[发明专利]具有菲涅尔光学系统的发光单元和使用其的发光设备和显示系统

摘要

公开了一种发光单元，其包括光源和相对于光源可操作性布置的菲涅尔光学系统。所述菲涅尔光学系统包括各自包括微棱镜且间隔开的上表面和下表面。下表面与光源最接近并且其接收来自光源的发散光。下表面将发散光以第一重定向光引导到上表面。上表面接着从第一重定向光形成具有均匀辐射出射度的准直的光。下表面上一些朝向外部边缘的微棱镜通过折射和全内反射进行操作，而更接近下表面中心的微棱镜仅通过折射进行操作。发光设备由发光单元的阵列形成。显示系统由发光设备、图像显示单元和对比度增强单元的布置形成。

主权项

1.一种发光单元，所述发光单元包括：发射发散光的至少一个光源；相对于光源可操作性设置的光学系统，所述光学系统包括中心透镜轴、或者仅单个透镜元件或者仅第一和第二间隔开的透镜元件，所述光学系统还包括：i)下表面，其与光源毗邻并间隔开，并且所述下表面接收发散光并由发散光形成第一重定向光，和ii)上表面，其接收第一重定向光并由第一重定向光形成第二重定向光；所述下表面包含由在0.6≤ρT≤0.8范围内的归一化转变半径ρT限定的内部区域和外部区域，其中，外部区域包括第一微棱镜，所述第一微棱镜折射及全内反射发散光以由发散光形成第一重定向光；并且所述上表面包含第二微棱镜，所述第二微棱镜接收第一重定向光并且由第一重定向光形成第二重定向光，所述第二重定向光基本上是准直的并且辐射出射度均匀到第二重定向光的平均辐射出射度的+/‑8％以内。