一种可滑动调光的光机结构制造技术

本发明专利技术涉及一种可滑动调光的光机结构，包括背板、驱动机构、若干个组合板和一个遮光板，所述组合板主要由自下而上依次设置的反射板、铝基板、光源阵列和扩散板组成，所述驱动机构设置于背板上，所述组合板和遮光板倾斜叠设于驱动机构上并与驱动机构活动连接，以在其驱动下向一侧滑动并改变倾斜角度及重叠区域，进而调节出光角度和出光区域；处于上方的组合板下表面全反射，则处于下方的组合板向上出射光被阻挡反射，导致组合板重叠区域不出光，以通过改变重叠区域面积调节出光区域面积；所述组合板的扩散板将光线扩散为朗伯余弦散射出射。该机构有利于实现发光区域动态调光。机构有利于实现发光区域动态调光。机构有利于实现发光区域动态调光。

【技术实现步骤摘要】
一种可滑动调光的光机结构


[0001]本专利技术属于液晶显示
，具体涉及一种可滑动调光的光机结构。

技术介绍

[0002]随着平板显示技术的发展，对效果更好的显示产品的需求也越来越高，这个需求对 室内外大尺寸显示同样适用，如用于商品广告、营造环境氛围等。而目前室内外大尺寸 显示屏大多数采用的是大尺寸的LED阵列显示，就目前技术水平而言，在功耗和成本 的限制下无法做到较好显示效果。由于液晶显示器相比较于OLED、PDP、FED，其研 究最多，技术也最成熟，兼具低功耗、低成本、寿命高和显示效果较好的优势，具有取 代普通LED成为室内外大尺寸显示的潜力。然而液晶面板(LCD)本身并不发光，所 以需要担任着发光角色的背光模组。同时为了提高液晶的显示效果，实现高对比度乃至 HDR效果，背光模组需要具有动态区域调光的功能。因此能够低成本的动态区域调光 背光模组对于室内外高显示效果的大尺寸液晶显示具有重要意义。
[0003]背光模组按照LED光源入射方式，分为侧入式背光和直下式背光。传统的LED直 下式背光能够区域调光，即分别设置不同的背光区域，根据液晶显示图像单独控制每颗 LED的发光亮度，独立调整区域明暗度；传统侧入式LED背光，是把LED晶粒配置在 液晶屏幕的边缘，再搭配导光板，让LED背光模块发光时，把从屏幕边缘发射的光透 过导光板输送到屏幕中央的区域。但是，为了让画面色彩鲜艳，传统LED直下式背光 需要上千颗LED晶粒，其线路与设计成本不易并且整个显示器的功耗特别大，在大尺 寸显示下更加不合理。而传统侧入式LED背光在画面变换过程中，区域变换存在灰度 层次降低而产生模糊的现象；边缘效应也会使屏幕画面亮度均匀性不佳，即边缘部分区 域亮度要比中间部分区域亮度高，因此基本无法实现区域动态调光。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可滑动调光的光机结构，该机构有利于实现发光区域动 态调光。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可滑动调光的光机结构，包括背 板、驱动机构、若干个组合板和一个遮光板，所述组合板主要由自下而上依次设置的反 射板、铝基板、光源阵列和扩散板组成，所述驱动机构设置于背板上，所述组合板和遮 光板倾斜叠设于驱动机构上并与驱动机构活动连接，以在其驱动下向一侧滑动并改变倾 斜角度及重叠区域，进而调节出光角度和出光区域；处于上方的组合板下表面全反射， 则处于下方的组合板向上出射光被阻挡反射，导致组合板重叠区域不出光，以通过改变 重叠区域面积调节出光区域面积；所述组合板的扩散板将光线扩散为朗伯余弦散射出射； 在平行于组合板出光面方向，总的出光面积S随组合板个数n、组合板倾斜角度θ、组 合板长度L1、组合板宽度L2和组合板总高度h而定，其计算公式为：
[0006][0007]其中，组合板的总高度h为反射板高度h1、铝基板高度h2、LED光源高度h3、扩 散板高度h4之和；在平行于底部背板方向，总的出光面积S'的计算公式为：
[0008]S
′
＝S*cosθ。
[0009]进一步地，所述背板表面为漫反射，用于将向下的光线反射利用，以增加其光线利 用率；所述背板面积A由组合板尺寸、最小倾斜角度θ0和组合板的个数n而定，其计算 公式为：
[0010][0011]其中，最小倾斜角度θ0由组合板的长度L1和总高度h决定，其计算公式为：
[0012][0013]进一步地，所述组合板四周设置有全反射板，以防止光线从组合板侧边透出；所述 组合板最下方的反射板将向下的光线反射利用以增加光线利用率，并遮挡重叠区域以调 节出光区域面积；所述反射板、铝基板、扩散板的长度、宽度均与组合板的长度、宽度 相同。
[0014]进一步地，所述光源阵列用于提供整块组合板的光源，其包括阵列分布在铝基板上 的x*y个LED光源，光源阵列的下表面贴合铝基板，上表面贴合扩散板；所述扩散板 采用光吸收率小且上下表面透射率大的材料制成；所述扩散板内部填充散射粒子，散射 粒子为均匀分布或根据光源的分布而呈非均匀分布；所述扩散板的厚度由混光因子t决 定，其计算公式为：
[0015][0016]其中，h4为扩散板的厚度，P为光源之间的距离。
[0017]进一步地，所述组合板调节出光的方法包括：1)调节光源阵列中LED光源的亮暗 来调节组合板的亮暗；2)通过驱动机构驱动组合板在其上滑动，进而通过改变组合板 的倾斜角度来改变叠设在一起的相邻组合板之间重叠区域的大小，从而调节出光区域面 积的大小；3)通过改变组合板的倾斜角度，调节出光角度。
[0018]进一步地，所述铝基板上设置有光源阵列驱动电路，用于点亮光源阵列中的LED 光源以及调节其亮暗。
[0019]进一步地，所述驱动结构包括滑动导轨、上连接块、伸缩支撑杆和下连接块，所述 滑动导轨沿背板长度方向设置，所述各组合板和遮光板自左而右依次倾斜叠设，各组合 板的右下端设有滚动轴，所述滚动轴与滑动导轨滑动连接，以使组合板可绕着滚动轴摆 动并在滑动导轨上左右滑动，所述遮光板的右下端与组合板的右侧端部转动连接，以使 遮光板可左右摆动，所述伸缩支撑杆上、下端分别与上连接块、下连接块转动连接，所 述上连接块与最左侧的组合板的左下端部固定连接，所述下连接块与滑动导轨的左侧端 部固定连接，以在伸缩支撑杆伸缩运动时，推动各组合板和遮光板左右滑动并改变倾斜 角度，所述下连接块与滑动导轨的连接位置与最左侧组合板右下端的滑动连接点之间的 距离F，其计算公
式为：
[0020]F＝L1*cosθ0[0021]所述伸缩支撑杆根据外部需求进行伸缩长度控制，所述伸缩支撑杆的伸缩长度X由 导光板个数n、导光板长度L1、最小倾斜角度θ0和组合板所需倾斜角度θ1而定，其计算 公式为：
[0022][0023]所述伸缩支撑杆的伸缩长度X的变化范围为：
[0024][0025]在初始状态，即组合板的倾斜角度最小时，伸缩支撑杆为竖直状态；当所有组合板 和遮光板滑动至竖直状态时，伸缩支撑杆与水平面成夹角α。
[0026]进一步地，所述遮光板设置于所有组合板的最右侧，且其倾斜角度与组合板相同， 并随着组合板倾斜角度的变化而变化；所述遮光板的长宽与组合板一致，以在滑动至竖 直状态时，使遮光板完全遮住导光板，反射所有光，进而使整体结构呈现出全黑的状态。
[0027]进一步地，所述光机结构实现白光出光的方法为：1)采用白光LED光源组成光源 阵列，利用白光LED光源直接发出白光；2)采用蓝光LED光源组成光源阵列，在扩 散板中设置红绿量子点，利用蓝光LED光源激发红绿量子点发出白光。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：提供了一种可滑动调光的光机结构， 该机构通过改变组合板的倾斜角度和重叠区域，并结合光源阵列的亮暗调节，实现出光 区域和出光角度可调。通过倾斜角度的限制和亮暗情况的不同，可实现多种情况的调光 操作。因此，本专利技术通过使用机械结构实现大面积动态调光，不需要复杂的驱动电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可滑动调光的光机结构，其特征在于，包括背板、驱动机构、若干个组合板和一个遮光板，所述组合板主要由自下而上依次设置的反射板、铝基板、光源阵列和扩散板组成，所述驱动机构设置于背板上，所述组合板和遮光板倾斜叠设于驱动机构上并与驱动机构活动连接，以在其驱动下向一侧滑动并改变倾斜角度及重叠区域，进而调节出光角度和出光区域；处于上方的组合板下表面全反射，则处于下方的组合板向上出射光被阻挡反射，导致组合板重叠区域不出光，以通过改变重叠区域面积调节出光区域面积；所述组合板的扩散板将光线扩散为朗伯余弦散射出射；在平行于组合板出光面方向，总的出光面积S随组合板个数n、组合板倾斜角度θ、组合板长度L1、组合板宽度L2和组合板总高度h而定，其计算公式为：其中，组合板的总高度h为反射板高度h1、铝基板高度h2、LED光源高度h3、扩散板高度h4之和；在平行于底部背板方向，总的出光面积S'的计算公式为：S
′
＝S*cosθ。2.根据权利要求1所述的一种可滑动调光的光机结构，其特征在于，所述背板表面为漫反射，用于将向下的光线反射利用，以增加其光线利用率；所述背板面积A由组合板尺寸、最小倾斜角度θ0和组合板的个数n而定，其计算公式为：其中，最小倾斜角度θ0由组合板的长度L1和总高度h决定，其计算公式为：3.根据权利要求1所述的一种可滑动调光的光机结构，其特征在于，所述组合板四周设置有全反射板，以防止光线从组合板侧边透出；所述组合板最下方的反射板将向下的光线反射利用以增加光线利用率，并遮挡重叠区域以调节出光区域面积；所述反射板、铝基板、扩散板的长度、宽度均与组合板的长度、宽度相同。4.根据权利要求1所述的一种可滑动调光的光机结构，其特征在于，所述光源阵列用于提供整块组合板的光源，其包括阵列分布在铝基板上的x*y个LED光源，光源阵列的下表面贴合铝基板，上表面贴合扩散板；所述扩散板采用光吸收率小且上下表面透射率大的材料制成；所述扩散板内部填充散射粒子，散射粒子为均匀分布或根据光源的分布而呈非均匀分布；所述扩散板的厚度由混光因子t决定，其计算公式为：其中，h4为扩散板的厚度，P为光源之间的距离。5.根据权利要求1所述的一种可滑动调光的光机结构，其特征在于，所述组合板调节出光的方法包括：1)调节光源阵列中LED光源的亮暗...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恩果，肖世杰，谢建龙，叶芸，徐胜，郭太良，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：