太阳光收集装置及利用太阳光作为背光源的液晶显示器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种太阳光收集装置，其包括透镜基板、多个菲涅尔透镜、连接器基板、多个光纤连接器及追光基板。所述透镜基板具有多个圆形镂空孔。所述多个菲涅尔透镜对应所述多个圆形镂空孔设置在所述透镜基板上。所述连接器基板平行所述透镜基板设置，且与所述透镜基板相距焦距。所述多个光纤连接器可调整地设置于所述连接器基板上。所述追光基板设置于所述透镜基板及所述连接器基板之间，用于同时转动所述透镜基板及连接器基板，以使多个菲涅尔透镜正对太阳光。本发明还提供了利用太阳光作为背光源的液晶显示器。
【专利说明】太阳光收集装置及利用太阳光作为背光源的液晶显示器
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及一种太阳光利用技术，特别涉及一种太阳光收集装置及利用太阳光作为背光源的液晶显示器。
【【背景技术】】
[0002]现阶段液晶显示器由于无法自主发光，因此均需采用背光源作为发光光源。现有常见的背光源为发光二极管或是冷阴极灯管，都是使用电力来趋动背光模块的背光源，然而在整个显示器上其背光源的功耗便占了机整系统的80%左右。在长时间使用之下，其能源的消耗是非常可观。在目前所使用的发电类别中，占主要发电来源分为石油燃烧发电、核能发电，而它们会带来环境的污染与引起气候剧列变化的温室效应等相关影响环境的问题。
[0003]自然界中的太阳光为绿色环保的自然能源，其光谱中包含背光源所需的可见光波段的光，若在设计上能够将太阳光使用光收集系统收集起来，作为背光源使用则可以大大减少电力的消耗。
[0004]然而，目前尚未有人提出可有效率将太阳光收集，以作为背光源的太阳光吸收装置。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的一个目的在于提供一种太阳光收集装置，以达到高效率太阳光收集以作为背光源之用。
[0006]本发明的一个目的在于提供`一种利用太阳光作为背光源的液晶显示器，其采用上述太阳光收集装置收集太阳光，并以光纤将太阳光传送至背光模块以克服现有背光模块的高耗能问题。
[0007]为解决上述问题，本发明的一优选实施例提供了一种太阳光收集装置，其包括透镜基板、多个菲涅尔透镜、连接器基板、多个光纤连接器及追光基板。所述透镜基板具有多个圆形镂空孔。所述多个菲涅尔透镜对应所述多个圆形镂空孔设置在所述透镜基板上，所述多个菲涅尔透镜具有相同的焦距，用于聚焦太阳光。所述连接器基板平行所述透镜基板设置，且与所述透镜基板相距所述焦距。所述多个光纤连接器可调整地设置于所述连接器基板上，用于使聚焦后的太阳光导入光纤中。所述追光基板设置于所述透镜基板及所述连接器基板之间，所述追光基板具有多个镂空孔使得聚焦后的太阳光可穿过所述追光基板，用于同时转动所述透镜基板及连接器基板，以使多个菲涅尔透镜正对太阳光。
[0008]在本发明优选实施例的太阳光收集装置中，所述太阳光收集装置还包括太阳光追踪控制器，其耦接所述追光基板，用于驱动所述追光基板，以同时转动所述透镜基板及连接器基板。
[0009]在本发明优选实施例的太阳光收集装置中，所述多个菲涅尔透镜位于同一平面。
[0010]在本发明优选实施例的太阳光收集装置中，所述多个光纤连接器可在所述连接器基板上微调。[0011]在本发明优选实施例的太阳光收集装置中，所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间设置有多个支撑柱，以固定所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间的相对位置。
[0012]同样地，为解决上述问题，本发明的另一优选实施例提供了一种利用太阳光作为背光源的液晶显示器，其包括显示面板及用于提供均匀的光线至所述显示面板的背光模块。所述液晶显示器还包括太阳光收集装置，设置于户外并透过光纤连接于所述背光模块，用于提供所述背光模块的背光源。
[0013]所述太阳光收集装置包括:透镜基板，具有多个圆形镂空孔；多个菲涅尔透镜，对应所述多个圆形镂空孔设置在所述透镜基板上，所述多个菲涅尔透镜具有相同的焦距，用于聚焦太阳光；连接器基板，平行所述透镜基板设置，且与所述透镜基板相距所述焦距；多个光纤连接器，可调整地设置于所述连接器基板上，用于使聚焦后的太阳光导入光纤中；以及追光基板，设置于所述透镜基板及所述连接器基板之间，所述追光基板具有多个镂空孔使得聚焦后的太阳光可穿过所述追光基板，用于同时转动所述透镜基板及连接器基板，以使多个菲涅尔透镜正对太阳光。
[0014]在此实施例的液晶显示器中，所述太阳光收集装置还包括太阳光追踪控制器，其耦接所述追光基板，用于驱动所述追光基板，以同时转动所述透镜基板及连接器基板。
[0015]在此实施例的液晶显示器中，所述多个菲涅尔透镜位于同一平面。
[0016]在此实施例的液晶显示器中，所述多个光纤连接器可在所述连接器基板上微调。
[0017]在此实施例的液晶显示器中，所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间设置有多个支撑柱，以固定所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间的相对位置。
[0018]相对于现有技术，本发明创建了一种太阳光收集装置，其透过设置在所述透镜基板的多个菲涅尔透镜，以确保透镜位于同一平面。更近一步来说，透过与透镜基板平行的连接器基板，可确保聚焦后的太阳光可由光纤连接器导入光纤。同时，光纤连接器也可在连接器基板上作微调，以使透镜聚焦后的光能更精确地导入光纤中。另外，本发明透过上述太阳光收集装置收集太阳光以作为背光模块的背光源，克服了现有技术中背光源的能耗问题。
[0019]为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
【【专利附图】
【附图说明】】
[0020]图1为本发明一优选实施例的太阳光收集装置的立体示意图；
[0021]图2为图1局部剖面示意图；及
[0022]图3为本发明一优选实施例的利用太阳光作为背光源的液晶显示器。
【【具体实施方式】】
[0023]以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。
[0024]请参阅图1及图2，图1为本发明一优选实施例的太阳光收集装置的立体示意图，图2为图1局部剖面示意图。需注意的是，上述图式仅是用来说明，并未以实际比例绘制。本实施例的太阳光收集装置10是设置于户外以收集太阳光，其包括透镜基板120、多个菲涅尔透镜(Fresnel lens) 130、连接器基板140、多个光纤连接器150及追光基板160。
[0025]如图1所示，所述透镜基板120具有多个圆形镂空孔122。所述多个圆形镂空孔122优选为六角最密排列，以充分利用透镜基板120的面积。然而，本发明并不限于此。
[0026]所述多个菲涅尔透镜130对应所述多个圆形镂空孔122设置在所述透镜基板120上。如图2所示，菲涅尔透镜130通过将透镜划分出多个同心圆纹路达到传统求球面透镜相同的光学效果，同时节省了材料的用量。进一步来说，由于所述多个菲涅尔透镜130设置同一基板上，因此所述多个菲涅尔透镜130位于同一平面，无须进行水平校准。优选地，每一圆形镂空孔122可设计有一凸缘122，而菲涅尔透镜130可固定在该凸缘122上。
[0027]所述多个菲涅尔透镜130都具有相同的焦距f，用于聚焦太阳光。此外，所述连接器基板140平行所述透镜基板120设置，且与所述透镜基板120相距约所述焦距f。也就是说，每一菲涅尔透镜130都将太阳光聚焦于所述连接器基板140上。因此，所述多个光纤连接器150可调整地设置于所述连接器基板140上，用于使聚焦后的太阳光导入光纤180中。
[0028]如图2所示，所述连接器基板140上具有相应菲涅尔透镜130聚焦点开设的多个定位孔145，而所述多个光纤连接器150位于所述多个定位孔145内。具体来说，每一光纤连接器150还具有一固定机构(图未示)，使得光纤连接器150可固定在定位孔145内的预设位置。详细来说，所述固定机构可为螺栓与螺帽组合，或其他适合的机构。透过上述固定机构，所述多个光纤连接器150可在所述连接器基板140上微调，使得聚焦后的太阳光能精确地导入光纤180中，提高了光利用率。
[0029]如图1及图2所示，所述追光基板160设置于所述透镜基板120及所述连接器基板140之间，优选为水平设置于所述透镜基板120及所述连接器基板140之间。所述追光基板160具有多个镂空孔162使得聚焦后的太阳光可穿过所述追光基板160。优选的，多个镂空孔162可对应透镜基板120的圆形镂空孔122开设，且镂空孔162优选为小于等于圆形镂空孔122。具体而言，所述追光基板160用于同时转动所述透镜基板120及连接器基板140，以使多个菲涅尔透镜130正对太阳光入射方向。
[0030]如图1所示，所述透镜基板120、所述连接器基板140及所述追光基板160之间设置有多个支撑柱190，以固定所述透镜基板120、所述连接器基板140及所述追光基板160之间的相对位置。然而，本发明并不限于此。例如，所述透镜基板120、所述连接器基板140及所述追光基板160之间可具有侧壁(图未示)，以固定三者之间的相对位置。
[0031 ] 在此实施例中，所述太阳光收集装置10还包括太阳光追踪控制器195 (示于图3)，其耦接所述追光基板160，用于驱动所述追光基板160，以同时转动所述透镜基板120及连接器基板140。具体来说，所述太阳光追踪控制器195可包含有电控系统及驱动机构，如连接轴、升降电动缸、枢接结构等，在此不予赘述。此外，太阳光追踪控制器195也可耦接所述多个支撑柱190。
[0032]以下将说明采用上述实施例的太阳光收集装置10的一种利用太阳光作为背光源的液晶显示器。请参照图3，图3为本发明一优选实施例的利用太阳光作为背光源的液晶显示器20。所述液晶显示器20包括显示面板200及用于提供均匀的光线至所述显示面板200的背光模块300。所述液晶显示器20还包括太阳光收集装置10，其设置于户外并透过光纤180连接于所述背光模块300，用于提供所述背光模块300的背光源。
[0033]请再参照图1及图2，所述太阳光收集装置10包括透镜基板120、多个菲涅尔透镜130、连接器基板140、多个光纤连接器150及追光基板160。所述透镜基板120具有多个圆形镂空孔122。所述多个菲涅尔透镜130对应所述多个圆形镂空孔122设置在所述透镜基板120上，所述多个菲涅尔透镜130具有相同的焦距f，用于聚焦太阳光。所述连接器基板140平行所述透镜基板120设置，且与所述透镜基板120相距所述焦距f。所述多个光纤连接器150可调整地设置于所述连接器基板140上，用于使聚焦后的太阳光导入光纤180中。所述追光基板160设置于所述透镜基板120及所述连接器基板140之间，所述追光基板160具有多个镂空孔162使得聚焦后的太阳光可穿过所述追光基板160，用于同时转动所述透镜基板120及连接器基板140，以使多个菲涅尔透镜130正对太阳光。上述元件的具体说明已详述于上，在此不予以赘述。
[0034]同样地，所述太阳光收集装置10还包括太阳光追踪控制器195，其耦接所述追光基板160，用于驱动所述追光基板160，以同时转动所述透镜基板120及连接器基板140。另夕卜，所述多个菲涅尔透镜130位于同一平面，而无须水平校准。所述多个光纤连接器150可在所述连接器基板140上微调，精准的将聚焦后的太阳光导入光纤。同样地，所述透镜基板120、所述连接器基板140及所述追光基板160之间设置有多个支撑柱190，以固定所述透镜基板120、所述连接器基板140及所述追光基板160之间的相对位置。
[0035]综上所述，本实施例的太阳光收集装置10透过设置在所述透镜基板120的多个菲涅尔透镜130，以确保透镜位于同一平面。更近一步来说，透过与透镜基板120平行的连接器基板140，可确保聚焦后的太阳光可由光纤连接器150导入光纤180。同时，光纤连接器150也可在连接器基板140上作微调，以使透镜聚焦后的光能更精确地导入光纤中。另外，本发明透过上述太阳光收集装置10收集太阳光以作为背光模块300的背光源，克服了现有技术中背光源的能耗问题。
[0036]虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种太阳光收集装置，其特征在于，包括: 透镜基板，具有多个圆形镂空孔； 多个菲涅尔透镜，对应所述多个圆形镂空孔设置在所述透镜基板上，所述多个菲涅尔透镜具有相同的焦距，用于聚焦太阳光； 连接器基板，平行所述透镜基板设置，且与所述透镜基板相距所述焦距； 多个光纤连接器，可调整地设置于所述连接器基板上，用于使聚焦后的太阳光导入光纤中；以及 追光基板，设置于所述透镜基板及所述连接器基板之间，所述追光基板具有多个镂空孔使得聚焦后的太阳光可穿过所述追光基板，用于同时转动所述透镜基板及连接器基板，以使多个菲涅尔透镜正对太阳光。
2.根据权利要求1所述的太阳光收集装置，其特征在于，所述太阳光收集装置还包括太阳光追踪控制器，其耦接所述追光基板，用于驱动所述追光基板，以同时转动所述透镜基板及连接器基板。
3.根据权利要求1所述的太阳光收集装置，其特征在于，所述多个菲涅尔透镜位于同一平面。
4.根据权利要求1所述的太阳光收集装置，其特征在于，所述多个光纤连接器可在所述连接器基板上微调。
5.根据权利要求1所述的太阳光收集装置，其特征在于，所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间设置有多个支撑柱，以固定所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间的相对 位置。
6.一种利用太阳光作为背光源的液晶显示器，包括显示面板及用于提供均匀的光线至所述显示面板的背光模块，其特征在于，所述液晶显示器还包括: 太阳光收集装置，设置于户外并透过光纤连接于所述背光模块，用于提供所述背光模块的背光源，所述太阳光收集装置包括: 透镜基板，具有多个圆形镂空孔； 多个菲涅尔透镜，对应所述多个圆形镂空孔设置在所述透镜基板上，所述多个菲涅尔透镜具有相同的焦距，用于聚焦太阳光； 连接器基板，平行所述透镜基板设置，且与所述透镜基板相距所述焦距； 多个光纤连接器，可调整地设置于所述连接器基板上，用于使聚焦后的太阳光导入光纤中；以及 追光基板，设置于所述透镜基板及所述连接器基板之间，所述追光基板具有多个镂空孔使得聚焦后的太阳光可穿过所述追光基板，用于同时转动所述透镜基板及连接器基板，以使多个菲涅尔透镜正对太阳光。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述太阳光收集装置还包括太阳光追踪控制器，其耦接所述追光基板，用于驱动所述追光基板，以同时转动所述透镜基板及连接器基板。
8.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述多个菲涅尔透镜位于同一平面。
9.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述多个光纤连接器可在所述连接器基板上微调。
10.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间设置有多个支撑柱，以固定所述透镜基板、所述连接器基板及所述追光基板之间的相对位置。`
【文档编号】G05D3/00GK103676119SQ201310607979
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】宁超, 张简圣哲, 曹谦, 李德华, 唐国富 申请人:深圳市华星光电技术有限公司