CN208204889U - 光束控制透镜、背光组件及电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光束控制透镜、背光组件及电视机，光束控制透镜包括入射面、反射面以及出射面，所述入射面和所述反射面分别位于所述光束控制透镜的相对两侧，出射面位于所述入射面与所述反射面之间的连接面上，所述光束控制透镜由反射面侧向入射面侧凹陷形成表面弧度规则的所述反射面。本实用新型技术方案通过将反射面向入射面侧整体凹陷的或局部凹陷形成表面弧度规则的反射面，因为反射面为弧度规则的弧面，所以当光束从光源射出，经入射面照射到反射面上，且由入射面的中心向边缘扩散时，其入射角度将依次递增，从而控制光束经反射面反射后的图案为中心光束密集并向边缘逐渐稀疏，实现改变光源的近场光束，达到控制光线均匀穿透的目的。

Description

光束控制透镜、背光组件及电视机

技术领域

本实用新型涉及LED背光领域，特别涉及一种光束控制透镜、一种包括所述光束控制透镜的直下式背光组件以及一种包括所述直下式背光组件的电视机。

背景技术

直下式背光的开发都采用多灯方式，并且背光腔体的厚度比较大，一般在9mm以上。其使用的透镜(Lens)多为采用PMMA材料制作的反射式或者折射式透镜。

现有技术中，通常采用在LED灯的上方，设置光学透镜以控制光束的方向。但由于光学透镜其本身尺寸和光线折射的原因，无法控制光线均匀穿过透镜，从而影响背光源的亮度甚至会对人的眼睛造成不可逆的损伤。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种光束控制透镜，旨在解决现有技术中，由于光学透镜其本身尺寸和光线折射的原因，无法控制光线均匀穿过透镜，从而影响背光源的亮度甚至会对人的眼睛造成不可逆的损伤的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的光束控制透镜包括入射面、反射面以及出射面，所述入射面和所述反射面分别位于所述光束控制透镜的相对两侧，出射面位于所述入射面与所述反射面之间的连接面上，所述光束控制透镜由反射面侧向入射面侧凹陷形成表面弧度规则的所述反射面。

优选地，所述反射面上设有反射层。

优选地，所述反射层的折射率小于所述光束控制透镜的折射率。

优选地，所述反射面的截面呈抛物线状。

优选地，所述反射面大于所述入射面。

优选地，所述入射面处设有用于放置光源的凹槽。

优选地，所述凹槽的底壁向所述反射面侧凸起，以使所述底壁为弧面。

此外，本实用新型还提出一种背光组件，所述直下式背光组件包括光源及如上述中任一项所述的光束控制透镜，所述光源设置于所述光束控制透镜的凹槽处将光束射入所述光束控制透镜中。

此外，本实用新型还提出一种电视机，所述电视机包括如上述中所述的直下式背光组件。

本实用新型技术方案通过将反射面向入射面(既光源侧)侧整体凹陷的或局部凹陷形成表面弧度规则的反射面(即类似凹透镜形状)，因为反射面为弧度规则的弧面，所以当光束从光源射出，经入射面照射到反射面上，且由入射面的中心向边缘扩散时，其入射角度将依次递增，从而控制光束经反射面反射后的图案为中心光束密集并向边缘逐渐稀疏，实现改变光源的近场光束，达到控制光线均匀穿透的目的。

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为本实用新型光束控制透镜的横截面结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型光束控制透镜一实施例的横截面结构示意图；

图4为本实用新型光束控制透镜的俯视结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	反射面	11	反射层
20	入射面	30	出射面
				40	凹槽

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(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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。

本实用新型提出一种光束控制透镜，所述光束控制透镜应用于直下式背光模组。

在本实用新型实施例中，参照图1，本实用新型的一种光束控制透镜，包括入射面20、反射面10及出射面30，所述入射面20和所述反射面10分别位于所述光束控制透镜的相对两侧，出射面30位于所述入射面20与所述反射面10之间的连接面上，所述光束控制透镜由反射面10侧向入射面20侧凹陷形成表面弧度规则的所述反射面20。

本实用新型技术方案通过将反射面10向入射面20(既光源侧)侧整体凹陷的或局部凹陷形成表面弧度规则的反射面10(即类似凹透镜形状)，因为反射面10为弧度规则的弧面，所以当光束从光源射出，经入射面20照射到反射面10上，且由入射面20的中心向边缘扩散时，其入射角度将依次递增，从而控制光束经反射面10反射后的图案为中心光束密集并向边缘逐渐稀疏，实现改变光源的近场光束，达到控制光线均匀穿透的目的。可以理解，本实用新型入射面20向内凹陷，体积较小，从而还实现了减小直下式背光组件的厚度，进而减小了使用本实用新型的所述光束控制透镜的电视机的厚度。

具体的，参照图1及图2，为了保证光束在反射之后的亮度，在所述反射面10上设有反射层11，可以利用转印、电镀、蒸镀、喷墨、烫金等，其中的一种或多种工艺将反射层11附着在反射面上；或者还可以直接在反射面10上直贴附薄膜反射层11。可以理解，所述反射层11的材料可以包括银、铝或铝的氧化物、钛及钛的氧化物、钙及钙化合物等。

具体的，所述反射层11的折射率小于所述光束控制透镜的折射率，利用全反射原理，使光束从光密介质射入到光疏介质中，发生全反射现象，保证光束在反射之后还能够维持一定亮度。

作为一种实施例，参照图1-3，通过光束控制透镜控制光线均匀穿透，其具体过程为：光束R1、光束R2、光束R3分别从光源中发出并通过入射面20进入到光束控制透镜中，接触到反射面10时，光束发生反射。因反射面10向入射面凸出，造成反射面10上不同的点与光源之间的距离不同，导致光束照射在反射面10上不同的点时其入射角也不同。光束R1的入射角度最小，光束R2的入射角度最大。最终使光束经反射面10反射后的图案为中心光束密集并向边缘逐渐稀疏，达到控制光线均匀穿透的目的。在上述过程中，如果光束在接触到反射面10上时，发生了折射现象，导致光束无法被反射，则无法完成控制光线均匀穿透的目的。因此，需要通过在反射面10上设置一层反射层11来增加光束的反射率。所述反射层11具体可以通过转印、电镀、蒸镀、喷墨、烫金等其中的一种或多种工艺将反射层11附着在反射面上，或者还可以直接在反射面10上直贴附薄膜反射层11，以增大光束的反射率，在本实施例中，所述反射层11的材料可以使用银、铝或铝的氧化物、钛及钛的氧化物、钙及钙化合物等来提高光束的反射率，使光束的反射率达到90％以上；同时利用全反射的原理，光束从光密介质传递到光疏介质中会发生全反射的特性，采用折射率小于所述光束控制透镜折射率的反射层11，附着在反射面10上，当光束的入射角大到一定的角度时，从而使折射角度大于90度，则会发生全反射。发生全反射时，光束的光照强度削减程度较低，能够保证光束的亮度能维持在原来亮度基础上的60％至90％。

具体的，参照图1及图4，为了能够使光束从出射面30射出的光束能够更加均匀规则，所述反射面10的截面呈抛物线状，例如，反射面10可采用由公式x²＝2p*y在坐标轴上所得到的抛物线延Y轴旋转形成曲面，当光束从光源射出，经入射面20照射到反射面10上，且由入射面20的中心向边缘扩散时，其入射角度将依次递增，从而控制光束经反射面10反射后的图案为中心光束密集并向边缘逐渐稀疏，实现改变光源的近场光束，达到控制光线均匀穿透的目的。可以理解，为了使所述光束控制透镜能够适用于各种屏幕上，公式中的p可以选取介于0～1之间任意的常数。

具体的，参照图4，反射面10大于所述入射面20，为了保证所有的光束都能够经入射面20射入到反射面上10，将反射面10两顶点之间的直线距离(即在俯视图上反射面10的半径宽度)大于入射面20两顶点之间的直线距离(即在俯视图上入射面20的半径宽度)。

进一步的，作为一种实施例，所述入射面20处设有用于放置光源的凹槽40，光源完全镶嵌于凹槽40中，有效的防止发生漏光现象；在多组光源与光束控制透镜同时使用时，能够避免发生漏光现象从而对其他光源造成影响。

具体的，所述凹槽40的底壁向所述反射面侧凸起，以使所述底壁为弧面，因为凹槽40的表面为曲面，所以当光束从凹槽40的表面入射到透镜中时，能够保证更多的光束能够垂直入射到光束控制透镜中，从而防止光束在入射时发生折射，改变其入射角度。可以理解，所述入射面20与反射面10都向内凹陷，从而使得体积较小，在实际运用中，所述光束控制透镜的厚度不超过4mm，本实用新型实现了减小直下式背光组件的厚度，进而减小了包括所述光束控制透镜的电视机的厚度。

此外，本实用新型还提出一种直下式背光组件，所述直下式背光组件包括光源及如上述中任一项所述的光束控制透镜，该光束控制透镜的具体结构参照上述实施例，由于本直下式背光组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述光源设置于所述光束控制透镜的凹槽40处将光束射入所述光束控制透镜中。所述入射面20处设有用于放置在光源上的凹槽40，光源完全镶嵌于凹槽40中，有效的防止发生漏光现象；在多组光源与光束控制透镜同时使用时，能够避免发生漏光现象从而对其他光源造成影响。

此外，本实用新型还提出一种电视机，所述电视机搭载了如上述中所述的直下式背光组件。所述直下式背光组件的厚度较薄，从而使得该电视机的厚度较薄，性价比较高。

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发明构思下，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 (9)

1.一种光束控制透镜，其特征在于，所述光束控制透镜包括入射面、反射面以及出射面，所述入射面和所述反射面分别位于所述光束控制透镜的相对两侧，出射面位于所述入射面与所述反射面之间的连接面上，所述光束控制透镜由反射面侧向入射面侧凹陷形成表面弧度规则的所述反射面。

2.如权利要求1所述的光束控制透镜，其特征在于，所述反射面上设有反射层。

3.如权利要求2所述的光束控制透镜，其特征在于，所述反射层的折射率小于所述光束控制透镜的折射率。

4.如权利要求1所述的光束控制透镜，其特征在于，所述反射面的截面呈抛物线状。

5.如权利要求4所述的光束控制透镜，其特征在于，所述反射面大于所述入射面。

6.如权利要求1所述的光束控制透镜，其特征在于，所述入射面处设有用于放置光源的凹槽。

7.如权利要求6所述的光束控制透镜，其特征在于，所述凹槽的底壁向所述反射面侧凸起，以使所述底壁为弧面。

8.一种背光组件，其特征在于，所述背光组件包括光源及如权利要求1至7中任一项所述的光束控制透镜，所述光源设置于所述光束控制透镜的凹槽处，所述光源发出的光束射入所述光束控制透镜中。

9.一种电视机，其特征在于，所述电视机包括如权利要求8中所述的背光组件。