[发明专利]用于在水平平面中增强视图的具有转向膜和透镜状扩散片的光控膜

说明书

本发明提供了一种光学系统，所述光学系统包括转向膜和透镜状扩散片。所述透镜状扩散片包括结构化表面，所述结构化表面包括多个微观结构，所述多个微观结构各自包括透镜状棱镜，所述透镜状棱镜具有通过共混节段连接起来的直线端部节段，所述透镜状棱镜由基本平坦的接触区域分隔开，其中所述共混节段形状为椭圆形或第2阶、第4阶或第6阶多项式的区段。

技术领域

本发明涉及包括光控膜的光学系统。此类光学系统可用于例如汽车显示器中。

背景技术

光学系统广泛用于手提电脑、手提式计算器、数字手表、汽车触摸屏显示器等。熟悉的液晶显示器(LCD)就是此类光学系统的常见示例。在LCD显示器中，液晶的部分通过应用电场来使它们的光学状态改变。该工艺生成显示信息的像素所需的对比度。在一些示例中，LCD显示器可包括各种光控膜(LCF)的组合，以改变光学系统的光特性，包括例如亮度或光输出分布。

发明内容

包括转向膜和透镜状扩散片的所述光学系统可用于改善对LCD显示器输出分布的控制并增强显示器亮度。

简而言之，本发明提供了包括转向膜和透镜状扩散片的光学系统。转向膜包括第一基本平滑的表面，其中第一基本平滑的表面限定垂直于第一基本平滑的表面延伸的显示轴线；以及第一结构化表面，该第一结构化表面包括多个第一微观结构，该多个第一微观结构限定多个基本平行的第一凹槽，其中转向膜输出在第一平面中基本准直的光。透镜状扩散片包括基本垂直于显示轴线的第二基本平滑的表面；以及第二结构化表面，该第二结构化表面包括多个第二微观结构，该多个第二微观结构限定多个基本平行的第二凹槽，该多个基本平行的第二凹槽沿着基本垂直于显示轴线的平面延伸。第二结构化表面包括多个第二微观结构，该多个第二微观结构各自包括透镜状棱镜，该透镜状棱镜具有通过共混节段连接起来的直线端部节段，该透镜状棱镜由基本平坦的接触表面分隔开，其中共混节段形状为椭圆形或第2阶、第4阶或第6阶多项式的区段。每个透镜状棱镜的横截面沿从第二基本平滑的表面至顶点的方向沿着基本平行于显示轴线的平面延伸。透镜状扩散片光学耦合到转向膜，并且其中透镜状扩散片使在第一平面中基本准直的光朝向基本垂直于第一平面的第二平面折射。多个基本平行的第一凹槽基本垂直于所述多个基本平行的第二凹槽。第一基本平滑的表面与第二结构化表面相邻。

附图说明

当结合附图阅读时，本发明的前述方面和其他方面在下列具体实施方式中更加明显。

图1为示例性光学系统的概念性和示意性横向剖视图。

图2A为YZ平面内示例性光学系统的概念性和示意性横向剖视图。

图2B为XZ平面内示例性光学系统的概念性和示意性横向剖视图。

图3为示例性透镜状棱镜的概念性和示意性横向剖视图。

图4A为示例性光学显示器系统的概念性和示意性横向剖视图。

图4B为示例性光学显示器系统的概念性和示意性横向剖视图。

图5为锥光曲线图。

图6为亮度剖视图。

图7为亮度剖视图。

图8为分布器结构的几何轮廓。

图9为分布器结构的几何轮廓。

图10为亮度分布的曲线图。

图11为亮度分布的曲线图。

图12为亮度分布的曲线图。

图13为亮度分布的曲线图。

图14为亮度分布的曲线图。

图15为亮度分布的曲线图。

图16为亮度分布的曲线图。