一种光波导显示设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光波导显示设备，包括光扫描装置、放大镜组和光波导，所述光波导具有光耦合结构和光线出射面；所述光扫描装置出射的扫描光线经过所述放大镜组后，被所述光耦合结构耦合至所述光波导中，再从所述光线出射面出射。由于在光扫描装置出射的扫描光线经过放大镜组，再被耦合到光波导后再出射的过程中，扫描光线仅会被耦合过程中的耦合效率和在光波导传播过程中的吸收效率影响，无需受到偏振处理和滤色处理，这样从光扫描装置中光源出射的光线一般会有60％以上的光线从光波导中出射，与液晶显示器相比，明显提高了光利用率，解决现有技术中存在的液晶显示器的光利用率较低的技术问题，从而实现了节能环保的技术效果。

A kind of optical waveguide display device

The utility model discloses an optical waveguide display device, which comprises an optical scanning device, a magnifying glass group and an optical waveguide. The light wave guide has an optical coupling structure and a light ejection surface; the optical scanning device is coupled to the light wave guide after the scanning light of the output of the light scanning device is coupled to the light wave guide after the amplification of the magnifying glass group. The light ejection surface is ejected. The scanning light can only be affected by the coupling efficiency in the coupling process and the absorption efficiency during the propagation of the optical waveguide in the process of the scanning light emitted by the optical scanning device, which is then coupled to the optical waveguide and then ejected, so that the polarization treatment and the color filter are not needed. So the light source is used in the light scanning device. In general, more than 60% of the light will be emitted from the optical waveguide. Compared with the liquid crystal display, the light utilization rate is obviously improved and the low utilization rate of the liquid crystal display in the existing technology is solved, thus the energy saving and environmental protection technology is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种光波导显示设备
本技术涉及光波导领域，尤其涉及一种光波导显示设备。
技术介绍
目前的液晶显示器包括LCD和LED等类型，被广泛应用于家庭电视和商业办公等领域。液晶显示器的结构大致可以分为背光光源模组和液晶面板模组，控制液晶面板模组通过或遮蔽背光光源模组发出的光线，从而能够呈现出图像供用户观看。液晶显示器中的背光光源模组包括光源、导光板、扩散板、棱镜片等组件，光源发出的光线一般只有38％左右的光线能够从背光光源模组中出射，进入到液晶面板模组中，进入液晶面板模组的光线在经过液晶面板模组中的偏光片、彩色滤光膜色彩层等结构后，以及在受到液晶面板模组的开口率影响后，最后只有约6％的光线能够从液晶显示器出射，光利用率较低。可以看出，现有技术中存在液晶显示器的光利用率较低的技术问题。
技术实现思路
本技术实施例提供一种光波导显示设备，用以解决现有技术中存在的液晶显示器的光利用率较低的技术问题。为了实现上述技术目的，本技术实施例提供了一种光波导显示设备，包括光扫描装置、放大镜组和光波导，所述光波导具有光耦合结构和光线出射面；所述光扫描装置出射的扫描光线经过所述放大镜组后，被所述光耦合结构耦合至所述光波导中，再从所述光线出射面出射。可选地，所述光波导为楔形波导，所述楔形波导中厚度较厚的一端具有所述光耦合结构。可选地，所述光波导为平板波导，所述光线出射面设置有微棱镜阵列、微反射镜阵列或衍射微结构。可选地，所述光扫描装置包括光源和光扫描单元；所述光源包括红光发光单元、绿光发光单元、蓝光发光单元和合光装置，所述合光装置用于将所述红光发光单元、所述绿光发光单元和所述蓝光发光单元各自出射的光线组合在一起；所述光源出射的光线被所述光扫描单元按照预设的扫描方式进行偏转。可选地，所述光扫描单元为扫描光纤或MEMS振镜。可选地，在所述光扫描单元为扫描光纤时，所述光扫描装置还包括光耦合单元，所述光耦合单元用于将所述光源出射的光线耦合入所述扫描光纤中。可选地，在所述光扫描单元为扫描光纤时，所述扫描光纤的入射端设置有透镜结构。可选地，所述光线出射面设置有背投屏幕。可选地，所述光波导上与所述光线出射面相对的另一面设置有电致变色板。本技术实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：由于在光扫描装置出射的扫描光线经过放大镜组，再被耦合到光波导后再出射的过程中，扫描光线仅会被耦合过程中的耦合效率和在光波导传播过程中的吸收效率影响，无需受到偏振处理和滤色处理，这样从光扫描装置中光源出射的光线一般会有60％以上的光线从光波导中出射，与液晶显示器相比，明显提高了光利用率，解决现有技术中存在的液晶显示器的光利用率较低的技术问题，从而实现了节能环保的技术效果。附图说明图1为本技术实施例提供的光波导显示设备的模块图；图2A为本技术实施例提供的光波导显示设备的第一种实现方式的结构图；图2B为本技术实施例提供的在光波导上通过贴附的方式设置微棱镜阵列的示意图；图2C为本技术实施例提供的在光波导上通过刻蚀的方式设置微反射镜阵列的示意图；图3为透镜光纤的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供一种光波导显示设备，用以解决现有技术中存在的液晶显示器的光利用率较低的技术问题。请参考图1，图1为本技术实施例提供的光波导显示设备的模块图，如图1所示，该光波导显示设备包括光扫描装置101、放大镜组102和光波导103，光波导103具有光耦合结构1031和光线出射面1032；光扫描装置101出射的扫描光线经过放大镜组102后，被光耦合结构1031耦合至光波导103中，再从光线出射面1032出射，图1中箭头方向为扫描光线的传播方向。光波导103是引导光线在其中传播的介质装置，光线在光波导103中传播的过程中，只要光线发生反射时满足全反射条件，全反射条件也即入射角大于临界角，即能够发生全反射，若光线发生反射时不满足全反射条件，则不会再发生全反射，而是会从光波导103中出射。可以看出，由于在光扫描装置101出射的扫描光线经过放大镜组102，再被耦合到光波导103后再出射的过程中，扫描光线仅会被耦合过程中的耦合效率和在光波导103传播过程中的吸收效率影响，无需受到偏振处理和滤色处理，这样从光扫描装置101中光源1011出射的光线一般会有60％以上的光线从光波导103中出射，与液晶显示器相比，明显提高了光利用率，解决现有技术中存在的液晶显示器的光利用率较低的技术问题，从而实现了节能环保的技术效果。在接下来的部分中，将结合附图，详细介绍上述技术方案。请参考图2A，图2A为本技术实施例提供的光波导显示设备的结构图，如图2A所示，该光波导显示设备包括光扫描装置101、放大镜组102和光波导103，其中，光波导103具体可以为楔形波导，楔形波导中厚度较厚的一端具有光耦合结构1031，如图2A所示，光耦合结构1031具体为一个斜面，楔形波导中厚度较薄的一端具有光线出射面1032。如图2A所示，光扫描装置101出射的光线经过放大镜组102后，被光耦合结构1031耦合后即会在楔形波导中发生全反射，直到反射至楔形波导较薄的部分后，不再满足“入射角大于临界角”这一全反射条件之后，即会从光线出射面1032出射。请继续参考图2B，图2B为本技术实施例提供的在光波导上通过贴附的方式设置微棱镜阵列的示意图，这样，如图2B所示，平板波导在通过贴附的方式设置微棱镜阵列后，使得在平板波导中进行全反射的光线在该处不再发生全反射，而是从该处出射，该处也即光线出射面1032。请参考图2C，图2C为本技术实施例提供的在光波导上通过刻蚀的方式设置微反射镜阵列的示意图，如图2C所示，光波导103具体为平板波导，平板波导的一端设置有光耦合结构1031，与图2A中所示的光耦合结构1031一致，光耦合结构1031具体为一个斜面，平板波导的另一端可以通过刻蚀的方式设置微反射镜阵列，这样，通过微反射镜阵列改变平板波导该处的全反射条件，使得在平板波导中进行全反射的光线在该处不再发生全反射，而是从该处出射，该处也即光线出射面1032。需要说明的是，图2C中所示的虽然是微反射镜阵列，但该微反射镜阵列在该处所起的作用为破坏平板波导在该处的全反射条件，扫描光线仍然会从微反射镜阵列出射，而不会从该处反射，在此就不再赘述了。在其他实施例中，还可以在平板波导上设置衍射微结构来改变该处的全反射条件，衍射微结构例如可以是衍射光栅、二元光学元件等等，在此不做限制，平板波导设置衍射微结构之后，使得在平板波导中进行全反射的光线在该处不再发生全反射，而是从该处出射，该处也即光线出射面1032。当然，在实际应用中，可以通过设置多层衍射微结构的方式，来避免设置衍射微结构所带来的色散现象，在此就不再赘述。需要说明的是，在本实施例中，光扫描装置101和光线出射面1032位于光波导103的同一侧，在其他实施例中，光扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导显示设备，其特征在于，包括光扫描装置、放大镜组和光波导，所述光波导具有光耦合结构和光线出射面；所述光扫描装置出射的扫描光线经过所述放大镜组后，被所述光耦合结构耦合至所述光波导中，再从所述光线出射面出射。

【技术特征摘要】
1.一种光波导显示设备，其特征在于，包括光扫描装置、放大镜组和光波导，所述光波导具有光耦合结构和光线出射面；所述光扫描装置出射的扫描光线经过所述放大镜组后，被所述光耦合结构耦合至所述光波导中，再从所述光线出射面出射。2.如权利要求1所述的光波导显示设备，其特征在于，所述光波导为楔形波导，所述楔形波导中厚度较厚的一端具有所述光耦合结构。3.如权利要求1所述的光波导显示设备，其特征在于，所述光波导为平板波导，所述光线出射面设置有微棱镜阵列、微反射镜阵列或衍射微结构。4.如权利要求1所述的光波导显示设备，其特征在于，所述光扫描装置包括光源和光扫描单元；所述光源包括红光发光单元、绿光发光单元、蓝光发光单元和合光装置，所述合光装置用于将所述红光发光单元、所述绿光发光单元和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭东，宋海涛，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51