CN109597241A - 一种椭球面广角背光源透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种椭球面广角背光源透镜，包括透镜体，透镜体设置有出光顶面、出光侧面、以及反光底面，出光侧面的上边缘和下边缘分别与出光顶面的外边缘、反光底面的外边缘连接，反光底面中心设置有光源安装孔，光源安装孔的内壁为入光面，入光面的下边缘与反光底面的内边缘连接；光源安装孔的顶部中心设置有向下凸起的入光凸点；出光顶面、入光面以及入光凸点的表面均为椭球面结构。本发明中，设置有入光凸点，通过折射将经过透镜体中心的光线发散开，避免透镜体中心的辉度过大；椭球面结构能使进入和射出透镜体的光线进行折射，使光线发射的角度更大，进而LED背光源对液晶面板的照射面积，减少LED灯的使用数量和液晶电视的耗电量。

Description

一种椭球面广角背光源透镜
技术领域
本发明涉及透镜技术领域，尤其涉及一种椭球面广角背光源透镜。
背景技术
液晶电视通常采用直下式LED背光源作为液晶面板后方的发光源。直下式LED背光源通常由LED灯和透镜组合而成，透镜可以使LED灯的光线均匀照射，使液晶面板实现均匀辉度，进一步提高液晶电视的画质。
现有技术中，透镜的发光角度小，使LED灯的照射面积较少，进而导致直下式LED背光源对液晶面板的照射面积较少。液晶电视生产商为了提高LED背光源对液晶面板的照射面积，通常采用增加LED灯数量的方法。但这一方法不仅提高了生产成本，也增加了液晶电视的耗电量。
椭球面在笛卡尔坐标系下，方程式为x2/a2+y2/b2+z2/c2＝1，其中a，b，c为任意正常数，a、b、c的比例决定椭球面的结构形状。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种椭球面广角背光源透镜，用于提高直下式LED背光源对液晶面板的照射面积，降低LED灯数量和液晶电视的耗电量。
本发明的技术方案如下：
一种椭球面广角背光源透镜，包括透镜体，所述透镜体设置有出光顶面、出光侧面、以及反光底面，所述出光侧面的上边缘和下边缘分别与所述出光顶面的外边缘、反光底面的外边缘连接，所述反光底面中心设置有光源安装孔，所述光源安装孔的内壁为入光面，所述入光面的下边缘与所述反光底面的内边缘连接；所述光源安装孔的顶部中心设置有向下凸起的入光凸点；所述出光顶面、入光面以及入光凸点的表面均为椭球面结构。
进一步地，以所述反光底面的中心为笛卡尔坐标系的原点O，设置X、Y、Z轴；所述出光顶面、入光面以及入光凸点的表面的方程式分别为：
x1 2/a1 2+y1 2/b1 2+z1 2/c1 2＝1，
x2 2/a2 2+y2 2/b2 2+z2 2/c2 2＝1，
x3 2/a3 2+y3 2/b3 2+z3 2/c3 2＝1；
其中，a1＞b1＞c1，c2＞b2＞a2，b3＞c3＞a3；
进一步地，a1：b1：c1、c2：b2：a2和b3：c3：a3中，任意两者或三者相等。
进一步地，a1＞a2＞a3，b1＞b2＞b3，c1＞c2＞c3。
进一步地，所述出光侧面为圆柱面。
进一步地，所述出光侧面和反光底面设置有火花纹路。
进一步地，所述反光底面设置有安装柱脚和安装孔。
有益效果：(1)设置有入光凸点，通过折射将经过透镜体中心的光线发散开，避免透镜体中心的辉度过大；(2)椭球面结构能使进入和射出透镜体的光线进行折射，使光线发射的角度更大，进而LED背光源对液晶面板的照射面积，减少LED灯的使用数量和液晶电视的耗电量；(3)火花纹路用于处理杂散光时，让透镜体投射均匀的光斑。
附图说明
图1是本发明实施例的透视图。
图2是图1上平面ZOY上的剖视图。
图3是图1上平面ZOY上的剖视图。
图4是本发明实施例使用时的平面ZOY上的光路图。
图5是本发明实施例使用时的平面ZOY上的光路图。
图中：10、出光顶面，20、出光侧面，30、反光底面，31、安装柱脚，32、安装孔，40、入光面，41、入光凸点；A、透镜体，B、PCB板，C、LED灯。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1-3所示，本发明提供的实施例，一种椭球面广角背光源透镜，包括透镜体，所示透镜体设置有出光顶面10、出光侧面20、以及反光底面30，所述出光侧面20的上边缘和下边缘分别与所述出光顶面10的外边缘、反光底面30的外边缘连接，所述反光底面30中心设置有光源安装孔，所述光源安装孔的内壁为入光面40，所述入光面40的下边缘与所述反光底面30的内边缘连接；所述光源安装孔的顶部中心设置有向下凸起的入光凸点41；所述出光顶面10、入光面40以及入光凸点41的表面均为椭球面结构。
以所述反光底面30的中心为笛卡尔坐标系的原点O，设置X、Y、Z轴；所述出光顶面10、入光面40以及入光凸点41的表面的方程式分别为：
x1 2/a1 2+y1 2/b1 2+z1 2/c1 2＝1，
x2 2/a2 2+y2 2/b2 2+z2 2/c2 2＝1，
x3 2/a3 2+y3 2/b3 2+z3 2/c3 2＝1；
其中：a1＞b1＞c1，c2＞b2＞a2，b3＞c3＞a3；
a1＞a2＞a3，b1＞b2＞b3，c1＞c2＞c3。
a1：b1：c1、c2：b2：a2和b3：c3：a3中，任意两者或三者相等。本实施例中，优选a1：b1：c1＝c2：b2：a2＝b3：c3：a3，使光线穿过出光顶面10、入光面40以及入光凸点41的表面的折射角度一致，光线从透镜体射出后均匀分布。
所述出光侧面20为圆柱面。所述出光侧面20和反光底面30设置有火花纹路。
所述反光底面30设置有安装柱脚31和安装孔32。其中，安装柱脚31和安装孔32以X轴为对称轴对称设置。其中，透镜体通过安装柱脚31和安装孔32安装在PCB板上。
如图4-5所示，本实施例使用时，透镜体A安装于PCB板B上，LED灯C安装于透镜体A的光源安装孔中心，光线从LED灯C发散出来经过透镜体A的折射和反射并从透镜体A发散开。
本实施例中：设置有入光凸点41，通过折射将经过透镜体中心的光线发散开，避免透镜体中心的辉度过大。椭球面结构能使进入和射出透镜体的光线进行折射，使光线发射的角度更大，进而LED背光源对液晶面板的照射面积，减少LED灯的使用数量和液晶电视的耗电量。火花纹路用于处理杂散光时，让透镜体投射出均匀的光斑。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种椭球面广角背光源透镜，包括透镜体，所述透镜体设置有出光顶面、出光侧面、以及反光底面，所述出光侧面的上边缘和下边缘分别与所述出光顶面的外边缘、反光底面的外边缘连接，所述反光底面中心设置有光源安装孔，所述光源安装孔的内壁为入光面，所述入光面的下边缘与所述反光底面的内边缘连接；其特征在于：所述光源安装孔的顶部中心设置有向下凸起的入光凸点；所述出光顶面、入光面以及入光凸点的表面均为椭球面结构。
2.根据权利要求1所述的一种椭球面广角背光源透镜，其特征在于：以所述反光底面的中心为笛卡尔坐标系的原点O，设置X、Y、Z轴；所述出光顶面、入光面以及入光凸点的表面的方程式分别为：
x1 2/a1 2+y1 2/b1 2+z1 2/c1 2＝1，
x2 2/a2 2+y2 2/b2 2+z2 2/c2 2＝1，
x3 2/a3 2+y3 2/b3 2+z3 2/c3 2＝1；
其中，a1＞b1＞c1，c2＞b2＞a2，b3＞c3＞a3。
3.根据权利要求2所述的一种椭球面广角背光源透镜，其特征在于：a 1：b1：c1、c2：b2：a2和b3：c3：a3中，任意两者或三者相等。
4.根据权利要求2所述的一种椭球面广角背光源透镜，其特征在于：a1＞a2＞a3，b1＞b2＞b3，c1＞c2＞c3。
5.根据权利要求1所述的一种椭球面广角背光源透镜，其特征在于：所述出光侧面为圆柱面。
6.根据权利要求1或4所述的一种椭球面广角背光源透镜，其特征在于：所述出光侧面和反光底面设置有火花纹路。
7.根据权利要求1所述的一种椭球面广角背光源透镜，其特征在于：所述反光底面设置有安装柱脚和安装孔。
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