CN108873120A - 一种超薄背光模组用反射式透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超薄背光模组用反射式透镜，包括载边、支撑柱、透射圆筒、中心圆柱、第一散光凹槽、第二散光凹槽；该透镜的形状为双层柱面结构；该透镜下表面设置有光源腔，光源腔周边的透镜下表面设置有支撑柱；透镜侧边设置有载边；透镜上表面设置有第一散光凹槽，第一散光凹槽下方设置有第二散光凹槽；第一散光凹槽外侧的透镜上表面设置有散光扩散槽；第一散光凹槽、第二散光凹槽、散光扩散槽将透镜上表面分割成中心圆柱、透射圆筒；中心圆柱位于透射圆筒中心；中心圆柱的中心轴与透射圆筒的中心轴共轴。本发明具有出光角度大、出光均匀，降低背光模组厚度的特点。

Description

一种超薄背光模组用反射式透镜
技术领域
本发明涉及一种超薄背光模组用反射式透镜，尤其是一种具有出光角度大、出光均匀，降低背光模组厚度的超薄背光模组用反射式透镜。
背景技术
在LED背光模组的技术领域，LED背光市场呈现迅猛发展趋势。LED背光模组中背光源电路板PCB到扩散板的高度为混光高度。目前市场上，低混光高度的背光模组通常采用反射式透镜。反射式透镜是将LED光源的光进行均匀扩散，增大光源照射范围，从而有效提高光照效率。
现阶段，背光模组可分为侧入式和直下式两种，由于直下式背光模组相比于侧入式背光模组不需要设置导光板，而以其物美价廉的优势，深受广大消费者欢迎，相对侧入式背光模组来说，直下式背光模组中的LED灯条需要在其LED发光芯片外部加装光学透镜，以使LED发光芯片发出的光线能够混合均匀。
传统的反射式透镜为锥形柱状，透镜顶面中心设置有圆锥形凹槽，用于扩散透镜内的光，透镜侧壁为锥形柱面，将透镜内的光向透镜上方外侧散射。利用该结构无法实现使混光高度更低，背光模组更薄。目前，超薄背光模组却是背光显示发展的主流趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有出光角度大、出光均匀，降低背光模组厚度的超薄背光模组用反射式透镜。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种超薄背光模组用反射式透镜，包括载边、支撑柱、透射圆筒、中心圆柱、第一散光凹槽、第二散光凹槽；
该透镜的形状为双层柱面结构；该透镜下表面设置有光源腔，光源腔周边的透镜下表面设置有支撑柱；透镜侧边设置有载边；透镜上表面设置有第一散光凹槽，第一散光凹槽下方设置有第二散光凹槽；第一散光凹槽外侧的透镜上表面设置有散光扩散槽；
第一散光凹槽、第二散光凹槽、散光扩散槽将透镜上表面分割成中心圆柱、透射圆筒；中心圆柱位于透射圆筒中心；中心圆柱的中心轴与透射圆筒的中心轴共轴；
所述载边为矩形，载边顶角均设置有圆弧形过渡；载边上表面与透射圆筒外表面设置有鼓边；
所述支撑柱形状为圆柱形，支撑柱呈圆形矩阵分布在光源腔外侧的透镜下表面；
所述光源腔为圆柱形腔体，光源腔顶部设置有凸起锥形槽；
所述中心圆柱中心设置有两层锥形凹槽，两层锥形凹槽分别为第一散光凹槽、第二散光凹槽，第二散光凹槽位于第一散光凹槽下方；中心圆柱外侧设置有散光扩散槽，散光扩散槽外侧设置有透射圆筒；散光扩散槽为V型圆筒槽，散光扩散槽上宽下窄；透射圆筒为倒V型圆筒，透射圆筒上窄下宽。
本发明提供了一种超薄背光模组用反射式透镜，具有出光角度大、出光均匀，降低背光模组厚度的特点。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种超薄背光模组用反射式透镜的截面示意图；
图2为本发明一种超薄背光模组用反射式透镜的结构示意图；
图3为本发明一种超薄背光模组用反射式透镜的俯视图；
图4为本发明一种超薄背光模组用反射式透镜的截面示意图；
图5为本发明一种超薄背光模组用反射式透镜的结构示意图；
图6为本发明一种超薄背光模组用反射式透镜的光路图。
具体实施方式
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种超薄背光模组用反射式透镜，参见图1-5，包括载边1、支撑柱2、透射圆筒5、中心圆柱6、第一散光凹槽8、第二散光凹槽9；
该透镜的形状为双层柱面结构；该透镜下表面设置有光源腔3，光源腔3周边的透镜下表面设置有支撑柱2；透镜侧边设置有载边1；透镜上表面设置有第一散光凹槽8，第一散光凹槽8下方设置有第二散光凹槽9；第一散光凹槽8外侧的透镜上表面设置有散光扩散槽7；
第一散光凹槽8、第二散光凹槽9、散光扩散槽7将透镜上表面分割成中心圆柱6、透射圆筒5；中心圆柱6位于透射圆筒5中心；中心圆柱6的中心轴与透射圆筒5的中心轴共轴；
所述载边1为矩形，载边1顶角均设置有圆弧形过渡；载边1上表面与透射圆筒5外表面设置有鼓边4，鼓边4将透射圆筒5弧形过渡到载边1的上表面上；鼓边4的减小载边1上表面与透射圆筒5外侧的过渡角度，减弱该透镜内的光在载边1上表面与透射圆筒5外侧面接触处出射，减弱漏光，增强该透镜上表面出光效率；
所述支撑柱2形状为圆柱形，支撑柱2呈圆形矩阵分布在光源腔3外侧的透镜下表面；该透镜通过支撑柱2安装在PCB电路板上，支撑柱2撑起透镜，使透镜与PCB电路板之间存在间隙，光源10通过间隙散热，放置透镜散热不良，造成透镜老化；
所述光源腔3为圆柱形腔体，光源腔3顶部设置有凸起锥形槽；光源腔3下方安装有光源10上，光源10发出的光经过凸起锥形槽向外侧折射，使光扩散到透镜内；
所述中心圆柱6中心设置有两层锥形凹槽，两层锥形凹槽分别为第一散光凹槽8、第二散光凹槽9，第二散光凹槽9位于第一散光凹槽8下方；中心圆柱6外侧设置有散光扩散槽7，散光扩散槽7外侧设置有透射圆筒5；散光扩散槽7为V型圆筒槽，散光扩散槽7上宽下窄；透射圆筒5为倒V型圆筒，透射圆筒5上窄下宽。
本发明的工作原理：
传统的反射式透镜为锥形柱状，透镜顶面中心设置有圆锥形凹槽，用于扩散透镜内的光，透镜侧壁为锥形柱面，将透镜内的光向透镜上方外侧散射；
本发明中鼓边4将透射圆筒5弧形过渡到载边1的上表面上；鼓边4的减小载边1上表面与透射圆筒5外侧的过渡角度，减弱该透镜内的光在载边1上表面与透射圆筒5外侧面接触处出射，减弱漏光，增强该透镜上表面出光效率；
该透镜通过支撑柱2安装在PCB电路板上，支撑柱2撑起透镜，使透镜与PCB电路板之间存在间隙，光源10通过间隙散热，放置透镜散热不良，造成透镜老化；
光源腔3下方安装有光源10上，光源10发出的光经过凸起锥形槽向外侧折射，使光扩散到透镜内；
如图6所示，光源10安装在光源腔3下方；光源10发出的光经入光面S1、入光面S2进入透镜中，光源10发出的光线L1垂直照射透镜中心轴上，光线L1穿过入光面S2中心点进入透镜，再从出光面S3中心点射出，光线L1照射到透镜正上方；
光源10发出的光线L3、光线L4、光线L6、光线L7经出光面S3折射进入透镜，并照射到出光面S3上；光线L3、光线L4、光线L6、光线L7在出光面S3全反射经中心圆柱6从出光面S5折射进入散光扩散槽7内；光线L3、光线L4、光线L6、光线L7再从入光面S6进入透射圆筒5，并从出光面S7折射而出；
光源10发出的光线L2、光线L5经出光面S3折射进入透镜，并照射到出光面S4上；光线L2、光线L5在出光面S4上全反射镜中心圆柱6从出光面S5折射出透镜；
光源10发出的光线经出光面S5向上折射，入光面S6向下折射，出光面S7向上折射后，较之传统反射式透镜出光角度更大，光源10经过透镜，在透镜上方平面照射的区域面积更大；同时经过透射圆筒5、中心圆柱6、散光扩散槽7的折射作用后，将光源10发出的光多次散射，避免经透镜出射的光线过于集中，使透镜的出光更均匀；
光源10发出的光经本发明的透镜出射的光更均匀、出光角度更大，因此可进一步降低本发明组装的背光模组厚度，从而实现超薄背光模组。
本发明提供了一种超薄背光模组用反射式透镜，具有出光角度大、出光均匀，降低背光模组厚度的特点。
本发明的有益效果：本发明中鼓边将透射圆筒弧形过渡到载边的上表面上；鼓边的减小载边上表面与透射圆筒外侧的过渡角度，减弱该透镜内的光在载边上表面与透射圆筒外侧面接触处出射，减弱漏光，增强该透镜上表面出光效率；
该透镜通过支撑柱安装在PCB电路板上，支撑柱撑起透镜，使透镜与PCB电路板之间存在间隙，光源通过间隙散热，放置透镜散热不良，造成透镜老化；
光源腔下方安装有光源上，光源发出的光经过凸起锥形槽向外侧折射，使光扩散到透镜内；
光源发出的光经本发明的透镜出射的光更均匀、出光角度更大，因此可进一步降低本发明组装的背光模组厚度，从而实现超薄背光模组。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种超薄背光模组用反射式透镜，包括载边(1)、支撑柱(2)、透射圆筒(5)、中心圆柱(6)、第一散光凹槽(8)、第二散光凹槽(9)，其特征在于：
该透镜的形状为双层柱面结构；该透镜下表面设置有光源腔(3)，光源腔(3)周边的透镜下表面设置有支撑柱(2)；透镜侧边设置有载边(1)；透镜上表面设置有第一散光凹槽(8)，第一散光凹槽(8)下方设置有第二散光凹槽(9)；第一散光凹槽(8)外侧的透镜上表面设置有散光扩散槽(7)；
第一散光凹槽(8)、第二散光凹槽(9)、散光扩散槽(7)将透镜上表面分割成中心圆柱(6)、透射圆筒(5)；中心圆柱(6)位于透射圆筒(5)中心；中心圆柱(6)的中心轴与透射圆筒(5)的中心轴共轴。
2.根据权利要求1所述的一种超薄背光模组用反射式透镜，其特征在于，所述载边(1)为矩形，载边(1)顶角均设置有圆弧形过渡；载边(1)上表面与透射圆筒(5)外表面设置有鼓边(4)。
3.根据权利要求1所述的一种超薄背光模组用反射式透镜，其特征在于，所述支撑柱(2)形状为圆柱形，支撑柱(2)呈圆形矩阵分布在光源腔(3)外侧的透镜下表面。
4.根据权利要求1所述的一种超薄背光模组用反射式透镜，其特征在于，所述光源腔(3)为圆柱形腔体，光源腔(3)顶部设置有凸起锥形槽。
5.根据权利要求1所述的一种超薄背光模组用反射式透镜，其特征在于，所述中心圆柱(6)中心设置有两层锥形凹槽，两层锥形凹槽分别为第一散光凹槽(8)、第二散光凹槽(9)，第二散光凹槽(9)位于第一散光凹槽(8)下方；中心圆柱(6)外侧设置有散光扩散槽(7)，散光扩散槽(7)外侧设置有透射圆筒(5)；散光扩散槽(7)为V型圆筒槽，散光扩散槽(7)上宽下窄；透射圆筒(5)为倒V型圆筒，透射圆筒(5)上窄下宽。
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