CN101886764A - Led面光源装置 - Google Patents

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Abstract

一种LED面光源装置，包括框架、多个点光源、透明的第一棱镜片及透明的第二棱镜片。框架包括底板，多个点光源排布在底板上。第一棱镜片设置于点光源的上方，第二棱镜片设置于第一棱镜片的上方，并分别具有入光面及与入光面相对的出光面。第一棱镜片的出光面上形成有第一扩散结构，第二棱镜片的出光面上形成有第二扩散结构，入射到该第一扩散结构和该第二扩散结构的光线产生折射、散射与衍射中的一种或多种。第一棱镜片与点光源之间间隔第一预定距离，第二棱镜片与第一棱镜片之间间隔第二预定距离。

Description

LED面光源装置
技术领域
本发明涉及一种面光源装置，特别是涉及一种具有双层棱镜片的LED面光源装置。
背景技术
LED为点状光源，其发光角度较小且具有强烈的方向性，为了获得足够大的发光面积，LED照明装置通常以阵列的形式排布多颗LED。然而，当多个点光源同时照射一个物体时，被照射的物体通常会产生多重影子的现象。另外，LED单体发光强度大，在LED灯具的发光面上形成强烈的直接眩光(亮点)，从外部观察它是点状分布的点光源。
为避免光源重影的产生，现有搭配扩散片而获得具有良好照明功能的面光源装置。还有在光源的光出射方向上设置两层叠置的棱镜片，为避免光线经过两层叠置的棱镜片后由于发生衍射而产生干涉相消的现象，即在出光面上产生暗条纹，在两层棱镜片之间还设置有扩散片，从而获得均匀的出射光。然而，光线在扩散片中传输时，部分光线会被扩散板吸收而造成部分光线损失，从而使出射光亮度降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可提高出射光亮度、均匀性，并可消除重影的LED面光源装置。
一种LED面光源装置，包括框架、多个点光源、透明的第一棱镜片及透明的第二棱镜片，框架包括底板，多个点光源排布在底板上，第一棱镜片设置于点光源的上方，第二棱镜片设置于第一棱镜片的上方，并分别具有入光面及与入光面相对的出光面，第一棱镜片的出光面上形成有第一扩散结构，第二棱镜片的出光面上形成有第二扩散结构，入射到该第一扩散结构和该第二扩散结构的光线产生折射、散射与衍射中的一种或多种。第一棱镜片与点光源之间间隔第一预定距离，第二棱镜片与第一棱镜片之间间隔第二预定距离。
本发明的LED面光源装置中，点光源发出的光线透过第一棱镜片和第二棱镜片后，发生特定的折射、散射、反射与衍射等作用，从而将点光源发出的光线扩散成多个虚拟光源并向特定视角范围内聚集，达到于特定视角范围内均匀出射的效果，避免了光源重影的产生。
附图说明
图1为本发明中LED面光源装置的剖面示意图。
图2为图1中第一棱镜片的立体示意图。
主要元件符号说明
LED面光源装置     100
框架              10
底板              101
侧壁              102
收容腔            103
点光源            11
第一棱镜片        12
入光面            121
出光面            122
V形脊结构         123、1231、1232、1233、1234
凹槽              124
四角星形          125
第二棱镜片        13
保护板            14
具体实施方式
请参阅图1，LED面光源装置100包括框架10、多个点光源11、第一棱镜片12、第二棱镜片13及保护板14。框架10包括一个底板101及位于底板101的四周的侧壁102，该底板101和该侧壁102围成一收容腔103。框架10可由具有高反射率的金属或塑料制成，或由涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成。多个点光源11排布在底板101上。第一棱镜片12与第二棱镜片13具有和收容腔103相适应的尺寸，并且第一棱镜片12位于点光源11的上方，第二棱镜片13位于第一棱镜片12的上方、框架10的开口端附近。第一棱镜片12和第二棱镜片13均大致与底板101平行。该第一棱镜片12与点光源11之间间隔第一预定距离。该第二棱镜片13与第一棱镜片12之间间隔第二预定距离，该距离不为零。第一棱镜片12与点光源11之间的距离以及第二棱镜片13与第一棱镜片12之间的距离可以根据实际需求而分别预先设定，这两个距离可以相等或不相等。保护板14由透明玻璃、毛玻璃、透明塑胶板等材质中的一种制成，保护板14设置在第二棱镜片13的上方，用于保护第二棱镜片13上的微棱镜表层不受到污染或刮伤。
请参阅图2，第一棱镜片12由透明塑胶材质制成，其具有入光面121及与入光面121相对的出光面122，该入光面121为平面且面向点光源11，该出光面122上形成有沿至少两个不同方向延伸的长条状V形脊结构123，且该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构123相互交错。
本实施方式中，该V形脊结构123沿四个不同方向延伸，包括多个沿第一方向X1延伸的多个长条状V形脊结构1231、多个沿第二方向X2延伸的多个长条状V形脊结构1232、多个沿第三方向X3延伸的多个长条状V形脊结构1233及多个沿第四方向X4延伸的多个长条状V形脊结构1234。其中，沿第一方向X1延伸的多个长条状V形脊结构1231和沿第三方向X3延伸的多个长条状V形脊结构1233相互交错，沿第二方向X2延伸的多个长条状V形脊结构1232和沿第四方向X4延伸的多个长条状V形脊结构1234经过沿第一方向X1和第三方向X3延伸的多个长条状V形脊结构的相交处。在四个方向X1、X2、X3及X4中，相邻两方向之间形成夹角θ1、θ2、θ3及θ4，该夹角θ1、θ2、θ3及θ4均为45度。并且，沿四个不同方向延伸的长条状V形脊结构1231、1232、1233及1234相互交错构成多个紧密连接的三棱锥凹槽124。每四个相互连接的具有共同连接点的三棱锥凹槽124及其相互连接的侧壁形成四角星形125，多个四角星形125呈阵列排布。
第二棱镜片13与第一棱镜片12的结构相同，其出光面上形成有沿至少两个不同方向延伸的长条状V形脊结构，且该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错。
由于在第一棱镜片12的出光面122设置有多个长条状V形脊结构123，点光源11发出的光线透过该出光面122时会发生特定的折射、散射、反射与衍射等作用，从而将点光源11发出的光线扩散成多个虚拟光源并向特定视角范围内聚集，避免了光源重影的产生。
接着，从第一棱镜片12出射的光线经过空气层后再进入第二棱镜片13，由于在第二棱镜片13的出光面也具有多个长条状V行脊结构，其可使入射到第二棱镜片13光线发生特定的折射、散射、反射与衍射等作用，从而将来自第一棱镜片12的光线进一步扩散并向特定视角范围内聚集，达到于特定视角范围内均匀出射的效果，从而无需于点光源11的正上方设置扩散板。
为了避免从第一棱镜片12出射的光线在第二棱镜片13的出光面上由于发生衍射而产生干涉相消的现象，保证了光线的有效利用率，可以将点光源11至第一棱镜片12的第一预定距离设置相对较小，第一棱镜片12与第二棱镜片13的第二预定距离设置相对较大。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种LED面光源装置，包括框架、多个点光源、透明的第一棱镜片及透明的第二棱镜片，框架包括底板，多个点光源排布在底板上，第一棱镜片设置于点光源的上方，第二棱镜片设置于第一棱镜片的上方，并分别具有入光面及与入光面相对的出光面，其特征在于：第一棱镜片的出光面上形成有第一扩散结构，第二棱镜片的出光面上形成有第二扩散结构，入射到该第一扩散结构和该第二扩散结构的光线产生折射、散射与衍射中的一种或多种；第一棱镜片与点光源之间间隔第一预定距离，第二棱镜片与第一棱镜片之间间隔第二预定距离。
2.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述第一棱镜片及第二棱镜片分别由透明塑胶材质制成。
3.如权利要求2所述的LED面光源装置，其特征在于，所述第一棱镜结构及第二棱镜结构分别形成为沿至少两个不同方向延伸的长条状V形脊结构，该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错。
4.如权利要求3所述的LED面光源装置，其特征在于，形成于第一棱镜片或第二棱镜片的出光面上的多个V形脊结构沿四个不同方向延伸，沿第一方向延伸的多个长条状V形脊结构和沿第三方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错，沿第二方向延伸的多个长条状V形脊结构和沿第四方向延伸的多个长条状V形脊结构经过沿第一方向和第三方向延伸的多个长条状V形脊结构的相交处。
5.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述LED面光源装置还包括一个设置在第二棱镜片的上方的保护板，所述保护板由透明玻璃、毛玻璃、透明塑胶板材质中的一种制成。
6.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述点光源至第一棱镜片的第一预定距离设置相对较小，第一棱镜片与第二棱镜片的第二预定距离设置相对较大。
7.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述第一棱镜片与第二棱镜片的结构相同。
8.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述框架由具有高反射率的金属或塑料制成。
9.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述框架由涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102705734A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 Led光源模组及直下式led平板灯
CN105934627A (zh) * 2013-10-29 2016-09-07 飞利浦灯具控股公司 尤其用于道路光照的照明单元
CN110231736A (zh) * 2019-05-29 2019-09-13 惠州市华星光电技术有限公司 背光结构和显示面板

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101330763B1 (ko) * 2011-06-29 2013-11-18 엘지이노텍 주식회사 조명기구
US20130286653A1 (en) * 2012-04-30 2013-10-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Multi-beam light engine
GB2567874B (en) * 2017-10-27 2023-09-20 Innerscene Ltd A collimating system
JP7291444B2 (ja) 2018-01-25 2023-06-15 リアルディー スパーク エルエルシー ディスプレイデバイスおよび視野角制御光学素子
CN112075076B (zh) 2018-03-22 2023-05-02 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向背光的光波导
US11079645B2 (en) 2018-06-29 2021-08-03 Reald Spark, Llc Stabilization for privacy display
US11073735B2 (en) 2018-07-18 2021-07-27 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
TW202102883A (zh) 2019-07-02 2021-01-16 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 定向顯示設備
US11733578B2 (en) 2019-11-13 2023-08-22 ReaID Spark, LLC Display device with uniform off-axis luminance reduction
WO2021118936A1 (en) 2019-12-10 2021-06-17 Reald Spark, Llc Control of reflections of a display device
EP4143041A1 (en) 2020-04-30 2023-03-08 RealD Spark, LLC Directional display apparatus
EP4189285A1 (en) * 2020-07-29 2023-06-07 RealD Spark, LLC Backlight for switchable directional display
TW202204818A (zh) 2020-07-29 2022-02-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 光瞳照明裝置
US11892717B2 (en) 2021-09-30 2024-02-06 Reald Spark, Llc Marks for privacy display
WO2023196440A1 (en) 2022-04-07 2023-10-12 Reald Spark, Llc Directional display apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101363926A (zh) * 2007-08-07 2009-02-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液晶显示装置及其棱镜片
CN101551477A (zh) * 2008-04-01 2009-10-07 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 棱镜片
CN101725899A (zh) * 2008-10-10 2010-06-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 照明装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7862192B2 (en) * 2008-08-04 2011-01-04 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lighting device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101363926A (zh) * 2007-08-07 2009-02-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液晶显示装置及其棱镜片
CN101551477A (zh) * 2008-04-01 2009-10-07 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 棱镜片
CN101725899A (zh) * 2008-10-10 2010-06-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 照明装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102705734A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 Led光源模组及直下式led平板灯
CN105934627A (zh) * 2013-10-29 2016-09-07 飞利浦灯具控股公司 尤其用于道路光照的照明单元
CN105934627B (zh) * 2013-10-29 2019-07-16 飞利浦灯具控股公司 尤其用于道路光照的照明单元
CN110231736A (zh) * 2019-05-29 2019-09-13 惠州市华星光电技术有限公司 背光结构和显示面板
CN110231736B (zh) * 2019-05-29 2020-10-16 惠州市华星光电技术有限公司 背光结构和显示面板

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Publication number Publication date
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