CN207880752U - 一种矩形光斑的透镜 - Google Patents
一种矩形光斑的透镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207880752U CN207880752U CN201820064557.5U CN201820064557U CN207880752U CN 207880752 U CN207880752 U CN 207880752U CN 201820064557 U CN201820064557 U CN 201820064557U CN 207880752 U CN207880752 U CN 207880752U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- light
- light spot
- lens body
- rectangular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
本实用新型涉及直下式背光透镜技术领域,特别涉及一种矩形光斑的透镜,包括有透镜主体、位于透镜主体底部的入光面和位于透镜主体顶部的出光面,所述出光面的曲面方程为:所述曲面方程中:c是曲率,k是二次曲面系数,cj是xmyn的系数,j=1+[(m+n)2+m+3n]/2,m+n≤10,m、n从0、1、2、3…9、10中取值;与现有技术相比,本实用新型实现了在同现有的光学透镜相比参数相同的前提下,让透镜光斑呈矩形状并截止明显,提高整个***的亮暗对比度,减少残影,带给用户更佳的视觉效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及直下式背光透镜技术领域,特别涉及一种矩形光斑的透镜。
背景技术
目前,直下式背光的照明***是由多颗LED灯珠组成的,LED灯珠常做成矩形阵列排布,如图1所示,在直下式LED背光领域中,直下式透镜为确保光斑叠加的时候呈现良好的能量均匀性,常用的技术是使单颗LED灯的光斑呈发散状,使光斑最外圈超过相邻的灯珠的位置,但发散状的光斑截止不明显,会降低整个***的亮暗对比度,如图2所示。
发明内容
本实用新型的目的在于克服以上所述的缺点,提供一种发散状光斑截止明显的矩形透镜。
为实现上述目的,本实用新型的具体方案如下:
一种矩形光斑的透镜,包括有透镜主体、位于透镜主体底部的入光面和位于透镜主体顶部的出光面,所述出光面的曲面方程为:所述曲面方程中:c是曲率,k是二次曲面系数,cj是xmyn的系数,j=1+[(m+n)2+m+3n]/2,m+n≤10,m、n从0、1、2、3……9、10中取值。
其中,所述透镜主体的底面设置有用于放置光源的第一凹槽。
其中,所述入光面设置成对称结构曲面,所述入光面向上凹形成有第二凹槽,所述第二凹槽开口处到顶部的直径逐渐减小。
其中,所述透镜主体边缘位置设置有凸台。
其中,述透镜主体的表面设置成微结构。
其中,所述入光面和出光面的材料是折射率为1.3~1.8之间的透明光学树脂。
其中,所述入光面和出光面的材料是透过率为85~94之间的透明光学树脂。
本实用新型的有益效果为:与现有技术相比,本实用新型实现了在同现有的光学透镜相比参数相同的前提下,让透镜光斑呈矩形状并且截止明显,提高整个***的亮暗对比度,减少残影,带给用户更佳的视觉效果。
附图说明
图1是直下式背光LED灯珠的排列示意图;
图2是常规光斑的叠加效果图;
图3是本实用新型光线几何示意图;
图4是本实用新型矩形光斑的叠加效果图;
图5是图3中b点的光强分布图;
图6是本实用新型的剖视图;
图7是本实用新型的示意图;
图8是本实用新型另一视角的示意图;
图9是本实用新型的光路径图;
图1至图9中的附图标记说明:1-透镜主体;11-第一凹槽;12-凸台;2-入光面;21-第二凹槽;3-出光面;4-支脚。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明,并不是把本实用新型的实施范围局限于此。
如图3和9所示,本实施例所述的一种矩形光斑的透镜,包括有透镜主体1、位于透镜主体1底部的入光面2和位于透镜主体1顶部的出光面3,所述出光面3的曲面方程为:所述曲面方程中:c是曲率,k是二次曲面系数,cj是xmyn的系数,j=1+[(m+n)2+m+3n]/2,m+n≤10,m、n从0、1、2、3……9、10中取值,其中k=0,c=0.1285024324526465,c4=-0.128526557~-0.128526543,c6=-0.128969096~-0.128969085,c11=0.006503472~0.006503481,c13=-2.19E-16~-2.18E-16,c15=0.004466007~0.004466011,c22=-0.000203776~-0.000203768,c24=3.39E-18~3.41E-18,c26=4.70E-18~4.72E-18,c28=-5.29E-05~-5.27E-05,c37=2.86E-06~2.88E-06,c39=4.24E-20~4.26E-20,c41=5.30E-20~5.32E-20,c43=6.23E-20~6.25E-20,c45=1.14E-06~1.16E-06,c56=1.33E-08~1.35E-08,c58=-6.43E-23~-6.41E-23,c60=6.63E-23~6.66E-23,c62=7.79E-23~7.82E-23,c64=6.49E-22~6.52E-22,c66=2.15E-08~2.18E-08,其他cj值都为零;所述透镜主体1的横截面可根据实际需求设置为圆形或者其他形状,在各cj值取值范围内,通过上述矩形光斑的透镜设置,可实现透镜光斑呈矩形状并且截止明显,如图4所示,提高整个***的亮暗对比度,减少残影,带给用户更佳的视觉效果。
本实施例的基本原理是:当LED灯珠或者其他光源,放置在本实施例的光学曲面透镜,LED灯珠或者其他光源的光线入射到入光面2,经过入光面2折射进入设计的出光面3,使光线在投影上呈截止明显的矩形光斑。
如图6和8所示,基于上一步实施例的基础上,进一步地,所述透镜主体1的底面设置有用于放置光源的第一凹槽11,设置第一凹槽11放置LED光源,保证LED光源的光线充分射入到所述入光面2。
如图6和8所示,基于上一步实施例的基础上,进一步地,所述入光面2向上凹形成有第二凹槽21,所述第二凹槽21开口处到顶部的直径逐渐减小,这样设置是为了保证所述透镜光斑的截止较为明显。
如图7和8所示,基于上一步实施例的基础上,进一步地,所述透镜主体1边缘位置设置有凸台12,透镜主体1边缘设置凸台12,便于在组装透镜时确定方向。
所述透镜主体1的表面设置成微结构,透镜主体1表面的微结构能扩散光线,使光线均匀从出光面3射出,从而得到能量均匀、截止明显的矩形光斑。
基于上一步实施例的基础上,进一步地,所述入光面2和出光面3的材料是折射率为1.3~1.8之间的透明光学树脂;用折射率在此范围的透明光学树脂材料制成的光学面,透镜的成像更清晰。
基于上一步实施例的基础上,进一步地,所述入光面2和出光面3的材料是透过率为85~94之间的透明光学树脂;用透过率在此范围的透明光学树脂材料制成的光学面,透镜的成像更清晰。
如图8所示,本实施例所述的一种矩形光斑的透镜,所述透镜主体1底部还设有3个或3个以上的支脚4;用支脚4支撑透镜主体1,保证了透镜在组装时快速定位。
解决技术问题思路:为满足整个***的亮暗对比度,减少残影,提出矩形光斑的透镜,如图3所示,h是混光高度,取18mm,点a是光源在评估面上的对应点,点b是取评估面上的间距点,角度θ是a、b点对应的夹角,根据b点的照度大约为a点的50%时,背光模组整体的均匀度可以满足80%,故b点的照度满足E(b)=E(a)/2,根据光强与照度关系:I=Er2,b点的光强为I(b)=E(b)h2/cos2θ=E(a)h2/2cos2θ=I(a)/2cos2θ,经推算得出b的光强分布如图5所示,为了满足x,y,xy,yx四个方向不同的光强分布,故选择xy多项式,其公式如下:所述曲面方程中:c是曲率,k是二次曲面系数,cj是xmyn的系数,j=1+[(m+n)2+m+3n]/2,m+n≤10,m、n从0、1、2、3……9、10中取值,经过设计,得出曲面方程系数为:k=0,c=0.1285024324526465,c4=-0.128526557~-0.128526543,c6=-0.128969096~-0.128969085,c11=0.006503472~0.006503481,c13=-2.19E-16~-2.18E-16,c15=0.004466007~0.004466011,c22=-0.000203776~-0.000203768,c24=3.39E-18~3.41E-18,c26=4.70E-18~4.72E-18,c28=-5.29E-05~-5.27E-05,c37=2.86E-06~2.88E-06,c39=4.24E-20~4.26E-20,c41=5.30E-20~5.32E-20,c43=6.23E-20~6.25E-20,c45=1.14E-06~1.16E-06,c56=1.33E-08~1.35E-08,c58=-6.43E-23~-6.41E-23,c60=6.63E-23~6.66E-23,c62=7.79E-23~7.82E-23,c64=6.49E-22~6.52E-22,c66=2.15E-08~2.18E-08,其他cj值都为零;通过这些系数组成曲面方程,使光线从出光面3射出的光斑呈矩形,并且矩形光斑边缘截止明显,如图4所述。
以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例,故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,包含在本实用新型专利申请的保护范围内。
Claims (7)
1.一种矩形光斑的透镜,包括有透镜主体(1)、位于透镜主体(1)底部的入光面(2)和位于透镜主体(1)顶部的出光面(3),其特征在于,所述出光面(3)的曲面方程为:所述曲面方程中:c是曲率,k是二次曲面系数,cj是xmyn的系数,j=1+[(m+n)2+m+3n]/2,m+n≤10,m、n从0、1、2、3……9、10中取值。
2.根据权利要求1所述的一种矩形光斑的透镜,其特征在于,所述透镜主体(1)的底面设置有用于放置光源的第一凹槽(11)。
3.根据权利要求1所述的一种矩形光斑的透镜,其特征在于,所述入光面(2)设置成对称结构曲面,所述入光面(2)向上凹陷形成有第二凹槽(21),所述第二凹槽(21)开口处到顶部的直径逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的一种矩形光斑的透镜,其特征在于,所述透镜主体(1)边缘位置设置有凸台(12)。
5.根据权利要求1所述的一种矩形光斑的透镜,其特征在于,所述透镜主体(1)的表面设置成微结构。
6.根据权利要求1所述的一种矩形光斑的透镜,其特征在于,所述入光面(2)和出光面(3)的材料是折射率为1.3~1.8之间的透明光学树脂。
7.根据权利要求1所述的一种矩形光斑的透镜,其特征在于,所述入光面(2)和出光面(3)的材料是透过率为85~94之间的透明光学树脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820064557.5U CN207880752U (zh) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | 一种矩形光斑的透镜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820064557.5U CN207880752U (zh) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | 一种矩形光斑的透镜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN207880752U true CN207880752U (zh) | 2018-09-18 |
Family
ID=63506668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201820064557.5U Active CN207880752U (zh) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | 一种矩形光斑的透镜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN207880752U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023159356A1 (en) * | 2022-02-22 | 2023-08-31 | Hefei Raysees Ai Technology Co., Ltd. | Backlight module and display device iv |
-
2018
- 2018-01-12 CN CN201820064557.5U patent/CN207880752U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023159356A1 (en) * | 2022-02-22 | 2023-08-31 | Hefei Raysees Ai Technology Co., Ltd. | Backlight module and display device iv |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103062707B (zh) | 发光二极管镜片及其光源装置 | |
CN103511987B (zh) | 光控制镜片及其光源装置 | |
TWI471615B (zh) | Backlight module and its optical lens | |
US20080030994A1 (en) | Optical plate and method for manufacturing same and backlight module using same | |
CN104317100B (zh) | 一种发光器件及背光源 | |
CN103163576A (zh) | 发光二极管镜片及其发光装置 | |
CN103912820B (zh) | 发光装置及其相关显示*** | |
TW200846714A (en) | Prism sheet having wet-out property and LCD back light unit thereby | |
CN108845461B (zh) | 背光模组及液晶显示装置 | |
KR20140060625A (ko) | 발광장치 및 이를 구비하는 조명장치 | |
KR101875026B1 (ko) | 광 확산 렌즈 | |
CN207880752U (zh) | 一种矩形光斑的透镜 | |
US20190101262A1 (en) | Light source guiding device | |
TW202001380A (zh) | 面狀照明裝置 | |
JP2008166234A (ja) | 面照明装置 | |
CN203784829U (zh) | 直下式液晶显示背光源用led透镜和液晶显示背光屏 | |
KR20170025396A (ko) | 반사형 확산 렌즈 및 이를 포함하는 조명 장치 | |
CN207882565U (zh) | 一种椭圆形光斑的透镜 | |
CN209026592U (zh) | 一种泛光灯面板 | |
TWM446344U (zh) | 背光模組及其光學透鏡 | |
CN208720115U (zh) | 矩形光斑背光源透镜 | |
CN210135535U (zh) | 一种光照率高的广告牌灯透镜 | |
KR101463414B1 (ko) | 고방사각 렌즈 | |
JP4684791B2 (ja) | 照明装置、これに使用する光制御部材およびこれらを用いた画像表示装置 | |
CN109541848B (zh) | 用于led光源的透镜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |