CN213988107U - 一种led显示屏光学透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED显示屏光学透镜，包括基板，所述基板设有正面和背面；透镜组，所述透镜组包括出光部和导光柱，所述出光部设置在基板的正面，所述导光柱设置在基板的背面并与出光部连接；设置在基板背面的定位柱，所述定位柱包括柱体、凸出卡齿和插接部，所述凸出卡齿沿着柱体的侧壁向外凸出，所述插接部位于柱体的底部。本实用新型的光学透镜与LED显示屏模块的其他结构配合精度高，有效提高LED显示屏的显示效果一致性和平稳性。

Description

一种LED显示屏光学透镜

技术领域

本实用新型涉及LED显示屏技术领域，尤其涉及一种LED显示屏光学透镜。

背景技术

LED显示屏具有高亮度、可拼接使用、方便灵活、高效低耗等优点，使得它在大面积显示，特别是在体育、广告、金融、展览、交通等领域的应用相当广泛。

市场上常用的SMD类显示屏，其在水平(左右)方向和垂直(上下)方向上的可视角度基本是一致的，大约为120°。当SMD类显示屏在户外使用时，在垂直(上下)方向上，一些大角度的光将会射向空中，这样造成一定程度的光污染，影响周边高楼层居民的生活。现有的解决方法是在显示屏面罩上增加垂直(上下)方向的挡光檐，或者使用凸透镜来改变垂直(上下)方向的可视角。简单粗暴的使用挡光檐阻碍光线的传播，会使得一部分向上传播的光未被利用，造成一定程度的浪费。而利用凸透镜的聚光作用，可以使得垂直(上下)方向上的可视角度变小(可以降低至60°左右)，且不会降低光线的利用率，但使用透镜的聚光作用同时也会使得水平(左右)方向上的可视角度变小，这样小的水平可视角度，使得该显示屏只能在特定的场合使用。

此外，安装在SMD光源上方的透镜容易发生移位，且透镜与SMD光源之间的距离难以保持一致性，以使LED显示屏模块的配合精度低，LED显示屏的显示效果一致性和平稳性低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种LED显示屏光学透镜，与LED显示屏模块的其他结构配合精度高，有效提高LED显示屏的显示效果一致性和平稳性。

本实用新型还要解决的技术问题在于，提供一种LED显示屏光学透镜，其能解决目前SMD户外显示屏在垂直(上下)方向上光利用率不高，但使用普通凸透镜后，水平(左右)方向的可视角度又偏小的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LED显示屏光学透镜，包括：

基板，所述基板设有正面和背面；

透镜组，所述透镜组包括出光部和导光柱，所述出光部设置在基板的正面，所述导光柱设置在基板的背面并与出光部连接；

设置在基板背面的定位柱，所述定位柱包括柱体、凸出卡齿和插接部，所述凸出卡齿沿着柱体的侧壁向外凸出，所述插接部位于柱体的底部。

作为上述方案的改进，所述基板的背面至少设有3根呈三角形排列的定位柱，PCB板设有与所述定位柱对应的定位通孔，所述定位柱的插接部插入在PCB板对应的定位通孔内。

作为上述方案的改进，所述基板的背面还设有安装柱，所述安装柱设有通孔，所述通孔贯穿所述安装柱和基板。

作为上述方案的改进，所述基板的背面还设有环形凸起，所述环形凸起沿着基板的背面向外凸起，其包围在导光柱的四周。

作为上述方案的改进，所述基板的背面还设有环形凹槽，所述环形凹槽沿着基板的背面向内凹陷，所述环形凹槽设于导光柱和环形凸起之间。

作为上述方案的改进，所述出光部具有入射平面以及出光面，所述入射平面垂直于水平面，所述出光面与水平面相交形成第一曲线，所述第一曲线具有全反射段以及与全反射段相邻的折射段，从入射平面射入的光至少有部分在全反射段进行全反射，并在全反射后通过相邻的折射段射出。

作为上述方案的改进，所述出光面与竖直面相交形成第二曲线，竖直面分别与入射平面以及水平面垂直，所述第二曲线向远离入射平面的方向凸出。

作为上述方案的改进，所述导光柱与入射平面之间还设置有光路部，所述光路部设于基板的正面上。

作为上述方案的改进，所述导光柱靠近入射平面一端的横截面面积大于导光柱远离入入射平面一端的横截面面积。

作为上述方案的改进，所述基板、透镜组和导光柱为一体成型，材料为透明PC。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型公开的LED显示屏光学透镜，通过定位柱穿过隔光板，并让定位柱底部的插接部插入PCB板对应的定位通孔内，同时通过定位柱上的凸出卡齿卡接在PCB板的表面，从而保证导光柱设于在SMD光源的正上方并保持一定的距离，进而使LED显示屏具有良好的显示效果一致性和平稳性。

此外，所述基板的背面至少设有根呈三角形排列的定位柱，所述PCB板设有与所述定位柱对应的定位通孔，所述定位柱的插接部插入在PCB板对应的定位通孔内，这样可防止光学透镜水平方向旋转，使透镜组设于SMD光源的正上方，增加整个LED显示屏模块的配合精度，进一步使LED显示屏具有良好的显示效果一致性和平稳性。

本实用新型出光部的出光面与水平面相交形成第一曲线具有全反射段与折射段，这样一来可以使得从入射平面进入的水平方向的光线至少有部分能在全反射段进行全反射，在这个过程中，经过全反射的光线具有更大的出射角度，接着光线经过相邻的折射段射出，在折射段射出时，又会再一次的增大出射角度，从而使得水平(左右)方向上的可视角度变大。

本实用新型出光部的出光面与竖直面相交形成第二曲线向远离入射平面的方向凸出，这样一来，可以使得从入射平面进入的垂直方向的光线向中间汇聚，从而让垂直(上下)方向上的可视角度变小，避免了光线在垂直方向利用率不高的问题。

附图说明

图1是本实用新型光学透镜的立体图一；

图2是本实用新型光学透镜的立体图二；

图3是本实用新型光学透镜与隔光板和PCB板的安装示意图；

图4是本实用新型透镜组的主视图；

图5是图4的左视图；

图6是本实用新型透镜组的出光部的主视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1至图2，本实用新型提供的一种LED显示屏光学透镜1，包括基板11、透镜组和定位柱12，所述透镜组包括出光部13和导光柱14，所述出光部13设置在基板11的正面111，所述导光柱14设置在基板11的背面112并与出光部13连接，所述定位柱12设置在基板11的背面112，其包括柱体121、凸出卡齿122和插接部123，所述凸出卡齿122沿着柱体121的侧壁向外凸出，所述插接部123位于柱体121的底部。

参见图3，将本实用新型的光学透镜1和隔光板2安装在PCB板3上时，为了达到显示屏的显示效果一致性和平稳性，所述导光柱14与PCB板3上的SMD光源31要在同一垂直直线上，且所述导光柱14的底部与SMD光源31之间要保持一定的距离。此外，为了保证隔光板2可以阻断导光柱14之间的相互影响，防止串光，所述导光柱14需要穿过隔光板2，且所述基板11需要将隔光板2压紧在PCB板3上，即隔光板2需要设置在基板11和PCB板3之间。

为此，本实用新型在基板11的背面112设置定位柱12，安装时，让定位柱12穿过隔光板2，并让定位柱12底部的插接部123插入PCB板3对应的定位通孔内，其中，定位柱12上的凸出卡齿122卡接在PCB板3的表面，而导光柱14插入到隔光板2对应的隔光通孔内，从而保证导光柱14设于在SMD光源31的正上方并保持一定的距离。

优选的，所述基板11的背面112至少设有3根呈三角形排列的定位柱12，所述PCB板3设有与所述定位柱12对应的定位通孔，所述定位柱12的插接部123插入在PCB板3对应的定位通孔内，这样可防止光学透镜1水平方向旋转，使透镜组设于SMD光源31的正上方，增加整个LED显示屏模块的配合精度，从而使LED显示屏具有良好的显示效果一致性和平稳性。

优选的，所述基板11的背面112还设有安装柱15，所述安装柱15设有通孔，所述通孔贯穿所述安装柱15和基板11，安装时，所述安装柱15穿过隔光板2并抵接在PCB板3上，螺丝从基板11的正面111进入安装柱15的通孔，从而将光学透镜1、隔光板2和PCB板3三者进行紧密连接。

所述基板11的背面112还设有环形凸起16，所述环形凸起16沿着基板11的背面112向外凸起，其包围在导光柱14的四周，所述环形凸起16在保护导光柱14的同时，可以进一步防止导光柱14之间的相互影响、串光。

优选的，所述基板11的背面112还设有环形凹槽17，所述环形凹槽17沿着基板11的背面112向内凹陷，所述环形凹槽17设于导光柱14和环形凸起16之间。所述环形凹槽17用于隔开导光柱14和大部分基板11，让入射到导光柱14的光可以更好地入射到光路部，以方式基板11对导光柱14的影响。

为了保证本实用新型光学透镜的整体强度，所述基板、透镜组和导光柱为一体成型；为了保证透镜组的出光效果，所述透镜组的材料为透明的PC制成。

参见图4至图6，所述出光部13具有入射平面131以及出光面，所述入射平面131垂直于水平面，所述出光面与水平面相交形成第一曲线132，所述第一曲线132具有全反射段以及与全反射段相邻的折射段，从入射平面131射入的光至少有部分在全反射段进行全反射，并在全反射后通过相邻的折射段射出；所述出光面与竖直面相交形成第二曲线133，竖直面分别与入射平面131以及水平面垂直，所述第二曲线133向远离入射平面131的方向凸出。

本实用新型出光部13的出光面与水平面相交形成第一曲线132具有全反射段与折射段，这样一来可以使得从入射平面131进入的水平方向的光线至少有部分能在全反射段进行全反射，在这个过程中，经过全反射的光线具有更大的出射角度，接着光线经过相邻的折射段射出，在折射段射出时，又会再一次的增大出射角度，从而使得水平(左右)方向上的可视角度变大。

本实用新型出光部13的出光面与竖直面相交形成第二曲线133向远离入射平面131的方向凸出，这样一来，可以使得从入射平面131进入的垂直方向的光线向中间汇聚，从而让垂直(上下)方向上的可视角度变小，避免了光线在垂直方向利用率不高的问题。

其中，所述导光柱14靠近入射平面131一端的横截面面积大于导光柱14远离入入射平面131一端的横截面面积，这样可以使得SMD光源31的光线经过导光柱14的导光后全部进入出光部13中，保证光线的利用率。

优选的，所述导光柱14与入射平面131之间还设置有光路部134，所述光路部134设于基板11的正面111上，本实用新型通过设置光路部134，可以方便光学透镜1的安装，即可以利用光路部134对整个光学透镜1进行定位以及固定。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种LED显示屏光学透镜，其特征在于，包括：

基板，所述基板设有正面和背面；

透镜组，所述透镜组包括出光部和导光柱，所述出光部设置在基板的正面，所述导光柱设置在基板的背面并与出光部连接；

设置在基板背面的定位柱，所述定位柱包括柱体、凸出卡齿和插接部，所述凸出卡齿沿着柱体的侧壁向外凸出，所述插接部位于柱体的底部。

2.如权利要求1所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述基板的背面至少设有3根呈三角形排列的定位柱，PCB板设有与所述定位柱对应的定位通孔，所述定位柱的插接部插入在PCB板对应的定位通孔内。

3.如权利要求1所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述基板的背面还设有安装柱，所述安装柱设有通孔，所述通孔贯穿所述安装柱和基板。

4.如权利要求1所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述基板的背面还设有环形凸起，所述环形凸起沿着基板的背面向外凸起，其包围在导光柱的四周。

5.如权利要求4所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述基板的背面还设有环形凹槽，所述环形凹槽沿着基板的背面向内凹陷，所述环形凹槽设于导光柱和环形凸起之间。

6.如权利要求4所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述出光部具有入射平面以及出光面，所述入射平面垂直于水平面，所述出光面与水平面相交形成第一曲线，所述第一曲线具有全反射段以及与全反射段相邻的折射段，从入射平面射入的光至少有部分在全反射段进行全反射，并在全反射后通过相邻的折射段射出。

7.如权利要求6所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述出光面与竖直面相交形成第二曲线，竖直面分别与入射平面以及水平面垂直，所述第二曲线向远离入射平面的方向凸出。

8.如权利要求7所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述导光柱与入射平面之间还设置有光路部，所述光路部设于基板的正面上。

9.如权利要求6所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述导光柱靠近入射平面一端的横截面面积大于导光柱远离入射平面一端的横截面面积。

10.如权利要求1所述的LED显示屏光学透镜，其特征在于，所述基板、透镜组和导光柱为一体成型，材料为透明PC。

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