[发明专利]照明设备、显示器以及照明方法

说明书

本申请涉及照明设备、显示器以及照明方法。该照明设备包括光束输出机构，所述光束输出机构输出发散光束；反射镜，所述反射镜的反射面对所述发散光束进行反射，所述反射面上设置有第一微结构，所述第一微结构调整所述发散光束的发散方向；凸透镜，设置在被所述反射镜反射出的光束的方向上并且对所反射出的光束进行会聚。

技术领域

本申请涉及机械工程、照明等技术领域，更具体地，涉及一种照明设备、显示器以及照明方法。

背景技术

随着安全驾驶技术的不断发展，使得车载HUD(Head up Display；抬头显示系统)得到了广泛的应用。HUD光学系统的目的是在道路前方数米观看距离中为驾驶员呈现虚拟显示，驾驶员总是能够在基本的视野中获得与驾驶相关的各种信息，而无需低头观察仪表，大大提升安全系数。

基于价格和体积优势，TFT-PGU(薄膜晶体管图像生成单元)在车载HUD中依然占据重要地位。由于TFT面板本身是不发光的，因此TFT面板所承载的图像需要借助背光照明来传达到人眼。

多种光源可以被选择作为TFT面板的背光照明光源。例如，可采用LED阵列作为背光照明光源。LED阵列是由LED点光源排列而成的阵列。然而，点光源具有明显的亮度中心。如果对点光源不加以处理，照射到TFT面板上的光斑会有显著的不均匀性。

发明内容

本申请一方面提供了一种照明设备，该照明设备包括：光束输出机构，所述光束输出机构输出发散光束；反射镜，所述反射镜的反射面对所述发散光束进行反射，所述反射面上设置有第一微结构，所述第一微结构调整所述发散光束的发散方向；以及凸透镜，设置在被所述反射镜反射出的光束的方向上并且对所反射出的光束进行会聚。

在一个实施方式中，所述第一微结构将所述发散光束的中部的部分光束调整出射至被所述反射镜反射出的光束的边缘部。

在一个实施方式中，所述光束输出机构包括：光源模块，所述光源模块提供光；准直透镜，对入射的光进行准直并输出准直后的光；复眼透镜，对准直后的光进行发散以获得所述发散光束，所述发散光束的中部的能量密度大于所述发散光束的边缘部的能量密度。

在一个实施方式中，所述凸透镜的接收所述发散光束的第一表面设置有第二微结构，所述第二微结构的每个点与所述第一微结构的每个点一一对应并对来自所述第一微结构的对应的点处的光进行折射以降低其发散角。

在一个实施方式中，所述凸透镜的出射所述发散光束的第二表面设置有第二微结构，所述第二微结构的每个点与所述第一微结构的每个点一一对应并对来自所述第一微结构的对应的点处的光进行折射以降低其发散角。

在一个实施方式中，所述凸透镜的与所述第一表面相对的第二表面设置有第三微结构，所述第三微结构的每个点与所述第二微结构的每个点一一对应并对来自所述第二微结构的对应的点处的光进行折射以降低其发散角。

在一个实施方式中，所述照明设备还包括匀光膜，所述匀光膜对所述凸透镜会聚后的光线进行散射。

在一个实施方式中，所述光源模块为LED光源。

在一个实施方式中，所述光源模块为光源阵列。

在一个实施方式中，所述准直透镜为全内反射透镜。

本申请另一方面提供了一种显示器，该显示器包括：上述实施方式提供的照明设备；以及显示面板，所述显示面板接收由所述照明设备提供的光以显示图像。

在一个实施方式中，所述显示面板是薄膜晶体管面板。

本申请又一方面提供了一种照明方法，该照明方法包括：通过光束输出机构输出发散光束；通过反射镜的反射面对所述发散光束进行反射，同时通过设置在反射面上的第一微结构调整所述发散光束的发散方向；通过设置在被所述反射镜反射出的光束的方向上的凸透镜对所反射出的光束进行会聚。