CN106287568A - 光学透镜 - Google Patents

Abstract

一种光学透镜包括光学部。所述光学部包括平行且相背的底面及顶面。所述底面中部向所述顶面凹陷形成有第一凹槽。该底面包括雾化区及网点区。所述雾化区及网点区均环绕所述第一凹槽设置。所述雾化区设置有雾化结构。所述网点区设置有网点凸起。所述雾化区的平均表面粗糙度小于所述网点区的平均表面粗糙度。

Description

光学透镜

技术领域

本发明涉及一种光学透镜。

背景技术

在背光模组或其他照明装置中，为使光源发出的光线具有较大的照射范围，通常会在光源的出光方向上设置一个光学透镜。当光线到达所述光学透镜时，部分光线发生反射，部分折射进入所述光学透镜的光线在所述光学透镜内部发生全反射，导致光线利用率不高。因此，为提高光线的利用率，通常会对所述光学透镜进行光学设计。目前，通常采用的光学设计是在所述光学透镜靠近所述光源的表面设置均匀分布的微结构凸起。如此虽能提高光线利用率，但使得光照均匀性降低，且色差增大。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够提高光照均匀性同时降低色差的光学透镜。

一种光学透镜包括光学部。所述光学部包括平行且相背的底面及顶面。所述底面中部向所述顶面凹陷形成有第一凹槽。该底面包括雾化区及网点区。所述雾化区及网点区分别环绕所述第一凹槽设置。所述雾化区设置有雾化结构。所述网点区设置有网点凸起。所述雾化区的平均表面粗糙度小于所述网点区的平均表面粗糙度。

相较于现有技术，本发明提供的光学透镜通过在其光学部的底面设置具有不同表面粗糙度的雾化区及网点区，使得经所述光学透镜出射的光具有更高的均匀性，同时使得色差降低。

附图说明

图1为本发明第一实施方式提供的光学透镜的立体示意图。

图2为图1所示光学透镜另一视角的立体示意图。

图3为图1所示光学透镜沿III-III线的剖面示意图。

图4为图1所示光学透镜的仰视图。

图5为本发明第二实施方式提供的光学透镜的仰视图。

图6为本发明第三实施方式提供的光学透镜的仰视图。

图7为本发明第四实施方式提供的光学透镜的仰视图。

图8为本发明第五实施方式提供的光学透镜的网点凸起的立体示意图。

图9为本发明第六实施方式提供的光学透镜的网点凸起的立体示意图。

图10为本发明第七实施方式提供的光学透镜的网点凸起的立体示意图。

图11为本发明第八实施方式提供的光学透镜的网点凸起的立体示意图。

图12为本发明第九实施方式提供的光学透镜的网点凸起的立体示意图。

图13为光线透过本发明所提供的光学透镜后产生的照度图。

图14为光线透过现有技术中的光学透镜后产生的照度图。

主要元件符号说明

光学透镜	100、200、300、400
		光学部	11
安装部	12
		底面	111、211
第一侧面	112
		第二侧面	113
顶面	114
		第一凹槽	115、215、315
雾化区	1112、2112
		网点区	1113、2113
网点凸起	1114、3114、4114、5114、6114、7114、8114、9114
		第二凹槽	116
安装面	121
		安装端	122
安装孔	1221

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式及附图对本发明的光学透镜作进一步说明。

请参阅图1，本发明第一实施方式中，所述光学透镜100大致呈碗状，其可采用透明树脂、玻璃等具有较好透光性的材料制成。所述光学透镜100包括光学部11及安装部12。

请一并参阅图1，图2及图3，本实施方式中，所述光学部11大致呈半球状，包括底面111、第一侧面112、第二侧面113及顶面114。所述第一侧面112与所述底面111垂直连接。所述第二侧面113连接在所述第一侧面112与所述顶面114之间。所述顶面114平行于所述底面111。所述第二侧面113为向远离所述底面111的方向凸起的弧面。

请一并参阅图2、图3及图4，所述底面111中部向所述顶面114凹陷形成一个第一凹槽115，用于收容光源(图未示)。所述第一凹槽115大致呈半椭球状。所述第一凹槽115平行于所述底面111的方向上的半径自所述底面111向所述顶面114逐渐减小。所述第一凹槽115平行于所述底面111方向上的最大半径R1max小于或等于所述第一凹槽115垂直于所述底面111的最大深度D1max。

本实施方式中，所述底面111包括一个雾化区1112及一个网点区1113。所述雾化区1112及所述网点区1113均环绕所述第一凹槽115设置。优选地，所述雾化区1112较所述网点区1113靠近所述第一凹槽115，即，所述网点区1113与所述第一凹槽115分别位于所述雾化区1112的相背两侧。所述雾化区1112及所述网点区1113均呈圆环状。所述第一凹槽115、雾化区1112及网点区1113同心设置。所述雾化区1112设置有雾化结构。所述雾化区1112的表面粗糙度自远离所述第一凹槽115向靠近所述第一凹槽115的方向上逐渐减小。所述网点区1113的表面粗糙度自远离所述第一凹槽115向靠近所述第一凹槽115的方向上逐渐减小。所述网点区1113的平均表面粗糙度大于所述雾化区1112的平均表面粗糙度。所述网点区1113的最小表面粗糙度大于所述雾化区1112的最大表面粗糙度。所述网点区1113设置有网点凸起1114。本实施方式中，所述网点凸起1114呈金字塔截顶状。所述网点凸起1114呈环形数组排布。本实施方式中，所述网点凸起1114呈圆环状数组排布。每一圆环上的两个相邻的所述网点凸起1114之间的间距相同。各圆环上的所述网点凸起1114的数量相同且一一对准，自所述第一凹槽115向远离所述第一凹槽115的径向上每一圆环上的每两个相邻的所述网点凸起1114之间的间距L1逐环递增。

请一并参阅图1及图3，所述顶面114中部向所述底面111凹陷形成一个第二凹槽116。所述第二凹槽116大致呈圆锥状。所述第二凹槽116与所述第一凹槽115共轴，且与所述第一凹槽115相互间隔。自所述顶面114向所述底面111的方向上，所述第二凹槽116被平行于所述顶面114的的平面所截得的面的半径R2逐渐减小。所述第二凹槽116被平行于所述顶面114的平面所截得的面的最大半径R2max大于所述第二凹槽116垂直于所述顶面114的最大深度D2max，且大于或等于所述第一凹槽115平行于所述底面111的方向上的最大半径R1max。所述第二凹槽116垂直于所述顶面114的最大深度D2max小于所述第一凹槽115垂直于所述底面111的最大深度D1max。

请一并参阅图1、图2、图3及图4，所述安装部12环设于所述光学部11。本实施方式中，所述安装部12与所述光学部11一体成型。所述安装部12在平行于所述底面111的方向上自所述第一侧面112向远离所述第一侧面112的方向延伸，并在垂直于所述底面111的方向上向远离所述顶面114的方向延伸。所述安装部12具有与所述底面111平行且相背的安装面121。所述安装面121与所述底面111共同形成阶梯状结构。所述安装部12还包括三个等角分布的安装端122。所述安装端122向远离所述第一侧面112的方向凸起。每个所述安装端122分别开设有一个安装孔1221。本实施方式中，所述安装孔1221为盲孔。

请参阅图5，本发明第二实施方式提供的光学透镜200与本发明第一实施方式提供的光学透镜100大致相同，其不同之处在于所述底面211可包括多个雾化区2112及多个网点区2113。

所述多个雾化区2112及多个网点区2113均呈圆环状且均环绕所述第一凹槽215设置。所述底面211自靠近所述第一凹槽215向远离所述第一凹槽215的方向依次为雾化区2112与网点区2113交替排列。每个所述雾化区2112内的表面粗糙度自远离所述第一凹槽215向靠近所述第一凹槽215的方向逐渐减小。每个所述雾化区2112的平均表面粗糙度自远离所述第一凹槽215向靠近所述第一凹槽215方向依次减小。每个所述网点区2113内的表面粗糙度自远离所述第一凹槽215向靠近所述第一凹槽215的方向逐渐减小。每个所述网点区2113的平均表面粗糙度自远离所述第一凹槽215向靠近所述第一凹槽215方向依次减小。

请参阅图6，本发明第三实施方式提供的光学透镜300与本发明第一实施方式提供的光学透镜100大致相同，其不同之处在于所述网点凸起3114的排列方式。

具体地，所述网点凸起3114呈圆环状排布。每一圆环上的两个相邻的所述网点凸起3114之间的间距相同。自所述第一凹槽315向远离所述第一凹槽315的方向每一圆环上的所述网点凸起3114的数量逐环递增，且每两个相邻圆环之间的间距L2相同。

请参阅图7，本发明第四实施方式提供的光学透镜400与本发明第一实施方式提供的光学透镜100大致相同，其不同之处在于所述网点凸起4114的排列方式。

具体地，所述网点凸起4114大致呈方形环状数组排布。每一方形环具有四个端点，每一方形环上的所述网点凸起4114越靠近所述端点排列越稀疏。

请参阅图8，本发明第五实施方式提供的光学透镜与本发明第一至四实施方式中的光学透镜大致相同，其不同之处在于，所述网点凸起5114呈圆锥状。可以理解的是，所述网点凸起5114也可呈其他锥体状，例如三棱锥、四棱锥等。

请参阅图9，本发明第六实施方式提供的光学透镜与本发明第一至四实施方式中的光学透镜大致相同，其不同之处在于，所述网点凸起6114呈圆柱状。可以理解的是，所述网点凸起6114也可呈其他柱状，例如正棱柱状。

请参阅图10，本发明第七实施方式提供的光学透镜与本发明第一至四实施方式中的光学透镜大致相同，其不同之处在于，所述网点凸起7114呈半球状。

请参阅图11，本发明第八实施方式提供的光学透镜与本发明第一至四实施方式中的光学透镜大致相同，其不同之处在于，所述网点凸起8114大致呈葫芦状。

请参阅图12，本发明第九实施方式提供的光学透镜与本发明第一至四实施方式中的光学透镜大致相同，其不同之处在于，所述网点凸起9114大致呈倒置半圆柱状。

其他实施方式中，所述第一侧面112、第二侧面113及顶面114中的至多两个表面形成有雾化结构。优选地，所述第一侧面112及第二侧面113表面形成雾化结构。所述第一侧面112及第二侧面113的表面粗糙度自所述底面111向所述顶面114逐渐降低。

请一并参阅图13及图14，相较于现有技术，本发明提供的光学透镜通过在其光学部的底面设置不同表面粗糙度的雾化区及网点区，使得经所述光学透镜出射的光具有更高的均匀性，同时使得色差降低。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学透镜，包括光学部，所述光学部包括平行且相背的底面及顶面，所述底面中部向所述顶面凹陷形成有第一凹槽，该底面包括雾化区及网点区，所述雾化区及网点区均环绕所述第一凹槽设置，所述雾化区设置有雾化结构，所述网点区设置有网点凸起，所述雾化区的平均表面粗糙度小于所述网点区的平均表面粗糙度。

2.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述雾化区、所述网点区及所述第一凹槽同心设置。

3.如权利要求2所述的光学透镜，其特征在于，所述雾化区及所述网点区的表面粗糙度自远离所述第一凹槽向靠近所述第一凹槽方向均逐渐减小，所述网点区的最小表面粗糙度大于所述雾化区的最大表面粗糙度。

4.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，网点凸起呈金字塔截顶状、锥体状、柱状、半球状、葫芦状、倒置半圆柱状或倒置三棱柱状。

5.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述光学部还包括连接在所述底面及顶面之间的第一侧面及第二侧面，所述第一侧面与所述底面垂直连接，所述第二侧面连接在所述第一侧面与所述顶面之间。

6.如权利要求5所述的光学透镜，其特征在于，所述第一侧面、所述第二侧面及所述顶面中的至多两个表面形成有雾化结构。

7.如权利要求6所述的光学透镜，其特征在于，所述第一侧面及第二侧面形成有表面雾化结构，且所述表面雾化结构的粗糙度自所述底面向所述顶面方向逐渐减小。

8.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，所述第一凹槽平行于所述底面的半径自所述底面向所述顶面逐渐减小，所述第一凹槽平行于所述底面的最大半径小于或等于所述第一凹槽垂直于所述底面的最大深度。

9.如权利要求8所述的光学透镜，其特征在于，所述顶面中部向所述底面形成有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽共轴，所述第二凹槽与所述第一凹槽相互间隔，所述第二凹槽平行于所述顶面的最大半径大于所述第二凹槽垂直于所述顶面的最大深度。

10.如权利要求9所述的光学透镜，其特征在于，所述第二凹槽平行于所述顶面的最大半径大于或等于所述第一凹槽平行于所述底面的最大半径，所述第二凹槽垂直于所述顶面的最大深度小于所述第一凹槽垂直于所述底面的最大深度。