[发明专利]壳积分器

权利要求书

1.一种照明设备，包括光源和包围所述光源的壳积分器，其中

所述壳积分器配置为将从所述光源输出的光转换为叠加在所述光源的虚拟图像；

所述壳积分器包括由透明材料制成的圆顶，该圆顶具有折射的内表面和折射的外表面，其中所述内表面和所述光源之间有空间；

所述内表面和外表面形成为凸出小透镜阵列，其向远离所述透明材料的圆顶的方向凸出，其中所述内表面上的所述阵列中的每个凸出小透镜与所述外表面上的所述阵列的相关联的凸出小透镜成对；

所述内表面和所述外表面两者上的所述凸出小透镜阵列的每个凸出小透镜的边缘形成在所述透明材料上、成为多边形的镶嵌，形成相邻小透镜之间的共同边缘和顶点，从而基本覆盖所述圆顶而没有间隙；

所述内表面的每个小透镜将光源成像至所述外表面的对应的相关联的小透镜上；

所述外表面的每个小透镜将对应的相关联的内表面小透镜成像为位置在所述光源位置处的虚拟子图像，该虚拟子图像形成叠加在所述光源的所述虚拟图像的一部分；以及

所述内表面的每个小透镜被配置以将所述光源成像到所述外表面的基本全部对应的相关联的小透镜上。

2.根据权利要求1中所述的照明设备，其中所述透明圆顶基本上是半球形的并且中心定在所述光源的中心。

3.根据权利要求1中所述的照明设备，其中所述虚拟子图像合并形成平面积分区域。

4.根据权利要求1中所述的照明设备，其中所述虚拟子图像合并形成半球形积分区域。

5.根据权利要求1中所述的照明设备，其中所述光源被封闭在透明的封闭物内，并且所述透明圆顶的内表面与所述封闭物隔开。

6.根据权利要求5中所述的照明设备，其中所述虚拟子图像合并形成积分区域，所述积分区域的直径基本上等于所述光源直径乘以封闭物的折射系数。

7.根据权利要求1中所述的照明设备，进一步包括准直器，所述光源和所述壳积分器位于所述准直器的输入处。

8.根据权利要求1中所述的照明设备，其中所述光源包括不同颜色光的光源和/或所述光源的亮度空间变化。

9.根据权利要求1中所述的照明设备，其中所述内和外表面的每个小透镜包括一个极点小透镜和多个小透镜的环，其中所述环位于基本上处于相等的高度间隔，所有所述环上的小透镜位于在方位角方向上的间隔上且等于所述环的高度间距，从而环绕得到在每个环上均匀分布的全部小透镜。

10.根据权利要求1中的所述照明设备，其中所述多边形的镶嵌中的至少一些具有弯曲边缘。

11.根据权利要求1中的所述照明设备，其中，所述透明圆顶的内径为所述光源的宽度的至多4.25倍。

12.根据权利要求1中的所述照明设备，其中，所述内表面的每个小透镜被配置成将所述光源在所述外表面的对应的相关联的小透镜的基本整个区域上成像为在基本上等于到所述外表面的距离的距离处的图像；以及

所述外表面的每个小透镜被配置成将所述内表面的对应的小透镜成像为在与外表面的距离基本上等于到所述光源的距离处的虚拟图像，并且该虚拟图像位置在所述光源的位置处。