CN207621948U - 一种透镜组件及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于LED技术领域，提供了一种透镜组件及显示设备，透镜组件包括导光柱和用于出射光源组件产生的光线的透镜部，导光柱的一端与光源组件连接，导光柱的另一端与透镜部连接，导光柱上设有用于供通过透镜部入射的光线出射的出光部；由于在导光柱上设置了出光部，从而使得通过透镜部入射到透镜组件中的光线会通过出光部出射，而不会再通过透镜部出射，因而避免了外部照射到透镜部的光线对光源组件发出的光线产生影响，使得只有光源组件发出的光线可以通过透镜部出射，从而提高了显示设备的显示效果。

Description

一种透镜组件及显示设备

技术领域

本实用新型属于LED技术领域，更具体地说，是涉及一种透镜组件及显示设备。

背景技术

LED广泛应用于照明和显示技术领域，主要包括直插式LED和贴片式LED两种。直插式LED也称为插件发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，其封装通常采用灌封的形式，灌封的过程包括：首先在LED成型腔内注入液态环氧树脂，紧接着插入压焊好的LED支架，然后放入烘箱中让环氧树脂固化后，然后将LED从模腔中脱离出即可成型。贴片式LED是采用PCB板(Printed Circuit Board,即印制电路板)为基板，采用高亮度贴片LED为发光体，发光体均匀排布在PCB板正面，并使用防水接头相互连接。贴片式LED能很好地解决亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题；相对于其他封装器件，贴片式LED具有抗振能力强、焊点缺陷率低、高频特性好等优点。而随着人们对显示和照明的质量要求越来越高，传统的直插式LED已经逐渐被贴片式LED所取代。

当贴片式LED应用在显示技术领域时，除了需要考虑亮度和视角的影响外，还需要考虑反光对显示效果的影响。现有贴片式LED中的透镜为了减少光线的损耗，通常设计得较为光滑，从而造成透镜的反光较大，因此当太阳光照射到透镜上时，由于透镜的反光较大，因而会影响采用贴片式LED的显示设备的显示效果，造成显示设备的显示效果不理想。

以上不足，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种透镜组件，以解决现有技术中由于透镜反光度较高造成显示设备显示效果不理想的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种透镜组件，包括导光柱和用于出射光源组件产生的光线的透镜部，所述导光柱的一端与所述光源组件连接，所述导光柱的另一端与所述透镜部连接，所述导光柱上设有用于供通过所述透镜部入射的光线出射的出光部。

进一步地，所述导光柱与所述光源组件连接的一端设有入射端面，所述入射端面与所述光源组件连接；所述导光柱设有所述入射端面的一端开设有缺口，所述出光部设于所述缺口的朝向所述透镜部的一面。

进一步地，所述导光柱还包括向下倾斜的上侧面和向上倾斜的下侧面，所述上侧面与所述下侧面相对设置，所述缺口设于所述导光柱上靠近所述下侧面的一侧。

进一步地，所述出光部与所述导光柱的所述下侧面之间的夹角范围为60°～120°。

进一步地，所述透镜部包括用于接收所述光源组件的光线的底座和用于将所述光源组件的光线出射的透镜，所述底座的一端与所述导光柱连接，所述底座的另一端与所述透镜连接。

进一步地，所述透镜朝向远离所述底座的一侧凸起，且所述透镜的表面设有若干条状凸起。

进一步地，所述透镜在所述底座上的投影为矩形，所述透镜的投影的尺寸为(4.0mm～8.0mm)*(4.0mm～8.0mm)。

进一步地，所述底座与所述导光柱之间还设有固定座，所述固定座的一端与所述导光柱连接，所述固定座的另一端与所述底座连接，所述固定座上设有固定柱。

进一步地，所述入射端面为矩形，所述入射端面的尺寸为(1.0mm～3.5mm)*(2.0mm～4.5mm)；所述导光柱的长度为5.0mm～25.0mm。

本实用新型的目的还在于提供一种显示设备，包括光源组件、PCB板和上述的透镜组件，所述光源组件固定连接在所述PCB板上，所述透镜组件与所述PCB板连接且所述导光柱与所述光源组件贴合。

本实用新型提供的一种透镜组件的有益效果在于：由于在导光柱上设置了出光部，从而使得通过透镜部入射到透镜组件中的光线会通过出光部出射，而不会再通过透镜部出射，因而避免了外部照射到透镜部的光线对光源组件发出的光线产生影响，使得只有光源组件发出的光线可以通过透镜部出射，从而提高了显示设备的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的透镜组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的透镜组件的导光柱的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的透镜组件的透镜部的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的透镜组件的透镜部的结构示意图二；

图5为本实用新型实施例提供的透镜组件出射太阳光线的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的显示设备的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-透镜组件； 2-光源组件； 3-PCB板；

11-导光柱； 111-入射端面； 112-上侧面；

113-下侧面； 114-缺口上侧；

12-透镜部； 121-底座； 122-透镜；

123-条状凸起； 13-出光部；

14-固定座； 141-固定柱； 142-安装标识。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图5和图6，一种透镜组件1，包括导光柱11和用于出射光源组件2产生的光线的透镜部12，导光柱11的一端与光源组件2连接，导光柱11的另一端与透镜部12连接，导光柱11上设有用于供通过透镜部12入射的光线出射的出光部13。

本实施例提供的透镜组件1的工作原理如下：首先将导光柱11与光源组件2连接；当需要将光源组件2产生的光线出射时，将光源组件2接通电源，光源组件2发光，光源组件2产生的光线通过导光柱11到达透镜部12，并通过透镜部12出射；当太阳光通过透镜部12进入到透镜组件1中时，从透镜部12入射的光线会到达导光柱11上的出光部13，并通过出光部13从透镜组件1中出射，而不会从透镜部12出射。在本实施中，考虑到太阳光入射的实际情况，因此考虑太阳光的入射角约为10°，即当透镜组件1水平方式时，透镜组件1 的透镜部12的光轴与水平轴平行，太阳光与透镜部12的光轴之间的夹角为入射角，该入射角约为10°。

这样设置的有益效果在于：由于在导光柱11上设置了出光部13，从而使得通过透镜部12入射到透镜组件1中的光线会通过出光部13出射，而不会再通过透镜部12出射，因而避免了外部照射到透镜部12的光线对光源组件2发出的光线产生影响，使得只有光源组件2发出的光线可以通过透镜部12出射，从而提高了显示设备的显示效果。

请参阅图2，进一步地，导光柱11与光源组件2连接的一端设有入射端面111，入射端面111与光源组件2连接；导光柱11设有入射端面111的一端开设有缺口，出光部13设于缺口的朝向透镜部12的一面。进一步地，导光柱11还包括向下倾斜的上侧面112和向上倾斜的下侧面113，上侧面112与下侧面113相对设置，缺口设于导光柱11上靠近下侧面113的一侧。由于光源组件2发出的光线是发散的，因此将上侧面112向下倾斜、同时下侧面113向上倾斜，从而使得导光柱11靠近光源组件2的一端的尺寸小于导光柱11靠近透镜部12的一端的尺寸，有利于光源组件2产生的光线在导光柱11中进行传播。

在本实施例中，缺口上侧114也向上倾斜，其向上倾斜的趋势与下侧面113的向上倾斜的趋势一致，从而使得光源组件2产生的光线在通过入射端面111后能够在导光柱11中很好地传播，同时也可以尽可能地减小导光柱11的体积。

进一步地，出光部13与导光柱11的下侧面113之间的夹角的范围为60°～120°；优选地，出光部13与导光柱11的下侧面113之间的夹角为90°。这样设置是为了保证出光部13尽可能与入射到出光部13上的光线垂直，从而能使得更多的通过透镜部12进入到透镜组件1内部的光线能通过出光部13出射到透镜组件1外。

在本实施例中，光源组件2包括呈一字型排列的红光LED、绿光LED和蓝光LED，且红光LED、绿光LED和蓝光LED发出的光线经过透镜组件1会进行混光，从透镜部12出射时可得到白光。

进一步地，入射端面111为矩形，且其尺寸为(1.0mm～3.5mm)*(2.0mm～4.5mm)，与光源组件2的尺寸一致；优选地，入射端面的尺寸为1.8mm*2.6mm，从而不仅使得光源组件2中呈一字型排列的红光LED、绿光LED和蓝光LED发出的光线均能完全通过入射端面111进入到透镜组件1中，而且减小了入射端面的尺寸，从而可以减小镜组件1的整体体积。

请参阅图3和图4，进一步地，透镜部12包括用于接收光源组件2的光线的底座121和用于将光源组件2的光线出射的透镜122，底座121的一端与导光柱11连接，底座121的另一端与透镜122连接。设置底座121，一方面有助于对透镜122进行固定连接，另一方面也可以接收光源组件2产生的光线。

优选地，透镜122朝向远离底座121的一侧凸起，且透镜122的表面设有若干条状凸起123。当太阳光线照射到透镜122的表面时，一部分光线会发生透射，从而进入到透镜组件1的内部，而一部分光线会发生反射；透射到透镜组件1内部的光线在透镜122的作用下会汇聚到出光部13，从而通过出光部13出射，而不会在透镜组件1内部不断反射后再通过透镜122出射；对于发生反射的光线而言，由于透镜122朝向远离底座121的一侧凸起，因此光线在透镜122表面发生反射后会进一步分散，而不会朝某一个方向反射，因此可有效降低反射光线对光源组件1产生的光线的影响；而在透镜122表面设置条状凸起123，可使得光线在经过透镜122出光时能够进行混光，从而在需要时，光源组件2发出的光线从透镜122处出射时能够获得白光。

进一步地，透镜122在底座121上的投影为透镜组件1的出光面面积，该出光面为矩形，其尺寸为(4.0mm～8.0mm)*(4.0mm～8.0mm)。优选地，透镜122的尺寸为6.0mm*6.0mm，因此可适用于设计点间距(相邻两个光源之间的距离)更小的显示设备，例如可用于设计点间距在10mm的显示设备，具有非常广阔和良好的应用前景。

进一步地，底座121与导光柱122之间还设有用于固定的固定座14，固定座14的一端与导光柱122连接，固定座14的另一端与底座121连接，固定座14上设有固定柱141。优选地，固定座14的表面积大于导光柱11与固定座14连接端的表面积，同时固定座14的表面积也大于底座121与固定座14连接端的表面积，当透镜组件1与光源组件2连接时，可通过固定座14将透镜组件1进行固定；固定柱141的数量优选为两个，分布在导光柱11的相对两侧，从而可以使得透镜组件1与光源组件2连接能更加稳定。

优选地，固定座14与导光柱122可拆卸地连接在一起，例如通过扣合连接，从而便于固定座14与导光柱122的连接和拆卸，也便于导光柱122的维护和更换。

进一步地，固定座14与底座121连接的一端还设有安装标识142，安装标识142可以为箭头，从而可以让安装人员在安装时能够迅速判断透镜组件1的安装方向。优选地，安装标识142的数量为两个，两个安装标识142分别位于底座121相对的两侧，从而可以保证安装人员能够迅速发现安装标识，从而可快速完成安装。

进一步地，导光柱11的长度为5.0mm～25.0mm；优选地，导光柱的长度为9.5mm，从而使得透镜组件1的整体长度可做到不大于14mm，极大地减小了透镜组件1的整体长度，从而可用于设计厚度更薄的显示设备。

事实上，本实施例提供的透镜模组1中上述各个部件的设计都是相互关联的：由于显示设备对透镜组件1的出光视角的要求，因此透镜122的面型与导光柱11的长度、导光柱11的入射端面111的尺寸以及出光部13的位置和尺寸是相互关联的，从而保证光源组件1产生的光线能够到达透镜部12，且经过透镜122出射后具有理想的出光角度，同时保证太阳光经过透镜部12的透射后能够汇聚到出光部13，从而可以将太阳光线通过出光部13出射，还需要保证太阳光在透镜122表面反射后能够分散，而不会对光源组件2产生的光线产生影响。

本实施例提供的透镜模组1的有益效果在于：

(1)由于在导光柱11上设置了出光部13，从而使得通过透镜部12入射到透镜组件1中的光线会通过出光部13出射，而不会再通过透镜部12出射，因而避免了外部照射到透镜部12的光线对光源组件2发出的光线产生影响，使得只有光源组件2发出的光线可以通过透镜部12出射，从而提高了显示设备的显示效果；

(2)透镜122朝向远离底座121的一侧凸起，从而使得入射到透镜组件1内部的光线在透镜122的作用下会汇聚到出光部13，且光线在透镜122表面发生反射后会进一步分散，可有效降低反射光线对光源组件1产生的光线的影响；

(3)透镜122的表面设置条状凸起123，可使得光线在经过透镜122出光时能够进行混光，从而在需要时，光源组件2发出的光线从透镜122出射时能够获得白光；

(4)相较于未设置出光部13的情况，实施例提供的透镜模组1的发光亮度可提高4～5倍，且光损失更小。

(5)本实施例提供的透镜模组1的发光视角可达到：左视角可达到15°，右视角可达到15°，下视角可达到15°，上视角可达到7°，不仅可以满足显示设备对发光视角的要求，而且具有更好的显示效果。

请参阅图6，本实施例的目的还在于提供一种显示设备，包括光源组件2、PCB板3和上述的透镜组件1，光源组件2固定连接在PCB板3上，透镜组件1与PCB板3连接且导光柱11与光源组件2贴合。具体地，显示设备包括多个成矩阵排列的、连接在PCB板3上的发光模块，每个发光模块包括一个光源组件2和一个透镜组件1，光源组件2固定连接在PCB板3上且与外部电源连接，透镜组件1通过固定座14上的固定柱141与PCB板3连接，且透镜组件1的入射端面111与光源组件2贴合，从而使得光源组件2发出的光线能通过入射端面111进入透镜组件1。

本实施例提供的显示设备的工作原理如下：首先将光源组件2固定连接在PCB板上，并将透镜组件1与PCB板连接，同时使得透镜组件1的入射端面111与光源组件2贴合；当需要工作时，将光源组件2接通电源，光源组件2发光，光源组件2产生的光线通过导光柱11的入射端面111入射到导光柱11中，并通过导光柱11到达透镜部12，并通过透镜部12出射；当一部分太阳光通过透镜部12进入到透镜组件1中时，从透镜部12入射的光线会到达导光柱11上的出光部13，并通过出光部13从透镜组件1中出射，而不会从透镜部12出射；当一部分太阳光在透镜122表面发生反射时，由于透镜122表面凸起，因而使得光线在透镜122表面发生反射后能进一步分散，从而可降低反射光线的影响；同时透镜122的表面设置条状凸起123，可使得光线在经过透镜122出光时能够进行混光，从而提高显示设备的显示效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透镜组件，其特征在于：包括导光柱和用于出射光源组件产生的光线的透镜部，所述导光柱的一端与所述光源组件连接，所述导光柱的另一端与所述透镜部连接，所述导光柱上设有用于供通过所述透镜部入射的光线出射的出光部。

2.如权利要求1所述的透镜组件，其特征在于：所述导光柱与所述光源组件连接的一端设有入射端面，所述入射端面与所述光源组件连接；所述导光柱设有所述入射端面的一端开设有缺口，所述出光部设于所述缺口的朝向所述透镜部的一面。

3.如权利要求2所述的透镜组件，其特征在于：所述导光柱还包括向下倾斜的上侧面和向上倾斜的下侧面，所述上侧面与所述下侧面相对设置，所述缺口设于所述导光柱上靠近所述下侧面的一侧。

4.如权利要求3所述的透镜组件，其特征在于：所述出光部与所述导光柱的所述下侧面之间的夹角范围为60°～120°。

5.如权利要求1所述的透镜组件，其特征在于：所述透镜部包括用于接收所述光源组件的光线的底座和用于将所述光源组件的光线出射的透镜，所述底座的一端与所述导光柱连接，所述底座的另一端与所述透镜连接。

6.如权利要求5所述的透镜组件，其特征在于：所述透镜朝向远离所述底座的一侧凸起，且所述透镜的表面设有若干条状凸起。

7.如权利要求6所述的透镜组件，其特征在于：所述透镜在所述底座上的投影为矩形，所述透镜的投影的尺寸为(4.0mm～8.0mm)*(4.0mm～8.0mm)。

8.如权利要求5所述的透镜组件，其特征在于：所述底座与所述导光柱之间还设有固定座，所述固定座的一端与所述导光柱连接，所述固定座的另一端与所述底座连接，所述固定座上设有固定柱。

9.如权利要求2～8任一项所述的透镜组件，其特征在于：所述入射端面为矩形，所述入射端面的尺寸为(1.0mm～3.5mm)*(2.0mm～4.5mm)；所述导光柱的长度为5.0mm～25.0mm。

10.一种显示设备，其特征在于：包括光源组件、PCB板和权利要求1～9任一项所述的透镜组件，所述光源组件固定连接在所述PCB板上，所述透镜组件与所述PCB板连接且所述导光柱与所述光源组件连接。