定向照明设备和隐私显示器制造技术

一种定向照明设备包括具有反射表面的波导，所述反射表面包括光输入小平面反射对、反射光提取小平面和输出透射表面。微型LED的阵列被布置成沿向后方向对所述反射表面照明。所述光输入小平面对在所述波导内将光定向，并且反射光提取小平面协作以用准直的光提供跨所述波导的输出孔的均匀输出照明。一种薄且高效的照明设备可以用于高动态范围显示背光照明、隐私显示器或环境照明应用。隐私显示器或环境照明应用。隐私显示器或环境照明应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定向照明设备和隐私显示器


[0001]本公开总体上涉及来自光调制装置的照明，并且更确切地，涉及用于提供窄角照明以供包含隐私显示器、高动态范围显示器的显示器使用并且供环境照明使用的光学堆叠。

技术介绍

[0002]隐私显示器向通常处于轴上位置的主用户提供图像可见性，并且向通常处于离轴定位的窥探者提供降低的图像内容可见性。可以通过微百叶窗光学膜来提供隐私功能，所述微百叶窗光学膜在轴上方向上透射来自显示器的高照度，而在离轴定位上透射低照度，然而这种膜是不可切换的，因此显示器仅限于隐私功能。
[0003]可切换隐私显示器可以通过控制来自空间光调制器的离轴光学输出来提供。控制可以通过离轴照度降低来提供，例如通过显示偏振器与额外偏振器之间的可切换偏振控制层。
[0004]可以使用具有降低的离轴照度的背光来提供或增强隐私功能。某些成像定向背光具有将照明定向穿过显示面板到观察窗中的另外的能力。可以在多个源与相应窗口图像之间形成成像系统。成像定向背光的一个实例是可以采用折叠光学系统的光学阀，并且因此也可以是折叠成像定向背光的实例。光可以在一个方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在预定区域上提供照明的照明设备，所述照明设备包括：发光二极管的阵列，所述发光二极管的阵列跨所述预定区域排列并且被布置成向后输出光；以及光学元件的阵列，所述光学元件的阵列跨所述预定区域排列，位于所述发光二极管后方，每个光学元件与至少一个发光二极管对准，并且每个光学元件包括具有透射表面和反射表面的波导，所述反射表面布置在所述透射表面后方以接收来自相应至少一个发光二极管的穿过所述透射表面的光，每个光学元件的反射表面包括：反射光输入结构，所述反射光输入结构被布置成沿其中由所述反射光输入结构反射的光在所述波导内通过所述透射表面处的全内反射被引导的方向反射从相应至少一个发光二极管接收到的光；以及反射光提取小平面，所述反射光提取小平面被布置成沿其中由所述反射光提取小平面反射的光从所述波导输出穿过所述透射表面的方向反射在所述波导内引导的光，其中所述光学元件在至少一个横截面平面中具有关于光轴的镜面对称性，并且在所述至少一个横截面平面中，所述反射光输入结构包括第一组反射小平面和第二组反射小平面，所述第一组反射小平面和所述第二组反射小平面彼此交错并且以相对指向倾斜，使得由所述第一组反射小平面和所述第二组反射小平面反射的光被引导沿横向于所述光轴的相对方向远离所述光轴。2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述发光二极管以相应第一光输出分布输出光，并且所述光学元件以相应第二光输出分布从所述波导输出源自发光二极管的光，所述相应第二光输出分布的发光强度半最大立体角小于所述光源自其的所述发光二极管的所述相应第一光输出分布的发光强度半最大立体角。3.根据权利要求2所述的照明设备，其中所述第二光输出分布的发光强度半最大立体角与朗伯光分布的发光强度半最大立体角的比率小于1，优选地小于0.5，更优选地小于0.25并且最优选地小于0.1。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中每个光学元件在围绕所述光轴的所有横截面平面中具有关于所述光轴的镜面对称性。5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述第一组和所述第二组中的所述反射小平面以选择的倾斜角倾斜，使得来自所述光轴上的发光二极管上的一点的光被所述反射小平面以与所述光轴成一角度反射，所述角度为至多50度，优选地与所述波导的法线成至多48度，并且最优选地至多46度。6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述第一组和所述第二组中的所述反射小平面以选择的倾斜角倾斜，使得来自所述光轴上的发光二极管上的一点的光被所述反射小平面以与所述光轴成一角度反射，所述角度为与所述波导的法线成至少43度，并且最优选地与所述波导的法线成至少44度。7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中在所述第一组反射小平面和所述第二组反射小平面中的每一组内，所述反射小平面以限定在所述反射小平面的法线与所述光轴之间的倾斜角倾斜，对于连续反射小平面，所述倾斜角沿引导光远离所述光轴的方向减小。8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中在所述至少一个横截面平面中，
所述反射光提取小平面包括面向所述光轴的多对倾斜小平面。9.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述反射表面包括所述反射光提取小平面之间的反射平面区。10.根据权利要求9所述的照明设备，其中所述反射平面区和所述反射光提取小平面呈阶梯状结构。11.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中在所述至少一个横截面平面中，所述反射光提取小平面具有随着距所述光学元件的所述光轴的距离而减小的间距。12.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述反射光提取小平面具有随着距相应光学元件的所述光轴的距离而增加的长度。13.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述反射光提取小平面具有随着距相应光学元件的所述光轴的距离而增加的总面积。14.根据权利要求13所述的照明设备，其中所述反射光提取小平面具有与距相应光学元件的所述光轴的距离成比例地增加的总面积。15.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述反射光提取小平面中的一些反射光提取小平面被布置成将尚未在光学阵列内引导的光定向。16.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中每个光学元件的所述透射表面是平面的。17.根据权利要求1到15中任一项所述的照明设备，其中每个光学元件的所述透射表面进一步包括折射光输入结构，所述折射光输入结构形成在所述波导的所述透射表面中并与相应至少一个发光二极管对准，使得由所述发光二极管发出的光穿过所述折射光输入结构。18.根据权利要求17所述的照明设备，其中每个光学元件在至少一个横截面平面中具有关于光轴的镜面对称性。19.根据权利要求18所述的照明设备，其中在所述至少一个横截面平面中，所述折射光输入结构包括多对相对倾斜的折射输入小平面。20.根据权利要求17到1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：瑞尔D斯帕克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：