有角度。仍然參考圖1B，在側(cè)表面上的給定點(diǎn)P處，從在光學(xué)界面處在坐標(biāo)系X=Z=0的 原點(diǎn)起源的光線產(chǎn)生的反射光線具有最大出射角。從沿著光學(xué)界面從其它點(diǎn)起源的其它光 線產(chǎn)生的、來自同一點(diǎn)P的反射光線具有較小的出射角。參數(shù)k可被調(diào)節(jié)W在例如方程1 和方程2之間連續(xù)地轉(zhuǎn)變側(cè)表面的形狀。注意，根據(jù)方程2,對于不滿足對上面的方程2提 到的條件&rror!Referencesourcenotfound.t〉d+2g-Pi的角度t，根據(jù)方程2，TIR可 W不對射在側(cè)表面上的來自扁平光學(xué)表面的光出現(xiàn)。
[0040] 圖1C示出示例提取器元件131的截面，其中側(cè)表面139和139'的部分根據(jù)方程2 來成形。在角度t<d+2g-Pi下的側(cè)表面138和138'的部分根據(jù)方程1來成形W確保TIR。 側(cè)表面可W是繞軸117連續(xù)旋轉(zhuǎn)對稱的或具有沿著垂直于圖1C的截面平面的軸的平移對 稱性。在光學(xué)界面125處的提取器元件131具有與散射元件120相同的寬度/直徑。如 果光學(xué)界面125的底部比散射元件120寬，則側(cè)表面的形狀可遵循上面提到的方程，可在Z 方向上擴(kuò)大，同時(shí)維持TIR反射的臨界角條件，或具有例如另一形狀。此外，可確定提取器 元件131在Z方向上的長度，使得直接射在出射表面135'上的光線的角展度可被限制到 +/-(d-Pi/2)的角范圍或根據(jù)例如其它考慮因素而被限制。
[0041] 根據(jù)實(shí)施方案，側(cè)表面可具有除了在上面的方程中提到的形狀W外的其它形狀。 例如，側(cè)表面可由具有適當(dāng)?shù)卮蟮膹埥堑慕劐F形提取器元件界定并實(shí)質(zhì)上遵循傾斜筆直截 面。側(cè)表面的其它形狀是可能的，該側(cè)表面也可確保相對于在入射點(diǎn)處的側(cè)表面的表面法 線的來自在側(cè)表面處的光學(xué)界面125的進(jìn)入光線的入射角大于TIR的臨界角。因此，隨著 離光學(xué)界面125的距離增加，該樣的提取器元件可W比圖1A所示的提取器元件更快地變 寬。然而不是更寬的所有可能的提取器元件都必須需要提供可提供來自光學(xué)界面的所有 直射光線的TIR的側(cè)表面。根據(jù)實(shí)施方案，側(cè)表面可包括被成形為提供不同的光束成形功 能的部分且因此由可仍然維持TIR的不同方程規(guī)定。同樣，對于被成形為使得它們不確保 TIR的側(cè)表面的那些部分，高反射可由例如涂敷到側(cè)表面的那些部分的反射涂層提供，對于 那些部分，不確保TIR，但高反射是期望的。
[0042] 關(guān)于一個或多個對稱平面，對稱的、緊湊的窄提取器元件的側(cè)表面138的剖面可 W是相對于發(fā)光設(shè)備的光軸113的側(cè)表面138'的剖面的鏡像倒轉(zhuǎn)。不對稱提取器元件不 需要遵守該個條件。注意，根據(jù)實(shí)施方案，提取器元件130可具有繞光軸113或平行于其的 軸的連續(xù)或離散旋轉(zhuǎn)對稱性，或它可具有沿著垂直于圖1B的截面平面的軸的平移對稱性。 因此，發(fā)光設(shè)備垂直于其光軸的截面可具有圓形、矩形或其它形狀。
[0043] 參考圖1A，通常，例如光離開在被稱為照明錐體或光束展度的角范圍內(nèi)的出射表 面135。該個錐體的角范圍，除了別的W外，還取決于側(cè)表面138和出射表面135的形狀。 在一些實(shí)施方案中，角范圍FWHM-全寬半高）可能相對大，例如大約55°或更大。在其它 實(shí)施方案中，角范圍可W?。ɡ绱蠹s30°或更?。?。中間角范圍也是可能的（例如從大 約30°到大約55° )。側(cè)表面和/或出射表面的形狀可被設(shè)計(jì)成使用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件例如 Zemax和CodeV給出期望照明錐體。照明錐體可展示急劇截止。換句話說，角范圍（照明 強(qiáng)度在該角范圍內(nèi)從例如最大強(qiáng)度的90%下降到例如最大強(qiáng)度的10%)可W很?。ɡ?大約10°或更小、大約8°或更小、大約5°或更?。?。在照明錐體內(nèi)，光可展示良好的均勻 性。例如，強(qiáng)度和/或光譜成分可在整個照明錐體內(nèi)相對小地改變。發(fā)光設(shè)備可配置成使 得在具有最少變化的全高半寬（FWHM)錐體的80%內(nèi)，強(qiáng)度變化被限制到小于例如20%。
[0044] 機(jī)殼140布置和配置成恢復(fù)穿過輸入表面115傳播到機(jī)殼140的介質(zhì)內(nèi)的散射光 的至少一部分。該意味著機(jī)殼140將散射光的至少一部分朝著散射元件120重定向，使得 該個光的至少一些離開散射元件120進(jìn)入提取器元件130內(nèi)。機(jī)殼140的設(shè)計(jì)可被選擇為 減小返回到發(fā)光元件110 (其中散射光被吸收）的散射光的數(shù)量。機(jī)殼140也可配置成將 光的一大部分從發(fā)光元件110定向到散射元件120。
[0045] 通常，在機(jī)殼140中的介質(zhì)具有折射率n。，且散射元件120具有折射率ni，其中 n"<ni。注意，在散射元件120由復(fù)合材料形成的場合，叫是元件的有效折射率。來自散射元 件120的到達(dá)輸入表面115的光被稱為逆光。因?yàn)閚a<ni，輸入表面115允許逆光的僅僅一 部分逸出到機(jī)殼140的低折射率介質(zhì)內(nèi)。在折射率n。和n1中的差異越大，返回到機(jī)殼140 的逆光的該部分就越小。W等于或大于臨界角的角度入射在輸入表面115上的在散射元件 120內(nèi)的一些光受到全內(nèi)反射，所W該個光一點(diǎn)也沒有返回到機(jī)殼140。
[0046]例如，提取器元件130的透明材料具有折射率ri2,其中nu<rv該意味著在散射元 件120和機(jī)殼140之間的折射率失配不同于在提取器元件130和散射元件120之間的折射 率失配，且入射在該些界面處的在散射元件120內(nèi)的光的透射特性相應(yīng)地不同。通常，折射 率失配被選擇成使得光的前向透射（即，從散射元件到提取器元件內(nèi)）大于在機(jī)殼140的 低折射率介質(zhì)內(nèi)的后向透射，且發(fā)光設(shè)備100非對稱地傳播散射光。
[0047] 在該樣的情況下，根據(jù)在ni/n。和ns/ni之間的不對稱程度，可提供前向到后向光透 射的變化的比。認(rèn)為如果ri2等于ni(沒有對前向透射的失配）且n〇?ni(對后向透射的大 失配），則在前向到后向光透射中的最大不對稱被達(dá)到。而且，如果ni〉〉l，則可實(shí)現(xiàn)更好的 結(jié)果，用于增加在后表面處的TIR的機(jī)會（小逸出錐體）。W在散射元件的相對側(cè)上的不對 稱光學(xué)表面（即，不同的折射率失配）為特征的發(fā)光設(shè)備被稱為不對稱散射光閥（ASLV)或 ASLV發(fā)光設(shè)備。
[004引在圖1A所示的設(shè)備中，光傳播不對稱例如由于機(jī)殼140中的介質(zhì)（折射率n。）和 提取器元件130的材料（折射率rg不同而產(chǎn)生。為了通過特定的例子說明不對稱傳播，如 果01=02= 1.5且n0= 1.0(即，n0<rii)，則射在輸入表面115上的各向同性地分布的光子 的一大部分（例如~75% )通過全內(nèi)反射（TIR)反射回到散射元件120中，且只有一小部 分（例如~25% )向后透射到機(jī)殼140內(nèi)，一些光子可從機(jī)殼140到達(dá)發(fā)光元件110。在 光學(xué)界面125處，對條件ni大約等于n2的布置可使到達(dá)光學(xué)界面125的一大部分光子轉(zhuǎn)移 到提取器元件130內(nèi)。
[004引在rii不接近n2的一些實(shí)施方案中，n2稍微高于n1或使n2/ni<rii/n。盡可能多W便 最大化傳播不對稱性可能是優(yōu)選的。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)界面125包括光學(xué)粘合劑，其 中光學(xué)粘合劑的折射率接近散射元件120或提取元件130的折射率且例如在ni和n2之間 或稍微高于那兩個折射率中的較高折射率可能是優(yōu)選的。
[0050] 雖然圖1A-1C所示的散射元件120是平面的（即，它包括共面相對的表面115和 125)，其它形狀也是可能的。例如，非平面散射元件例如彎曲散射元件是可能的。參考圖 2,例如在一些實(shí)施方案中，發(fā)光設(shè)備200包括W半月板的形式的，即，具有凹和凸表面的具 有均勻厚度的非平面散射元件220。在設(shè)備200中，散射元件220的凹表面面向發(fā)光元件 110,形成在發(fā)光元件110之上的外殼。發(fā)光設(shè)備包括底部基底250、散射元件220和提取器 元件230。發(fā)光元件110布置在底部基底250的表面上。底部基底250是平面的，且發(fā)光 元件110被布置于的表面可W是反射的（例如反射鏡）W朝著散射元件220反射由發(fā)光元 件110發(fā)射的光的一部分。散射元件220和底部基底250的至少一部分一起圍住發(fā)光元件 110并形成機(jī)殼240。
[0051] 散射元件220與發(fā)光元件110間隔開，形成可被填充有低折射率介質(zhì)（例如氣體， 例如空氣或惰性氣體）的機(jī)殼240。散射元件220禪合到提取器元件230W形成光學(xué)界面 225,提取器元件230通過光學(xué)界面225接收由散射元件220輸出的光。
[0052] 與上面描述的提取器元件130 -樣，提取器元件230具有側(cè)表面238和出射表面 235。