CN207034818U - 用于显示系统的激光背光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于显示系统的激光背光装置，包括至少一组背光生成组件，每组背光生成组件包括入射激光机构，每组背光生成组件还包括透镜、平面反射镜面以及圆锥形镜面，透镜用于将入射激光机构的入射激光束准直整形为第一准平行激光束；平面反射镜面用于将所述第一准平行激光束反射转向为第二准平行激光束；圆锥形镜面用于将所述第二准平行光束发散为背光。本实用新型提供的用于显示系统的激光背光装置，透镜、平面反射镜面以及圆锥形镜面仅三个部件，占据的空间较小，由此可以将显示屏做到薄厚度，同时，圆锥形镜面可以实现入射光线的180度发散，反射效率高，发散角度极大，满足大尺寸显示屏的背光源要求。

Description

用于显示系统的激光背光装置

技术领域

本实用新型涉及激光技术，具体涉及一种用于显示系统的激光背光装置。

背景技术

目前在显示领域，背光光源包括有机发光二极管(OLED)、量子点(QLED)以及激光，其中，激光作为光源具备单色性、相干性、高亮度、寿命长等特点，其色域覆盖率理论上可以高达人眼色域范围的90％以上，比LED显示最高的62％色域覆盖率又提高了一个档次。较高的色域覆盖率的使显示画面看起来更加真实通透、有层次感。

现有技术的不足之处在于，用于显示的激光光源通常是正投方式，激光光源需要和正投屏幕保持一定的距离，由此设备整体需要占据一定的正向空间，无法满足显示屏薄厚度的要求，另外现有技术中的激光背光光源采用柱面镜和一字波浪镜作为光发散元件，但柱面镜和一字波浪镜的横向最大发散角均只可做到120度，其发散程度有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于显示系统的激光背光装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于显示系统的激光背光装置，包括至少一组背光生成组件，每组背光生成组件包括入射激光机构，每组背光生成组件还包括：

透镜，其用于将入射激光机构的入射激光束准直整形为第一准平行激光束；

平面反射镜面，其用于将所述第一准平行激光束反射转向为第二准平行激光束；

圆锥形镜面，其用于将所述第二准平行光束发散为背光。

上述的激光背光装置，包括一组背光生成组件，所述入射激光机构为白色激光入射机构。

上述的激光背光装置，包括三组背光生成组件，三组所述入射激光机构分别为红色激光入射机构、绿色激光入射机构以及蓝色激光入射机构，三个所述圆锥形镜面的中心轴线平行设置。

上述的激光背光装置，包括三组背光生成组件，三组所述入射激光机构均为白色激光入射机构，三个所述圆锥形镜面的中心轴线平行设置。

上述的激光背光装置，所述第二准平行激光束位于所述圆锥形镜面的中心轴线的一侧。

上述的激光背光装置，还包括位置调节机构，所述平面反射镜面固定于所述位置调节机构上，所述位置调节机构的位置调节方向为所述第一准平行激光束的光线所处的直线方向。

上述的激光背光装置，所述圆锥形镜面的锥角为90度。

上述的激光背光装置，所述第二准平行激光束与所述圆锥形镜面的夹角为45度。

上述的激光背光装置，还包括直角块，所述平面反射镜面为所述直角块的斜面。

在上述技术方案中，本实用新型提供的用于显示系统的激光背光装置，透镜、平面反射镜面以及圆锥形镜面仅三个部件，占据的空间较小，由此可以将显示屏做到薄厚度，同时，圆锥形镜面可以实现入射光线的180度发散，反射效率高，发散角度极大，满足大尺寸显示屏的背光源要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例提供的激光背光装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的圆锥形镜面的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的圆锥形镜面的对第二准平行激光束的横向发散示意图；

图4为本实用新型实施例提供的圆锥形镜面的对第二准平行激光束的纵向发散示意图；

图5为本实用新型另一种实施例提供的激光背光装置的简洁示意图；

图6为本实用新型再一种实施例提供的激光背光装置的简洁示意图。

附图标记说明：

1、入射激光机构；1.1、入射激光束；2、透镜；2.1、第一准平行激光束；3、平面反射镜面；3.1、第二准平行激光束；4、圆锥形镜面；4.1、背光；5、位置调节机构；6、导光板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供的一种用于显示系统的激光背光装置，包括至少一组背光生成组件，每组背光生成组件包括入射激光机构1，每组背光生成组件还包括透镜2、平面反射镜面3以及圆锥形镜面4，透镜2用于将入射激光机构1的入射激光束1.1准直整形为第一准平行激光束2.1；平面反射镜面3用于将所述第一准平行激光束2.1反射转向为第二准平行激光束3.1；圆锥形镜面4用于将所述第二准平行光束发散为背光4.1。

具体的，入射激光机构1用于提供一入射激光束1.1，其可以包括激光发生模块和耦合整形模块，激光发生模块产生激光，经由耦合整形模块处理后形成单束激光由光纤予以输出或者直接向开发空间输出激光束，激光发生模块可以是LD半导体激光器模组、固体激光器以及气体激光器等，入射激光束1.1优选为经过匀化、散斑减弱后的激光，入射激光束1.1射入透镜2，经由透镜2折射后输出为第一准平行激光束2.1，透镜2用于将单束激光折射形成一系列的激光束，如凸透镜，其可将由焦点射入的任意角度的光线输出为一系列平行光线，本申请中的准平行(如这里的第一准平行激光束2.1和后续的第二准平行激光束3.1)指的是由于光学原理本身、设计、制造、装配或者使用中出现的问题，理论上由透镜2输出的平行的光线在实际中可能稍有偏差，称之为准平行。显然的，除了凸透镜之外，其它的能够将入射激光束1.1输出的平行的一系列激光的折射镜或者其组合均可作为本实施例的透镜2使用。平面反射镜面3用于改变第一准平行激光束2.1的方向，通过反射，将由入射激光束1.1的方向决定的第一准平行激光束2.1的方向改变为根据实际应用需求的方向的第二准平行激光束3.1，平面反射为最基础的光学知识，本实施例不赘述，圆锥形镜面4为外形为圆锥形的反射镜面，对于圆锥形镜面4，相同入射方向的光线，圆锥形镜面4上任一母线对入射光线的反射方向都不相同，其反射方向为该母线所处的径向方向，因此，如图3所示，若第二准平行激光束3.1覆盖圆锥形镜面4上任一轴向截面外圆(除顶点)的一半，即可实现180度的角度(覆盖整个外圆则360度)发散，即将单一角度入射第二准平行激光束3.1转化为可以180度覆盖的背光4.1光源，显示装置如显示屏的背光4.1板设置于背光4.1的延伸路线上，如此即可实现最大幅度的对显示屏的覆盖，满足大尺寸显示屏的背光源的要求。

本实用新型实施例提供的用于显示系统的激光背光装置，透镜2、平面反射镜面3以及圆锥形镜面4仅三个部件，占据的空间较小，由此可以将显示屏做到薄厚度，同时，圆锥形镜面4可以实现入射光线的180度发散，反射效率高，发散角度极大，满足大尺寸显示屏的背光源要求。另外相比现有技术中的，优势如下表所示：

本实施例中，由于透镜2、平面反射镜面3以及圆锥形镜面4对颜色均没有特殊需求，因此优选的，激光背光装置包括一组背光生成组件，所述入射激光机构1为白色激光入射机构，即入射激光束1.1、第一准平行激光束2.1、第二准平行激光束3.1以及背光4.1均为白色激光，白色激光在进入导光板前已进行了匀化混光处理，具备更好的背光源特性。

本实施例中，进一步的，如图6所示，激光背光装置包括三组背光生成组件，三组所述入射激光机构1分别为红色激光入射机构、绿色激光入射机构以及蓝色激光入射机构，三个所述圆锥形镜面4的中心轴线平行设置，即在输送过程中输送三种单色激光，最终三色激光在导光板6的一侧混合形成白色激光。

如图5所示，激光背光装置包括三组背光生成组件，三组所述入射激光机构1均为白色激光入射机构，三个所述圆锥形镜面4的中心轴线平行设置，设置三组白色激光以均匀导光板6不同位置的激光强度。

本实施例中，优选的，所述第二准平行激光束3.1位于所述圆锥形镜面4的中心轴线的一侧，由于导光板6只能位于中心轴线的一侧，如此降低第二准平行激光束3.1的耗损。

本实施例中，更优选的，还包括位置调节机构5，所述平面反射镜面3固定于所述位置调节机构5上，所述位置调节机构5的位置调节方向为所述第一准平行激光束2.1的光线所处的直线方向，由于圆锥形镜面4不同轴向位置的直径不同，对于截面为圆形的第二准平行激光束3.1，通过调整第二准平行激光束3.1边缘光线与圆锥形镜面4中心轴线的偏离距离，也可以实现背光4.1光源横向发散角小于180°的连续变化，随着偏离距离的增大，横向(垂直于圆锥形镜面4的中心轴线的方向)发散角变小，整个光束仍为横向对称光束，光束纵向(平行于圆锥形镜面4的中心轴线的方向)外径仍随着光束横向发散角度变大而变小，即光束中间段外径最大，两边最小。通过位置调节机构5可以实现第二准平行激光束3.1的偏离距离的调整，从而可以根据实际需求进行发散角度的调整。

本实施例中，优选的，所述圆锥形镜面4的锥角为90度，即圆锥形镜面4任一母线与中心轴线的夹角均为45度，如此其可以将与圆锥形镜面4顶面垂直输入的光线向中心轴线垂直的方向射出，更加便于设计和固定。

本实施例中，优选的，还包括直角块，所述平面反射镜面3为所述直角块的斜面，直角块外形规整，更加便于固定与布置。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种用于显示系统的激光背光装置，包括至少一组背光生成组件，每组背光生成组件包括入射激光机构，其特征在于，每组背光生成组件还包括：

透镜，其用于将入射激光机构的入射激光束准直整形为第一准平行激光束；

平面反射镜面，其用于将所述第一准平行激光束反射转向为第二准平行激光束；

圆锥形镜面，其用于将所述第二准平行光束发散为背光。

2.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，包括一组背光生成组件，所述入射激光机构为白色激光入射机构。

3.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，包括三组背光生成组件，三组所述入射激光机构分别为红色激光入射机构、绿色激光入射机构以及蓝色激光入射机构，三个所述圆锥形镜面的中心轴线平行设置。

4.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，包括三组背光生成组件，三组所述入射激光机构均为白色激光入射机构，三个所述圆锥形镜面的中心轴线平行设置。

5.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，所述第二准平行激光束位于所述圆锥形镜面的中心轴线的一侧。

6.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，还包括位置调节机构，所述平面反射镜面固定于所述位置调节机构上，所述位置调节机构的位置调节方向为所述第一准平行激光束的光线所处的直线方向。

7.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，所述圆锥形镜面的锥角为90度。

8.根据权利要求7所述的激光背光装置，其特征在于，所述第二准平行激光束与所述圆锥形镜面的夹角为45度。

9.根据权利要求1所述的激光背光装置，其特征在于，还包括直角块，所述平面反射镜面为所述直角块的斜面。