專利名稱：一種平面光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光源裝置，具體是一種產(chǎn)生均勻平面光的平面光源裝置。
技術(shù)背景 光源廣泛應(yīng)用于人類活動中，在人類生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等各個領(lǐng)域，都大量使用光源裝置。例如愛迪生發(fā)明的白熾燈，開創(chuàng)了人類利用人工光源進(jìn)行照明的歷史，但是白熾燈只能看作是一種點(diǎn)光源。二十世紀(jì)三十年代問世的熒光燈，具有節(jié)能、發(fā)光照效率高、發(fā)射光線均勻的特點(diǎn)，可以制作成細(xì)長燈管的形式，作為光源使用，但是只能看作是一種線光源。均勻平面光源指的是具有一個平面幾何形狀的發(fā)光強(qiáng)度均勻的光源，在日常應(yīng)用的特殊場合中，往往要求光源具有均勻平面的特性。例如液晶顯示屏的背光照明，要求使用均勻度非常高的平面光源。目前有多種具有不同原理的發(fā)光裝置被用于平面光源，例如中國發(fā)明專利03139713. I申請了一種平面光源裝置,包括一點(diǎn)光源及一導(dǎo)光板,該導(dǎo)光板包括一入光面、一出光面及一與出光面相對的底面，底面設(shè)置有多個以點(diǎn)光源為圓心的弧形凹槽，該弧形凹槽沿多條弧形線段分布，且該多個弧形凹槽的長度分別對應(yīng)于點(diǎn)光源在該處的光強(qiáng)，從凹槽反射出去的光線從出光面射出，形成均勻面光源。該面光源裝置的均勻度與凹槽的制造精度相關(guān)，一般難以保證所有的凹槽與光源同心，制造難度高。眾所周知，離點(diǎn)光源越遠(yuǎn)，光照強(qiáng)度越低，所以該裝置中離點(diǎn)光源較遠(yuǎn)的凹槽反射出去的光強(qiáng)度也越低，最終造成該裝置發(fā)出的光線不夠均勻。上述原理上的缺陷導(dǎo)致該平面光源不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供容易實(shí)現(xiàn)且均勻度較好的一種平面光源裝置。眾所周知，光線通過兩種不同折射率材料的分界面后將發(fā)生折射，改變原有的行進(jìn)方向。例如常見的凸透鏡的兩個凸形曲面為拋物面，凸透鏡就具有改變光的行進(jìn)方向的特性，若將點(diǎn)光源置于凸透鏡焦點(diǎn)上，經(jīng)過凸透鏡折射后的光線會變?yōu)槠叫泄?；同樣，若將點(diǎn)光源置于充滿介質(zhì)的拋物面的焦點(diǎn)上，點(diǎn)光源發(fā)出的光經(jīng)過一次折射后光線也會變?yōu)槠叫泄?。本?shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種平面光源裝置，它由在同一平面結(jié)合在一起的多個微單元平面光源組成，每個微單元平面光源包括一個微單元基材和裝置于微單元基材中的點(diǎn)光源；所述的微單元基材為透明固體介質(zhì)，其折射率大于空氣的折射率，光線射出面為凸起的小曲率球面；點(diǎn)光源位于該小曲率球面的焦點(diǎn)上。小曲率球面的焦距和介質(zhì)折射率的關(guān)系為
f = — —[0008]式中/為焦距，七為介質(zhì)折射率，. 為像方球面的曲率半徑。由于采用了上述技術(shù)方案，點(diǎn)光源和封裝介質(zhì)構(gòu)成一個微單元平面光源。點(diǎn)光源發(fā)出的光線從微單元的小曲率球面上折射后射出，為均勻的平面光。多個微單元平面光源排列在平面上，構(gòu)成具有實(shí)用價值的平面光源裝置。本實(shí)用新型的有益效果是采用微單元平面光源結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要定制微單元尺寸和個數(shù)，基本原理和結(jié)構(gòu)形式較為簡單，能很好保證光源的平面度和均勻度。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖I是本平面光源裝置微單元平面光源的基本結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本平面光源裝置的實(shí)施示意圖。圖中1、微單元平面光源，I. I、點(diǎn)光源，I. 2、微單元基材。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，微單元平面光源I由點(diǎn)光源I. I和微單元基材I. 2構(gòu)成，微單元基材
I.2為透明固體介質(zhì)，透明固體介質(zhì)的折射率大于空氣的折射率，光線射出面為凸起的小曲率球面；點(diǎn)光源位于該小曲率球面的焦點(diǎn)上。點(diǎn)光源1.1發(fā)出的光線透射過凸形球面后，折射成平行光。由于微單元基材I. 2宏觀尺寸較小，且出射面是小曲率球面，所以小曲率球面上各點(diǎn)接收到點(diǎn)光源I所發(fā)出光線的照射強(qiáng)度相同，折射出去的光線強(qiáng)度也相同，能保證光源具有很好的均勻度。小曲率球面的焦距和介質(zhì)折射率的關(guān)系為/ = 7^^7 ,式中為焦距， X為介質(zhì)折射率，Q為球面的曲率半徑。如圖2所示，由若干個微單元平面光源裝置I組成一個陣列，它們在同一平面結(jié)合在一起構(gòu)成具有實(shí)用價值的一種平面光源裝置。
權(quán)利要求1.一種平面光源裝置，其特征在于它由在同一平面結(jié)合在一起的多個微單元平面光源(I)組成，每個微單元平面光源包括一個微單元基材(I. 2)和裝置于微單元基材(I. 2)中的點(diǎn)光源(I. I);所述的微單元基材(I. 2)為透明固體介質(zhì)，其折射率大于空氣的折射率，光線射出面為凸起的小曲率球面；點(diǎn)光源位于該小曲率球面的焦點(diǎn)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種平面光源裝置，其特征在于小曲率球面的焦距和介質(zhì)折射率的關(guān)系為
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種平面光源裝置，屬電光源。它由在同一平面結(jié)合在一起的多個微單元平面光源組成，每個微單元平面光源包括一個微單元基材和裝置于微單元基材中的點(diǎn)光源；所述的微單元基材為透明固體介質(zhì)，其折射率大于空氣的折射率，光線射出面為凸起的小曲率球面；點(diǎn)光源位于該小曲率球面的焦點(diǎn)上。點(diǎn)光源發(fā)出的光線從微單元的小曲率球面上折射后射出，為均勻的平面光。多個微單元平面光源排列在平面上，構(gòu)成具有實(shí)用價值的平面光源裝置。有益效果是采用微單元平面光源結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要定制微單元尺寸和個數(shù)，基本原理和結(jié)構(gòu)形式較為簡單，能很好保證光源的平面度和均勻度。
文檔編號F21V5/00GK202580770SQ20122016972
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者韓百萍 申請人:徐州工程學(xué)院