提供光的不对称传播的发光装置制造方法

提供光的不对称传播的发光装置制造方法
【专利摘要】公开了利用固态光源(例如，发光二极管)的用于一般照明的各种发光装置。一般而言，这些装置包括与提取器元件相结合的散射元件。可以包括弹性和/或非弹性散射中心的该散射元件与光源元件间隔开。该散射元件的两个相反侧具有不对称的光学界面，与在散射元件和提取器元件之间的界面相比，在面对发光元件的界面处存在更大的折射率失配。这样的结构有利于来自散射元件的光的向前散射。换言之，与使光朝光源元件向后散射相比，系统有利于从散射元件散射到提取器元件中。提取器元件的大小和形状进而适于减少从发光装置出射的光在与周围环境的装置界面处的反射。
【专利说明】提供光的不对称传播的发光装置
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求下列临时申请的权益：于2011年11月23日提交的临时申请 No. 61/563,5131 ;于2012年2月6日提交的临时申请No. 61/595, 663 ;于2012年4月27日 提交的临时申请No. 61/639,683 ;和于2012年9月13日提交的临时申请No. 61/700,724。 这些优先权申请中的每一篇的全部内容在此通过引用并入。

【技术领域】
[0003] 本发明总体涉及发光装置，并且具体地，涉及特征在于固态发光元件和散射元件 以及离开发光元件的提取器元件的发光装置。

【背景技术】
[0004] 发光元件在现代世界中是普遍存在的，在从一般照明（例如，灯泡）到照明用电子 信息显示器（例如，LCD背光灯和前灯）到医疗装置和治疗的应用中被使用。包括发光二 极管（LED)的固态发光装置在各领域中越来越多地被采用，特别是与白炽光源和其它常规 光源相比，固态发光装置允许低功耗、高照明效率和长寿命。
[0005] 在灯具中越来越多地被使用的SSL装置的一个示例是所谓的"白色LED"。常规白 色LED通常包括发射蓝光或紫外光的LED以及磷光体或其它发光材料。装置通过磷光体经 由来自LED的蓝光或UV光（被称为"泵浦光"）的下转换（down-conversion)而产生白光。 这样的装置也被称为基于磷光体的LED (PLED)。虽然由于光转换而经历损耗，但是与其它类 型的灯具相比，PLED的各方面允许基于PLED的灯具的降低的复杂性、较佳的成本效率和耐 久性。
[0006] 虽然正积极地研究和开发新类型的磷光体，然而，基于PLED的发光装置的构造由 于可用的发光材料的性质而提出进一步挑战。例如，这些挑战包括来自光子转换的光能量 损耗、来自斯托克斯损耗的磷光体自加热、光子转换性质对操作温度的依赖性、由于在过热 或其它损害的作用下引起磷光体的化学和物理组成的永久改变而导致的退化、转换性质对 光强度的依赖性、光在从磷光体发射的转换光的随机发射的作用下沿不期望方向的传播、 磷光体的不期望的化学性质和发光装置中磷光体的受控沉积。


【发明内容】

[0007] 公开了用于利用固态光源（例如，发光二极管）的一般照明的各种发光装置。一 般而言，这些装置包括与提取器元件相结合的散射元件。散射元件可以包括弹性和/或非 弹性散射中心，与光源元件间隔开。散射元件的两个相反侧具有不对称的光学界面，与在散 射元件和提取器元件之间的界面相比，在面对发光元件的界面处存在更大的折射率失配。 据信，这样的结构有利于来自散射元件的光的向前散射。换言之，通过朝光源元件后向散射 光，系统有利于从散射元件到提取器元件中的散射。这样的构造在此处被称为不对称的散 射光阀（"ASLV")。提取器元件的大小和形状进而适于减少从发光装置出射的光在装置与 周围环境的界面处的反射。因此，发光装置可以以高度有效、高度均质的方式输送光。
[0008] 已知，来自点源的径向向外传播的光将通常入射在以点源为中心的球形表面上。 其中，在表面处的光透射和反射受斯涅尔定律（Snell' s law)决定的情况下，在表面处的 光反射取决于在表面处的介质的折射率，并且一般因为正入射角而被最小化。因此，通过使 在提取器元件内的光源充分小和/或使提取器元件充分大，使得光源相对于出射表面接近 点源，能够应用该原理来设计包括具有球形出射表面的提取器元件的灯泡。然而，事实上， 源元件和散射元件具有有限的大小。而且，相对于具有固定大小散射元件增加提取器元件 的大小会增加发光装置的重量、体积和/或材料成本。因此，对于特征为散射元件和提取器 元件的发光装置，在优化来自提取器元件的提取效率与装置的大小和/或成本之间存在权 衡。
[0009] 发明人已经意识到，存在提取器元件和散射元件的相对尺寸的范围，对于该范围， 以相对于散射元件而言相对小的提取器元件来实现高提取效率。例如，提取器元件和散射 元件的相对大小能够使得来自散射光学元件的直接撞击在提取器元件的出射表面上的光 在出射表面处不经历全内反射。例如，提取器元件的出射表面的形状能够为具有半径凡的 球形穹顶或壳体（shell)，其中散射元件被容纳在由相应的抽象球体限定的区域内，该抽象 球体与出射表面同心并且具有半径= R/n，其中η是提取器元件的折射率。这样的构 造可以被称为维尔斯特拉斯（Weierstrass)几何结构或维尔斯特拉斯构造。在某些实施例 中，在散射元件和提取器元件之间的界面的全部或部分能够对应于R w的抽象表面。据信， 这样的构造在减小（例如，最小化）提取器元件的体积的同时可以提供维尔斯特拉斯几何 结构的益处。然而，虽然维尔斯特拉斯几何结构避免TIR，但是入射在出射表面上的光将仍 经历菲涅耳反射，这从100%减少在出射表面处的透射。
[0010] 在某些实施例中，出射表面成形为使得直接撞击在该出射表面上的散射光在该出 射表面上的入射角小于布儒斯特（Brewster)角。布儒斯特角（也称为偏振角）为下述入 射角：在该入射角，具有特定偏振的光极佳地透射通过透明电介质表面，并且无反射。据信， 这样的提取器元件不仅减小可能与一些提取器元件相关联的偏振效应，而且还避免可能与 例如维尔斯特拉斯构造相关联的某些偏振依赖的损耗。对于球形出射表面，对于来自位于 对应的抽象球形或圆柱形表面--被称为布儒斯特半径，--内的散射元件的光可以满 足布儒斯特条件。据信，提取器元件和散射元件的大小使得散射元件完全位于在1. lRffi或 更小（例如，在从0. 至1. 的范围内）的抽象表面内能够在成本/质量和性能之间 提供合理的权衡。
[0011] 发光装置包括用于使来自散射元件的后向散射光再循环的回收包封体（recovery enclosure)。各种形式的回收包封体是可能的。在一些实施例中，回收包封体包括反射 表面，诸如反射镜。该表面能够是平面或非平面。非平面反射表面的示例包括锥形反射体 (conical reflectors)和抛物线反射体（parabolic reflectors)。在某些实施例中，回 收包封体对应于大致由似壳散射元件（shell-like scattering element)包围的包封体 (enclosure)。这样的实施例可以使后向散射光以高效率再循环，因为大部分例如大多数后 向散射光子重新进入散射元件，而不从会导致进一步损耗的中间表面反射。
[0012] 一般地，发光装置能够包括单个发光元件（例如，单个LED)或多个发光元件。具 有多个发光元件的实施例能够包括具有相同或不同色度的元件。例如，实施例能够具有多 个类似的发光元件以提供更加强大的和/或更大的发光装置。在一些实施例中，发光装置 能够包括具有不同色度的发光元件。能够改变不同发光元件的发射强度，以便改变发光装 置的色度。例如，能够通过相对于一个发光元件增加或降低来自另一个发光元件的贡献，改 变光白光装置的白点。
[0013] 发明人还已经意识到，可以通过散射元件和/或提取器元件的适当的构造，定制 发光装置的发光分布。因此，公开了提供在某些方向上增强的发射和在其它方向上减弱的 发射的实施例。相反地，在某些实施例中，挑选散射元件和/或提取器元件的形状以提供到 立体角的范围中的大致各向同性的发射。
[0014] 在一些实施例中，出射表面和在散射元件和提取器元件之间的光学界面具有相同 的形状。例如，出射表面和光学界面两者都能够为球形（例如，不同半径的同心球体）。替 代地，出射表面和光学界面能够具有不同的形状。例如，出射表面是球形，并且光学界面是 椭球形并且被完全包含在抽象布儒斯特球体中。一般而言，能够挑选这些表面的形状以提 供定制的强度分布。
[0015] 在一些实施例中，提取器元件能够被成形为将各向异性引入到发射的光分布中。 例如，提取器元件能够包括多于一个出射表面小面（facets)，被布置成使得提取器元件具 有方形或矩形覆盖区域（footprint)。这样的提取器对于方形或矩形空间的照明可能是有 利的，因为它们的发光图案与各向同性发射相比将更加紧密地匹配空间。
[0016] 在一些实施例中，发光装置能够包括复合提取器元件。这样的提取器元件能够提 供多峰光分布，将光引导至多个离散立体角范围中。这样的提取器元件能够被用于具有多 于一个功能（例如，提供下向光并且朝顶棚引导光的顶棚灯，或提供到房间中的光连同壁 照明的壁灯）的发光装置。
[0017] 某些固态发光装置的问题是，它们的性质在它们的整个寿命中改变。例如，白色 LED的白点能够随着装置老化而变化。因此，在一些实施例中，发光装置能够包括装置内反 馈，其使得装置能够自补偿老化效应。例如，在某些实施例中，发光装置包括封装在装置内 的、监测由装置产生的光强度的传感器。装置能够包括反馈电子设备（例如，在装置的基座 内），该反馈电子设备响应于检测强度的变化修改施加到（一个或多个）发光元件的电位。
[0018] 一般而言，能够以各种形状因数提供发光装置。在一些实施例中，能够以诸如A型 灯泡或荧光管的形状的标准灯泡的形式提供发光装置。
[0019] 本发明的各种方面总结如下。
[0020] -般而言，在该说明书中描述的主题的一个创新方面能够实现为一种发光装置， 该发光装置包括：多个发光元件，该多个发光元件包括第一发光元件，该第一发光元件被构 造成在操作期间提供具有第一光谱功率分布的光，和第二发光元件，该第二发光元件被构 造成在操作期间提供具有不同于第一光谱功率分布的第二光谱功率分布的光；第一光学 兀件，该第一光学兀件具有第一表面，所述第一表面与第一和第二发光兀件间隔开，并且定 位成接收来自第一和第二发光元件的光，其中，该第一光学元件包括弹性散射中心，该弹性 散射中心被布置成使来自第一和第二发光元件的光大致各向同性地散射，并且该第一光学 元件提供具有混合光谱功率分布的混合光，该混合光包括来自第一和第二发光元件的光； 和第二光学元件，该第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，该第二光学元件与第 一光学元件相接触，在第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界面，该光学界面 与第一光学元件的第一表面相反，并且第二光学元件被布置成通过光学界面接收混合光的 一部分；其中：该装置包括与第一光学元件的第一表面相邻的具有折射率1?的介质，并且 第一光学元件包括具有第一折射率ηι的材料，其中，n/h ;透明材料具有折射率n2，其中， nQ〈n2 ;出射表面为透明表面，其成形为使得由第一光学兀件提供的直接撞击在该出射表面 上的混合光在该出射表面上的入射角小于全内反射的临界角；并且发光装置通过出射表面 输出混合光。
[0021] 前述和其它实施例能够各自可选地单独或以组合形式包括下列特征中的一个或 多个。在一些实施方案中，发光装置能够进一步包括：第三发光元件，该第三发光元件被构 造成在操作期间提供具有不同于第一和第二色度的第三光谱功率分布；和第四发光元件， 该第四发光元件被构造成在操作期间提供具有不同于第一、第二和第三色度的第四光谱功 率分布；其中：弹性散射中心使来自第三和第四发光元件的光进一步各向同性地散射；并 且混合光进一步包括来自第三和第四发光元件的散射光。在一些实施方案中，由第一光谱 功率分布限定的第一色度能够不同于由第二光谱功率分布限定的第二色度。
[0022] 在一些实施方案中，第一光学元件能够为限定包封体的壳体，来自发光元件的光 发射到该包封体中，其中，该壳体能够成形为使得来自第一表面的至少一些光通过包封体 直接传播到第一表面。壳体相对于包封体能够具有凹形形状。壳体能够具有椭球形形状。椭 球形形状能够为扁长（prolate)的或扁圆（oblate)的。椭球形形状能够为三轴（triaxial) 的。壳体能够具有被构造成接收发光元件的一个或多个开口。在一些实施方案中，发光装 置能够进一步包括布置在该一个或多个开口内的一个或多个反射体，其中，该一个或多个 反射体能够具有一个或多个反射表面，该一个或多个反射表面面对包封体并且被构造成包 封（enclose)该包封体（enclosure)。
[0023] 在一些实施方案中，发光装置能够进一步包括具有反射表面的反射体，其中，反射 表面和第一表面一起能够限定包封体，来自发光7Π件的所有光能够被发射到该包封体中。 反射表面相对于包封体能够为平面或凸形。第一表面相对于包封体能够为平面或凸形。反 射表面能够包括镜面反射部分或漫反射部分。反射表面能够被构造成朝第一表面引导来自 发光兀件的光。
[0024] 在一些实施方案中，出射表面能够包括多个部分，其中，每个部分在边缘处能够连 结到另一个部分。出射表面能够具有四个部分。出射表面能够与两个正交半圆柱体的交叉 部的外接表面一致。
[0025] 在一些实施方案中，发光装置能够进一步包括第三元件，该第三元件由透明材料 形成，能够被定位在发光元件与第一表面之间，以接收来自发光元件的光并且为第一表面 提供光。第三兀件能够与第一表面分离一定的间隙。
[0026] 在一些实施方案中，发光装置能够进一步包括：传感器，该传感器被布置成在混合 光的该一部分通过出射表面输出之前接收混合光的该一部分的一小部分，其中，该传感器 能够被构造成提供基于混合光的该部分的该一小部分的传感器信号；和控制电路，该控制 电路与传感器通信，该控制电路能够被构造成响应于传感器信号，控制提供给第一和第二 发光兀件的功率。传感器信号能够被构造成指不混合光的该一部分的该一小部分的强度和 光谱密度分布中的一个或多个的估计。随着发光装置老化，控制电路能够控制提供给发光 元件中的每一个的功率量以减小由发光装置发射的光变化。随着发光装置改变操作温度， 控制电路能够控制提供给发光元件的功率量以减小由发光装置发射的光的变化。基于在发 光装置的操作期间由用户提供的输入信号，控制电路能够调节提供给发光元件的功率量以 控制由发光装置发射的光的变化。
[0027] 在一些实施方案中，第二光学元件能够包括第一部分和光导，其中，该第一部分能 够具有出射表面并且能够被布置成接收来自光学界面的混合光的第一部分，并且该光导能 够被布置成接收来自光学界面的混合光的第二部分并且能够具有引导表面，该引导表面被 构造成通过反射所接收的混合光的第二部分中的至少一些将所接收的所述混合光的第二 部分引导离开光学界面。
[0028] 在一些实施方案中，出射表面能够包括：第一出射表面和第二出射表面，该第一和 第二出射表面能够为至少部分透明的；和布置在第一和第二出射表面之间的台阶。
[0029] 在一些实施方案中，第一光学元件能够具有大致均匀的有效厚度。在一些实施方 案中，ηι?n2。在一些实施方案中，％?1。在一些实施方案中，出射表面能够成形为使得 直接撞击在该出射表面上的混合光在该出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
[0030] 在一些实施方案中，对于截面，出射表面上的每个点p能够具有对应的曲率半径 R(P)，并且第一和第二光学元件能够被布置成使得光学界面上的每个点离出射表面至少对 应的距离d(p)，其中：
[0031] d(p) = R(p)*(l_k/n2)
[0032] 值k能够为正实数，使得k〈n2。在一些实施方案中，k/n2能够为小于0.8。在一些 实施方案中，k能够为小于1。在一些实施方案中，值k能够为：
[0033]

【权利要求】
1. 一种发光装置，包括： 多个发光元件，所述多个发光元件包括第一发光元件，所述第一发光元件被构造成在 操作期间提供具有第一光谱功率分布的光，和 第二发光元件，所述第二发光元件被构造成在操作期间提供具有不同于所述第一光谱 功率分布的第二光谱功率分布的光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述第一和第二发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述第一和第二发光元件的光，所述第一光学元件包 括弹性散射中心，所述弹性散射中心被布置成使来自所述第一和第二发光元件的光大致各 向同性地散射，并且所述第一光学元件提供具有混合光谱功率分布的混合光，所述混合光 包括来自所述第一和第二发光兀件的光；和 第二光学元件，所述第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，所述第二光学元 件与所述第一光学元件相接触，在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界 面，所述光学界面与所述第一光学元件的所述第一表面相反，所述第二光学元件被布置成 通过所述光学界面接收所述混合光的一部分；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率％的介质，并且 所述第一光学元件包括具有第一折射率h的材料，其中，n/h ; 所述透明材料具有折射率n2，其中，η/% ; 所述出射表面是被成形为使得由所述第一光学元件提供的直接撞击在所述出射表面 上的所述混合光在所述出射表面上的入射角小于全内反射的临界角的透明表面；并且 所述发光装置通过所述出射表面输出混合光。
2. 根据权利要求1所述的发光装置，进一步包括： 第三发光元件，所述第三发光元件被构造成在操作期间提供具有不同于所述第一和第 二色度的第三光谱功率分布的光，和 第四发光元件，所述第四发光元件被构造成在操作期间提供具有不同于所述第一、第 二和第三色度的第四光谱功率分布的光；其中： 所述弹性散射中心使来自所述第三和第四发光元件的光进一步各向同性地散射；并且 所述混合光进一步包括来自所述第三和第四发光元件的散射光。
3. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，由所述第一光谱功率分布限定的第一色度 不同于由所述第二光谱功率分布限定的第二色度。
4. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳体，来 自所述发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来自所述第一表面 的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
5. 根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形形状。
6. 根据权利要求5所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
7. 根据权利要求6所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
8. 根据权利要求7所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
9. 根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一个或 多个开口被构造成接收所述发光元件。
10. 根据权利要求9所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的一 个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反射 表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
11. 根据权利要求1所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反射表 面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述发光元件的所有光发射到所述包封体中。
12. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
13. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸形。
14. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
15. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸形。
16. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
17. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
18. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述出射表面包括多个部分，每个部分在 边缘处连结到另一个部分。
19. 根据权利要求18所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
20. 根据权利要求19所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的交 叉部的外接表面一致。
21. 根据权利要求11所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表面 引导来自所述发光元件的光。
22. 根据权利要求1所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所述第 三元件定位在所述发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述发光元件的光并且为所 述第一表面提供光。
23. 根据权利要求22所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一定 的间隙。
24. 根据权利要求1所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在通 过所述出射表面输出之前接收所述混合光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造成 提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述第一和第二发光元件的功率。
25. 根据权利要求24所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述混合 光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
26. 根据权利要求24所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路控 制提供给所述发光元件中的每一个的功率量以减小由所述发光装置发射的光的变化。
27. 根据权利要求24所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述控 制电路控制提供给所述发光元件的功率量以减小由所述发光装置发射的光的变化。
28. 根据权利要求24所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用户 提供的输入信号，所述控制电路调整提供给所述发光元件的功率量以控制由所述发光装置 发射的光的变化。
29. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第二光学元件包括第一部分和光导， 所述第一部分具有所述出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述混合光的第 一部分，并且所述光导被布置成接收来自所述光学界面的所述混合光的第二部分并且具有 引导表面，所述引导表面被构造成通过反射所接收的所述混合光的第二部分中的至少一些 将所接收的所述混合光的第二部分引导离开所述光学界面。
30. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述出射表面包括：第一出射表面和第二 出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的；和布置在所述第一和第二出射表 面之间的台阶。
31. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有效厚 度。
32. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，ηι?n2。
33. 根据权利要求32所述的发光装置，其中，％?1。
34. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在所述 出射表面上的所述混合光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
35. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p具有 对应的曲率半径R (P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的每个 点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2)， 并且k是正实数，使得k〈n2。
36. 根据权利要求35所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
37. 根据权利要求35所述的发光装置，其中，k〈l。
38. 根据权利要求37所述的发光装置，其中，
39. 根据权利要求35所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射表 面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
40. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第二光 学元件的对称轴是共线的。
41. 根据权利要求40所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一光 学元件的对称轴对称地定位。
42. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸并且 具有沿着所述轴大致不变的截面。
43. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
44. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
45. 根据权利要求44所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
46. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光元件包括发光二极管。
47. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一光学元件包括分散在具有折射率 &的材料内的所述弹性散射中心。
48. 根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
49. 一种发光装置，包括： 多个发光元件，所述多个发光元件包括第一发光元件，所述第一发光元件被构造成在 操作期间提供具有第一光谱功率分布的光，和 第二发光元件，所述第二发光元件被构造成在操作期间提供具有不同于所述第一光谱 功率分布的第二光谱功率分布的光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述第一和第二发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述第一和第二发光元件的光，所述第一光学元件包 括非弹性散射中心和弹性散射中心，所述非弹性散射中心被布置成将来自所述第一发光元 件的光转换成大致各向同性地散射的转换光，所述弹性散射中心被布置成使来自所述第二 发光元件的光大致各向同性地散射，并且所述第一光学元件提供混合光，所述混合光包括 来自所述第二发光兀件的散射光和所述转换光，所述混合光具有混合光谱功率分布；和 第二光学元件，所述第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，所述第二光学元 件与所述第一光学元件相接触，在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界 面，所述光学界面与所述第一光学元件的所述第一表面相反，所述第二光学元件被布置成 通过所述光学界面接收所述混合光的一部分；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率％的介质，并且 所述第一光学元件包括具有第一折射率h的材料，其中，n/h ; 所述透明材料具有折射率n2，其中，η/% ; 所述出射表面是被成形为使得由所述第一光学元件提供的直接撞击在所述出射表面 上的所述混合光在所述出射表面上的入射角小于全内反射的临界角的透明表面；并且 所述发光装置通过所述出射表面输出所述混合光的预定部分。
50. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳体， 来自所述发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来自所述第一表 面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
51. 根据权利要求50所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形形 状。
52. 根据权利要求51所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
53. 根据权利要求52所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
54. 根据权利要求53所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
55. 根据权利要求50所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一个 或多个开口被构造成接收所述发光元件。
56. 根据权利要求55所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的一 个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反射 表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
57. 根据权利要求49所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反射 表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述发光元件的所有光发射到所述包封体中。
58. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
59. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸形。
60. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
61. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸形。
62. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
63. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
64. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述出射表面包括多个部分，每个部分在 边缘处连结到另一个部分。
65. 根据权利要求64所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
66. 根据权利要求65所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的交 叉部的外接表面一致。
67. 根据权利要求57所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表面 引导来自所述发光元件的光。
68. 根据权利要求49所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所述 第三元件定位在所述发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述发光元件的光并且为 所述第一表面提供光。
69. 根据权利要求68所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一定 的间隙。
70. 根据权利要求49所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在通 过所述出射表面输出之前接收所述混合光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造成 提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述发光元件的功率。
71. 根据权利要求70所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述混合 光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
72. 根据权利要求70所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路控 制提供给所述发光元件的功率量以减小由所述发光装置发射的光的变化。
73. 根据权利要求70所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述控 制电路控制提供给所述发光元件的功率量以减小由所述发光装置发射的光的变化。
74. 根据权利要求70所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用户 提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述发光元件的功率量以控制由所述发光装置 发射的光的变化。
75. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述第二光学兀件包括第一部分和光导， 所述第一部分具有所述出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述混合光的第 一部分，并且所述光导被布置成接收来自所述光学界面的所述混合光的第二部分并且具有 引导表面，所述引导表面被构造成通过反射所接收的所述混合光的第二部分中的至少一些 将所接收的所述混合光的第二部分引导离开所述光学界面。
76. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述出射表面包括：第一出射表面和第二 出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的；和布置在所述第一和第二出射表 面之间的台阶。
77. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有效 厚度。
78. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，ηι?n2。
79. 根据权利要求78所述的发光装置，其中，％?1。
80. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在所 述出射表面上的所述混合光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
81. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p具 有对应的曲率半径R (P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的每 个点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2)， 并且k是正实数，使得k〈n2。
82. 根据权利要求81所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
83. 根据权利要求81所述的发光装置，其中，k〈l。
84. 根据权利要求83所述的发光装置，其中，
85. 根据权利要求81所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射表 面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
86. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第二 光学元件的对称轴是共线的。
87. 根据权利要求86所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一光 学元件的对称轴对称地定位。
88. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸并 且具有沿着所述轴大致不变的截面。
89. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
90. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
91. 根据权利要求90所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
92. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述发光元件包括发光二极管。
93. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，由所述第一发光兀件发射的光包括蓝光 或紫外光。
94. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
95. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
96. 根据权利要求95所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
97. 根据权利要求96所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
98. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
99. 根据权利要求49所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与所述弹性散射中 心是同一的。
100. -种发光装置，包括： 一个或多个发光元件，所述一个或多个发光元件被构造成在操作期间发光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述一个或多个发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述一个或多个发光元件的光，所述第一光学元件包 括散射中心，所述散射中心被布置成使来自所述一个或多个发光元件的光大致各向同性地 散射并且提供散射光； 第二光学元件，所述第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，所述第二光学元 件与所述第一光学元件相接触，在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界 面，所述光学界面与所述第一光学元件的所述第一表面相反，所述第二光学元件被布置成 通过所述光学界面接收所述散射光的一部分； 传感器，所述传感器被布置成在通过所述出射表面输出之前接收所述散射光的所述一 部分的一小部分，所述传感器被构造成提供基于所述散射光的所述一部分的所述一小部分 的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制施加到所述一个或多个发光元件的功率；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率％的介质，并且 所述第一光学元件包括具有第一折射率h的材料，其中，n/h ; 所述透明材料具有折射率n2，其中，η/% ; 所述出射表面是被成形为使得直接撞击在所述出射表面上的所述散射光在所述出射 表面上的入射角小于全内反射的临界角的透明表面；并且 所述发光装置通过所述出射表面输出散射光。
101. 根据权利要求1〇〇所述的发光装置，其中，由所述传感器接收的所述散射光的所 述一部分的一小部分与在所述第二光学元件中在所述出射表面处反射的光一致。
102. 根据权利要求101所述的发光装置，其中，所述传感器被布置成使得在所述第二 光学元件中在所述出射表面处反射的由所述传感器接收的光源自所述光学界面的大部分。
103. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳 体，来自所述一个或多个发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来 自所述第一表面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
104. 根据权利要求103所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形 形状。
105. 根据权利要求104所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
106. 根据权利要求105所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
107. 根据权利要求106所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
108. 根据权利要求103所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一 个或多个开口被构造成接收所述一个或多个发光元件。
109. 根据权利要求108所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的 一个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反 射表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
110. 根据权利要求1〇〇所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反 射表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述一个或多个发光元件的所有光发射到所 述包封体中。
111. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
112. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸 形。
113. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
114. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸 形。
115. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
116. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
117. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述出射表面包括多个部分，每个部分 在边缘处连结到另一个部分。
118. 根据权利要求117所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
119. 根据权利要求118所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的 交叉部的外接表面一致。
120. 根据权利要求110所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表 面引导来自所述一个或多个发光元件的光。
121. 根据权利要求100所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所 述第三元件定位在所述一个或多个发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述一个或 多个发光元件的光并且为所述第一表面提供光。
122. 根据权利要求121所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一 定的间隙。
123. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述散 射光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
124. 根据权利要求123所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路 控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的变化。
125. 根据权利要求123所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述 控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的 变化。
126. 根据权利要求123所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用 户提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以控制由所 述发光装置发射的光的变化。
127. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述第二光学元件包括第一部分和光 导，所述第一部分具有所述出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的 第一部分，并且所述光导被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的第二部分并且具 有引导表面，所述引导表面被构造成通过反射所接收的所述散射光的第二部分中的至少一 些将所接收的所述散射光的第二部分引导离开所述光学界面。
128. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述出射表面包括：第一出射表面和第 二出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的；和布置在所述第一和第二出射 表面之间的台阶。
129. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有 效厚度。
130. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，ηι ~ n2。
131. 根据权利要求130所述的发光装置，其中，％?1。
132. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在 所述出射表面上的所述散射光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
133. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p 具有对应的曲率半径R (P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的 每个点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2)， 并且k是正实数，使得k〈n2。
134. 根据权利要求133所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
135. 根据权利要求133所述的发光装置，其中，k〈l。
136. 根据权利要求135所述的发光装置，其中，
137. 根据权利要求133所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射 表面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
138. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第 二光学元件的对称轴是共线的。
139. 根据权利要求138所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一 光学元件的对称轴对称地定位。
140. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸 并且具有沿着所述轴大致不变的截面。
141. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
142. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
143. 根据权利要求142所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
144. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件包括发光二 极管。
145. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，由所述一个或多个发光兀件发射的光 包括蓝光或紫外光。
146. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述散射中心包括非弹性散射中心，所 述非弹性散射中心被构造成将从所述一个或多个发光元件接收的至少一些光转换成具有 更长波长的转换光。
147. 根据权利要求146所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
148. 根据权利要求146所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
149. 根据权利要求148所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
150. 根据权利要求149所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
151. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
152. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述发光装置包括多个发光元件，并且 所述多个发光元件发射不同颜色的光。
153. 根据权利要求100所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与弹性散射中心 是同一的。
154. -种发光装置，包括： 一个或多个发光元件，所述一个或多个发光元件被构造成在操作期间发光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述一个或多个发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述一个或多个发光元件的光，所述第一光学元件包 括散射中心，所述散射中心被布置成使来自所述一个或多个发光元件的光大致各向同性地 散射并且提供散射光；和 第二光学元件，所述第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，所述第二光学元 件与所述第一光学元件相接触，在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界 面，所述光学界面与所述第一光学元件的所述第一表面相反，所述第二光学元件被布置成 通过所述光学界面接收所述散射光的一部分；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率％的介质，并且 所述第一光学元件包括具有第一折射率h的材料，其中，n/h ; 所述透明材料具有折射率n2，其中，η/% ; 所述出射表面是被成形为使得直接撞击在所述出射表面上的所述散射光在所述出射 表面上的入射角小于全内反射的临界角的透明表面；并且 所述第二光学元件的所述出射表面的形状与所述光学界面的非球形非平面形状的组 合被构造成通过所述出射表面输出散射光，所述组合被构造成控制所述输出光的强度分 布。
155. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述强度分布成形为匹配次级光学系 统的输入要求。
156. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述组合被构造成控制所述强度分布 的峰强度的方向。
157. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有三个不同的正 交尺寸。
158. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有两个相等的正 交尺寸。
159. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有三个相等的正 交尺寸。
160. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一光学兀件是限定包封体的壳 体，来自所述一个或多个发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来 自所述第一表面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
161. 根据权利要求160所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形 形状。
162. 根据权利要求161所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
163. 根据权利要求162所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
164. 根据权利要求163所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
165. 根据权利要求160所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一 个或多个开口被构造成接收所述一个或多个发光元件。
166. 根据权利要求165所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的 一个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反 射表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
167. 根据权利要求154所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反 射表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述一个或多个发光元件的所有光发射到所 述包封体中。
168. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
169. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸 形。
170. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
171. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸 形。
172. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
173. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
174. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述出射表面包括多个部分，每个部分 在边缘处连结到另一个部分。
175. 根据权利要求174所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
176. 根据权利要求175所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的 交叉部的外接表面一致。
177. 根据权利要求167所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表 面引导来自所述一个或多个发光元件的光。
178. 根据权利要求154所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所 述第三元件定位在所述一个或多个发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述一个或 多个发光元件的光并且为所述第一表面提供光。
179. 根据权利要求178所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一 定的间隙。
180. 根据权利要求154所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在 通过所述出射表面输出之前接收所述散射光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造 成提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述一个或多个发光元件的功率。
181. 根据权利要求180所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述散 射光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
182. 根据权利要求180所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路 控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的变化。
183. 根据权利要求180所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述 控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的 变化。
184. 根据权利要求180所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用 户提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以控制由所 述发光装置发射的光的变化。
185. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第二光学兀件包括第一部分和光 导，所述第一部分具有所述出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的 第一部分，并且所述光导被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的第二部分并且具 有引导表面，所述引导表面被构造成通过反射所接收的所述散射光的第二部分中的至少一 些将所接收的所述散射光的第二部分引导离开所述光学界面。
186. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述出射表面包括：第一出射表面和第 二出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的；和布置在所述第一和第二出射 表面之间的台阶。
187. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有 效厚度。
188. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，ηι ~ n2。
189. 根据权利要求188所述的发光装置，其中，％?1。
190. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在 所述出射表面上的所述散射光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
191. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p 具有对应的曲率半径R (P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的 每个点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2)， 并且k是正实数，使得k〈n2。
192. 根据权利要求191所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
193. 根据权利要求191所述的发光装置，其中，k〈l。
194. 根据权利要求193所述的发光装置，其中，
195. 根据权利要求191所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射 表面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
196. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第 二光学元件的对称轴是共线的。
197. 根据权利要求196所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一 光学元件的对称轴对称地定位。
198. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸 并且具有沿着所述轴大致不变的截面。
199. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
200. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
201. 根据权利要求200所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
202. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光兀件包括发光二 极管。
203. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，由所述一个或多个发光兀件发射的光 包括蓝光或紫外光。
204. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述散射中心包括非弹性散射中心，所 述非弹性散射中心被构造成将从所述一个或多个发光元件接收的至少一些光转换成具有 更长波长的转换光。
205. 根据权利要求204所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
206. 根据权利要求204所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
207. 根据权利要求206所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
208. 根据权利要求207所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
209. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
210. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述发光装置包括多个发光元件，并且 所述多个发光元件发射不同颜色的光。
211. 根据权利要求154所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与弹性散射中心 是同一的。
212. -种发光装置，包括： 一个或多个发光元件，所述一个或多个发光元件被构造成在操作期间发光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述一个或多个发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述一个或多个发光元件的光，所述第一光学元件包 括散射中心，所述散射中心被布置成使来自所述一个或多个发光元件的光大致各向同性地 散射并且提供散射光；和 第二光学元件，所述第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，所述第二光学元 件与所述第一光学元件相接触，在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界 面，所述光学界面与所述第一光学元件的所述第一表面相反，所述第二光学元件被布置成 通过所述光学界面接收所述散射光的一部分；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率％的介质，并且 所述第一光学元件包括具有第一折射率h的材料，其中，n/h ; 所述透明材料具有折射率n2，其中，η/% ; 所述出射表面是包括多个部分的透明表面，每个部分在边缘处连结到另一个部分，所 述出射表面成形为使得直接撞击在所述出射表面上的所述散射光在所述出射表面处的入 射角小于全内反射的临界角；并且 所述第二光学元件的所述出射表面的形状与所述光学界面的形状的组合被构造成通 过所述出射表面输出散射光，所述组合被构造成控制所述输出光的强度分布。
213. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述强度分布成形为匹配次级光学系 统的输入要求。
214. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述组合被构造成控制所述强度分布 的峰强度的方向。
215. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有三个不同的正 交尺寸。
216. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有两个相等的正 交尺寸。
217. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有三个相等的正 交尺寸。
218. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳 体，来自所述一个或多个发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来 自所述第一表面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
219. 根据权利要求218所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形 形状。
220. 根据权利要求219所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
221. 根据权利要求220所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
222. 根据权利要求221所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
223. 根据权利要求218所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一 个或多个开口被构造成接收所述一个或多个发光元件。
224. 根据权利要求223所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的 一个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反 射表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
225. 根据权利要求212所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反 射表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述一个或多个发光元件的所有光发射到所 述包封体中。
226. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
227. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸 形。
228. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
229. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸 形。
230. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
231. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
232. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
233. 根据权利要求232所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的 交叉部的外接表面一致。
234. 根据权利要求225所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表 面引导来自所述一个或多个发光元件的光。
235. 根据权利要求212所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所 述第三元件定位在所述一个或多个发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述一个或 多个发光元件的光并且为所述第一表面提供光。
236. 根据权利要求235所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一 定的间隙。
237. 根据权利要求212所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在 通过所述出射表面输出之前接收所述散射光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造 成提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述一个或多个发光元件的功率。
238. 根据权利要求237所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述散 射光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
239. 根据权利要求237所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路 控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的变化。
240. 根据权利要求237所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述 控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的 变化。
241. 根据权利要求237所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用 户提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以控制由所 述发光装置发射的光的变化。
242. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第二光学元件包括第一部分和光 导，所述第一部分具有所述出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的 第一部分，并且所述光导被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的第二部分并且具 有引导表面，所述引导表面被构造成通过反射所接收的所述散射光的第二部分中的至少一 些将所接收的所述散射光的第二部分引导离开所述光学界面。
243. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述出射表面包括：第一出射表面和第 二出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的；和布置在所述第一和第二出射 表面之间的台阶。
244. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有 效厚度。
245. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，ηι?n2。
246. 根据权利要求245所述的发光装置，其中，％?1。
247. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在 所述出射表面上的所述散射光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
248. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p 具有对应的曲率半径R(P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的 每个点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2)， 并且k是正实数，使得k〈n2。
249. 根据权利要求248所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
250. 根据权利要求248所述的发光装置，其中，k〈l。
251. 根据权利要求250所述的发光装置，其中，
252. 根据权利要求248所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射 表面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
253. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第 二光学元件的对称轴是共线的。
254. 根据权利要求253所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一 光学元件的对称轴对称地定位。
255. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸 并且具有沿着所述轴大致不变的截面。
256. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
257. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
258. 根据权利要求257所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
259. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件包括发光二 极管。
260. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，由所述一个或多个发光兀件发射的光 包括蓝光或紫外光。
261. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述散射中心包括非弹性散射中心，所 述非弹性散射中心被构造成将从所述一个或多个发光元件接收的至少一些光转换成具有 更长波长的转换光。
262. 根据权利要求261所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
263. 根据权利要求261所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
264. 根据权利要求263所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
265. 根据权利要求264所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
266. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
267. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述发光装置包括多个发光元件，并且 所述多个发光元件发射不同颜色的光。
268. 根据权利要求212所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与弹性散射中心 是同一的。
269. -种发光装置，包括： 一个或多个发光元件，所述一个或多个发光元件被构造成在操作期间发光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述一个或多个发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述一个或多个发光元件的光，所述第一光学元件包 括散射中心，所述散射中心被布置成使来自所述一个或多个发光元件的光大致各向同性地 散射并且提供散射光；和 第二光学元件，所述第二光学元件由具有出射表面的透明材料形成，所述第二光学元 件与所述第一光学元件相接触，在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界 面，所述光学界面与所述第一光学元件的所述第一表面相反，所述第二光学元件被布置成 通过所述光学界面接收所述散射光的一部分； 其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率％的介质，并且 所述第一光学元件包括具有第一折射率h的材料，其中，n/h ; 所述透明材料具有折射率n2，其中，η/% ; 所述出射表面是被成形为使得直接撞击在所述出射表面上的所述散射光在所述出射 表面上的入射角小于布儒斯特角的透明表面；并且 所述发光装置通过所述出射表面输出所述散射光的一小部分。
270. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述强度分布成形为匹配次级光学系 统的输入要求。
271. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述组合被构造成控制所述强度分布 的峰强度的方向。
272. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有三个不同的正 交尺寸。
273. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有两个相等的正 交尺寸。
274. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有三个相等的正 交尺寸。
275. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳 体，来自所述一个或多个发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来 自所述第一表面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
276. 根据权利要求275所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形 形状。
277. 根据权利要求276所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
278. 根据权利要求277所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
279. 根据权利要求278所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
280. 根据权利要求275所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一 个或多个开口被构造成接收所述一个或多个发光元件。
281. 根据权利要求280所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的 一个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反 射表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
282. 根据权利要求269所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反 射表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述一个或多个发光元件的所有光发射到所 述包封体中。
283. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
284. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸 形。
285. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
286. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸 形。
287. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
288. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
289. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述出射表面包括多个部分，每个部分 在边缘处连结到另一个部分。
290. 根据权利要求289所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
291. 根据权利要求290所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的 交叉部的外接表面一致。
292. 根据权利要求282所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表 面引导来自所述一个或多个发光元件的光。
293. 根据权利要求269所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所 述第三元件定位在所述一个或多个发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述一个或 多个发光元件的光并且为所述第一表面提供光。
294. 根据权利要求293所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一 定的间隙。
295. 根据权利要求269所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在 通过所述出射表面输出之前接收所述散射光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造 成提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述一个或多个发光元件的功率。
296. 根据权利要求295所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述散 射光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
297. 根据权利要求295所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路 控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的变化。
298. 根据权利要求295所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述 控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的 变化。
299. 根据权利要求295所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用 户提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以控制由所 述发光装置发射的光的变化。
300. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第二光学兀件包括第一部分和光 导，所述第一部分具有所述出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的 第一部分，并且所述光导被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的第二部分并且具 有引导表面，所述引导表面被构造成通过反射所接收的所述散射光的第二部分中的至少一 些将所接收的所述散射光的第二部分引导离开所述光学界面。
301. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述出射表面包括：第一出射表面和第 二出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的；和布置在所述第一和第二出射 表面之间的台阶。
302. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有 效厚度。
303. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，ηι?n2。
304. 根据权利要求303所述的发光装置，其中，％?1。
305. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第 二光学元件的对称轴是共线的。
306. 根据权利要求305所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一 光学元件的对称轴对称地定位。
307. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸 并且具有沿着所述轴大致不变的截面。
308. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
309. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
310. 根据权利要求309所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
311. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光兀件包括发光二 极管。
312. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，由所述一个或多个发光兀件发射的光 包括蓝光或紫外光。
313. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述散射中心包括非弹性散射中心，所 述非弹性散射中心被构造成将从所述一个或多个发光元件接收的至少一些光转换成具有 更长波长的转换光。
314. 根据权利要求313所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
315. 根据权利要求313所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
316. 根据权利要求315所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
317. 根据权利要求316所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
318. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
319. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述发光装置包括多个发光元件，并且 所述多个发光元件发射不同颜色的光。
320. 根据权利要求269所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与弹性散射中心 是同一的。
321. -种发光装置，包括： 一个或多个发光元件，所述一个或多个发光元件被构造成在操作期间发光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述一个或多个发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述一个或多个发光元件的光，所述第一光学元件包 括散射中心，所述散射中心被布置成使来自所述一个或多个发光元件的光大致各向同性地 散射并且提供散射光； 第二光学元件，所述第二光学元件由透明材料形成并且与所述第一光学元件相接触， 在所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界面，所述光学界面与所述第一光 学元件的所述第一表面相反，其中，所述第二光学元件包括第一光学部和光导， 所述第一光学部具有出射表面并且被布置成接收来自所述光学界面的所述散射光的 第一部分，并且所述出射表面是被成形为使得直接撞击在所述出射表面上的所述散射光在 所述出射表面上的入射角小于全内反射的临界角的透明表面，并且 所述光导被布置成接收来自所述光学界面的散射光的第二部分并且具有引导表面，所 述引导表面被构造成通过使所接收的所述散射光的第二部分中的至少一些反射将所接收 的所述散射光的第二部分引导离开所述光学界面；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率n0的介质，并 且所述第一光学元件包括具有第一折射率nl的材料，其中，n〇〈nl ;并且 所述透明材料具有折射率n2,其中，n0〈n2。
322. 根据权利要求321所述的发光装置，进一步包括反射涂层，所述反射涂层设置在 所述引导表面上并且被构造成使所接收的所述散射光的第二部分中的至少一些反射。
323. 权利要求321所述的发光装置，其中，所述光导被构造成使所接收的第二部分光 中的至少一些经由全内反射而反射。
324. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述光导被构造成在离所述一个或多 个发光元件预定距离处通过所述引导表面发射预定量的光。
325. 根据权利要求324所述的发光装置，其中，所述引导表面具有被构造成提取所述 预定量的光的表面纹理。
326. 根据权利要求324所述的发光装置，其中，所述光导包括中心，所述中心被构造成 使光散射，使得在离所述一个或多个发光元件预定距离处通过所述引导表面发射所述预定 量的光。
327. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述光导具有远端表面，所述远端表面 被构造成发射所接收的所述散射光的第二部分中的至少一些的至少一小部分。
328. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳 体，来自所述一个或多个发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来 自所述第一表面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
329. 根据权利要求328所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形 形状。
330. 根据权利要求329所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
331. 根据权利要求330所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
332. 根据权利要求331所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
333. 根据权利要求328所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一 个或多个开口被构造成接收所述一个或多个发光元件。
334. 根据权利要求333所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的 一个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反 射表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
335. 根据权利要求321所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反 射表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述一个或多个发光元件的所有光发射到所 述包封体中。
336. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
337. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸 形。
338. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
339. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸 形。
340. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
341. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
342. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述出射表面包括多个部分，每个部分 在边缘处连结到另一个部分。
343. 根据权利要求342所述的发光装置，其中，所述出射表面具有四个部分。
344. 根据权利要求343所述的发光装置，其中，所述出射表面与两个正交半圆柱体的 交叉部的外接表面一致。
345. 根据权利要求335所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表 面引导来自所述一个或多个发光元件的光。
346. 根据权利要求321所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所 述第三元件定位在所述一个或多个发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述一个或 多个发光元件的光并且为所述第一表面提供光。
347. 根据权利要求346所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一 定的间隙。
348. 根据权利要求321所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在 从所述发光装置输出之前接收所述散射光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造成 提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述一个或多个发光元件的功率。
349. 根据权利要求348所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述散 射光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
350. 根据权利要求348所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路 控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的变化。
351. 根据权利要求348所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述 控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的 变化。
352. 根据权利要求348所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用 户提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以控制由所 述发光装置发射的光的变化。
353. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有 效厚度。
354. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，ηι?n2。
355. 根据权利要求354所述的发光装置，其中，％?1。
356. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在 所述出射表面上的所述散射光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
357. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p 具有对应的曲率半径R (P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的 每个点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2), 并且k是正实数，使得k〈n2。
358. 根据权利要求357所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
359. 根据权利要求357所述的发光装置，其中，k〈l。
360. 根据权利要求359所述的发光装置，其中，
361. 根据权利要求357所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射 表面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
362. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第 二光学元件的对称轴是共线的。
363. 根据权利要求362所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一 光学元件的对称轴对称地定位。
364. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸 并且具有沿着所述轴大致不变的截面。
365. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
366. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
367. 根据权利要求366所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
368. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光兀件包括发光二 极管。
369. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，由所述一个或多个发光兀件发射的光 包括蓝光或紫外光。
370. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述散射中心包括非弹性散射中心，所 述非弹性散射中心被构造成将从所述一个或多个发光元件接收的至少一些光转换成具有 更长波长的转换光。
371. 根据权利要求370所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
372. 根据权利要求370所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
373. 根据权利要求372所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
374. 根据权利要求373所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
375. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
376. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述发光装置包括多个发光元件，并且 所述多个发光元件发射不同颜色的光。
377. 根据权利要求321所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与弹性散射中心 是同一的。
378. -种发光装置，包括： 一个或多个发光元件，所述一个或多个发光元件被构造成在操作期间发光； 第一光学元件，所述第一光学元件具有第一表面，所述第一表面与所述一个或多个发 光元件间隔开，并且定位成接收来自所述一个或多个发光元件的光，所述第一光学元件包 括散射中心，所述散射中心被布置成使来自所述一个或多个发光元件的光大致各向同性地 散射并且提供散射光；和 由透明材料形成的第二光学元件，所述第二光学元件与所述第一光学元件相接触，在 所述第一和第二光学元件之间在接触位置处存在光学界面，所述第二光学元件被布置成通 过所述光学界面接收所述散射光的一部分，所述第二光学元件包括出射表面，所述出射表 面包括第一出射表面和第二出射表面，所述第一和第二出射表面为至少部分透明的并且成 形为使得直接撞击在所述第一和第二出射表面上的所述散射光中的至少一些在所述第一 和第二出射表面处的入射角小于全内反射的临界角，并且所述第二光学元件进一步包括布 置在所述第一和第二出射表面之间的台阶；其中： 所述装置包括与所述第一光学元件的所述第一表面相邻的具有折射率n0的介质，并 且所述第一光学元件包括具有第一折射率nl的材料，其中，n0〈nl ; 所述透明材料具有折射率n2,其中，n0〈n2 ;并且 所述发光装置通过所述第一和第二出射表面输出光。
379. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一出射表面与所述一个或多个 发光元件的至少一个光学轴相交，并且所述台阶被布置成使得所述第一出射表面相对于所 述第二出射表面凹进。
380. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一出射表面与所述一个或多个 发光元件的至少一个光学轴相交，并且所述台阶被布置成使得所述第二出射表面相对于所 述第一出射表面凹进。
381. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述台阶包括反射表面。
382. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述台阶包括透明表面。
383. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一和第二出射表面中的至少一 个是半透明的。
384. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一光学元件是限定包封体的壳 体，来自所述一个或多个发光元件的光发射到所述包封体中，其中，所述壳体成形为使得来 自所述第一表面的至少一些光通过所述包封体直接传播到所述第一表面。
385. 根据权利要求384所述的发光装置，其中，所述壳体相对于所述包封体具有凹形 形状。
386. 根据权利要求385所述的发光装置，其中，所述壳体具有椭球形形状。
387. 根据权利要求386所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是扁长的或扁圆的。
388. 根据权利要求387所述的发光装置，其中，所述椭球形形状是三轴的。
389. 根据权利要求384所述的发光装置，其中，所述壳体具有一个或多个开口，所述一 个或多个开口被构造成接收所述一个或多个发光元件。
390. 根据权利要求389所述的发光装置，进一步包括布置在所述一个或多个开口内的 一个或多个反射体，所述一个或多个反射体具有一个或多个反射表面，所述一个或多个反 射表面面对所述包封体并且被构造成包封所述包封体。
391. 根据权利要求378所述的发光装置，进一步包括具有反射表面的反射体，所述反 射表面和所述第一表面一起限定包封体，来自所述一个或多个发光元件的所有光发射到所 述包封体中。
392. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述反射表面是平面的。
393. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述反射表面相对于所述包封体为凸 形。
394. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述第一表面是平面的。
395. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述第一表面相对于所述包封体为凸 形。
396. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述反射表面包括镜面反射部分。
397. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述反射表面包括漫反射部分。
398. 根据权利要求391所述的发光装置，其中，所述反射表面被构造成朝所述第一表 面引导来自所述一个或多个发光元件的光。
399. 根据权利要求378所述的发光装置，进一步包括由透明材料形成的第三元件，所 述第三元件定位在所述一个或多个发光元件与所述第一表面之间，以接收来自所述一个或 多个发光元件的光并且为所述第一表面提供光。
400. 根据权利要求399所述的发光装置，其中，所述第三元件与所述第一表面相隔一 定的间隙。
401. 根据权利要求378所述的发光装置，进一步包括：传感器，所述传感器被布置成在 从所述发光装置输出之前接收所述散射光的所述一部分的一小部分，所述传感器被构造成 提供基于所述混合光的所述一部分的所述一小部分的传感器信号；和 控制电路，所述控制电路与所述传感器通信，所述控制电路被构造成响应于所述传感 器信号，控制提供给所述一个或多个发光元件的功率。
402. 根据权利要求401所述的发光装置，其中，所述传感器信号被构造成指示所述散 射光的所述一部分的所述一小部分的强度和光谱密度分布中的一个或多个的估计。
403. 根据权利要求401所述的发光装置，其中，随着所述发光装置老化，所述控制电路 控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的变化。
404. 根据权利要求401所述的发光装置，其中，随着所述发光装置改变操作温度，所述 控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以减小由所述发光装置发射的光的 变化。
405. 根据权利要求401所述的发光装置，其中，基于在所述发光装置的操作期间由用 户提供的输入信号，所述控制电路控制提供给所述一个或多个发光元件的功率以控制由所 述发光装置发射的光的变化。
406. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一光学元件具有大致均匀的有 效厚度。
407. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，ηι?n2。
408. 根据权利要求407所述的发光装置，其中，％?1。
409. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述出射表面成形为使得直接撞击在 所述出射表面上的所述散射光在所述出射表面上的入射角小于布儒斯特角。
410. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，对于截面，所述出射表面上的每个点p 具有对应的曲率半径R (P)，并且所述第一和第二光学元件被布置成使得所述光学界面上的 每个点离所述出射表面至少对应的距离d(p)，其中 d(p) = R(p)*(l-k/n2)， 并且k是正实数，使得k〈n2。
411. 根据权利要求410所述的发光装置，其中，k/n2〈0. 8。
412. 根据权利要求410所述的发光装置，其中，k〈l。
413. 根据权利要求412所述的发光装置，其中，
414. 根据权利要求410所述的发光装置，其中，所述光学界面上的每个点离所述出射 表面上的对应的最近点为所述距离d(p)。
415. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一光学元件的对称轴和所述第 二光学元件的对称轴是共线的。
416. 根据权利要求415所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件绕所述第一 光学元件的对称轴对称地定位。
417. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述第一和第二光学元件沿着轴延伸 并且具有沿着所述轴大致不变的截面。
418. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述出射表面是球形或圆柱形表面。
419. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述介质是气体。
420. 根据权利要求419所述的发光装置，其中，所述气体是空气。
421. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述一个或多个发光元件包括发光二 极管。
422. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，由所述一个或多个发光元件发射的光 包括蓝光或紫外光。
423. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述散射中心包括非弹性散射中心，所 述非弹性散射中心被构造成将从所述一个或多个发光元件接收的至少一些光转换成具有 更长波长的转换光。
424. 根据权利要求423所述的发光装置，其中，所述转换光是黄光。
425. 根据权利要求423所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心包括光转换材料。
426. 根据权利要求425所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括磷光体。
427. 根据权利要求426所述的发光装置，其中，所述光转换材料包括量子点磷光体。
428. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述透明材料是塑料或玻璃。
429. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述发光装置包括多个发光元件，并且 所述多个发光元件发射不同颜色的光。
430. 根据权利要求378所述的发光装置，其中，所述非弹性散射中心与弹性散射中心 是同一的。
【文档编号】H01L33/00GK104115290SQ201280067881
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2011年11月23日
【发明者】罗兰德·H·海茨, 乔治·E·史密斯, 罗伯特·C·加德纳, 路易斯·勒曼 申请人:夸克星有限责任公司