[发明专利]一种配光透镜的形成方法和直下式LED背光源装置

权利要求书

1.一种配光透镜的形成方法，其特征在于，所述配光透镜应用于直下式LED背光源装置，所述方法包括：

S1：以坐标点A₀(0,h)作为第一曲线的起始点，利用公式计算所述第一曲线下一点A_i(x_i,z_i)；

其中，h为所述配光透镜上表面中心凹面的设定高度，N₀为A₀处的法向量，N_i-1为点A_i-1(x_i-1,z_i-1)处的法向量，θ_i为光源发光的第一角度区间[0,θ₁]的各个等分，R₁为所述第一角度区间内的光到达所述配光透镜上侧扩散板的最远位置，H为所述扩散板高度；

S2：当步骤S1中θ_i＝θ₁时，将得到的点云A_i(x_i,z_i)拟合成所述第一曲线，并将所述第一曲线旋转360°得到所述配光透镜上表面的中心凹面；

S3：以光源为焦点，基于所述焦点和所述第一曲线的边缘点获取抛物线L；截取所述抛物线L的部分曲线，将所述部分曲线旋转360°得到所述配光透镜上表面的中间反射凸面；

S4：以B₀(b,0)为第二曲线的起始点，利用计算所述第二曲线下一点B_j(x_j,z_j)；N_j-1为点B_j-1(x_j-1,z_j-1)处的法向量；θ_j为光源发光的第二角度区间[θ₁,θ₂]上的各等分，B₀为光源发出出射角为θ₁的光线经所述上表面的中心凹面端点反射到下表面上的点；θ₂为光源发出光与光轴的夹角；

S5：当步骤S4中θ_j＝θ₂时，将得到的点云B_j(x_j,z_j)拟合成所述第二曲线，并将所述第二曲线旋转360°得到所述配光透镜下表面边缘的反射凸面。

2.如权利要求1所述的配光透镜的形成方法，其特征在于，所述S3中截取所述抛物线L的部分曲线，包括：

将所述第一曲线的边缘点作为所述部分曲线的左端点；

将从光源发出与光轴夹角为θ₂的光线与所述抛物线的交点作为所述部分曲线的右端点；

光轴定义为垂直于光源中心的直线，也即透镜的中心轴线；

基于所述左端点和所述右端点截取部分所述抛物线L得到所述部分曲线。

3.如权利要求1所述的配光透镜的形成方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

S401：将所述第二角度区间[θ₁,θ₂]均分，用θ_j表示，光源发出与光轴夹角为θ₂的光到达所述扩散板时的最远位置距离光轴距离为R₂；所述光线经上表面中心反射面的端点反射到点B₀(b,0)处，B₀为反射光线与z＝0平面的交点；

S402：利用费马原理求得所述光线经过点B₀(b,0)与点D₀(R₁,H)时与上表面边缘平面部分的交点C₀，利用反射定律求出点B₀处的法向量N₀；

S403：利用计算所述第二曲线下一点B_j(x_j,z_j)；

其中，利用费马原理求得所述光线经过点B_j与点D_j(R₂sinθ_j/sinθ₂,H)时与上表面边缘平面部分的交点C_j，利用反射定律求出点B_j处的法向量N_j。