一種新型廣角透鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型廣角透鏡，它涉及LED平板背光照明領(lǐng)域。它包括旋轉(zhuǎn)體，所述的旋轉(zhuǎn)體由第一曲面、第二曲面和第三曲面組成，所述的第一曲面為平緩的凹曲面，所述的第二曲面為尖銳的凹曲面，由旋轉(zhuǎn)軸線向外延伸；第一曲面覆蓋設(shè)置在LED光源中心正上方，所述的第一曲面的直徑是LED光源發(fā)光面的1-3倍；所述的微面元包括但不限于在軸向與徑向都有曲率的方案，也可以是在單獨(dú)的一個(gè)方向具有曲率；所述的帶有微面元的曲面包括但不限于第二曲面，也可以是在曲面2和曲面3上的一個(gè)或兩個(gè)曲面上帶有微曲面的情況。本發(fā)明能夠通過透鏡曲面上的微面元實(shí)現(xiàn)光色混合，抑制黃斑的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)顏色均勻的背光照明。
【專利說明】一種新型廣角透鏡

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是LED平板背光照明領(lǐng)域，具體涉及一種新型廣角透鏡。

【背景技術(shù)】
[0002]LED在背光照明，尤其是TV背光照明領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其光學(xué)方案目前主要有直下式與側(cè)入式兩類。其中直下式LED背光照明方案通常如圖1所示:由a.擴(kuò)散片、b.光源模組、c.箱體，三部分構(gòu)成。上述的光源模組，通常會(huì)在每顆LED上覆蓋有廣角配光透鏡，將LED光源本身的朗伯體配光轉(zhuǎn)化為廣角配光，擴(kuò)大光源投射到擴(kuò)散板的光斑范圍，從而能夠用較少的LED實(shí)現(xiàn)薄和均勻的背光照明。
[0003]目前的廣角透鏡在搭配白光LED光源時(shí)，由于LED白光是由發(fā)芯片發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生的混合光，透鏡在實(shí)現(xiàn)配光角度擴(kuò)展的同時(shí)會(huì)造成一定的色散，使呈現(xiàn)在擴(kuò)散片上的光斑顏色不均勻。通常折射式透鏡容易在光斑的外環(huán)形成黃斑，反射式透鏡容易在光斑的中心形成黃斑。這種黃斑現(xiàn)象會(huì)使背光照明有區(qū)域的色差，從而進(jìn)一步影響顯示的圖像顏色效果。是目前LED背光設(shè)計(jì)尚待解決的一個(gè)技術(shù)課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種新型廣角透鏡，能夠克服直下式背光照明中常用的廣角配光透鏡產(chǎn)生的黃斑問題。其優(yōu)勢在于能夠通過透鏡曲面上的微面元實(shí)現(xiàn)光色混合，抑制黃斑的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)顏色均勻的背光照明。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種新型廣角透鏡，包括旋轉(zhuǎn)體，所述的旋轉(zhuǎn)體由第一曲面、第二曲面和第三曲面組成，所述的第一曲面為平緩的凹曲面，所述的第二曲面為尖銳的凹曲面，由旋轉(zhuǎn)軸線向外延伸；第一曲面覆蓋設(shè)置在LED光源中心正上方，所述的第一曲面的直徑是LED光源發(fā)光面的1-3倍。
[0006]作為優(yōu)選，所述的第二曲面由多個(gè)微面元構(gòu)成，所述的微面元為凸起的曲面，在軸向與徑向都具有曲率。
[0007]作為優(yōu)選，所述的微面元由沿著第二曲面圓周方向的弧AB、DC以及沿著第二曲面徑向的弧AD、BC構(gòu)成；所述的其中弧AD與BC相同，弧AB與DC具有相同的弧度，其曲率半徑小于環(huán)繞軸線O的部分圓周，因此形成向外的凸曲率。微面元的凸出微結(jié)構(gòu)能夠改變反射光線的方向，使來自芯片不同位置的光線經(jīng)過全反射后得到顏色的混合。
[0008]作為優(yōu)選，所述的第三曲面為上大下小的錐面，錐面頂端位于第二曲面的外圍，錐面底端位于透鏡底部。
[0009]本發(fā)明的有益效果:能夠通過透鏡曲面上的微面元實(shí)現(xiàn)光色混合，抑制黃斑的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)顏色均勻的背光照明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明；
[0011]圖1為本發(fā)明的【背景技術(shù)】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明的平面?zhèn)纫晥D；
[0014]圖4為本發(fā)明的微面元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5-6為本發(fā)明在曲面3上帶有微曲面的情況結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017]參照圖2-6，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:一種新型廣角透鏡，包括旋轉(zhuǎn)體，所述的旋轉(zhuǎn)體由第一曲面1、第二曲面2和第三曲面3組成，所述的第一曲面I為平緩的凹曲面，所述的第二曲面2為尖銳的凹曲面，由旋轉(zhuǎn)軸線向外延伸；第一曲面I覆蓋設(shè)置在LED光源4中心正上方，所述的第一曲面I的直徑是LED光源4發(fā)光面的1_3倍。
[0018]值得注意的是，所述的第二曲面2由多個(gè)微面元21構(gòu)成，所述的微面元21為凸起的曲面，在軸向與徑向都具有曲率，所述的微面元21由沿著第二曲面2圓周方向的弧AB、DC以及沿著第二曲面2徑向的弧AD、BC構(gòu)成；所述的其中弧AD與BC相同，弧AB與DC具有相同的弧度，其曲率半徑小于環(huán)繞軸線O的部分圓周，因此形成向外的凸曲率。微面元21的凸出微結(jié)構(gòu)能夠改變反射光線的方向，使來自芯片不同位置的光線經(jīng)過全反射后得到顏色的混合。
[0019]此外，所述的第三曲面3為上大下小的錐面，錐面頂端位于第二曲面2的外圍，錐面底端位于透鏡底部。
[0020]普通反射式廣角配光透鏡在箱體上投射的光斑，其光斑為同心環(huán)狀分布，經(jīng)過箱體底部的反射，環(huán)狀分布的顏色會(huì)呈現(xiàn)在擴(kuò)散片上，形成黃斑；而本【具體實(shí)施方式】的新型廣角透鏡在箱體上投射的光斑，其光斑為藍(lán)黃相間的放射狀分布，經(jīng)過反射后在擴(kuò)散片上則呈現(xiàn)為顏色均勻的光斑。
[0021]本【具體實(shí)施方式】應(yīng)用于液晶顯示裝置、平板照明燈具、及廣告牌等平板背光照明裝置中的LED直下式背光模組。它能夠通過透鏡曲面上的微面元實(shí)現(xiàn)光色混合，抑制黃斑的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)顏色均勻的背光照明。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種新型廣角透鏡，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)體，所述的旋轉(zhuǎn)體由第一曲面(I)、第二曲面(2)和第三曲面(3)組成，所述的第一曲面⑴為平緩的凹曲面，所述的第二曲面(2)為尖銳的凹曲面，由旋轉(zhuǎn)軸線向外延伸；第一曲面(I)覆蓋設(shè)置在LED光源(4)中心正上方，所述的第一曲面(I)的直徑是LED光源(4)發(fā)光面的1-3倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型廣角透鏡，其特征在于，所述的第二曲面(2)由多個(gè)微面元(21)構(gòu)成，所述的微面元(21)為凸起的曲面，在軸向與徑向都具有曲率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型廣角透鏡，其特征在于，所述的微面元(21)由沿著第二曲面⑵圓周方向的弧AB、DC以及沿著第二曲面(2)徑向的弧AD、BC構(gòu)成；所述的其中弧AD與BC相同，弧AB與DC具有相同的弧度，其曲率半徑小于環(huán)繞軸線O的部分圓周，因此形成向外的凸曲率；微面元(21)的凸出微結(jié)構(gòu)能夠改變反射光線的方向，使來自芯片不同位置的光線經(jīng)過全反射后得到顏色的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型廣角透鏡，其特征在于，所述的第三曲面(3)為上大下小的錐面，錐面頂端位于第二曲面(2)的外圍，錐面底端位于透鏡底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型廣角透鏡，其特征在于，所述的微面元(21)包括但不限于在軸向與徑向都有曲率的方案，也可以是在單獨(dú)的一個(gè)方向具有曲率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型廣角透鏡，其特征在于，所述的帶有微面元(21)的曲面包括但不限于第二曲面，也可以是在第二曲面(2)和第三曲面(3)上的一個(gè)或兩個(gè)曲面上帶有微曲面的情況。
【文檔編號】F21Y101/02GK104296070SQ201410429129
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】劉興貴 申請人:新燁光學(xué)(深圳)有限公司