JP2009151262A - 光学レンズと光学レンズを使用したバックライトモジュール - Google Patents

光学レンズと光学レンズを使用したバックライトモジュール Download PDF

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Abstract

【課題】光学レンズと光学レンズを使用したバックライトモジュールの提供。
【解決手段】光学レンズと光学レンズを使用したバックライトモジュールを提供し、光学レンズの少なくとも一表面に、交錯して分布した集光構造を設置する。この集光構造は、長軸と短軸を有する菱形角錐体で、各集光構造は、四個の異なる方向の出光面を形成する。集光構造は、垂直と水平に、光学レンズの光源を集光して出光し、これにより、光学レンズをバックライトモジュールに応用する時、光学レンズの使用量を減少させ、バックライトモジュールのコストを低下させることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光学レンズと光学レンズを使用したバックライトモジュールに関するものであって、特に、光学レンズの表面に、交錯して分布した集光構造を設置し、垂直と水平に、光学レンズの光源を集光して出光する構造に関するものである。
液晶ディスプレイが表示する時の光源として、バックライトモジュールが必要で、バックライトモジュールは、少なくとも、フレーム、ランプ源、反射片、導光板、光学レンズ（拡散レンズと集光フィルム）等からなる。光源がバックライトモジュールを離れる時、最後に接触するのが光学レンズ中の拡散レンズ（diffusion ｌｅｎｄ）、或いは、プリズムレンズ（ｐｒｉｓｍ ｌｅｎｓ）で、拡散レンズは、光源を拡散して均一化する功能があり、プリズムレンズは光源を集光して、光源輝度を増加する功能がある。両者はバックライトモジュール中で重要な位置を占め、特に、プリズムレンズは、バックライトモジュールの出光光源が所定の輝度値を達するか決定し、後続の液晶ディスプレイ表示時の表現能力に影響する。
公知のバックライトモジュール１は、図1で示されるように、主に、フレーム１１、反射板１２、導光板１３、光学レンズ１４、及び、光源ユニット１５（冷陰極管ランプ）からなり、フレーム１１周囲に辺フレーム１１１を設置し、辺フレーム１１１四周縁から内側に容置領域１１２を形成している。容置領域１１２は、反射板１２と導光板１３を配置して、導光板１３上方に、複数の光学レンズ１４を設置する。光学レンズ１４は、拡散レンズ１４１とプリズムレンズ１４２を含み、プリズムレンズ１４２の作用は光源方向を修正し、光を必要な方向に集中させることで、拡散レンズ１４１は光源に対し、拡散、均一の効果を有し、被覆の効果も有する。
光学レンズ１４中のプリズムレンズ１４２の表面上は極細のプリズム柱体１４２１を形成し、且つ、プリズム柱体１４２１は、直線で、プリズムレンズ１４２の表面上に排列され、バックライトモジュール１の組み立て時、二プリズムレンズ１４２中のプリズム柱体１４２１は垂直の方式で配置されて、光源の各方向に対する集光功能を達成する。
公知のバックライトモジュール１は、二個のプリズムレンズ１４２を設置して、液晶ディスプレイへの応用の要求を満たしているが、プリズムレンズ１４２の価格が非常に高いので、バックライトモジュールのコストが高くなる原因の一つであり、且つ、材料の準備が面倒であるという問題もある。
本発明の光学レンズと光学レンズを使用したバックライトモジュールを提供し、上述のようなバックライトモジュールのコストが高くなる欠点を改善すること目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明の光学レンズは、少なくとも一表面に、交錯して分布した集光構造を設置する。この集光構造は、長軸と短軸を有する菱形角錐体で、各集光構造は、四個の異なる方向の出光面を形成する。集光構造は、垂直と水平に、光学レンズの光源を集光して出光し、光源の各方向に対する集光功能を達成する。
本発明の光学レンズは、少なくとも一表面に、交錯して分布した集光構造を設置する。この集光構造は、長軸と短軸を有する菱形角錐体で、各集光構造は、四個の異なる方向の出光面を形成する。出光面は弧面状で、視角を拡大し、出光の均一度を増加する。
本発明のバックライトモジュールは、少なくとも、フレーム、ランプ源、反射片、導光板、からなる。フレームは反射板と導光板を順に設置し、導光板上方は拡散レンズと光学レンズを設置し、光学レンズは集光構造のプリズムレンズを有し、集光構造により四個の異なる方向の出光面を形成し、同時に、垂直、及び、水平にプリズムレンズの光源を集光した後出光する。プリズムレンズをバックモジュールに応用する時、プリズムフィルムの使用量を減少させて、コストを減少させ、また、組み立てが便利である。
本発明の光学レンズは集光構造を有し、垂直と水平に、光学レンズの光源を集光して出光し、光源の各方向に対する集光功能を達成する他、視角を拡大し、出光の均一度を増加する。また、プリズムレンズをバックモジュールに応用する時、プリズムフィルムの使用量を減少させて、コストを減少させ、また、組み立てが便利である。
まず、図２を参照すると、本発明の光学レンズ２は、好ましい透光性を有する材質からなり、光学レンズ２は、第一表面２１、及び、第二表面２２を有する。少なくとも一表面が交錯して分布し、光学レンズ２表面から突出した集光構造２３を設置する。この集光構造２３は、長軸と短軸を有する菱形角錐体で、各集光構造２３は、四個の異なる方向の出光面２３１を形成する。集光構造２３の菱形角錐体により、同時に、光学レンズ２の垂直方向（長軸）と水平方向（短軸）の光源を集光して、出光面２３１から出光する。
図３で示されるように、本発明の光学レンズ２の集光構造２３の光源に対する作用は、光源が光学レンズ２の一面から進入し、集光構造２３により形成された出光面２３１から投射して出る時、菱形角錐体の垂直方向（長軸）と水平方向（短軸）が形成する異なる方向の出光面２３１の光源に対する作用により、光源が集光構造２３から屈折して出光し、異なる二方向の光源を出光し、光学レンズ２が集光功能を有する。
図４で示されるように、本発明の光学レンズ２の実施時、各集光構造２３の各出光面２３１は弧面状で、各出光面２３１から投射出光する時、光の射出角度を拡大し、これにより、視角を拡大し、出光の均一度を向上する。
図５は、本発明のバックライトモジュール３の応用図である。バックライトモジュール３は、少なくとも、フレーム３１、及び、好ましい透光性を有する材質からなる導光板３２、反射板３３、及び、ランプ源３４、からなる。導光板３２は少なくとも入光面３２１からなり、ランプ源３４から発する光源を受けると共に、光源が入光面３２１から進入し、且つ、導光板３２内部に伝達する。反射面３２２は光源を反射するのに用いられ、反射片３３は導光板３２の反射面３２２外に設置され、反射面３２２外に漏れた光源を再度反射させて、導光板３２内部に戻る。出光面３２３は、導光板３２内部の光源を外に出力するのに用いられる。出光面３２３上方は拡散レンズ３５を設置し、拡散レンズ３５は、導光板３２を離れる光源を均一化する。この時、本発明の光学レンズ２は、導光板３２の出光面３２２外に設置され、実施時、光学レンズ２中の第二表面２２を導光板３２の出光面３２２に対面させ、光学レンズ２の集光構造２３長軸の走向が、バックライトモジュール３のランプ源３４方向に垂直に配置される。これにより、光学レンズ２一枚だけで、導光板３２方向から集光された光源が、更に、本発明の光学レンズ２の出光面２３１を経て、更に、垂直方向（長軸）、及び、水平方向（短軸）が形成する異なる二方向の集光作用を生じ、バックライトモジュール３の光学レンズ２の使用量を効果的に減少させて、コストを減少させ、また、組み立てが便利になる。
公知のバックライトモジュールの立体分解図である。 本発明の光学レンズの立体図である。 本発明の光学レンズの光源方向を示す図である。 本発明の光学レンズのもう一つの実施例の立体図である。 本発明の光学レンズをバックライトモジュールに応用した立体分解図である。
符号の説明
１ バックライトモジュール
１１ フレーム
１２ 反射板
１３ 導光板
１４ 光学レンズ
１５ 光源ユニット
１１１ 辺フレーム
１１２ 容置領域
１４１ 拡散レンズ
１４２ プリズムレンズ
２ 光学レンズ
２１ 第一表面
２２ 第二表面
２３ 集光構造
２３１ 出光面
３ バックライトモジュール
３１ フレーム
３２ 導光板
３３ 反射板
３４ ランプ源
３２１ 入光面
３２２ 反射面
３２３ 出光面
３５ 拡散レンズ

Claims (6)

  1. 光学レンズであって、第一表面と第二表面を有し、且つ、少なくとも一表面に分布した集光構造を設置し、前記集光構造は、長軸と短軸を有する菱形角錐体で、各集光構造は四個の異なる方向の出光面を形成し、これにより、前記集光構造は、垂直、及び、水平方向に、前記光学レンズの光源を集光後、出光することを特徴とする光学レンズ。
  2. 前記集光構造は交錯設置であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
  3. 前記集光構造の出光面は弧面状であることを特徴とする請求項１に記載の光学レンズ。
  4. バックライトモジュールであって、前記バックライトモジュールは、少なくとも、
    反射板と導光板を順に設置するフレームと、
    入光面、出光面、及び、反射面を有し、前記出光面が拡散レンズと光学レンズを有する導光板と、
    前記導光板の反射面に設置される反射片と、
    ランプ源と、
    からなり、前記光学レンズは、第一表面と第二表面を有し、且つ、少なくとも一表面に分布した集光構造を有し、前記集光構造は、長軸と短軸を有する菱形角錐体で、各集光構造が四個の異なる方向の出光面を形成し、これにより、前記集光構造は、垂直と水平に、前記光学レンズの光源を集光後、出光することを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
  5. 前記光学レンズの集光構造は交錯設置であることを特徴とする請求項４に記載のバックライトモジュール。
  6. 前記光学レンズの集光構造の出光面は弧面状であることを特徴とする請求項４に記載のバックライトモジュール。
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