然而，在这样的实施例中，与更远离第一中心阵列点的微透镜（因此具有更大的径向距离（r1））相比，更靠近第一中心阵列点的微透镜（因此具有更小的径向距离（r1））可以具有更大的相互第一心到心距离（d_m1）。换句话说，当移动远离第一中心阵列点时，微透镜可以被配置得更靠近在一起。因此，在实施例中，第一棋盘格布置可以特别包括渐进式棋盘格布置。因此，渐进式棋盘格在本文中可以指以重复图案紧密装配在一起的形状（即微透镜）的布置，其中随着图案的进展密度增加。

入射在更靠近第一中心阵列点的第一微透镜上的光可能比入射在更远离第一中心阵列点配置的第一微透镜上的光需要更多的混合。当由第一微透镜在较大径向距离（r1）处提供的光束扩展可能较小时，尤其可以是这种情况。因此，渐进式向日葵布置可能是有益的，因为与更远离第一中心阵列点定位的较高密度的第一微透镜相比，靠近第一中心阵列点的相对低密度的第一微透镜可以提供宽的光束扩展，即可以提供更多的颜色混合。

心到心距离（d_m1）的减小随着径向距离（r1）的增加可以是逐渐的或者可以是步进式的。在两个实施例中，可以存在至少三个不同的心到心距离（d_m1），更特别地至少四个。然而，更大的值也可以是可能的，尤其是当减少是逐渐的时。

短语“随着径向距离（r1）的增加保持恒定”和类似短语指的是保持基本上恒定或基本恒定。小的偏差可以是可能的，但是基本上第一曲率半径可以保持恒定。如所述，第一曲率半径（R_c1）可以具有数均平均值（R_c1a）。特别地，至少95%的第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）可以从0.95*R_c1a-1.05*R_c1a（在具体实施例中，0.98*R_c1a-1.02*R_c1a）的范围中选择。因此，在实施例中，在相邻第一微透镜之间的第一心到心距离（d_m1）可以减小，而至少95%的第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）（保持基本恒定并）从0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围中选择。

更特别地，相互第一心到心距离（d_m1）可以具有（i）更靠近第一中心阵列点的第一最大值（d_mx1），和在第一微透镜阵列的外围的第一最小值（d_mm1）。在实施例中，0.01≤d_mm1/d_mx1≤0.95，诸如0.1≤d_mm1/d_mx1≤0.9。因此，在实施例中，最靠近第一中心阵列点的两个或更多个微透镜（尤其是多于两个或更多个微透镜）可以具有具有第一最大值（d_mx1）的第一心到心距离（d_m1）。此外，在实施例中，从第一中心阵列点最外围配置的两个或更多个微透镜（特别是多于两个或更多个微透镜）可以具有具有第一最小值（d_mm1）的第一心到心距离（d_m1）。因此，在实施例中，最小心到心距离（d_m1）与最大心到心距离（d_m1）的比率可以从0.01-0.95的范围中选择，诸如从0.01-0.9的范围中选择，如从0.1-0.9的范围中选择。

在实施例中，第一棋盘格布置可以特别包括向日葵布置。更特别地，在实施例中，第一棋盘格布置可以包括渐进式向日葵布置。

因此，在具体实施例中，第一曲率半径（R_c1）具有数均平均值（R_c1a），其中至少95%的第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）选自0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围；并且其中相互第一心到心距离（d_m1）在更靠近第一中心阵列点处具有第一最大值（d_mx1）并且在第一微透镜阵列的外围处具有第一最小值（d_mm1），其中0.1≤d_mm1/d_mx1≤0.9。更特别地，在实施例中，第一棋盘格布置包括向日葵布置，又更特别地包括渐进式向日葵布置（即，随着径向距离（r1）增加，在实施例中，在相邻第一微透镜之间的相互第一心到心距离（d_m1）可以减小）。

这样的实施例可能是有益的，因为向日葵布置可以提供被提供给微透镜阵列的光的改善的颜色混合。此外，当使用向日葵布置时，微透镜阵列可以显示有效的光束整形。因此，本发明可以提供一种使用向日葵光学器件进行颜色混合和光束整形的改进的光生成系统。

在实施例中，多个第一微透镜因此可以被配置成向日葵布置。这种向日葵布置可以以极坐标表示，该极坐标由以下等式给出：r1 = c*SQRT[n]和θ = n*±(360°/(1.618034±q))，其中r1是距第一中心阵列点的径向距离，c是常数缩放因子，n是微透镜的索引号，q选自0、1、2、3、…、50，并且θ是从n到n+1的步进角。在实施例中，q可以（也）是1、2、3、…、50的千分之一小数点变化，例如1.001或2.005。增加c同时保持微透镜的数量恒定可以导致径向距离（r1）增加以及相互第一心到心距离（d_m1）增加，而减小c同时保持微透镜的数量恒定可以导致径向距离（r1）减小以及相互第一心到心距离（d_m1）减小。附加地或替代地，在实施例中，相互第一心到心距离（d_m1）可以不同，使得相对于定位成更靠近第一中心阵列点的第一微透镜的相互第一心到心距离（d_m1），定位成更远离第一中心阵列点的第一微透镜可以找到更小的相互第一心到心距离（d_m1）。在这样的实施例中，多个第一微透镜被特别地配置成渐进式向日葵布置。这种渐进式向日葵布置可以以极坐标表示，该极坐标由上面针对向日葵布置描述的等式给出，但是其中r1 = c*x*SQRT[n]并且θ = n*±(360°/(1.618034±q))。因此，不再存在恒定的缩放，因为x是可以随着径向距离（r1）的增加而递增地改变（例如，减小）的变量。通过减小x，在第一棋盘格布置中的第一微透镜随着r1的增加而变得更密集地填充，而通过增大x，在第一棋盘格布置中的第一微透镜随着r1的增加而变得更宽敞地填充。在其中第一微透镜阵列接收宽光束扩展的实施例中，用增加的r1更密集地填充的第一棋盘格布置可能是有益的。在实施例中，对于相对宽的光束扩展，变量x可以是最多0.9，诸如最多1.0，如最多1.1。此外，在其中第一微透镜阵列接收窄光束扩展（即，例如由于准直器元件而更聚焦的光束）的实施例中，用增加的r1更宽敞地填充的第一棋盘格布置可能是有益的。在实施例中，对于相对窄的光束扩展，变量x可以小于1.0，诸如小于0.8，如小于0.5。

如上所述，在实施例中，当以渐进式（向日葵）布置配置时，多个第一微透镜的相互第一心到心距离（d_m1）可以不同。特别地，在实施例中，相互第一心到心距离（d_m1）可以在更靠近第一中心阵列点处具有第一最大值（d_mx1），并且在第一微透镜阵列的外围处具有第一最小值（d_mm1）。在实施例中，第一最大值（d_mx1）可以是至少1 mm，诸如至少5 mm，如至少10mm。此外，在实施例中，第一最小值（d_mm1）可以是至多1 mm，诸如至多500 µm，如至多100 µm。特别地，在实施例中，第一最小值（d_mm1）和第一最大值（d_mx1）可以被选择为使得0.1≤d_mm1/d_mx1≤0.9，如0.25≤d_mm1/d_mx1≤0.70。例如，在实施例中，第一最小值（d_mm1）可以是第一最大值（d_mx1）的一半，例如，d_mm1=500 µm并且d_mx1=1 mm。此外，在实施例中，相互第一心到心距离（d_m1）可以特别地在可能需要光的最大混合的位置处具有第一最大值（d_mx1）。在大多数实施例中，这可以在第一微透镜阵列的外围。然而，在一些其他实施例中，这可以不一定在第一微透镜阵列的外围。因此，在实施例中，最小心到心距离（d_m1）与最大心到心距离（d_m1）的比率可以从最大0.75、诸如最大0.5的范围中选择，如从0.01-0.5的范围中选择，如从0.1-0.5的范围中选择。

此外，在实施例中，诸如对于向日葵布置，多个第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）可以基本相等。特别地，在实施例中，第一曲率半径（R_c1）可以具有数均平均值（R_c1a）。在实施例中，数均平均值（R_c1a）可以是从0.1-15 mm的范围、诸如从0.5-10 mm的范围、如从0.5-5 mm的范围中选择的值。此外，在实施例中，至少95%的第一微透镜、诸如至少98%的第一微透镜、如至少99%的第一微透镜可以具有从0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围中、如从0.98*R_c1a-1.02*R_c1a的范围中选择的第一曲率半径（R_c1）。在具体实施例中，多个第一微透镜的所有曲率半径（R_c1）可以是相同的，即，对于100%的多个第一微透镜可以适用：R_c1=R_c1a。

在实施例中，光生成系统还可以包括附加的光学元件。特别地，在实施例中，光生成系统可以包括准直器元件。更特别地，准直器元件可以被配置在一个或多个光生成设备的下游和第一微透镜阵列的上游。添加准直器元件可能是有益的，因为它可以使得能够向第一微透镜阵列的表面一致地提供设备光。以这种方式，可以实现颜色混合和光束整形的有效可控性。

因此，在实施例中，准直器元件可以被配置在一个或多个光生成设备和第一微透镜阵列之间。准直器元件因此可以被配置成与一个或多个光生成设备成光接收关系。换句话说，准直器元件可以被配置在一个或多个光生成设备的下游和第一微透镜阵列的上游。此外，在实施例中，准直器元件可以被配置成准直设备光，使得准直的设备光束可以被提供给第一微透镜阵列。因此，第一微透镜阵列可以被配置成与准直器元件成光接收关系。

在实施例中，准直器元件可以包括透镜。准直器元件可以（甚至）包括一个或多个透镜。在其他实施例中，准直器元件可以包括曲面镜。在又其他实施例中，准直器元件可以包括全内反射准直器（TIR）。在本文中不排除没有提到的其他类型的准直器元件。

在具体实施例中，准直器元件可以包括类菲涅耳透镜元件。菲涅耳透镜元件是通过将传统透镜分成一组同心部分（诸如同心圆环）制成的，其中对于每个部分，透镜的总厚度减小，同时保持相同的曲率。因此，菲涅耳透镜元件可以提供类似于传统透镜的功能，但是具有减小的透镜总厚度。在实施例中，准直器元件基本上可以是菲涅耳透镜元件。然而，在其他实施例中，准直器可以是类菲涅耳透镜元件，即，准直器元件不是真正的菲涅耳透镜，而是与菲涅耳透镜非常相似。例如，在实施例中，准直器元件可以仅部分包括菲涅耳透镜功能。

在实施例中，准直器元件（尤其是类菲涅耳透镜元件）尤其可以被配置成通过全内反射（TIR）来准直由准直器元件接收的设备光。因此，准直的设备光可以到达第一透镜阵列。

在实施例中，光学布置因此可以包括准直器元件和第一微透镜阵列。特别地，在实施例中，准直器元件可以包括第一透镜部分和第二透镜部分。更特别地，在实施例中，第二透镜部分可以包括下部第二透镜部分和上部第二透镜部分。在实施例中，上部第二透镜部分可以被配置在第一透镜部分的下游。此外，在这样的实施例中，第一微透镜阵列可以被配置在上部第二透镜部分的下游。在实施例中，第一透镜部分可以被配置成通过全内反射（TIR）来准直由第一透镜部分接收的设备光。此外，在实施例中，第二透镜部分可以被配置成通过折射来准直由第二透镜元件接收的设备光。又进一步，在实施例中，第一微透镜阵列可以被配置成对由第一微透镜阵列接收的设备光进行光束整形和混合。因此，在具体实施例中，光学布置可以包括（a）准直器元件，和（b）第一微透镜阵列，其中准直器元件可以包括（i）第一透镜部分，其配置成通过全内反射准直由第一透镜部分接收的设备光，和（ii）第二透镜部分，其配置成通过折射准直由第二透镜部分接收的设备光；并且其中第一微透镜阵列可以被配置在第一透镜部分和第二透镜部分的下游，并且可以被配置为对由第一微透镜阵列接收的设备光进行光束整形和混合。

例如，在实施例中，准直器元件可以包括菲涅耳透镜。在这样的实施例中，菲涅耳透镜可以被配置成与光生成设备成光接收关系，使得基本上所有的设备光都被菲涅耳透镜接收。菲涅耳透镜可以被配置为（通过TIR）基本上准直所有的设备光，以向第一微透镜阵列提供准直的设备光。

在另一个示例中，准直器元件可以包括类菲涅耳透镜元件，使得类菲涅耳透镜元件被配置为接收由光生成设备生成的设备光的一部分。特别地，在这样的实施例中，准直器元件可以包括第一透镜部分和第二透镜部分。在实施例中，第一透镜部分可以包括类菲涅耳透镜元件。特别地，第一透镜部分可以被配置成与光生成设备成光接收关系，使得第一透镜部分可以被配置成接收由光生成设备产生的设备光的一部分。随后，第一透镜部分（例如，类菲涅耳透镜元件）可以被配置成通过全内反射（TIR）来准直由第一透镜部分（例如，类菲涅耳透镜元件）接收的设备光的一部分。此外，在实施例中，第二透镜部分可以包括下部第二透镜部分和上部第二透镜部分。特别地，在实施例中，下部第二透镜部分可以被配置为使得第一透镜部分可以在垂直于光轴（O）的平面中基本上完全包围下部第二透镜部分。然而，在其他实施例中，第一透镜部分和下部第二透镜部分可以以相对于彼此不同的方式配置（例如，下部第二透镜部分可以被配置在第一透镜部分的下游）。此外，在实施例中，上部第二透镜部分可以被配置在第一透镜部分（和/或下部第二透镜部分）的下游。下部第二透镜部分和上部第二透镜部分可以一起用作（凸）折射透镜。在这样的实施例中，入射在下部第二透镜部分上的设备光因此可以通过下部第二透镜部分和上部第二透镜部分的协同折射功能来准直。

在实施例中，第一微透镜阵列可以被配置在上部第二透镜部分的下游。特别地，在实施例中，第一微透镜阵列可以被配置在上部第二透镜部分上，使得第一微透镜阵列可以在上部第二透镜部分之上弯曲。因此，在这样的实施例中，可以提供弯曲的光出射表面。在实施例中，第一透镜部分（即，类菲涅耳透镜元件）和第二透镜部分可以一起向第一微透镜阵列提供准直的设备光。因此，第一微透镜阵列可以接收由准直器元件（的第一透镜部分和第二透镜部分）准直的设备光。随后，第一微透镜阵列可以被配置成对由第一微透镜阵列接收的设备光进行光束整形和混合。因此，在实施例中，第一微透镜阵列可以提供（光束整形的）设备光束。特别地，在实施例中，（光束整形的）设备光束可以具有光束宽度α。在实施例中，光束宽度α可以从25-55°的范围中选择。特别地，在实施例中，光束宽度α可以是最多50°，诸如最多45°。

在实施例中，光生成系统可以包括第一光学布置主体。特别地，光学布置主体可以至少包括准直器元件和第一微透镜阵列。在本文中不排除第一光学布置主体可以包括附加的光学元件，诸如透镜、反射器或偏振器。此外，在实施例中，第一光学布置主体可以是集成体。因此，在具体实施例中，光生成系统可以包括第一光学布置主体，其中第一光学布置主体包括准直器元件和第一微透镜阵列。

将集成体用于第一光学布置可以提供在制造光生成系统期间快速集成的好处。

在实施例中，第一光学布置主体可以例如通过真空铸造制造，即，第一光学布置主体可以是真空铸造体。在其他实施例中，第一光学布置主体可以通过注射成型制造，即，第一光学布置主体可以是注射成型体。在又其他实施例中，第一光学布置主体可以通过直接铣削来制造，即，第一光学布置主体可以是铣削体。在又其他实施例中，第一光学布置主体可以通过印刷来制造，即，第一光学布置主体可以是印刷体。

例如，在实施例中，当铣削模具时，可以对所有微透镜使用具有一定曲率的相同工具。只有朝向微透镜的距离可以被改变。微透镜彼此越靠近，光的扩展可以越小。

此外，在实施例中，第一光学布置主体可以具有光出射表面。在实施例中，第一微透镜阵列可以被配置在光出射表面上。特别地，在一些实施例中，光出射表面可以是弯曲的光出射表面。因此，在实施例中，第一微透镜阵列可以（也）被配置在弯曲的光出射表面上。

在实施例中，光生成系统可以（也）包括Koehler积分器元件（即，附加于或替代于类菲涅耳透镜元件）。特别地，Koehler积分器元件可以被配置在一个或多个光生成设备的下游。在实施例中，Koehler积分器元件可以包括（a）第二微透镜阵列，其包括以第二棋盘格布置配置的多个第二微透镜，以及（b）（前述）第一微透镜阵列。特别地，在这样的实施例中，第一微透镜和第二微透镜可以对准。此外，在实施例中，第一微透镜可以被配置在第二微透镜的下游。因此，在具体实施例中，光生成系统可以包括被配置在一个或多个光生成设备下游的Koehler积分器元件，其中Koehler积分器元件包括（a）第二微透镜阵列，其包括以第二棋盘格布置配置的多个第二微透镜，以及（b）第一微透镜阵列，其中第一微透镜和第二微透镜对准，并且其中第一微透镜被配置在第二微透镜的下游。这样的实施例对于改善光生成系统的颜色混合和眩光控制可能特别有益。实现了改善，因为在Koehler光学器件中，产生的光输出较少受到光源变化（诸如通过使用不同类型的光生成设备）的影响以及较少受到它们相对于彼此的放置变化的影响。

通常，在实施例中，Koehler光学器件可以包括两个光学元件，诸如两个透镜或两个微透镜阵列。这两个光学元件可以特别地被配置成彼此接近，使得这两个光学元件位于彼此的焦点中。

在本文中，在实施例中，Koehler积分器元件可以被配置在一个或多个光生成设备的下游。因此，Koehler积分器元件可以被配置成与一个或多个光生成设备成光接收关系。以这种方式，Koehler积分器元件可以被配置为对由Koehler积分器元件接收的设备光进行颜色混合和光束整形。

在实施例中，Koehler积分器元件可以特别包括第一微透镜阵列（如上所述）和第二微透镜阵列。第二微透镜阵列可以包括多个第二微透镜。特别地，在实施例中，第二微透镜阵列可以包括至少10个第二微透镜，诸如至少15个第二微透镜，如至少25个第二微透镜，尤其是至少50个第二微透镜。在实施例中，第二微透镜阵列可以包括最多200个第二微透镜，诸如最多100个第二微透镜，如最多50个第二微透镜。第二微透镜尤其可以是具有相对小直径（诸如选自5 µm-1 mm的范围、如选自10 µm-1 mm的范围、尤其是选自10 µm-0.1 mm的范围的直径）的透镜。

此外，第一微透镜阵列可以具有第一焦点。类似地，第二微透镜阵列可以具有第二焦点。特别地，在实施例中，第一微透镜和第二微透镜可以对准。因此，两个阵列中的微透镜的光轴可以基本重合。特别地，在实施例中，第一微透镜阵列和第二微透镜阵列可以相对于彼此配置，使得第一微透镜阵列可以基本上位于第二焦点中，并且第二微透镜阵列可以基本上位于第一焦点中。特别地，第一微透镜可以被配置成与第二微透镜对准并且在第二微透镜的下游。

在本文中，第一微透镜阵列可以被配置在第二微透镜阵列的下游。此外，在实施例中，Koehler光学器件可以包括包含第一微透镜阵列和第二微透镜阵列的单体。

又进一步，在实施例中，多个第二微透镜可以在实施例中围绕第二中心阵列点以第二棋盘格布置配置。以这种方式，多个第二微透镜可以被配置成聚焦由一个或多个光生成设备提供的设备光。在实施例中，第二棋盘格布置可以基本上等于第一棋盘格布置。然而，在其他实施例中，第二棋盘格布置可以不同于第一棋盘格布置。因此，在实施例中，第一微透镜阵列和第二微透镜阵列可以基本相等。因此，在实施例中，与第一微透镜阵列相关的条件也可以适用于第二微透镜阵列。例如，在实施例中，即随着径向距离的增加，在相邻第二微透镜之间的相互（第二）心到心距离可以（以与第一微透镜阵列相同的方式）减小。

如上所述，在实施例中，第一棋盘格布置可以包括（渐进式）向日葵布置。类似地，在实施例中，第二棋盘格布置可以（也）包括向日葵布置，诸如渐进式向日葵布置。因此，在实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以（都）包括向日葵布置。特别地，在实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以包括基本相同的向日葵布置。然而，在其他实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以包括（稍微）不同的向日葵布置。

此外，在其中光生成系统包括Koehler积分器元件的实施例中，光生成系统可以（也）包括如上定义的准直器元件。特别地，在这样的实施例中，Koehler积分器元件可以被配置在准直器元件（诸如在实施例中的菲涅耳透镜）的下游。因此，在具体实施例中，光生成系统可以包括准直器元件和Koehler积分器元件，其中Koehler积分器元件可以被配置在准直器元件的下游。然而，特别地，在这样的实施例中，Koehler积分器元件和准直器元件不形成集成体（单体）（也参见下文）。

添加准直器元件可能是有益的，因为它可以使得能够向第二微透镜阵列的表面一致地提供设备光。以这种方式，可以实现颜色混合和光束整形的有效可控性（也参见上文）。

因此，在实施例中，准直器元件可以被配置在一个或多个光生成设备和第二微透镜阵列之间。准直器元件因此可以被配置成与一个或多个光生成设备成光接收关系。此外，在实施例中，准直器元件可以被配置成准直设备光，使得准直的设备光束可以被提供给第二微透镜阵列。因此，第二微透镜阵列可以被配置成与准直器元件成光接收关系。附加地，在实施例中，第一微透镜阵列可以与第二微透镜阵列一起配置在光接收布置中。因此，在实施例中，第二微透镜阵列可以被配置为聚焦准直的设备光束，使得聚焦的设备光束可以被提供给第一微透镜阵列。

Koehler积分器元件和准直器元件可以是两个独立的元件。在实施例中，Koehler积分器可以例如通过真空铸造、注射成型或直接铣削来制造。同样，这可以适用于准直器元件。

回头参考其中光生成系统包括Koehler积分器元件的实施例，第一微透镜阵列和第二微透镜阵列尤其可以（相对于配置在之间中的平面）是彼此的镜像。特别地，在实施例中，（在第二微透镜阵列中的）第二微透镜的数量可以基本上等于（在第一微透镜阵列中的）第一微透镜的数量。更特别地，基本上每个第一微透镜可以与相应的相关联的第二微透镜对准。此外，在实施例中，第二微透镜可以基本上具有与第一微透镜相等的直径。又进一步，在实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置尤其可以是相同但镜像的布置，使得第一和第二微透镜阵列可以被配置在彼此的焦点中。因此，在这样的实施例中，第一微透镜阵列和第二微透镜阵列可以是相同但镜像的微透镜阵列。然而，在其他实施例中，第一微透镜阵列和第二微透镜阵列可以不同。

在实施例中，第一微透镜阵列可以包括至少15个第一微透镜，尤其是至少25个第一微透镜，诸如至少50个第一微透镜，尤其是至少100个第一微透镜。此外，在实施例中，至多10%、诸如选自0.0001-5%范围的、特别是至多2%、更特别是0.001-2%的第一微透镜可以具有选自1.0-20 mm范围、诸如选自1.0-10 mm范围的相互第一心到心距离（d_m1）。特别地，在实施例中，相互第一心到心距离（d_m1）可以选自0.5-15 mm的范围，诸如选自1.5-7.5 mm的范围。因此，在具体实施例中，第一微透镜阵列包括至少25个微透镜；其中从0.0001-5%的范围中选择的第一微透镜具有从1.0-20 mm的范围中选择的相互第一心到心距离（d_m1）。

类似地，在其中光生成系统包括第二微透镜阵列的实施例中，第二微透镜阵列可以包括至少15个第二微透镜，尤其是至少25个第二微透镜，诸如至少50个第二微透镜，尤其是至少100个第二微透镜。此外，在实施例中，至多10%、诸如选自0.0001-5%的范围的、尤其是至多2%、更尤其是0.001-2%的第二微透镜可以具有选自1.0-20 mm的范围、诸如选自1.0-10 mm的范围的相互第二心到心距离（d_m2）。特别地，在实施例中，相互第二心到心距离（d_m2）可以选自0.5-15 mm的范围，诸如选自1.5-7.5 mm的范围。因此，在具体实施例中，第二微透镜阵列包括至少25个微透镜；其中从0.0001-5%的范围中选择的第二微透镜具有从1.0-20mm的范围中选择的相互第二心到心距离（d_m2）。

又在其他实施例中，至少80%、诸如至少90%、特别是至少95%、更特别是至少98%的第一微透镜可以具有选自小于1.0 mm的范围的相互第一心到心距离（d_m1）。特别地，在实施例中，d_m1≤0.95 mm，诸如d_m1≤0.75 mm，如d_m1≤0.5 mm。因此，在具体实施例中，第一微透镜阵列可以包括至少25个微透镜，其中至少95%的第一微透镜可以具有选自小于1.0 mm、诸如小于0.5 mm的范围的相互第一心到心距离（d_m1）。

类似地，在其中光生成系统包括第二微透镜阵列的实施例中，至少80%、诸如至少90%、特别是至少95%、更特别是至少98%的第二微透镜可以具有选自小于1.0 mm的范围的相互第二心到心距离（d_m2）。特别地，在实施例中，d_m2≤0.95 mm，诸如d_m2≤0.75 mm，如d_m2≤0.5mm。因此，在具体实施例中，至少95%的第二微透镜具有选自小于1.0 mm、诸如小于0.5 mm的范围的相互第二心到心距离（d_m2）。

如上所述，光生成系统可以包括不同类型的光源，尤其是不同类型的光生成设备。本发明尤其可以适应不同类型的光生成设备的使用，因为本文描述的系统提供了改进的颜色混合和光束整形功能。因此，使用单独且不同的光生成设备的影响可以被如本文描述的光学元件抵消。因此，在实施例中，一个或多个光生成设备可以包括至少两种不同类型的光生成设备，更特别地包括至少三种不同类型的光生成设备。在又另外的实施例中，一个或多个光生成设备可以包括至少四种不同类型、如至少五种不同类型的光生成设备。在实施例中，不同类型的光生成设备在本文可以指发射具有不同偏振的光的光生成设备。然而，特别是在实施例中，不同类型的光生成设备在本文可以指发射在不同波长范围内的光的光生成设备。特别地，在实施例中，不同类型的光生成设备可以从包括暖白色、冷白色、紫外（UV）、紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、琥珀色、橙色和红色发射光生成设备的组中选择。因此，在具体实施例中，一个或多个光生成设备包括至少四种不同类型的光生成设备，其选自暖白色、冷白色、紫外（UV）、紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、琥珀色、橙色和红色发射光生成设备的组。

在实施例中，光生成系统可以包括不同类型的光生成设备。特别地，在实施例中，不同类型的光生成设备可以包括不同的光源。

术语“光源”原则上可以涉及本领域中已知的任何光源。它可以是传统的（钨）灯泡、低压汞灯、高压汞灯、荧光灯、LED（发光二极管）。在具体实施例中，光源包括固态LED光源（诸如LED或激光二极管（或“二极管激光器”））。术语“光源”也可以涉及多个光源，例如2-2000个（固态）LED光源。因此，术语LED也可以指多个LED。此外，术语“光源”在实施例中也可以指所谓的板上芯片（COB）光源。术语“COB”特别是指以半导体芯片形式的LED芯片，其既不被封装也不被连接，而是直接安装到诸如PCB的衬底上。因此，多个发光半导体光源可以被配置在同一衬底上。在实施例中，COB是一起配置成单个照明模块的多LED芯片。

光源可以具有光逸出表面。参考传统光源，诸如灯泡或荧光灯，它可以是玻璃或石英外壳的外表面。对于LED，它例如可以是LED管芯，或者当树脂被施加到LED管芯时可以是树脂的外表面。原则上，它也可以是光纤的末端。术语逸出表面特别涉及光源的一部分，在此处光实际上从光源离开或逸出。光源被配置成提供光束。该光束（因此）从光源的光出射表面逸出。

同样地，光生成设备可以包括光逸出表面，诸如端窗。此外，同样地，光生成系统可以包括光逸出表面，诸如端窗。

术语“光源”可以指半导体发光器件，诸如发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）、边缘发射激光器等。术语“光源”也可以指有机发光二极管（OLED），诸如无源矩阵有机发光二极管（PMOLED）或有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）。在具体实施例中，光源包括固态光源（诸如LED或激光二极管）。在一个实施例中，光源包括LED（发光二极管）。术语“光源”或“固态光源”也可以指超发光二极管（SLED）。术语LED也可以指多个LED。

术语“光源”也可以涉及多个（基本相同（或不同）的）光源，诸如2-2000个固态光源。在实施例中，光源可以包括单个固态光源（诸如LED）下游或者多个固态光源（即，例如由多个LED共享）下游的一个或多个微光学元件（微透镜阵列）。在实施例中，光源可以包括具有片上光学器件的LED。在实施例中，光源包括像素化的单个LED（具有或不具有光学器件）（在实施例中提供片上光束操控）。

在实施例中，光源可以被配置成提供初级辐射，其被如此使用，诸如例如：蓝色光源，如蓝色LED；或者绿色光源，诸如绿色LED；以及红色光源，诸如红色LED。这种可能不包括发光材料（“磷光体”）的LED可以表示为直接彩色LED。

然而，在其他实施例中，光源可以被配置成提供初级辐射，并且初级辐射的一部分被转换成次级辐射。次级辐射可以基于发光材料的转换。次级辐射因此也可以指示为发光材料辐射。在实施例中，发光材料可以被光源所包括，例如具有发光材料层或包括发光材料的圆顶的LED。这种LED可以表示为磷光体转换LED或PC LED（磷光体转换LED）。在其他实施例中，发光材料可以被配置在离光源一定距离处（“远处”），例如具有不与LED的管芯物理接触的发光材料层的LED。因此，在具体实施例中，光源可以是在操作期间至少发射选自380-470 nm范围的波长的光的光源。然而，其他波长也可以是可能的。这种光可以部分地被发光材料使用。在实施例中，光生成设备可以包括发光材料。在实施例中，光生成设备可以包括PC LED。在其他实施例中，光生成设备可以包括直接LED（即，没有磷光体）。在实施例中，光生成设备可以包括激光设备，如激光二极管。在实施例中，光生成设备可以包括超发光二极管。因此，在具体实施例中，光源可以从激光二极管和超发光二极管的组中选择。在其他实施例中，光源可以包括LED。

光源可以特别地被配置成生成具有光轴（O）（光束形状）和光谱功率分布的光源光。在实施例中，光源光可以包括一个或多个带，其具有激光器已知的带宽。

术语“光源”可以（因此）指这样的光生成元件，如例如固态光源，或者例如指光生成元件（诸如固态光源）以及一个或多个发光材料包含元件和（其他）光学器件（如透镜、准直器）的封装。光转换器元件（“转换器元件”或“转换器”）可以包括发光材料包含元件。例如，像蓝色LED这样的固态光源是一种光源。固态光源（作为光生成元件）和光学耦合到固态光源的光转换器元件（诸如蓝色LED和光转换器元件）的组合也可以是光源（但是也可以表示为光生成设备）。因此，白色LED是一种光源（但是例如也可以表示为（白色）光生成设备）。本文中的术语“光源”也可以指包括固态光源的光源，诸如LED或激光二极管或超发光二极管。在实施例中，术语“光源”也可以（因此）指（也）基于光转换的光源，例如与发光转换材料结合的光源。因此，术语“光源”也可以指LED与被配置成转换至少部分LED辐射的发光材料的组合，或者指（二极管）激光器与被配置成转换至少部分（二极管）激光辐射的发光材料的组合。在实施例中，术语“光源”也可以指光源（如LED）和滤光器的组合，滤光器可以改变由光源生成的光的光谱功率分布。特别地，术语“光生成设备”可以用于称呼光源以及另外的（光学部件），如滤光器和/或光束整形元件等。在实施例中，短语“不同光源”或“多个不同光源”以及类似短语可以指从至少两个不同的分区（bin）中选择的多个固态光源。同样地，短语“相同的光源”或“多个相同的光源”以及类似短语在实施例中可以指从相同的分区中选择的多个固态光源。术语“固态光源”或“固态材料光源”以及类似术语可以特别指半导体光源，诸如发光二极管（LED）、二极管激光器或超发光二极管。

因此，光生成设备可以包括不同类型的光源。此外，在实施例中，光生成设备可以被配置成生成不同类型的设备光。在实施例中，光生成设备中的至少一些可以被配置成生成白光。

术语“白光”和类似术语在本文中是本领域技术人员已知的。它可以特别涉及具有大约1800K和20000K之间、诸如在2000和20000K之间，特别是2700-20000K的相关色温（CCT）的光，对于一般照明，特别是在大约2000-7000K的范围内，诸如在2700K和6500K的范围内。在实施例中，术语“暖白光”在本文可以特别指具有小于3500 K、诸如小于3000 K、如小于2500 K的相关色温（CCT）的光。此外，在实施例中，术语“冷白光”在本文可以指具有等于或大于3500 K、诸如大于5000 K、如大于7000 K的相关色温（CCT）的光。在实施例中，例如为了背光照明的目的，或者为了其他目的，相关色温（CCT）特别地可以在大约7000K和20000K的范围内。又进一步，在实施例中，相关色温（CCT）特别地在距BBL（黑体轨迹）大约15 SDCM（颜色匹配的标准偏差）内，特别地在距BBL大约10 SDCM内，甚至更特别地在距BBL大约5 SDCM内。

在具体实施例中，相关色温（CCT）可以选自6000-12000K的范围，如选自7000-12000K的范围，如至少8000K。又进一步，在实施例中，相关色温（CCT）可以选自6000-12000K的范围，如选自7000-12000K的范围，结合至少70的CRI。

在一个实施例中，光源还可以提供具有在大约5000和20000K之间的相关色温（CCT）的光源光，例如直接磷光体转换的LED（具有薄磷光体层的蓝色发光二极管，用于例如获得10000K）。因此，在具体实施例中，光源被配置成提供具有在5000-20000K范围内、甚至更特别地在6000-20000K范围内、诸如8000-20000K的相关色温的光源光。相对高色温的优点可以是在光源光中可以存在相对高的蓝色分量。

此外，在实施例中，光生成设备中的至少一些可以被配置成生成可见光，尤其是彩色光。

术语“可见”、“可见光”或“可见发射”以及类似术语是指具有一个或多个波长在大约380-780 nm范围内的光。在本文中，UV可以特别指选自190-380 nm（诸如200-380 nm）范围的波长。术语“光”和“辐射”在本文中可互换使用，除非从上下文中清楚术语“光”仅指可见光。术语“光”和“辐射”因此可以指UV辐射、可见光和IR辐射。在具体实施例中，特别是对于照明应用，术语“光”和“辐射”指的是（至少）可见光。术语“紫光”或“紫色发射”以及类似的术语可以特别涉及具有波长在大约380-440 nm范围内的光。在具体实施例中，紫光可以具有在380-440 nm范围内的质心波长。术语“蓝光”或“蓝色发射”以及类似的术语可以特别涉及具有波长在大约440-490 nm范围内的光（包括一些紫色和青色色调）。在具体实施例中，蓝光可以具有在440-490 nm范围内的质心波长。术语“绿光”或“绿色发射”以及类似的术语可以特别涉及波长在大约490-560 nm范围内的光。在具体实施例中，绿光可以具有在490-560 nm范围内的质心波长。术语“黄光”或“黄色发射”以及类似的术语可以特别涉及具有波长在大约560-590 nm范围内的光。在具体实施例中，黄光可以具有在560-590 nm范围内的质心波长。术语“橙光”或“橙色发射”以及类似的术语可以特别涉及具有波长在大约590-620 nm范围内的光。在具体实施例中，橙光可以具有在590-620 nm范围内的质心波长。术语“红光”或“红色发射”以及类似的术语可以特别涉及具有波长在大约620-750 nm范围内的光。在具体实施例中，红光可以具有在620-750 nm范围内的质心波长。术语“青色光”或“青色发射”以及类似的术语特别涉及具有波长在约490-520 nm范围内的光。在具体实施例中，青色光可以具有在490-520 nm范围内的质心波长。术语“琥珀色光”或“琥珀色发射”以及类似的术语可以特别涉及具有波长在大约585-605 nm范围内的光，例如大约590-600nm。在具体实施例中，琥珀色光可以具有在585-605 nm范围内的质心波长。短语“具有在一个波长范围内的一个或多个波长的光”和类似短语可以特别指示所指示的光（或辐射）具有在所指示的波长范围内的这些一个或多个波长处至少具有一个或多个强度的光谱功率分布。例如，发射蓝色的固态光源将具有在440-495 nm波长范围内的一个或多个波长处具有强度的光谱功率分布。

因此，在实施例中，光生成系统包括至少三个、如至少四个、或者在具体实施例中甚至至少五个不同类型的光生成设备。在实施例中，光生成系统还可以包括中心点（p）。特别地，在实施例中，（设备）光轴（O）可以通过中心点（p）传播。特别地，术语“光轴”（O）可以被定义为假想线，该假想线定义了光从光生成元件开始沿其穿过系统传播的路径。更特别地，光轴（O）可以与具有最高辐射通量的光的方向重合。因此，在实施例中，不同类型的光生成设备可以特别地围绕中心点（p）配置，使得（总）设备光的最高辐射通量可以与光轴（O）重合。此外，在这样的实施例中，光生成系统可以包括不同类型（的光生成设备）中的每一种的至少三个光生成设备的集合。特别地，每个集合中的光生成设备相对于中心点（p）可以具有在垂直于光轴（O）的平面中定义的最短距离（D_L）。又进一步，在实施例中，光生成设备可以特别地被配置在光生成设备布置中，使得在每个集合内的光生成设备可以对称地分布在光生成设备布置之上。附加地或替代地，光生成设备可以特别地被配置在光生成设备布置中，使得每个光生成设备可以具有至少两个相邻的另一种类型的光生成设备。附加地或替代地，光生成设备可以特别地被配置在光生成设备布置中，使得在一个集合内的光生成设备可以具有至少两个不同的最短距离（D_L）。因此，在具体实施例中，光生成系统可以包括中心点（p）和至少五种不同类型的光生成设备，其中光生成系统可以包括不同类型中的每一种的至少三个光生成设备的集合，其中每个集合中的光生成设备可以具有相对于中心点（p）的最短距离（D_L），其中光生成设备可以被配置在光生成设备布置中，使得（i）在每个集合内的光生成设备在光生成设备布置之上对称分布，（ii）每个光生成设备具有至少两个相邻的另一种类型的光生成设备，以及（iii）在一个集合内的光生成设备具有至少两个不同的最短距离（D_L）。

在实施例中，如上所述，至少五种不同类型的光生成设备可以特别包括生成不同颜色的光的光生成设备。在实施例中，系统光可以包括来自不同类型的光生成设备的不同颜色的设备光。因此，可能期望颜色混合来产生均匀的系统光束。在实施例中，可以通过不同类型的光生成设备的（尤其是围绕中心点（p）的）专用定位来优化颜色混合。特别地，在实施例中，不同类型的光生成设备在光生成设备布置之上的对称分布可以提供改进的颜色混合，因为所得的系统光束可以（也）是对称的。因此，在实施例中，光生成设备布置可以具有点对称、线对称或旋转对称中的一种。此外，在实施例中，将第一类型的光生成设备定位在两个相邻的另一类型的光生成设备之间可以提供改善的颜色混合，因为颜色可以相对于彼此平衡地分布。特别地，通过这种分布，可以避免一种类型的光生成设备的高密度输入，这种高密度输入可能难以通过颜色混合来软化。又进一步，在实施例中，通过将在每个集合内的光生成设备定位在距中心点（p）相等的最短距离处，可以改善颜色混合。在这样的实施例中，通过将光生成设备放置在（仅）集合之一内、而不是处于与中心点（p）相等的最短距离，光束宽度α也可以（有利地）减小。

因此，在实施例中，不同类型的光生成设备可以以对称和交替的方式布置在光生成设备中。例如，在实施例中，光生成系统可以包括（例如，被配置为生成冷白光的）四个光生成设备的集合、（例如，被配置为生成暖白光的）六个光生成设备的集合、以及（例如，被配置为生成可见光的）四个光生成设备（尤其是四个光生成设备，每个是红色、绿色和蓝色光生成设备）的三个（不同的）集合。在这样的实施例中，光生成设备可以被配置成使得暖白光生成设备中的两个可以被配置在中心中，并且其他20个光生成设备可以以重复、交替的图案（例如冷白色、暖白色、红色、绿色、蓝色等）被配置在中心的两个周围。因此，在每个集合内的不同类型的光生成设备可以对称分布，并且与至少两个另一种类型的光生成设备相邻。

在另一个示例中，在实施例中，光生成系统可以包括（例如，被配置为生成冷白光的）两个光生成设备的集合、（例如，被配置为生成暖白光的）四个光生成设备的集合、以及（例如，被配置为生成可见光的）四个光生成设备（尤其是四个光生成设备，每个是红色、绿色和蓝色光生成设备）的三个（不同的）集合。在这样的实施例中，光生成设备可以被配置为使得冷白光生成设备之一与暖白光生成设备之一一起可以被配置在中心中，并且其他16个光生成设备可以以重复、交替的图案（例如冷白色、暖白色、红色、绿色、蓝色等）被配置在中心的两个周围。本领域技术人员可以清楚，其他光生成设备布置也可以工作，并且因此在本文中不被排除。

此外，如上所述，发光器件可以围绕中心点（p）配置。因此，在实施例中，每个光生成设备可以具有相对于在垂直于光轴（O）的平面中定义的中心点（p）的最短距离（D_L）。特别地，在实施例中，最短距离（D_L）可以从0.01-6 mm的范围中选择，诸如从0.05-3 mm的范围中选择。在实施例中，除了一个集合之外的每个集合内的光生成设备可以相对于中心点（p）以相等的最短距离（D_L）定位。在这样的实施例中，在一个例外集合内的光生成设备可以具有相对于中心点（p）的至少两个不同的最短距离（D_L）。因此，在实施例中，对于除一个集合之外的光生成设备的每个集合，光生成设备可以被配置在围绕中心点（p）配置的假想圆上，该假想圆的半径等于该相应集合的光生成设备的最短距离（D_L）。对于一个例外集合，在这样的实施例中，光生成设备可以被配置在两个或更多个假想圆上，所述两个或更多个假想圆被配置在中心点（p）周围，其半径等于光生成设备的两个或更多个相应的最短距离（D_L）。

又进一步，对于光生成设备的布置，不仅它们相对于彼此的单独取向可能是相关的。还可能期望光生成设备布置的特征作为一个整体。使用不同的光生成设备及其布置可能对系统光的光束形状、在系统光中的颜色混合、以及伪像的产生具有影响。

特别地，在实施例中，光生成设备布置可以被配置在具有垂直于光轴（O）定义的最大截面直径（D_E）的区域中。在实施例中，最大截面直径（D_E）可以是最多150 mm，诸如最多100mm，如最多50 mm。特别地，在实施例中，最大截面直径（D_E）可以从1-150 mm的范围中选择，如从5-50 mm的范围中选择。在由截面直径限定的区域内，配置光生成设备布置的所有光生成设备。因此，特别地，该区域由封围光生成设备布置的所有光生成设备的最小圆来定义。

在（其他）实施例中，光生成系统可以包括中心点（p）和至少三种不同类型的光生成设备。特别地，在这样的实施例中，光生成系统可以包括不同类型中的每一种的至少两个光生成设备的集合。例如，在实施例中，光生成系统可以包括两个第一类型的光生成设备的集合，四个第二类型的光生成设备的集合，以及四个第三类型的光生成设备的集合。更特别地，在实施例中，每个集合中的光生成设备可以具有最短距离（D_L）。此外，光生成设备可以被配置在光生成设备布置中。在实施例中，在至少一个集合内的光生成设备可以对称地分布在光生成设备布置之上。可选地，在具体实施例中，在每个集合内的光生成设备可以对称地分布在光生成设备布置之上。

此外，在实施例中，光生成设备可以特别地被配置在光生成设备布置中，使得每个光生成设备可以具有至少两个相邻的另一种类型的光生成设备。又进一步，在实施例中，光生成设备可以特别地被配置在光生成设备布置中，使得在一个集合内的光生成设备可以具有至少两个不同的最短距离（D_L）。

例如，在实施例中，光生成系统可以包括板上芯片（CoB）光源。在这样的实施例中，不同类型的光生成设备可以包括布置在CoB上的不同发光二极管（LED）。在实施例中，CoB可以具有垂直于光轴（O）定义的最大截面直径（D_E）。特别地，CoB可以具有选自15-100 mm范围的最大截面直径（D_E）。

光生成系统可以特别地被配置成生成系统光。系统光可以包括从第一透镜阵列发出的设备光。可选地，可以在第一透镜阵列的下游配置另外的光学器件。特别地，系统光可以包括如经由第一透镜阵列（以及如本文描述的其他光学器件）提供的光束整形的和均一化的设备光。

因为可以存在两个或更多个光生成设备（其中的至少两个可以是不同类型的），所以可以控制所产生的设备光。因此，可以有效地控制系统光。因此，在实施例中，可以控制系统光的一个或多个光学属性，如色点、显色指数、相关色温中的一个或多个。因此，光生成系统可以包括控制系统或者可以功能性地耦合到控制系统。控制系统可以（通过控制光生成设备，尤其是其（随着时间的推移的）辐射通量）控制系统光。

在本发明的另外的方面中，本发明可以提供一种光学部件。特别地，在实施例中，光学部件可以包括准直器元件和第一微透镜阵列（如上所述）。在实施例中，准直器元件可以包括第一透镜部分和第二透镜部分。特别地，在实施例中，第二透镜部分可以包括下部第二透镜部分和上部第二透镜部分。此外，在实施例中，准直器元件和第一微透镜阵列可以被配置为集成体。特别地，在实施例中，第一微透镜阵列可以被配置在准直器元件的下游。上面针对准直器元件和第一微透镜阵列进一步描述的实施例也可以在这里应用于光学部件准直器元件和光学部件第一微透镜阵列。

在本发明的又另外的方面中，本发明可以提供一种包括如上所述的第一微透镜阵列（如上所述）和第二微透镜阵列的布置。特别地，在实施例中，第一微透镜阵列可以包括以第一棋盘格布置配置的多个第一微透镜。同样，在实施例中，第二微透镜阵列可以包括以第二棋盘格布置配置的多个第二微透镜。特别地，在实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置都可以包括向日葵布置。更特别地，在实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以包括相同但镜像的向日葵布置。

术语“控制”和类似术语特别地至少指确定行为或监督元件的运行。因此，在本文中“控制”和类似术语可以例如指对元件施加行为（确定行为或监督元件的运行）等，诸如例如测量、显示、致动、打开、移动、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语可以附加地包括监控。因此，术语“控制”和类似术语可以包括对元件施加行为，以及还对元件施加行为并监控该元件。该元件的控制可以用控制系统来完成，该控制系统也可以指示为“控制器”。因此，控制系统和元件可以至少暂时地或永久地在功能上耦合。该元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件可以不物理耦合。控制可以经由有线和/或无线控制来完成。术语“控制系统”也可以指多个不同的控制系统，这些控制系统特别是在功能上耦合的，并且其中的例如一个控制系统可以是主控制系统、以及一个或多个其他控制系统可以是从属控制系统。控制系统可以包括或者可以在功能上耦合到用户接口。

控制系统还可以被配置成接收和执行来自遥控器的指令。在实施例中，控制系统可以经由设备（诸如便携式设备（如智能手机或I-Phone、平板电脑等）上的App来控制。因此，设备不一定耦合到照明系统，而是可以（暂时）在功能上耦合到照明系统。

因此，在实施例中，控制系统可以（也）被配置成由远程设备上的App控制。在这样的实施例中，照明系统的控制系统可以是从属控制系统或从属模式下的控制。例如，照明系统可以用代码来识别，特别是用于相应照明系统的唯一代码。照明系统的控制系统可以被配置成由外部控制系统控制，该外部控制系统基于（唯一的）代码的知识（通过用户接口输入或利用光学传感器（例如QR代码读取器）输入）访问照明系统。照明系统还可以包括用于与其他系统或设备通信的构件，诸如基于蓝牙、Thread、WIFI、LiFi、ZigBee、BLE或WiMAX、或其他无线技术。

该系统或装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“可操作模式”下执行动作。术语“可操作模式”也可以指示为“控制模式”。同样，在一种方法中，一个动作或阶段或步骤可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“可操作模式”下执行。这不排除该系统、或装置、或设备也可以适于提供另一种控制模式、或多种其他控制模式。同样，这可以不排除在执行该模式之前和/或在执行该模式之后，可以执行一个或多个其他模式。

然而，在实施例中，控制系统可能是可用的，其适于至少提供控制模式。如果有其他模式可用，则这种模式的选择特别地可以经由用户接口来执行，尽管其他选项（如根据传感器信号或（时间）方案来执行模式）也可以是可能的。在实施例中，操作模式也可以指只能在单一操作模式下操作的系统、或装置、或设备（即，“开”，没有进一步的可调谐性）。

因此，在实施例中，控制系统可以取决于用户接口的输入信号、（传感器的）传感器信号、和定时器中的一个或多个进行控制。术语“定时器”可以指时钟和/或预定的时间方案。

如上所述的光生成系统可以是以下的一部分，或者可以应用于以下中：例如，办公室照明系统、家居应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光灯照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示器标志系统、装饰照明系统、便携式系统、机动车应用、（户外）道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明、数字投影、机动车照明系统、或LCD背光。光生成系统（或照明器）可以是例如光学通信系统或消毒系统的一部分，或者可以应用于例如光学通信系统或消毒系统中。

在又另外的方面中，本发明还提供了一种包括如本文所定义的光生成系统的灯或照明器。该照明器可以进一步包括壳体、光学元件、百叶窗等等。灯或照明器可以进一步包括封围光生成系统的壳体。灯或照明器可以包括壳体中的光窗或壳体开口，系统光可以通过该光窗或壳体开口从壳体中逸出。在又另外的方面中，本发明还提供了一种包括如本文定义的光生成系统的投影设备。特别地，投影设备或“投影仪”或“图像投影仪”可以是将图像（或移动图像）投影到表面（诸如例如投影屏幕）上的光学设备。投影设备可以包括一个或多个光生成系统，例如本文所描述的。因此，在一个方面中，本发明还提供了一种选自灯、照明器、投影仪设备、消毒设备、光化学反应器、机动车照明设备和光学无线通信设备的组的照明设备，包括如本文定义的光生成系统。照明设备可以包括被配置成容纳或支撑光生成系统的一个或多个元件的壳体或载体。例如，在实施例中，照明设备可以包括被配置成容纳或支撑一个或多个光生成设备和光学系统中的一个或多个的壳体或载体。

术语“质心波长”（也表示为λc）在本领域中是已知的，并且指的是一半光能处于较短波长并且一半能量处于较长波长的波长值；该值以纳米（nm）为单位。正是该波长将光谱功率分布的积分分成两个相等的部分，如由公式λc = Σλ*I(λ) / (ΣI(λ))所表示，其中总和是在感兴趣的波长范围上，并且I(λ)是光谱能量密度（即波长和强度的乘积在归一化为积分强度的发射带上的积分）。质心波长可以例如在操作条件下确定。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意性附图来描述本发明的实施例，在附图中，对应的附图标记指示对应的部分，并且在附图中：

图1A-图1C和图3示意性地描绘了本发明的一些实施例；

图2A-图2B和图4以另外的细节示意性地描绘了本发明的一些元件；

图5示意性地描绘了本发明的一些应用。

示意性附图不一定是按比例的。

具体实施方式

图1示意性地描绘了本发明的一些实施例。特别地，本发明提供了包括一个或多个光生成设备100和光学系统2000的光生成系统1000。光生成设备100可以特别地被配置成生成设备光101。在实施例中，光生成设备100可以被配置成生成可见设备光101，即，具有在可见光波长范围内的波长的设备光101。光学系统2000可以被配置成与一个或多个光生成设备100成光接收关系。特别地，在实施例中，光学系统2000可以包括（被配置成与一个或多个光生成设备100成光接收关系的）光学布置2100。在实施例中，光学布置2100可以包括第一微透镜阵列2110。特别地，第一微透镜阵列2110可以包括多个第一微透镜2120。更特别地，（在第一微透镜阵列2110中的）多个第一微透镜2120可以围绕第一中心阵列点2111以第一棋盘格布置配置。因此，在实施例中，第一微透镜阵列2110可以包括围绕第一中心阵列点2111配置的第一微透镜阵列2120。因此，第一中心阵列点2111可以形成第一棋盘格布置的中心。

附图标记O可以特别指（设备）光轴。特别地，（设备）光轴O可以是从一个或多个光生成设备100传播（到光学系统2000）的设备光101的光轴。在实施例中，光生成系统1000可以被配置成提供系统光1001。特别地，在实施例中，系统光1001可以包括设备光101的至少一部分（诸如设备光101的基本上全部）。

附图标记α可以特别指系统光1001的光束的光束宽度。

如图1a中所描绘，在实施例中，光生成系统1000可以包括准直器元件2050。特别地，准直器元件2050可以被配置在一个或多个光生成设备100的下游和第一微透镜阵列2110的上游。准直器元件2050可以特别地被配置成与一个或多个光生成设备100成光接收关系。因此，准直器元件2050可以被配置成准直由准直器元件2050接收的设备光101。在实施例中，光生成设备100可以被配置成具有垂直于光轴O定义的最大截面直径D_E的光生成设备布置。

在具体实施例中，诸如图1b中所描绘，准直器元件2050可以包括类菲涅耳透镜元件2056。在这样的实施例中，准直器元件2050可以被配置成通过全内反射（TIR）来准直由准直器元件2050接收的设备光101。

图1C示意性地描绘了一个实施例，其中光学布置2000可以包括（a）准直器元件2050，以及（b）第一微透镜阵列2110。准直器元件2140尤其可以包括第一透镜部分2130和第二透镜部分2140。在实施例中，第二透镜部分2140可以进一步包括下部第二透镜部分2141和上部第二透镜部分2142。在实施例中，下部第二透镜部分可以被配置在第一透镜部分2130的下游。此外，第一微透镜阵列2110可以特别地被配置在上部第二透镜部分2142的下游。在实施例中，第一透镜部分2130可以被配置成通过全内反射（TIR）来准直由第一透镜部分2130接收的设备光101。因此，在这样的实施例中，例如，第一透镜部分2130可以包括类菲涅耳透镜元件2056。又进一步，在实施例中，第二透镜部分2140可以被配置成通过折射来准直由第二透镜部分2140接收的设备光101。又进一步，在实施例中，第一微透镜阵列2110可以被配置成对由第一微透镜阵列2110接收的设备光101进行光束整形和混合。

此外，在实施例中，光生成系统1000可以包括第一光学布置主体2150。特别地，第一光学布置主体2150可以包括准直器元件2050和第一微透镜阵列2110（作为集成体）。此外，在实施例中，第一光学布置主体2150可以具有光出射表面250。在实施例中，第一微透镜阵列2110可以被配置在光出射表面250上。在一些实施例中，诸如这里所描绘，光出射表面250可以是弯曲的光出射表面250。因此，在实施例中，第一微透镜阵列2110可以（也）配置在弯曲的光出射表面250上。

在实施例中，本发明可以（也）提供光学部件1500。特别地，光学部件1500可以包括如本文所述和如图1C中所描绘的准直器元件2050和第一微透镜阵列2110。

图2a更详细地示意性描绘了多个第一微透镜2120。特别地，第一微透镜2120可以具有第一曲率半径R_c1和中心第一微透镜点2121。在实施例中，随着距第一中心阵列点2111的径向距离r1增加，第一曲率半径R_c1可以保持恒定。特别地，第一曲率半径R_c1可以随着距第一中心阵列点2111的径向距离r1的增加而保持恒定，而在相邻第一微透镜2120之间的相互第一心到心距离d_m1可以减小。

在实施例中，第一微透镜阵列2110可以包括至少25个第一微透镜2120，尤其是至少100个第一微透镜2120。此外，在实施例中，从0.0001-5%、尤其是0.001-2%的范围中选择的第一微透镜2120可以具有从1.0-20 mm的范围中选择的相互第一心到心距离（d_m1）。

又在其他实施例中，至少90%、尤其是至少95%的第一微透镜2120可以具有选自小于1.0 mm的范围的相互第一心到心距离d_m1。特别地，在实施例中，d_m1≤0.95 mm，诸如d_m1≤0.75 mm，如d_m1≤0.5 mm。

此外，图2b更详细地示意性描绘了第一棋盘格布置。

特别地，第一棋盘格布置可以包括向日葵布置。这种向日葵布置可以以极坐标表示，该极坐标由以下等式给出：r1 = c*SQRT[n]和θ = n*±(360°/(1.618034±q))，其中r1是距第一中心阵列点的径向距离，c是常数缩放因子，n是微透镜的索引号，q选自0、1、2、3、…、50，并且θ是从n到n+1的步进角。在实施例中，q可以（也）是1、2、3、…、50的千分之一小数点变化，例如1.001或2.005。在图2B中描绘的每个点可以对应于索引号n。因此，在本发明中，每个第一微透镜2110可以对应于索引号n。

更特别地，在实施例中，第一棋盘格布置可以包括渐进式向日葵布置，诸如这里所描绘的。这种渐进式向日葵布置可以以极坐标表示，该极坐标由上面针对向日葵布置描述的等式给出，但是其中r1 = c*x*SQRT[n]并且θ = n*±(360°/(1.618034±q))。因此，不再存在恒定的缩放，因为x是可以随着径向距离r1的增加而递增地改变（例如，减小）的变量。通过减小x，在第一棋盘格布置中的第一微透镜2110随着r1的增大而变得更密集地填充，而通过增大x，在第一棋盘格布置中的第一微透镜2110随着r1的增大而变得更宽敞地填充。在其中第一微透镜阵列2110接收宽光束扩展的实施例中，用增加的r1更密集地填充的第一棋盘格布置可能是有益的。在实施例中，对于相对宽的光束扩展，变量x可以是最多0.9，诸如最多1.0，如最多1.1。此外，在其中第一微透镜阵列2110接收窄光束扩展（即，例如由于准直器元件2050而更聚焦的光束）的实施例中，用增加的r1更宽敞地填充的第一棋盘格布置可能是有益的。在实施例中，对于相对窄的光束扩展，变量x可以小于1.0，诸如小于0.8，如小于0.5。

此外，在实施例中，第一曲率半径R_c1可以具有数均平均值R_c1a。特别地，至少95%的第一微透镜2120的第一曲率半径R_c1可以从0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围中选择。更特别地，相互第一心到心距离d_m1可以具有（i）更靠近第一中心阵列点2111的第一最大值d_mx1，以及在第一微透镜阵列2110的外围的第一最小值d_mm1。在实施例中，0.1≤d_mm1/d_mx1≤0.9。

如图3中所描绘，在其他实施例中，光生成系统1000可以（也）包括Koehler积分器元件2200。特别地，Koehler积分器元件2200可以被配置在一个或多个光生成设备100的下游。在实施例中，Koehler积分器元件2200可以包括（a）第二微透镜阵列2210，其包括以第二棋盘格布置配置的多个第二微透镜2220，以及（b）第一微透镜阵列2110。特别地，在这样的实施例中，第一微透镜2120和第二微透镜2220可以对准，即它们的光轴可以重合（如这里所描绘，其中它们在（设备）光轴（O）上重合）。此外，在实施例中，第一微透镜2120可以被配置在第二微透镜2220的下游。

此外，在其中光生成系统1000包括Koehler积分器元件2200的实施例中，光生成系统1000可以（也）包括如上定义的准直器元件2050。特别地，在这样的实施例中，Koehler积分器元件2200可以被配置在准直器元件2050的下游。因此，Koehler积分器元件2200可以被配置成与准直器元件2050成光接收关系。

第一光学布置主体2150和第二光学布置主体2250可以根据真空铸造工艺、注射成型工艺、印刷工艺或直接铣削工艺中的一种或多种单独制造。

此外，在其中光生成系统1000包括Koehler积分器元件2200的实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以（也）包括向日葵布置。更特别地，在这样的实施例中，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以包括渐进式向日葵布置。

特别地，在实施例中，第一微透镜阵列2110和第二微透镜阵列2210可以（相对于配置在之间中的平面）是彼此的镜像。因此，在实施例中，第一微透镜阵列2110和第二微透镜阵列2210可以基本上是相同的微透镜阵列，但是（相对于配置在之间中的平面）是镜像的。因此，第一棋盘格布置和第二棋盘格布置可以包括基本上相同的渐进式向日葵布置，但是（相对于配置在之间中的平面）是镜像的。

如图4中所描绘，在实施例中，一个或多个光生成设备100可以包括至少三种不同类型的光生成设备100，诸如至少四种不同类型、如至少五种不同类型的光生成设备100。不同类型的光生成设备100在本文可以指发射在不同波长范围内的光的光生成设备100。特别地，在实施例中，不同类型的光生成设备100可以从包括暖白色、冷白色、紫外（UV）、紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、琥珀色、橙色和红色发射光生成设备100的组中选择。

特别地，在实施例中，诸如图4中所描绘的光生成系统1000包括（至少）五种不同类型的光生成设备100。五种不同类型的光生成设备100可以围绕光生成系统1000的中心点p配置。此外，在这样的实施例中，光生成系统包括不同类型中的每一种的至少三个光生成设备100的集合，诸如图4中所描绘。每个集合中的光生成设备100可以特别地具有相对于中心点p的最短距离D_L，并且被定义在垂直于光轴O的平面中。

此外，光生成设备100可以被配置在光生成设备布置1100中。在实施例中，光生成设备布置1100可以具有垂直于光轴O定义的最大截面直径D_E。在实施例中，光生成设备100可以特别地被配置在光生成设备布置1100中，使得在每个集合内的光生成设备100对称地分布在光生成设备布置1100之上。附加地或替代地，光生成设备100可以特别地被配置在光生成设备布置1100中，使得每个光生成设备100可以具有至少两个相邻的另一类型的光生成设备100。附加地或替代地，光生成设备100可以特别地被配置在光生成设备布置1100中，使得在一个集合内的光生成设备100可以具有至少两个不同的最短距离D_L。

如这里在图4中所描绘，例如，光生成系统1000可以包括被配置成生成冷白光的四个光生成设备100的集合、被配置成生成暖白光的六个光生成设备100的集合、以及被配置成生成可见光的四个光生成设备100、110（尤其是四个光生成设备100，每个是红色、绿色和蓝色光生成设备100）的三个（不同的）集合。在这样的实施例中，光生成设备100可以被配置成使得暖白光生成设备100中的两个可以被配置在中心中，即最靠近中心点p，并且另外20个光生成设备100可以以重复、交替的图案（例如冷白色、暖白色、红色、绿色、蓝色等）被配置在中心的两个周围。此外，如这里所描绘的，对于除了一个集合之外的光生成设备100的每个集合，光生成设备100可以被配置在围绕中心点p配置的假想圆上，该假想圆的半径等于该相应集合的光生成设备100的最短距离D_L。对于一个例外集合，光生成设备110可以被配置在两个（或更多个）假想圆上，所述两个（或更多个）假想圆被配置在中心点p周围，其半径等于光生成设备110的两个（或更多个）相应最短距离D_L。因此，在实施例中，在每个集合内的不同类型的光生成设备100可以对称分布并邻近在光生成设备布置1100中的至少两个另一类型的光生成设备100。

图5示意性地描绘了包括如上所述的光生成系统1000的照明器2的实施例。附图标记301指示用户接口，该用户接口可以在功能上与控制系统300耦合，该控制系统300被光生成系统1000包括或者在功能上耦合到光生成系统1000。图5还示意性地描绘了包括光生成系统1000的灯1的实施例。附图标记3指示投影仪设备或投影仪系统，其可以用于（诸如在墙上）投影图像，其也可以包括光生成系统1000。因此，图5示意性地描绘了照明设备1200的实施例，该照明设备1200选自灯1、照明器2、投影仪设备3、消毒设备、光化学反应器和光学无线通信设备的组，包括如本文所述的光生成系统1000。在实施例中，这种照明设备可以是灯1、照明器2、投影仪设备3、消毒设备、机动车照明设备或光学无线通信设备。从照明设备1200逸出的照明设备光用附图标记1201指示。照明设备光1201可以基本上由系统光1001组成，并且因此在具体实施例中可以是系统光1001。附图标记1300指的是空间，诸如房间。附图标记1305指的是地板，并且附图标记1310指的是天花板；附图标记1307指的是墙。

术语“多个”是指两个或更多个。本领域技术人员将理解本文中的术语“实质上”或“基本上”以及类似术语。术语“实质上”或“基本上”也可以包括具有“完全地”、“完整地”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词实质上或基本上也可以被移除。在适用的场合，术语“实质上”或术语“基本上”也可以涉及90%或更高，诸如95%或更高，特别是99%或更高，甚至更特别是99.5%或更高，包括100%。

术语“包括”也包括其中术语“包括”意味着“由……组成”的实施例。

术语“和/或”特别涉及在“和/或”之前和之后提到的项目中的一个或多个。例如，短语“项目1和/或项目2”和类似短语可以涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以指“由……组成”，但是在另一个实施例中也可以指“包含至少所定义的种类和可选的一种或多种其他种类”。

此外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三以及诸如此类用于在相似的元件之间进行区分，并且不一定用于描述顺序的或时间的次序。应理解，如此使用的术语在适当的状况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文描述或示出的其他顺序操作。

在操作期间，设备、装置或系统可以在本文——除其他之外——被描述。如对本领域技术人员将清楚的是，本发明不限于操作的方法，或者操作中的设备、装置或系统。

应当注意，上述实施例说明而非限制了本发明，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实施例。

在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记都不应被解释为限制权利要求。

动词“包括”及其变形的使用不排除除了权利要求中陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非上下文明确要求，否则遍及说明书和权利要求书，词语“包括”、“包含”以及诸如此类应被解释为包含的意思，而不是排他的或穷尽的意思；也就是说，在“包括但不限于”的意思上。

在元件前面的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。

本发明可以借助于包括几个不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实施。在列举几个构件的设备权利要求、或装置权利要求、或系统权利要求中，这些构件中的几个可以由同一个硬件项目来体现。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不能被有利地使用。在又另外的方面中，本发明（因此）提供了一种软件产品，该软件产品当在计算机上运行时能够实现如本文描述的方法（的一个或多个实施例）。

本发明还提供了一种控制系统，其可以控制设备、装置或系统，或者可以执行本文描述的方法或过程。又进一步，本发明还提供了一种计算机程序产品，当在功能上耦合到设备、装置或系统或者由设备、装置或系统所包括的计算机上运行时，控制这种设备、装置或系统的一个或多个可控元件。

本发明进一步适用于包括说明书中描述的和/或所附附图中示出的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明进一步涉及包括说明书中描述的和/或所附附图中示出的一个或多个表征特征的方法或过程。

在该专利中讨论的各个方面可以被组合，以便提供附加的优点。此外，本领域技术人员将理解，实施例可以被组合，并且也可以组合多于两个的实施例。此外，一些特征可以形成一个或多个分案申请的基础。

Claims (15)

1.一种光生成系统（1000），包括（i）一个或多个光生成设备（100）和（ii）光学系统（2000）；其中：

-一个或多个光生成设备（100）被配置成生成设备光（101）；

-光学系统（2000）被配置成与一个或多个光生成设备（100）成光接收关系；其中光学系统（2000）包括光学布置（2100）；

-光学布置（2100）包括第一微透镜阵列（2110），所述第一微透镜阵列（2110）包括围绕第一中心阵列点（2111）以第一棋盘格布置配置的多个第一微透镜（2120），其中第一微透镜（2120）具有第一曲率半径（R_c1）和中心第一微透镜点（2121），其中第一曲率半径（R_c1）具有数均平均值R_c1a，其中随着距第一中心阵列点（2111）的径向距离（r1）增加，在相邻第一微透镜（2120）之间的相互第一心到心距离（d_m1）逐渐减小，并且其中至少95%的第一微透镜（2120）的第一曲率半径（R_c1）选自0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围。

2.根据权利要求1所述的光生成系统（1000），其中随着距第一中心阵列点（2111）的径向距离（r1）增加，第一微透镜的第一曲率半径（R_c1）保持恒定。

3.根据权利要求1或2所述的光生成系统（1000），其中第一棋盘格布置包括向日葵布置；并且其中相互第一心到心距离（d_m1）在更靠近第一中心阵列点（2111）处具有第一最大值（d_mx1）并且在第一微透镜阵列（2110）的外围处具有第一最小值（d_mm1），其中0.1≤d_mm1/d_mx1≤0.9。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的光生成系统（1000），还包括准直器元件（2050），其被配置在一个或多个光生成设备（100）的下游和第一微透镜阵列（2110）的上游。

5.根据权利要求4所述的光生成系统（1000），其中准直器元件（2050）包括类菲涅耳透镜元件（2056）。

6.根据前述权利要求4-5中任一项所述的光生成系统（1000），其中：

-光学布置（2100）包括（a）准直器元件（2050）和（b）第一微透镜阵列（2110）；

-准直器元件（2050）包括（i）第一透镜部分（2130），其被配置成通过全内反射准直由第一透镜部分（2130）接收的设备光（101），以及（ii）第二透镜部分（2140），其被配置成通过折射准直由第二透镜部分（2140）接收的设备光（101）；以及

-第一微透镜阵列（2110）被配置在第一透镜部分（2130）和第二透镜部分（2140）的下游，并且被配置为对由第一微透镜阵列（2110）接收的设备光（101）进行光束整形和混合。

7.根据权利要求6所述的光生成系统（1000），包括第一光学布置主体（2150），其中第一光学布置主体（2150）包括准直器元件（2050）和第一微透镜阵列（2110）。

8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的光生成系统（1000），包括被配置在一个或多个光生成设备（100）下游的Koehler积分器元件（2200），其中Koehler积分器元件（2200）包括（a）第二微透镜阵列（2210），其包括以第二棋盘格布置配置的多个第二微透镜（2220），以及（b）第一微透镜阵列（2110），其中第一微透镜（2120）和第二微透镜（2220）对准，并且其中第一微透镜（2120）被配置在第二微透镜（2220）的下游。

9.根据权利要求8所述的光生成系统（1000），其中所述第一棋盘格布置和所述第二棋盘格布置包括向日葵布置，其中第一微透镜阵列（2110）和第二微透镜阵列（2210）是彼此的镜像。

10.根据前述权利要求8-9中任一项所述的光生成系统（1000），还包括如在前述权利要求4-5中任一项中限定的准直器元件（2050），其中Koehler积分器元件（2200）被配置在准直器元件（2050）的下游。

11. 根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统（1000），其中第一微透镜阵列（2110）包括至少25个微透镜（2120）；其中从0.0001-5%的范围中选择的第一微透镜（2120）具有从1.0-20 mm的范围中选择的相互第一心到心距离（d_m1）。

12. 根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统（1000），其中第一微透镜阵列（2110）包括至少25个微透镜（2120），其中至少95%的第一微透镜（2120）具有选自小于1.0mm的范围的相互第一心到心距离（d_m1）。

13.根据前述权利要求1-12中任一项所述的光生成系统（1000），其中光生成系统（1000）包括中心点（p）和至少五种不同类型的光生成设备（100），其中光生成系统（1000）包括不同类型中的每一种的至少三个光生成设备（100）的集合，其中每个集合中的光生成设备（100）具有相对于中心点（p）的最短距离（D_L），其中光生成设备（100）被配置在光生成设备布置（1100）中，使得（i）在每个集合内的光生成设备（100）对称地分布在光生成设备布置（1100）之上，（ii）每个光生成设备（100）具有至少两个相邻的另一类型的光生成设备（100），以及（iii）在一个集合内的光生成设备（1000）具有至少两个不同的最短距离（D_L）。

14.一种包括准直器元件（2050）和第一微透镜阵列（2110）的光学部件（1500），其中第一微透镜阵列（2110）包括围绕第一中心阵列点（2111）以第一棋盘格布置配置的多个第一微透镜（2120），其中第一微透镜（2120）具有第一曲率半径（R_c1）和中心第一微透镜点（2121），其中第一曲率半径（R_c1）具有数均平均值R_c1a，其中随着距第一中心阵列点（2111）的径向距离（r1）的增加，在相邻第一微透镜（2120）之间的相互第一心到心距离（d_m1）逐渐减小，并且其中至少95%的第一微透镜（2120）的第一曲率半径（R_c1）选自0.95*R_c1a-1.05*R_c1a的范围，

其中准直器元件（2050）包括第一透镜部分（2130）和第二透镜部分（2140），其中第二透镜部分（2140）包括下部第二透镜部分（2141）和上部第二透镜部分（2142），

其中准直器元件（2050）和第一微透镜阵列（2110）被配置为集成体，以及

其中第一微透镜阵列（2110）被配置在准直器元件（2050）的下游。

15.一种选自灯（1）、照明器（2）、投影仪设备（3）、消毒设备、光化学反应器、和光学无线通信设备的组的照明设备（1200），包括根据前述权利要求1-13中任一项所述的光生成系统（1000）。