CN2392981Y - 均匀高效的前光源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种均匀高效的前光源,用于LCD的前方照明或夜视阅读照明等。包括光源和导光板,光源设置在导光板的侧边,导光板的一面是凹凸面,另一面是透射光线的光滑镜面。凹凸面上分布有相间的由点或长条形或矩形或圆形或曲边形或多边形构成的凹坑与凸面。从导光板侧边进入导光板的光线的绝大部分都会从导光板的非凹凸的镜面射出。通过改变凹坑、凸面的大小、形状及分布密度等,就可设计出均匀、高效的前光源。

Description

均匀高效的前光源
本实用新型涉及一种光源，更确切地说是涉及一种均匀高效的前光源，可用于全反射型液晶显示器(LCD)的前方照明或在黑暗处阅读书报时的夜视平面照明等。
现有的用作LCD液晶显示器、钟表、电子产品控制面板上的按钮、指示标牌、灯箱图片等的背景光源，由光源、导光板、扩散膜和反射膜组成，其发光的特点是透光的均匀性好，光效果主要体现在需要背景照明的物件上，而在发光面上如液晶显示器(LCD)上则看不到发光点。但是，目前用于全反射型LCD显示器等的前方照明及用于在黑暗处阅读的平面式照明的前光源还不可见。
本实用新型的目的是设计一种均匀高效的前光源，利用背景光源的工作原理，移植用于全反射型LCD显示器等的前方照明及用于在黑暗处阅读的平面式照明等，并具有透光均匀、功耗低、光效率高的特点。
本实用新型的目的是这样实现的：一种均匀高效的前光源，包括光源和导光板，其特征在于：所述的光源设置在导光板的侧边；所述导光板的一面是凹凸面，所述导光板的另一面是透射光线的光滑的镜面。
所述的光源设置在导光板的一侧边或相对设置在导光板的两相对的侧边。
所述的光源包括发光芯片组或发光二极管组或CCFL冷阴极射线管或灯泡组，所述的发光芯片组或发光二极管组或CCFL冷阴极射线管或灯泡组设置在一PCB板上，PCB板设置在所述导光板的侧边。
还包括有反射膜，设置在所述光源上背向导光板的一面上。
还包括有透明薄膜，覆盖在所述导光板的两面上。
所述导光板的凹凸面上分布有相间的由点或长条形或矩形或圆形或曲边形或四边以上的多边形构成的凹坑与凸面。
所述凹坑或凸面的长宽尺寸或最大外径尺寸为0.02至4毫米，凹坑、凸面之间的间隙为0.02至5毫米，凹坑与凸面的深度或高度为0.03至0.3毫米；所述长条形凹坑或凸面的宽度为0.02至2毫米，长条形凹坑与凸面的长度为0.05至4毫米或等于所述导光板的宽度或长度。
所述的导光板是可弯曲的片状软性体或片状硬性体；所述导光板的面积为零点几平方厘米至几百平方厘米，导光板厚度为0.2至20毫米。
所述导光板上离光源近的凹坑与凸面的尺寸及分布密度小于离光源远的凹坑与凸面的尺寸及分布密度。
本实用新型的均匀高效的前光源，从导光板侧边进入导光板的光线的绝大部分都会从导光板的一个面一非凹凸面的镜面射出，特别适用于全反射型LCD(液晶)显示器的前方照明及夜间(黑暗处)阅读书报等的夜视平面照明，功耗较低，最小可做到0.02W，由于光线主要照射在被照物体上，所以当四周黑暗时，可使人们将注意力集中在被照物体上，既不会受他人影响也不会影响他人，而特别适用于作成夜视阅读器的光源。
下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。
图1是本实用新型前光源的一种实施例的立体分解结构示意图
图2是本实用新型前光源的另一种实施例的立体分解结构示意图
图3是本实用新型前光源导光板上凹凸面的一种分布结构示意图
参见图1，图中示出本实用新型均匀高效的前光源的一种实施结构，主要包括光源1和导光板2。光源1由发光芯片组11(或发光二极管LED组或CCFL冷阴极射线管或灯泡组)固定在一PCB板12上构成，若采用CCFL冷阴极射线管，则如图中的11’所示。于导光板2的一侧设置凹槽21，或在导光板相对的两侧同时设置凹槽21、22，光源1的PCB板12则嵌置在导光板侧的凹槽21内，或由两块PCB板12分别嵌置在导光板两侧的凹槽21、22内。于光源1上背向导光板2的一面可
设置反射膜3(或称避光膜或油漆层)，用于隐藏及反射部分光线。图中23、24分别是导光板2的镜面和凹凸面。
参见图2，图中示出本实用新型均匀高效的前光源的另一种实施结构，与图1所示实施例的不同之处是在导光板2的上下两面分别覆盖用作保护层的透明薄膜4。图1、图2实施例中，从侧边进入导光板2的光线的绝大部分将从导光板2非凹凸的光滑镜面射出，前光源正是利用该特性制作的。
参见图3并结合参见图1、图2，导光板2的两面分别是非凹凸的光滑镜面23和凹凸面24。凹凸面24是由点形或长条形或圆形或矩形或曲边形或四边以上的多边形的凹坑、凸面按一定大小或规律排列形成的。各种形状凹坑、凸面的平面尺寸(包括长宽和直径)为0.02至4mm，可根据最高光效率理论及加工工艺等条件来设计。如果设计成长条形的凹坑、凸面，则其宽宽可为0.02至2mm，其长度可为0.05至4mm或等于导光板的长度或宽度(由导光板的面积及光源的方向而定)。凹坑、凸面与凹坑、凸面间的间隙为0.02至5mm，凹坑、凸面的深度或高度为0.03至0.3mm，实施时，要求凹坑、凸面的内外表面的光洁度都越高越好，有利于提高导光板的透光率。
导光板凹凸面24上的凹坑及凸面的形状、大小及间隙应根据导光板的厚度、大小尺寸、对前光源亮度的要求或导光板光效率、光穿透率及应用场合等来设计，同时还应考虑加工工艺的可行性，并使凹坑及凸面按一定规律排列在整个导光板凹凸面24上，使光线分布均匀并提高光效。通常长条形的凹坑及凸面，如图3中所示，导光板的发光效率较高；而凹坑与凸面间的间隙越小，则其光穿透率越低；导光板2的面积可为零点几平方厘米至几百平方厘米，可以是可弯曲的片状软性体或片状硬性体，导光板2的厚度一般在0.2至20厘米的范围内选择。因此，根据上述的普遍规律就可设计出不同要求的前光源。
导光板凹凸面24上与凹坑或凸面相切的边沿处，与光源射出的光线成非平行和垂直时，才会有光线的折射和反射，且成垂直的边沿上反射和折射的光线最强，而与光源射出的光线成平行时，则无光线的折射和反射，即无光。根据该现象，就可通过改变导光板凹凸面24上各凹坑与凸面的大小、形状及分布密度等，设计成均匀性好、光效率高的前光源，如离光源近的凹坑与凸面尺寸小密度小，离光源远的凹坑与凸面尺寸大密度大。对于要求不高的前光源，其凹坑与凸面的大小尺寸可不变，并以容易加工作选择依据。
本实用新型的均匀高效前光源，可用于LCD液晶显示器的前光源照明；民用时用于黑暗处的阅读；军用时不易被对方发现的野外夜视照明；用作各种指针式仪表的前光源或作为各种指示标牌的照明；各种家用和广告照片、图片的平面前光源。

Claims (9)

1.一种均匀高效的前光源，包括光源和导光板，其特征在于：所述的光源设置在导光板的侧边；所述导光板的一面是凹凸面，所述导光板的另一面是透射光线的光滑的镜面。
2.根据权利要求1所述的均匀高效的前光源，其特征在于：所述的光源设置在导光板的一侧边或相对设置在导光板的两相对的侧边。
3.根据权利要求1所述的均匀高效的前光源，其特征在于：还包括有反射膜，设置在所述光源上背向导光板的一面上。
4.根据权利要求1所述的均匀高效的前光源，其特征在于：还包括有透明薄膜，覆盖在所述导光板的两面上。
5根据权利要求1或2或3或4所述的均匀高效的前光源，其特征在于：所述的光源包括发光芯片组或发光二极管组或CCFL冷阴极射线管或灯泡组，所述的发光芯片组或发光二极管组或CCFL冷阴极射线管或灯泡组设置在一PCB板上，PCB板设置在所述导光板的侧边。
6.根据权利要求1所述的均匀高效的前光源，其特征在于：所述导光板的凹凸面上分布有相间的由点或长条形或矩形或圆形或曲边形或四边以上的多边形构成的凹坑与凸面。
7.根据权利要求6所述的均匀高效的前光源，其特征在于：所述凹坑或凸面的长宽尺寸或最大外径尺寸为0.02至4毫米，凹坑、凸面之间的间隙为0.02至5毫米，凹坑与凸面的深度或高度为0.03至0.3毫米；所述长条形凹坑或凸面的宽度为0.02至2毫米，长条形凹坑与凸面的长度为0.05至4毫米或等于所述导光板的宽度或长度。
8.根据权利要求6或7所述的均匀高效的前光源，其特征在于：所述导光板上离光源近的凹坑与凸面的尺寸及分布密度小于离光源远的凹坑与凸面的尺寸及分布密度。
9.根据权利要求1所述的均匀高效的前光源，其特征在于：所述的导光板是可弯曲的片状软性体或片状硬性体；所述导光板的面积为零点几平方厘米至几百平方厘米，导光板厚度为0.2至20毫米。
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