[发明专利]透镜及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于背光模块的透镜及发光装置，特别是一种适用于超薄大尺寸直下式背光模块的透镜及发光装置。

背景技术

直下式背光模块是将LED阵列直接置于扩散板下方，利用光线直射的方式通过液晶开关。由于直下式背光模块可采用较多组的灯源，因此可提供较高的亮度及辉度，常用于大尺寸液晶电视。在液晶面板大型化的趋势下，直下式LED背光模块已成为现阶段的市场研发重点。

采用LED作为直下式背光源的挑战，主要在于传统透镜的出光均匀性差、发光效率低，要求混光距离大且存在热点等缺陷。目前用于直下式背光模块的LED主要分为3528（长×宽：3.5mm×2.8mm）和3535（长×宽：3.5mm×3.5mm）两种结构。

3528结构的LED和3535结构的LED虽然在远场的空间光分布都是朗伯型的，用于室外灯具二者没有太大分别。但是，由于二者在结构不同，例如3535结构的LED是在顶面有一个球状的硅胶帽，而3528则没有，因此在近场的空间如用于背光模块，两者光型是不同的，尤其是在耦合距离比较小的情况下，这两种LED光源近场光型会对最后的效果有非常大的影响。这就造成了在背光模块领域，基本上各种不同结构的LED都各自独立配套不同的透镜。换句话说，目前一种透镜只能适用于一种结构的LED，而不能兼容多种不同结构的LED。由此导致了透镜乃至整个背光模块的成本居高不下，对整个直下式背光模块的市场扩张产生严重影响。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种出光均匀，且能适用于不同结构LED的透镜以及发光装置。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种透镜，包括柱形透镜本体，所述透镜本体具有底面、顶面和圆周面。其中，所述透镜本体的底面中部向内凹入形成入光面；所述顶面为平滑过渡曲面形状的全反射面，中央向内凹入，并具有中心顶点；所述圆周面为出光面，所述入光面包括与所述底面连接的筒形第一入光面和与所述第一入光面连接的棱锥形第二入光面，该棱锥形第二入光面具有至少一个棱锥面和一个棱锥顶点，且其各个棱锥面为平滑过渡曲面。所述全反射面的中心顶点与所述第二入光面的棱锥顶点均位于所述透镜本体的中轴线上。由所述第一入光面射入所述透镜本体的入射光线直接由所述出光面射出形成若干条第一出射光线，所述若干条第一出射光线分布于相对于所述底面向上倾斜0°～40°范围内；由所述第二入光面射入所述透镜本体的入射光线经所述全反射面反射后由所述出光面射出形成若干条上部出射光线，所述若干条上部出射光线分布于相对于所述底面向下倾斜0°～45°至向上倾斜0°～30°范围内。

根据本发明的一实施方式，所述若干条第一出射光线分别相对于该底面向上倾斜0°～10°。

根据本发明的一实施方式，所述第一入光面的高度是所述第二入光面的高度的0.5～1.5倍。

根据本发明的一实施方式，所述出光面的纵截面呈矩形或梯形。

根据本发明的一实施方式，所述出光面为光滑表面或磨砂面。

根据本发明的一实施方式，所述出光面的上半部分和/或下半部分具有多条环形波纹；或者所述出光面的中间部分具有多条环形波纹。

根据本发明的一实施方式，所述全反射面为回转面。

根据本发明的一实施方式，所述棱锥面的曲率由所述棱锥顶点向所述透镜底面方向逐渐变小；或者所述棱锥面的曲率由所述棱锥顶点向所述透镜底面方向先逐渐变小，再逐渐变大。

根据本发明的一实施方式，所述棱锥形第二入光面具有多个棱锥面。

根据本发明的一实施方式，所述出光面和/或所述第一入光面具有拔模角，所述拔模角为1°～10°中的一个角度。

根据本发明的一实施方式，所述透镜的底面阵列排列有多个凸出部；或者所述底面为磨砂表面。

根据本发明的一实施方式，所述凸出部呈球面形或正棱锥形。

根据本发明的一实施方式，所述第二入光面包括第二下部入光面和第二上部入光面，所述若干条上部出射光线包括对应于所述第二下部入光面的若干条第二出射光线和对应于所述第二上部入光面的若干条第三出射光线，所述若干条第二出射光线和若干条第三出射光线连续排布。