大于临界角的角度穿透表面并且逸出。
[0077] 使波导本体成锥形促使光沿着波导本体的长度在内部反射，同时增大入射角。最 后，该光以足够尖锐的角度穿透一侧以逸出。相反的实例（即，在波导本体长度上逐渐变厚 的波导本体）致使光沿着长度准直，并与波导本体壁的相互作用越来越少。这些反作用可 以用于提取和控制波导内的光。在与专用提取零件相结合时，锥形允许人们改变在一系列 的结构上的入射角分布。这控制提取多少光以及在哪个方向提取光。因此，弯曲、锥形表面 以及提取零件的选择组合可以实现期望的照明和外观。
[0078] 此外，本文预计的波导本体由任何合适的光透射材料制成，例如，丙烯酸材料、硅 树脂、聚碳酸酯、玻璃材料、环稀经共聚物（cyclicolefincopolymer)、空气或其他合适的 材料或它们的组合，以实现期望的效果和/或外观。
[0079] 如图1至图3B中所示，波导50的第一实施方式包括耦合光学部件52,耦合光学部 件附接至主波导本体54。至少一个光源56 (例如一个或多个LED)设置为与耦合光学部件 52相邻。光源56可以是白光LED，或者可以包括多个LED，多个LED包括单独的涂覆有磷光 体的LED，或者包括与彩色LED(例如绿色LED等）相结合的涂覆有磷光体的LED。在要产 生柔和的白光照明的情况下，光源56通常包括蓝变黄LED以及红色LED。在本领域中已知 的是使用其他LED组合可以产生不同的色温和外观。在一个实施方式中，光源56包括任何 LED，例如，结合由作为本申请的受让人的克利公司开发和制造的TrueWhite?LED技术的 MT-GLED0
[0080] 波导本体54包括由第一表面58和第二表面60形成的弯曲的锥形形状。从光源 56发射的光离开親合光学部件52的输出表面62并且在波导本体54的第一端部66处进入 输入表面64。光被发射通过第一表面58,并且沿着第二表面60穿过波导本体54的整个长 度在内部被反射。在光穿过波导本体54时，波导本体54设计为从第一表面58发射的所有 光或几乎所有光。任何剩余的光可以在位于与第一端部66相对的第二端部68处的端部表 面70处离开波导54。可替代地，端部表面70可以涂有反射材料（例如，白色或镀银材料） 以在必要时将任何剩余的光反射回波导本体54内。
[0081] 波导本体54的第一表面58的曲率允许光逸出，而波导本体54的第二表面60的 曲率通过全内反射防止光逸出。具体而言，全内反射是指光线在表面处的入射角小于称为 临界角的阈值时在波导本体内发生的光的内部反射。临界角取决于构成波导本体的材料以 及与波导本体相邻的材料的折射率（N)。例如，如果波导本体是折射率大约是1. 5的丙烯酸 材料并且由空气包围，那么临界角9。如下：
[0082] 9 c=arcsin(Nacrylic/Nair) =arcsin(1. 5/1) = 41.8。
[0083] 在第一实施方式中，由于波导本体的曲率，所以光被部分地发射通过波导本体54 的第一表面58。
[0084] 如图1和图2中所示，波导本体54的锥形在输入表面64与端部表面70之间是线 性的。根据一个实施方式，在输入表面64处的第一厚度是6mm，并且端部表面的第二厚度是 2mm。第一表面58的曲率半径大约是200mm，并且第二表面60的曲率半径大约是200mm。
[0085] 此外，在波导本体上的可选择的提取零件的数量、几何结构以及空间阵列影响发 射的光的均匀性和分布。如在图3A、图3B以及图4至图6中的波导本体54的第一实施方 式中所示，具有可变的提取零件尺寸的离散提取零件72的阵列用于获得光的均匀的分布 或几乎均匀的分布。具体而言，提取零件72布置成行和列，其中，在每行内的结构从左向右 延伸，并且在每列内的结构从上到下延伸，如图3A和3B中所示。最接近光源的提取零件72 通常可以更小和/或更宽地间隔以便在波导本体54的长度尺寸中大部分光穿过这种结构 以在波导本体54的后续部分处被提取。这造成在波导本体54的长度上逐渐提取光。虽然 必要时这种间距是可变的，但是在每行中的提取零件72的中心间距优选地恒定。本文预期 的提取零件72可以由注射成型、凸雕、激光切割、砑光乳制（calenderrolling)形成，或者 可以通过薄膜将提取零件添加至波导本体54。
[0086] 参照图3A和图3B，在波导本体54的第一表面58上的提取零件72允许光线离开 波导本体54,这是因为光线在提取零件72的表面上的入射角大于临界角。在波导本体54 的长度上的提取零件72的尺寸（和可选择地，间距）的变化造成从波导本体54发射的光 在波导本体的长度和宽度上具有均匀的分布或几乎均匀的分布。优选地，如图4和图5中 所示，最接近光源56的提取零件72具有大约0. 5_的宽度乘以0. 5_的长度和0. 5_的 深度。还优选地，在该位置处的提取零件具有大约2_的中心间距。此外，如图4和图6中 所示，离光源56最远的提取零件72优选地是大约1.4_(宽度）乘以1.4_(长度）乘以 1.4_(深度）。此外，在该位置处的提取零件72也间隔大约2mm(在中心之间测量）。虽然 提取零件72示出为沿着波导本体54具有恒定的间距，但是这些结构可以具有可变的间距， 如上所述。因此，例如结构之间的间距可以随着与光源56的距离而减小。在图6中示出的 提取零件72的更大尺寸（以及可能地，密度）允许发射与在图5中示出的更小的提取零件 72相同量的光。虽然在第一实施方式中需要光的均匀分布，但是可以使用不同阵列的提取 零件来预期和获得光的其他分布。
[0087] 接下来，参照图7至图11，显示了波导本体74的另一实施方式。波导本体74与波 导本体54相同，除了提取零件76的尺寸和密度沿着外表面77恒定以外。波导本体74还 包括输入表面78、与输入表面78相对的端部表面79以及内表面80,并且该波导本体适于 与任何耦合光学部件和一个或多个光源结合使用，例如，本文公开的耦合光学部件和前述 实施方式的LED56。波导本体74的尺寸和形状与前述实施方式的尺寸和形状相同。
[0088] 如图9至图11中所示，每个提取零件76均包括由平整表面81、82形成的V形凹 槽。端部表面83、84设置在表面81、82的相对端部上。虽然并非必须，但是端部表面83、84 优选地与表面77大体上垂直。在一个实施方式中，如图9中所不，表面81设置为相对于表 面77具有角度al，而表面82设置为相对于表面77具有角度a2。虽然角度al和a2在图 9至图11中示出为彼此相等或几乎相等，但是在一个优选的实施方式中的目标是在单次从 输入表面78通过波导本体进入端部表面79期间，提取所有或几乎所有光。因此，光仅穿透 表面81，并且几乎没有光穿透表面82。在这个实施方式中，表面81、82设置为相对于表面 77具有不同的角度，使得al几乎等于140度，并且a2几乎等于95度，如图17A中所示。
[0089] 在图9至图11中示出的提取零件76可以用作第一实施方式的提取零件72,要 理解的是，提取零件的尺寸和间距可以在表面58上变化，如上所述。相同或不同的提取零 件可以单独地或者相结合地用于在本文中公开的任何实施方式中，如在后文中更详细地所 述。
[0090] 参照图12至图15,波导本体90的第三实施方式在波导本体90的表面98上使用 具有多个离散阶梯94的形式的提取零件92。波导本体90具有输入表面91和端部表面93。 阶梯94从波导本体90的一侧延伸到另一侧，其中，输入表面91的厚度大于端部表面93的 厚度。任何耦合光学部件（例如本文公开的任何耦合光学部件）可以供波导本体90使用。 光在每个阶梯94处折射或者通过全内反射在内部反射。波导本体90可以是平坦的（即， 几乎平面）或弯曲的任何形状、可以是光滑的或具有纹理的，和/或在该波导本体上应用辅 助光学折射涂层或反射涂层。虽然必要时表面96可以与相邻的表面98垂直，但是每个阶 梯94还可以成例如在图15中由锥形表面96所示的角度。
[0091] 图15A示出了一个实施方式，其中，提取零件92包括相对于相邻的表面98形成锐 角的表面96,与图15的实施方式相反。在这个实施方式中，从包括表面96、98 (如图15所 示的与下表面（如在图14和15A中所示）99相对的）的表面提取出从左到右运行的光线 (如图15A中所示）。
[0092] 在图47至图49中示出了图12至图15的实施方式的又一修改，其中，锥形波导本 体90包括提取零件92,该提取零件具有通过中间阶梯表面95彼此间隔的表面96。波导本 体90从在输入表面91处的第一厚度到在端部表面93处的第二更小的厚度成锥形。光被 导向出下表面99。
[0093] 此外，阶梯94可以与设置在表面98内或者甚至设置在每个阶梯94内的提取零件 76相结合地使用。这个组合允许一系列等距隔开的提取零件72实现均匀的光分布。厚度 的变化允许发射的光的分布，而不影响波导的表面外观。
[0094] 提取零件还可以用于在内部反射光并且防止光不受控制地逸出。例如，如图17A 中所示，与典型的提取零件76的表面81接触的一部分光不受控制地逸出。图16示出了具 有开槽的提取零件110的波导本体108,该提取零件重新导向通常射回波导本体108内的至 少一部分光。开槽的提取零件110包括平行边凹槽，该凹槽具有第一侧表面111和第二侧 表面112。一部分光以足够光通过第一侧表面111逸出的高的入射角穿透开槽的提取零件 110。然而，大部分逸出的光通过第二侧表面112重新进入波导本体108内。然后，光从波 导本体108的外表面反射并且保持在波导本体108内部。开槽的提取零件110的表面光洁 度和几何结构影响重新射回波导本体108内的光的量。必要时，开槽的提取零件110可设 置在波导本体108的上表面和下表面内。此外，虽然在图16中示出了平坦的凹槽，但是也 能够具有弯曲的或分段式凹槽。例如，图16A不出了包括凹槽部分114a、114b的弯曲的和 分段式凹槽。具有平行凹槽的提取零件可以形成在波导内以及形成在波导本体的表面上， 例如在图16中的113处所示。本文公开的任何提取零件可以用于本文公开的任何波导本 体内或波导本体上。提取零件在波导本体内和/或波导本体上可以具有相等的或不等的大 小、形状和/或间距。
[0095] 除了提取零件72、76、94、110、113和/或114以外，通过使用离散的镜面反射，可 以控制光。旨在通过全内反射来反射光的提取零件被限制，这是因为以大于临界角的角度 穿透表面的任何光会不受控制地逸出，而非在内部反射。虽然由于吸收镜面反射会造成损 失，但是镜面反射不受这样的限制。在图17A至图17C中示出了光线与具有以及没有镜面 发射表面的提取零件102的相互作用。图17A示出了没有反射表面的典型的提取零件76。 图17B示出了在提取零件上直接形成离散的反射表面115的典型提取零件76。在每个提取 零件76上形成的离散的反射表面115将通常通过提取零件76逸出的任何光导向返回波导 本体74内。图17C示出