CN204227321U - 二次透镜及背光模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二次透镜，包括基座以及与基座连接的出光部，在二次透镜内部形成有用于容置光源的容置槽，基座背离出光部的一面为反射面，容置槽的内表面为入射面，出光部包括沿背离基座方向凸设的出射面、以及设置于出射面和基座之间的补光面；其中，光源发出的光经过入射面发生折射后到达出射面和补光面发生第二次折射，补光面用于提高光源的扩散均匀度。本实用新型还公开了一种包括上述二次透镜的背光模组。本实用新型的二次透镜通过增加补光面，有效提高了光源扩散均匀度，提高了出光强度。补光面在增加了光源的光利用率的同时保证了光的扩散均匀度，不仅节约了生产和装配的成本，还节约了空间，使得背光模组的厚度减小。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及二次透镜及背光模组。
背景技术
近年来，在显示和照明等光学设备中，为了提高光源的出光率以及保证出光的均匀度，通常在光源上增加一个二次透镜。现有技术中的二次透镜由于受光的扩散角度和混光距离的限制，往往需要增加光源的个数或者提高二次透镜的加工精度以满足光照要求。这样不仅会增加设备的成本，还会降低照明的效果。因此，如何改进二次透镜以实现增大光源的扩散角度以及保证出光均匀度成为亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种二次透镜，旨在解决现有技术中二次透镜的扩散角度有限的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种二次透镜，包括基座以及与所述基座连接的出光部，在所述二次透镜内部形成有用于容置光源的容置槽，所述基座背离所述出光部的一面为反射面，所述容置槽的内表面为入射面，所述出光部包括沿背离所述基座方向凸设的出射面、以及设置于所述出射面和所述基座之间的补光面；其中，所述光源发出的光经过所述入射面发生折射后到达所述出射面和补光面发生第二次折射，所述补光面用于提高所述光源的扩散均匀度。
优选地，所述入射面与所述出射面均为曲面，所述反射面为平面。
优选地，所述补光面为曲面。
优选地，所述补光面为倾斜于所述反射面方向的平面。
优选地，所述补光面为垂直于所述反射面方向的平面。
优选地，所述补光面的表面还设有雾化层。
优选地，所述基座设有用于装配的安装结构。
优选地，所述二次透镜由树脂材料制成。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种背光模组，包括光源、扩散板以及二次透镜，所述二次透镜包括基座以及与所述基座连接的出光部，在所述二次透镜内部形成有用于容置光源的容置槽，所述基座背离所述出光部的一面为反射面，所述容置槽的内表面为入射面，所述出光部包括沿背离所述基座方向凸设的出射面、以及设置于所述出射面和所述基座之间的补光面；其中，所述光源发出的光经过所述入射面发生折射后到达所述出射面和补光面发生第二次折射，所述补光面用于提高所述光源的扩散均匀度，所述光源安装于所述二次透镜的容置腔内，所述二次透镜的出射面朝向所述扩散板设置，所述二次透镜的个数为一个或多个。
本实用新型的二次透镜通过增加补光面，有效提高了光源的扩散均匀度度，提高了出光强度。补光面在增加了光源利用率的同时保证了出光的扩散均匀度，不仅节约了生产和装配的成本，还节约了空间，使得背光模组的厚度减小。
附图说明
图1为本实用新型二次透镜一实施例的结构示意图；
图2为图1中二次透镜另一角度的结构示意图；
图3为图1中二次透镜的剖视图；
图4为本实用新型二次透镜另一实施例的透视图；
图5为图4中二次透镜的另一角度透视图；
图6为本实用新型背光模组一实施例的光学示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参考图1至图6：图1为本实用新型二次透镜一实施例的结构示意图；图2为图1中二次透镜另一角度的结构示意图；图3为图1中二次透镜的剖视图；图 4为本实用新型二次透镜另一实施例的透视图；图5为图4中二次透镜的另一角度透视图；图6为本实用新型背光模组一实施例的光学示意图。
本实用新型提供一种二次透镜，与背光模组中的光源配合，用于提高光源的光利用率，参照图1，在一实施例中，该二次透镜包括基座10以及与基座10连接的出光部20，在二次透镜内部形成有用于容置光源的容置槽11，基座10背离出光部20的一面为反射面12，容置槽11的内表面为入射面13，出光部20包括沿背离基座10方向凸设的出射面21、以及设置于出射面21和基座之间的补光面22；其中，光源发出的光经过入射面13发生折射后到达出射面21和补光面22发生第二次折射，补光面22用于提高光源的扩散均匀度。
具体地，本实施例中，该二次透镜包括基座10和出光部20。基座10的中部向内凹陷形成容置槽11，其中基座10的底面为反射面12，容置槽11的内表面为入射面13。出光部20包括出射面21和补光面22，补光面22设置于出射面21和基座10之间。本实用新型的二次透镜的配光原理：光源发出的光经过入射面13发生折射后，一部分光会到达出射面21发生再次折射，从而形成一个均匀的扩散角度；还有一部分光经过入射面13发生折射后会到达补光面22再次折射，从而使光线射到需要补光的区域。光线通过补光面22到达扩散板的需要补光的阴暗区进行补光后，使得整个扩散板的光分布更均匀。其中，阴暗区域和需要补光的区域即光线通过出射面21折射后到达光斑不均匀的区域。通过增加了一个光强的补偿面，能使光的二次扩散角度更均匀，在相同规格的背光方案中可以通过减少光学膜片或者减少光源个数实现降低成本。
进一步地，入射面13与出射面21均为曲面，反射面12为平面。补光面22为曲面，其中补光面22的曲率大于出射面21的曲率。
具体地，现有技术的二次透镜主要是由入射面13和出射面21这两个折射面以及一个底部反射面12组成，因为受光的扩散角度和混光距离所限，导致背光模组的整体方案效果不佳，成本偏高。比如OD25(即光源到扩散板的距离为25mm)规格的背光模组效果偏差明显，OD20因为距离更近，所以只能用成本更高的折反式透镜。本实施例中入射面13与出射面21均为弧形曲 面可以使得近朗伯光源的出光向四周发散，以此达到减少光源个数的目的，使得背光模组出光均匀且厚度减小。优选地补光面22也设置为弧形曲面，并且补光面22的曲率大于出射面21的曲率，这样使二次透镜的扩散均匀度提高。因为由出光面21形成的光斑与补光面22形成的光斑有重叠区，可以有效提高重叠区域的光照强度，还可以增大光照范围。本实用新型的二次透镜可以取代OD20使用的折反式透镜从而节约成本和空间。
基于本实用新型某一或所有实施例，补光面22为倾斜于反射面12方向的平面。
参考图6，理论上，光源1发出的光线经过入射面13发生折射到达补光面22发生再次折射后到达扩散板3，根据扩散板3阴暗区的阴暗程度来设计补光面22的形状，故在此对应补光面22的具体形状和尺寸不做限制，可以根据需要自行调整。
在本实用新型某一或所有实施例中，补光面22的表面还设有雾化层。可在二次透镜表面做些改变，比如反射面12的表面可设计成镜面、磨砂面、珠面、条纹面、螺纹面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。本实施例中的反射面12和补光面22经过雾化处理，使得表面具有雾化层，将出光面设置为亮面，，这样不仅保证了光的利用率，还可以保证出光均匀、无黄斑。
在本实用新型某一或所有实施例中，基座10设有用于装配的安装结构14。二次透镜主要应用于显示和照明等光学设备中，所以二次透镜需要和其他设备装配。参考图3，本实施例中的二次透镜可以用于直下式背光模组中，所以在基座10底部设有安装结构14，用于和背光模组的其他设备装配。对于安装结构14的具体形式以及位置，可以根据需要自行设置，在此不做限制。
在本实用新型某一或所有实施例中，二次透镜由树脂材料制成。具体地，二次透镜为透明有机树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯，当然二次透镜也可以为玻璃制品。优选为PMMA，因为树脂材料不仅光 学性能良好、硬度和强度等机械性能稳定，而且耐热性强。PMMA等树脂材料便于生产加工，可以通过注塑成型，而且便于加工出高精度的表面，所以广泛应用于光学领域。
本实用新型还提供一种背光模组，参考图6，包括光源2、扩散板3以及与光源2连接的二次透镜1，光源2安装于二次透镜1的容置槽11内，二次透镜1的出射面21朝向扩散板3设置，二次透镜1的个数为一个或多个。该二次透镜可包括前述实施例中所有的技术方案，其详细结构可参照前述实施例，在此不再赘述。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种二次透镜，其特征在于，所述二次透镜包括基座以及与所述基座连接的出光部，在所述二次透镜内部形成有用于容置光源的容置槽，所述基座背离所述出光部的一面为反射面，所述容置槽的内表面为入射面，所述出光部包括沿背离所述基座方向凸设的出射面、以及设置于所述出射面和所述基座之间的补光面；其中，所述光源发出的光经过所述入射面发生折射后到达所述出射面和补光面发生第二次折射，所述补光面用于提高所述光源的扩散均匀度。
2.如权利要求1所述的二次透镜，其特征在于，所述入射面与所述出射面均为曲面，所述反射面为平面。
3.如权利要求2所述的二次透镜，其特征在于，所述补光面为曲面。
4.如权利要求2所述的二次透镜，其特征在于，所述补光面为倾斜于所述反射面方向的平面。
5.如权利要求2所述的二次透镜，其特征在于，所述补光面为垂直于所述反射面方向的平面。
6.如权利要求1至5任一项所述的二次透镜，其特征在于，所述补光面的表面还设有雾化层。
7.如权利要求6所述的二次透镜，其特征在于，所述基座设有用于装配的安装结构。
8.如权利要求6所述的二次透镜，其特征在于，所述二次透镜由树脂材料制成。
9.一种背光模组，包括光源以及扩散板，其特征在于，所述背光模组还包括如权利要求1至8任一项所述的二次透镜，所述光源安装于所述二次透镜的容置腔内，所述二次透镜的出射面朝向所述扩散板设置，所述二次透镜的个数为一个或多个。
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| CN107023787A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-08 | 欧普照明股份有限公司 | 配光元件、光源模组和照明装置 |
| CN108401448A (zh) * | 2017-05-15 | 2018-08-14 | 苏州奥浦迪克光电技术有限公司 | 背光模组透镜及其构成的背光模组 |
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