專利名稱：面光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種面光源系統(tǒng)，尤指一種均勻發(fā)光的面光源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，液晶顯示器因其體形輕薄、顯示品質(zhì)較佳、無輻射、適用于大型動(dòng)畫顯示等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于筆記本計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、工作站、工業(yè)監(jiān)視器、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、個(gè)人數(shù)據(jù)處理、游戲機(jī)、可視電話、便攜式VCD、DVD及其它一些便攜式裝置。但是液晶本身并不發(fā)光，必須有一發(fā)光系統(tǒng)為其提供顯示圖像所需的亮光。且液晶顯示板是由多個(gè)液晶單元組成，每一液晶單元對(duì)亮光的獲取有同樣要求，所以該發(fā)光系統(tǒng)必須是發(fā)光亮度均勻分布的面光源。
請(qǐng)參閱圖1，一種現(xiàn)有面光源系統(tǒng)10被揭示于2001年4月17日公告的美國(guó)專利第6,219,117號(hào)，該面光源系統(tǒng)10包括一U型結(jié)構(gòu)的光源罩11、一光源13、一導(dǎo)光板15以及一貼合于導(dǎo)光板15底面的反射板17。該光源罩11包括一U形槽通孔11a，該U形槽通孔11a內(nèi)壁鍍有平滑的高反射膜11b，該高反射膜11b還包括靠近該反射板17的一部分11d，該U形槽通孔11a鄰近反射板17的一側(cè)壁向外延伸一體形成底座11c，該底座11c支撐保護(hù)該反射板17和導(dǎo)光板15。該光源13通常為發(fā)射發(fā)散光的線光源或點(diǎn)光源，現(xiàn)業(yè)界常用的線光源為冷陰極螢光燈，點(diǎn)光源為發(fā)光二極管。
當(dāng)光源13發(fā)出入射至反射板17靠近光源13端表面的傾斜光C時(shí)，其反射光C1將被直接反射出導(dǎo)光板15，當(dāng)光源13發(fā)出入射至靠近該反射板17的一部分反射膜11d的傾斜光D時(shí)，其反射光D1也將被直接反射出導(dǎo)光板15，該兩組反射光均于導(dǎo)光板15鄰近于光源13的區(qū)域內(nèi)出射，使得該區(qū)域?qū)Ч獍?5的亮度大于其它區(qū)域，導(dǎo)致面光源系統(tǒng)10的亮度呈非均勻分布。
請(qǐng)一起參照?qǐng)D2，是該面光源系統(tǒng)10的光源13和光源罩11的光路耦合示意圖，由于光源11為散射光源，其向四周射出的發(fā)散光經(jīng)反射膜11b一次反射后均難以自光源罩11出射，絕大多的光線須在光源罩11內(nèi)經(jīng)過多次反射才能射出，多次反射過程中，光線多次經(jīng)過反射膜11b和光源13，每反射一次均會(huì)在各個(gè)界面產(chǎn)生一定的損耗，甚至有一部分光線被反射膜11b或者光源13完全吸收而發(fā)生損耗，如此，該面光源系統(tǒng)的光能損耗大、光利用效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有面光源系統(tǒng)的光能損耗大、光利用效率低的不足，本實(shí)用新型提供一種面光源系統(tǒng)，該面光源系統(tǒng)的光源利用率高且亮度均勻分布。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種面光源系統(tǒng)，該面光源系統(tǒng)包括一光源系統(tǒng)和一耦合光源系統(tǒng)出射光為均勻面光源出射的導(dǎo)光板。該光源系統(tǒng)包括一光源和一光源罩，該光源罩大致成一柱體結(jié)構(gòu)包括一弧狀凹槽，該弧狀凹槽表面設(shè)置有一高反射膜，該凹槽結(jié)合該高反射膜形成一大致柱狀凹面鏡體，該光源位于該柱狀凹面鏡體形成的焦點(diǎn)線上。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)由于該光源罩的柱狀凹面鏡體構(gòu)成了一物理光學(xué)意義的焦點(diǎn)線，光源定位于該焦點(diǎn)線上，從而使光源面向光源罩一側(cè)的出射發(fā)散光被柱狀凹面鏡體反射成均勻平行光出射，該每一束發(fā)散光線均經(jīng)一次反射或者無須反射即可自光源罩出射，光束轉(zhuǎn)換界面少，光能損耗低，光能利用率即得到提高。另外，光源出射光約50％轉(zhuǎn)化為均勻平行光自導(dǎo)光板以相同角度入射，導(dǎo)光板入射發(fā)散光和平行光之間得以相互均衡，而不會(huì)在導(dǎo)光板靠近光源系統(tǒng)的區(qū)域聚集，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的亮區(qū)，而保證導(dǎo)光板內(nèi)出射光的亮度的均勻分布。

圖1是現(xiàn)有面光源系統(tǒng)的剖面圖。
圖2是圖1的光源和光源罩的光路耦合示意圖。
圖3是本實(shí)用新型面光源系統(tǒng)的立體圖。
圖4是圖3的光源和光罩耦合的立體圖。
圖5是圖3的光源和光罩耦合的光路示意圖。
圖6是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的面光源系統(tǒng)的立體圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖3，是本實(shí)用新型面光源系統(tǒng)的第一實(shí)施方式，該面光源系統(tǒng)20包括光源系統(tǒng)21和一導(dǎo)光板22。該光源系統(tǒng)21包括一光源24，及一光源罩25，該光源罩25用以收容耦合該光源24，以使自該光源24出射的光線進(jìn)入導(dǎo)光板22。該光源24通常為發(fā)射發(fā)散光的線光源或點(diǎn)光源，線光源如冷陰極螢光燈，點(diǎn)光源如一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光二極管。
導(dǎo)光板22大致成一長(zhǎng)方體平板實(shí)體，其包括一和光源24相鄰近的光入射面221，和入射面221垂直的光出射面222、底面223、第一側(cè)面224、第二側(cè)面225以及和入射面221相對(duì)的第三側(cè)面226，為使光線自光出射面222均勻出射，通常在該底面223上設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)(圖未示)，該網(wǎng)點(diǎn)可有多種型態(tài)的分布，且為提高光利用效率，在該底面223以及該第三側(cè)面226上通常還鍍有反射膜或者再貼合一層反射板(圖未示)，以反射自導(dǎo)光板22底面223出射的光線，使其返回導(dǎo)光板22而自出射面222出射。導(dǎo)光板22和該光源系統(tǒng)21以一定角度設(shè)置，使得從光源系統(tǒng)21出射至導(dǎo)光板22的平行光以預(yù)定的方向和位置自導(dǎo)光板22出射面222出射。
請(qǐng)一起參閱圖4，光源系統(tǒng)21的光源罩25大致成一柱狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，也可以是其它形狀如片狀等，其包括一基底251、第一側(cè)壁252、第二側(cè)壁253，該基底251和第一、第二側(cè)壁252、253結(jié)合圍繞光源24形成一凹槽254，該凹槽254沿光線出射方向的橫截面大致成弧狀，如圓、橢圓或拋物線等，且其開口寬度大致等于導(dǎo)光板22的入射面221的高度。凹槽254的內(nèi)壁鍍有一平滑的高反射膜層255，根據(jù)光學(xué)原理可知，該鍍有高反射膜層255的凹槽254形成一柱狀凹面鏡體結(jié)構(gòu)，該柱狀凹面鏡體構(gòu)成一物理光學(xué)意義的焦點(diǎn)線(圖未示)，光源24定位于該焦點(diǎn)線上。請(qǐng)參閱圖5，相對(duì)光源罩25每一個(gè)圓弧截面上的光源24截面均大致可看作位于凹面鏡焦點(diǎn)處的點(diǎn)光源，光源24面向光源罩一側(cè)的出射發(fā)散光被柱狀凹面鏡體反射成均勻平行光出射，背向光源罩25一側(cè)出射光依然成散射光自由出射，光源24出射的每一束發(fā)散光線均經(jīng)一次反射或者無須反射即可自光源罩25出射，光束轉(zhuǎn)換界面少，光能損耗低，光能利用率即得到提高。另外，光源24的出射光約50％轉(zhuǎn)化為均勻平行光自導(dǎo)光板22以相同角度入射，經(jīng)過導(dǎo)光板22入射面221又均以相同角度被折射至導(dǎo)光板22的底面223，而在導(dǎo)光板22內(nèi)向遠(yuǎn)離光源系統(tǒng)21的方向傳播，其它發(fā)散光也直接入射至導(dǎo)光板22或出射或繼續(xù)在導(dǎo)光板22內(nèi)傳播，導(dǎo)光板22入射發(fā)散光和平行光之間得以相互均衡，而不會(huì)在導(dǎo)光板22靠近光源系統(tǒng)21的區(qū)域聚集，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的亮區(qū)，而保證導(dǎo)光板22內(nèi)出射光的亮度的均勻分布。
請(qǐng)參閱圖6，為本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的立體圖，該面光源系統(tǒng)30除其導(dǎo)光板32外，其它結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式面光源系統(tǒng)20的相應(yīng)結(jié)構(gòu)完全一致。該導(dǎo)光板32大致成一楔型，包括一和光源24相鄰近的光入射面321，和入射面321垂直相交的光出射面322、和入射面321成銳角的底面323、第一側(cè)面324、第二側(cè)面325以及和入射面321相對(duì)的第三側(cè)面326。該入射面321的高度大致等于凹槽254的寬度，該第三側(cè)面326的高度小于該入射面321的寬度，其也可趨近于零。為使光線自光出射面322均勻出射，通常于該底面323設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)(圖未示)，該網(wǎng)點(diǎn)可有多種型態(tài)的分布，且為提高光利用效率，于該底面323以及該第三側(cè)面326通常還鍍有反射膜或者再貼合一層反射板(圖未示)，以反射自導(dǎo)光板底面323出射的光線，使其返回導(dǎo)光板32。
當(dāng)然，本實(shí)用新型也不限于上述兩種實(shí)施方式，如該面光源系統(tǒng)可在導(dǎo)光板其它側(cè)面均設(shè)置有光源系統(tǒng)，該導(dǎo)光板的其它側(cè)面之間的夾角為銳角等等，均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的。
權(quán)利要求1.一種面光源系統(tǒng)，其包括一導(dǎo)光板與一光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)包括一光源和一光源罩，該光源罩的一側(cè)面為凹槽，該凹槽表面設(shè)置有一高反射膜，其特征在于該凹槽為弧狀，該凹槽結(jié)合該高反射膜形成一大致柱狀凹面鏡體，該光源位于該柱狀凹面鏡體的光學(xué)焦點(diǎn)線上。
2.如權(quán)利要求1所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于該光源為一冷陰極螢光燈或至少一發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于該導(dǎo)光板為一長(zhǎng)方體，其包括一和光源相鄰近的入射面，和入射面垂直的光出射面、底面、第一、第二側(cè)面以及和入射面相對(duì)的第三側(cè)面，該底面設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于該光源系統(tǒng)位于導(dǎo)光板的一側(cè)面。
5.如權(quán)利要求4所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于其進(jìn)一步包括至少一位于導(dǎo)光板其它側(cè)面的光源系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求3所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于其進(jìn)一步包括一反射板或鍍有一反射膜，該反射板或反射膜相對(duì)導(dǎo)光板底面設(shè)置。
7.如權(quán)利要求3所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于該凹槽在該導(dǎo)光板厚度方向上的寬度大致等于該入射面的高度。
8.如權(quán)利要求1所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于其中該導(dǎo)光板為一楔形體，其包括一和光源相鄰近的入射面，和入射面相交的光出射面、底面、第一、第二側(cè)面以及和入射面相對(duì)的第三側(cè)面，該入射面的高度大于該第三側(cè)面的高度，該底面設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于其中該出射面和入射面垂直，該入射面在該導(dǎo)光板厚度方向上的高度大致等于該凹槽的寬度。
10.如權(quán)利要求8所述的面光源系統(tǒng)，其特征在于該底面進(jìn)一步包括一反射板或鍍有一反射膜。
專利摘要一種面光源系統(tǒng)，該面光源系統(tǒng)包括一棱鏡板、一擴(kuò)散板、一光源系統(tǒng)及一耦合光源系統(tǒng)出射光為均勻面光源出射的導(dǎo)光板。該光源系統(tǒng)包括一光源和一光源罩，該光源罩大致成一柱體結(jié)構(gòu)，其包括一弧狀凹槽，該弧狀凹槽表面設(shè)置有一高反射膜，該凹槽結(jié)合該高反射膜形成一大致柱狀凹面鏡體，該光源位于該柱狀凹面鏡體形成的焦點(diǎn)線上。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK2594825SQ02249719
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者余泰成, 呂昌岳, 陳杰良 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司