包括可切換的漫射器的光學裝置的製作方法

2023-06-15 20:08:26 2

背景技術：

燈泡和照明設備用於大致環境照明和任務光照。另外，在一些情況下，它們可以用於安全、標記、導航或裝飾目的。可切換的漫射器通常是電驅動的膜或層，其能夠至少一部分從大致透明狀態切換到大致模糊狀態。

技術實現要素：

在一個方面，本公開涉及光學裝置。光學裝置包括能夠具有至少第一狀態和第二狀態的可電切換的漫射器，設置為靠近可電切換的漫射器的至少一個光偏轉元件，和設置為靠近可電切換的漫射器的準直光源。處於通電狀態的準直光源被構造成產生具有中心光軸並且具有不超過約40度的最小角寬度的輸入光錐。當可電切換的漫射器處於第二狀態而非處於第一狀態時，來自準直光源的光的至少一部分入射在至少一個光偏轉元件上。在一些實施方案中，第一狀態為透明狀態。在一些實施方案中，準直光源被構造成產生不具有超過約40度的角寬度的輸入光錐。在一些實施方案中，可電切換的漫射器和至少一個光偏轉元件不平行。在一些實施方案中，可電切換的漫射器包括近晶a。在一些實施方案中，可電切換的漫射器的至少一部分為彎曲的。在一些實施方案中，至少一個光偏轉元件的至少一部分為彎曲的。在一些實施方案中，至少一個光偏轉元件包括微結構化的表面、反射器或漫射器。

在另一方面，本公開涉及光學裝置。光學裝置包括能夠具有至少第一狀態和第二狀態的可電切換的漫射器，設置為靠近可電切換的漫射器的基本上平坦的光偏轉元件，和設置為靠近可電切換的漫射器並位於可電切換的漫射器的與至少一個光偏轉元件相反的一側上的準直光源。處於通電狀態的準直光源被構造成產生具有中心光軸和不超過約40度的角寬度的輸入光錐。光偏轉元件包括具有最小半徑r的中心部分和不包括中心部分的外部部分，最小半徑r是從中心光軸到中心部分的邊緣測量得到的。光偏轉元件設置在距可切換的漫射器的距離處，距離l是沿著中心光軸測量得到的。外部部分重定向入射光，但是中心部分基本上不重定向入射在光偏轉元件上的來自準直光源的光；並且l大於或基本上等於r。在一些實施方案中，中心部分包括空氣。在一些實施方案中，l大於或基本上等於2r。在一些實施方案中，光偏轉元件的外部部分靠近光偏轉元件的整個外邊緣。在一些實施方案中，光學裝置進一步包括既不包括外部部分也不包括中心部分的第二外部部分，其中第二外部部分重定向來自準直光源的入射光。

在另一方面，本公開涉及光學裝置。光學裝置包括能夠具有至少第一狀態和第二狀態的可電切換的漫射器，設置為靠近可電切換的漫射器的基本上平坦的光偏轉元件，和設置為靠近可電切換的漫射器並位於可電切換的漫射器的與光偏轉元件相反的一側上的準直光源。處於通電狀態的準直光源被構造成產生具有中心光軸和不超過約40度的角寬度的輸入光錐。光偏轉元件包括中心部分和不包括中心部分的至少一個外部部分，該中心部分和至少一個外部部分至少部分地共享邊界。在邊界處，從準直光源入射在光偏轉元件上的光的光偏轉在中心部分和至少一個外部部分之間突然變化。在一些實施方案中，光偏轉的突然變化意指存在光散射的不連續變化。在一些實施方案中，光偏轉的突然變化意指存在光偏轉方向相對於中心光軸的不連續變化。在一些實施方案中，光偏轉的突然變化意指存在偏轉角大於10度的不連續變化。在一些實施方案中，光偏轉的突然變化意指存在偏轉角大於30度的不連續變化。在一些實施方案中，光偏轉的突然變化意指存在反射率大於10％的不連續變化。在一些實施方案中，光偏轉的突然變化意指存在反射率大於50％的不連續變化。

附圖說明

圖1a為光學裝置的示意性正視圖。

圖1b為處於透明狀態的圖1a的光學裝置的示意性正視圖。

圖1c為處於模糊狀態的圖1a的光學裝置的示意性正視圖。

圖2a為處於透明狀態的另一個光學裝置的示意性正視圖。

圖2b為處於模糊狀態的圖2a的光學裝置的示意性正視圖。

圖3為處於模糊狀態的另一個光學裝置的示意性正視圖。

圖4a-圖4d是示例性光偏轉元件的一系列俯視平面圖。

圖5a-圖5d是在光學裝置中的光偏轉元件的示例性配置的一系列俯視平面圖。

具體實施方式

出於功能和美觀兩者的原因，令人感興趣的是照明設備和其它照明裝置。例如，高度集中的任務光可使在醫療規程期間或在具有昏暗環境光照度的黑暗環境內能夠可見，而更漫射的照明設備可以為工作空間或房間提供通用光照。同樣，光的不同分布可以提供感興趣或有用的效應，或者指引觀察者的注意力朝向或遠離特定對象。在某些應用中，可期望的是，能夠在不同樣式和分布之間實時切換；即，無需拆卸、重新配置和重新組裝燈具，物理地調控燈泡，或提供和安裝附加組件。

雖然可切換的漫射器是潛在的解決方案，但是這些可電切換的解決方案在實現高度的模糊方面有困難。因此，直接對可切換的漫射器進行照明的準直光源大致對照明裝置的最終輸出分布僅有輕微的影響。換句話講，輸入分布將不受可切換的漫射器的模糊狀態的顯著影響(擴大)。雖然這在一些應用中可為足夠的，但是燈泡的照明分布的更激烈、明顯或顯著的變化對於特定應用或提供感興趣的和動態的效應可為有用的。

在某些實施方案中，所公開的光學裝置包括可切換的漫射器和隨後的光偏轉元件。這些光偏轉元件可以顯著地使光從其先前路徑偏轉。與可切換的漫射器結合，光偏轉元件可以使燈泡或照明設備的光分布的外觀能夠在模糊和透明狀態之間的轉變之外發生主要變化。例如，在從一個狀態切換到另一個狀態時，該組合可以對先前未被照明的環境的區域(諸如牆壁或物體的一部分)進行照明。

圖1a為光學裝置的示意性正視圖。光學裝置包括可切換的漫射器110、控制機構112、第一光偏轉元件120、包括微觀結構132的第二光偏轉元件130，和生成具有中心光軸144的輸入光錐142的準直光源140。

可切換的漫射器110可為具有任何合適大小的任何合適的材料和任何合適的三維形狀。在一些實施方案中，可切換的漫射器110可為可電切換的漫射器。可電切換的漫射器大致包括夾置在結構上支撐材料諸如聚合物或玻璃之間的活性材料。在一些實施方案中，這些結構上支撐材料可進一步包括電活性層，諸如透明導體或電極。在一些實施方案中，結構上支撐材料可選自合適的材料組或具有合適的厚度，以允許整個可切換的漫射器為柔性的或能夠變形的(也使得能夠彎曲或帶小平面的形狀)。活性材料可為或包含液晶材料。在一些實施方案中，活性材料可為或包含聚合物分散液晶(pdlc)。聚合物分散液晶看起來模糊並且除非提供有電壓差，否則就漫射光。在充分強的電場的存在下，聚合物分散液晶材料沿著場線對準，從而以相對較低的光散射提供基本上透明狀態和外觀。在一些實施方案中，活性材料包括近晶a液晶。通過提供具有適當頻率的不同電壓波形(例如，正弦波、方波)，可將近晶a從透明切換到模糊。在一些實施方案中，用於提供模糊狀態和透明狀態的頻率顯著不同。在一些實施方案中，活性材料是雙穩態的。所謂雙穩態(為了該應用的目的)意指在無連續施加電壓或電信號的情況下模糊狀態和透明狀態兩者都可以在適當、與應用有關的時間內是可維持的。在某些應用中，大約數分鐘或數小時的雙穩態可為足夠的。在其他應用中(例如室外標記或道路安全應用)可期望具有大約數天、數周、數月甚至數年的雙穩態。

在一些實施方案中，可切換的漫射器的活性材料能夠具有中間模糊狀態。這可為單個中間狀態的霧度(在最大和最小霧度狀態之間)或沿著最小霧度和最大霧度之間的連續統一體的任意模糊狀態的陣列。在一些實施方案中，可切換的漫射器的活性材料的元件可為單獨可尋址的。這包括其中成型段被不同地處理的實施方案與其中網格構造在可切換的漫射器的面積範圍上提供像素化控制的實施方案。這些特徵的組合可以提供圖案化模糊狀態，其引起感興趣的或可用的關閉狀態或非活動狀態顯示，只要可切換的漫射器對於觀察者是可見的。例如，可切換的漫射器可顯示商標或徽標的模糊版本(在正或負空間中；即具有分配給商標的透明或模糊值)或其它信息，諸如當前時間或日期。

霧度或濁度可被表徵為被散射使得其方向從入射光束的方向偏移大於2.5度的透射光的百分比，如在astmd1003-13「standardtestmethodforhazeandluminoustransmittanceoftransparentplastics」中所指定的。濁度可使用購自畢克-加德納有限公司(銀泉，馬裡蘭州)(byk-gardnerinc.(silversprings,md.))的haze-gardplus計量儀來確定。在一些實施方案中，可切換的漫射器在透明狀態下可具有小於5％或甚至小於1％的濁度。在一些實施方案中，可切換的漫射器的模糊狀態可以大於50％、80％、90％、95％或甚至99％。需注意，提供相同或相似的測量濁度值的基材可以具有非常不同的光分布。

控制機構112表示用於控制可切換的漫射器110的切換的電子部件的任何組合。控制機構112可包括變壓器、微處理器和用於接收數據的裝置諸如天線。在圖1a中示意性地示出控制機構112(以及貫穿本說明書中的附圖)，以便於說明。控制機構112包括用於向可切換的漫射器110提供電信號的任何傳導線、引線或電極。控制機構112可進一步包括與光學裝置一起使用的任何外部部件，以便向可切換的漫射器110提供切換功能。

第一光偏轉元件120可為任何合適的形狀、任何材料並且可以實際上用於任何光學功能。如圖1a-圖1c所示，第一光偏轉元件120是反射元件，但是許多其它光學功能(並且因此，材料、元件和元件的組合)是可以的。例如，第一光偏轉元件120可為或包括漫反射器、鏡面反射器或半鏡面反射器、部分反射器、透射反射器、吸收偏振片、反射偏振片或吸收/反射偏振片、下變換材料或量子點、濾色器或顏料、百葉窗或光控制膜、包括具有工程化或全息複製表面的漫射器的體積漫射器/體漫射體或表面漫射器、透鏡或準直折射光學元件、發散透鏡、微結構化表面或微結構化膜，諸如稜鏡膜、轉動膜或其它合適光學元件。一些元件可為打孔的、條紋狀的或其他空間上的變體：例如第一光偏轉元件120的反射率可以在其長度上變化。例如，光偏轉元件120可為多層反射膜，其通過將光或輻射能施加到膜的部分而被選擇性地加熱，以便減少或消除在那些部分中的雙折射，這可以降低或甚至基本上消除在那些部分中的反射率。此類膜在美國專利公開2011/0255163(merrill等人)中有所描述。然而，為了本說明書的目的，沒有其它光學功能的光學透明基材不被認為是光重定向元件。

第一光偏轉元件120可以被定位或構造以便為所期望應用提供適當的光分布。例如，第一光偏轉元件120可為部分或全部彎曲或帶小平面的，它可為平行於或垂直於可切換的漫射器的平面，或者它可具有在其間的任何取向。它可在距可切換的漫射器的表面的任何合適距離處隔開，並且在一些實施方案中可以延伸超過可切換的漫射器的面積範圍。換句話講，可切換的漫射器在第一光偏轉元件上的投影或反之亦然可以僅部分重疊。

在圖1a中的實施方案中將第二光偏轉元件130描繪為包括多個微結構132的光重定向或稜鏡膜。第二光偏轉元件130可為或包括與第一光偏轉元件120相同的光學元件，或者它們可以不同。根據應用，第一和第二光偏轉元件可以類似地、對稱地或不對稱地定位或構造。在一些實施方案中，多於兩個的光偏轉元件是可以的。

準直光源140產生具有中心光軸144的光輸入錐體142。在一些實施方案中，輸入光錐142具有帶有不大於40度的角寬度的尺寸。在一些實施方案中，輸入光錐142不具有大於40度的角寬度。根據應用，可以需要較大的準直度(或較窄的角寬度)。角寬度可以測量為半高寬值(fwhm)。在一些實施方案中，準直光源的特徵可在於不超過來自準直光源的功率或亮度的30％、20％或10％可以在角寬度為40度、35度、30度或任何合適準直度的錐體外。準直光源140可為任何光源或光源的組合，包括以任何波長或波長的組合發射或提供任何期望的光譜功率分布的發光二極體(led)。在一些實施方案中，準直光源140可以發射基本上白色的光。在一些實施方案中，準直光源140例如可在介於3000k和6000k之間的溫度下接近輻射黑體的光譜。在一些實施方案中，準直光源可具有可調色溫。可以包括準直光學器件以提供具有期望特性的光錐。雖然在本申請中被稱為光輸入錐體，但是還可以是其它形狀，包括橢圓形、環形和多邊形(通過例如使用掩模)。中心光軸142被確定為在準直光源和可切換的漫射器之間的距離，然後通過光學裝置延伸。

圖1b為處於透明狀態的圖1a的光學裝置的示意性正視圖。圖1b對應於圖1a，不同的是，示出示例性射線150、152和154。為了簡化說明，所有可切換的漫射器110都處理為處於透明狀態，但是如本說明書其他地方所解釋的，一些部分可以處於模糊狀態，而一些部分處於透明狀態。

示例性的射線150、152和154各自入射在可切換的漫射器上並且穿過且不被重定向。為了本公開的目的，由於折射率變化引起的菲涅耳反射(fresnelreflections)被忽略(雖然它們可以通過抗反射表面塗層或結構，諸如蛾眼結構來減少)，同樣的是，對穿過並且由較高折射率基材折射的射線的微小影響也被忽略。需注意，示例性射線150、152和154沒有一個入射在第一光偏轉元件120或第二光偏轉元件130上。

圖1c為處於模糊狀態的圖1a的光學裝置的示意性正視圖。如圖1b所示，圖1c對應於圖1a和圖1b並且將整個可切換的漫射器110處理為模糊。射線150現在由可切換的漫射器110的霧度散射成射線150a、150b和150c。射線150b和150c在離開可切換的漫射器110之後仍然無阻礙地通過，並且隨後可輸出光，從而最終提供環境照明。然而，射線150a現在入射在第一光偏轉元件120上，第一光偏轉元件120在該示例性實施方案中是鏡面反射器。150a由第一光偏轉元件120反射並返回穿過可切換的漫射器110，從而再進一步散射射線150a。一些構造可以利用第一光偏轉元件120和可切換的漫射器110的不同相對大小和定位，使得反射光不再次穿過可切換的漫射器。可以根據期望的光輸出和美學效應採取這些考慮。

射線154穿過處於其模糊狀態的可切換的漫射器110並被散射成射線154a、154b和154c。射線154a沒有入射在光偏轉元件之一上。射線154b入射在第二光偏轉元件130上，並且尤其是微結構132，然而，由於稜鏡幾何形狀和入射角，該射線154b不被第二光偏轉元件130顯著重定向。然而，射線154c由在空氣和微觀結構132之一之間的界面完全全內反射，並被向上重定向。圖1a-圖1c中所示的構造提供光學裝置的示例，其中來自準直光源的光的至少一部分入射在處於模糊狀態而非透明狀態的光偏轉元件中的至少一個上。該構造提供作為由可切換的漫射器和系統的整體構造賦予的霧度的函數的非常不同的光輸出角度。

圖2a為處於透明狀態的另一個光學裝置的示意性正視圖。該光學裝置包括可切換的漫射器210、控制機構212、具有中心部分222的光偏轉元件220和生成具有中心光軸234的輸入光錐232的準直光源230。示出了示例性射線250、252和254。

圖2a-圖2b中所描繪的實施方案與圖1a-圖1c中的實施方案的不同之處在於，單個光偏轉元件為至少與可切換的漫射器210共同延伸的。換句話講，光偏轉元件220的投影延伸超出可切換的漫射器210。

光偏轉元件220的特徵在於中心部分222，其對於從準直光源240入射在光偏轉元件220上的光基本上不重定向。在一些實施方案中，基本上不重定向意指光(平均)不從其先前路徑重定向超過10度。在一些實施方案中，這意指光(平均)不被重定向超過5度。在一些實施方案中，中心部分222僅僅是透明塑料，或者甚至可僅為空氣(換句話講，光偏轉元件220具有環形或圓環形)，從而引起光的忽略不計的重定向。

光偏轉元件220還具有不包括中心部分222的外部部分，其中光偏轉元件220基本上重定向從準直光源240入射在其上的光。在一些實施方案中，與中心部分222相反，這意指光(平均)被重定向超過10度。光偏轉元件應該具有在中心部分222和外部部分之間的可識別的邊界。中心光軸234與光偏轉元件220的交點和中心部分222和外部部分之間的邊界之間的最小距離為r(沿著垂直於中心光軸的軸測量)。有時，中心光軸234與光偏轉元件220的交點將與光偏轉元件的幾何中心相同或基本上等同，但不一定是這種情況。在其中光偏轉元件包括孔的實施方案中，交點可以被認為是與光偏轉元件的平面相連。在其中平面可難以或不可以限定的實施方案中，可以沿著光軸計算用於其中存在r的值的位置的交點，並且可以使用最大的一個。可切換的漫射器210和光偏轉元件220之間沿著中心光軸234的距離為l。在一些實施方案中，l基本上等於r。在一些實施方案中，l大於或基本上等於2r。

射線250、252和254中的每個射線入射在處於透明狀態的可切換的漫射器210上。因此，射線不明顯散射。射線250、252和254中的每個射線隨後入射在光偏轉元件220的中心部分222上並且基本上不被重定向。因此，在透明狀態下，通過可切換的漫射器和光偏轉元件的中心部分保留來自準直光源230的相對窄的光錐。

圖2b為處於模糊狀態的圖2a的光學裝置的示意性正視圖。在該狀態下，包含射線250和254的射線穿過處於模糊狀態的可切換的漫射器210而散射。射線250散射成250a、250b和250c，而250b和250c穿過光偏轉元件220的中心部分222，並且基本上不被重定向，射線250a現在由光偏轉元件220的重定向外部部分轉向。雖然光偏轉元件220的特定結構不重要，但是光偏轉元件220的外部部分可包括微複製結構，諸如稜鏡、小透鏡或其它小平面的或彎曲的形狀，以便賦予光重定向效應。在其它實施方案中，光偏轉元件220可包括表面漫射器或體積漫射器/體漫射器。在一些實施方案中，光偏轉元件220可包括印刷漫射器(即具有印刷點的基材)以提供所期望的散射效應。

同樣，當穿過可切換的漫射器210時，射線254散射成射線254a、254b和254c。射線254a和254b仍然入射在光偏轉元件220的中心部分222上，且因此穿過而基本上不被重定向。然而，射線254c入射在光偏轉元件220的外部部分，並且因此由光偏轉元件重定向。通過可切換的漫射器210和光偏轉元件220的這種組合，可以設計光學裝置諸如具有顯著不同的光輸出分布的燈泡和光學設備：多於可切換的漫射器本身能夠帶來的光輸出分布。

圖3為處於模糊狀態的另一個光學裝置的示意性正視圖。如圖2a-圖2b所示，光學裝置包括可切換的漫射器310、控制機構312和光偏轉元件320，然而光偏轉元件320具有中心部分322、第一外部部分324和第二外部部分326。光學裝置進一步包括產生具有中心光軸334的輸入光錐332的準直光源330。

在一些實施方案中，可存在光偏轉元件320的多於兩個的外部部分。在一些實施方案中，例如，可存在一個外部部分，其中中心部分佔據設計為圖3中的第二外部部分的空間。在圖3中所示的實施方案可以不同於圖2a-圖2b中的實施方案，因為中心部分322可以重定向從準直光源340入射在該中心部分上的光。然而，在這些情況下，仍然存在中心部分322和外部部分之間的突然變化或不連續。在一些實施方案中，這意指入射位置的小變化引起光如何被重定向的大幅度變化。在一些實施方案中，這意指存在光學特性或性能的不連續變化；例如，中心部分322可為光學透明的，而外部部分可以具有高濁度。同樣地，中心部分322可以鏡面地透射幾乎所有入射光，而外部部分可為半反鏡或反射偏振片。

在圖3所示的示例性實施方案中，中心部分322和第一外部部分324兩者將光重定向大約相同角度；然而，每個部分在相反方向上(參考中心光軸334)重定向。同樣地，第一外部部分324和第二外部部分326兩者將光重定向大約相同角度；然而，第一外部部分324使光進一步偏離軸(參考中心光軸334)重定向。

圖4a-圖4d是示例性光偏轉元件的一系列俯視平面圖。圖4a-圖4d示出光偏轉元件的一些示例性構造；尤其是光偏轉元件的中心部分和外部部分的幾何形狀和相對大小。這些具有特徵尺寸r，其中r是從其中中心光軸(由中心點表示)與光偏轉元件相交並且將最小距離延伸到中心部分和外部部分之間的邊界處而測量的。需注意，外部部分不需要靠近光偏轉元件的整個外邊緣。

圖5a-圖5d是在光學裝置中的光偏轉元件的示例性構造的一系列俯視平面圖。這些附圖示出可用的設計可能性的一個子集，其可以基於特定應用的需求而進行定製。所示的光偏轉器相對於提供為點的中心光軸定位。任何數量的光偏轉元件是可以的，以對稱或不對稱構造布置。在一些實施方案中，光偏轉元件可包括彎曲的部分。光偏轉元件的選擇和定位最終取決於所期望的光輸出和應用。

本文描述的實施方案的應用包括燈泡和照明設備。此外，一些實施方案可用於廣告目的，諸如用於標記(室內或室外)的商業用途，包括照明以引起對特定產品的注意或幫助將某個產品定位在擱架或冷卻器中。一些實施方案可用於諸如沿著路徑或沿著壁提供裝飾光。一些實施方案可以用在工作燈上，例如在黑暗環境(諸如洞穴或礦山)中用於需要光的頭戴式照明。

以下是根據本公開的示例性實施方案：

項目1.一種光學裝置，該光學裝置包括：

可電切換的漫射器，其能夠具有至少第一狀態和第二狀態；

至少一個光偏轉元件，其設置為靠近可電切換的漫射器；和

準直光源，其設置為靠近可電切換的漫射器並位於可電切換的漫射器的與至少一個光偏轉元件相反的一側上；

其中處於通電狀態的準直光源被構造成產生具有中心光軸並且具有不超過約40度的最小角寬度的輸入光錐；

其中當可電切換的漫射器處於第二狀態而非處於第一狀態時，來自準直光源的光的至少一部分入射在至少一個光偏轉元件上。

項目2.根據項目1所述的光學裝置，其中第一狀態為透明狀態。

項目3.根據項目1所述的光學裝置，其中準直光源被構造成產生不具有超過約40度的角寬度的輸入光錐。

項目4.根據項目1所述的光學裝置，其中可電切換的漫射器和至少一個光偏轉元件不平行。

項目5.根據項目1所述的光學裝置，其中可電切換的漫射器包括近晶a。

項目6.根據項目1所述的光學裝置，其中可電切換的漫射器的至少一部分為彎曲的。

項目7.根據項目1所述的光學裝置，其中至少一個光偏轉元件的至少一部分為彎曲的。

項目8.根據項目1所述的光學裝置，其中至少一個光偏轉元件包括微結構化的表面。

項目9.根據項目1所述的光學裝置，其中至少一個光偏轉元件包括反射器。

項目10.根據項目1所述的光學裝置，其中至少一個光偏轉元件包括漫射器。

項目11.一種光學裝置，該光學裝置包括：

可電切換的漫射器，其能夠具有至少第一狀態和第二狀態；

基本上平坦的光偏轉元件，其設置為靠近可電切換的漫射器；和

準直光源，其設置為靠近可電切換的漫射器並位於可電切換的漫射器的與光偏轉元件相反的一側上；

其中處於通電狀態的準直光源被構造成產生具有中心光軸和不超過約40度的角寬度的輸入光錐；

其中光偏轉元件包括具有最小半徑r的中心部分和不包括中心部分的外部部分，最小半徑r是從中心光軸到中心部分的邊緣測量得到的；

其中光偏轉元件設置在距可切換的漫射器的距離處，距離l是沿著中心光軸測量得到的；

其中外部部分重定向入射光，但是中心部分基本上不重定向入射在光偏轉元件上的來自準直光源的光；並且

其中l大於或基本上等於r。

項目12.根據項目11所述的光學裝置，其中中心部分包括空氣。

項目13.根據項目11所述的光學裝置，其中l大於或基本上等於2r。

項目14.根據項目11所述的光學裝置，其中光偏轉元件的外部部分靠近光偏轉元件的整個外邊緣。

項目15.根據項目11所述的光學裝置，還包括既不包括外部部分也不包括中心部分的第二外部部分，其中第二外部部分重定向來自準直光源的入射光。

項目16.一種光學裝置，該光學裝置包括：

可電切換的漫射器，其能夠具有至少第一狀態和第二狀態；

基本上平坦的光偏轉元件，其設置為靠近可電切換的漫射器；和

準直光源，其設置為靠近可電切換的漫射器並位於可電切換的漫射器的與光偏轉元件相反的一側上；

其中處於通電狀態的準直光源被構造成產生具有中心光軸和不超過約40度的角寬度的輸入光錐；

其中光偏轉元件包括中心部分和不包括中心部分的至少一個外部部分，中心部分和至少一個外部部分至少部分地共享邊界；並且

其中在邊界處，從準直光源入射在光偏轉元件上的光的光偏轉在中心部分和至少一個外部部分之間突然變化。

項目17.根據項目16所述的光學裝置，其中光偏轉的突然變化意指存在光散射的不連續變化。

項目18.根據項目16所述的光學裝置，其中光偏轉的突然變化意指存在光偏轉方向相對於中心光軸的不連續變化。

項目19.根據項目16所述的光學裝置，其中光偏轉的突然變化意指存在偏轉角大於10度的不連續變化。

項目20.根據項目16所述的光學裝置，其中光偏轉的突然變化意指存在反射率大於10％的不連續變化。

除非另外指明，否則圖中元件的描述應被理解為同樣應用到其它圖中的對應元件。不應當將本發明視為限於上述的特定實施方案，因為詳細描述此類實施方案是為了有助於說明本發明的各個方面。相反，本發明應被理解為涵蓋本發明的所有方面，包括落在所附權利要求書及其等同物所定義的本發明的範圍內的各種修改、等同工藝和替代裝置。