[发明专利]光学系统和照明设备

权利要求书

1.一种光学系统（10），包括：

光混合棒（20），具有长度为L的细长主体和直的侧壁，并且在具有最大入射截面w的入光窗（22）和具有最大出射截面d的相对的出光窗（24）之间延伸；

多个固态照明元件（30，30'，30），被布置成穿过所述入光窗将它们相应的发光输出耦合到所述光混合棒中，所述相应的发光输出包括分别具有不同光谱成分的发光输出；和

小透镜板（40），具有接收角（ψ，ψ'），并且包括第一表面（41）和与所述第一表面相对的第二表面（43），所述第一表面（41）包括小透镜（42）的第一阵列，所述第二表面（43）包括小透镜（44）的第二阵列，所述第一阵列的每个小透镜与所述第二阵列的对应小透镜对准，

其中所述细长主体具有长度L，其中对于空心细长主体L ≥ (w+d)/2*tan(ψ)，并且对于由具有折射率n的材料制成的实心细长主体L ≥ (w+d)/2*tan(asin(sin(ψ)/n))，并且

其中所述小透镜板（40）由具有折射率n的材料制成，并且每个阵列的所述小透镜（42，44）限定了具有半径R的虚拟球体（142）的冠，所述冠具有位于所述阵列的虚拟平面（141，143）中的周界，所述周界限定了虚拟圆锥（146）的准线，所述虚拟圆锥（146）在所述虚拟球体的中心（144）处具有其顶点、并具有锥角α，其中：

并且其中所述小透镜板（40）的第一表面（41）接触所述出光窗（24）。

2.根据权利要求1所述的光学系统（10），其中每个阵列中的所述小透镜（42，44）以Fermat螺旋图案布置。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的光学系统（10），其中每个阵列由重叠的小透镜（42，44）组成。

4. 根据权利要求1-3中任一项所述的光学系统（10），其中：

所述细长主体由选自光学透射聚合物或玻璃的光学透射材料制成；或者

所述细长主体是包括至少一个内表面（21）的空心主体，其中所述至少一个内表面是镜面反射的。

5.根据权利要求4所述的光学系统（10），其中所述至少一个内表面（21）承载多个刻面或波纹（23）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光学系统（10），其中以距离v来分离所述相应虚拟平面（141，143），其中：

。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光学系统（10），其中所述细长主体从所述入光窗（22）到所述出光窗（24）向外成锥形。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的光学系统（10），其中所述细长主体具有正方形或六边形截面。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的光学系统（10），其中所述多个固态照明元件（30，30'，30）包括不同组的单独可寻址的固态照明元件，每组包括至少一个固态照明元件。

10.根据权利要求9所述的光学系统（10），其中每组由生成具有相同光谱成分的发光输出的固态照明元件（30，30'，30）组成。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的光学系统（10），进一步包括光学耦合到所述小透镜板（40）的第二表面（43）的准直器（50），以准直所述小透镜板的发光输出。

12.一种照明设备，包括壳体，所述壳体包含权利要求1-11中任一项所述的光学系统（10）。