[发明专利]准直光源模块及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光源装置，且特别涉及一种影像显示装置。

背景技术

美国专利第7932960号揭露一种抬头显示装置，其照明光束自发光元件射出后，经过光管(light pipe)或积分柱传递至显示面板。此种显示装置入射至积分柱内的照明光束均匀性高，但是照明光束射出积分柱的有效面积后，因能量降低，容易产生暗区。为了解决此一问题，此专利的发光元件需要使用发光二极管阵列才可提供一定面积的均匀光源。并且，随着面积愈大，发光二极管阵列的发光二极管数量也愈多。美国专利第7513668号揭露的抬头显示装置也是采用发光二极管阵列来提供均匀的光源，其用以传递照明光束的元件仅是光管或反射镜，没有收敛照明光束的效果。

因此，目前抬头显示装置的光源模块利用光管或积分柱配合发光二极管阵列的技术来提供均匀光源，其显示装置的可视角控制能力较差，照明光束射出显示面板后的发散角度过大。当显示装置需要窄视角的光源时，现有技术的设计无法提供高准直性的光源，会造成杂散光过多，降低影像对比度。此外，在显示装置中设置大量的发光二极管，对散热设计而言是一大挑战，并且过多的发光二极管也会产生过多的功耗。

此外，美国专利第7777960号、美国专利第5709463号、中国台湾专利第M301798号、第I341376号、第593926号，中国专利公告CN201568898U号，以及日本专利申请特开2006058480也揭露了多种不同形式的光源模块。

发明内容

本发明提供一种准直光源装置及一种显示装置，可提供高亮度与高准直性的光源。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种准直光源模块包括一底板、至少一反射元件、至少一发光元件以及至少一遮光元件。反射元件包括一反射曲面并设置于底板上。发光元件设置于底板上，用以向反射曲面提供照明光束。遮光元件设置于底板上，发光元件位于遮光元件与反射元件之间，其中，反射曲面用以反射照明光束并转换为一准直平行光束，且准直平行光束平行于底板。

本发明的另一实施例提供一种显示装置，包括一显示面板、一光源模块。光源模块包括一底板、至少一反射元件、至少一发光元件以及至少一遮光元件。反射元件设置于底板上，且反射元件包括一反射曲面。发光元件设置于底板上，用以向反射曲面提供一照明光束。遮光元件设置于底板上，其中显示面板设置于底板上，且垂直于底板，遮光元件位于发光元件与显示面板之间。反射曲面用以反射照明光束并转换为一准直平行光束，并且将准直平行光束投射至显示面板。

本发明的一实施例中，反射曲面在一通过发光元件、平行于准直平行光束且垂直于底板的一剖面上为一非球面曲线。

本发明的一实施例中，反射曲面在一通过发光元件、平行于准直平行光束且垂直于底板的一剖面上为一拋物线，发光元件设置于拋物线的一对称轴上。

本发明的一实施例中，发光元件设置于拋物线的焦点上。

本发明的一实施例中，反射曲面在一通过发光元件、平行于准直平行光束且垂直于底板的一剖面上为一椭圆曲线，发光元件设置于椭圆曲线的一长轴上，其中发光元件设置于长轴的一端点与椭圆曲线的一焦点之间。

本发明的一实施例中，反射曲面在一通过发光元件、平行于准直平行光束且垂直于底板的一剖面上为一椭圆曲线，发光元件设置于椭圆曲线的一短轴上。

本发明的一实施例中，光源模块包括多个反射元件以及多个发光元件，这些反射元件沿一特定方向排列，上述特定方向实质上垂直于准直平行光束的传递方向。

本发明的一实施例中，这些发光元件相对这些反射元件一对一配置。

本发明的一实施例中，这些反射元件在上述特定方向上的一总宽度等于显示面板的一主动区在上述特定方向上的一宽度。

本发明的一实施例中，虚拟出光平面的可视角介于正负5度之间。

本发明的一实施例中，发光元件的底部与底板形成一夹角，夹角小于60度且大于0度。

本发明的一实施例中，遮光元件还包括一凹球面反射镜，该凹球面反射镜设置于遮光元件的表面上，用以反射发光元件所提供的照明光束，其中，发光元件设置于凹球面反射镜的球心上。

本发明的一实施例中，反射曲面包括多个单位反射面，这些单位反射面彼此接合以形成反射曲面。

本发明的一实施例中，这些单位反射面之间的接合处形成不连续的曲面。