CN1320229A - 含光源和溶凝胶单片散射体的装置 - Google Patents

Abstract

用于把光投射到一个预定的区域(84)的装置,该装置包含光源(42)和靠近光源(42)设置的透明元件(46),透明元件(46)是由溶凝胶类型的玻璃、石英或其它的光学材料制造,组合在透明元件(46)内的许多微观结构(50)既使自光源(42)通过透明元件(46)的光变得均匀,又能控制光的方向。

Description

含光源和溶凝胶单片散射体的装置

本发明通常涉及包含一个光源的装置，尤其是涉及包括由溶凝胶类材料例如玻璃或石英制造的透镜罩或灯罩的一个光源，该装置包含能够使自光源出射的光均匀、方向得到控制、成形且具有高透射效率的整体表面散射体(漫射体)。

在许多领域的照明设计中，照明技术的不断改进，减小了装置的大小并提高了光源效率及寿命。与数年前的灯光相比，许多最新的光源和设计能够提供长时间的大量的光且封装变得更小。然而，改进了的光源，在使用中产生的大量的热量可能引起光源周围的物体以及连接到光源上的组件损坏。

因此，在光照应用的光源设计中，环绕光源的壳体结构、用于控制自光源发射的光的产品以及为了获得所希望的漂亮的外观而附加到光源上的所有其它元件都必须设计成能经受住由这些光源所产生的热量。另外，许多这一类光源被设计用在极端恶劣的并可能损坏与光源装置相关联的许多周围元件的环境条件下。

新光源的应用实例是投影仪灯、车辆头灯、桌灯、地面灯以及使用卤灯泡技术的建筑上的照明装置和高功率/高温度激光器中使用的灯。街道的外部照明设备、建筑广场场地灯、机场和飞机跑道的照明设备、甚至许多室内外设施例如体育活动竞技场、舞台、摄影棚和公园的照明设备开始使用(产生极度热量的)卤素技术和低压弧形灯(例如Xe)，以及其它产生极大热量的可替换的光源。例如，一个相当新的照明光源在其灯泡内含有少量的硫和惰性氩气，该灯泡在微波能量轰击下能够由相当小的光源产生延续很长时间的明亮的光线。这种类型的灯泡产生巨大的热量。

在照明工业中，包括邻近光源的透镜罩以改善光源的美学外观并稍微散射从光源射出的光是非常普遍的。这样的罩通常由耐用的材料例如玻璃或者不太耐用的且仅能够经得起一定程度热量的材料例如塑料制成。在高能激光应用中，能量或功率大到能使塑性材料和一些玻璃材料溶化或损坏。

绝大部分这一类光源的另一个问题是，光的定向性能和散射性能基本上是由不成熟的技术或者根本不成熟的技术实现的。由这些光源射出的大量的光未完全被利用或者被浪费掉，或者未朝向所希望照射的物体或区域，并且不是“成形的”恰当地照射到那个区域。另外，几乎所有这些光源以略微有些不均匀、不连续的方式产生一种光输出形式。因此，在从光源射出的光的一个特殊的形式或分布范围内，存在包含更多光的高强度点和包含较少光的低强度点。非理想的散射性能几乎不能使光定向、成形或散开，并且在提供均匀、平稳光分布上是相当差的。

目前，很少有透过200nm和低于200nm的紫外光的光散射和光成形的基体。在照相光刻及其它紫外线光的应用例如在医学领域中，对高透射的散射和光束成形有相当大的需求。

本发明的受让人已经发明了在基体上产生光散射和光控制的微观表面结构的许多方法。这些方法和装置公开在若干已转让给本发明的受让人的已发布的美国专利，以及也转让给本发明的受让人的若干共同待批美国专利申请中。

例如，制作和复制光学元件像展示所希望的光散射特性的主散射体的多种方法业已公知。许多这些方法包括通过把感光性树脂材料暴露到一个光源中，然后把这个主散射体复制到一个或多个更具耐用特性的副片中制作主散射体。也有在制作的主散射体的复制品上包含主散射体的多个光学特性的其它几种制造方法。采用每一种制造方法，主散射体最初是用光学方法制作出来的。副片是采用许多制造方法把主散射体表面复制到副片表面而由主散射体制造出来的。其余的这几种方法在下面引用的并已被转让给本发明的受让人的一个或多个待批美国专利申请中予以描述。

下面普通转让的美国专利和待批专利申请公开了制造和记录光学产品并复制这些产品以便可以大量生产这些产品的相关的方法。例如，美国专利号5,365,354、名称为“基于大量全息材料的格林(Grin)型散射体”，美国专利号5,534,386名称为“使用相干光和全息散射体形成的光束均匀器”，和美国专利号5,609,939名称为“使用相干光形成的观察屏”，所有这些有关记录和复制光学产品的方法均为本受让人所拥有。包含在本申请中的每一件美国专利是引用来表明包括本发明背景技术和举例说明技术状况之目的，但不限于这些目的。

相关的共同待批美国专利申请包括：序列号为09/052,586、名称为“在保存主模的同时制作复制品的方法”，序列号为08/595,307、名称为“具有光源变性和成形装置的液晶显示器”，序列号为08/782,962、名称为“适用于液晶显示器逆光照明的装置”，序列号为08/618,539、名称为“制作液晶显示器系统的方法”，序列号为08/800,872、名称为“与使用有关的制造复制品和合成物的方法”，和序列号为09/075,023、名称为“利用相干光制造光学主模的方法和装置”，序列号为08/902,415、名称为“单片玻璃光成形散射体及其制造方法”，和1998年8月20日提交的名称为“非朗伯玻璃散射体和制造方法”，1998年8月20日提交的名称为“散射体主模和制作方法”，1998年8月25日提交的名称为“高效率单片玻璃光成形散射体和制作方法”，1998年8月25日提交的名称为“具有组合面散射体的光学装置”，1998年8月25日提交的名称为“包括散射体表面结构的车辆头灯装置”，1998年8月25日提交的名称为“无源矩阵液晶显示器”，和1998年8月25日提交的名称为“包括含有散射体的光学元件的装置”。上面所有的专利申请均为本受让人所拥有，并专门引用来指出本发明的背景技术和说明技术状况的目的，但不限于这些目的。

另外，本发明的受让人已经发明了由相当耐久和抗高温玻璃或光学材料制作散射体结构的许多方法。这种玻璃是由溶凝胶溶液固化的，固化的溶凝胶玻璃表面包括一个组合的散射体微观表面结构，该表面结构既能使通过玻璃散射体的光均匀化，又能在特定的形式和方向范围内控制光的方向性。这些装置和方法均公开在上面引用的并于最近提交美国专利与商标局的共同待批申请中。这些方法包括由一个橡胶子模或其它子模复制散射体微观表面结构，而橡胶子模或其它子模是预先采用光学方法从一个主模上记录的。所述微观表面结构也能够通过采用机械方式的涂刷、喷砂、或者蚀刻溶凝胶玻璃的一个表面制作出来。

本发明是指光源组合装置，它包括一个光源和邻近光源的由溶凝胶材料制成的透镜罩。溶凝胶透镜罩的一个表面上有组合的散射体微观结构，该微观表面结构既使光源的光通过散射体后均匀一致地分布，又能够按预定的方向和分布控制光的方向性，以使光在整个电磁波谱中具有高透射能力。

本发明的一个目的是提供一种光源装置，它能够提供具有平稳的光形和分布的光输出、或具有恒定强度的包络面，并且能够控制光分布的方向性。本发明的另一个目的是，提供使用高温光源和耐高温的透镜罩的光源装置，该透镜罩能够经受住由光源产生的极高温度并具有高能量损坏阈值。本发明再一个发明目的是提供一种光源装置，其中的透镜罩包含能够使光具有均匀、定向和成形特点的组合的散射体微观表面结构。

在一个实施例中，装置是用于把光投射到预定区域。该装置有一个光源和一个邻近光源设置的透明元件。透明元件是由溶凝胶材料制作的。微观表面结构被组装在透明元件的一个表面上，微观表面结构使从光源穿过透明元件的光变得均匀，方向得以控制并成形。因此，相应于被照明的区域，在光的预定的控制方向和预定的分布状态或形状下，微观表面结构能产生一个均匀、平稳、连续的光形。

在一个实施例中，微观表面结构组合在面向光源的透明元件的第一侧面上。换句话说，微观表面结构也可以组合在背离光源的透明元件的第二侧面上。透明元件也可以完全远离光源。

光源装置的光源实际上可以是任何类型的光源，包括但不限于背景光、白炽灯泡、卤灯泡、普通的街道照明钠灯、激光束、或硫灯。该装置可以呈灯的形式，例如区域照明灯或任何类型的室内或室外照明灯。

另外，光源装置可以呈设备形式，该设备利用照射物体的光源或者物体的专门特性，以便设备的电子仪器能检测或识别物体的一些重要情况。在一个实施例中，传感器置于透明元件附近，用以识别放置在光源所照射的区域内的物体的特性。该传感器可以是适于以电子方式识别物体特性的电子传感器，或者可以是适合识别该物体的视觉特性的视频传感器。这种类型的装置作为一种机械的视觉设备往往是公知的。

透明元件的溶凝胶材料特别适用于高温类型的光源存在的地方，或者紧靠光源装置的物体是高温材料例如溶化的钢，或者是处于真空状态等的情况。光源装置也特别适合使用于极苛刻的环境条件下，例如，遭受周期性的直接撞击以及极端温度或者其它环境变化的场合的车辆前灯。激光或微波光束或离子束或其它类似的光束对由塑料、环氧树脂或聚碳酸脂材料制作的许多透明元件是特别有害的。这一类材料仅是先于在其上可以形成组合散射体表面的溶凝胶玻璃散射体的几种材料。包含在本发明装置中的透明元件完全能够经得住连续受到的激光束的照射。

光源装置可以是这样的一种类型，即，光源发出的光首先投射到一个物体上或者预定的区域，然后光被反向并通过透明元件，以供下一步的应用或操作。另外，光源装置也可以是另一种种类型，即，光源发出的光首先通过透明元件，然后进入预定区域，以完成许多不同的作用或用途。

当结合下面的描述和附图一起考虑，本发明的各种特点和目的将会更好地被理解和懂得。然而，应当明白，尽管表明本发明最佳实施例的下面的描述是通过举例说明的方式作出的，但不应当受到限定。在本发明的保护范围内，可以作出许多改进和变更而不会脱离本发明的构思，本发明包括所有这些变更。

本发明的优点和特征、以及设置本发明的典型装置的构成和操作的清晰的原理，通过参照附图予以说明的，并构成说明书一部分的非限定的实施例将变得更为明显。附图说明如下：

图1示出本发明的溶凝胶透明元件的部分横截面图，在发明的一侧面上包括一个散射体微观表面结构；

图2示出根据本发明制作的一个简单的光源装置；

图3示出根据本发明制作的另一个光源装置的实施例；

图4示出包含电子传感器和包含如图1所示的溶凝胶散射体的装置；

图5示出包含一个电子传感器和如图1所示溶凝胶散射体的装置的一个可供选择的实施例；

图6示出与如图1所示的散射体在一起应用的一个激光束光源；

图7示出一台装有透镜的照相机或其它类似的装置，透镜上装有溶凝胶散射体；

图8a和8b示出包含如图1所示的溶凝胶散射体的车辆前灯的可供选择的实施例；以及

图9示出根据本发明所制作的一个溶凝胶透镜。

本发明是指光源装置和设备的各种实施例。这些光源装置和设备装有作为其一部分的溶凝胶散射体，这些光源装置和设备适合使用在极端条件下，如包括高温、高能量的光源，高温物体照射，或者其它恶劣环境条件下。此外，所发明的溶凝胶散射体能够抵挡高能激光器的激光损坏阈并将提供低于200nm的高透射性。

现参照附图予以说明，图1示出含有第一侧面22和第二侧面24的部分透明元件20。一个光源例如灯泡26紧靠第一侧面22设置，或者也可以按虚线图所示灯泡28靠近第二侧面24设置。在本实施例中，一个非常精细的微观表面结构组装在透明元件第一侧面22上。采用如上所述的多个新颖制作方法之一，在制作透明元件过程中，把微观结构30组装在透明元件材料上，这些新颖的方法公开在一个或多个上述的专利和包括于1998年8月20日提交的共同待批美国专利申请在内的多个共同待批专利申请中。所述的微观结构30在其制作过程中，或者可以采用光学方法制作在基体材料的一个表面上，然后复制到透明元件20上，或者，微观结构30在其制作过程中也可以通过涂刷、蚀刻或在基体的一个表面上进行爆破的机械方法制作，然后将该表面复制到透明元件上。本发明不受到将微观结构30制作在透明材料中的特殊的结构或方法的限制，而且也不受到将这些结构最初制作在主基体或次基体中的特殊过程所限制。

本发明的透明元件20是由溶凝胶玻璃材料制成的，该材料最初制成溶液，为了产生非常硬的透明材料20的玻璃基体，允许其形成胶体，然后凝固成坚硬的胶体。溶凝胶基体具有比常规的散射体产品材料如塑料、环氧树脂、聚碳酸脂高得多的溶化温度。上面提及的几件共同待批的美国专利申请，公开了本申请受让人发明的用来制造在其一侧表面上含有微观结构30的溶凝胶透明元件的几种方法。因此，这些共同待批的专利申请公开的内容在这里被全部引用作为本发明的背景技术。本发明涉及溶凝胶玻璃散射体基体的多种应用，其中的几种在申请中作为例子而被公开。

图2是光源设备40的简单的示范性视图。其中光源42例如灯泡安装在壳体44内，壳体44基本上是环绕着光源42。由溶凝胶材料制成的透明元件46设置在壳体44内的开口48上面，从而将光源42密闭在壳体44内。透明元件46包括在其内表面上的微观表面结构50，微观表面结构50组装在透明元件46的溶凝胶材料内。借助本结构，从光源42发射的光将经由开口48通过透明元件46射出壳体。微观表面结构50将起到使通过透明元件46的光均匀、定向和成形的预定功能且具有高透射率。

图3a和3b举例说明利用光源设备40的多种可实现的实施例中的两种。在图3a中，光源设备40被支承在杆52的一端，杆52的另一端连接到支承表面54，例如地面上。图3b示出悬挂在杆或钢绳56上的光源设备40，杆或钢绳56悬挂在垂直支承表面58，例如建筑物或结构的天花板的位置上。图3a举例说明利用光源装置的设备，该设备可用于许多用途，例如室内地面和工作台照明、街灯、停车场灯、适用于建筑物和建筑物地面的户外照明灯，以及任何其它类似的一些用途。为了提供相同的功能，光源设备40也可固定到一个支承面，例如地面或建筑物墙壁上。图3b举例说明光源设备40用于如建筑物的内部照明、体育场照明及其它相同用途的一个实施例。图3a和3b决不意味着限定本发明的范围，而是仅举例说明本发明的光源设备40的多种可能应用中的两种方式。

图4举例说明利用溶凝胶透明元件的另一实施例，所述溶凝胶透明元件包含用于改善机器的视觉应用性能的散射体表面。一台机器视觉装置(未示出)的壳体部件60包括光源62，光源62安装在壳体部件60的分部件64内。电子传感器66延伸到壳体64的端部，并适于用来识别特定的物体例如沿传送装置70移动的产品68存在与否的特性。在本实施例中，具有以图1所示溶凝胶材料的散射体20的一般形式的透明元件72环绕传感器66设置。透明元件72允许自光源62的光通过自身朝向在输送机70上按箭头“C”所指方向移动的产品68。透明元件72包括微观结构30，微观结构30通过控制使所有的光基本上朝向对传感器66产生传感的产品68，以提供均匀性和方向性控制功能，从而提高这一种装置的效率。此外，光是按传送机70上的产品相应的形状分布。因此，没有光被浪费。最终，自透明元件72发射的光被非常均匀地和平稳地散射出去，其结果是，通过消除光照区域内由于高强度的或低强度的部位产生的虚假信号而增强了传感器的准确性。

在图4所示的实施例中，传感器66几乎可以是任何种类的电子传感器、视觉或视频传感器、或者没有脱离本发明范围的其它类型的传感器。紫外线光刻装置、红外传感器、条型码阅读器以及其它类似装置很容易装有这种溶凝胶散射体元件。图4所示的实施例仅用作举例说明之目的，并且仅用来说明适合在机构视觉应用中使用的这种透明元件72的许多可能实施例中的一种。

图5表示在机械视觉应用的另一种实施例。通常以80表示该机械，它有一个照明工作区例如一个输送机84的光源82，输送机84上有许多沿“C”向移动的产品。传感器88安装在输送机84附近，并设置于其一端靠近输送机84的机构80的壳体90内，透明元件92设置于邻近输送机的壳体90的一个端面上，透明元件92包含上面已提及的透明元件20上的散射体微观结构30。

在这个实施例中，光由光源82提供并射向工作区，然后光或者是由输送机和产品86反射回来而离开工作区，或者被输送机和产品所吸收。一部分光将反射回壳体90和透明元件92。在光到达壳体内的传感器之前，透明元件92将利用任何通过本身的光，并使光适当的均匀、成形和定向。尤其是具有传感器88形状的、均匀化了的光将被指向传感器88。这样，光仅被朝向需要它的传感器上。产品和/或工作区还可被设计成包括这样一种特点，即产品和工作区与其余部分相比将折射各不相同的光的特点，以便传感器88能够随意地检测例如产品的方位、产品的间距或者一些其它特点。

作为一种可替换的结构，光源94可被设置成低于或靠近工作区的某个位置，在该位置将允许光间歇地通过工作区的一部分或通过产品，此时一些特性受到检测。为了确定特别想要了解的特点，传感器88可以是能够检测光的存在或不存在的形式。为说明这种可变换的实施例，图中光源94以虚线图示出。

除了设置光源62之外，以便从光源62发射的光在到达任何产品或物体和传感器66执行其预定的功用之前通过透明元件72，图4和图5的实施例是类似的。在图5实施例中，设置光源82，以便在光通过透明元件92之前即执行其预定的功能。光恰好在被传感器88检测之前即通过透明元件。

图6示出含有本发明结构的设备的另一个可供选择的实施例。在图6所示实施例中，装置100邻近产品或材料101设置，以执行预定的功能。在本实施例中，装置100可以是适于检测或传递从材料101到遥远的机器(未示出)的特性或数据的一部照相机、一些种类的传感器、一些其它视频设备或电子设备。装置100亦可以是用来照射材料101的一个光源。装置100包括在其一端的透明元件102，透明元件102可以是一个凸透镜、一个透明的罩、或其它适于从装置到材料或从材料到装置传输光和/或图像的光学元件。在本实施例中，图6仅是用来示出本发明的改进的，可变换的实施例，而并不意味着以任何方式限定本发明的范围。提供这个实例是为了表明，在必要时，设备100可有一个透明元件，并一直设置于保持着高温的环境中。尤其是，这种设备需要一种靠近其放置的相当耐用的材料例如玻璃。在本发明之前，提供在其上含有散射体微观结构30的透明材料被认为是不可能的。溶凝胶玻璃散射器体元件能够经得起相当于1200℃的极高温度而不至于损坏。因此，为了在设备和材料之间传输数据、信息或图象，本发明可以放置在保持着高温的材料近旁，或者可以放置在高温或真空环境中。

图7示出了特别适合本发明的特殊光源的实施例。激光束装置110产生用来在其后续执行一项特殊功能的激光束112。这种特殊功能可以人为地改变而不会脱离本发明的保护范围。溶凝胶玻璃透明材料114邻近激光装置110设置，以便激光束在执行其预定的后续功能之前通过透明元件114。激光束产生非常巨大的能量或功率，从而要求与其一起使用的透明元件是非常坚固耐用的。常规的塑料、环氧树脂和聚碳酸酯经受不住连续暴露到高能激光环境下。因此，玻璃材料相对于这种使用场合更适合。然而，如前所述，在玻璃材料上制作散射体表面结构，能够使通过该玻璃材料的光均匀、成形并提供方向控制，在这之前被认为是不可能的。在本实施例中，透明元件114是一种类似于已公开的元件20的、在其上制有组合的散射体微观结构30的溶凝胶材料的元件。提供的散射体表面结构30可以用来借助激光束112执行特殊功能和改变激光束112通过透明元件时的一个或多个特性。

图8a和8b示出了另一个典型实施例，就该实施例来说，溶凝胶材料散射体是特别合适的。图8a示出车辆头灯装置120的一个实施例，车辆头灯装置120包括一个封闭式的壳体122，在此，壳体122的一部分是溶凝胶玻璃材料的透明元件124。透明元件具有在其上制有表面微观结构126的内表面，该表面微观结构126用来提供散射体的均匀作用、成形和方向性控制性能这一方面用途。为了产生从壳体通过透明元件124射出的高强度光束，呈卤灯或弧形灯128形式的高温光源置于壳体122内。溶凝胶透明元件124特别适合这种用途，因为它既能够承受住连续地暴露在高温光源128环境中，而且也能够承受住各种物体对固定在行驶车辆上的头灯的周期性撞击。散射体表面结构126适合用来通过对射出壳体122的光进行均匀化以及提供方向性控制和成形，以便所有的光基本上按预定的形式射向其指定的目标，从而大大地改善车辆头灯的光学性能。这样，由于光偏离预定的形式和目标而造成的浪费是非常之少的。

图8b示出另一种可选择的车辆头灯装置130，其中密封光束的头灯132设置于呈透明元件134的形状的单独的车辆面板后面，而透明元件134装入车辆136的主板内。透明元件134包括在其一侧表面例如内表面上的微观结构138，以起到对车辆头灯装置132发射的光进行方向性控制、均匀和成形的作用。

图9示出由溶凝胶材料制作的光学元件140的许多可行的实施例中的一种。所示出的光学元件140采用透镜形式，透镜在其一侧具有曲面142和组合在另一侧的微观结构144。透镜或光学元件140可应用于许多不同的用途，例如用在投影和成像系统中。在本实施例中的曲面可以是柱形或球形透镜表面。其它的光学透镜表面也可以用来取代曲面142而不会超出本发明的范围。溶凝胶元件140尤其适合用于高温或其它不利的条件下，或者用在一定的波长范围内，常规的玻璃不透光而溶凝胶则透光的场合。

本文中详细描述的若干实施例仅仅说明了特别适合于本发明的许多可能的实施例中的几种。本发明不仅限于这些公开的实施例，而对于许多其它的应用、设备和光源组件也是有用的，其中呈溶凝胶材料散射体形式的透明元件可以结合于并有益于那些设备或光源装置的应用。

尽管本发明参照了多个特定的实施例予以描述，但对所描述的本发明作出的许多其它改变和变换将不脱离本发明的构思和范围。这些改进的范围和构思根据附加的权利要求将变得显而易见。因此，本发明的范围仅由所附权利要求所限定。

Claims (22)

1.一种将光投射到预定区域的装置，该装置包括：一个光源；邻近光源设置并由溶凝胶材料制作的透明元件；和组合于透明元件一个表面内的微观表面结构，该微观表面结构既使得自光源通过透明元件的光变均匀又能够控制光的方向性，以在一预定方向产生平稳、一致的光形。

2.按照权利要求1所述的装置，其中在制造透明元件期间，微观表面结构是由在透明元件表面内的单独基体复制的全息记录小斑纹。

3.按照权利要求1所述的装置，其中微观表面结构组合在面向光源的透明元件的第一个侧面内。

4.按照权利要求1的装置，其中微观表面结构组合在背离光源的透明元件的第二个侧面内。

5.按照权利要求1的装置，其中在透明元件形成期间，微观表面结构是用机械方法制作在透明元件表面上。

6.按照权利要求1的装置，其中光源是弧形灯和卤素灯之一。

7.按照权利要求1的装置，其中光源是紫外线灯。

8.按照权利要求1的装置，其中该装置是一个灯，该灯还包括：环绕光源部分的壳体；支承壳体和光源的并自一支承面延伸至壳体的一根杆，支承壳体和光源与支承面间隔开。

9.按照权利要求8的装置，其中所述灯是街灯。

10.按照权利要求8的装置，其中所述灯是停车场灯。

11.按照权利要求8的装置，其中所述灯是户外照明灯。

12.按照权利要求1的装置，进一步包括：一个邻近透明元件的传感器，它用于识别置于预定区域并由光源照射的物体的至少一个特性。

13.按照权利要求12的装置，其中传感器还包括：适合于用电子学方法检测物体的至少一个特性的电传感器。

14.按照权利要求12的装置，其中传感器还包括：适合于检测物体的视觉特性的视频传感器。

15.按照权利要求12的装置，其中物体置于透明元件附近，并被保持在非常高的温度环境中。

16.按照权利要求1的装置，其中装置是一个机械观测装置，该装置进一步包括：毗邻透明元件的用来检测置于预定区域内并由光源照射的物体至少一个特性的传感器。

17.按照权利要求16的装置，其中的被检测物体是熔融钢。

18.按照权利要求1的装置，其中光源是激光、高能激光、微波激射器、离子束、微波束和X射线束之一。

19.按照权利要求1的装置，其中的装置是一只用于车辆上的头灯。

20.按照权利要求1的装置，其中来自光源的光被投射到预定区域，然后光从预定区域被反射通过透明元件。

21.按照权利要求1的装置，其中来自光源的光先通过透明元件，然后投射进入预定区域的上方。

22.一个光源装置，包括：一个光源；至少部分地环绕光源的一个壳体，该壳体上有让光射出壳体的开口；一个至少半透明罩置于壳体的开口上，该罩是由溶凝胶材料制作的并具有朝向光源设置的第一侧面和背离光源的第二侧面；和组合在罩的一个表面内的微观表面结构，微观表面结构适于控制通过罩的光的方向性并使其变均匀，以在预定方向产生射出装置的一束平稳、一致的光形。

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