CN201053629Y - 一种图像显示及照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于照明设备技术领域，具体为一种图像显示和照明装置。该装置至少包括光源和导光器件，光源设置于导光器侧面，形成侧置式照明；导光器件由导光基板和光学膜组成，光学膜粘贴在基板的特定区域，形成光汲取结构，将光从基板导出，用于图像显示或照明。导光器件上面可以放置多层光学膜片，用于改变光的出射方向、或显示特定颜色等。可广泛用于道路标记、方向标识、户外广告和仪器仪表照明等领域。

Description

一种图像显示及照明装置

技术领域

本实用新型属于照明设备技术领域，具体涉及一种图像显示及照明装置。

背景技术

作为图像显示或照明装置，在道路标记，方向标识，户外广告等方面有着广泛的应用。在很多应用中，比如手机键盘照明，打印机按键照明，汽车仪表盘照明等，也需要对特定区域以特定角度进行照明。节能而又美观实用的实现上述功能是人们的努力方向。但是，目前的通常的图像显示和照明装置，如广告、方向标识、道路标记等，或使用体积较大的框架结构，或使用简单的导光板等，框架式结构体积较大；简单的导光板，光线在板内全反射，缺乏图案显示或定向照明等功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用灵活，能够根据需要提供图像显示和特定照明的装置。

本实用新型提供的图像显示和照明装置，至少包括光源和导光器件，光源置于导光器件的侧面，成为侧置式照明；导光器件由导光基板和光学膜组成，光学膜通过光学胶粘贴于导光基板表面，用于提取基板中的光能，实现照明或图像显示。

本实用新型的原理如下：光从侧面耦合入导光器件的基板。一般情况下，基板光学折射率较大，光在基板内受全反射限制，不能从基板中射出。在粘贴有光学膜的特定区域，全反射被破坏，光被从基板提取出，实现信息显示或特定区域的照明。

本装置可以LED(发光二极管)、荧光管、冷阴极荧光管等作为光源，光源可以放置在基板的任何一个侧面，可以在每个侧面都置有光源，也可仅在其中一个侧面置有光源。

基板采用透光率高的材料，一般为玻璃或者塑料。为确保光在基板内发生全反射，避免漏光，基板折射率一般需大于1.414。若基板上下表面过于粗糙也会导致全反射被破坏，因此一般情况下应对基板进行抛光处理，以得到较低的粗糙度，减少漏光。在需要照明的特定区域粘贴光学膜片。如图2所示，根据具体需要，光学膜可以为各种图形或字符、文字等特定形状，例如可剪切成圆环形、“中”字型等，然后通过透明胶粘贴于透明基板上。

本实用新型中，光学膜可以为棱镜片(如图1-4所示)或散射片等各种表面结构起伏较大的光学膜片。比如图3所示的三棱镜结构光学膜，图4所示的金字塔结构光学膜，图5的透镜阵列形光学膜等。

本实用新型使用的光学胶，可以是各种固化胶水，优先选用投射率较高的胶水或胶带。

本实用新型通过在表面光滑的光学基板上粘贴光学膜，破坏全反射，高效的将光提取出基板实现照明。光学膜片可被灵活的加工成各种形状，形成特定的照明区域。这种工作方式与液晶显示器背光膜组中的导光板不同，且其加工制作更加灵活、简便。可广泛用于道路标记、方向标识、户外广告和仪器仪表照明等领域。

附图说明

图1为本实用装置的基本结构图示(侧视图)。

图2为导光器件图示(正面)。

图3为三棱镜结构光学膜图示(正面)。

图4为金字塔结构光学膜图示(正面)。

图5为透镜阵列式光学膜图示(正面)。

图6为采用双层光学膜的装置结构图示。

图7为添加反射片的装置结构图示。

图8为双面采用光学膜的装置结构图示。

图中标号：1为光源，2为基板，3为光学胶，4为光学膜，5为显示或照明区域，6为背景区域，7为光学膜基底，8为三棱镜形光学膜的微结构，9为金字塔形光学膜的微结构，10为透镜阵列结构光学膜的透镜阵列结构，11为第二层光学膜，12为反射片。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本实用新型。

实施例1，如图1所示。本实例中，采用发光二极管(LED)作为光源，置于基板两侧。基板材料选用常见的有机玻璃(PMMA)，光学膜采用在液晶显示器背光系统中常用的棱镜膜片。棱镜膜材料为塑料，棱镜膜片的顶角大小处于30～150度之间，一般选用顶角在90度左右的棱镜膜片。棱镜可为对称结构，也可是不对称棱镜结构。一般人眼分辨率为θ＝1角分。若显示装置的最近观察距离为L，光学膜周期一般应满足P≤2L×tan(θ/2)。

实施例2，在实施例1中，棱镜膜将光从导光基板中导出，其输出方向往往不沿着基板上表面法线方向。然而，在很多应用中，需要对输出光的方向进行调控，以便于观察者获取相应信息。因此，可以在光学膜之上叠加另外一层光学膜，控制出射光的方向，使其沿着需要的方向出射。如图6所示，在光学膜之上叠加第二层棱镜膜片，调控出射光的方向。

在图6中，第二层光学膜是棱镜膜，棱镜方向朝上放置。除此之外，棱镜方向也可朝下，即面向基板表面，也可起到控制出射方向的作用。第二层光学膜可以是棱镜膜，也可以是扩散膜(diffuser)、扩散板等其他结构的光学膜片。

在第二层光学膜之上还可以放置第三层、第四层，以控制出射光的方向(视角)。另外在光学膜上可以及放置保护层。一般情况下，几个光学膜之间需具有一定的夹角，以避免莫尔条纹的产生，以及控制出射光的方向。

实施例3

基板上表面粘贴的光学膜破坏全反射，也会导致部分光能从基板下表面出射。为了提高光能利用效率，在基板另一侧还可放置反射片，将此部分光反射回基板，如图7所示。

实施例4

在实施例1的基础上，可以在导光基板上下表面均粘贴光学膜，实现双面显示或照明，如图8所示。

实施例5

上述实施例中的光学膜片可以带有滤色片功能，以显示各种色彩效果。通过选择粘贴不同滤色功能的光学膜，可以实现彩色显示。同样，透明胶也可以具有滤色功能。基于实例2，基板之上的各层光学膜也可以具有滤色功能，透射(或反射)特定波长的光，实现彩色显示。

上述实施例中，可将所述各种装置置于盒子中，以对装置起到保护作用。另外，盒子也可作为显示图像的背景。

本实用新型通过粘贴光学膜破坏全反射，实现对特定区域以特定角度进行照明或信息传递。本实用新型基于上述原理和实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种图像显示和照明装置，其特征在于该装置至少包括光源和导光器件，光源置于导光器件的侧面，成为侧置式照明；导光器件由光导基板和光学膜组成，光学膜通过光学胶粘贴于导光基板表面。

2.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于所述的导光基板采用玻璃或塑料，其折射率大于1.414。

3.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于所述光源为发光二极管、荧光管或冷阴极荧光管。

4.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于所述光学膜的形状为各种图形、字符或文字。

5.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于所述的光学膜为棱镜片或散射片。

6.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于所述的光学膜为2层、3层或4层。

7.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于在所述的导光基板的另一侧设有反射片。

8.根据权利要求1所述的图像显示和照明装置，其特征在于在所述的导光基板的两侧分别粘贴有光学膜。

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