CN207965428U - 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组，该小型化折射散光透镜的结构为相对于透镜中心法线的轴对称结构，其包括：设置于透镜上表面的第一折射面；设置于透镜底面的第二折射面；设置于透镜侧表面的第一漫反射面;设置于透镜底面的第二漫反射面；其中第一漫反射面分别与所述第一折射面和第二漫反射面连接；第二漫反射面还与所述第二折射面连接;本透镜采用的是散光结构，可以将LED发出的120°的半光强角度扩散为162°半光强角度，使得LED背光模组的混光距离进一步降低，从而降低了背光模组的厚度。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及液晶显示背光模组技术领域，具体涉及一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组。
背景技术
液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有重量轻、机身薄、节省电能等众多优点，因而得到了广泛的应用。传统液晶显示装置的背光源采用冷阴极射线管(CCFL),目前LED光源因其发光体分布均匀、寿命更长、环保性更好等优点，成为用于替代冷阴极射线管(CCFL)的新型背光光源。
目前超薄化是液晶显示装置的发展趋势，目前折射式背光透镜是采用较大的尺寸和体积实现光散射功能，存在注塑材料使用多，模具成本较高，注塑周期较长的问题。为进一步降低折射式透镜的加工成本，采用更小的尺寸和体积的折射式透镜是最佳的方式。由于目前的光源均为面光源而不是点光源，因此减小体积后需要修改透镜的曲线来实现与大尺寸透镜相同的散光功能，实现与大尺寸透镜相同的光斑质量。
由于光学原理的特点,减小体积后的透镜的曲线不是比例减少,曲线会有很大的变化,如何找到合适的曲线是本领域技术人员急需解决的技术问题.
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种小型化折射散光透镜的结构结构和背光模组，解决现有技术中存在的缺陷，降低背光源的混光距离，进而进一步降低背光模组的厚度。
依据本实用新型其中一个实施例，提供了一种小型化折射散光透镜的结构，该小型化折射散光透镜的结构为相对于透镜中心法线的轴对称结构，其包括：
设置于透镜上表面的第一折射面；
设置于透镜底面的第二折射面；
设置于透镜侧表面的第一漫反射面；
设置于透镜底面的第二漫反射面；其中第一漫反射面分别与所述第一折射面和第二漫反射面连接,第一漫反射面与所述第一折射面连接点定义为第一折射面的原点,即纵向坐标和横向坐标均为O；第二漫反射面还与所述第二折射面连接,第二漫反射面与第二折射面的连接点定义为第二折射面的原点,即纵向坐标和横向坐标均为O；
其中，上述第一折射面和第二折射面均为曲面，且均沿透镜中心法线轴对称；以平行于透镜中心法线方向为纵向方向，垂直于纵向方向为横向方向，上述曲面分别具有沿纵向方向和横向方向的曲率，以纵向剖面为基准、以纵向坐标和横向坐标可以定义出上述曲面所形成的样条曲线的曲率；
所述第一折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标在-0.02到0.02之间；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标在0.22至0.32之间；
当纵向坐标为1时，横向坐标在0.59至0.69之间；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标在1.11至1.21之间；
当纵向坐标为2时，横向坐标在1.92至2.02之间；
当纵向坐标为2时，横向坐标在3.65至3.75之间；
当纵向坐标为2.33时，横向坐标在5.16至5.26之间；
所述第二折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标在-0.02到0.02之间；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标在-0.01至0.09之间；
当纵向坐标为1时，横向坐标在0.08至0.18之间；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标在0.19至0.29之间；
当纵向坐标为2时，横向坐标在-0.02到0.02之间；
当纵向坐标为2.5时，横向坐标在0.6至0.7之间；
当纵向坐标为3时，横向坐标在0.99至1.09之间；
当纵向坐标为3.42时，横向坐标在1.7至1.8之间；
上述坐标的单位均为毫米。
进一步的,所述第一折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标为0；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标为0.27；
当纵向坐标为1时，横向坐标为0.64；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标为1.16；
当纵向坐标为2时，横向坐标为1.97；
当纵向坐标为2时，横向坐标为3.7；
当纵向坐标为2.33时，横向坐标为5.21；
进一步的,所述第二折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标为0；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标为0.04；
当纵向坐标为1时，横向坐标为0.13；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标为0.24；
当纵向坐标为2时，横向坐标为0.41；
当纵向坐标为2.5时，横向坐标为0.65；
当纵向坐标为3时，横向坐标为1.04；
当纵向坐标为3.42时，横向坐标为1.75；
进一步的,其中，在所述第二折射面的下方设置有限位空间，用来安装LED灯珠,所述LED灯珠顶面与所述小型化折射散光透镜的结构有一定的距离。
进一步的,其中所述距离是0.10mm。
进一步的,所述小型化折射散光透镜的结构的材料为亚克力。
本实用新型实施例提供的小型化折射散光透镜的结构，本透镜采用的是散光结构，可以将LED发出的120°的半光强角度扩散为162°半光强角度，使得LED背光模组的混光距离进一步降低，从而降低了背光模组的厚度。
透镜的尺寸由20mm左右减小到13mm，大幅减小了透镜的尺寸和体积，同时满足透镜的散光功能，保证散光后的光斑经过阵列后可以达到高均匀性的面光源效果。
本实用新型另一实施例提供一种背光模组，其包括：上述的小型化折射散光透镜；
本实用新型实施例提供的背光模组，由于其LED背光源中采用了小型化折射散光透镜的结构，降低了背光模组的混光距离，从而进一步降低了背光模组的距离，有益于液晶显示装置的轻薄化。
本实用新型的背光模组应用背景是液晶电视背光行业，电视行业的行业标准一般是要求9点亮度均匀性>85％，而本实用新型，经过阵列以后，可以达到9点亮度均匀性>90％的效果。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1:本实用新型的透镜结构示意图；
图2:LED发出的120°的半光强经过本实用新型的透镜后的半光强角度分布图；
图3:本实用新型的背光模组应用液晶电视上多点测试效果图；。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1-3所示，为本实用新型实施例的小型化折射散光透镜的结构的结构示意图。提供了一种小型化折射散光透镜的结构，该小型化折射散光透镜的结构为相对于透镜中心法线的轴对称结构，其包括：
设置于透镜上表面的第一折射面1；
设置于透镜底面的第二折射面2；
设置于透镜侧表面的第一漫反射面4；
设置于透镜底面的第二漫反射面3；其中第一漫反射面4分别与所述第一折射面1和第二漫反射面3连接,第一漫反射面4与所述第一折射面1连接点5定义为第一折射面1的原点,即纵向坐标和横向坐标均为O；第二漫反射面3还与所述第二折射面2连接,第二漫反射面3与第二折射面2的连接点6定义为第二折射面2的原点,即纵向坐标和横向坐标均为O；
其中，上述第一折射面1和第二折射面2均为曲面，且均沿透镜中心法线轴对称；以平行于透镜中心法线方向为纵向方向，垂直于纵向方向为横向方向，上述曲面分别具有沿纵向方向和横向方向的曲率，以纵向剖面为基准、以纵向坐标和横向坐标可以定义出上述曲面所形成的样条曲线的曲率；
参照表1、所述第一折射面1的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标在-0.02到0.02之间，优选为0；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标在0.22至0.32之间，优选为0.27；
当纵向坐标为1时，横向坐标在0.59至0.69之间，优选为0.64；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标在1.11至1.21之间，优选为1.16；
当纵向坐标为2时，横向坐标在1.92至2.02之间，优选为1.97；
当纵向坐标为2时，横向坐标在3.65至3.75之间，优选为3.7；
当纵向坐标为2.33时，横向坐标在5.16至5.26之间，优选为5.21。
表1
参照表2、所述第二折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标在-0.02到0.02之间，优选为0；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标在-0.01至0.09之间，优选为0.04；
当纵向坐标为1时，横向坐标在0.08至0.18之间，优选为0.13；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标在0.19至0.29之间，优选为0.24；
当纵向坐标为2时，横向坐标在-0.02到0.02之间，优选为0.41；
当纵向坐标为2.5时，横向坐标在0.6至0.7之间，优选为0.65；
当纵向坐标为3时，横向坐标在0.99至1.09之间，优选为1.04；
当纵向坐标为3.42时，横向坐标在1.7至1.8之间，优选为1.75；
上述坐标的单位均为毫米。
表2
进一步的,其中，在所述第二折射面2的下方设置有限位空间，用来安装LED灯珠,所述LED灯珠顶面与所述小型化折射散光透镜的结构有一定的距离,其中所述距离是0.10mm。
进一步的,所述小型化折射散光透镜的结构的材料为亚克力。
本实用新型实施例提供的小型化折射散光透镜的结构，本透镜采用的是散光结构，可以将LED发出的120°的半光强角度扩散为162°半光强角度，使得LED背光模组的混光距离进一步降低，从而降低了背光模组的厚度。
透镜的尺寸由20mm左右减小到13mm，大幅减小了透镜的尺寸和体积，同时满足透镜的散光功能，保证散光后的光斑经过阵列后可以达到高均匀性的面光源效果。
本实用新型另一实施例提供一种背光模组，其包括：上述的小型化折射散光透镜；
本实用新型实施例提供的背光模组，由于其LED背光源中采用了小型化折射散光透镜，降低了背光模组的混光距离，从而进一步降低了背光模组的距离，有益于液晶显示装置的轻薄化。
本实用新型的背光模组应用背景是液晶电视背光行业，电视行业的行业标准一般是要求9点亮度均匀性>85％，而本实用新型，经过阵列以后，可以达到9点亮度均匀性>90％的效果。
在使用时，本实用新型的透镜的可以将LED发出的120°的半光强角度的光路先经过第二折射面2折射到透镜内部，其中一部分光路从第一折射面1折射到外部，另一部分光路经过第一漫反射面4和第二漫反射面3以漫反射的方式传到外部。
应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于
上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种小型化折射散光透镜的结构，该小型化折射散光透镜的结构为相对于透镜中心法线的轴对称结构，其包括：
设置于透镜上表面的第一折射面；
设置于透镜底面的第二折射面；
设置于透镜侧表面的第一漫反射面；
设置于透镜底面的第二漫反射面；其中第一漫反射面分别与所述第一折射面和第二漫反射面连接；第二漫反射面还与所述第二折射面连接；
其中，上述第一折射面和第二折射面均为曲面，且均沿透镜中心法线轴对称；以平行于透镜中心法线方向为纵向方向，垂直于纵向方向为横向方向，上述曲面分别具有沿纵向方向和横向方向的曲率，以纵向剖面为基准、以纵向坐标和横向坐标可以定义出上述曲面所形成的样条曲线的曲率；
所述第一折射面的样条曲线的坐标如下:
其中，第一漫反射面与所述第一折射面的连接点定义为第一折射面的样条曲线的坐标原点；
当纵向坐标为0时，横向坐标在-0.02到0.02之间；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标在0.22至0.32之间；
当纵向坐标为1时，横向坐标在0.59至0.69之间；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标在1.11至1.21之间；
当纵向坐标为2时，横向坐标在1.92至2.02之间；
当纵向坐标为2时，横向坐标在3.65至3.75之间；
当纵向坐标为2.33时，横向坐标在5.16至5.26之间；
所述第二折射面的样条曲线的坐标如下:
其中，第二漫反射面与第二折射面的连接点定义为第二折射面的样条曲线的坐标原点；
当纵向坐标为0时，横向坐标在-0.02到0.02之间；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标在-0.01至0.09之间；
当纵向坐标为1时，横向坐标在0.08至0.18之间；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标在0.19至0.29之间；
当纵向坐标为2时，横向坐标在-0.02到0.02之间；
当纵向坐标为2.5时，横向坐标在0.6至0.7之间；
当纵向坐标为3时，横向坐标在0.99至1.09之间；
当纵向坐标为3.42时，横向坐标在1.7至1.8之间；
上述坐标的单位均为毫米。
2.根据权利要求1所述的小型化折射散光透镜的结构，所述第一折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标为0；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标为0.27；
当纵向坐标为1时，横向坐标为0.64；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标为1.16；
当纵向坐标为2时，横向坐标为1.97；
当纵向坐标为2时，横向坐标为3.7；
当纵向坐标为2.33时，横向坐标为5.21。
3.根据权利要求1所述的小型化折射散光透镜的结构，所述第二折射面的样条曲线的坐标如下:
当纵向坐标为0时，横向坐标为0；
当纵向坐标为0.5时，横向坐标为0.04；
当纵向坐标为1时，横向坐标为0.13；
当纵向坐标为1.5时，横向坐标为0.24；
当纵向坐标为2时，横向坐标为0.41；
当纵向坐标为2.5时，横向坐标为0.65；
当纵向坐标为3时，横向坐标为1.04；
当纵向坐标为3.42时，横向坐标为1.75；
4.根据权利要求1所述的小型化折射散光透镜的结构，其中，在所述第二折射面的下方设置有限位空间，用来安装LED灯珠,所述LED灯珠顶面与所述小型化折射散光透镜的结构有一定的距离。
5.根据权利要求4所述的小型化折射散光透镜的结构，其中所述距离是0.10mm。
6.根据权利要求1所述的小型化折射散光透镜的结构，其中，所述小型化折射散光透镜的结构的材料为亚克力。
7.一种背光模组，其包括：权利要求1至6中任一所述的小型化折射散光透镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721430476.4U CN207965428U (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721430476.4U CN207965428U (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207965428U true CN207965428U (zh) | 2018-10-12 |
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ID=63723896
Family Applications (1)
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| CN201721430476.4U Active CN207965428U (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 |
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| CN (1) | CN207965428U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107807474A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-16 | 胜蓝科技股份有限公司 | 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 |
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2017
- 2017-10-30 CN CN201721430476.4U patent/CN207965428U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107807474A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-16 | 胜蓝科技股份有限公司 | 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 |
| CN107807474B (zh) * | 2017-10-30 | 2024-07-23 | 东莞市胜蓝光电科技有限公司 | 一种小型化折射散光透镜的结构和背光模组 |
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