CN207990220U - 背光透镜、背光模组及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种背光透镜、背光模组及显示设备，其中，所述背光透镜的底部中心设有一凹槽，所述凹槽的内壁面形成入光面，所述背光透镜的顶面自周缘朝中心呈逐渐向下的外凸曲面设置，以形成反射面，所述背光透镜的侧面形成出光面，所述反射面用以将自所述入光面入射的光线反射至自所述出光面射出，其中，所述反射面包括在靠近所述顶面中心方向上呈台阶设置的多段曲面段，所述多段曲面段用以扩大自所述出光面的出光范围。使得光源的光线沿横向扩散的范围更大，对应所述背光透镜的扩散光线的角度越大。
Description
技术领域
本实用新型涉及背光显示技术领域，特别涉及一种背光透镜、背光模组及显示设备。
背景技术
现有的LED直下式背光，LED一般搭配透镜使用，可以将发光角度变大，减少LED用量，达到均匀视觉效果。但目前使用的透镜，扩散光线的角度最大约164°，为了进一步地增大透镜扩散光线的角度，达到减少OD值、减少PCB 面积、减少LED数量的目的，需要设计新的背光透镜结构。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种背光透镜、背光模组及显示设备，旨在进一步地增大背光透镜的扩散光线的角度。
为实现上述目的，本实用新型提出一种背光透镜，所述背光透镜的底部中心设有一凹槽，所述凹槽的内壁面形成入光面，所述背光透镜的顶面自周缘朝中心呈逐渐向下的外凸曲面设置，以形成反射面，所述背光透镜的侧面形成出光面，所述反射面用以将自所述入光面入射的光线反射至自所述出光面射出，其中，所述反射面包括在靠近所述顶面中心方向上呈台阶设置的多段曲面段，所述多段曲面段用以扩大自所述出光面的出光范围。
优选地，所述入光面包括侧入光面和上入光面，所述凹槽的内侧面呈内凸的曲面设置以形成所述侧入光面，所述凹槽的底面自周缘朝中心朝上延伸且呈外凸曲面设置，以形成所述上入光面，所述反射面用以将所述上入光面入射的光反射至所述出光面。
优选地，在上下方向上，所述反射面包括上边界线相对光源水平偏角为 50°，下边界线相对光源水平偏角为90°的调整区域；
所述多段曲面段位于所述调整区域内。
优选地，所述背光透镜为一沿着其中心线为轴线的对称旋转体；
在沿其中心轴线的任意一截面上，所述多段曲面段在所述截面上的截交线包括多个首尾相连的直线段，相邻的两个所述直线段之间形成落差台阶。
优选地，从所述背光透镜周缘朝向所述背光透镜中心的方向上，所述多个直线段的斜率逐渐增大设置。
优选地，所述出光面包括与所述反射面连接的第一侧出光面及连接所述第一侧出光面的下侧的第二侧出光面；
所述第一侧出光面在所述截面上的截交线为呈上下方向延伸的直线设置，所述第二侧出光面在所述截面上的截交线呈外凸的曲线设置。
优选地，所述出光面为磨砂面。
优选地，所述背光透镜的材质为PMMA材质。
本实用新型还提出一种背光模组，所述背光模组包括背光透镜，所述背光透镜的底部中心设有一凹槽，所述凹槽的内壁面形成入光面，所述背光透镜的顶面自周缘朝中心呈逐渐向下的外凸曲面设置，以形成反射面，所述背光透镜的侧面形成出光面，所述反射面用以将自所述入光面入射的光线反射至自所述出光面射出，其中，所述反射面包括在靠近所述顶面中心方向上呈台阶设置的多段曲面段，所述多段曲面段用以扩大自所述出光面的出光范围。
本实用新型还提出一种显示设备，所述显示设备包括背光模组，所述背光模组包括背光透镜，所述背光透镜的底部中心设有一凹槽，所述凹槽的内壁面形成入光面，所述背光透镜的顶面自周缘朝中心呈逐渐向下的外凸曲面设置，以形成反射面，所述背光透镜的侧面形成出光面，所述反射面用以将自所述入光面入射的光线反射至自所述出光面射出，其中，所述反射面包括在靠近所述顶面中心方向上呈台阶设置的多段曲面段，所述多段曲面段用以扩大自所述出光面的出光范围。
本实用新型提供的技术方案中，光源的光线穿过所述入光面从所述出光面射出，所述背光透镜反射面上的多段曲面段用以扩大自所述出光面的出光范围，使得光源的光线沿横向扩散的范围更大，对应所述背光透镜的扩散光线的角度越大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的背光透镜的一实施例的剖视示意图；
图2为图1中调整区域示意图；
图3为本图1中局部A放大示意图；
图4为现有技术中的背光透镜的配光曲线效果示意图；
图5为图1中背光透镜的配光曲线效果示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 背光透镜 | 211 | 直线段 |
| 1 | 凹槽 | 22 | 调整区域 |
| 11 | 入光面 | 3 | 出光面 |
| 111 | 侧入光面 | 31 | 第一侧出光面 |
| 112 | 上入光面 | 32 | 第二侧出光面 |
| 2 | 反射面 | 1a | 光源 |
| 21 | 多段曲面段 | a | 背光透镜光线路(假设) |
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
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
现有的LED直下式背光，LED一般搭配背光透镜使用，可以将发光角度变大，减少LED用量，达到均匀视觉效果。但目前使用的背光透镜，扩散光线的角度最大约164°，为了进一步地增大背光透镜扩散光线的角度，达到减少 OD值、减少PCB面积、减少LED数量的目的，需要设计新的背光透镜结构。
本实用新型提出一种背光透镜，图1至图3为本实用新型提供的背光透镜的一实施例的示意图，图4为现有技术中的背光透镜的配光曲线效果示意图，图5为本实施例中背光透镜的配光曲线效果示意图，在图1和图2中，为了便于理解，图中1a为示意光源，假设经过所述背光透镜的光线路为图中背光透镜光线路(假设)a所示。
请参阅图1，所述背光透镜100的底部中心设有一凹槽1，所述凹槽1的内壁面形成入光面11，所述背光透镜100的顶面自周缘朝中心呈逐渐向下的外凸曲面设置，以形成反射面2，所述背光透镜100的侧面形成出光面3，所述反射面2用以将自所述入光面11入射的光线反射至自所述出光面3射出，其中，所述反射面2包括在靠近所述顶面中心方向上呈台阶设置的多段曲面段21，所述多段曲面段21用以扩大自所述出光面3的出光范围。
本实用新型提供的技术方案中，光源1a的光线穿过所述入光面11从所述出光面3射出，所述背光透镜100反射面2上的多段曲面段21用以扩大自所述出光面3的出光范围，使得光源1a的光线沿横向扩散的范围更大，对应所述背光透镜100的扩散光线的角度越大。
通过数据对比来看，请参阅图4，现有技术的背光透镜100的最大光强角为164°；请参阅图5，本实用新型的实施例中，所述背光透镜100的半光强角达到182°，最大光强角为172°，相对于现有技术，本实施例所述背光透镜100 增大了扩散光线的角度，另外，相对于现有技术中，在混光距离(OD)20mm 的情况下，LED灯源之间的距离为130mm，而本实施例中，在保证相同的 OD值的条件下，LED灯源之间的距离可以为250mm，可以减少LED灯源的数量及PCB的用量(例如，在同一个OD值为20mm的55寸的TV背光下，现有背光透镜100需要3根灯条，而应用本实用新型实施例的背光透镜100 只需要2根灯条)，具有较好的效果，为电视机的轻薄化提供一种解决方案。
本实用新型提供的实施例中，所述背光透镜100的材质为PMMA材质，透明度较好，重量轻，成本低廉，易于进行精密机械加工。
具体地，本实用新型提供的实施例中，所述入光面11包括侧入光面111 和上入光面112，所述凹槽1的内侧面呈内凸的曲面设置以形成所述侧入光面 111，所述凹槽1的底面自周缘朝中心朝上延伸且呈外凸曲面设置，以形成所述上入光面112，所述反射面2用以将所述上入光面112入射的光反射至所述出光面3，经过所述侧入光面111入射的光线从所述出光面3直接射出，经过所述上入光面112入射的光线被所述反射面2反射后由所述出光面3射出，使得光源1a的光线沿横向扩散的范围更大，对应所述背光透镜100的扩散光线的角度越大，同时，更多的光线从所述出光面3射出，弱化了光斑中间的亮度，使得光斑具有较均匀的显示效果。
为了进一步地均衡所述整个背光透镜100的光线强度，光源1a对应在所述反射面2上有一个光线较强的调整区域22，可以针对此区域重点调整，具体地，请参阅图2，本实用新型提供的实施例中，在上下方向上，所述反射面 2包括上边界线相对光源1a的水平偏角为50°，下边界线相对光源1a的水平偏角为90°的调整区域22(水平偏角即为边界线上任意一点与光源的连线与水平线的夹角)，所述多段曲面段21设于所述调整区域22内，通过重点调节所述调整区域22内的光线，使更多的光线在所述调整区域22内发生全反射，一方面，增大所述背光透镜100扩散光线角度，另一方面减弱了所述调整区域22内的光强度，起到均衡光线的作用。
当然，为了对整个调整区域22进行调整，使得整个所述背光透镜100具有较佳的效果，本实用新型提供的实施例中，所述多段曲面段21分布在整个所述调整区域22内，可以起到统一协调调整的效果，对整个透射的光斑的效果进一步的优化。
所述背光透镜100可以有多种形状，如椭圆形、方形或者多种形状的结合，本实用新型提供的实施例中，所述背光透镜100为一沿着其中心线为轴线的对称旋转体，在沿其中心轴线的任意一截面上，所述多段曲面段21与所述截面上的截交线包括多个首尾相连的直线段211，相邻的两个所述直线段 211之间形成落差台阶，每段台阶都可以对光线进行不同角度的调整，不同的部位不同的调整角度，使得整个所述背光透镜100结构更优化，光线的调整效果更好，使得从所述出光面3射出的光线更多地沿横向分布，增大了扩散光的角度。
具体地，请参阅图3，从所述背光透镜100周缘朝向所述背光透镜100中心的方向上，所述多个直线段211的斜率逐渐增大设置，以使得所述顶面呈平滑过渡的外凸曲面设置，本实施例中，所述多个直线段211的斜率逐渐增大设置，使得越靠近光源1a的位置，入射角改变越大，使越多的光线发生全反射，越远离光源1a的位置，入射角改变越小，使相对较少的光线发生全反射，平衡了光强度的分布，具有较好的效果。
为了配合所述反射面2全反射光线从所述出光面3射出，请参阅图1，所述出光面3包括与所述反射面2连接的第一侧出光面31及连接所述第一侧出光面31下侧的第二侧出光面32，所述第一侧出光面31与所述截面的截交线为呈上下方向延伸的直线设置，所述第二侧出光面32与所述截面的截交线呈外凸的曲线设置，所述第一侧出光面31呈上下方向延伸的直线设置，使得从所述反射面2全反射的光线经过所述第一侧出光面31时，可以直接透射出去，使得光源1a的光线沿横向扩散的范围更大，对应所述背光透镜100的扩散光线的角度越大，另外，所述第一侧出光面31为磨砂面，磨砂面使得部分从所述出光面3反射的光线反射经过所述反射面2射出，所述反射面2和所述第一侧出光面31共同作用，使得所述光斑的效果更佳均匀，所述第二侧出光面 32与所述入光面11的共同作用，使得经过所述侧入光面111的光线更好地从所述第二侧出光面32射出。
本实用新型提出一种背光模组，所述背光模组包括所述背光透镜100，由于此背光模组采用了上述实施例全部的技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的技术效果，在此不再一一赘述。
本实用新型提出一种显示设备，所述显示设备包括背光模组，所述背光模组包括所述背光透镜100，由于此显示设备采用了上述实施例全部的技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的技术效果，在此不再一一赘述。
以上所述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，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种背光透镜，其特征在于，所述背光透镜的底部中心设有一凹槽，所述凹槽的内壁面形成入光面，所述背光透镜的顶面自周缘朝中心呈逐渐向下的外凸曲面设置，以形成反射面，所述背光透镜的侧面形成出光面，所述反射面用以将自所述入光面入射的光线反射至自所述出光面射出，其中，所述反射面包括在靠近所述顶面中心方向上呈台阶设置的多段曲面段，所述多段曲面段用以扩大自所述出光面的出光范围。
2.如权利要求1所述的背光透镜，其特征在于，所述入光面包括侧入光面和上入光面，所述凹槽的内侧面呈内凸的曲面设置以形成所述侧入光面，所述凹槽的底面自周缘朝中心朝上延伸且呈外凸曲面设置，以形成所述上入光面，所述反射面用以将所述上入光面入射的光反射至所述出光面。
3.如权利要求1所述的背光透镜，其特征在于，在上下方向上，所述反射面包括上边界线相对光源水平偏角为50°，下边界线相对光源水平偏角为90°的调整区域；
所述多段曲面段位于所述调整区域内。
4.如权利要求1所述的背光透镜，其特征在于，所述背光透镜为一沿着其中心线为轴线的对称旋转体；
在沿其中心轴线的任意一截面上，所述多段曲面段在所述截面上的截交线包括多个首尾相连的直线段，相邻的两个所述直线段之间形成落差台阶。
5.如权利要求4所述的背光透镜，其特征在于，从所述背光透镜周缘朝向所述背光透镜中心的方向上，所述多个直线段的斜率逐渐增大设置。
6.如权利要求4所述的背光透镜，其特征在于，所述出光面包括与所述反射面连接的第一侧出光面及连接所述第一侧出光面的下侧的第二侧出光面；
所述第一侧出光面在所述截面上的截交线为呈上下方向延伸的直线设置，所述第二侧出光面在所述截面上的截交线呈外凸的曲线设置。
7.如权利要求1所述的背光透镜，其特征在于，所述出光面为磨砂面。
8.如权利要求1所述的背光透镜，其特征在于，所述背光透镜的材质为PMMA材质。
9.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的背光透镜。
10.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光模组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721875126.9U CN207990220U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 背光透镜、背光模组及显示设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201721875126.9U CN207990220U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 背光透镜、背光模组及显示设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN207990220U true CN207990220U (zh) | 2018-10-19 |
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ID=63817514
Family Applications (1)
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| CN201721875126.9U Active CN207990220U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 背光透镜、背光模组及显示设备 |
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| CN (1) | CN207990220U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109799645A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-24 | 惠州市华星光电技术有限公司 | 背光模组以及显示装置 |
| CN111174179A (zh) * | 2018-12-06 | 2020-05-19 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 组合透镜及led灯具 |
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2017
- 2017-12-27 CN CN201721875126.9U patent/CN207990220U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111174179A (zh) * | 2018-12-06 | 2020-05-19 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 组合透镜及led灯具 |
| CN109799645A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-24 | 惠州市华星光电技术有限公司 | 背光模组以及显示装置 |
| CN109799645B (zh) * | 2019-03-15 | 2022-05-31 | 惠州市华星光电技术有限公司 | 背光模组以及显示装置 |
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