CN210241459U - 一种反射式背光透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种反射式背光透镜，包括：透镜本体；所述透镜本体包括：入光面，反射面，第一出光面，第二出光面；所述透镜本体底面的中心位置设有凹陷，凹陷的表面为所述入光面；所述透镜本体上部设有漏斗型曲面，漏斗型曲面为所述反射面；所述透镜本体的上侧壁为第一出光面，透镜本体的下侧壁为第二出光面；所述第一出光面由一条圆弧围绕预定中心轴线旋转而成；所述圆弧的半径为50～60mm，圆弧的弧度为8～10°；所述第二出光面由两条以上首尾相连的样条曲线围绕所述预定中心轴线旋转而成，且每条样条曲线的弧顶方向一致。本实用新型提供的反射式背光透镜，能够有效改善超薄、LED大间距的光学模组的出光效果。

Description

一种反射式背光透镜

技术领域

本实用新型属于光学器件技术领域，尤其涉及一种反射式背光透镜。

背景技术

随着电视背光技术的不断发展，目前超薄、LED大间距的光学模组已经成为趋势。光学模组的结构示意图如图1所示，其由多个反射式背光透镜组成。其中，OD代表该光学模组的整体厚度，PITCH代表相邻两个LED之间的间距。由于目前需要进一步减小OD值、进一步增大PITCH值，若仍然采用现有的反射式背光透镜，会导致出射的光斑直径偏小、光斑外围出现黄圈，即会使整个光学模组的出光面积小、出光光线不均匀。因此，需要对现有的反射式背光透镜进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种反射式背光透镜，能够有效改善超薄、LED大间距的光学模组的出光效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的一种反射式背光透镜，包括：透镜本体；所述透镜本体包括：入光面，反射面，第一出光面，第二出光面；所述透镜本体底面的中心位置设有凹陷，所述凹陷的表面为所述入光面；所述透镜本体上部设有漏斗型曲面，漏斗型曲面为所述反射面；所述透镜本体的上侧壁为所述第一出光面，透镜本体的下侧壁为所述第二出光面；所述第一出光面由一条圆弧围绕预定中心轴线旋转而成；所述圆弧的半径为50～60mm，圆弧的弧度为8～10°；所述第二出光面由两条以上首尾相连的样条曲线围绕所述预定中心轴线旋转而成，且每条样条曲线的弧顶方向一致。

优选地，每条所述样条曲线的形状满足以下关系：

其中，(x_i+1，y_i+1)为样条曲线上第i+1点的坐标，k_i为样条曲线上第i点的切线斜率，θ_i为光线在样条曲线上第i点的出射角。

进一步地，每条所述样条曲线的起点与终点之间的直线距离均相等。

优选地，所述凹陷为圆台形。

进一步地，所述凹陷还具有锥形的顶部。

优选地，所述凹陷的中心轴线与所述漏斗型曲面的中心轴线重合。

本实用新型提供的反射式背光透镜，对现有背光透镜的第二出光面进行了改进，将其转变为由两条以上首尾相连的样条曲线围绕预定中心轴线旋转而成的曲面。光线经入光面射入，再经反射面反射后，到达第一出光面和第二出光面。到达第二出光面的那部分光线，经过改进后的第二出光面的折射，能够加大外围的扩散角并改变出射方向，这样就可以增大出射光斑的直径，同时将光斑外围黄圈部分的光线向不同的方向扩散到更远的位置，从而得到一个大直径的、均匀的光斑。可见，本实用新型提供的技术方案，能够有效改善超薄、LED大间距的光学模组的出光效果，满足当前超薄、LED大间距光学模组的需求。

附图说明

图1为光学模组的结构示意图；

图2为现有的反射式背光透镜的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的结构示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为现有的反射式背光透镜的出光效果图；

图6为本实用新型实施例的出光效果图；

图中：1为入光面，2为反射面，3为第一出光面，31为圆弧，4为第二出光面，41为样条曲线，5为凹陷，51为凹陷的锥形顶部。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

图3为本实用新型实施例的结构示意图，包括：入光面1，反射面2，第一出光面3，第二出光面4；所述透镜本体底面的中心位置设有凹陷5，所述凹陷5的表面为所述入光面1；所述透镜本体上部设有漏斗型曲面，漏斗型曲面为所述反射面2；所述透镜本体的上侧壁为所述第一出光面3，透镜本体的下侧壁为所述第二出光面4；所述第一出光面3由一条圆弧31围绕预定中心轴线旋转而成；所述圆弧31的半径为50～60mm，圆弧31的弧度为8～10°；所述第二出光面4由两条以上首尾相连的样条曲线41围绕所述预定中心轴线旋转而成，且每条样条曲线41的弧顶方向一致。

本实施例中，每条所述样条曲线41的形状满足以下关系：

其中，(x_i+1，y_i+1)为样条曲线上第i+1点的坐标，k_i为样条曲线上第i点的切线斜率，θ_i为光线在样条曲线上第i点的出射角。

本实施例中，每条所述样条曲线41的起点与终点之间的直线距离均相等。

本实施例中，所述凹陷5为圆台形；所述凹陷5还具有锥形的顶部51。

本实施例中，所述凹陷5的中心轴线与所述漏斗型曲面的中心轴线重合。

本实用新型提供的是一种多段样条曲线构成的反射式背光透镜，此种透镜的第二出光面是由多段样条曲线围绕预定中心轴线旋转而成，此中心轴线与第一出光面的中心轴线一致，光线在经过反射面到达出光面时发生折射现象得到光斑。目前的电视机光学模组构架(如图1所示)在不断地更新换代，OD值(即光学模组的厚度)由之前比较通用的OD20向OD10-OD7超薄模组转换，PITCH值(即光学模组中相邻两个LED之间的间距)由120向160-180的LED大间距转换，现有的背光透镜光线通过第二出光面折射角偏小，出射方向比较一致，如图5所示。由于LED发光面的局限性，通过第二出光面形成的光斑直径不大，并且在不断地增加扩散角得到大直径光斑的情况下容易造成外围黄圈，所以我们将现有背光透镜的第二出光面由规则形状转变为不规则形状，即将第二出光面转变为由多条首尾相连的样条曲线围绕预定中心轴线旋转而成。光线经过多段样条曲线可以加大外围的扩散角并改变出射方向，这样就可以增大出射光斑的直径，同时将光斑外围黄圈部分的光线向不同的方向扩散到更远的位置，从而得到一个大直径的、均匀的光斑。

本实用新型提供的反射式背光透镜，对现有背光透镜的第二出光面进行了改进，将其转变为由两条以上首尾相连的样条曲线围绕预定中心轴线旋转而成的曲面。光线经入光面射入，再经反射面反射后，到达第一出光面和第二出光面。到达第二出光面的那部分光线，经过改进后的第二出光面的折射，能够加大外围的扩散角并改变出射方向，这样就可以增大出射光斑的直径，同时将光斑外围黄圈部分的光线向不同的方向扩散到更远的位置，从而得到一个大直径的、均匀的光斑。可见，本实用新型提供的技术方案，能够有效改善超薄、LED大间距的光学模组的出光效果，满足当前超薄、LED大间距光学模组的需求。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种反射式背光透镜，包括：透镜本体；所述透镜本体包括：入光面(1)，反射面(2)，第一出光面(3)，第二出光面(4)；所述透镜本体底面的中心位置设有凹陷(5)，所述凹陷(5)的表面为所述入光面(1)；所述透镜本体上部设有漏斗型曲面，漏斗型曲面为所述反射面(2)；所述透镜本体的上侧壁为所述第一出光面(3)，透镜本体的下侧壁为所述第二出光面(4)；所述第一出光面(3)由一条圆弧(31)围绕预定中心轴线旋转而成；所述圆弧(31)的半径为50～60mm，圆弧(31)的弧度为8～10°；其特征在于，所述第二出光面(4)由两条以上首尾相连的样条曲线(41)围绕所述预定中心轴线旋转而成，且每条样条曲线(41)的弧顶方向一致。

2.根据权利要求1所述的反射式背光透镜，其特征在于，每条所述样条曲线(41)的形状满足以下关系：

其中，(x_i+1，y_i+1)为样条曲线(41)上第i+1点的坐标，k_i为样条曲线(41)上第i点的切线斜率，θ_i为光线在样条曲线(41)上第i点的出射角。

3.根据权利要求2所述的反射式背光透镜，其特征在于，每条所述样条曲线(41)的起点与终点之间的直线距离均相等。

4.根据权利要求1所述的反射式背光透镜，其特征在于，所述凹陷(5)为圆台形。

5.根据权利要求4所述的反射式背光透镜，其特征在于，所述凹陷(5)还具有锥形的顶部(51)。

6.根据权利要求5所述的反射式背光透镜，其特征在于，所述凹陷(5)的中心轴线与所述漏斗型曲面的中心轴线重合。

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