KR102264373B1 - 타원체 광각 백라이트 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 타원체 광각 백라이트 렌즈는 렌즈체(A)를 포함하는 것으로, 상기 렌즈체(A)는 출광 상단면(10), 출광 측면(20) 및 반사광 바닥면(30)을 구비하고, 상기 출광 측면(20)의 상부 가장자리 및 하부 가장자리는 상기 출광 상단면(10)의 바깥 가장자리 및 반사광 바닥면(30)의 바깥 가장자리에 각각 연결되고, 상기 반사광 바닥면(30)의 중심에는 광원 장착홀이 구비되며, 상기 광원 장착홀의 내벽은 입광면(40)인 것으로, 상기 입광면(40)의 하부 가장자리와 상기 반사광 바닥면(30)의 내부 가장자리는 연결되는 것으로; 상기 광원 장착홀의 상단부 중심에는 아래를 향해 돌기된 입광 돌기부(41)가 구비되고; 상기 출광 상단면(10), 입광면(40) 및 입광 돌기부(41)의 표면은 모두 타원체 구조이다. 렌즈체(A) 중심을 통과하는 광선은 입광 돌기부에 의해 굴절되어 발산되어, 렌즈체(A) 중심의 휘도가 지나치게 높아지는 것을 방지하고; 타원체 구조는 렌즈체(A)에 진입 및 사출되는 광선을 굴절시킬 수 있음으로써, 광선의 발사 각도를 보다 크게 할 수 있고, 나아가 LED 백라이트의 액정패널에 대한 조사면적을 향상시킴으로써, LED 램프의 사용 수량 및 액정 텔레비전의 전기소모량을 줄일 수 있다.

Description

타원체 광각 백라이트 렌즈
본 발명은 렌즈 기술분야에 관한 것으로, 특히 타원체 광각 백라이트 렌즈에 관한 것이다.
액정 텔레비전은 통상적으로 직하형 LED 백라이트를 액정패널 후방의 광원으로 사용한다. 직하형 LED 백라이트는 통상적으로 LED 램프와 렌즈의 조합으로 구성되고, 렌즈는 LED 램프의 빛이 골고루 조사(照射)되도록 함으로써, 액정패널의 휘도(輝度)가 균일되도록 하여, 액정 텔레비전의 화질을 한층 더 향상시킨다.
종래기술을 보면, 렌즈의 작은 발광각도로 인해, LED 램프의 조사(照射)면적이 비교적 작아지게 되는데, 이는 직하형 LED 백라이트의 액정패널에 대한 조사면적도 작아지게 한다. 액정 텔레비전 생산자는 LED 백라이트의 액정패널에 대한 조서면적을 향상시키기 위하여, 통상적으로 LED 램프의 수량을 증가하는 방법을 사용한다. 하지만, 이와 같은 방법은 생산원가를 증가시킬 뿐만 아니라, 액정 텔레비전의 전기소모량도 증가시키게 된다.
타원체의 데카르트 좌표계 하에서의 방정식은 x2/a2+y2/b2+z2/c2=1 이고, 여기에서 a, b, c는 임의의 양의 상수이고, a, b, c의 비례가 타원체의 구조 형태를 결정한다.
본 발명은 상술한 종래기술의 부족한 부분에 근거하여, 타원체 광각 백라이트 렌즈를 제공함으로써, 직하형 LED 백라이트의 액정패널에 대한 조사면적을 향상시키고, LED 램프의 수량과 액정 텔레비전의 전기소모량을 줄이고자 한다.
본 발명에 따른 타원체 광각 백라이트 렌즈는 렌즈체를 포함하고, 상기 렌즈체는 출광 상단면, 출광 측면 및 반사광 바닥면을 구비하며, 상기 출광 측면의 상부 가장자리 및 하부 가장자리는 상기 출광 상단면의 바깥 가장자리 및 반사광 바닥면의 바깥 가장자리에 각각 연결되고, 상기 반사광 바닥면의 중심에는 광원 장착홀이 구비되며, 상기 광원 장착홀의 내벽은 입광면인 것으로, 상기 입광면의 하부 가장자리와 상기 반사광 바닥면의 내부 가장자리는 연결되게 구성되는 것으로, 상기 광원 장착홀의 상단부 중심에는 아래를 향해 돌기된 입광 돌기부가 구비되고; 상기 출광 상단면, 입광면 및 입광 돌기부의 표면은 모두 타원체 구조이다.
보다 구체적으로, 상기 반사광 바닥면의 중심을 데카르트 좌표계의 원점 O로 하여, X, Y, Z축을 설정하고; 상기 출광 상단면, 입광면 및 입광 돌기부의 표면의 방정식은 각각,
x1 2/a1 2+y1 2/b1 2+z1 2/c1 2=1 ,
x2 2/a2 2+y2 2/b2 2+z2 2/c2 2=1 ,
x3 2/a3 2+y3 2/b3 2+z3 2/c3 2=1 이고;
여기에서, a1>b1>c1, c2>b2>a2, b3>c3>a3 이다.
보다 구체적으로, al:b1:c1, c2:b2:a2 및 b3:c3:a3 에서 임의의 둘 또는 셋은 동일하다.
보다 구체적으로, a1>a2>a3 ，b1>b2>b3，c1>c2>c3 이다.
보다 구체적으로, 상기 출광 측면은 원주면이다.
보다 구체적으로, 상기 출광 측면 및 반사광 바닥면에는 스파크 패턴이 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 반사광 바닥면에는 장착 기둥 및 장착홀이 구비된다.
(1) 입광 돌기부를 설치하여, 굴절을 통해 렌즈체 중심을 통과하는 광선을 발산시킴으로써, 렌즈체 중심의 휘도가 지나치게 높아지는 것을 방지하고; (2) 타원체 구조는 렌즈체에 진입 및 사출되는 광선을 굴절시킬 수 있음으로써, 광선의 발사 각도를 보다 크게 할 수 있고, 나아가 LED 백라이트의 액정패널에 대한 조사면적을 크게 할 수 있고, LED 램프의 사용 수량 및 액정 텔레비전의 전기소모량을 줄일 수 있으며; (3) 스파크 패턴은 미광 처리 시, 렌즈체가 균일한 플레어를 투사하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시예의 투시도이다.
도 2는 도 1의 평면 ZOY 상의 투시도이다.
도 3은 도 1의 평면 ZOX 상의 투시도이다.
도 4는 본 발명 실시예에서 사용하는 평면 ZOY 상의 광 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명 실시예에서 사용하는 평면 ZOX 상의 광 경로를 나타내는 도면이다.
본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 보다 분명하도록 하기 위하여, 이하 도면을 결합하여 본 발명에 대하여 한층 더 상세히 설명하고자 한다.
도 1-3에서 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예에 따른 타원체 광각 백라이트 렌즈는 렌즈체를 포함하는 것으로, 상기 렌즈체는 출광 상단면(10), 출광 측면(20) 및 반사광 바닥면(30)을 구비하고, 상기 출광 측면(20)의 상부 가장자리 및 하부 가장자리는 상기 출광 상단면(10)의 바깥 가장자리 및 반사광 바닥면(30)의 바깥 가장자리에 각각 연결되고, 상기 반사광 바닥면(30)의 중심에는 광원 장착홀이 구비되며, 상기 광원 장착홀의 내벽은 입광면(40)인 것으로, 상기 입광면(40)의 하부 가장자리와 상기 반사광 바닥면(30)의 내부 가장자리는 연결되며; 상기 광원 장착홀의 상단부 중심에는 아래를 향해 돌기된 입광 돌기부(41)가 구비되며; 상기 출광 상단면(10), 입광면(40) 및 입광 돌기부(41)의 표면은 모두 타원체 구조이다.
상기 반사광 바닥면(30)의 중심을 데카르트 좌표계의 원점 O로 하여, X, Y, Z축을 설정하고; 상기 출광 상단면(10), 입광면(40) 및 입광 돌기부(41)의 표면의 방정식은 각각,
x1 2/a1 2+y1 2/b1 2+z1 2/c1 2=1 ;
x2 2/a2 2+y2 2/b2 2+z2 2/c2 2=1 ;
x3 2/a3 2+y3 2/b3 2+z3 2/c3 2=1 ; 인 것으로,
여기에서, a1>b1>c1, c2>b2>a2, b3>c3>a3 이고;
a1>a2>a3 ，b1>b2>b3，c1>c2>c3 이다.
al:b1:c1, c2:b2:a2 및 b3:c3:a3 에서 임의의 둘 또는 셋은 동일하다. 본 실시예에서 바람직한 것은 al:b1:c1 = c2:b2:a2 = b3:c3:a3 인 것으로, 광선이 출광 상단면(10), 입광면(40) 및 입광 돌기부(14)의 표면을 투과하는 굴절각도가 동일하도록 하여, 광선이 렌즈체로부터 사출된 후 균일되게 분포되도록 한다.
상기 출광 측면(20)은 원주면이다. 상기 출광 측면(20) 및 반사광 바닥면(30)에는 스파크 패턴이 구성된다.
상기 반사광 바닥면(30)에는 장착 기둥(31)과 장착홀(32)이 구비된다. 여기에서, 장착 기둥(31)과 장착홀(32)은 X축을 대칭축으로 하여 대칭되게 설치된다. 여기에서, 렌즈체는 장착 기둥(31)과 장착홀(32)을 통해 PCB 판넬 상에 장착된다.
도 4 내지 도 5에 도시되는 바와 같이, 본 실시예 사용 시, 렌즈체(A)는 PCB 판넬(B) 상에 장착되고, LED 램프(C)는 렌즈체(A)의 광원 장착홀 중심에 장착되며, 광선은 LED 램프(C)로부터 발산되어 렌즈체(A)의 굴절과 반사를 거쳐 렌즈체(A)로부터 발산된다.
본 실시예는, 입광 돌기부(41)를 구비하여, 굴절을 통해 렌즈체 중심을 거치는 광선을 발산시킴으로써, 렌즈체 중심의 휘도가 지나치게 크게 되는 것을 방지한다. 타원체 구조는 렌즈체에 진입 및 사출되는 광선을 굴절시킬 수 있음으로써, 광선의 발사 각도를 보다 크게 할 수 있고, 나아가 LED 백라이트의 액정패널에 대한 조사면적을 크게 함으로써, LED 램프의 사용 수량 및 액정 텔레비전의 전기소모량을 줄일 수 있다. 스파크 패턴으로 미광을 처리 시, 렌즈체가 균일한 플레어를 투사하도록 할 수 있다.
이상, 설명한 것은 단지 본 발명의 비교적 바람직한 실시예 인 것으로, 본 발명의 보호범위가 이에 한정되지 않는 것은 자명하다. 따라서, 본 발명의 청구범위에 따라 실시한 동등한 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.
10: 출광 상단면 20: 출광 측면
30: 반사광 바닥면 31: 장착 기둥
32: 장착홀 40: 입광면
41: 입광 돌기부 A: 렌즈체
B: PCB 판넬 C: LED 램프

Claims (7)

  1. 렌즈체(A)를 포함하고, 상기 렌즈체(A)는 출광 상단면(10), 출광 측면(20) 및 반사광 바닥면(30)을 구비하며, 상기 출광 측면(20)의 상부 가장자리 및 하부 가장자리는 상기 출광 상단면(10)의 바깥 가장자리 및 반사광 바닥면(30)의 바깥 가장자리에 각각 연결되고, 상기 반사광 바닥면(30)의 중심에는 광원 장착홀이 구비되며, 상기 광원 장착홀의 내벽은 입광면(40)인 것으로, 상기 입광면(40)의 하부 가장자리와 상기 반사광 바닥면(30)의 내부 가장자리는 연결되게 구성되는 타원체 광각 백라이트 렌즈에 있어서,
    상기 광원 장착홀의 상단부 중심에는 아래를 향해 돌기된 입광 돌기부(41)가 구비되고; 상기 출광 상단면(10), 입광면(40) 및 입광 돌기부(41)의 표면은 모두 타원체 구조이고,
    상기 출광 측면(20)은 원주면이고, 상기 출광 측면(20)은 상기 출광 상단면(10)과 꺾임 연결되고, 상기 출광 측면(20) 및 반사광 바닥면(30)에는 스파크 패턴이 구성되는,
    타원체 광각 백라이트 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사광 바닥면의 중심을 데카르트 좌표계의 원점 O로 하여, X, Y, Z축을 설정하고; 상기 출광 상단면, 입광면 및 입광 돌기부의 표면의 방정식은 각각,
    x1 2/a1 2+y1 2/b1 2+z1 2/c1 2=1 ,
    x2 2/a2 2+y2 2/b2 2+z2 2/c2 2=1 ,
    x3 2/a3 2+y3 2/b3 2+z3 2/c3 2=1 이고;
    여기에서, a1>b1>c1, c2>b2>a2, b3>c3>a3 이고,
    여기에서, an,bn,cn은(1≤n≤3) 그 비례가 타원체의 구조 형태를 결정하는 임의의 양의 상수인,
    타원체 광각 백라이트 렌즈.
  3. 제2항에 있어서,
    al:b1:c1 ,c2:b2:a2 및 b3:c3:a3 에서 임의의 둘 또는 셋은 동일한, 타원체 광각 백라이트 렌즈.
  4. 제2항에 있어서,
    a1>a2>a3 ，b1>b2>b3，c1>c2>c3 인, 타원체 광각 백라이트 렌즈.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사광 바닥면(30)에는 장착 기둥(31) 및 장착홀(32)이 구비되는, 타원체 광각 백라이트 렌즈.
KR1020197010546A 2016-11-23 2017-02-16 타원체 광각 백라이트 렌즈 KR102264373B1 (ko)

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