[发明专利]照明系统和显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于照亮显示设备的照明系统。

本发明还涉及显示设备。

背景技术

用于照亮显示设备的照明系统本身是公知的。他们尤其用在非发射性显示器中，例如，液晶显示设备(也被称为LCD面板)，所述LCD面板用在例如电视接收机、(计算机)显示器、(无绳)电话和便携式数字助理中。照明系统还可以用在例如用于投影图像或者显示电视节目、电影、视频节目，或者DVD等的投影系统(例如，数字投影机、或者卷轴机)中。另外，上述照明系统用作通常的发光目的，例如，用于应用在例如告示牌、轮廓采光、以及广告牌等中的大面积直视式发光面板。

例如，US4,798,448中公开了上述照明系统，其公开了用于彩色显示设备的照明系统，所述彩色显示设备包括将三种原色光分开的装置，以便像素内部的单个单元仅仅接收想要的颜色光。正如在上述US专利中所公开的用于将三种原色分开的装置包括衍射光栅。衍射光栅将从凸透镜接收的白光分开且使光弯曲，以便三种原色光射向单个液晶单元格，且每个液晶单元仅接收意图通过该单元传输的颜色。

公知的照明系统具有如下缺点：其具有比较低的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改善效率的照明系统。

根据本发明的第一方面，该目的利用照明系统来实现，其包括：

光分布元件，其用于将光分布在显示设备上，该光分布元件包括：光输出窗口、位于光输出窗口对面的后壁、以及延伸在光输出窗口和后壁之间的侧壁，该侧壁中至少一个包括用于容许光进入光分布元件的光输入窗口，该光分布元件进一步地包括镜面反射式光向外耦合装置，用于镜面反射来自光分布元件的光以经由光输出窗口射向所述显示设备，

用于产生包括第一原色光的第一光束和包括第二原色光的第二光束的装置，第二光束与第一光束基本上不平行，以及

光输入窗口，其布置成接收第一光束从而将第一原色光耦合进入光分布元件，以及至少接收第二光束从而将第二原色光耦合进入光分布元件。

根据本发明的方案具有如下效果：由于使用镜面反射式向外耦合装置，在运行过程中，当第一和第二原色光通过镜面反射式向外耦合装置从光分布元件耦合出去时，第一光束和第二光束之间的入射角间的差异基本上得以维持。因此，第一和第二原色光以不同的角度从光分布元件向显示设备发射，这导致了由用于第一和第二原色光的光分布元件所发射光的色彩分离。与第二原色光相比较，第一原色光相对于光输入窗口的法线轴以不同的角度射入光分布元件。在运行过程中，镜面反射式光向外耦合装置布置成将光从光分布元件向显示设备耦合出去。从镜面反射表面反射的光基本上遵守反射定律。根据该定律，照射到镜面反射表面上、相对于反射表面的法线轴具有特定入射角的光从镜面反射表面、以与相对于反射表面法线轴的入射角相等的反射角反射。因为与第二原色光相比，第一原色光相对于光输入窗口的法线轴、以不同的角度射入光分布元件，所以与第二原色光相比，从镜面反射式光向外耦合装置向显示设备反射第一原色光相对于光输出窗口的法线轴成不同的角度。由于使用镜面反射式向外耦合装置，基本上维持从镜面反射式向外耦合装置反射的光的角度分布，因而，在将光从光分布元件耦合出去时，维持第一和第二原色光之间的角度差异(angular difference)。因此，根据本发明的照明系统发射与第二原色光分离的第一原色光，因为第二原色光不与第一原色光平行发射。来自镜面反射表面的反射效率相对比较高。由于镜面反射式光向外耦合装置与耦合进入根据本发明照明系统的非平行的第一和第二光束的结合，与使用如公知照明系统中所示的、用于分离不同原色光的衍射光栅相比较，发射不同原色的分离光更加有效。