×
11.03.2019
219.016.da92

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ЗАДНЕЙ ПОДСВЕТКИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002364904
Дата охранного документа
20.08.2009
Аннотация: Изобретение относится к осветительным устройствам. Устройство задней подсветки содержит множество расположенных отдельно друг от друга светоизлучающих диодов (СИД), светонаправляющую пластину, изготовленную из прозрачного оптического материала, которая имеет первую поверхность и вторую поверхность, снабженную множеством углублений, а также отражающую пластину, расположенную под светонаправляющей пластиной. Боковые поверхности углублений имеют форму, обеспечивающую возможность полного внутреннего отражения части света, испущенной светоизлучающими поверхностями СИДов в угловой апертуре α=±arcsin(l/n) от нормали к светоизлучающим поверхностям СИДов, где n - показатель преломления прозрачного оптического материала, при этом, по меньшей мере, одна из поверхностей светонаправляющей пластины содержит световыводящее средство. Технический результат - возможность использования диодов более высокой мощности. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к осветительным устройствам, а именно к устройствам дополнительной подсветки, и может быть применено в жидкокристаллических (LCD) телевизорах, промышленных дисплеях и других устройствах с задней подсветкой.

Устройства задней подсветки используют для обеспечения однородного освещения жидкокристаллической панели светом светоизлучающих диодов (СИД).

Широко используются устройства задней подсветки с источниками света, расположенными отдельно друг от друга на плоскости под жидкокристаллической панелью, и светонаправляющей пластиной, выполненной с возможностью обеспечения бокового рассеивания света от каждого СИД. Такая конфигурация отличается улучшенными температурными показателями по сравнению с конфигурацией, в которой СИДы расположены на торцевой стороне жидкокристаллической панели, малой толщиной и высокой однородностью освещения по сравнению с конфигурациями на основе СИД-линз. Световыводящее средство может быть выполнено в виде множества призматических элементов или диффузного (светорассеивающего) средства и расположено, по меньшей мере, на одной из поверхностей светонаправляющей пластины, чтобы обеспечить однородное освещение жидкокристаллической панели.

Известно несколько решений, относящихся к устройствам задней подсветки со светонаправляющими пластинами, снабженными средствами бокового рассеивания света, например линзами, для СИД.

В выложенной заявке на патент США №2007/0200118 [1] описано устройство задней подсветки, содержащее массив светоизлучающих диодов, расположенных между отражающим слоем и оптической пленкой, снабженной множеством расположенных на ней оптических элементов, некоторые из которых, т.е. оптические элементы, имеют воронкообразные углубления с вращательной симметрией для отражения излучения светодиодов, а форма других оптических элементов не имеет вращательной симметрии. Под оптическими элементами расположен отражающий слой. При этом свет СИД не имеет возможности распространяться вверх через область воронкообразных углублений. Основные недостатки данного устройства заключаются в отсутствии возможности контроля однородности освещения и угловой апертуры выходящего света, а также в потерях света, поглощаемого отражающей поверхностью.

Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство задней подсветки, предложенное в выложенной заявке на патент США №2005/0264716 [2], которое содержит один или несколько отделенных друг от друга определенными интервалами и расположенных в линию на зеркальной отражающей подложке СИДов и светонаправляющую пластину, верхняя поверхность которой имеет углубления в виде насечек с двумя боковыми поверхности (гранями), при этом каждая из поверхностей имеет кривизну, позволяющую осуществлять полное внутреннее отражение света, излучаемого СИДами. Данное устройство выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения. Конструкция прототипа обеспечивает однородное освещение жидкокристаллической панели, но имеет некоторые недостатки, а именно: диффузно отражающая или зеркальная отражающая подложка нарушает полное внутреннее отражение (ПВО) на нижней поверхности светонаправляющей пластины, поэтому на подложке имеют место потери света при отражении (1-10% потерь при одном отражении в зависимости о материала подложки), при этом свет не распространяется внутри светонаправляющей пластины на значительное расстояние от источника света, вследствие чего ограничены возможности смешивания света от разных СИДов. Строго определенная геометрия верхней поверхности, предусматривающая только наличие углублений с двумя боковыми поверхностями, у светонаправляющей пластины не позволяет использовать СИДы высокой мощности для освещения жидкокристаллической панели в данном устройстве задней подсветки при сохранении незначительной толщины светопроводящей пластины.

Таким образом, известные решения конструкции задней подсветки, использующие средства бокового излучения, не позволяют обеспечить однородное освещение жидкокристаллической панели с заданным значением освещенности, с использованием СИДов высокой мощности и тонкой, простой в производстве светонаправляющей пластины с отношением размера СИД к толщине светонаправляющей пластины от 1:1 до 1:10. Кроме того, в существующих решениях используют отражающие поверхности с дополнительным поглощением света, что приводит к снижению общей эффективности устройства подсветки.

Задачей заявленного изобретения является создание устройства задней подсветки с уменьшенной толщиной, простого в изготовлении, с контролируемыми однородностью освещения и величиной освещенности на выходе, что позволило бы использовать светоизлучающие диоды более высокой мощности, а также применить тонкую и простую в изготовлении светонаправляющую пластину.

Технический результат достигается путем создания устройства задней подсветки, содержащего набор (под термином «набор», как правило, подразумевается множество, состоящее, по меньшей мере, из двух единиц) из расположенных отдельно друг от друга светоизлучающих диодов (СИД), каждый из которых имеет светоизлучающую поверхность конечных размеров и выполнен с возможностью излучения света в угловой апертуре ±90° от нормали к светоизлучающей поверхности, светонаправляющую пластину, изготовленную из прозрачного оптического материала, которая имеет первую поверхность и вторую поверхность, при этом вторая поверхность снабжена множеством углублений, а светоизлучающие поверхности СИДов оптически соединены с первой поверхностью светонаправляющей пластины и расположены напротив углублений второй поверхности, а также отражающую пластину, расположенную под светонаправляющей пластиной, при этом боковые поверхности углублений имеют форму, обеспечивающую возможность полного внутреннего отражения части света, испущенной светоизлучающими поверхностями СИДов конечных размеров в угловой апертуре α=±arcsin(l/n) от нормали к светоизлучающим поверхностям СИДов, где n - показатель преломления прозрачного оптического материала, при этом, по меньшей мере, одна из поверхностей светонаправляющей пластины содержит световыводящее средство (элемент), снабженное зонами, выполненными с возможностью полного внутреннего отражения света, испущенного светоизлучающими поверхностями СИДов, и зонами, выполненными с возможностью нарушения условия полного внутреннего отражения для света, испущенного светоизлучающими поверхностями СИДов.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы первая поверхность светонаправляющей пластины была плоской.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы углубления были вращательно симметричными и их ось симметрии была перпендикулярна первой поверхности светонаправляющей пластины.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы углубления имели плоскость симметрии, перпендикулярную первой поверхности светонаправляющей пластины.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы оно содержало набор оптических слоев, расположенных над светонаправляющей пластиной.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы отражающая поверхность диффузно отражала свет.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы один из оптических слоев, расположенный над светонаправляющей пластиной, был выполнен в виде диффузионной пластины.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы один из оптических слоев, расположенный над светонаправляющей пластиной, был выполнен в виде пленки для изменения (контроля) угловой апертуры света.

Для функционирования устройства задней подсветки целесообразно, чтобы один из оптических слоев, расположенный над светонаправляющей пластиной, был выполнен в виде поляризующей пленки.

Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими чертежами.

Фиг.1. Схема варианта устройства задней подсветки без отражающей поверхности и дополнительных слоев, выполненная согласно изобретению: 1.1 - вид сбоку, 1.2 - изометрическая проекция. Элементы:

1 - светонаправляющая пластина,

2 - источник света (СИД),

3 - светоизлучающая поверхность источника света,

4 - первая поверхность светонаправляющей пластины,

5 - светоиспускающая зона первой поверхности,

6 - первая поверхность светонаправляющей пластины,

7 - углубление на второй поверхности,

8 - боковая поверхность углубления,

9 - световыводящее средство.

Фиг.2. Схема принципа действия устройства задней подсветки, выполненная согласно изобретению.

Элементы:

10-13 - лучи, испускаемые в угловой апертуре ±α,

14-16 - лучи, испускаемые в угловой апертуре от ±α до ±90°.

Фиг.3. Схема варианта устройства задней подсветки с отражающей поверхностью и набором дополнительных слоев, выполненная согласно изобретению.

Элементы:

17 - отражающая поверхность,

18 - набор оптических слоев.

Светонаправляющая пластина 1 заявленного устройства задней подсветки (Фиг.1) изготовлена из прозрачного оптического материала и предназначена для использования в качестве части осветительных устройств, которые содержат множество СИДов 2 как источников света, излучающих свет в угловой апертуре до ±90° и имеющих светоизлучающую поверхность конечных размеров 3. Светонаправляющая пластина 1 имеет плоскую первую поверхность 4 с множеством светоиспускающих зон 5, которые оптически соединены со светоизлучающей поверхностью 3 СИДов, и вторую поверхность 6 с множеством углублений 7 с боковой поверхностью 8. Каждое углубление 7 представляет собой средство бокового излучения, которое отражает весь свет, испущенный светоиспускающими зонами в угловой апертуре α=±arcsin(l/n) от нормали к данной светоиспускающей зоне (n обозначает показатель преломления прозрачного материала) в соответствии с условием полного внутреннего отражения. Дополнительно, по меньшей мере, одна из поверхностей данной светоизлучающей пластины 1 содержит световыводящее средство 9, которое выполнено с возможностью обеспечения нарушения условия полного внутреннего отражения (ПВО) в определенных зонах.

Часть света (лучи 10-13, Фиг.2), испущенная светоизлучающей поверхностью 3 в угловой апертуре α=±arcsin(l/n), отражается боковой поверхностью 8 углубления 7, и углы распространения отраженных лучей больше чем а, для обеспечения распространения света внутри данной светонаправляющей пластины 1 в соответствии с условием ПВО без потерь света. Часть света (лучи 14-16, Фиг.2), испускаемого светоизлучающей поверхностью 3 в угловой апертуре от α=±arcsin(l/n) до ±90°, частично отражается боковой поверхностью 8 углублений 7 и частично отражается второй поверхностью 6, углы распространения данных отраженных лучей внутри светонаправляющей пластины также больше чем α. Таким образом, весь свет, излучаемый СИДами, распространяется внутри светонаправляющей пластины 1 без потерь.

Световыводящее средство 9 может быть выполнено разными способами, известными из уровня техники. Это могут быть диффузно отражающие зоны, расположенные на второй поверхности 6 светопроводящей пластины 1 соответствующим образом для обеспечения однородности освещения на выходе светонаправляющей пластины. Световыводящее средство 9 может быть выполнено в виде призматических элементов, обеспечивающих вывод света из светонаправляющей пластины в соответствующие зоны. Световыводящее средство 9 может быть выполнено в виде диффузно рассеивающих зон, как схематически показано на Фиг.1.

На Фиг.3 показан вариант выполнения устройства задней подсветки, который содержит множество СИДов 2, имеющих светоизлучающую поверхность 3 конечных размеров и излучающих свет в угловой апертуре ±90° от нормали к данной светоизлучающей поверхности 3, светопроводящую пластину 1, отражающую поверхность 17, расположенную под данной светопроводящей пластиной 1, набор 18 оптических слоев, расположенный над данной светопроводящей пластиной 1.

Светоизлучающие поверхности 3 СИДов оптически соединены со светоиспускающими зонами первой поверхности светонаправляющей пластины.

Свет, испущенный СИДами 2, распространяется и смешивается внутри светонаправляющей пластины 1, затем выводится из светонаправляющей пластины с помощью световыводящего средства 9. Выведенный свет проходит через оптические слои 18 и отражается от отражающей поверхности 17. Следовательно, предложенная схема реализует требуемую функциональность с повторным использованием света.

В конструкции заявленного устройства задней подсветки могут быть использованы разные оптические слои, известные из уровня техники: диффузная пленка, коллимирующая свет пленка (например, BEF компании 3М), поляризующая пленка (например, DBEF компании 3М).

Светонаправляющая пластина заявленного устройства задней подсветки обеспечивает высокую оптическую эффективность при малой толщине: с СИД-источником размера 1×1 mm2, в одном варианте реализации требуемая толщина светопроводящей пластины составляет 1.8 мм, поперечный размер углубления 3.9 мм. Вычисления показывают, что весь свет, излучаемый СИДами, перенаправляется внутрь светонаправляющей пластины без потерь.

Заявленное устройство задней подсветки может быть использовано в жидкокристаллических (LCD) телевизорах, промышленных дисплеях и других устройствах с задней подсветкой.

Хотя указанный выше вариант выполнения изобретения был изложен с целью иллюстрации настоящего изобретения, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящего изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 125 items.
18.05.2019
№219.017.5670

Жидкокристаллический проекционный экран

Изобретение относится к оптическому приборостроению. Жидкокристаллический проекционный экран включает жидкокристаллический материал, помещенный между двумя прозрачными пластинами, на которые с внутренней стороны нанесены слои прозрачного электропроводного материала. На внешнюю сторону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399076
Дата охранного документа: 10.09.2010
18.05.2019
№219.017.5710

Способ и система для распознавания лица с учетом списка людей, не подлежащих проверке

Изобретение относится к биометрическим системам идентификации личности по изображению лица человека. Техническим результатом является распознавание личности в условиях неравномерного освещения и для широкого диапазона углов поворота лица на изображении. В способе формируют галерею изображений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381553
Дата охранного документа: 10.02.2010
24.05.2019
№219.017.6060

Оптическая проекционная система

Система содержит оптический модулятор, оптическую часть переноса, проекционную оптическую часть, асферическое зеркало и отражающий экран. Оптическая часть переноса содержит собственную часть, включающую в себя, по меньшей мере, один оптический элемент, расположенный на первой оптической оси....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002403602
Дата охранного документа: 10.11.2010
29.05.2019
№219.017.65a6

Способ увеличения разрешения цифровой видеопоследовательности

Изобретение относится к способам обработки видеоданных, а более конкретно к способам увеличения размерности видеопоследовательностей. Технический результат заключается в обеспечении увеличения размера изображения в четыре и более раз без заметных искажений. Способ увеличения размерности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393540
Дата охранного документа: 27.06.2010
29.05.2019
№219.017.68ff

Десятикратный ультракомпактный вариообъектив с макрорежимом

Объектив состоит из четырех последовательно расположенных компонентов: первого - положительного, второго - отрицательного, третьего и четвертого - положительных. Первый компонент неподвижен в режиме зуммирования и подвижен в макрорежиме и представляет собой склейку положительной и отрицательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002433434
Дата охранного документа: 10.11.2011
29.05.2019
№219.017.6a24

Способ обработки звукового сигнала

Изобретение относится к способам обработки цифровых сигналов, в частности к сжатию сигнала и передаче огибающей спектра. Способ обработки звукового сигнала включает операции по преобразованию временного сигнала в спектральные коэффициенты, извлечению огибающей спектра сигнала в виде средней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002464649
Дата охранного документа: 20.10.2012
09.06.2019
№219.017.7d98

Интегральное оптическое устройство для записи микроголограмм

Устройство состоит из лазерного источника когерентного излучения, оптического устройства, разделяющего исходящий из лазерного источника пучок на сигнальный и опорный, оптического устройства, расширяющего сигнальный пучок, пространственного модулятора света, преобразующей оптической системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002470337
Дата охранного документа: 20.12.2012
19.06.2019
№219.017.88b8

Устройство воспроизведения изображения (варианты)

Изобретение относится к области оптики, а именно к устройствам воспроизведения изображения. Устройство содержит, по меньшей мере, одно средство отображения, оптический элемент с полным внутренним отражением (ПВО), соединенный с приводом, и, по меньшей мере, один оптический элемент распределения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002413264
Дата охранного документа: 27.02.2011
19.06.2019
№219.017.8b3e

Полимер на основе поли(ферроценил)силана, способ его получения и пленка, включающая в себя полимер на основе поли(ферроценил)силана

Изобретение относится к полимерам на основе поли(ферроценил)силана, использующимся в фотонных полупроводниковых матрицах. Предложен ячеистый полимер на основе поли(ферроценил)силана, включающий в себя повторяющиеся блоки трех типов структур, способ его получения, основанный на пространственном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002441874
Дата охранного документа: 10.02.2012
29.06.2019
№219.017.9df1

Проекционная оптическая система

Изобретение относится к проекционным оптическим системам. Проекционная система содержит первую оптическую часть, вторую оптическую часть и третью оптическую часть, каждая оптическая часть содержит, по меньшей мере, одну оптическую линзу. Вторая оптическая часть дополнительно содержит средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002338232
Дата охранного документа: 10.11.2008
Showing 41-50 of 50 items.
24.07.2020
№220.018.365e

Способ электромеханического дорнования

Изобретение относится к электромеханическому дорнованию. Осуществляют перемещение дорна вдоль оси отверстия детали с плавным изменением плотности электрического тока, пропускаемого через место контакта дорна с поверхностью отверстия детали и формирование на поверхности ее отверстия закаленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727395
Дата охранного документа: 21.07.2020
24.07.2020
№220.018.36fe

Способ электромеханического дорнования

Изобретение относится к электромеханическому дорнованию. Осуществляют перемещение дорна вдоль оси отверстия и формирование на поверхности отверстия упрочненных кольцевых участков с различной твердостью путем нагрева упомянутых кольцевых участков до температуры закалки кратковременным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727396
Дата охранного документа: 21.07.2020
31.07.2020
№220.018.3946

Способ электромеханического дорнования

Изобретение относится к электромеханическому дорнованию. Осуществляют перемещение дорна вдоль оси отверстия и формирование на поверхности отверстия упрочненных кольцевых участков с различной твердостью путем нагрева упомянутых кольцевых участков до температуры закалки кратковременным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728131
Дата охранного документа: 28.07.2020
31.07.2020
№220.018.39a0

Способ восстановления изношенных шлицевых и зубчатых профилей на валах

Изобретение относится к восстановлению изношенных шлицевых и зубчатых профилей на валах. Осуществляют высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью заготовки. Нагревают заготовку до ковочных температур. Осуществляют перемещение металла из нижележащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728135
Дата охранного документа: 28.07.2020
31.07.2020
№220.018.3aae

Способ электромеханического дорнования

Изобретение относится к электромеханическому дорнованию. Осуществляют перемещение дорна вдоль оси отверстия детали с плавным изменением плотности электрического тока, пропускаемого через место контакта дорна с поверхностью отверстия детали, и формирование на поверхности ее отверстия закаленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728104
Дата охранного документа: 28.07.2020
31.07.2020
№220.018.3ab6

Способ электромеханического дорнования

Изобретение относится к электромеханическому дорнованию. Осуществляют перемещение дорна вдоль оси отверстия и формирование на поверхности отверстия упрочненных закаленных кольцевых участков с различной твердостью путем нагрева упомянутых кольцевых участков до температуры закалки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728090
Дата охранного документа: 28.07.2020
12.04.2023
№223.018.4772

Способ восстановления посадочной поверхности под подшипник качения

Изобретение относится к восстановлению посадочной поверхности вала под подшипник качения. Осуществляют высверливание в вале цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с его геометрической осью, компенсацию износа перемещением металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002744076
Дата охранного документа: 02.03.2021
21.04.2023
№223.018.4fc6

Способ восстановления посадочной поверхности под подшипник качения

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения. Способ включает высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью заготовки, компенсацию износа перемещением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749780
Дата охранного документа: 16.06.2021
22.04.2023
№223.018.5122

Установка для электромеханической обработки

Изобретение относится к установке для электромеханической обработки. Установка содержит силовой понижающий трансформатор с аппаратурой регулирования и контроля, расположенный на суппорте токарного станка, рабочие инструменты в виде роликов, токоподвод к которым осуществлен непосредственно от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794275
Дата охранного документа: 13.04.2023
16.06.2023
№223.018.7c64

Инструмент для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий

Изобретение относится к машиностроению и ремонтному производству, в частности к инструментальной оснастке для обработки гладких цилиндрических отверстий. Инструмент для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий содержит оправку, стяжные гайки, токоизоляционную втулку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002749790
Дата охранного документа: 16.06.2021
+ добавить свой РИД