[發明專利]照明設備、顯示器以及照明方法

有效

• 申請號: 201910942386.0
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN112578593B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 楊佳;桑鵬鵬;蔡尚;郎海濤;張恩鑫;張鶴騰
• 申請（專利權）人: 寧波舜宇車載光學技術有限公司
• 主分類號: G02F1/13357
• 分類號: G02F1/13357
• 代理公司: 北京英思普睿知識產權代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

本申請涉及照明設備、顯示器以及照明方法。該照明設備包括光束輸出機構，所述光束輸出機構輸出發散光束；反射鏡，所述反射鏡的反射面對所述發散光束進行反射，所述反射面上設置有第一微結構，所述第一微結構調整所述發散光束的發散方向；凸透鏡，設置在被所述反射鏡反射出的光束的方向上并且對所反射出的光束進行會聚。

技術領域

本申請涉及機械工程、照明等技術領域，更具體地，涉及一種照明設備、顯示器以及照明方法。

背景技術

隨著安全駕駛技術的不斷發展，使得車載HUD(Head?up?Display；抬頭顯示系統)得到了廣泛的應用。HUD光學系統的目的是在道路前方數米觀看距離中為駕駛員呈現虛擬顯示，駕駛員總是能夠在基本的視野中獲得與駕駛相關的各種信息，而無需低頭觀察儀表，大大提升安全系數。

基于價格和體積優勢，TFT-PGU(薄膜晶體管圖像生成單元)在車載HUD中依然占據重要地位。由于TFT面板本身是不發光的，因此TFT面板所承載的圖像需要借助背光照明來傳達到人眼。

多種光源可以被選擇作為TFT面板的背光照明光源。例如，可采用LED陣列作為背光照明光源。LED陣列是由LED點光源排列而成的陣列。然而，點光源具有明顯的亮度中心。如果對點光源不加以處理，照射到TFT面板上的光斑會有顯著的不均勻性。

發明內容

本申請一方面提供了一種照明設備，該照明設備包括：光束輸出機構，所述光束輸出機構輸出發散光束；反射鏡，所述反射鏡的反射面對所述發散光束進行反射，所述反射面上設置有第一微結構，所述第一微結構調整所述發散光束的發散方向；以及凸透鏡，設置在被所述反射鏡反射出的光束的方向上并且對所反射出的光束進行會聚。

在一個實施方式中，所述第一微結構將所述發散光束的中部的部分光束調整出射至被所述反射鏡反射出的光束的邊緣部。

在一個實施方式中，所述光束輸出機構包括：光源模塊，所述光源模塊提供光；準直透鏡，對入射的光進行準直并輸出準直后的光；復眼透鏡，對準直后的光進行發散以獲得所述發散光束，所述發散光束的中部的能量密度大于所述發散光束的邊緣部的能量密度。

在一個實施方式中，所述凸透鏡的接收所述發散光束的第一表面設置有第二微結構，所述第二微結構的每個點與所述第一微結構的每個點一一對應并對來自所述第一微結構的對應的點處的光進行折射以降低其發散角。

在一個實施方式中，所述凸透鏡的出射所述發散光束的第二表面設置有第二微結構，所述第二微結構的每個點與所述第一微結構的每個點一一對應并對來自所述第一微結構的對應的點處的光進行折射以降低其發散角。

在一個實施方式中，所述凸透鏡的與所述第一表面相對的第二表面設置有第三微結構，所述第三微結構的每個點與所述第二微結構的每個點一一對應并對來自所述第二微結構的對應的點處的光進行折射以降低其發散角。

在一個實施方式中，所述照明設備還包括勻光膜，所述勻光膜對所述凸透鏡會聚后的光線進行散射。

在一個實施方式中，所述光源模塊為LED光源。

在一個實施方式中，所述光源模塊為光源陣列。

在一個實施方式中，所述準直透鏡為全內反射透鏡。

本申請另一方面提供了一種顯示器，該顯示器包括：上述實施方式提供的照明設備；以及顯示面板，所述顯示面板接收由所述照明設備提供的光以顯示圖像。

在一個實施方式中，所述顯示面板是薄膜晶體管面板。

本申請又一方面提供了一種照明方法，該照明方法包括：通過光束輸出機構輸出發散光束；通過反射鏡的反射面對所述發散光束進行反射，同時通過設置在反射面上的第一微結構調整所述發散光束的發散方向；通過設置在被所述反射鏡反射出的光束的方向上的凸透鏡對所反射出的光束進行會聚。