[发明专利]广角成像定向背光源

摘要

本发明公开了一种成像定向背光源设备，其包括波导、光源阵列，以用于从局部光源提供大面积导向照明。所述波导可包括阶梯式结构，其中所述阶梯还可包括提取结构特征，所述提取结构特征光学隐藏至在第一前向方向上传播的引导光。在第二后向方向上传播的返回光可通过所述结构特征折射、衍射或反射以提供从所述波导的顶表面离开的发散照明光束。观察窗通过使单独光源成像而形成，并因此限定系统元件和光线路径的所述相对位置。当离轴观察时，所述未校正的系统形成未被照明的空隙部分，从而阻碍均匀的广角2D照明模式。通过引入远离所述系统的对象平面的另外的光源、另外的成像表面和/或通过改变光线路径，所述系统可被校正以去除这种不均匀度。

主权项

一种定向背光源设备，包括：波导，所述波导在用于接收输入光的输入端和用于将所述输入光穿过所述波导反射回的反射端之间延伸；光源阵列，所述光源阵列设置在跨所述波导的输入端的横向方向上的不同输入位置处，所述波导具有在所述输入端和所述反射端之间延伸以用于沿所述波导来回引导光的相对的第一引导表面和第二引导表面，所述波导被布置为将来自跨所述输入端的所述不同输入位置处的光源的输入光在从所述反射端反射之后反射进入分布在所述横向方向上的输出方向上的相应光学窗内，所述输出方向取决于所述输入位置；以及控制系统，所述控制系统被布置为选择性地操作所述光源以将光导向进入可选择的观察窗中，其中所述反射端会聚反射光，使得来自与所述波导的光轴偏离的光源的反射光未能照明所述波导的外部，所述波导还包括侧面，所述侧面在所述输入端和所述反射端之间并且在所述引导表面之间延伸，所述侧面为被布置为反射来自所述光源的光的平坦的表面，并且所述控制系统被布置为在选择性地操作第一光源以将光导向进入观察窗中时，同时操作第二光源，所述第二光源将由所述反射端反射然后由所述波导的侧面反射的光导向进入所述波导的外部，所述外部未被所述第一光源照明。