CN104344332A - 透镜模组及应用该透镜模组的光源模组 - Google Patents

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    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape

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Abstract

一种透镜模组，其用于对光源发出的光线进行调整。所述透镜模组包括第一透镜以及第二透镜。所述第二透镜上形成一收容槽，所述第一透镜收容于该收容槽中，并与该收容槽的表面贴合。所述第二透镜的折射率小于所述第一透镜的折射率。光源发出的光线依次经过第一透镜和第二透镜出射到外部。本发明还提供一种应用该透镜模组的光源模组。

Description

透镜模组及应用该透镜模组的光源模组
技术领域
本发明涉及一种透镜模组及应用该透镜模组的光源模组。
背景技术
相比于传统的发光源，发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有重量轻、体积小、污染低、寿命长等优点，其作为一种新型的发光源，已经被越来越广泛地应用。例如，现有的显示器的背光模组的光源逐渐由发光二极管取代。
现有的显示器背光模组通常采用直下式，而直下式背光模组为了能够减少发光二极管的使用，会在发光二极管上方再增加一扩光元件，该扩光元件能够将发光二极管的发散角扩大。然而，传统的扩光元件通常是采用单一透镜，由于透镜的折射率和空气之间的差值较大，所以在透镜的边界的地方容易造成全反射的现象，由此会降低光源模组的出光效率。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种出光角度大并且出光效率高的透镜模组及应用该透镜模组的光源模组。
一种透镜模组，其用于对光源发出的光线进行调整。所述透镜模组包括第一透镜以及第二透镜。所述第二透镜上形成一收容槽，所述第一透镜收容于该收容槽中，并与该收容槽的表面贴合。所述第二透镜的折射率小于所述第一透镜的折射率。光源发出的光线依次经过第一透镜和第二透镜出射到外部。
一种光源模组，其包括光源和上述的透镜。
上述的透镜模组采用两种折射率不同的透镜，相对于传统的单一透镜结构，本发明在折射率较高的第一透镜外部设置一折射率较低的第二透镜，因此能够大大降低全发射发生的几率，从而提高了出光效率。另外，由于第二透镜的折射率小于第一透镜的折射率，光线能够进一步的朝向透镜模组的侧向偏转，从而进一步地增大了出光角度。
附图说明
图1为本发明实施方式中的光源模组的立体结构示意图。
图2为图1中的光源模组沿II-II方向的截面图。
图3为图1中的光源模组的透镜模组的分解结构示意图。
图4为图3中的透镜模组的另一个角度的分解结构示意图。
图5为图3中的透镜模组的第一透镜沿V-V方向的截面图。
图6为图3中的透镜模组的第二透镜沿VI-VI方向的截面图。
主要元件符号说明
光源模组 10
透镜模组 100
光源 200
第一透镜 110
第二透镜 120
第一入光面 111
第一出光面 112
底面 113、123
侧面 114、124
第二入光面 121
第二出光面 122
收容槽 125
凹面 1121
凸面 1122
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
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1以及图2，本发明实施方式提供的一种光源模组10包括透镜模组100以及设置于该透镜模组100内的光源200。
请接着参阅图3至图6，所述透镜模组100整体呈一圆柱体，其包括第一透镜110以及第二透镜120。所述第一透镜110设置于所述第二透镜120中。
所述第一透镜110包括第一入光面111、第一出光面112、底面113以及侧面114。底面113为一圆形平面。第一入光面111为一曲面，其自底面113的中心向第一透镜110内部凹陷形成。第一入光面111的中轴线与透镜模组100的中轴线重合。在本实施方式中，第一入光面111的轮廓大致为一椭球面，其短轴位于底面113所在的平面上，长轴与底面113垂直。
所述第一出光面112对应位于第一入光面111的上方。该第一出光面112为非球面，其包括位于顶部中央的凹面1121和位于凹面1121***的凸面1122。所述凹面1121正对第一入光面111，并且朝向第一入光面111方向凹陷形成，用于发散到达该凹面1121的正向光线。所述凸面1122为朝远离底面113方向向外凸出的曲面，该凸面1122与凹面1121平滑连接。
所述侧面114自底面113的边缘垂直向上延伸并连接于第一出光面112的边缘。该侧面114为圆筒状，其圆心位于透镜模组100的光轴上。
所述第二透镜120包括第二入光面121、第二出光面122、底面123以及侧面124。所述底面123为一圆形平面。所述第二透镜120自底面123中部向内凹陷形成一收容槽125，该收容槽125的表面构成所述第二入光面121。第二入光面121的形状与第一透镜110的第一出光面112以及侧面114相同，以使所述第一透镜110收容于收容槽125中时，第一透镜110的第一出光面112以及侧面114能够完全贴合在第二透镜120的第二入光面121上。第二出光面122为一与底面123平行的圆形平面，其中心位于透镜模组100的光轴上。侧面124自底面123的边缘垂直向上延伸并连接于第二出光面122的边缘。该侧面124为圆筒状，其圆心位于透镜模组100的光轴上。
所述第一透镜110收容于所述第二透镜120的收容槽125中，第一透镜110的第一出光面112以及侧面114与第二透镜120的第二入光面121完全贴合，并且，第一透镜110的底面113与第二透镜120的底面123位于同一平面上，从而使结合后的透镜模组100构成一圆柱体形状。
第一透镜110以及第二透镜120分别采用不同的材料制成，其中第一透镜110的材料的折射率大于第二透镜120的材料的折射率。在本实施方式中，第一透镜110的折射率为1.8，其采用光学级玻璃材料构成，第二透镜120的折射率为1.5，其采用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate, PMMA)构成。
所述光源200设置于第一透镜110的第一入光面111围成的空间中。在本实施方式中，所述光源200为发光二极管。
请接着参阅图2，所述光源模组10在使用时，光源200发出的光线首先由第一透镜110的第一入光面111进入到第一透镜110中，其中光源200发出的正向光线由第一透镜110的凹面1121被朝两侧发散后，经第二透镜120射出；光源200发出的侧向光线在从第一透镜110进入第二透镜120时，由于第一透镜110的折射率大于第二透镜120的折射率，所以在第一透镜110的周边部能够避免全发射的发生，从而提高了光源模组10的出光效率，另外，由于第一透镜110的折射率大于第二透镜120的折射率，光线能够进一步的朝向透镜模组100的侧向偏转，从而进一步地增大了光源模组10的出光角度。
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 (8)

1.一种透镜模组，其用于对光源发出的光线进行调整，其特征在于：所述透镜模组包括第一透镜以及第二透镜，所述第二透镜上形成一收容槽，所述第一透镜收容于该收容槽中，并与该收容槽的表面贴合，所述第二透镜的折射率小于所述第一透镜的折射率，光源发出的光线依次经过第一透镜和第二透镜出射到外部。
2.如权利要求1所述的透镜模组，其特征在于：所述第一透镜包括第一入光面、第一出光面、底面以及侧面，所述第一入光面为一自底面的中心向第一透镜内部凹陷的曲面，所述第一出光面位于所述第一入光面的上方，所述侧面连接底面和第一出光面。
3.如权利要求2所述的透镜模组，其特征在于：所述第一透镜的第一出光面包括位于顶部中央的凹面和位于凹面***的凸面，所述凹面朝向所述第一入光面方向凹陷，所述凸面朝远离所述第一入光面方向外凸。
4.如权利要求2所述的透镜模组，其特征在于：所述第一透镜的第一出光面以及侧面的形状与所述第二透镜的收容槽的形状相同，第一透镜的第一出光面和侧面与收容槽的表面贴合。
5.如权利要求4所述的透镜模组，其特征在于：所述第二透镜包括第二入光面、第二出光面、底面以及侧面，所述底面为一平面，所述收容槽自该底面中部向内凹陷形成，所述收容槽表面构成所述第二入光面，所述第二出光面为一与底面平行的平面，所述侧面连接底面和第二出光面，所述第二透镜的底面与所述第一透镜的底面位于同一平面上。
6.如权利要求1所述的透镜模组，其特征在于：所述第一透镜采用光学级玻璃材料制成，所述第二透镜采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。
7.一种光源模组，其包括光源和如权利要求1-6任意一项所述的透镜。
8.如权利要求7所述的光源模组，其特征在于：所述光源为发光二极管，该发光二极管设置于所述第一透镜内。
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