包括柔性光学系统和光控制膜的混合光学系统的制作方法

相关申请的交叉引用本申请是以下申请的国际申请并要求它们的优先权：2014年5月30日提交的且题为“hybridoptics”的美国临时申请no.62/005,963；2014年5月30日提交的且题为“opticalfilmwithmicrostructuresonopposingsides”的美国临时申请no.62/005,946；2015年4月3日提交的且题为“opticalfilmandchippackagewithengineeredmicrostructures”的美国临时申请no.62/142,779；以及2014年5月30日提交的且题为“integratedopticsandintegratedlightengines”的美国临时申请no.62/005,972，它们的全体内容通过引用并入本文。本发明涉及照明装置，并且更具体地涉及用于固态光源的光学系统。
背景技术：
：由于其尺寸和结构，从固态光源发出的光常常看似它来自单个点。因此，一组固态光源生成可以混合在一起的多个光点的效果，要不然则至少部分地被看作独特的。这导致暗点、黑点、亮点等。由于常规光源所生成的光的典型均匀性，以及该均匀性的美观质量，希望的是固态光源所发出的光也具有均匀性。通常，这在使用比如透镜和膜等公知光学装置生成蝙蝠翼分布时形成。技术实现要素：用于生成蝙蝠翼分布的常规技术会增加成本并且会生成它们自身的问题，比如增加的光亮度(glare)和/或对固态光源的位置的敏感性。在一些应用和/或装置中，增加透镜或膜是不切实际的，从而必须使用自身包括有光学系统的专用固态光源，其潜在地明显地增加成本。实施例设计成以两个维度从固态光源生成均匀分布的光，同时还降低光亮度和成本。实施例提供柔性光学系统，以及这种系统与包括图案化微观结构的各种膜的组合，其被称为混合光学系统。这些柔性光学系统和混合光学系统的设计重新引导从位于各蜂窝式光学元件内的一个或多个固态光源发出的入射光，通过蜂窝式光学元件以特定角度截断，以便生成一定的光分布。在混合光学系统的实施例中，为蜂窝式光学元件增加一个或多个膜，来进一步改变光分布。在一些实施例中，混合光学系统使用一个或多个透镜而不是一个或多个膜。在一些实施例中，多个膜设置在蜂窝式光学元件内。包括有图案化微观结构的膜在一些实施例中位于平坦的膜材料上，并且在一些实施例中位于柔性膜材料上。一些实施例包括位于膜的两侧上的这种微观结构，以便降低和/或更好地控制光亮度。所得光分布在一广泛领域中是均匀的和/或基本上均匀的。在一实施例中，提供了混合光学系统。混合光学系统包括：蜂窝式光学元件，其包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间；和光控制膜，其包括单层的包括第一侧和第二侧的透光材料，以及形成在所述第一侧上的多个第一微观结构；其中，光控制膜位于蜂窝式光学元件的所述空间内。在一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括金字塔形状。在另一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括火山形形状。在又一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括截锥形状。在又一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以包括阶梯状金字塔形状。在再一相关实施例中，阶梯状金字塔形的蜂窝式光学元件可以包括基座和多个台阶，所述基座包括所述第一开口，所述多个台阶从所述基座到达所述第二开口。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以设置成横跨阶梯状金字塔形蜂窝式光学元件的多个台阶中的一台阶。在再一相关实施例中，第二光控制膜可以设置成横跨阶梯状金字塔形蜂窝式光学元件的多个台阶中的第二台阶。在又一相关实施例中，光控制膜可以联接至台阶。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件进一步可以包括设置在所述光控制膜上的插入件，所述插入件可以具有阶梯状金字塔形状，其对应于蜂窝式光学元件的阶梯状金字塔形状，并包括从所述光控制膜延伸至所述第二开口的一组台阶。在再一相关实施例中，所述插入件可以联接至所述蜂窝式光学元件，以便将所述光控制膜保持在蜂窝式光学元件内的台阶上。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括构造成接收插入件并包括基座的下部部段，以及包括第二开口的插入件。在再一相关实施例中，所述下部部段可以包括第一组台阶，并且所述插入件可以包括第二组台阶。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以设置成在下部部段中横跨位于所述基座紧上方的第一组多个台阶中的第一台阶，使得下部部段的第一组台阶等于插入件的第二组台阶。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以在下部部段中设置成比第一台阶高出数个台阶，并且所述插入件的第二组台阶等于第一组台阶减去所述数个台阶。在又一相关实施例中，阶梯状金字塔形状可以包括单个台阶。在再一相关实施例中，所述光控制膜可以设置成横跨所述阶梯状金字塔形状的单个台阶。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括接收部分和相应的插入件，所述光控制膜可以设置在所述接收部分内并且可以被所述相应的插入件保持就位。在再一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括：下部部段，其包括基座，所述基座包括第一开口，下部部段可以构造成接收插入件；和包括第二开口的插入件。在再一相关实施例中，所述下部部段和插入件一起可以包括多个台阶，其中所述下部部段的至少一个台阶可以与所述插入件的至少一个台阶重叠。在又一相关实施例中，插入件可以相应地成形适于下部部段。在又一相关实施例中，第一开口可以构造成接收光源，并且第二开口可以构造成发射离开混合光学系统的光。在再一相关实施例中，蜂窝式光学元件可以沿外向方向从第一开口延伸至第二开口。在又一相关实施例中，第二开口可以构造成接收光源，并且第一开口可以构造成发射离开混合光学系统的光。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以包括多个蜂窝式光学元件，其各自包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间。在再一相关实施例中，所述多个蜂窝式光学元件可以相互连接以便占据一平面。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件的纵截面可以包括所述第一开口的一部分、第二开口的一部分和两个壁，其中每个壁可以相对于第一开口具有锐角。在再一相关实施例中，每个壁的锐角可以选择成实现来自位于蜂窝式光学元件的第一开口处的光源的特定光分布，独立于光控制膜的任何光学效果。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以具有下部和上部，所述下部可以包括第一开口，并且所述上部可以包括第二开口。在再一相关实施例中，所述第一开口可以构造成接收光源。在再一相关实施例中，由位于蜂窝式光学元件的下部中的第一开口处的光源所发射的光可以通过首先穿过光控制膜然后穿过蜂窝式光学元件的上部中的第二开口，而离开混合光学系统。在又一相关实施例中，所述第二开口可以构造成接收光源。在再一相关实施例中，由位于蜂窝式光学元件的上部中的第二开口处的光源所发射的光可以通过首先穿过光控制膜然后穿过蜂窝式光学元件的下部中的第一开口，而离开混合光学系统。在又一相关实施例中，多个蜂窝式光学元件中的每个蜂窝式光学元件都可以具有下部和上部，所述下部可以接合在一起，以相互连接多个蜂窝式光学元件。在再一相关实施例中，所述下部可以通过可以与用于构造多个蜂窝式光学元件的材料相同的材料接合在一起，并且所述材料可以具有基本上平坦的形状，在此相互连接所述多个蜂窝式光学元件。在又一相关实施例中，混合光学系统可以进一步包括位于蜂窝式光学元件的空间内的透镜。在又一相关实施例中，所述光控制膜可以斜置在所述蜂窝式光学元件的所述空间内。在又一相关实施例中，所述光控制膜可以斜置在所述空间内，以便座置在阶梯状金字塔形状的至少两个不同的台阶上。在又一相关实施例中，多个相互连接的蜂窝式光学元件可以包括柔性光学系统，柔性光学系统可以能够进入一组状态，所述一组状态可以包括基本上平坦的状态和基本上弯曲的状态。在又一相关实施例中，光控制膜可以包括透镜。在又一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以反射来自至少部分地位于蜂窝式光学元件内的光源的光。在再一相关实施例中，所述蜂窝式光学元件可以在来自光源的光穿过光控制膜之前并在该光穿过光控制膜之后，反射来自至少部分地位于蜂窝式光学元件内的光源的光。在又一相关实施例中，所述光控制膜可以构造成在第一侧接收入射光并在第二侧下游的光域中产生离轴光分布，并且所述光控制膜可以进一步包括位于第二侧的多个第二微观结构，第二微观结构构造成降低离轴光分布中的光亮度。在另一实施例中，提供了一种混合光学系统。混合光学系统包括：多个相互连接的蜂窝式光学元件，其各自包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间；和多个透镜，其中所述多个透镜中的每个透镜位于多个相互连接的蜂窝式光学元件中的相应蜂窝式光学元件的空间内。在另一实施例中，提供了一种混合光学系统。混合光学系统包括：多个相互连接的蜂窝式光学元件，其各自包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间；和多个透镜，其中所述多个透镜中的每个透镜位于多个相互连接的蜂窝式光学元件中的相应蜂窝式光学元件的空间内。在又一实施例中，提供了一种照明装置。所述照明装置包括：一个或多个固态光源；混合光学系统，其包括：多个相互连接的蜂窝式光学元件，每个蜂窝式光学元件包括第一开口、第二开口和被限定于其间的空间，其中固态光源中的相应一个位于每个蜂窝式光学元件的第一开口或第二开口内；和一个或多个光控制膜，各自包括单层的包括第一侧和第二侧的透光材料，以及形成在所述第一侧上的多个第一微观结构；其中所述一个或多个光控制膜位于所述多个相互连接的蜂窝式光学元件的所述空间内；其中所述一个或多个固态光源联接至所述混合光学系统，以便形成所述照明装置。在一相关实施例中，照明装置可以包括照明器具。在另一相关实施例中，照明装置可以位于一空间内。在再一相关实施例中，所述空间可以由天花板板片限定出。在又一相关实施例中。附图说明从以下对本文所公开的如附图所示的特定实施例的描述中将清楚本文所公开的前述以及其它目的、特征和优点，所述附图中相似附图标记在贯穿不同的视图指代相同的零部件。附图并不一定按比例进行绘制，重点反而是放在示出本文所公开的原理上。图1示出了根据本文所公开实施例的包括蜂窝式光学元件和光控制膜的混合光学系统，其包括混合光学系统的一部分的剖切图。图2示出了根据本文所公开实施例的混合光学系统的光分布。图3a-3b示出了根据本文所公开实施例的具有锥形火山形形状的混合光学系统。图3c示出了图3a-3b的混合光学系统的一部分的近视图。图4a-4c示出了用于根据本文所公开实施例的混合光学系统的各蜂窝式光学元件的相应示例。图5示出了根据本文所公开实施例的具有阶梯状金字塔形状的混合光学系统。图6示出了根据本文所公开实施例的具有线性金字塔形状的混合光学系统。图7a-7d示出了根据本文所公开实施例的具有各种线性形状的混合光学系统。图8a-8b示出了根据本文所公开实施例的包括插入件的混合光学系统。图9a-9d示出了根据本文所公开实施例的图5所示混合光学系统的纵截面。图10a-10c示出了根据本文所公开实施例的包括透镜的混合光学系统的纵截面。图11示出了根据本文所公开实施例的包括两个或更多个光学元件的混合光学系统的纵截面。图12示出了根据本文所公开实施例的对于led、具有光控制膜的led、具有柔性光学系统的led以及具有混合光学系统的led的各种分布。图13a-13b分别示出了根据本文所公开实施例的包括混合光学系统的照明器具和天花板板片。具体实施方式实施例提供了热成形的聚合物片，例如但不限于pet，其能够通过成形为一个或多个蜂窝式光学元件而实现所需的截止角度。当一个或多个蜂窝式光学元件与基于一个或多个微观结构的光控制膜例如但不限于多个金字塔形微观结构组合时，混合光学系统得以形成。图1示出了混合光学系统100，其如剖切图中更清楚地示出的那样，将一个或多个蜂窝式光学元件102与一个或多个光控制膜104组合在一起。一个或多个蜂窝式光学元件102(其在一些实施例中为柔性光学系统)包括第一开口105、第二开口106和被限定于其间的空间108。在一些实施例中，如图1中所示，一个或多个蜂窝式光学元件102是由热成形聚合物制成的多个形状，所述热成形聚合物比如是但不限于pet，其坐置于包括多个固态光源110的衬底(因一个或多个蜂窝式光学元件102而难以看见，因此在图1中未示出)之上。在如图1所示的一些实施例中，蜂窝式光学元件102具有金字塔形状，当然其它形状也是可行的，而且在一些实施例中被使用，如下面以更详细的细节描述的(例如，见图3a-3c)。在一些实施例中，多个蜂窝式光学元件102中的每个蜂窝式光学元件102具有位于其中的单个固态光源110。在一些实施例中，多个蜂窝式光学元件102中的每个蜂窝式光学元件102具有位于该反射器中的多于一个的固态光源。在一些实施例中，单个蜂窝式光学元件102内的固态光源的数量有所不同。在一些实施例中，存在至少一个蜂窝式光学元件，其不包括固态光源(例如见图7a)。在一些实施例中，如图1中所示，第二开口106构造成接收光源110，并且第一开口105构造成发射离开混合光学系统100的光。如下面以更详细的细节描述的，在一些实施例中，蜂窝式光学元件102相互连接以便占据平面150。一个或多个光控制膜104由例如但不限于单层透光材料制成，其包括第一侧104a和第二侧104b，以及形成于第一侧104a上的多个微观结构104c(并且由于它们的小大小而在图中不易看见)。光控制膜104位于蜂窝式光学元件102的空间108内，如图1中所示。更具体地，在一些实施例中，较大的光控制膜被切成一些小片，并且至少一个片设置在每个蜂窝式光学元件102内的一个或多个固态光源110之上。在一些实施例中，每一个固态光源110接收其自身独特片的光控制膜104；在一些实施例中，其中蜂窝式光学元件102内存在多于一个的固态光源110，固态光源110可以共享一片光控制膜104。膜可以通过任何公知的方式安装，如本文中更详细地描述的。在一些实施例中，多个微观结构104c为任何公知的形状，包括它们的组合。因此，在一些实施例中，光控制膜104包括一个或多个金字塔形微观结构，其包括但并不局限于不同形状的金字塔(例如，四面金字塔、五面金字塔、六面金字塔、七面金字塔、八面金字塔等等)。在一些实施例中，在一些实施例中，多个微观结构104c整体为不同形状(例如但不限于锥体形状)，任何和所有不同的尺寸。当微观结构104c面向光源110时，形成特定的光分布，例如但不限于蝙蝠翼分配。当微观结构104c背离光源110时，光分布发生变化(例如，光发生聚焦)。在一些实施例中，光控制膜包括位于光控制膜104的第二侧104b的多个第二微观结构104d(其由于它们尺寸小而在图中不可见)。在一些实施例中，光控制膜104构造成在第一侧104a上接收入射光，并在第二侧104b下游的光域中产生离轴光分布。在一些实施例中，第二微观结构104d构造成生成与第一微观结构104c不同的分配或效果，例如但不限于降低的光亮度、离轴光分布中的降低的光亮度等等。根据应用，可以使用任何类型的光控制膜，例如但不限于漫射膜，其可以也可以不包括微观结构。这种光控制膜在与本申请同一日提交的题为“lightcontrolfilmsandlightingdevicesincludingsame”的共同未决申请中更详细地描述。图2示出了图1所示混合光学系统100的实施例的纵截面，覆盖在其光分布200上。在图2中，光控制膜104设置在热成形聚合物系蜂窝式光学元件102内的光源110以上。蜂窝式光学元件102以高于例如五十度的角度反射由光源110发出的光，并且还与光控制膜104一起降低来自光源110的光亮度。在一些实施例中，蜂窝式光学元件102是lambertion(例如，白色)，并且在一些实施例中，蜂窝式光学元件102是镜面，并且在一些实施例中，蜂窝式光学元件102是两者的组合。作为结果，混合光学系统100显示适度的蝙蝠翼分配200，具有五十度的截止角(cut-offangle)，如图2中所示。如图2中看出的，蜂窝式光学元件102的截面包括一部分的第一开口105a和一部分的第二开口106a。蜂窝式光学元件102还包括两个壁102a、102b。每个壁102a、102b相对于第一开口105a的部分具有锐角。在一些实施例中，该角度是相对于第二开口106a测量的。每个壁102a、102b的锐角选择成便于实现来自位于蜂窝式光学元件102内的光源110的特定，独立于同样位于蜂窝式光学元件102内的光控制膜104的任何光学效果。在图2所示截面中，第二开口106a构造成接收光源110，从而在光源110发射光时，该光通过首先穿过光控制膜104然后穿过第一开口105a而离开混合光学系统100。在一些实施例中，也如图2所示，蜂窝式光学元件102在来自光源110的光穿过光控制膜104之前，并在该光穿过光控制膜104之后，反射来自至少部分地位于蜂窝式光学元件102内的光源110的光。如所有附图所示，根据一些实施例的混合光学系统的蜂窝式光学元件可以呈多种形状，包括但不限于锥形形状、火山形形状、金字塔形状、平顶金字塔形状、峰顶金字塔形状、阶梯状金字塔形状、截锥形状、多面式(即三面、四面、五面、六面、七面、八面等等)金字塔形状、半球形形状、圆顶形状、回转椭圆体形状等等。图4a、4b和4c中相应地示出了一部分这些形状400、409、410的数个示例。图3a-3c示出了蜂窝式光学元件为火山形形状的混合光学系统的实施例。图3a示出了混合光学系统100a，其包括多个相互连接的蜂窝式光学元件102a，每个蜂窝式光学元件102a包括光控制膜104a(在图3a中不可见，而在图3b示出)。如上所述，蜂窝式光学元件102a呈火山形状，具有开放的顶部和从火山的顶部至底部减小的锥形内部，光源110a位于此处(在图3a中不可见，但在图3b中示出)。因此，每个蜂窝式光学元件102a包括第一开口305a和第二开口306a。第一开口305a构造成接收光源110a，并且第二开口306a构造成发射离开混合光学系统100a的光。如图3a中所示，蜂窝式光学元件102a沿外向方向从第一开口305a延伸至第二开口306a。如图3c中更容易地示出的，蜂窝式光学元件300a具有下部310和上部320。下部310包括第一开口305a，而上部320包括第二开口306a。由位于蜂窝式光学元件102a的下部310中的第一开口305a处的光源110所发射的光，通过首先穿过光控制膜104(其坐置在光源110紧上方)，然后穿过蜂窝式光学元件102a的上部320中的第二开口306a，而离开混合光学系统100a。如图3a-3c中所示，蜂窝式光学元件102a接合在一起，以形成一片蜂窝式光学元件102a，其在一些实施例中为柔性光学系统。在一些实施例中，是蜂窝式光学元件102a的下部310接合在一起，从而相互连接蜂窝式光学元件102a。在一些实施例中，如图1中所示，是蜂窝式光学元件102的上部接合在一起，以便相互连接蜂窝式光学元件102。返回图3a-3c，下部310通过材料311接合在一起，其中材料311是用于构造蜂窝式光学元件102a的相同材料。如图3b和3c中最清楚地示出的，材料311具有基本上平坦的形状，在这里相互连接蜂窝式光学元件102a。在材料311是柔性的实施例中，蜂窝式光学元件102a是柔性光学系统103a，其能够进入一组状态，包括但不限于基本上平坦的状态(如图3b和3c中所示)，以及基本上弯曲的状态(如图3a中所示)。当然，在一些实施例中，所有蜂窝式光学元件102a在所给混合光学系统100a内是相同的，如图3a-3c中所示，并且在一些实施例中，蜂窝式光学元件的形状在相同混合光学系统内是变化的。图6示出了混合光学系统100c，其中每个蜂窝式光学元件102c包括多于一个的光源110c，但是只包括单个光控制膜104c。如图6中所示，蜂窝式光学元件102c呈相互连接的线性金字塔、或线性托盘、或开放槽的形状。图7a-7d示出了也呈线性形状的多个实施例的混合光学系统100d、100e、100f和100g。在图7a中，混合光学系统100d包括多个蜂窝式光学元件102d，其为顶部开放且底部中具有用以接收光源110d的开口的局部立方体(顶部和底部用于表示方向关系，而不是要求“顶部”向上或“底部”向下)。在一些实施例中，局部立方体102d通过横跨线性蜂窝式光学元件设置壁而形成。图7c和7d分别示出了混合光学系统100f和100g，其在形状上类似于图6的单个蜂窝式光学元件102c，但是分别被多个壁700分成较小的蜂窝式光学元件102f和102g。在图7c中，混合光学系统100f的蜂窝式光学元件102f各自包括两个光源110f，而在图7d中，混合光学系统100g的蜂窝式光学元件102g各自包括三个光源110g。当然，蜂窝式光学元件可以包括任何数量的光源。图7b示出了混合光学系统100e，其在整体形状上类似于图7c和7d的混合光学系统100f和100g，但却被多个斜置分割器700e分成多个小的蜂窝式光学元件102e。如图6-7d中所示的这种蜂窝式光学元件可以与并且在一些实施例中，与线性光引擎(在图6-7d中未示出)一起使用。图8a和8b示出了混合光学系统的这样的实施例，其中一个或多个插入件被用于将光控制膜在蜂窝式光学元件内保持就位。在图8a中，一个或多个蜂窝式光学元件102h包括接收部分102h-1和相应的插入件102h-2，它的一部分还未插入。光控制膜104放置在接收部分102h-1内，并被相应的插入件102h-2保持就位。在图8b中示出了完全插入后的插入件102h-2。在一些实施例中，接收部分102h-1包括基座(其包括第一开口105h)，并且插入件102h-2包括第二开口106h。在一些实施例中，如图8a中所示，接收部分102h-1和插入件102h-2一起包括多个台阶800，其中接收部分102h-1的至少一个台阶801与插入件102h-2的至少一个台阶802重叠。在一些实施例中，插入件102h-2相应地成形适于接收部分102h-1，使得组合后的蜂窝式光学元件102h看起来与不由接收部分102h-1和插入件102h-2形成的这种蜂窝式光学元件相同(例如，见图5所示的蜂窝式光学元件102b)。参考图5，其示出了呈阶梯状金字塔形状的多个蜂窝式光学元件102b。这些蜂窝式光学元件102b在与一个或多个光控制膜104b组合时形成混合光学系统100b，如图9a-9e中所示。每个蜂窝式光学元件102b(其在图9a中以纵截面示出)包括基座910(其具有第一开口105b)和从基座910到第二开口106b的多个台阶920。光控制膜104b设置呈横跨多个台阶920中的台阶920-1。在一些实施例中，可选的第二光控制膜104b-2设置呈横跨多个台阶920中的第二台阶920-2。在一些实施例中，光控制膜104b使用任何公知的联接媒介或机构(例如但不限于胶合剂、粘结剂、静电等)，或者使用类似地成形适于蜂窝式光学元件102b的可选插入件900来联接至台阶920-1。也就是说，可选的插入件900具有阶梯状金字塔形状，对应于蜂窝式光学元件102b的阶梯状金字塔形状，并且包括一组台阶930，其从光控制膜104b延伸至第二开口106b。在一些实施例中，可选的插入件900联接至蜂窝式光学元件102b，以便将光控制膜104保持在蜂窝式光学元件102b内的台阶920-1上。在一些实施例中，如图9a中所示，其中光控制膜104b设置呈横跨台阶920-1(其是基座910紧上方的台阶)，并且可选的插入件900设置在蜂窝式光学元件102b内，蜂窝式光学元件102b与可选插入件900具有相同数量的台阶。在一些实施例中，其中光控制膜104b设置在较高台阶上，如图9b中所示(比如从基座910的第二台阶920-2)，可选的插入件900b包括一组台阶930b，其等于蜂窝式光学元件102b的多个台阶920减去光控制膜104b设置在基座910上方的第一台阶920-1以上的台阶的数量。因此，在图9b示出的所给示例中，蜂窝式光学元件102b包括两个台阶，而可选的插入件900b包括一个台阶。在一些实施例中，如图9e中所示，蜂窝式光学元件102b的阶梯状金字塔形状只包括单个台阶920b，并且光控制膜104b设置成横跨该单个台阶920b。在一些实施例中，如图9c中所示，光控制膜104b斜置在蜂窝式光学元件102b内。在一些实施例中，如图9c中所示，这导致光控制膜104b座置在具有阶梯状金字塔形状的蜂窝式光学元件102b的至少两个不同的台阶920-1、920-2上。这类实施例允许通过相同的设计形成不同的截止角度和间距标准，取决于光控制膜设置在何处、存在多少台阶、台阶的角度(其从一个台阶到沿金字塔上行或下行的下一台阶不必是一致的)等等。混合光学系统的一些实施例使用与光控制膜不同的光学元件。例如，图10a-10c所示的实施例使用透镜，而不是光控制膜。因此，图10a示出了混合光学系统100i，其包括透镜104i和蜂窝式光学元件102i。透镜104i位于蜂窝式光学元件102i的空间108i内。透镜104i可以是并且在一些实施例中，是任何公知类型的透镜，例如但不限于菲涅耳透镜，其实现具有截止选项的聚光灯分布。在一些实施例中，透镜104i设置在与光控制膜类似的位置，并且在一些实施例中，设置在与光控制膜相同/基本上相同的位置。应指出的是，虽然一些光控制膜对光源110的相对位置不敏感，但是一些透镜比如菲涅耳透镜对位置是敏感的。使用这种位置敏感型光学装置将为设计带来一些优点，但牺牲一定的灵活性等。因此，一些实施例使透镜相对于光源错开，结果是向/从光源110发射的光可以瞄向不同角度，从而在设计上实现较大的灵活性。代替移动透镜104i或使用不同的透镜，在一些实施例中，如图10b中所示，光源110自身在混合光学系统100i内是可移动的，例如但不限于通过使用移动机构，比如在蜂窝式光学元件102i中具有比光源110大的开口105i。这实现使用相同的材料和截止角度来保持混合光学系统100i的美观性，如图10b所示。在一些实施例中，光源110并不一定为法向入射。例如，如果光学元件(即，光控制膜和/或透镜)以一定角度倾斜，如图10c中所示，则能实现角度较大的更强蝙蝠翼分布，或者能获得不对称的光束分布。在一些实施例中，以上相对于图10c描述的实施例，有必要控制光源相对于透镜和/或所述膜的相对位置。此外，在一些实施例中，如图11中所示的实施例，多光学元件式混合光学系统100j是可行的，其组合一个或多个光控制膜104j-1、一个或多个透镜104j-2和/或它们的组合，其均位于蜂窝式光学元件102j内。同时特殊的光束成形功能得以形成，并且再次，在一些实施例中，可能有必要控制光源110相对于光学元件104j的相对位置，以及光学元件104j相对于彼此的相对位置。图12示出了只有固态光源的坎德拉分布1201、只有光控制膜的坎德拉分布1202、只有柔性光学系统的坎德拉分布1203以及组合有光控制膜与柔性光学系统的混合光学系统的坎德拉分布1204。如图12中所示，只有光控制膜的分布1202提供大的蝙蝠翼分布，但是与只有固态光源的分布1201相比，光亮度较差。能对于只有柔性光学系统的分布1203和混合光学系统的分布1204实现五十度的截止角度，特别是在柔性光学系统包括如上所述的一系列多个金字塔形状时。表1示出了结果的概要。对于纯lambertion分布式固态光源而言，例如但不限于led，间距标准仅为1.3。在仅光控制膜的情况下，间距标准增加至1.84。然而，光亮度将更差，因为更多的光将处于六十到八十度以及的八十到九十度的区域中。光控制膜的效率是87%。如果围绕led设置金字塔形柔性光学系统，则间距标准下降至1.26，并且与仅led的情况相比，效率下降5%。混合光学系统将使间距标准变为1.54，同时保持五十度的截止角度。与仅光控制膜的情况相比，效率小6%。因为光控制膜将重新分配更多的光至较大的角度，与仅柔性光学系统vs仅led情况下的5%相比，对于混合光学系统vs仅光控制膜的情况而言效率下降6%。在间距标准、光亮度与效率之间存在折衷。特别地，具有较大间距标准和较低光亮度的设计将导致光学效率更低。表1-对比仅led仅光控制膜仅柔性光学系统混合光学系统间距标准(0-180)1.301.841.261.54间距标准(0-180)1.341.941.281.54间距标准(对角线)1.422.081.361.7060-80区域中的光20.8%23.7%7.5%8.4%80-90区域中的光2.9%3.5%1.8%2.1%通量(lm)856744812693效率100%87%95%81%如上所述，在一些实施例中，为了实现较高的光学效率，期望的是供光源设置于其上的衬底自身具有高的反射率。这在一些实施例中，通过使用例如但不限于白色聚合物膜得以实现，白色聚合物膜例如为但不限于白色pet膜，其可以是并且在一些实施例中是柔性的，虽然这不是必需的。此外，在一些实施例中，光控制膜不是设置在蜂窝式光学元件内，而是设置在蜂窝式光学元件之上，使得它不位于蜂窝式光学元件所限定出的空间中，而是位于在光离开蜂窝式光学元件时供光穿过的开口之外。图13a示出了根据本文所公开实施例的包括混合光学系统100k的照明装置1000。照明装置1000包括一个或多个固态光源110k和混合光学系统100k。混合光学系统100k包括多个相互连接的蜂窝式光学元件102k，其各自包括第一开口105k、第二开口106k和被限定于其间的空间108k。固态光源110k中的相应一个位于每个蜂窝式光学元件102k的第一开口105k或第二开口106k内。混合光学系统100k还包括一个或多个光控制膜104k。一个或多个光控制膜104k各自包括单层的透光材料，意味着光能够传播穿过该材料。透光材料包括第一侧104k-1和第二侧104k-2，且在第一侧104k-1上形成有多个第一微观结构104k-3。一个或多个光控制膜104k位于多个相互连接的蜂窝式光学元件102k的空间108k内。一个或多个固态光源110k联接至混合光学系统100k，以便形成照明装置1000。如图13a中看出的，照明装置1000不包括或事实上在一些实施例中不需要壳体或壳体的任何部分，但是在一些实施例中，照明装置1000包括壳体(未示出)，其在一些实施例中包括用于一个或多个电源、一个或多个控制元件、配线等的位置。在一些实施例中，如图13a中所示，照明装置1000包括照明器具(luminaire)。图13b示出了包括混合光学系统102l和一个或多个固态光源110l的照明装置1000a，其在结构上而不是尺寸上类似于图13a的照明装置1000。在图13b中，照明装置1000a的尺寸定为装配在一空间内，事实上位于通过在天花板板片1001中形成孔而生成的空间内。因此，图13b所示的天花板板片1001保持照明装置1000a，使得照明装置1000a发挥功能以照射安装天花板板片的区域。在一些实施例中，图13a-13b的一个或多个光控制膜104k/104l构造成在第一侧104k-1/104l-1接收入射光并在第二侧104k-2/104l-2下游的光域中产生离轴光分布，并且在第二侧104k-2/104l-2包括多个第二微观结构104k-4/104l-4，所述第二微观结构104k-4/104l-4构造成降低离轴光分布中的光亮度。除非另有说明，词语“基本上(大致)”的使用可以被解释为包括精确的关系、条件、配置、取向和/或其它特性、及其如本领域的技术人员所理解的偏差，程度达到这种偏差不实质地影响所公开的方法和系统。贯穿本公开的整体，使用冠词“一”和/或“一个”和/或“该(所述)”来修饰名词可以被理解为是为了方便而被使用并且包括一个或多于一个的被修饰名词，除非另有明确说明。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着可能存在除所列举要素外的附加要素。在各图中被描述和/或以其它方式描绘为连通于、关联于和/或基于别的东西的要素、部件、模块和/或其部分可以被理解为以直接和/或间接的方式如此相连通、相关联和或所基于，除非本文中另有规定。尽管方法和系统已经相对于其具体实施例进行了描述，但是它们并不局限于此。显然，鉴于以上教导，许多变型和变更可以变得清楚明了。本文中所描述和示出的零部件的配置、材料和详情的许多附加变化可以由本领域技术人员做出。当前第1页12