专利名称：具有无板条光导的扫描背光源的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及背光型显示器，具体应用于提供不同的左眼和右眼图像以允许立体观察的此类显示器和背光源。本发明还涉及相关的制品、系统和方法。
背景技术：
立体显示器通常从单独的右眼视点和左眼视点为观察者呈现具有视差的图像。有若干种技术来为观察者的双眼提供视差图像，以便产生立体观察的体验。在第一种技术中，观察者使用一副快门式或三维(“3D”)眼镜，所述眼镜在透射或阻挡观察者看到的光的同时交替左/右图像显示。在第二种技术中，右眼和左眼图像交替显示而且指向观察者相应的眼睛，但并未使用3D眼镜。此第二种技术被称为自动立体技术，有利于3D观察，因为观察者无需佩戴任何类型的专用眼镜。在一些立体技术中，观察者必须佩戴可选择波长的眼镜或偏光眼镜。液晶显示器(IXD)是一种采样保持型显示装置，使得这种显示器的任一点或像素处的图像均是稳定的，直至该像素在下一图像刷新时间被更新为止，图像刷新时间通常为1/60秒或更快。在这样的采样保持型系统中，显示不同图像，特别是针对自动立体显示器显示交替的左右图像需要对光源进行仔细定时排序，从而例如在用于右眼的数据显示期间，不打开左眼图像光源，反之亦然。确保左右光源的开或关与图像显示同步对于实现高质量的自动立体图像非常重要。通常，当液晶显示面板从一个图像转换到下一图像时，例如，从右眼图像转换到左眼图像，面板的不同部分(即，面板的不同像素)在略微不同的时间进行转换。例如，面板的顶部首先进行转换，随后是面板的中间或中部，最后是面板的底部。如果在背光源的整个输出区域上，背光源在左眼发射光束与右眼发射光束之间统一进行调制，则图像的某些部分可能发生串扰。例如，当打开背光源的右眼光束时，残余的左眼图像可仍呈现在显示面板的一部分上(例如，在其底部上)。类似地，在关闭背光源的左眼光束之前，右眼图像的一部分可出现在显示面板的一部分上(例如，在其顶部上)。这种依据空间的时间延迟是显示面板从一个离散图像转换到下一离散图像的特征，它提高了对背光源的需求，该背光源的输出照明可在工作区域的不同部分独立地加以控制，以使得背光源的输出亮度状态(例如，右眼光束开或关，以及左眼光束开或关)可与显示面板的状态同步，这两个状态都取决于显示器或背光源工作区域上的时间和位置。这种可在空间选址的背光源称为扫描背光源，与常规的背光源不同，在常规的背光源中，背光源工作区域的所有部分受到约束，以便同时从“关闭”状态转变到“打开”状态，反之亦然。用于自动立体显示的扫描背光源在美国专利申请公开案US2008/0084512 (Brott等人)中有所描述。此类背光源使用设置在光导的第一侧上的多个第一光源，以及设置在光导的相对第二侧上的多个第二光源。在非扫描背光源中，当在显示面板中显示右眼图像时，所有第一光源将进行照明(第二光源都保持“关闭”)，从而通过在对应于观察者右眼的第一方向上传播的光来照明背光源的整个活动或工作区域。类似地，在非扫描背光源中，当显示左眼图像时，所有第二光源将进行照明(第一光源都保持“关闭”)，从而通过在对应于观察者左眼的第二方向上传播的光同样来照明背光源的整个活动或工作区域。与此相反，扫描背光源在给定时间可仅使第一光源中的一个或某些光源通电，而且在不同时间可仅使第二光源中的一个或某些光源通电，从而背光源中仅有受限部分(称为片段)，且因此显示器中仅有受限部分在任何给定时刻会发出右眼光或左眼光。按照快速的顺序(与显示器同步)选择性地使第一光源中的不同光源以及第二光源中的不同光源通电，这样允许背光源的所有不同片段按特定顺序或模式进行照明，以提供扫描背光源。Brott等人提出的US 2008/0084512公开案描述了通过使用“覆有板条”的光导构造来实现这种类型的扫描操作，例如，如图1和图2所示。简而言之，图1示出用于显示交替的右眼和左眼图像的扫描背光源30的示意性正视图。这种背光源的形成方式为，在整体式光导中切割或以其他方式制造间隙37，以界定不同的片段或板条(slat) 30^30^303^304、305、306、307、308。间隙37可以是气隙，还将每个片段或板条厚度的至少一部分与相邻片段或板条分开。每个板条包括第一侧或光输入表面31，该第一侧邻近多个第一光源32p322、323、324、325、326、327、328或右眼图像固态光源；以及相对的第二侧或光输入表面33，该第二侧邻近多个第二光源34^34^34^34^34^34^34^34或左眼图像固态光源。示意性侧视图2仅示出了三个片段或板条，但总体上以其他方式符合图1的实施例。第一表面36 (由间隙37细分成第一表面36^36^363等)在第一侧31与第二侧33之间延伸，而与第一表面36相对的第二表面35 (由间隙37细分成第二表面35^35^353等)也在第一侧31与第二侧33之间延伸。第一表面36基本上重定向(例如，反射、提取等等)光，而第二表面35基本上将光透射到双面棱镜膜和LCD面板(未示出)覆有板条的构造的间隙37在光导的不同板条中对光进行侧向限制。例如，来自第一光源SZ1的光可在板条3(^内在第一光输入表面31与第二光输入表面33之间侧向传播，而且可从板条SO1的第二表面35i朝向棱镜膜和IXD面板发出，最终到达观察者的右眼。但是间隙37允许极少的或不允许来自光源32i的光侧向传播到任何相邻的板条中，例如，板条 302。
因此，每个板条或片段均包括将光透射到片段第一侧中的第一光源、将光透射到片段第二侧中的第二光源，以及光透射表面和相对的光重定向表面，这两个表面都在片段第一侧与片段第二侧之间延伸。多个片段布置成基本平行，其中第一表面在基本相同的方向上透射光，以提供用于立体3D液晶显示器的背光。这些片段选择性地从每个片段的一侧发光，而且按顺序照明显示器下方的每个片段。视频或数据信号可驱使LCD面板与显示器下方片段的顺序照明同步。
发明内容
我们已开发一类适用于自动立体显示器的扫描背光源，但它们也可用于其他(非自动立体)显示器，例如，多观众显示器，和/或照明应用。这些背光源提供伸展的输出表面，所述输出表面可以基本上与LCD显示面板等显示面板的尺寸相匹配，从而使显示面板的所有部分，例如，所有像素可从背后照亮。此类背光源可以包括固态光导，其具有相对的第一输入边缘和第二输入边缘；以及沿着第一边缘设置的多个第一光源，和沿着光导的第二边缘设置的多个第二光源。来自第一光源的光可以第一角分布从背光源发出，所述第一角分布优先对应于右眼观察，例如，可以优先指向(在或不在一个或多个棱镜膜或其他光管理膜的协助下)观察者的右眼。同样，来自第二光源的光可以不同的第二角分布从背光源发出，所述第二角分布优先对应于左眼观察，例如，可以优先指向(在或不在相同的一个或多个棱镜膜或其他光照管理膜的协助下)观察者的左眼。第一光源以及第二光源适于独立操作，从而，例如，在给定时间第一光源中仅有一个光源可以通电，且在另一时间第一光源中仅有另一不同的光源可以通电。光源和光导经过设计，使得只有光源输出表面的选定区或带可在任何给定时间发光，方式是使第一光源中的选定光源或第二光源中的选定光源通电。有利的是，无需覆有板条的光导便可实现对来自背光源的输出表面的光发射进行基本侧向限制，即，通过无板条光导便可实现侧向限制。例如，随后可对第一光源进行顺序控制，以便按顺序照明背光源的不同区或带，从而提供所需的扫描功能。这种顺序控制可在第一光源与第二光源之间交替，并通过显示面板而与右图像和左图像显示同步。因此，本专利申请尤其公开一种适用于自动立体显示器或多观众显示器的背光源。背光源包括光导以及第一光源和第二光源。光导具有相对的第一主表面和第二主表面，以及至少第一光注入表面。例如，第一光注入表面可以是或包括光导的两个相对侧表面中的一个侧表面。第一光源和第二光源适于独立操作，可沿着第一光注入表面布置，以通过第一光注入表面的不同部分分别将第一光束和第二光束注入光导中。优选地，第一光束和第二光束部分准直。光导的第一主表面可包括。例如，所述多个第一结构可包括棱镜阵列，每个棱镜具有至少160度、或165度、或170度、或175度的夹角(给定棱镜的小平面之间的全二面角)。光导的第二主表面也可包括多个第二结构，所述多个第二结构彼此平行且平行于不同于第一轴的第二轴。例如，第二轴可基本上垂直于第一轴。第二结构可适于对于通过第二主表面穿出光导的光增强沿着第一轴的角扩散，而且适于对于从第二主表面反射而保留在光导中的光限制沿着第一轴的空间扩散。示例性第二结构布置成规则的阵列，和/或具有结构到结构的间距，所述间距小于与第一光源相关的横向带(transverse band)。所述第二结构的横截面可具有弯曲形状，或其他不平坦的形状，而且不平坦的形状可以是或包括圆弧，例如，所述圆弧的特征在于具有45度到180度或90度到180度范围内的角。第一光源可与光导配合，以使得来自第一光源的光基本上侧向限制于光导的第一横向带，即使光导不含有用于界定板条以实现此类限制的间隙。类似地，第二光源可与光导配合，以使得来自第二光源的光基本上侧向限制于光导的第二横向带，所述第二横向带不同于第一横向带。所述横向带各自可沿着第二轴延伸，而且可沿着第一轴相对于彼此偏移开来。虽然光侧向限制于横向带，但这些横向带中的光相对自由，能从至少一个主表面(上文称为第二主表面)逸出，从而照明显示面板或者所关注的其他物体或区域。第一光源和第二光源可以是沿着第一光注入表面布置的第一多个光源的构件，每个光源包括至少一个灯以及凹面反射器，所述凹面反射器经设置以使来自灯的光在光导的平面中部分准直。对于第一多个光源中的每个光源，凹面反射器可以基本上成抛物面型，而且所述至少一个灯可设置成靠近抛物面反射器的焦点。背光源还可包括沿着光导的第二光注入表面布置的第二多个光源,所述第二光注入表面与第一光注入表面相对。同样，第二多个光源中的每个光源可包括至少一个灯以及凹面反射器，以使来自灯的光在光导的平面中部分准直。不管是第一多个光源还是第二多个光源，每个光源都可包括至少一个灯以及凹面反射器，以使来自灯的光在光导平面中部分准直。所述凹面反射器可，例如，基本上成抛物面型，而且所述至少一个灯可设置成靠近抛物面反射器的焦点。对于每个光源，凹面反射器可限定顶点和输出孔。在一个方向上，所述至少一个灯具有取向成面向输出孔的发射表面。在另一方向上，所述至少一个灯具有取向成面向凹面反射器的顶点的发射表面。本发明还公开包括光导以及第一光源和第二光源的背光源。光导可具有相对的第一主表面和第二主表面，以及至少第一光注入表面。第一光源和第二光源适于独立操作，可沿着第一光注入表面布置，以通过第一光注入表面的不同部分分别将第一光束和第二光束注入光导中。第一光束和第二光束可部分准直。光导的第一主表面可包括彼此平行且平行于第一轴的多个第一结构。例如，所述多个第一结构可包括棱镜阵列，每个棱镜具有至少160度、或165度、或170度、或175度的夹角。光导的第二主表面可包括多个第二结构，所述多个第二结构也彼此平行且还平行于不同于第一轴的第二轴。例如，第二轴可基本上垂直于第一轴。第一光源和第二光源以及第一结构和第二结构可进行调整，以使得来自第一光源的光基本上侧向限制于光导的第一横向带，而且来自第二光源的光基本上侧向限制于光导的第二横向带，所述第二横向带不同于所述第一横向带。本发明还讨论了相关方法、系统和制品。本专利申请的这些和其他方面从以下具体实施方式
中将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求书限定，并且在审查期间可以进行修改。
图1是用于显示交替的右图像和左图像的现有技术扫描背光源的示意性正视图；图2是用于显示交替的右图像和左图像的现有技术扫描背光源的示意性侧视图；图3a是扫描背光源的示意性透视图，该扫描背光源使用无板条光导，其中一组光源沿着一个光注入表面设置；图3b是图3a中的背光源的示意性透视图，其中已沿着相对的光注入表面添加了第二组光源；图4a和图4b分别是示例性部分准直光源的示意性俯视图和示意性侧视图；图5是另一示例性部分准直光源的示意性俯视图；图6是示例性光源组件的示意性俯视图，该光源组件包括一组部分准直光源；图7a是用于光源组件的一项实施例的沿着图6中的线7_7得到的示意性截面图；图7b是用于光源组件的另一项实施例的沿着图6中的线7-7得到的示意性截面图；图8是示例性无板条光导的示意性透视图，该视图以放大的方式示出光导的两个主表面上的不例性表面结构；图9a、图9b和图9c示出图8中的光导的各项实施例的各种示意性侧视图；图10是经过构造和测试的扫描背光源的正视图或俯视图的灰度图像，该图像表明背光源的有限区或带可使用无板条光导进行照明；以及图11和图12是扫描背光源的亮度与位置的曲线图，该扫描背光源类似于图10中经过构造和测试的背光源。
在这些附图中，类似参考标号指代类似元件。
具体实施例方式如上所述，本文尤其描述背光源设计，其中通过使沿着无板条光导的光注入表面设置的多个部分准直光源中选定的光源通电，背光源输出表面的多个部分(例如，横向带)可选择性地照亮或照明。按时间顺序选择性地使光源通电导致背光源输出表面的不同独立部分或带按时间顺序发光，从而提供扫描光源。本专利申请中使用的术语“背光源”是指扩展源，所述扩展源意图或适于从部分透明的物体后面照明此类物体，例如，显示面板、图形膜、标记等，除非另外指明，否则“背光源”还意图涵盖可以不从后面照明另一物体的其他类型的照明装置，例如，照明灯具和立体发光字。优选地，背光源适用于自动立体显示器，在这种情况下，沿着光导的第一光注入表面设置的一组光源产生光，所述光从背光源以对应于观察者用第一只眼观察的第一角分布发出。这种背光源还包括沿着光导的第二光注入表面设置的第二组光源，以使光从背光源以对应于观察者用第二只眼观察的第二角分布发出。审慎地启动第一组光源和第二组光源中的一个或多个光源允许对以下情况加以控制背光源输出区域的哪个(些)部分(例如，横向带)在给定时间发光，以及发出的光是否指向观察者的右眼或左眼。示意性透视图3a中示出了使用无板条光导的示例性扫描背光源310。所述背光源包括固态光导312,以及一般可称为光源314的一组部分准直光源314a、314b、314c。光导312具有第一主表面312a和相对的第二主表面312b,以及第一侧表面312c和相对的第二侧表面。第一主表面312a是光导的输出表面,而且也可基本用作背光源的输出表面或工作表面。侧表面312c适于用 作光注入表面，例如，它可以平坦和/或平滑，其中很少或没有光发生散射，而且它可包括抗反射涂层或其他抗反射特征，从而有助于将光注入光导312中。光源314沿着侧表面或光注入表面312c设置，以便通过表面312c的不同部分将部分准直光束注入到光导312中。这些光源中任一光源发出的光可在传播穿过光导时在宽度上略有扩展，但由于光源本身部分准直，以及光导主表面上设有结构化表面特征(下文进一步讨论)，因此，扩展可能相对渐进，以使得光完全限制于输出表面的细长带状区域，如虚线所示，这些虚线表示从相应光源传播的光的边界或边缘。根据需要，可将由各个光源314a、314b、314c产生的照明带的侧向宽度分别描述成宽度316a、316b、316c，如图所示。图中提供了笛卡尔x-y-z坐标系以用于参考。示例性光导由聚合物或玻璃等合适的光透射材料构成。光导可以是相对刚性或柔性的，而且可以相对较薄(例如，采用薄膜形式)或相对较厚。如图所示，光导在平面图中可具有大致矩形的形状，但也可使用非矩形形状。光导的背部或后部主表面(参见图3a和图3b中的表面312b)可成形为包括多个提取元件；诸如线性透镜特征或线性棱镜特征等特征是有用的。每个线性棱镜都可在平行于侧表面312c、312d的方向上延伸，S卩，平行于图中所示的X轴。线性棱镜特征使得背部主表面(参见表面312b)基本上重定向(例如，反射、提取等等)光，而如部王表面(参见表面312a)基本上透射光。在一些情况下，在背部主表面上或与之相邻的高度反射面有助于通过前部主表面将光重定向至背光源之外。前部主表面可以基本上平坦，但优选通过光扩散元件进行结构化，所述光扩散元件例如透镜特征、棱镜特征或使从光导的前表面射出的光在垂直方向(即，在图3a的x-z平面中)扩散的类似特征。有关适用于自动立体背光源的光导的更多设计细节可见于美国专利7,210,836 (Sasagawa等人)和美国专利申请公开案US2009/0316058(Huizinga 等人)。还参考了美国专利申请公开案 US 2008/0084519(Brigham等人)。光导312以及背光源310通常沿着两个正交方向(x，y)延伸，以界定光导或背光源的平面，并且沿着通常(但不必)对应于光导和背光源的光轴或观察轴的法线或垂直方向(z)延伸。由于来自给定光源314的光通常沿着y轴传播穿过光导312，因此，沿着x轴方向的扩展量受限，如上所述。当发生这种情况时，大部分的光通过后部主表面312b向上朝着前部主表面312a反射(例如，全内发射(TIR))，并从所述表面向外折射到空气中，例如，最终触及观察者或观众。适量的此种反射和折射有助于确保照明带的长度(即，沿着y轴)上具有可接受的均匀度。光源优选地适于独立操作。例如，光源可分开电连接到受适当的控制电路控制的不同驱动电路，以使得所有光源可独立于任何其他光源而打开或关闭。在一些情况下，控制电路可运作驱动电路，以便按照顺序，例如以循环的方式使光源单独通电。例如，控制器可使源314a独自通电，随后使源314b独自通电，最后使源314c独自通电，接着再次循环回到使源314a独自通电等等。对光源的这种循环控制可与显示面板的对应区或带从一个图像转换到另一图像同步。当然，虽然附图仅示出三个部分准直光源314，但可使用一个以上的任何数目光源。除了附图所示的那些部件之外，背光源310以及本文中讨论的其他背光源还可包括其他部件。例如，光导312的后部主表面312b可以部分透射，而且铝板或铝膜或者其他反射金属板或膜等高度反射的背反射器、可得自3M公司(3M Company)的Vikuiti 增强型镜面反射膜(ESR)等的多层反射膜等等可放置在表面312b后方，以便将光向后朝光导反射，最终反射到显示面板和/或观察者。一个或多个棱镜光重定向膜可放置在前部主表面312a的前方，尤其是在以下情况下光导312经设计以使得从表面312a提取的光以高度倾斜的角度发射到空气中，例如，亮度峰值与法线方向约70度处，或者峰值亮度的典型范围在50度到大于80度，或在60度到大于80度。此高度倾斜的光被重定向膜拦截，该重定向膜进行微结构化，以便对离开光导312的高度倾斜光进行重定向，从而使得该光被重定向成更靠近系统光轴，例如，更靠近z轴。也可使用其他光管理膜，例如，一个或多个偏振器(不管是吸收型偏振器还是反射型偏振器，而且不管是线性偏振器还是圆形偏振器)、扩散器、增売月旲、窗口 I吴或板等等。还可包括相对于源314设置成与之相对的第二组部分准直光源，且图3b中示出所得的背光源320。除了添加一般可称为光源324的部分准直光源324a、324b、324c,背光源320可基本上与图3a中的背光源310相同。与侧表面312c类似，光导312的侧表面312d也可适于用作光注入表面，例如，它可以平坦和/或平滑，其中很少或没有光发生散射，而且它可包括抗反射涂层或其他抗反射特征，从而有助于将光注入光导312中。光源324沿着侧表面或光注入表面312d设置，以便通过表面312d的不同部分将部分准直光束注入光导312中。来自这些光源中任一光源的光可在传播穿过光导时在宽度上略有扩展，但由于光源本身部分准直，以及光导主表面上设有结构化表面特征(下文进一步讨论)，因此，扩展可能相对渐进，以使得光完全限制于输出表面的细长带状区域，如源于源324a的代表性成对虚线所示，这些虚线表示从光源324a传播的光的边界或边缘(还示出了源于源314a的对应成对虚线)。根据需要，可将由各个光源314a、314b、314c产生的照明带的侧向宽度分别描述成宽度316a、316b、316c，如图所示。归因于光导312的设计，在透视图3a和图3b中，源于光源314的光可以沿向左的方向(靠近+y方向)以高度倾斜的角度离开光导的表面312a，例如，参见代表性光线315，而在相同透视图中，源于光源324的光可以沿向右的方向(靠近_y方向)以高度倾斜的角度离开表面312a，例如，参见代表性光线325。如果重定向膜放置在光导的顶上，或以其他方式设置在表面312a的前方，那么该重定向膜优选设计成沿不太倾斜的方向(B卩，更靠近光轴或z轴)重定向源于光源314的倾斜光315，从而使倾斜光指向观察者的一只眼(例如，右眼)。重定向膜可同样沿不太倾斜的方向重定向源于光源324的倾斜光325，从而使倾斜光指向观察者的另一只眼(例如，左眼)。因此，光源314可沿着光导和背光源的选定区或带产生右眼光束，而且光源可沿着光导和背光源的选定区或带产生左眼光束。示例性重定向膜具有结构化或有小平面的特征，这些特征位于该膜的两个主表面上。面向观察者的前部主表面可以包括线性透镜特征。面向光导的背部主表面可以包括线性棱镜特征。线性棱镜特征优选地彼此平行，而且平行于膜的前表面上的线性透镜特征。此夕卜，重定向膜优选取向成使得该重定向膜的线性透镜特征和线性棱镜特征平行于光导的背部主表面上的棱镜特征，这将在下文进一步讨论。重定向膜的透镜特征和棱镜特征经设计以使得光导前部主表面发出的高度倾斜光转变成以适当角度发出的更偏轴向的光，从而使观察者可感知显示图像的深度。示例性重定向膜的更多设计细节可见于以下文档中的一个或多个美国专利7，210，836 (Sasagawa等人)；以及美国专利申请公开案US2005/0052750(King 等人)、US2008/0084519 (Brigham 等人)和 US2009/0316058 (Huizinga 等人)。图4a和图4b分别是适用于所公开的背光源的示例性部分准直光源410的示意性俯视图和侧视图。光源410优选包括至少一个灯412，所述灯将采用电流或电压形式等的电能转变成可见光。为了产生至少某些程度的准直，光源还优选包括凹面反射器414，所述凹面反射器经过成形和设置以使得来自灯的光在光导的平面中部分准直，即，在x-y平面中部分准直。例如，反射器414可以成抛物面型或基本上成抛物面型(例如，与完整抛物线的偏离量为制造公差或比与完整抛物线最贴合的圆的偏差小)，而且光源可放置在抛物线的焦点处或靠近该焦点。或者 ，凹面反射器可采用可使来自灯的光至少部分准直的另一形状，例如，圆形或球形、双曲线形以及V形或锥形等，而且所述形状可以是平滑的，具有连续变化的表面切线，或者所述形状可以是分段的(例如，由单个平坦的小平面组成)，具有不连续的表面切线。抛物面反射器的表面可由方程y=a*x2定义。反射器414可具有顶点414a和输出孔414b。例如，在抛物线回转的情况下，所述顶点可以是一个点，或者所述顶点可以是侧视图4b中所示的线段。反射器414占据的空间可以是中空或实心的，例如，由玻璃或塑料等光透射材料组成。反射器414优选具有较高的光反射率，例如，在基本整个可见光谱(例如，约从400nm至700nm)上或对于人眼的视觉响应曲线而言，至少70%、80%或90%。这种反射率可由反射金属表面提供，例如，铝或其他合适金属的薄膜或表面，或者由多层光学膜提供，所述多层光学膜包括无机多层光学膜和有机(例如，聚合物)多层光学膜。如果反射器占据的空间是实心的，则反射率也可由固体/空气界面处的总内部反射和/或部分反射提供。在图4a到图4b的实施例中，光导平面(x_y平面)中的部分准直是由该平面中的反射器414的凹面形状形成的。由于存在多种因素，因此准直通常是部分的而非全部的，所述因素包括反射表面与理想形状无意偏离；灯的广度有限(使得灯的各部分基本离开反射器焦点)；以及几何形状因素(例如，由灯在一定角度范围内发出的光线可直接传播穿过输出孔414b，而不会发生反射，例如，参见图4a中的光线415a)。在所示实施例中，反射器414包括基本上平坦的顶部反射器414c和底部反射器414d，所述反射器示为基本上彼此平行，以使得它们在y-z平面中(即，在垂直于光导的平面中)基本上不准直。在替代实施例中，顶部和底部反射器可布置成会聚的，以便使y-z平面中发出的光的立体角度不准直或变广，或者所述反射器可布置成发散的，以便使y-z平面中发出的光的立体角度至少部分准直或变窄。应注意，顶部和底部反射器无需平坦，而且如上所述，在抛物线回转的情况下，所述反射器可与反射器的其他表面或部分形成连续的平滑表面。在其他情况下，根据需要可省略顶部和/或底部反射器。图4b中的光线415b表示灯发出的光线，所述光线直接传播穿过输出孔414b，而未从顶部或底部反射器发生反射。使用会聚的顶部和底部反射器可减小光源输出孔的区域，继而有助于在使用单独的左右光束光源时，减少左光束/右光束的串扰。当来自一个光源(例如，从背光源发出右眼光束的光源)的光穿过光导的整个长度，然后反射离开光导远端处的光源或其他部件反射时，左光束/右光束发生串扰。反射光在与原始光束相反的方向上穿过光导，而且与从光导远侧上的光源(例如，从背光源发出左眼光束的光源)发出的光具有相同的效果。反射光束出现时可产生串扰，方式是使一只眼(例如，观察者的左眼)能够感觉到仅用于另一只眼(例如，观察者的右眼)的图像，从而降低显示的3D体验效果。2010年5月24日提交的标题为“Directional Backlight With Reduced Crosstalk (串扰减少的定向背光源)”的共同转让的第12/786，056号美国专利申请更详细地讨论了这种串扰现象，而且提出了用于将这种串扰降至最小的多种技术，其中任一种技术都可用在本专利申请中。出于讨论的目的，我们仅指出，减小光源输出孔的尺寸或区域可有利于减少左/右光束串扰。在一些情况下，有利的是，故意将灯放置在不同于反射器焦点的位置，以便在考虑至IJ “最坏情况下的光”，即，光从灯传播到光源输出孔，而不从凹面反射器反射(见图4a中的光线415a)时，使整体准直更好。例如，参考图4a，如果光源412放置成更靠近顶点414a，则从反射器414反射的光线在离开输出孔414b时会略不准直，但诸如光线415a等光线的最大角度减小，即，最坏情况下的光将更为准直。在图4a到图4b的取向中，灯412具有取向成面向反射器的输出孔414b的发射表面。在替代实施例中，灯具有取向成面向凹面反射器的顶点的发射表面。示意性俯视图5中示出了这样一项实施例。在此图中，部分准直光源510包括灯512和凹面反射器514。灯512可与图4a到图4b所示的灯412相同或类似，但取向成通常在+y方向而非_y方向上发光，即，朝向反射器514的焦点514a发光,而不是朝向输出孔514b发光。有利的是,与诸如图4a到图4b所示的前瞻性设计相比，这种保守的布置允许反射器沿着y轴具有更小的尺寸，从而允许背光源设计成背光源的边缘四周具有更窄的挡板，而光源设置在所述挡板中。上文结合反射器414讨论的设计细节同样适用于图5中的反射器，例如，所述设计细节涉及反射器空间的各方面内容、各种反射机制、潜在的顶部和底部反射器等等。用于所公开的背光源和显示器的光源可包括现在已知或者在本专利申请的申请日之后开发或引入的任何合适的光源。优选地，光源能够以，例如，至少60Hz的频率进行调制。在多数应用中，期望背光源发出白光。(就这一点而言，“白光”只是指代观察者认为是标称白色的光，即使该光可具有可见波长范围内的不连续或峰值功率谱。也可以通过对单独看来并非白色的不同颜色进行快速调制而感觉到白光。)在那些情况下，用于光源组件的各个光源或灯可以各自发出白光，和/或可以使用有色光源的群集或组，例如，红光发射源、绿光发射源以及蓝光发射源的一个或多个群集。然而，在一些应用中，可能期望背光源发出被认为是有色的光，例如，绿色或红色的光，而非白色的光。在许多应用中，固态光源尤其有利。因尺寸小、亮度高、坚固耐用且易于操作而尤其方便的固态光源或灯是发光二极管或“LED”。就这一点而言，“发光二极管”或“LED”是指发光(不论是可见光、紫外光还是红外光)的二极管。它包括作为“LED”销售的零散装箱或者封装的半导体装置，可以是传统类型或超辐射类型，而且可以是向前发光类型或侧发光类型，后者在显示器应用中有时是有利的。在LED发射诸如紫外光等不可见光的情况下，以及在LED发射可见光的一些情况下，可将该LED封装成包括有机或无机荧光体，以将短波长的光转变成波长较长的可见光，从而在某些情况下得到发射白光的装置。“LED晶粒”是LED最基本的形式，即采用半导体加工方法制成的单个部件或芯片的形式。例如，LED晶粒通常由一种或多种III族元素的组合和一种或多种V族元素的组合(II1-V半导体)形成。合适的111-V半导体材料的实例包括氮化物(例如氮化镓)和磷化物(例如磷化镓铟)。也可使用其他类型的II1-V材料，例如，元素周期表其他族中的无机材料。部件或芯片可包括适用于施加电力以使装置通电的电触点。实例包括焊接回流、引线接合、卷带式自动接合(TAB)，或倒装焊接。部件或芯片的各个层和其他功能元件通常以晶片级形成，然后可以将加工好的晶片切成单个元件，以生产大量的LED晶粒。LED晶粒可经配置以进行表面安装、芯片直接贴装或其他已知的安装配置。LED晶粒还可以安装在陶瓷接头或基底上。在一些实施例中可以使用多个LED，例如，Nichia NSSW020B (日本日亚化工公司(Nichia Chemical Industries, Ltd.))。此外,例如,所公开的光源或光源组中可以使用一个或多个有机发光二极管(0LED)，和/或一个或多个激光二极管。诸如图4a、图4b和图5所示的那些光源可聚集在一起形成组件，例如，线性阵列，而且该组件随后可在靠近光源的光注入表面的位置便利地安装。图6是示例性光源组件608的示意性俯视图，所述光源组件包括适于独立操作的一组基本相同的部分准直光源610。在替代实施例中，给定组件中的光源可包括采用交替布置或采用一些其他所需布置的两个或更多个不同的光源设计。图6中的组件包括一体式基底609，所述基底经过成形以形成凹面614和输出孔614b。基底609可由铝等反射金属组成，在这种情况下，凹面614可以是反射表面。或者，多层光学膜等压缩模制的反射特征可形成准直的反射表面。例如，基底可由非反射材料组成，而凹面随后可涂有反射材料，例如，适形的反射膜，在这种情况下，凹面可同样视作反射表面。基底609无需采用一体式构造，而且可由材料相同或不同的多个部件构成，这些部件适当地彼此附接或以其他方式彼此接合。一个或多个灯612可安装成靠近每个凹面反射器的焦点，以形成可单独选址的部分准直光源610的线性阵列。在图6的实施例中，假定灯612向前发光，类似于图4a到图4b中的灯，但在替代实施例中，灯612可以如图5所示向后发光，因此凹面反射器可进行相应修改。基底可由一种或多种金属构成，例如，铝或导热率较高的其他材料，以使得基底可充当灯612的散热器。根据基底609的凸起部分609a的上表面形状，顶部和底部反射器可用于彼此平行或倾斜的每个光源610。图7a不出一项可能的实施例,而图7b不出另一项可能的实施例。这两项实施例都是向前发光的灯的实例。每个图均表示用于组件608的特定实施例的沿着图6中的线7-7得到的示意性截面图。在图7a中，底部反射器可由基底609的抛光或其他方式的反射表面60%形成，而且凸起609a的上表面被成形为平坦的，且基本平行于表面609b。通过这种设计，单独的平坦反射器616可在基底609的顶上，位于凸起609a的上方，从而为源610提供顶部反射器。应注意，单个细长的反射器可放置在组件608的整个长度上，从而为所有八个所示的光源610提供顶部反射器。在所得的实施例中，光源610在y-z平面中可以基本不准直，但在x-z平面中部分准直。图7b是类似于图7a的视图，表示图6的实施例，其中提供相对于彼此倾斜的顶部和底部反射器。在图7b中，底部反射器同样可由基底609的抛光或其他方式的反射表面609b形成，而且凸起609a的上表面被成形为平坦的，且在这种情况下，相对于表面609b倾斜。通过这种设计，单独的平坦反射器616可同样在基底609的顶上，位于凸起609a的上方，从而为源610提供顶部反射器，而且同样，单个细长的反射器可放置在组件608的整个长度上，从而为所有八个所示的光源610提供顶部反射器。然而，在图7b的实施例中，顶部反射器相对于底部反射器显著倾斜。相对于图7a的实施例而言，所示倾斜减小输出孔614b的区域，并在某种程度上使来自y-z平面中的灯612的光不准直。在与图7a和图7b不同的另一实施例中，凸起609a的上表面可与图7b中的上表面反向倾斜，以使得顶部反射器与底部反射器反向倾斜，从而增加输出孔614b的区域，而且使来自灯612的光部分准直。现在转到图8，可见适用于所公开的背光源的示例性无板条光导812的示意性透视图，该图以放大的方式不出光导的两个主表面上的不例性表面结构。图9a、图9b和图9c中不出光导的各项实施例的不意性侧视图。光导812包括第一主表面812a,其中朝向显示面板和/或观察者从所述第一主表面提取光；与第一主表面相对的第二主表面812b ;以及侧表面812c、812d，所述侧表面可用作左光束发射和右光束发射部分准直光源的光注入表面，如本文的其他地方所述。例如，图6中的光源组件608可沿着侧表面812c设置，以提供从光导812发出的左眼光束，而且类似的组件可沿着侧表面812d设置，以提供从光导812发出的右眼光束。光导的后部主表面812b优选采用加工、模制或其他方式形成，以得到图9a中最佳示出的棱镜结构910的线性阵列。这些棱镜结构经设计以反射沿着光导长度传播的光的适当部分，以使得反射光可从前部主表面812a折射到空气中并向前到达显示面板和/或观察者(任选地，通过一个或多个干涉光管理膜，例如，棱镜光重定向膜)，而且以使得此类反射光沿着光导的长度相对均匀地从前部主表面提取出来。表面812b可涂有反射膜，例如铝，或者可以没有此类反射涂层。在不存在任何此类反射涂层的情况下，单独的背反射器可设在靠近表面812b的位置，以反射穿过光导向下传播的所有光，以使得此类光反射回光导中并穿过光导。优选地，棱镜结构具有相对于光导的总厚度而言较浅的深度911，以及相对于光导的长度而言较短的宽度913。光导可由任何透明的光学材料制成，优选散射较低的光学材料，例如，丙烯酸类聚合物，例如，Spartech Polycast材料。在一项示例性实施例中,光导可由单元浇铸(cell-cast)型丙烯酸等丙烯酸材料制成，而且总厚度可为1. 4mm且沿着y轴的长度为140mm ;而且棱镜的深度911可为2. 9微米，且宽度913可为81. 6微米，对应于约172度的棱镜顶角。
光导的前部主表面812a优选采用加工、模制或其他方式形成，以得到透镜结构920的线性阵列，这些透镜结构彼此平行而且平行于不同于第一轴(例如，X轴)的第二轴(例如，y轴)，棱镜结构910沿着第一轴延伸。这些透镜结构优选经过成形和取向以(I)对于通过前部主表面穿出光导的光，增强沿着X轴的角扩散，以及(2)对于从前部主表面反射而保留在光导中的光，对沿着X轴的空间扩散加以限制。例如，结构920 (图9b和图9c中清楚可见，所述图示出了用于图8中实施例的以略有不同的方式成形的透镜结构)在x-z平面中弯曲，以使得通过表面812a折射出光导的光在x-z平面中的可控角度范围内扩散，以达到最佳观察效果。已发现，结构920在x-z平面中的弯曲量还可对光束的扩散量(沿着X轴)起到重要作用，所述光束沿着I轴在光导内侧向传播。优选地，透镜结构920具有相对于光导的总厚度而言较浅的深度921，以及宽度923，所述宽度相对于光导宽度而言较短，和/或相对于一个部分准直光源产生的横向光带的宽度而言较短，和/或相对于这种光源的凹面反射器的出口孔的宽度而言较短。为减少由部分准直光源产生的横向光带的侧向扩散并增加对该横向光带的侧向限制，透镜结构优选相对强烈地弯曲，如图9c所示，而不是更微弱地弯曲，如图9b所示。例如，透镜结构可以采用弯曲形状，即半圆形或近似半圆形。或者，透镜结构可以采用包括圆弧的弯曲形状，例如，所述圆弧的特征在于具有45度到180度或90度到180度范围内的角。在一项示例性实施例中，例如，光导可由单元浇铸型丙烯酸制成，而且总厚度为O. 76mm,沿着y轴的长度为141mm,且沿着x轴的宽度为66mm,而透镜结构920的半径为35. 6微米，深度921为32. 8微米，且宽度923为72. 6微米。在此实施例中，棱镜结构910的深度911为2. 9微米，宽度913为81. 6微米，且棱镜顶角为约172度。构造类似于图3b所示的扫描背光源。光导为无板条的，由单元浇铸型丙烯酸构成，而且长度为约260mm,宽度为约123mm,以及厚度为约3. 2mm。在光导的两个相对的短侧(尺寸为123mm的侧)上放置光源组件，所述光源组件具有八个部分准直光源，类似于结合图6和图7a示出并描述的实施例。一个光源组件产生右眼光束，且其他光源组件产生左眼光束。所有十六个光源均可单独选址，以使得任一光源或任一光源组合可根据需要进行通电。光源组件的基底(参见图6中的项609)是加工而成的单片铝底座，具有用于每个光源的标称抛物表面(参见图6中的项614)。抛物表面通常符合方程y=(0. 25)*x2，其中X和y用毫米表示。一块平坦的铝板覆盖在光源组件的顶部。每个光源腔的抛物侧表面、底部表面以及顶部表面(平行于底部表面)，即，限定每个光源腔的所有内部表面，都覆盖有Vikuiti 增强型镜面反射(ESR)膜。(在其他实施例中，给定的应用可接受其他反射膜，例如，涂有铝的PET膜。)每个光源输出孔的宽度(例如，参见图6中沿着X轴的孔614b的宽度)为约15. 0mm，并且该孔的高度为约3mm。对于每个光源，Nichia型119LED用于灯(参见图6中的项612 )，而且LED安装成使得LED的中心位于抛物面反射器的焦点处。光源都采用向前发光的设计。参照用于无板条光导的结构化表面设计，后部主表面的棱镜的深度为2. 9微米，宽度为81. 6微米，且棱镜顶角为约172度，而且所述棱镜如图8所示沿着X轴取向。前部主表面的透镜结构的半径为35. 6微米，深度为32. 8微米，且宽度为72. 6mm，而且所述透镜结构如图8所示沿着y轴取向。重定向膜放置在光导前部主表面的顶上，所述重定向膜具有位于该膜的两个主表面上的结构化的或有小平面的特征。面向观察者的前部主表面包括线性透镜特征。每个透镜特征的横截面具有约22. 6微米的曲率半径(圆弧的特征)和约5. 27微米的高度。(应注意，在一些情况下，也可使用非圆形形状，例如，非球面形。)面向光导的背部主表面包括线性棱镜特征，所述线性棱镜特征彼此平行而且平行于重定向膜的前部主表面上的线性透镜特征。每个线性棱镜特征具有60度的棱镜夹角(给定棱镜的小平面之间的全二面角)，以及20. 55微米的高度。此外，重定向膜取向成使得该重定向膜的线性透镜特征和线性棱镜特征平行于光导的后部主表面上的棱镜。重定向膜的透镜特征和棱镜特征在显示器宽度上基本成对，以使得每个透镜特征名义上与棱镜特征相匹配，但成对的透镜和棱镜特征之间存在偏移，所述偏移针对显示器宽度的1/2，在显示器宽度上最多改变特征宽度的1/2。光源中有一个光源通电，并以垂直入射角度得到背光源的图片，S卩，使用2D模式的富士(Fuji) FinePix REAL3D Wl相机系统，沿着系统的光轴或z轴从有利位置观察背光源。图10中示出结果。应记住，八个光源沿着背光源(边缘照明式背光源配置)的每个侧表面布置，出于图10目的而通电的光源是从背光源右手侧的顶部算起的第四个光源。该图证实，来自光源的光基本上侧向限制于光导的第一横向带。当其他光源通电时，获得类似的结果，其中观察到横向带根据通电光源的位置，沿着光导的边缘垂直偏移开来(根据图10的视点)。图11和图12是扫描背光源的亮度与位置的曲线图，所述扫描背光源类似于图10中经过构造和测试的背光源。对于图11，使用基本与图10相同的背光源，不同的是，两个光源同时通电，即，从背光源左侧的顶部算起的第四个光源，以及从背光源右侧的顶部算起的第四个光源。光源组件对齐，以使得这两个通电的光源设置在基本相同的垂直位置。采用与图10相同的方式测量亮度，而且沿着背光源中间的垂直线进行亮度扫描(根据图10的视点)。图11中图示了结果，其中位置坐标表示从背光源的顶部边缘扫描的位置。图12是扫描背光源的亮度与位置的曲线图，所述扫描背光源类似于图11中的扫描背光源，但其中光源组件经过修改，使得顶部和底部反射器会聚(例如，参见图7b)而非平行。这导致每个光源输出孔的高度从`3mm降低到1mm，而孔的宽度保持相同，为约15.0mm。背光源的其他相关设计特性保持相同。对于图12，两个光源同时通电，S卩，从背光源左侧的顶部算起的第五个光源，以及从背光源右侧的顶部算起的第五个光源。同样，这两个光源设置在背光源的基本相同的垂直位置。采用与图11相同的方式测量亮度，并在图12中图示结果。如上所述，如从上方或从前部观察，由给定光源产生的照明光带会在光导的输出表面上发散，例如，发散程度是通过测量照明带的一个边界或边缘与该带的中心轴(例如，图3a和图3b中的y轴)之间的角得到的，所述发散程度取决于光源本身的准直程度，以及光导前部上的透镜特征的设计细节(例如，图8中的特征920)。对于使用向前LED设计的光源，例如，参见图4a和图4b，可提高源的准直，方式是将凹面反射器设计得更深(其中，就这一点而言，深度是沿着图4a、图4b中的y轴测量的)，以减少光锥，所述光在没有反射离开反射器的情况下离开光源(参见图4a中的光线415a)。对于上述实例中所述的光源组件，光锥的限制或包层的特征是相对于带的中心轴成20度的角，其中20度的值考虑到光折射到聚合物光导中。然而，即使光源在光导的平面中基本上完全准直，光导前部的透镜特征也可导致照明光带在某种程度上发散。例如，对于图9c所示的半球状透镜特征的情况，在光导的平面中准直的激光束通过光注入表面被注入光导中，以使得激光在光导的前部主表面与后部主表面之间来回反弹，而且观察到11度的发散角(在所得照明带的一个边界或边缘与带的中心轴之间测量到的)。基本上圆弧较短(例如，参见图9b)的透镜元件具有更大的发散量。除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中用来表示数量、特性量度等的所有数值都应当理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则本说明书和权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域内的技术人员利用本专利申请的教导内容想要获得的所需特性而改变。每个数值参数并不旨在将等同原则的应用限制在权利要求书范围内，至少应该根据所记录的有效数位的数目和通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。虽然本发明的大致范围中列出的数值范围和参数是近似值，但就任何数值均在本文所述具体实例中列出来说，其记录尽可能地精确并合理。然而，任何数值可以包含与测试或测量限制相关的误差。在不脱离本发明的精神和范围的前提下，对本发明的各种修改和更改对于本领域内的技术人员将显而易见，而且应当理解，本发明不限于本文所列出的示例性实施例。例如，除非另外指明，否则读者应当假设，所公开的一项实施例的特征也可应用于所公开的所有其他实施例。还应当理解，本文引用的所有美国专利、专利申请公开案和其他专利和非专利文档均在不与上述公开内容相抵触的情况下以引用方式并入。
权利要求
1.一种背光源，其包括 光导，其具有相对的第一主表面和第二主表面，以及至少第一光注入表面；以及 第一光源和第二光源，其沿着所述第一光注入表面布置，以通过所述第一光注入表面的不同部分分别将第一光束和第二光束注入所述光导中，所述第一光束和第二光束部分准直，而且所述第一光源和第二光源适于独立操作； 其中所述第一主表面包括多个第一结构，所述第一结构彼此平行而且平行于第一轴；以及 其中所述第二主表面包括多个第二结构，所述第二结构彼此平行而且平行于第二轴，所述第二轴不同于所述第一轴，所述第二结构适于对于通过所述第二主表面穿出所述光导的光增强沿着所述第一轴的角扩散，而且适于对于从所述第二主表面反射而保留在所述光导中的光限制沿着所述第一轴的空间扩散。
2.根据权利要求1所述的背光源，其中所述第一光源和第二光源与所述光导配合，以使得来自所述第一光源的光侧向限制于所述光导的第一横向带，而且来自所述第二光源的光侧向限制于所述光导的第二横向带，所述第二横向带不同于所述第一横向带。
3.根据权利要求2所述的背光源，其中所述第一横向带和第二横向带各自沿着所述第二轴延伸，但沿着所述第一轴相对于彼此偏移开来。
4.根据权利要求1所述的背光源，其中所述第一光注入表面是所述光导的侧表面。
5.根据权利要求1所述的背光源，其中所述第一光源和第二光源是沿着所述第一光注入表面布置的第一多个光源的构件，每个光源包括至少一个灯以及凹面反射器，以使来自所述灯的光在所述光导的平面中部分准直。
6.根据权利要求5所述的背光源，其中对于所述第一多个光源中的每个光源，所述凹面反射器是抛物面型，而且所述至少一个灯设置成靠近抛物面反射器的焦点。
7.根据权利要求5所述的背光源，其中对于所述第一多个光源中的每个光源，所述凹面反射器限定顶点和输出孔，而且所述至少一个灯具有取向成面向所述输出孔的发射表面。
8.根据权利要求5所述的背光源，其中对于所述第一多个光源中的每个光源，所述凹面反射器限定顶点和输出孔，而且所述至少一个灯具有取向成面向所述顶的发射表面。
9.根据权利要求5所述的背光源，其中每个光源还包括顶部反射器和底部反射器，所述顶部反射器和底部反射器彼此平行。
10.根据权利要求5所述的背光源，其中每个光源还包括顶部反射器和底部反射器，所述顶部反射器和底部反射器相对于彼此倾斜。
11.根据权利要求5所述的背光源，所述光导还包括与所述第一光注入 表面相对的第二光注入表面，所述背光源还包括 沿着所述第二光注入表面布置的第二多个光源，每个光源包括至少一个灯以及凹面反射器，以使来自所述灯的光在所述光导的平面中部分准直。
12.根据权利要求1所述的背光源，其中所述多个第一结构包括棱镜阵列，每个棱镜具有至少160度的棱镜夹角。
13.根据权利要求1所述的背光源，其中所述第二轴垂直于所述第一轴。
14.根据权利要求2所述的背光源，其中所述第二结构布置成规则的阵列，其中结构到结构的间距小于所述第一横向带的宽度。
15.根据权利要求1所述的背光源，其中所述第二结构具有弯曲形状的横截面。
16.根据权利要求15所述的背光源，其中所述弯曲形状包括半圆形。
17.根据权利要求15所述的背光源，其中所述弯曲形状包括圆弧，所述圆弧的特征在于具有90度到180度范围内的角。
18.根据权利要求1所述的背光源，其还包括连接到所述光源的控制器，所述控制器适于独立地启动所述第一光源和第二光源。
19.一种背光源,其包括 光导，其具有相对的第一主表面和第二主表面，以及至少第一光注入表面；以及第一光源和第二光源，其沿着所述第一光注入表面布置，以通过所述第一光注入表面的不同部分分别将第一光束和第二光束注入所述光导中，所述第一光束和第二光束部分准直，而且所述第一光源和第二光源适于独立操作； 其中所述第一主表面包括多个第一结构，所述第一结构彼此平行而且平行于第一轴；以及 其中所述第二主表面包括多个第二结构，所述第二结构彼此平行而且平行于第二轴，所述第二轴不同于所述第一轴； 其中所述第一光源和第二光源以及所述第一结构和第二结构经过调整，以使来自所述第一光源的光侧向限制于所述光导的第一横向带，而且来自所述第二光源的光侧向限制于所述光导的第二横向带，所述第二横向带不同于所述第一横向带。
20.根据权利要求19所述的背光源，其中所述第一光源和第二光源是沿着所述第一光注入表面布置的多个光源的构件，每个光源包括至少一个灯以及凹面反射器，以使来自所述灯的光在所述光导的平面中部分准直。
21.根据权利要求20所述的背光源，其中每个光源还包括顶部反射器和底部反射器，所述顶部反射器和底部反射器彼此平行。
22.根据权利要求20所述的背光源，其中每个光源还包括顶部反射器和底部反射器，所述顶部反射器和底部反射器相对于彼此倾斜。
全文摘要
本发明涉及一种背光源，所述背光源包括光导以及第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源适于独立操作，而且经布置以通过光注入表面的不同部分分别将第一光束和第二光束注入所述光导中。每个光源包括灯和凹面反射器，以使来自所述灯的光部分准直。所述光导的一个主表面包括平行于第一轴的棱镜结构。所述光导的另一主表面包括彼此平行但垂直于所述棱镜结构的透镜结构。所述透镜结构限制对于保留在所述光导中的光的空间扩散。每个光源与所述光导配合，以提供基本上侧向限制于所述光导的横向带的光，即使所述光导不含有用于界定板条以实现这种限制的间隙。
文档编号G02B27/22GK103052906SQ201180038033
公开日2013年4月17日 申请日期2011年8月2日 优先权日2010年8月3日
发明者埃里克·A·阿霍, 约翰·C·舒尔茨 申请人:3M创新有限公司