[實用新型]光學透鏡及使用其的背光模組

有效

• 申請號: 201320841976.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN203744119U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 王大瑋;黃凱因;陳彥龍
• 申請（專利權）人: 輔訊光電工業（蘇州）有限公司;輔祥實業股份有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;G02F1/13357;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種光學透鏡及使用其的背光模組，尤其是一種可投射出正方形光形的光學透鏡及使用其的背光模組。

背景技術

目前，由于液晶顯示裝置具有電功耗低、輕薄短小和低電壓驅動等優點，其已廣泛應用在掌上計算機和手機等移動通訊產品的顯示屏幕中。由于液晶顯示面板本身不具有自發光功能，故需加裝背光模組以提供顯示面板所需的顯示光源，如此一來，背光模組產生的面光源是否具備足夠且均勻的亮度將直接影響液晶顯示裝置的顯示質量。目前，背光模組依其結構可分為側光式及直下式兩種，其中，直下式背光模組因其具有高光照均勻度、良好的出光視角、高光能利用率、簡易的組裝結構及可快速微調畫面區域明暗以大幅提升動態對比度等特點而廣泛應用于大尺寸液晶顯示器中。

現有背光模組一般采用LED作為其發光源，LED具有發光效率高、壽命長及耗電量低等特性。習知直下式背光模組通過矩陣排列的方式將復數個LED光源及復數個光學透鏡裝設于基板上，并以適當距離將擴散板(Diffusion?Plate)覆蓋于該些光學透鏡的出光面上，用于均勻分散該些LED光源所發射光的光徑，即混光后投射至液晶顯示面板上而提供亮度均勻的面光源。

請參考圖1，圖1為習知直下式背光模組于擴散板上的投射光形的示意圖，復數個LED光源經對應的復數個光學透鏡后，于該擴散板上分別形成復數個圓形光形1，該復數個圓形光形1的組合構成背光模組需求的光照范圍。由于該復數個圓形光形1間的鄰接處形成有照明區域相互交集的亮部10及無照明區域的暗部11，如此一來，相互交錯的亮部10及無照明區域的暗部11將影響背光模塊的光照均勻度并降低混光效果。液晶顯示裝置變換畫面中亮暗區域時將影響鄰近畫面區域的灰階層次而造成微模糊現象，繼而降低了畫面影像的清晰度及飽和度。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提出一種光學透鏡及使用其的背光模組，發光源發出的光線經過光學透鏡后投射至一目標投射面的光形為正方形，從而改善光照均勻度及混光效果。

為了達到上述目的，本使用新型提出一種光學透鏡，該光學透鏡具有透鏡本體，該透鏡本體的底部內凹形成容置空間，該容置空間供發光源容置于其中，構成該容置空間的側壁為入光面，該入光面由外凸弧面和內凹弧面交錯排列且首尾相接形成，其中該外凸弧面和該內凹弧面的個數均為四個，且該外凸弧面的半徑大于該內凹弧面的半徑，該發光源發出的光線經該透鏡本體投射至一目標投射面而呈現正方形光形。

作為可選的技術方案，該外凸弧面小于或等于半圓弧面；內凹弧面小于或等于1/4圓弧面。

作為可選的技術方案，該透鏡本體的頂部設有出光面，該出光面的中心部位向下凹陷而形成凹部。

作為可選的技術方案，該透鏡本體的該底部的相對該頂部的表面上設有復數個微結構，該復數個微結構用于將自該出光面反射回該透鏡本體內的光線反射回該出光面。

作為可選的技術方案，該容置空間為對稱空間。

作為可選的技術方案，該出光面對應該內凹弧面處的光強大于該出光面對應該外凸弧面處的光強。

作為可選的技術方案，與同一個該內凹弧面相鄰的兩個該內凹弧面的中心線的連線對應正方形光形的對角線。

作為可選的技術方案，該發光源設置于基板上，該光學透鏡包含至少一卡合部，該卡合部設置于該透鏡本體的該底部，該光學透鏡通過該卡合部與該基板固定連接。

本實用新型的光學透鏡，通過四個外凸弧面與四個內凹弧面的交錯排列且首尾相接形成光學透鏡的入光面，使得發光源發出的光線經過光學透鏡投射至目標投射面而呈現正方形光形，改善了光照均勻度及混光效果，提高了使用本實用新型的光學透鏡的背光模組的光線均勻度及光學品味。

此外，本實用新型還提出一種背光模組，該該背光模組包含發光源和光學透鏡，該光學透鏡具有透鏡本體，該透鏡本體的底部內凹形成容置空間，該容置空間供發光源容置于其中，構成該容置空間的側壁為入光面，該入光面由外凸弧面和內凹弧面交錯排列且首尾相接形成，其中該外凸弧面和該內凹弧面的個數均為四個，且該外凸弧面的半徑大于該內凹弧面的半徑，該發光源發出的光線經該透鏡本體投射至一目標投射面而呈現正方形光形。

作為可選的技術方案，該外凸弧面小于或等于半圓弧面；內凹弧面小于或等于1/4圓弧面。

作為可選的技術方案，該透鏡本體的頂部設有出光面，該出光面的中心部位向下凹陷而形成凹部。

作為可選的技術方案，該透鏡本體的該底部的相對該頂部的表面上設有復數個微結構，該復數個微結構用于將自該出光面反射回該透鏡本體內的光線反射回該出光面。