[发明专利]针对背光的混合集中器

说明书

背景

传统的显示器背光将光发射到近似半球形的立体角，从而将光引导到低和 高出射角两者。对于由单个用户观看的显示设备，以高角度出射的光直接不被 采用。这导致光功率和电功率都被浪费。

概述

本文档描述了用于实现用于背光的混合集中器的技术和装置。背光包括光 导和沿光导的输入端放置的多个光源。背光还包括多个混合集中器，每一个混 合集中器包括位于集中器的中央区域中的透镜以及一个或多个全内反射(TIR) 区域。每个混合集中器被放置在对应的光源和光导之间，并且被配置成将光集 中到光导中。光导随后投射集中的光以照亮调制显示面板以形成供观看的图 像。

提供本概述是为了以精简的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的 简化概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在 用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

参考下列附图描述了用于实现用于背光的混合集中器的技术和装置的实 施例。在各附图中，使用相同的标号来指示相同的特征和组件：

图1示出了可以在其中实现用于背光的混合集中器的示例环境。

图2示出图1的显示器的详细示例。

图3示出了具有光源、混合集中器、以及光导的背光的俯视图的详细示例。

图4示出图3的单个光源和单个混合集中器的详细示例。

图5示出混合集中器的各种的详细示例。

图6示出来自单个光源的光线被入射到图4的单个集中器的详细示例。

图7示出了用于控制配备了混合集中器的背光的详细示例方法。

图8示出了可以在其中实现用于背光的混合集中器的示例设备。

详细描述

概览

传统的基于光导板(LGP)的背光使用被沿一条或多条直边放置的光源， 以便将来自光源的光耦合到光导中。在这些示例中，近朗伯(near-Lambertian) 输入光通过直边折射到光导中，因而不会进一步限制集光率。传统地，集中器 不与背光单元(BLU)一起使用，因为集中器被用于在许多应用中限制照明光 的角对向。然而，如此处所描述的，一维形式的集中器可被用于将光耦合到光 导中，使得光的校对向被限制在受控的角宽度和伸展内。

本文档描述了用于实现用于背光的混合集中器的技术和装置。背光包括光 导和沿光导的输入端放置的多个光源。背光还包括多个混合集中器，每一个混 合集中器包括位于集中器的中央区域中的透镜以及一个或多个全内反射(TIR) 区域。每个混合集中器被放置在对应的光源和光导之间，并且被配置成将光集 中到光导中。光导随后投射集中的光以照亮调制显示面板以形成供观看的图 像。

如以下更详细描述的，每个混合集中器的中央区域中的透镜为传统集中器 中不存在的低角度光提供光功率，而TIR区域折射和反射高角度光以提供对于 高角度光的比传统集中器更大的控制。因此，混合集中器与传统集中器相比允 许以更高水平的集中度将光沿更短的光路或光程集中到光导中。

示例环境

图1是可在其中实现用于背光的混合集中器的示例环境100的图示。环境 100可在显示设备102中实现，该显示设备102以示例而非限制的方式被示出 为智能手机104、膝上型计算机106、电视设备108、台式计算机110，或平板 计算机112之一。

显示设备102包括处理器114和包括存储器介质118和存储介质120的计 算机可读介质116。实现为计算机可读介质116上的计算机可读指令的应用程 序和/或操作系统(未示出)可以由处理器114执行以提供此处所描述的功能中 的一些或全部。计算机可读介质还包括控制器122。控制器122如何实现和使 用变化，且在下面更详细地描述。