TW201426008A

TW201426008A - 光學模組

Info

Publication number: TW201426008A
Application number: TW101150271A
Authority: TW
Inventors: I-Thun Lin
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-01
Also published as: US20140177207A1

Abstract

一種光學模組，包括基座，設置於基座上的發光二極體以及位於所述發光二極體上方的擴散板，所述擴散板包括一基板以及設置於該基板上的擴散加強區，所述擴散加強區對光的擴散能力大於所述基板其他部位對光的擴散能力，所述發光二極體與所述擴散加強區正對設置。

Description

光學模組

本發明涉及一種光學裝置，尤其涉及一種光學模組。

現有的光學模組一般包括一基板，設置於基板上的複數發光二極體以及位於發光二極體出光路徑上的擴散膜。所述該等發光二極體發出的光線經由所述擴散膜的擴散後出射。為了增加擴散板的擴散能力，通常的做法係在擴散板內部形成均勻混合的擴散劑，從而使發光二極體發出的光經過擴散板內的擴散劑散射後，自擴散板出射的光線更加均勻。

然而，由於發光二極體的本身中部光強較強，側向光強較弱，而擴散板內的擴散劑處處均勻混合，易於導致所述發光二極體發出的光線經由均勻的擴散劑散射後，仍然會出現亮暗不均的現象，從而影響整個光學模組的出光效果。

有鑒於此，有必要提供一種出光效果好的光學模組。

一種光學模組，包括基座，間隔設置於基座上的發光二極體以及位於所述發光二極體上方的擴散板，所述擴散板包括一基板以及設置於該基板上的擴散加強區，所述擴散加強區對光的擴散能力大於所述基板其他部位對光的擴散能力，所述發光二極體與所述擴散加強區正對設置。

本發明的光學模組，通過在擴散板上設置擴散能力較強的擴散加強區，從而使得發光二極體發出的光線經由所述擴散板不同程度的發散後，自擴散板出射的光線更加均勻，出光效果更好。

請參閱圖1，本發明第一實施例的光學模組100包括一基座10、設置於基座10上的複數發光二極體20以及位於所述發光二極體20上方的擴散板30。所述基座10上的發光二極體20發出的光線經由所述擴散板30散射後均勻地出射。本實施例中，所述光學模組100為背光模組。

所述基座10為一平整的板體，其由熱導性能較好的材料製成。所述該等發光二極體20依次間隔排列於所述基座10的一側表面，且與所述基座10上的電路結構（圖未示）電性連接。

所述擴散板30為一平整的板體，其包括一基板31以及設置於基板31內的複數擴散加強區33。所述擴散板30將入射至其上的光線進行擴散，且所述擴散加強區33對光的擴散能力大於所述基板31其他部位對光的擴散能力。

所述基板31由透明的材料製成，其包括一朝向所述發光二極體20的入光面311以及背向所述發光二極體20的出光面313。所述基板31可將所述發光二極體20自入光面311入射的光線擴散後自所述出光面313均勻出射。本實施例中，所述基板31由聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯材料製成。

請一併參閱圖2，所述該等擴散加強區33間隔設置於所述基板31內，且所述擴散加強區33與所述發光二極體20一一正對設置。所述擴散加強區33在基座10內的投影覆蓋與之對應的發光二極體20。所述擴散加強區33的不同位置用以將發光二極體20入射至其上的光線進行不同程度的擴散。所述擴散加強區33內包含有擴散劑330。所述擴散劑330摻雜至基板31內的密度自擴散加強區33沿基板31厚度方向的中心軸線O-O’線向其周緣方向逐漸減小。所述擴散劑330可為聚丙烯酸微粒子、苯乙烯微粒子、碳酸鈣中的一種或者幾種的組合物。本實施例中，所述擴散加強區33的形狀呈圓柱形。

請參閱圖3，所述發光二極體20發出的光線經由所述擴散板30的入光面311入射，並經由所述擴散板30擴散後，由所述擴散板30的出光面313均勻出射。由於所述發光二極體20與所述擴散加強區33正對設置，因此，所述發光二極體20中部光強較強的光線會入射至所述擴散加強區33的中心軸O-O’線附近的區域，而發光二極體20周緣側向光強較弱的光線會入射至所述擴散加強區33偏離中心軸線的周緣區域以及擴散加強區33之間的基板31上。而所述每一正對發光二極體20的擴散加強區33內的擴散劑330的密度自擴散加強區33的中心軸線O-O’線向其周緣區域逐漸減少，從而導致擴散加強區33中心區域密度較多的擴散劑330將發光二極體20入射至其上的光強較強的光線進行較大程度的散射，而擴散加強區33周緣區域內的密度較小的擴散劑330將發光二極體20入射至其上的光強較弱的光線進行較小程度的散射。與此同時，所述發光二極體20側向超出對應的擴散加強區33的光線將直接自基板31折射後發散。如此，則使得整個發光二極體20發出的光線經由所述擴散板30的擴散後，混合後的光強更加均勻。

當然，在其他實施例中，所述發光二極體20的數目可以為1個，所述擴散加強區33的數目也可為1個。

請參閱圖4，第二實施例中，所述每一發光二極體20與所述擴散板30的每一擴散加強區33之間還設置有一透鏡40。所述透鏡40分別與所述發光二極體20及擴散加強區33正對設置。所述透鏡40用透明的材料製成。所述透鏡40用以將發光二極體20發出的光線折射發散後，再射向所述擴散板30。

請一併參閱圖5及圖6，所述透鏡40包括一導光部41以及複數支撐所述導光部41的卡榫43。所述透鏡40關於中心軸線A-A’線對稱。

所述導光部41大致呈圓柱狀，其包括一底面411，一頂面415以及連接所述底面411及頂面415的環形側面413。所述底面411為一水準的平面，所述側面413自所述底面411的外部周緣豎直向上延伸形成，所述頂面415自所述側面413的頂端外緣向外凸設形成。

所述卡榫43形成於所述底面411，且向外凸設。所述卡榫43用以將所述導光部41固定於所述基座10上。本實施例中，所述卡榫43的數目為3個，且三個卡榫43之間的連線呈等腰三角形。

一凹穴50自所述透鏡40的底面411中部向頂面415方向內凹形成，如此，透鏡40的底端形成有圍設凹穴50的環狀凸緣417。所述凹穴50的內表面形成所述透鏡40的入光面。所述凹穴50包括一圓形的頂面501以及自圓形的頂面501周緣豎直向下延伸的環形側面503。所述凹穴50的中心軸與所述透鏡40的中心軸線A-A’線重合。所述凹穴50自底面411向頂面415凹陷的高度小於所述導光部41的高度。

所述凹穴50頂面501中心向透鏡40的頂面415的方向凹陷形成一腔體60。所述腔體60與所述發光二極體20正對設置。所述腔體60的內表面呈圓弧狀，其用以將所述發光二極體20中部入射至其上的光線發散。本實施例中，所述腔體60的中心軸與所述透鏡40的中心軸線A-A’線重合。

所述頂面415為一光滑曲面，其自所述側面413的頂端外緣斜向上向透鏡40的中心軸線A-A’延伸並彙聚於中心軸線A-A’上。所述頂面415的中心軸與所述透鏡40的中心軸線A-A’線重合。

請參閱圖7，本發明第二實施例中的光學模組100’中，所述發光二極體20發出的光線經由所述透鏡40折射後，發散地射向所述擴散板30。這部分光線再經由所述擴散板30的擴散後，更加均勻地出射。其中，所述發光二極體20入射至腔體60的光線，經由透鏡40的腔體60及頂面415折射後射向擴散加強區33。其中，靠近擴散加強區33中心軸O-O’線的光強較強的光線受到密度較大的擴散劑330的較強的擴散，偏離擴散加強區33中心軸線O-O’線的光強較弱的光線收到密度較小的擴散劑330的擴散，從而使得該等光線經由擴散加強區33擴散後，強度分佈均勻。而入射至透鏡40的入光面上腔體60以外區域的光強相對更弱的光線，經由所述透鏡40折射後入射至所述擴散加強區33之間的基板31，再經由所述基板31相對更弱的擴散後出射。如此，則使得整個發光二極體20發出的光線經由所述透鏡40及擴散板30擴散後，在光強混合均勻的同時，也能夠兼顧到具有較大的出光角度。

總之，由於所述發光二極體20發出的光線先後經由所述透鏡40以及所述擴散板30的雙重擴散作用，使得整個光學模組100’的出光角度更大，出光更加均勻，出光效果更好。

10．．．基座

20．．．發光二極體

30．．．擴散板

31．．．基板

33．．．擴散加強區

40．．．透鏡

41．．．導光部

43．．．卡榫

50．．．凹穴

60．．．腔體

100，100’．．．光學模組

311．．．入光面

313．．．出光面

330．．．擴散劑

411．．．底面

413、503．．．側面

415、501．．．頂面

417．．．環狀凸緣

圖1為本發明第一實施例的光學模組的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例的光學模組的沿II-II線的剖視圖。

圖3為本發明第一實施例的光學模組的光路示意圖。

圖4為本發明第二實施例的光學模組的結構示意圖。

圖5為本發明第二實施例的光學模組中的透鏡的立體圖。

圖6為圖5的倒置圖。

圖7為本發明第二實施例的光學模組的光路示意圖。