CN104251461A - 透镜及具有该透镜的光源模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透镜，包括第一曲面和位于第一曲面上的第二曲面，所述透镜还包括四个侧壁，所述侧壁与透镜的光轴平行，所述四个侧壁连接形成矩形，于透镜的侧部形成方形方布的光场，当用作背光模组时可避免暗区和亮带的产生，利于背光模组的均匀发光。本发明还涉及一种具有上述透镜的光源模组。

Description

透镜及具有该透镜的光源模组

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种透镜及具有该透镜的光源模组。

背景技术

利用传统光源的灯具其效果基本能满足各个方面的需求，但是耗能太大，因此发光二极管（LED，Light Emitting Diode）作为新一代的光源具有逐渐取代传统光源的趋势。

现有的发光二极管光源模组中通常在光源外覆盖一透镜以用来改变光源发出的原有光线的角度分布。现有的透镜一般为圆形，从而使光源发出的光线经透镜折射后形成圆形光场。然而当采用发光二极管作为显示器的直下式背光模组的光源时，发光二极管通常呈矩形阵列排布，而由于每一发光二极管发出的光线形成圆形光场，从而使发光二极管的每一个矩形阵列单元的处于二对角位置的发光二极管之间光场分布较弱，从而形成明显的暗区，而每排或每列的相邻两发光二极管之间的光场重叠从而形成亮带，从而不利于背光模组的均匀发光。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够使背光模组均匀发光的透镜及采用该透镜的光源模组。

一种透镜，包括第一曲面和位于第一曲面上的第二曲面，所述透镜还包括四个侧壁，所述侧壁与透镜的光轴平行，所述四个侧壁连接形成矩形。

一种包括如上所述的透镜的光源模组。

本发明实施方式的透镜和采用该种透镜的光源模组，侧壁形成矩形，光源发出的光线经第一曲面入射至透镜内部后，一部分光线射向第二曲面并经由第二曲面朝透镜的上部发散出射；另一部分光线射向四个侧壁并经四个侧壁的折射朝透镜的侧部发散出射，于透镜的侧部形成方形方布的光场。当该光源模组用作显示器的背光模组时，若干个光源模组呈矩形阵列分布，而由于每一个光源模组的光场为方形光场，适当控制相邻两光源模组之间的间距可使光源模组中每一个矩形阵列单元的中心被方形光场填满避免形成暗区，而同时可避免相邻两光源模组之间的光场过多重叠从而形成亮带，从而利于背光模组的均匀发光。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的光源模组中的透镜的立体示意图。

图2为图1中的透镜配合光源组成的光源模组沿图1中II-II方向的剖视图。

主要元件符号说明

光源模组	100
		光源	10
透镜	20
		底面	21
第一曲面	22
		第二曲面	23
凹面	231
		弧面	232
侧壁	24

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1与图2，本发明实施方式提供的光源模组100包括光源10及透镜20。所述光源10为发光二极管。

所述透镜20包括底面21、第一曲面22、第二曲面23和环绕透镜20侧部的四侧壁24。所述第二曲面23设于第一曲面22上方，底面21与第二曲面23由侧壁24连接。

所述底面21为一平面，该底面21靠近光源10。

所述第一曲面22自底面21向透镜20内部凹陷，并直接罩设在光源10上。该第一曲面22为一非球面的曲面。在本实施方式中，该第一曲面22的轮廓大致为一椭球面，其短轴位于底面21所在的平面上，长轴与底面21垂直。第一曲面22的中轴线与透镜20的中轴线重合。第一曲面22截面的斜率自底面21向透镜20内部逐渐减小，并在顶部平滑连接。该第一曲面22为入光面，光源10发出的光线首先射向第一曲面22，经第一曲面22的折射后向透镜20侧部偏转，有利于使出射光线均匀化。

所述第二曲面23设在第一曲面22上方。该第二曲面23为非球面，其包括位于顶部中央的凹面231和凹面231***的弧面232。该凹面231位于透镜20的中央，并正对第一曲面22。该凹面231可以为内凹的弧面等，以用于发散到达凹面231的正向光线。该弧面232为向远离光源10的方向向外凸出的曲面，该弧面232与凹面231平滑连接。

所述四个侧壁24与透镜20的光轴平行，即自底面21垂直向上延伸并与第二曲面23相交形成第二曲面23的边缘。四个侧壁24均为平面且依次相连接，每一侧壁24与其相邻的侧壁24连接于一点，该点为该两侧壁24与底面21和第二曲面23的交汇点。该四个侧壁24在底面21所在的平面上的投影为一矩形，进一步地，该投影为一正方形，每一侧壁24的面积相等。侧壁24上进一步形成有诸如雾化的微结构（图未示），以用于将通过侧壁24射出的光线进行散射。

所述第二曲面23与四个侧壁24均为出光面。光源10发出的光线射向透镜20时，先射入第一曲面22，并经第一曲面22进行第一次光线的偏转和发散，然后一部分光线射向第二曲面23并经由第二曲面23朝透镜20的上部发散出射；另一部分光线射向四个侧壁24并经四个侧壁24的折射朝透镜20的侧部发散出射，于透镜20的侧部形成方形方布的光场。当该光源模组100用作显示器的背光模组时，若干个光源模组100呈矩形阵列分布，而由于每一个光源模组100的光场为方形光场，适当控制相邻两光源模组100之间的间距可使光源模组100中每一个矩形阵列单元的中心被方形光场填满避免形成暗区，而同时可避免相邻两光源模组100之间的光场过多重叠从而形成亮带，从而利于背光模组的均匀发光。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种透镜，包括第一曲面和位于第一曲面上的第二曲面，其特征在于：所述透镜还包括四个侧壁，所述侧壁与透镜的光轴平行，所述四个侧壁连接形成矩形。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述四个侧壁连接形成正方形。

3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述四个侧壁上形成有微结构。

4.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：还包括底面，所述第一曲面自底面向透镜内部凹陷形成。

5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于：每一侧壁自底面垂直向上延伸并与第二曲面相交，每一侧壁与相邻的侧壁连接于一点，该点为相邻两侧壁与第二曲面和底面的交汇点。

6.如权利要求3所述的透镜，其特征在于：所述第一曲面和第二曲面均为非球面。

7.如权利要求6所述的透镜，其特征在于：所述第一曲面为一椭球面，该椭球面的短轴位于底面所在的平面上，长轴与透镜的光轴重合。

8.如权利要求6所述的透镜，其特征在于：所述第二曲面包括位于顶部中央的凹面和凹面***的弧面，所述凹面正对第一曲面，所述弧面为向外凸出的曲面。

9.一种光源模组，其包括光源和如权利要求1-8所述的透镜。

10.如权利要求9所述的光源模组，其特征在于：所述光源为发光二极管。