是非平行的，使得光导150是楔形的。光可从光导150的表面150b、150a中的任一个反射或发出，但通常光从表面150a发出并从表面150b反射。在一些情况下，可在第一表面150b上或与之相邻地提供高度反射表面，以便有助于将光重新引导通过第二表面150a射出。光提取特征部153(例如浅棱镜、透镜特征部、白点、雾度涂层和/或其它特征部)可被设置在光导150的主表面150b、150a中的一者或两者上。下面结合图2讨论用于光导的示例性光提取特征部。光提取特征部153通常被选择为使得从主表面150a发出的光优先地以高度倾斜的角度在空气中传播(如在x-z平面内所测量的)，而不是在平行于或仅稍微偏离于z轴的垂直或接近垂直的传播方向上传播(如在x-z平面内再次测量)。例如，从表面150a发出进入到空气中的光可具有使得相对于表面法线(z轴)的角度为60度或更大、或者70度或更大、或者80度或更大的峰强度方向，其中峰强度方向是指这样的方向:输出光束在x-z平面内沿着所述方向的强度分布是最大的。
[0052]光导150可具有实心形式，即，其在第一主表面150a和第二主表面150b之间可具有完全实心的内部。固体材料可以是或可包括任何合适的透光材料，诸如玻璃、丙烯酸类树月旨、聚酯或其它合适的聚合物或非聚合物材料。另选地，光导150可以是中空的，S卩，其内部可以是空气或另一种气体或真空。如果是中空的，则光导150在其相对两侧上具有光学膜或类似组件，以提供第一主表面150a和第二主表面150b。中空光导还可被划分或细分为多个光导。无论是实心还是中空的，光导150可以是基本上平面的，或者其可以是非平面的，例如波浪形的或弯曲的，并且曲率可稍小(接近平面的)或极大，包括光导自身向内弯曲以形成完整或部分的管的情况。此类管可具有任何所需的横截面形状，包括弯曲形状诸如圆形或椭圆形，或多边形形状诸如正方形、矩形或三角形，或任何此类形状的组合。就这一点而言，中空管状光导可由自身向内弯曲以形成中空管的单块光学膜或类似组件制成，在这种情况下，光导的第一主表面和第二主表面均可理解为由此类光学膜或组件提供。曲率可仅在X-Z平面内，或仅在y-z平面内，或在这两个平面内。尽管光导和双面的膜可以是非平面的，但是为了简单起见，在附图中将它们示为平面；在前一种情况下，人们可将附图解释为示出光导和/或光学膜的足够小的部分，使得其看起来是平面的。无论是实心还是中空的，根据构造的材料和它们各自的厚度，光导可以是在物理上刚性的，或者其可以是柔性的。柔性光导或光学膜可被弯曲或以其他方式操纵以将其形状从平面形状改为弯曲形状或者反之亦然，或者从在一个平面内弯曲改变为在正交平面内弯曲。
[0053]双面的光学膜140被设置在显示面板120和光导150之间。该膜140具有相对的结构化表面。在背离光导150取向的结构化表面上形成小透镜142。
[0054]棱镜141在膜140的背对的结构化表面上形成，该膜140朝向光导150取向。在该取向中，从光导150的主表面150a发出的光入射到棱镜141上，这有助于使入射光偏离。入射光通过膜140偏离并穿过膜140，以提供从膜140出现的输出光束。如下面进一步所描述，输出光束的属性强烈地受光源132、134中的哪个处于打开状态的影响。当一个光源打开时，输出光束可对向第一角范围。当相对的光源打开时，输出光束可对向第二角范围，该第二角范围可与或可不与第一角范围重叠。在图1A和图1B中，棱镜141被示意性地示为具有单个V形侧面；然而，棱镜141中的一些、大多数或全部可以是复合棱镜，其更细微的细节在下面进一步示出并描述。更复杂的棱镜形状可用于提供在其两侧具有尖锐光束边缘的输出光束。
[0055]棱镜141和小透镜142通常均为线性的，或在其中一者或两者均不是精确线性(例如不直)的情况下，它们以其他方式沿特定平面内轴延伸或伸长。因此，小透镜142可沿彼此平行的小透镜轴延伸。在图1B中，一个此类轴被示为轴144，其被假设为平行于y轴。棱镜141可沿彼此平行的各自的棱镜轴延伸。小透镜伸长轴通常平行于棱镜伸长轴。完全平行是不需要的，并且稍微偏离完全平行的轴也可认为是平行的；然而，错开在双面的膜的工作表面上的沿着给定棱镜/小透镜对的长度的不同位置处产生所述给定棱镜/小透镜对之间的不同对准量-并且在对准程度方面(无论对准程度是否被调节以具有相关顶点或其它基准点的精确对齐或有意错开，如下面所讨论)的此类差值期望为约I微米或更小。在一些情况下，在光导的主表面150b上的提取特征部153可以是线性的，或沿着平行于膜140的小透镜和棱镜的伸长轴的轴伸长；另选地，此类伸长的提取特征部153可以其它角度取向。
[0056]在膜140或其有关部分中，棱镜141与小透镜142之间存在——对应关系。因此，对于每个棱镜141存在独特的小透镜142，给定的棱镜主要与该小透镜142交互，并且反之亦然。小透镜142中的一个、一些或全部可与它们各自的棱镜141基本对准。另选地，膜40可被设计为包含小透镜中的一些或全部相对于它们各自的棱镜故意错开或未对准。与棱镜和小透镜的对齐或错开有关的是这些元件的中心至中心间隔或间距。就显示系统而言，小透镜142的间距和棱镜141的间距可被选择以减小或消除显示面板120中相对于周期性特征部的叠栅图案。小透镜142的间距和棱镜141的间距还可基于可制造性来确定。因为IXD面板被制造为具有不同的像素间距，所以期望改变光学膜的间距来适应LCD面板的不同的像素间距。用于光学膜140的结构化表面上的各自的元件的可用间距范围为例如约10微米到约140微米，但这不应以过度限制的方式来解释。
[0057]系统100可具有任何可用的形状或构造。在许多实施例中，显示面板120、光导150和/或双面的光学膜140可具有正方形或矩形形状。然而，在一些实施例中，这些元件中的任一个或全部可具有四个以上的侧面和/或弯曲形状。
[0058]可转换驱动元件160电连接到第一光源132和第二光源134。该元件可包含能够对光源132、134中的一者或两者通电的合适电源，例如，一个或多个电压源和/或电流源。电源可以是单个电源模块或元件，或电源元件的组或网络，例如，用于每个光源的一个电源元件。驱动元件160还可包含耦接到电源并耦接到供电线路的开关，所述供电线路连接到光源。开关可以是单个晶体管或其它开关元件，或者是开关模块或元件的组或网络。在驱动元件160内的开关和电源可被构造成具有若干操作模式。这些模式可包括下列各项中的两个、三个或全部:其中仅第一光源134打开的模式；其中仅第二光源132打开的模式；其中第一光源和第二光源均打开的模式；以及其中第一光源和第二光源两者都不打开(即，均关闭)的模式。
[0059]控制器170耦接到可转换驱动元件160并且耦接到显示面板120。控制器170可控制或引导驱动元件进入其操作模式中的一个，以便选择性地对光源通电。在控制器170和驱动元件160之间的耦接可以是有线的、或无线的、或有线的和无线的某组合。例如，用户可采用移动电话或其它移动无线装置以启动驱动元件160，并且移动电话或其它无线装置可被认为是控制器170的一部分。控制器170还可控制显示面板120，使得显示面板120显示所需的图像或一系列图像。可以任何已知方式将图像信息从控制器170提供到显示面板120。图像可以是例如静止图像、图像的序列、视频流和/或经渲染的计算机图形。
[0060]下面我们更详细地描述设有复合棱镜的双面的光学膜140可如何提供具有产生至少两个不同输出光束的能力的背光源(或其它光学系统)，每个此类光束具有在光束的两侧具有尖锐边缘的角分布。由背光源或系统提供的输出光束的数目取决于驱动元件160对哪个光源通电，并且输出光束的特性或特征通过小透镜和复合棱镜的设计细节进行控制。
[0061]图1B是背光源130的示意性透视图，图中示出光导150、光学膜140和第二光源132。图1A和图1B之间的类似元件具有类似附图标号，并且不需要进一步讨论。光学膜140包括背离光导150取向的小透镜142以及棱镜141，其中棱镜峰朝向光导150取向。小透镜的伸长轴144(其也可对应于棱镜141的伸长轴)被示为平行于I轴。就棱镜141而言，伸长轴平行于棱镜的顶点分布。膜140被不为与光导150相邻但稍微间隔开。膜140还可被安装或保持为使得其与光导150接触，例如膜140可置于光导150上，同时仍基本维持在棱镜141的小平面或倾斜侧表面处的空气/聚合物界面(具有物理上薄的但光学上厚的空气层)，使得它们的折射特性可被保存。另选地，低折射率的粘结材料可在棱镜141和光导150之间用于将膜140粘结到光导。就这一点而言，众所周知具有超低折射指数(ULI)的纳米空隙材料的折射率可一定程度地接近空气并且可用于该目的。参见例如专利申请公开WO 2010/120864 (Hao等人)以及WO 2011/088161 (Wolk等人)，这些专利申请公开讨论了其折射率在约η?1.15到η?1.35的范围内的ULI材料。还可参见专利申请公开WO 2010/120422 (Kolb 等人)、TO 2010/120468 (Kolb 等人)、TO 2012/054320 (Cogg1 等人)以及US 2010/0208349 (Beer等人)。还可使用气隙间隔技术，例如其中微复制柱阵列用于将两个组件粘结在一起同时基本上维持它们之间的气隙。参见例如专利申请公开US2013/0039077 (Edmonds 等人)。
[0062]所公开的双面的光学膜和相关联的组件可以多种形式和构造来提供。在一些情况下，双面的光学膜可例如单独以块、片或卷形式被包装、出售或使用。在其它情况下，双面的光学膜可与光导一起被包装、出售或使用，所述光导的输出光束特性被调节为用于与双面的膜一起使用。在这种情况下，如上所讨论的双面的膜可粘结到光导，或者它们可不粘结到彼此。在一些情况下，双面的光学膜可同时与光导和一个或多个LED或其它光源一起被包装、出售或使用，其中所述光导被调节为用于与双面的膜一起使用，所述LED或其它光源适于将光注入到光导中，例如通常从其相对的两侧，如图1A所示。双面的膜、光导、和光源可被粘结、附接或以其他方式保持接近彼此以形成照明模块，所述照明模块可为大或小的、刚性的或柔性的、并且基本上平坦/平面的或非平坦/非平面的，并且所述照明模块可单独使用或与其它组件组合使用。包括双面的光学膜、光导和一个或多个光源的照明系统可适用于任何期望的最终用途，例如显示器、背光源、照明设备、工作灯或通用照明模块。
[0063]图2示出可适于与本公开的双面的光学膜中的一些或全部一起使用的示例性光导250的示意性透视图。光导250可取代图1A中的光导150，并且结合光导150所讨论的属性、选项和替代形式应理解为等同地适用于光导250。在图2中按照与图1A和图1B的坐标一致的方式提供Cartesian x_y_z坐标。图2以夸张的方式示出在光导250的两个主表面上的示例性表面结构，但可使用结构化表面相对于光导的边缘或边界的其它取向。光导250包括:第一主表面250a，从所述第一主表面250a朝向双面的光学膜提取光；第二主表面250b，其与第一主表面相对；以及侧表面250d、250c，所述侧表面可充当用于第一光源和第二光源的光注入表面，如本文其它地方所讨论。例如，一个光源可沿侧表面250定位，从而提供从光导250发出的第一斜光束，并且类似光源可沿侧表面250d定位，从而提供从光导250发出的第二斜光束。就这一点而言，斜光束是指其强度分布在x-z平面内具有相对于表面法线(z轴的)的60度或更大、或者70度或更大、或者80度或更大的峰强度方向的光束，如以上所讨论。
[0064]优选采用机器加工、模制或以其他方式形成光导的后主表面250b，以提供具有浅棱镜结构252的线性阵列。这些棱镜结构沿着平行于y轴的轴伸长，并且被设计成反射沿着光导的长度(沿着X轴)传播的光的适当部分，以使得反射光可在合适的斜角处折射离开前主表面250a进入到空气中(或适当低折射率的有形材料)，并向前到达双面的光学膜。在许多情况下，期望的是反射光沿着光导250的长度从前主表面250a被相对均匀地提取。表面250b可涂覆有反射膜诸如铝，或者其可不具有此类反射涂层。在不存在任何此类反射涂层的情况下，可靠近表面250b提供单独的后反射器，以反射经过光导向下传播的任何光，以使得此类光被反射回到光导中并穿过光导。透镜结构252通常具有相对于光导的总厚度较浅的深度和相对于光导的长度较小的宽度或间距。透镜结构252具有通常比在本公开双面的光学膜中使用的棱镜的顶角大得多的顶角。光导可由任何透明的光学材料制成，通常具有低散射光学材料诸如聚碳酸酯或丙稀酸类聚合物诸如Spartech Polycast材料。在一个示例性实施例中，光导可由丙烯酸系材料诸如单元浇铸(cell-cast)型丙烯酸制成，而且可具有1.4mm的总厚度和沿X轴的140m的长度，而且棱镜可具有2.9微米的深度和81.6微米的宽度，对应于约172度的棱镜顶角。读者应理解这些值仅仅是示例性的，而不应理解为过度限制性的。
[0065]可采用机械加工、模制或其他方式形成光导的前主表面250a，以提供透镜结构或特征部254的线性阵列，所述透镜结构或特征部彼此平行并且平行于透镜伸长轴。与棱镜结构252的伸长轴相比，透镜伸长轴通常平行于X轴。透镜结构254可被成形用于并取向以增强通过前主表面离开光导的光在y-z平面内的角扩散，并且如果需要，则限制由于从前主表面反射而保留在光导中的光沿y轴的空间扩散。在一些情况下，透镜结构254可具有相对于光导的总厚度较浅的深度和相对于光导的宽度较小的宽度或间距。在一些情况下，透镜结构可相对较强地弯曲，而在其它情况下可较弱地弯曲。在一个实施例中，光导可由单元饶铸型丙稀酸制成并且可具有0.76mm的总厚度、沿x轴的141mm的长度和沿y轴的66mm的宽度，并且例如，透镜结构254可各自具有35.6微米的半径、32.8微米的深度和72.6mm的宽度323。在该实施例中，棱镜结构252的深度可为2.9微米，宽度可为81.6微米，并且棱镜顶角可为约172度。再次，读者应理解这些实施例仅仅是示例性的，而不应理解为不当限制性的；例如，除透镜结构之外的结构可用在光导的前主表面上。
[0066]如上所述，透镜结构254可被成形并取向成限制由于从前主表面反射而保留在光导中的光沿I轴的空间扩散。沿着I轴的有限空间扩散还可使用在光导的平面(即χ-y平面)内准直的(包括基本上准直的)光源来实现或增强。该光源可以是与一个或多个准直透镜、反射镜等结合的相对小面积的一个或多个LED管芯。图2A示出图2的光导250，其与沿着侧表面250d布置的光源232a、232b、232c和沿着侧表面250c布置的光源234a、234b、234c结合。这些光源可以是基本上准直的，或透镜结构254可被成形用于限制光沿I轴的空间扩散，或两者兼有。在附图中，光源232a、232b、232c被示为打开，并且其它光源关闭。由于光源的准直、透镜结构254的形状或两者，光源232a、232b、232c照明光导250的各条或带250-1、250-2、250-3。所述带可以是不同的，具有很少或没有重叠，如图中所示，或者它们可在某种程度上重叠。光源中的每个可以是独立地可寻址的，使得光导可以根据光导的每个侧面上的哪个光源被打开而被有效地细分或划分。例如，可以照明带250-1、250-2、250-3中的仅一个，或者可以照明仅两个或可以照明全部的带。位于光导的相对侧的光源234a、234b、234c可以在侧表面250d处与它们的对应光源对齐，使得它们照明相同的各自的带250-1、250-2、250-3 ;另选地，光源234a、234b、234c可以在侧表面250d处沿着相对于光源的y方向进行移位或交错，使得它们照明其它带，所述其它带能够以或能够不以类似于带 250-1，250-2，250-3 的方式彼此重叠。光源 232a、232b、232c、234a、234b、234c 均可发出白光、或非白色或波长的光，或者光源可以发出不同的颜色。光导250的给定部分，诸如带250-1、250-2、250-3中的任一个，可因此用作独立的光导，并且可根据以下情况而发出至少两个不同的输出光束，所述情况为:是否只有在一个侧表面(例如表面250d)处的其相关联的光源打开，或是否仅在相对侧表面(例如表面250c)处的其相关联的光源打开、或是否两个此类光源均打开。当双面的光学膜与此类光源一起使用时，光导的空间带或条输出能力基本上转移到双面的光学膜，使得通过对适当的光源通电，可以从双面的光学膜出现在其输出表面的全部(全部条或带)、或仅一部分(至少一个但少于全部的条或带)上面的本公开锐缘输出光束或者没有(没有条纹或条带)其输出表面的输出光束。
[0067]现在转到图3，我们看到在与图1A、图1B和图2的坐标系一致的坐标系的背景下的照明系统300的示意性侧视图。系统300可与图1A和图1B的背光源130相同或类似，不同的是图3中控制器170未耦接到任何显示面板，并且图3的光导150可以具有基本上如结合图2的光导250所描述的设计。除此之外，类似元件用类似的参考标号标记，并且没有必要进一步讨论。此外，在图3中，仅光源134被通电(打开)，而光源132未被通电(关闭)。由于光导150的特性、光学膜140的特性以及光导与光学膜之间的交互作用，来自光源134的光产生从双面的光学膜出现的第一输出光束310，该第一输出光束310在x-z平面内具有通过在其两侧的尖锐过度或边缘来表征的角分布。
[0068]来自通电光源134的光透过第一侧面150c进入光导150。该光大体在正x方向上沿着光导150行进，所述光从主表面150a、150b反射以提供第一引导光束134-1。随着光束134-1传播，所述光中的一些从主表面150a折射或以其他方式被提取以提供斜光束134-2，在x-z平面内通过表示最大光强度方向的倾斜取向的箭头来表示。斜光束134-2通常在主表面150a的基本上整个表面区域上被发出，即不仅在主表面150a的几何中心中，还在其边缘或接近其边缘，并在两者之间的中间位置处，如通过多个斜箭头所示。斜光束134-2具有与正X方向最紧密对齐的最大光强度方向。光束134-2的最大光强度方向可以例如30度或更小、或者20度或更小、或者15度或更小、或者10度或更小的角度偏离正X方向。
[0069]由于斜光束134-2的方向性，来自光源134的光主要穿过在膜140的较低结构化表面上的每个棱镜141的仅一个倾斜侧表面进入双面的光学膜140。然而，该倾斜侧表面可以是具有至少不同顶端部分、基部部分以及中间部分的复