照明系统、照明器和背光单元的制作方法

专利名称：照明系统、照明器和背光单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括光源、漫射元件和镜面背反射器的照明系统。本发明还涉及包括根据本发明的照明系统的照明器、包括根据本发明的照明系统 的背光系统、以及包括根据本发明的背光系统的显示设备。
背景技术：
这种照明系统本身是已知的。除其它之外，它们作为照明器用于通用照明目的，例 如，用于办公室照明、商店照明或者例如橱窗照明。可替换地，这些照明系统用于照明例如 珠宝展示于其上的(透明或半透明的)玻璃板或者(透明的)玻璃或合成树脂板。这些照 明系统还用于例如从部分透明的图像的后面照明该图像的广告牌。已知照明系统还可作为光源用在例如TV机和监视器的(图片)显示设备的背光 系统中。这种类型的照明系统特别适合作为背光系统用于诸如液晶显示设备的非发光显示 器，其中液晶显示设备也用LCD面板表示，其在(便携)计算机或(便携)电话中被使用。作为照明器的上述类型的照明系统例如从日本专利申请JP04-276181是已知的。 该照明器布置成用于经由反射器而间接照明，该反射器具有沿宽度方向向上突出的圆弧形 截面，且具有在沿宽度方向的中心部分处逐渐向下渐缩的中心突出。该照明器包括位于沿 具有开口的反射器壳体的宽度方向上的两个端部处的直管型荧光灯，该直管型荧光灯面向 反射器的反射面。已知照明器具有的缺点为，该照明器在其光发射窗口上具有相对较差的 均勻性。

发明内容
本发明的目的是提供具有改进均勻性的照明系统。根据本发明第一方面，该目的是利用如权利要求1中限定的照明系统来实现。根 据本发明第二方面，该目的是利用如权利要求12中限定的照明器来实现。根据本发明第三 方面，该目的是利用如权利要求13中限定的背光系统来实现。根据本发明第四方面，该目 的是利用如权利要求14中限定的显示设备来实现。根据本发明第一方面的照明系统包括 光源、漫射元件和镜面背反射器，光源配置成将光发射朝向镜面背反射器，该镜面背反射器 反射至少部分的由光源发射的光从而照射漫射元件，镜面背反射器的形状产生投射在漫射 元件上的光通量在漫射元件各处基本上均勻的分布。根据本发明的照明系统具有的效果为，镜面反射镜的使用允许由光源发射的光朝 向漫射元件的受控反射。通过选择特定形状可以获得光通量在漫射元件各处基本上均勻的 分布。漫射元件将来自光通量的投射光转换成预定角度的光发射分布，例如，来自漫射元件 的基本上朗伯发射分布。在已知照明系统中，背反射器用于产生对房间的间接照射。这种间 接照射减少用户可感受到的眩光。此外，已知照明系统包括光输出窗口，该光输出窗口为开 孔从而允许反射光传播到房间内。该开孔主要缺点在于，传播到房间内的光的角度扩展完 全由背反射器确定。为了产生从已知照明系统发射的光的相对宽的传播，背反射器的形状常常类似于抛物线或弧线。然而，在优化由已知照明系统发射的光的角度分布时，在照明系 统的开孔各处的亮度变化通常不是最佳的。克服这个问题的一种可能方式是使用漫射反射 的背反射器。这种漫射反射的背反射器可以相对容易地产生由已知照明系统发射的光的可 预测角度分布。然而，通常需要附加措施将光均勻地分布在漫射反射的背反射器各处。这 些附加措施可以是例如附加反射元件的形式，然而，这降低了已知照明系统的效率。根据本发明的照明系统以相对较高的效率产生光在漫射元件各处的均勻分布，同 时产生所发射光的可预测角度分布。这是通过使光源发射光朝向镜面背反射器来实现的。 镜面反射器的形状产生光通量在光出射窗口各处的基本上均勻的分布。镜面反射器的形状 可以借助相对常见的射线跟踪程序来获得。从镜面背反射器反射的光投射在漫射元件上的 角度在漫射元件每个点处可以是不同的。漫射元件将以不同角度投射在漫射元件上的光转 换成从根据本发明的照明系统发射的具有预定角度发射分布的光。目前，具有相对高效率 的漫射元件在市场上是可获得的。由于光经由镜面背反射器发射朝向漫射元件以及由于镜 面背反射器的形状，可以产生投射在漫射元件上的光通量的均勻分布，同时具有由本发明 照明系统的漫射元件发射的光的可预测角度分布。由于镜面背反射器是光源和漫射元件之 间的唯一反射元件，根据本发明的照明系统具有相对较高的效率。为了产生在漫射元件各处的基本上均勻的通量，镜面背反射器的形状依赖于光源 的发射分布。当例如光源为发射基本上朗伯发射轮廓的发光二极管时，或者当使用不同光 源时，反射器可具有与具有不同发射轮廓的发光二极管的形状不同的形状。在本文件中，镜面反射器为一层，该层的特征在于其具有等于反射角的入射角，该 入射角在反射角的正或负5度范围内变动。入射角为光投射在镜面反射器上的角度，且反 射角为光从镜面反射器反射的角度。当然，与反射角相比，入射角位于镜面反射器上反射点 处的法向轴的对立侧。在照明系统的实施例中，光源围绕对称轴发射光，其中镜面背反射器处的切线与 垂直于对称轴的虚平面之间的角度等于或小于45°。当切线和虚平面之间的角度为45° 或更少时，从镜面背反射器反射的光沿具有平行于对称轴的分量的方向行进，这允许对靠 近光源布置的漫射元件的间接照射而同时使用来自镜面背反射器的单次反射。通过使用这 种用于间接照射的布置可以获得相对较薄的照明系统。在照明系统一实施例中，镜面背反射器处的切线和虚平面之间的角度在距光源预 定距离处为零，其中切线和虚平面之间的角度在镜面背反射器的面向光源的部分处等于或 小于45°，所述部分延伸直至该预定距离。该部分从靠近光源的镜面背反射器的边缘延伸 直至该预定距离。当距离增大时，切线和虚平面之间的角度减小且切线旋转到平行于虚平 面的切线(具有等于零的角度)。镜面背反射器可具有这样的形状，使得在更大距离处，与 该距离和靠近光源的镜面背反射器的边缘之间的角度相比，切线甚至进一步旋转使得切线 和虚平面之间的角度变为负。在这种实施例中，镜面背反射器朝漫射元件延伸。在照明系统一实施例中，对称轴在交点与镜面背反射器相交，而该角度仅在镜面 背反射器的另一部分处等于或小于45°，镜面背反射器的所述另一部分通过从交点延伸离 开光源而面向漫射元件。在照明系统一实施例中，从光源发射并投射在漫射元件上的光在从镜面背反射器 单次反射之后到达漫射元件。这个实施例具有的优点为，使用从镜面背反射器的单次反射得到增加的效率。全内反射以外的任何反射通常在光学系统内产生损耗。通过限定镜面背 反射器的形状从而产生在漫射元件各处基本上均勻的通量以及通过将在所发射的光到达 漫射元件之前的反射数目限制为单次反射，获得相对高效率的照明系统。在照明系统一实施例中，光源布置在面向镜面背反射器的底座上，光源发射的光 离开底座朝向镜面背反射器。这个实施例具有的优点为，底座的这种布置防止光直接投射 在漫射元件上，这通常减小通量在漫射元件处的均勻性。此外，防止光从光源直接投射在漫 射元件上通常减少了照明系统的用户可见的眩光。眩光源于视场内亮区和暗区之间的过度 对比。眩光可以源于例如直接观看未屏蔽或屏蔽不良的光源的灯丝。将平坦底座布置成与 镜面背反射器相对，这可使得光源对于用户是不可见的并因而减少了眩光。在照明系统一实施例中，漫射元件包括靠近光源的第一边缘和离开光源的第二边 缘，第一边缘和第二边缘限定具有法向轴的虚平面，光源的对称轴限定与法向轴的另一角 度，该另一角度在正或负30°的范围内。这个实施例具有的优点为，光源相对于照明系统的 虚平面倾斜。当例如光源倾斜离开漫射元件时，光源在用户看来可以被进一步屏蔽，这进一 步减少了根据本发明的照明系统的眩光。在照明系统一实施例中，漫射元件包括用于防止投射光从漫射元件朝向镜面背反 射器往回反射的装置。这些用于防止反射的装置可以是例如具有诸如减少投射光反射的折 射率的耦入层，或者是例如布置在漫射元件上的准直板。可替换地，用于防止投射光反射的 装置可由漫射元件的表面构成，该表面为例如结构化表面，使得以相对大的角度投射在漫 射元件上的光不从漫射元件反射而是被重定向到漫射元件内。在照明系统一实施例中，镜面背反射器对于部分的该投射光是部分透射的。这个 实施例具有的优点为，与必须用于照射例如房间不同部分的漫射元件相比，部分透射的镜 面背反射器使得部分由光源发射的光能够沿不同方向发射。当例如照明系统用作照明器 时，由漫射元件发射的光例如直接地照射房间，而镜面背反射器透射的光照射房间的天花 板并由此间接照射房间。这可提供对房间的均勻照射。在照明系统一实施例中，漫射元件包括用于将至少部分的由光源发射的光转换成 具有不同颜色的光的发光材料。发光材料通常吸收第一颜色的光，且通常沿所有方向均勻 地发射另一颜色的光。例如，当光源为蓝色LED时，漫射元件可包括将至少部分的投射蓝光 转换成黄光的发光材料。所发射的黄光与其余的蓝光混合从而产生基本上白光。在漫射元 件处使用发光材料，这得到被称为远程(remote)磷光体布置的布置。通常，与例如使用磷 光体增强发光二极管作为光源相比，这种远程磷光体布置具有更高的转换效率。这是由于 与磷光体增强发光二极管中通常布置在发光二极管的发光元件顶部上的磷光体相比，远程 磷光体的操作温度降低。此外，远程磷光体布置使得更大范围的发光材料能够在远程磷光 体布置中使用，这又是由于远程磷光体布置中发光材料的降低的温度。最后，发光材料的使 用使得照明系统能够具有改进的显色指数(也用CRI指示)。发光材料通常发射相对较宽 光谱的光，这改进了 CRI。发光材料可以作为附加的发光材料层而实施和分布在漫射元件内 或者应用到漫射元件。在照明系统一实施例中，光源为发光二极管、或者有机发光二极管、或者二极管激 光器。这个实施例具有的优点为，这些光源通常发射定向的光，该光可朝镜面背反射器发 射。当这些光源被使用时，基本上所有由它们发射的光因而可被定向为使得光在从镜面背反射器单次反射之后到达漫射元件。如前文所指示，这种布置改进了根据本发明的照明系 统的效率。


本发明的这些和其它方面将从下文描述的实施例中变得清楚并参考下文描述的 实施例予以阐明。在附图中图1A、1B和IC为根据本发明照明系统的示意性横断面视图，图2A和2B为包括根据本发明照明系统的备选实施例的照明器的示意性横断面视 图，以及图3为根据本发明背光系统和显示设备的示意性横断面视图。图纯粹是图解性且未按比例绘制。特别是为了清楚起见，一些尺度被大幅放大。图 中的类似部件尽可能用相同的附图标记表示。
具体实施例方式图1A、1B和IC为根据本发明的照明系统15、17的示意性横断面视图。照明系统 15、17包括光源20、漫射元件30和镜面背反射器40。在图1A、1B和IC所示实施例中，光源 20为发光二极管20，其配置成绕对称轴24朝镜面背反射器40发射光。由光源20发射的 光投射在镜面背反射器40，该镜面背反射器40将来自光源20的投射光的至少一部分反射 朝向漫射元件30。镜面背反射器40的形状产生投射在漫射元件30上的光通量在漫射元件 30各处基本上均勻的分布。镜面背反射器40的这种形状可以例如借助于公知的射线跟踪 程序来产生。在已知照明系统中，背反射器被成形为产生从背反射器反射且由已知照明系统发 射的光的预定角度分布。在根据本发明的照明系统15、17中，镜面背反射器40的形状产生 在漫射元件30上的光通量的均勻分布。光投射在漫射元件30上的角度因而可以在漫射元 件30各处充分变化。为了控制由照明系统15、17发射的光的角度分布，照明系统15、17包 括漫射元件30，该漫射元件30将投射在漫射元件30上的光的角度分布转换成由根据本发 明的照明系统15、17发射的光的预定角度分布。由于镜面背反射器40和漫射元件30的组 合，因而所产生的投射在漫射元件30上的光通量的分布可以是基本上均勻的，同时控制由 照明系统15、17发射的光的角度分布。照明系统15、17的效率取决于漫射元件30的效率。 漫射元件30因此包括具有相对较高效率的例如PMMA或PC漫射器，该PC漫射器例如为从 制造商〃 Lucite"可购得的半透明漫射器〃 Perspex Opal 040〃，且该漫射元件30产生 根据本发明的照明系统15、17的基本上朗伯发射分布。为了进一步改进根据本发明的照明 系统15、17的效率，光源20和镜面背反射器40的配置致使由光源20发射的光在从镜面背 反射器40单次反射之后投射在漫射元件30上。在根据本发明的照明系统15、17的一个实施例中，基本上所有由光源20发射的光 在镜面背反射器处反射之后投射在漫射元件30上，产生由光源20对漫射元件30的间接照 射。漫射元件30的这种间接照射减少根据本发明的照明系统15、17的眩光。在照明系统 15、17的可替换实施例中，投射在镜面背反射器上的一部分光透射穿过镜面背反射器且沿着与漫射元件30相比的相反方向发射。当照明系统15、17用在一照明器中，该照明器用于 例如照射房间(未示出)时，这一实施例是尤为有利的。透射穿过镜面背反射器的这部分 光可用于例如照射房间的天花板(未示出)，而由照明系统发射的穿过漫射元件30的光可 用于照射房间的其它部分。由于使用来自镜面背反射器40的单次反射，根据本发明的照明系统15、17的高度 h可被进一步限制。照明系统15、17的高度h或厚度为照明系统15、17在基本上垂直于照 明系统15、17的虚平面36(见图IB和1C)的方向上的尺度。虚平面36是由靠近光源20 的漫射元件30的第一边缘33 (见图IB和1C)和远离光源20的漫射元件30的第二边缘 35(见图IB和1C)限定。漫射元件30的宽度w和照明系统的高度h之间的关系可在下述 范围内1/20彡高度/宽度彡1/5。在漫射元件30为基本上平面元件的实施例中，高度h为照明系统15、17的基本上 垂直于漫射元件30的尺度，且漫射元件30的宽度w为漫射元件30的基本上平行于漫射元 件30的最小尺度。在如图1A、1B和IC所示的照明系统15、17中，光源20布置在底座22上，该底座 22形成布置在漫射元件30的边缘处的脊22。脊22的使用通过使光源20不在用户的直接 视线内而进一步减少眩光。在图1A、1B和IC所示实施例中，漫射元件30紧邻光源20的底 座22布置。然而，底座22和漫射元件30可部分交叠。图IA示出包括根据本发明的照明系统15的照明器10。镜面背反射器40包括另 一部分42，在该另一部分42中，在镜面背反射器40处的切线50 (见图1B)与垂直于对称轴 24的虚平面38(见图1B)之间的角度α等于或小于45°。在一可替换实施例中，镜面背 反射器40可具有这样的整体形状，使得切线50和虚平面38之间的角度等于或小于45°。 光源20为发光二极管20且布置在底座22上。在如图IA所示的镜面背反射器40的实施 例中，镜面背反射器40被划分为三个反射区域44A、44B、44C。第一反射区域44A包括弯曲 反射区域44A，用以使在对称轴24—侧发射的光传播离开漫射元件30以及往回传播于漫射 元件30各处。第二反射区域44B可以是例如基本上平坦的并将一部分所发射的光反射回 到漫射元件30，以及第三反射区域44C朝漫射元件30倾斜从而限制由光源20发射的光平 行于漫射元件30传播。第一反射区域44A为镜面背反射器40的面向光源20的部分44A， 在第一反射区域44A中切线50和虚平面38之间的角度α等于或小于45°。部分44Α延 伸直至预定距离。部分44Α从光源20附近的镜面背反射器40的边缘延伸直至该预定距 离。当与光源20附近的镜面背反射器40边缘的距离增大时，切线50和虚平面38之间的 角度减小，且切线50旋转到平行于虚平面38的切线50 (具有等于零的角度)。镜面背反射 器40可以具有这种形状，使得在更大距离处，例如在第三反射区域44C处，切线50甚至进 一步旋转使得切线50和虚平面38之间的角度α变为负。第一反射区域44Α、第二反射区 域44Β和第三反射区域44C的组合产生投射在漫射元件30上的光通量的基本上均勻的分 布。第一反射区域44Α、44Β和44C的确切形状可借助于射线跟踪程序来确定。图IB为根据本发明的照明系统15的详细示意性横断面视图。反射的另一部分42 按照下述方式来配置，在该反射的另一部分42的任一点处的切线50限定与垂直于对称轴 24的虚平面38的角度α，其中角度α小于或等于45°。于是可以获得相对较薄的照明系统，因为由光源20发射的朝向镜面背反射器40的光被反射回到漫射元件30。在如图IB所示的照明系统15的实施例中，漫射元件30包括具有发光材料的层 31。层31也进一步被指示为远程磷光体层31。在图IB所示的实施例中，远程磷光体层31 应用到漫射元件30的表面。这个实施例具有的优点为远程磷光体层31可以相对容易地被 应用，例如，在将漫射元件30组装到照明系统15之前被应用。然而，漫射元件30处的亮度 均勻性相对强烈地依赖于远程磷光体层31的均勻性以及依赖于远程磷光体层31中发光材 料分布的均勻性。可替换地，发光材料可以遍及漫射元件30分布，使得漫射元件30作为远 程磷光体层。每个使用发光材料的这些实施例产生所谓的远程磷光体配置，该远程磷光体 配置具有的优点在于，改进的效率以及更宽的选择发光材料的范围，因为布置在远程磷光 体配置的磷光体的操作温度通常低于发光材料直接应用在光源20上这种配置的温度。远程磷光体层31和漫射元件30可包括单一发光材料或者多种不同发光材料的混 合物。在一优选实施例中，光源20基本上发射蓝光。一部分的蓝光例如使用 Y3Al5O12Ce3+(也进一步称为YAG:Ce)被转换，YAG:Ce将部分的蓝色投射光转换成黄光。选 择特定密度的发光材料致使预定部分的投射蓝光转换成黄色，确定由照明系统15发射的 光的颜色。由发光材料转换的蓝光的比例可以例如由远程磷光体层34的层厚度确定，或 者例如由分布在远程磷光体层34或漫射元件30中的YAG:Ce颗粒的浓度确定。可替换 地，可以使用例如CaS:Eu2+(也进一步称为CaS:Eu)，CaS:Eu将部分的蓝色投射光转换成 红光。添加一些CaS:Eu到YAG:Ce可得到具有增加的色温的白光。可替换地，发光二极 管20发射紫外光，该紫外光被发光材料转换成基本上白光。例如，具有不同磷光体比例的 BaMgAl10O17 Eu2+ (将紫外光转换成蓝光)、Ca8Mg (SiO4) 4C12 Eu2+，Mn2+ (将紫外光转换成绿光) 和Y203:Eu3+，Bi3+(将紫外光转换成红光)的混合物可被使用以在从相对冷白色到暖白色的 范围内，例如介于6500K和2700K之间，选择从照明系统15发射的光的颜色。其它合适的 发光材料可被使用以获得由照明系统15发射的光的所需颜色。图IC为照明系统17的详细示意性横断面视图，在该照明系统17中，光源20布置 于其上的底座22布置成相对于漫射元件30倾斜。在详细横断面图中，一部分的照明系统 17未示出，该部分用点波浪线指示。这样做是为了能够示出限定虚平面36的漫射元件30 的第一边缘33和第二边缘35。另一角度β被限定于虚平面36的法向轴34和光源20的 对称轴24之间。另一角度β可以是例如在介于-30°和+30°的范围-30° 彡 β 彡+30°。底座22和漫射元件30之间的倾角优选地为使得眩光可进一步减少。这可以例如 通过提供如图IC所指示的另一角度β来实现。由于如图IC中所示的布置，由光源20发 射的光基本上不投射在漫射元件30上，使得光源20基本上对用户是不可见的且进一步减 少用户感受到的眩光。图1Α、1Β和IC仅为根据本发明的照明器10的横断面视图。在此横断面视图中， 三维视图(未示出)中的照明器10可具有盘形状或者细长的基本上矩形形状，或者任何其 它形状，只要镜面背反射器40形状产生在照明系统15、17以及照明器10的漫射元件各处 的光通量的基本上均勻分布。图2Α和2Β为照明器12的示意性横断面视图，该照明器12包括根据本发明的照明系统19的可替换实施例。在如图2A和2B所示的照明系统19的实施例中，光源20布置 在底座22上，以及照明系统19包括具有布置在光源20任一侧上的两个漫射元件32A、32B 的漫射元件32。镜面背反射器40的形状将部分由光源20发射的光反射朝向两个漫射元件 32的第一漫射元件32A并将其余由光源20发射的光反射朝向两个漫射元件32的第二漫射 元件32B。可替换地，漫射元件32可具有例如盘形状，光源20基本上布置在盘的中心(见 图2A和2B中的横断面视图)。另外可替换地(未示出)，漫射元件32可以是单个连续漫 射元件32，其中光源20布置在漫射元件32和镜面背反射器40之间。在这种实施例中，光 源20的布置和镜面背反射器40的形状可以使得投射在整个漫射元件上的光通量在漫射元 件32各处均勻地分布。在图2B所示的照明系统19的实施例中，漫射元件32包括用于防止投射光的反射 的装置37。在图2B所示的实施例中，装置37包括结构化表面37。图2B中的横断面视图 可以是例如细长棱柱形结构37的横断面视图，或者多个角锥形结构37的横断面视图，或者 多个圆锥形结构37的横断面视图。这种结构化表面37的效果是防止以掠射角投射在漫射 元件32上的光从漫射元件32反射。这种反射光通常减小根据本发明的照明系统17的效 率。可替换地，用于防止投射光的反射的装置37可以是准直板(未示出)，该准直板将 光束重定向朝向漫射元件30的法向轴(未示出)。该准直板为例如透明棱镜片，该透明棱 镜片在商业上称为例如透射直角膜(也称为TRAF)、或者亮度增强膜(也称为BEF)或者双 亮度增强膜(也称为DBEF)或者光学照明箔(也称为0LF)。这些基本上透明棱镜片重定向 以掠射角投射的光，从而以更接近漫射元件30的法向的角度投射在漫射元件30上。这防 止光从漫射元件30以掠射角反射。图3为根据本发明的背光系统110和显示设备100的示意性横断面视图。显示设 备100可以是例如液晶显示设备100，其包括一层电连接的(未示出)液晶单元112、偏振 层114和分析层116。可替换地，显示设备100可以是任何其它非发射型显示设备100。应注意，上述实施例说明而非限制本发明，在不背离所附权利要求书范围的情况 下，本领域技术人员将能够设计许多可替换实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应解释为限制权利要求。使用 动词“包括”及其变形不排除存在那些未在权利要求中列出的元件或步骤。元件之前使用 的冠词“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括若干不同元 件的硬件来执行。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置的若干个可以通过同一项 硬件来实现。在互不相同的从属权利要求中列举了某些措施这一起码事实不表示不能有利 地使用这些措施的组合。
权利要求
一种照明系统(15，17，19)，包括光源(20)、漫射元件(30，32)和镜面背反射器(40)，该光源(20)配置成将光发射朝向该镜面背反射器(40)，该镜面背反射器反射至少部分的由该光源(20)发射的光从而照射该漫射元件(30，32)，该镜面背反射器(40)的形状产生投射在该漫射元件(30，32)上的光通量在该漫射元件(30，32)各处基本上均匀的分布。
2.如权利要求1所述的照明系统(15，17，19)，其中该光源(20)围绕对称轴(24)发射 光，其中该镜面背反射器(40)处的切线(50)与垂直于该对称轴(24)的虚平面(38)之间 的角度(α)等于或小于45°。
3.如权利要求2所述的照明系统(15，17，19)，其中该切线(50)和该虚平面(38)之间 的角度(α)在距该光源(20)预定距离处为零，该切线(50)和该虚平面(38)之间的该角 度(α)在该镜面背反射器的面向该光源(20)的部分(44Α)处等于或小于45°，所述部分 (44Α)延伸直至该预定距离。
4.如权利要求2或3所述的照明系统(15，17，19)，其中该对称轴(24)在交点(46)处 与该镜面背反射器(40)相交，其中该角度(α )仅在该镜面背反射器(40)的另一部分(42) 处等于或小于45°，该镜面背反射器(40)的所述另一部分(42)通过从该交点(46)延伸离 开该光源(20)而面向该漫射元件(30，32)。
5.如权利要求1、2、3或4所述的照明系统(15，17，19)，其中从该光源(20)发射且投 射在该漫射元件(30，32)上的光在从该镜面背反射器(40)单次反射之后到达该漫射元件 (30，32)。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的照明系统(15，17，19)，其中该光源(20)布置在面 向该镜面背反射器(40)的底座(22)上，该光源(20)发射的光离开该底座(22)朝向该镜 面背反射器(40)。
7.如权利要求2、3、4、5或6所述的照明系统(15，17，19)，其中该漫射元件(30，32)包 括靠近该光源(20)的第一边缘(33)和离开该光源(20)的第二边缘(35)，该第一边缘(33) 和该第二边缘(35)限定具有法向轴(34)的虚平面(36)，该光源(20)的对称轴(24)限定 与该法向轴(34)的另一角度(β )，该另一角度(β)在正或负30°的范围内。
8.如前述权利要求任意一项所述的照明系统(15，17，19)，其中该漫射元件(30，32) 包括用于防止该投射光从该漫射元件(30，32)朝向该镜面背反射器(40)往回反射的装置 (37)。
9.如前述权利要求任意一项所述的照明系统(15，17，19)，其中该镜面背反射器(40) 对于部分的该投射光是部分透射的。
10.如前述权利要求任意一项所述的照明系统(15，17，19)，其中该漫射元件(30， 32)包括用于将至少部分的由该光源(20)发射的光转换成具有不同颜色的光的发光材料 (31)。
11.如前述权利要求任意一项所述的照明系统(15，17，19)，其中该光源(20)为发光二 极管(20)、或者有机发光二极管、或者激光二极管。
12.照明器(10，12)，包括如权利要求1至11任意一项所述的照明系统(15，17，19)。
13.背光系统(110)，包括如权利要求1至11任意一项所述的照明系统(15，17，19)。
14.显示设备(100)，包括如权利要求13所述的背光系统(110)。
全文摘要
本发明涉及照明系统(10)、照明器(10)、背光系统和显示设备。根据本发明的照明系统包括光源(20)、漫射元件(30)和镜面背反射器(40)。光源配置成将光发射朝向镜面背反射器，该镜面背反射器反射至少部分的由光源发射的光从而照射该漫射元件。镜面背反射器具有一形状，该形状产生投射在漫射元件上的光通量在漫射元件各处基本上均匀的分布。根据本发明的照明系统具有的效果为，其产生光在漫射元件各处的均匀分布，同时产生所发射光的可预测角度分布。
文档编号G02F1/13357GK101903825SQ200880121633
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月16日 优先权日2007年12月18日
发明者G·托尔迪尼, P·A·J·霍尔滕, V·法布里克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司