[发明专利]光线集中器

权利要求书

1.一种具有输入面和与所述输入面相对的输出面的光学装置，所述光学装置配置用于校准以宽范围的入射角到达所述输入面的入局光线，所述光学装置包括：

a. 主介质，基本上由透明材料所组成，所述主介质提供所述输入面和所述输出面；

b. 嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第一阵列，所述第一阵列与所述主介质的所述输入面基本上平行，并且其中所述第一阵列的每个结构包括：

i. 呈现给入局光线面对所述输入面并具有曲率的凸面侧，以及

ii. 所述结构内的凹面侧，所述凹面侧朝向所述输出面，

其中所述凸面侧的曲率使入局光线的至少一部分穿过所述凸面侧，以到达所述结构内的凹面侧，每个结构中的凹面侧都向所述主介质的输出面反射到达所述凹面侧的光线，

c. 在第一阵列和输出面之间嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第二阵列，并且其中所述第二阵列基本上平行于第一阵列并接收来自所述第一阵列的光线。

2.如权利要求1所述的光学装置，其中嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第二阵列的每个结构包括呈现给来自所述第一阵列的光线面对所述第一阵列并具有曲率的凸面侧以及结构内的凹面侧，所述凹面侧朝向所述输出面。

3.如权利要求2所述的光学装置，还包括嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第三阵列，以及其中所述第三阵列与所述第二阵列基本上平行，并且位于所述第二阵列与所述输出面之间。

4.如权利要求1所述的光学装置，其中，所述第一阵列中的每个结构定义第一长宽比。

5.如权利要求4所述的光学装置，还包括嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第二阵列，以及其中所述第二阵列中的每个结构定义第二长宽比，并且其中所述第二长宽比大于所述第一长宽比。

6.如权利要求5所述的光学装置，还包括嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第三阵列，以及其中所述第三阵列中的每个结构定义第三长宽比，并且其中所述第三长宽比大于所述第二长宽比。

7.如权利要求1所述的光学装置，其中，所述主介质具有主折射率，以及所述第一阵列的结构具有第一阵列折射率，并且其中所述主折射率大于所述第一阵列折射率。

8.如权利要求7所述的光学装置，还包括嵌入所述主介质内、并且具有第二阵列折射率的基本上透明结构的第二阵列，以及其中所述第二阵列折射率大于所述第一阵列折射率。

9.如权利要求8所述的光学装置，还包括嵌入所述主介质内、并且具有第三阵列折射率的基本上透明结构的第三阵列，以及其中所述第三阵列折射率大于所述第二阵列折射率。

10.一种用于将外部光用来照射建筑物中的内部空间的系统，所述系统包括外部部分和内部部分，

所述外部部分包括光学装置和用于与光纤线缆进行接口的耦合器，以及

所述内部部分包括耦合到所述光纤线缆的扩散器，

其中所述光学装置包括输入面和与所述输入面相对的输出面，以及

a. 主介质，基本上由透明材料所组成，所述主介质提供所述输入面和所述输出面；以及

b. 嵌入所述主介质内的基本上透明结构的第一阵列，所述第一阵列与所述主介质的所述输入面基本上平行，并且其中所述第一阵列的每个结构包括

i. 呈现给入局光线面对所述输入面并具有曲率的凸面侧，以及

ii. 所述结构内的凹面侧，所述凹面侧面向所述输出面，

其中所述凸面侧的曲率使入局光线的至少一部分穿过所述凸面侧，以到达结构内的凹面侧，每个结构中的凹面侧都向所述主介质的输出面反射到达所述凹面侧的光线，

c. 在第一阵列和输出面之间嵌入主介质内的基本上透明结构的第二阵列，并且其中所述第二阵列基本上平行于第一阵列并接收来自所述第一阵列的光线。

11.如权利要求10所述的系统，还包括插入所述光学装置和用于与所述光纤线缆进行接口的所述耦合器之间的菲涅耳透镜。