CN218158394U - 一种条形匀光透镜、透镜阵列、光源模组以及发光装置 - Google Patents

Abstract

一种条形匀光透镜、透镜阵列、光源模组以及发光装置。本实用新型涉及匀光技术领域，解决了现有匀光手段匀光效果不佳的问题。所述透镜为长条形，所述透镜的横截面为镜像对称结构，其中间为由上曲线和下曲线围成的拱形结构，所述拱形内部为容纳槽，所述上曲线和下曲线的曲率半径均为从中心至两端先减小后增加，所述拱形结构的两侧底部设有向外延伸的连接板。匀光透镜阵列包括若干条形匀光透镜，若干条形匀光透镜等间距平行排列，并固接为一体。本实用新型还提供了包含上述透镜的光源模组和发光装置。本实用新型可应用于车用照明、氛围灯、装饰灯以及可穿戴设备等诸多领域，实现高效匀光。

Description

一种条形匀光透镜、透镜阵列、光源模组以及发光装置

技术领域

本实用新型涉及匀光技术领域，具体涉及一种条形匀光透镜、透镜阵列、光源模组以及发光装置。

背景技术

随着LED光源的发展，micro/mini-LED点光源已经不仅限于显示行业，由于其轻薄、低功耗，尤其是可以进行不同色彩展示，也逐渐被直接作为光源应用在汽车氛围灯、照明灯和可穿戴设备当中。但是大多数使用micro/mini-LED点光源的氛围灯、装饰灯或者可穿戴设备，光照区域内存在以各个点光源中心为中心的多个光线集中区域，导致光照区域内光强分布不均匀，多个点光源组成的阵列光会使得屏幕上出现周期性明暗区域，使用过程中不美观，且会使人感到眩光、不舒服。因此需要对其进行匀光处理。

目前广为使用的匀光方法有两种，一种是直接在光源封装时加入散射剂，这种方法匀光效果不佳，无法满足高均匀度发光的要求；另一种是光源上方设置扩散板，板内掺杂散射剂，这种方法匀光不定向，增大光束角有限，且光损失较高。

在一些应用场景例如车用照明中，随着用户对车辆品质要求越来越高，需要提供更大范围大角度均匀光照。因此，以上现有匀光方法在此类场景中应用将大大受限，如何进一步提高光照的均匀度已成为照明行业亟需解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有匀光手段匀光效果不佳的问题，本实用新型提出了一种条形匀光透镜、透镜阵列、光源模组以及发光装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种条形匀光透镜，所述透镜为长条形，所述透镜的横截面为镜像对称结构，其中间为由上曲线和下曲线围成的拱形结构，所述拱形结构内部为容纳槽，所述上曲线和下曲线的曲率半径均为从中心至两端先减小后增加，所述拱形结构的两侧底部设有向外延伸的连接板。

优选地，所述拱形结构的高度小于5mm，所述拱形结构的宽度小于15mm。

优选地，所述拱形结构的内表面和外表面上设置有晒纹。

优选地，所述拱形结构内部混有光扩散剂。

优选地，所述拱形结构和所述连接板一体成型。

一种条形光源模组，包括线路板和设于线路板表面的发光芯片，所述光源模组还包括如上所述的条形匀光透镜，所述条形匀光透镜通过连接板固定于线路板表面，使得发光芯片容置于所述容纳槽内。

优选地，所述发光芯片的宽度小于200μm。

优选地，所述容纳槽的宽度E≥0.4a(mm)，其中a代表发光芯片在宽度方向上排列的颗数。

一种匀光透镜阵列，包括若干如上所述的条形匀光透镜，所述若干条形匀光透镜等间距平行排列，并固定连接。

一种光源模组，包括线路板和设于线路板表面的发光芯片，所述光源模组还包括一层如上所述的匀光透镜阵列，所述条形匀光透镜通过连接板固定于线路板表面，使得发光芯片容置于所述匀光透镜阵列的若干容纳槽内。

优选地，所述光源模组还包括一层扩散板，所述扩散板固定于所述匀光透镜阵列上方。

一种光源模组，包括线路板和设于线路板表面的发光芯片，所述光源模组还包括两层如上所述的匀光透镜阵列，所述两层匀光透镜阵列的透镜方向垂直设置，并覆盖于线路板上，使得发光芯片容置于下层所述匀光透镜阵列的若干容纳槽内。

优选地，所述发光芯片的设置位置为：两层匀光透镜阵列的容纳槽的水平投影重合处。

一种发光装置，包括如上所述的光源模组。

与现有技术相比，本实用新型解决了现有匀光手段匀光效果不佳的问题，具体有益效果为：

本实用新型条形透镜对几颗点光源共同配光，增大了宽度方向上的光束角，利用扩散剂或表面磨砂使光线柔和，遮蔽光源，也可以将条形透镜沿着宽度方向阵列，制作成微结构板，对点光源进行匀光，同时，微结构板可以采取双层叠加方式或搭配扩散板方式，实现多方向匀光，此方案采用micro/mini-LED作为点光源，可以实现单色、多色或者渐变色，且能够进行静态或者动态发光，涉及的条形匀光透镜或者条形匀光透镜阵列微结构板轻薄，混光距离小，大大缩小了匀光空间。

附图说明

图1为实施例1所述条形匀光透镜截面图；

图2为micro/mini-LED点光源配光曲线图；

图3为实施例2所述的条形匀光透镜对micro/mini-LED点光源配光后的配光曲线图；

图4为实施例6所述条形光源模组截面图；

图5为实施例6所述条形光源模组三维结构图；

图6为实施例9所述匀光透镜阵列截面图；

图7为实施例10所述显示模组截面图；

图8为实施例10所述显示模组三维结构图；

图9为实施例11所述光源模组截面图；

图10为实施例11所述光源模组三维结构图；

图11为实施例12所述光源模组截面图；

图12为实施例12所述光源模组三维结构图。

附图标记说明：

1、拱形结构；2、容纳槽；3、发光芯片；4、连接板；5、线路板。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型的说明书附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本实用新型的技术方案，而不应理解为对本实用新型的限制。

实施例1.

本实用新型提供了一种条形匀光透镜，如图1所示，所述透镜为长条形，所述透镜的横截面为镜像对称结构，其中间为由上曲线和下曲线围成的拱形结构1，所述拱形1内部为容纳槽2，所述上曲线和下曲线的曲率半径均为从中心至两端先减小后增加，所述拱形结构的两侧底部设有向外延伸的连接板4。

本实施例所述条形的容纳槽2用于容置发光芯片3，本实施例提供的匀光透镜通过上下曲面的共同作用对点光源的光线进行控制，使透镜宽度方向上的光线发散，大大增加了光束角，并且上曲线和下曲线曲率半径的设置，使得透镜厚度降低，从而降低应用该透镜匀光的发光装置的厚度，有利于实现超薄化。

实施例2.

本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述拱形结构1的高度小于5mm，所述拱形结构1的宽度小于15mm。

本实施例所述条形匀光透镜，对micro/mini-LED光源匀光，因此设计尺寸较小，匀光透镜结构轻薄，混光距离小，大大缩小了匀光空间，满足行业轻薄化的需求。

采用本实施例所述的条形匀光透镜对micro/mini-LED点光源进行匀光，经模拟得到micro/mini-LED点光源配光曲线如图2所示，而经过匀光透镜匀光后的配光曲线如图3所示。对比二者可以看出，在本实施例所述的条形匀光透镜的匀光作用下，光束角大大增大，有非常好的匀光效果。

实施例3.

本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述拱形结构1的内表面和外表面上设置有晒纹。

本实施例匀光透镜内曲面和外曲面进行晒纹处理，可进一步增强光扩散效果和增加光源遮蔽性。

实施例4.

本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述拱形结构1内部混有光扩散剂。

本实施例匀光透镜内部增加扩散剂，进一步增强光扩散效果，增加光源遮蔽性。

实施例5.

本实施例为对实施例1的进一步举例说明，所述拱形结构1和所述连接板4一体成型。

实施例6.

本实施例提供了一种条形光源模组，包括线路板5和设于线路板表面的发光芯片3，所述光源模组还包括如实施例1-5中任一项所述的条形匀光透镜，所述条形匀光透镜通过连接板4固定于线路板5表面，使得发光芯片3容置于所述条形容纳槽2内。

本实施例所述条形光源模组截面结构示意图见图4，立体图见图5，适用于长条形发光装置，例如装饰用条形灯带，实现在宽度方向上的高效匀光效果。

实施例7.

本实施例为对实施例6的进一步举例说明，所述发光芯片3的宽度小于200μm。

本实施例提供的条形匀光模组，采用上述透镜对micro/mini-LED光源匀光，micro/mini-LED光源的长边边长小于200μm，由于其轻薄、低功耗，尤其是可以进行不同色彩展示，逐渐被直接作为光源应用在汽车氛围灯、照明灯当中，可实现发光装置的轻薄化，还能实现单色、多色或渐变色进行静态或者动态发光。

实施例8.

本实施例为对实施例7的进一步举例说明，所述条形容纳槽2的宽度E≥0.4a，其中a代表发光芯片3在宽度方向上排列的颗数。

本实施例所述拱形结构1的条形容纳槽2的宽度由内部光源数量a决定，可采用一种条形透镜对多颗点光源共同配光，增大了宽度方向上的光束角，实现高效匀光散光。

实施例9.

本实施例提供了一种匀光透镜阵列，包括若干如实施例1-8中任一项所述的条形匀光透镜，所示匀光透镜阵列截面结构示意图如图6所示，所述若干条形匀光透镜等间距平行排列，并固定连接。

以上实施例所述条形匀光透镜适用于长条形发光装置的匀光，而对于大面积的发光或照明装置，尤其是对单方向匀光效果有较高要求的场景下，可应用本实施例提供的匀光透镜阵列，以实现在条形透镜宽度方向上的大面积匀光。

本实施例所述匀光透镜阵列的连接方式可以有多种，例如直接对阵列一体成型，或者在所述连接板上设置连接卡槽，相邻透镜通过连接卡槽固定连接，还可以采用胶体粘接，等等，在此不做限定。

实施例10.

本实施例提供了一种光源模组，包括线路板和设于线路板表面的发光芯片，所述光源模组还包括一层如实施例9所述的匀光透镜阵列，所述条形匀光透镜通过连接板固定于线路板表面，使得发光芯片容置于所述匀光透镜阵列的若干条形容纳槽内。

本实施例所述光源模组截面结构示意图见图7，三维立体图见图8所示。应用的匀光透镜阵列微结构板轻薄，混光距离小，大大缩小了匀光空间，应用于单向匀光效果要求高的发光场景中，可满足发光装置超薄化需求。

实施例11.

本实施例为对实施例10的进一步举例说明，所述光源模组还包括一层扩散板，所述扩散板固定于所述匀光透镜阵列上方。

本实施例在实施例10的基础上增加了一层扩散板，截面图见图9，立体见图10，本实施例提供的光源模组，在扩散板的作用下，进一步增强了条形透镜宽度方向上的匀光效果，并且对各个方向都起到匀光作用，光源模组实现了大面积的高效匀光。

实施例12.

本实施例提供一种光源模组，包括线路板和设于线路板表面的发光芯片，其特征在于，所述光源模组还包括两层如实施例9所述的匀光透镜阵列，所述两层匀光透镜阵列的透镜方向垂直设置，并覆盖于线路板上，使得发光芯片容置于下层所述匀光透镜阵列的若干条形容纳槽内。

本实施例对于需要大面积均匀发光的情况，将双层匀光透镜微结构阵列交错叠放，本实施例截面图见图11，立体图见图12，两层匀光透镜阵列互相配合，实现了对光源的二次匀光，发光效果均匀。

实施例13.

本实施例为对实施例12的进一步举例说明，所述发光芯片的设置位置为：两层匀光透镜阵列的条形容纳槽的水平投影重合处。

实施例14.

本实施例提供了一种发光装置，包括实施例8或10-13中任一项所述的光源模组。

本实施例提供的发光装置，应用上述光源模组，由于micro/mini-LED光源占用空间极小，且条形匀光透镜以及匀光透镜阵列微结构板轻薄，混光距离小，可大大缩小匀光空间，实现装置超薄化。

Claims (14)

1.一种条形匀光透镜，其特征在于，所述透镜为长条形，所述透镜的横截面为镜像对称结构，其中间为由上曲线和下曲线围成的拱形结构(1)，所述拱形结构(1)内部为容纳槽(2)，所述上曲线和下曲线的曲率半径均为从中心至两端先减小后增加，所述拱形结构的两侧底部设有向外延伸的连接板(4)。

2.根据权利要求1所述的条形匀光透镜，其特征在于，所述拱形结构(1)的高度小于5mm，所述拱形结构(1)的宽度小于15mm。

3.根据权利要求1所述的条形匀光透镜，其特征在于，所述拱形结构(1)的内表面和外表面上设置有晒纹。

4.根据权利要求1所述的条形匀光透镜，其特征在于，所述拱形结构(1)内部混有光扩散剂。

5.根据权利要求1所述的条形匀光透镜，其特征在于，所述拱形结构(1)和所述连接板(4)一体成型。

6.一种条形光源模组，包括线路板(5)和设于线路板(5)表面的发光芯片(3)，其特征在于，所述光源模组还包括如权利要求1-5中任一项所述的条形匀光透镜，所述条形匀光透镜通过连接板(4)固定于线路板(5)表面，使得发光芯片(3)容置于所述容纳槽(2)内。

7.根据权利要求6所述的条形光源模组，其特征在于，所述发光芯片(3)的宽度小于200μm。

8.根据权利要求7所述的条形光源模组，其特征在于，所述容纳槽(2)的宽度E≥0.4a(mm)，其中a代表发光芯片(3)在宽度方向上排列的颗数。

9.一种匀光透镜阵列，其特征在于，包括若干如权利要求1-5中任一项所述的条形匀光透镜，所述若干条形匀光透镜等间距平行排列，并固定连接。

10.一种光源模组，包括线路板(5)和设于线路板(5)表面的发光芯片(3)，其特征在于，所述光源模组还包括一层如权利要求9所述的匀光透镜阵列，所述条形匀光透镜通过连接板(4)固定于线路板(5)表面，使得发光芯片(3)容置于所述匀光透镜阵列的若干容纳槽(2)内。

11.根据权利要求10所述的光源模组，其特征在于，所述光源模组还包括一层扩散板，所述扩散板固定于所述匀光透镜阵列上方。

12.一种光源模组，包括线路板(5)和设于线路板(5)表面的发光芯片(3)，其特征在于，所述光源模组还包括两层如权利要求9所述的匀光透镜阵列，所述两层匀光透镜阵列的透镜方向垂直设置，并覆盖于线路板(5)上，使得发光芯片(3)容置于下层所述匀光透镜阵列的若干容纳槽(2)内。

13.根据权利要求12所述光源模组，其特征在于，所述发光芯片(3)的设置位置为：两层匀光透镜阵列的容纳槽(2)的水平投影重合处。

14.一种发光装置，其特征在于，包括权利要求6-8或10-13中任一项所述的光源模组。

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