CN103883976A - 光学透镜及使用该光学透镜的背光模组 - Google Patents

Abstract

一种光学透镜，用于发散发光二极管发出的光线，包括一入光面和一出光面，所述出光面对应该光学透镜内的密集光线出射的位置设有光学微结构，用于发散该出光面出射的密集光线，所述光学微结构为若干相邻设置的、由所述出光面沿出光方向向外凸伸而出的凸出部。本发明还提供一种使用该光学透镜的背光模组。在本发明中入射光束中心角两侧的光线经过光学透镜折射后从透镜射出，射入光学透镜内的密集光线经过光学透镜出光面上的光学微结构折射后朝向光学透镜的周缘发散，从而使得该光学透镜内的密集光线有效发散同时有效降低出射光束的光强。

Description

光学透镜及使用该光学透镜的背光模组

技术领域

本发明涉及一种半导体发光元件，特别涉及一种光学透镜及使用该光学透镜的背光模组。

背景技术

发光二极管（light emitting diode，LED）作为一种高效的发光源，具有环保、省电、寿命长等诸多特点已经被广泛的运用于各种领域，特别是在显示成像领域中发光二极管常作为背光模组的背光光源被广泛使用。

然而，由于发光二极管的出光角度固定（通常约为120度左右），单颗发光二极管的照射范围有限。同时发光二极管的出光也不均匀，位于发光二极管中心的光线强度最强，随着发光角度的增加光强由中心往两侧逐渐减弱。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种对发光二极管的出射光线进行均匀发散的光学透镜及使用该光学透镜的背光模组。

一种光学透镜，用于发散发光二极管发出的光线，包括一入光面和一出光面，所述出光面对应该光学透镜内的密集光线出射的位置设有光学微结构，用于发散该出光面出射的密集光线，所述光学微结构为若干相邻设置的、由所述出光面沿出光方向向外凸伸而出的凸出部。

一种背光模组，包括一发光二极管和一光学透镜，该光学透镜具有一入光面和一出光面，所述出光面对应该光学透镜内的密集光线出射的位置设有光学微结构，用于发散该出光面出射的密集光线，所述光学微结构为若干相邻设置的、由所述出光面沿出光方向向外凸伸而出的凸出部，该发光二极管位于该光学透镜的入光面的一侧。

在本发明中入射光束中心角两侧的光线经过光学透镜折射后从透镜射出，射入光学透镜内的密集光线经过光学透镜出光面上的光学微结构折射后朝向光学透镜的周缘发散，从而使得该光学透镜内的密集光线有效发散同时有效降低出射光束的光强。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明一实施例的背光模组的立体图。

图2是图1所示背光模组中光学透镜的立体图。

图3是图1所述背光模组沿III-III线剖面图。

主要元件符号说明

背光模组	100
		光学透镜	10
出光面	101
		承载面	1011
连接面	102
		入光面	1021
基材	103
		容置槽	104
光学微结构	20
		发光二极管	30

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

请同时参考图1至图3，本发明一实施例的背光模组100包括发光二极管30和光学透镜10，该光学透镜10具有一入光面1021、一出光面101以及将入光面1021与出光面101连接的连接面102，该发光二极管30位于该光学透镜10的入光面1021的一侧。进一步地，该出光面101上对应该光学透镜10内的密集光线出射的位置设有至少一光学微结构20。该光学微结构20用于发散由该出光面101出射的密集光线以获得均匀的出光。所述光学微结构20为若干相邻设置的、由所述出光面101沿出光方向向外凸伸而出的凸出部。

该出光面101为弧面。该光学透镜10具有一定厚度，该入光面1021与出光面101通过光学透镜10的基材103物理隔绝。该基材103是由树脂或玻璃等透光性能较佳的材质构成。

该出光面101具有一平坦的承载面1011。该承载面1011位于该出光面101中央。在本实施例中，该承载面1011为一圆形的平面。所述至少一光学微结构20位于该出光面101的承载面1011上。在其他实施例中，该光学微结构20设置于该出光面101上的位置可根据该光学透镜10内光线密度的变化作调整。

可以理解地，在其他实施例中该出光面101中央朝向光学透镜10的内部凹陷形成收容光学微结构20的凹槽。

该入光面1021为一曲面。该入光面1021的轮廓为一抛物面。该入光面1021由连接面102的中央朝向光学透镜10的内部一体凹陷形成。该入光面1021与连接面102围设形成一敞口的容置槽104。该入光面1021与所述光学微结构20相对设置，优选地，该入光面1021与所述光学微结构20正对设置。在其他实施例中，该入光面1021的轮廓为锥面或柱面。

该发光二极管30位于该光学透镜10的连接面102的一侧。在本实施例中，该发光二极管30面向入光面1021设置。优选地，该发光二极管30的光轴O与连接面102和出光面101的中心线重合。进一步地，该发光二极管30收容于该入光面1021与连接面102所围设的容置槽104内。可以理解地，在其他实施例中，该入光面1021可为一平面并与与该连接面102平齐。

在本实施例中，该光学微结构20为排布于出光面101中央的若干凸出部。在本实施例中，所述凸出部为凸点，所述凸点呈半球状，光线由所述凸点的球面发散而出。在其他实施例中，该凸出部可为椎体、棱体或其他多面体。可以理解地，所述凸出部或凸点的排布形状可以根据出光需求作出调整，比如可以呈圆形阵列密集排布。

可以理解地，为了获得较佳的出光效果，所述凸出部整体排列成圆形或正方形。

该发光二极管30发出的入射光束经入光面1021折射进入光学透镜10。该入光面1021对该入射光束中心角附近的光线的发散效果有限，该入射光束中心角附近的光线经入光面1021折射进入光学透镜10后大部分朝向出光面101的中央传播，光线密集且光强较强，该入射光束中心角附近的密集光线最终经过出光面101中央的凸出部折射后朝向光学透镜10的周缘发散。

在本发明中，发光二极管30发出的入射光束中心角两侧的光线经过光学透镜10折射后从光学透镜10射出，而发光二极管30发出的入射光束中心角附近的密集光线经过光学微结构20折射后朝向光学透镜10的周缘发散，从而使得光学透镜10内的密集光线有效发散同时有效降低出射光束的光强。

可以理解地是，当本发明中的光学透镜10的基材103以及光学微结构20均为透光性较佳的树脂材质，并且通过注塑方式一体成型。

还可以理解的是，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相应的改变与变形，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 (10)

1.一种光学透镜，用于发散发光二极管发出的光线，包括一入光面和一出光面，其特征在于：所述出光面对应该光学透镜内的密集光线出射的位置设有光学微结构，用于发散该出光面出射的密集光线，所述光学微结构为若干相邻设置的、由所述出光面沿出光方向向外凸伸而出的凸出部。

2.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述出光面为弧面，所述光学微结构位于出光面中央。

3.如权利要求2所述的光学透镜，其特征在于：所述出光面中央朝向透镜内部凹陷形成凹槽，所述光学微结收容于凹槽内。

4.如权利要求2所述的光学透镜，其特征在于：所述出光面中央为一平坦的承载面，所述光学微结形成于承载面上。

5.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：还包括将入光面与出光面连接的连接面，所述入光面为曲面，其由连接面的中部朝向光学透镜内部凹陷形成，所述光学微结构与入光面正对设置。

6.如权利要求5所述的光学透镜，其特征在于：所述入光面的轮廓为抛物面或锥面。

7.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述凸出部呈半球状，光线由所述凸出部的球面发散而出。

8.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述凸出部为椎体、棱体或其他多面体。

9.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于：所述凸出部整体排列成圆形或正方形。

10.一种背光模组，包括一发光二极管和一光学透镜，其特征在于：所述光学透镜为权利要求1至9项中任意一项所述的光学透镜，所述发光二极管位于所述光学透镜的入光面的一侧。

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