[实用新型]一种图像显示及照明装置

说明书

技术领域

本实用新型属于照明设备技术领域，具体涉及一种图像显示及照明装置。

背景技术

作为图像显示或照明装置，在道路标记，方向标识，户外广告等方面有着广泛的应用。在很多应用中，比如手机键盘照明，打印机按键照明，汽车仪表盘照明等，也需要对特定区域以特定角度进行照明。节能而又美观实用的实现上述功能是人们的努力方向。但是，目前的通常的图像显示和照明装置，如广告、方向标识、道路标记等，或使用体积较大的框架结构，或使用简单的导光板等，框架式结构体积较大；简单的导光板，光线在板内全反射，缺乏图案显示或定向照明等功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用灵活，能够根据需要提供图像显示和特定照明的装置。

本实用新型提供的图像显示和照明装置，至少包括光源和导光器件，光源置于导光器件的侧面，成为侧置式照明；导光器件由导光基板和光学膜组成，光学膜通过光学胶粘贴于导光基板表面，用于提取基板中的光能，实现照明或图像显示。

本实用新型的原理如下：光从侧面耦合入导光器件的基板。一般情况下，基板光学折射率较大，光在基板内受全反射限制，不能从基板中射出。在粘贴有光学膜的特定区域，全反射被破坏，光被从基板提取出，实现信息显示或特定区域的照明。

本装置可以LED(发光二极管)、荧光管、冷阴极荧光管等作为光源，光源可以放置在基板的任何一个侧面，可以在每个侧面都置有光源，也可仅在其中一个侧面置有光源。

基板采用透光率高的材料，一般为玻璃或者塑料。为确保光在基板内发生全反射，避免漏光，基板折射率一般需大于1.414。若基板上下表面过于粗糙也会导致全反射被破坏，因此一般情况下应对基板进行抛光处理，以得到较低的粗糙度，减少漏光。在需要照明的特定区域粘贴光学膜片。如图2所示，根据具体需要，光学膜可以为各种图形或字符、文字等特定形状，例如可剪切成圆环形、“中”字型等，然后通过透明胶粘贴于透明基板上。

本实用新型中，光学膜可以为棱镜片(如图1-4所示)或散射片等各种表面结构起伏较大的光学膜片。比如图3所示的三棱镜结构光学膜，图4所示的金字塔结构光学膜，图5的透镜阵列形光学膜等。

本实用新型使用的光学胶，可以是各种固化胶水，优先选用投射率较高的胶水或胶带。

本实用新型通过在表面光滑的光学基板上粘贴光学膜，破坏全反射，高效的将光提取出基板实现照明。光学膜片可被灵活的加工成各种形状，形成特定的照明区域。这种工作方式与液晶显示器背光膜组中的导光板不同，且其加工制作更加灵活、简便。可广泛用于道路标记、方向标识、户外广告和仪器仪表照明等领域。

附图说明

图1为本实用装置的基本结构图示(侧视图)。

图2为导光器件图示(正面)。

图3为三棱镜结构光学膜图示(正面)。

图4为金字塔结构光学膜图示(正面)。

图5为透镜阵列式光学膜图示(正面)。

图6为采用双层光学膜的装置结构图示。

图7为添加反射片的装置结构图示。

图8为双面采用光学膜的装置结构图示。

图中标号：1为光源，2为基板，3为光学胶，4为光学膜，5为显示或照明区域，6为背景区域，7为光学膜基底，8为三棱镜形光学膜的微结构，9为金字塔形光学膜的微结构，10为透镜阵列结构光学膜的透镜阵列结构，11为第二层光学膜，12为反射片。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本实用新型。

实施例1，如图1所示。本实例中，采用发光二极管(LED)作为光源，置于基板两侧。基板材料选用常见的有机玻璃(PMMA)，光学膜采用在液晶显示器背光系统中常用的棱镜膜片。棱镜膜材料为塑料，棱镜膜片的顶角大小处于30～150度之间，一般选用顶角在90度左右的棱镜膜片。棱镜可为对称结构，也可是不对称棱镜结构。一般人眼分辨率为θ＝1角分。若显示装置的最近观察距离为L，光学膜周期一般应满足P≤2L×tan(θ/2)。

实施例2，在实施例1中，棱镜膜将光从导光基板中导出，其输出方向往往不沿着基板上表面法线方向。然而，在很多应用中，需要对输出光的方向进行调控，以便于观察者获取相应信息。因此，可以在光学膜之上叠加另外一层光学膜，控制出射光的方向，使其沿着需要的方向出射。如图6所示，在光学膜之上叠加第二层棱镜膜片，调控出射光的方向。