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[發(fā)明專利]一種LED發(fā)光裝置及其二次透鏡結(jié)構(gòu)有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201810111289.2 申請日: 2018-02-05
公開(公告)號: CN108506757B 公開(公告)日: 2020-06-30
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 丘永元 申請(專利權(quán))人: 惠州市華星光電技術(shù)有限公司
主分類號: F21K9/69 分類號: F21K9/69;F21V5/04;F21Y115/10
代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238 代理人: 孫威;潘中毅
地址: 516000 廣東省惠州市仲愷高新技術(shù)*** 國省代碼: 廣東;44
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 led 發(fā)光 裝置 及其 二次 透鏡 結(jié)構(gòu)
【說明書】:

發(fā)明公開了一種用于LED發(fā)光裝置的二次透鏡結(jié)構(gòu),包括:基體,基體具有入射面和出射面,入射面為第一母線繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而成的曲面,第一母線為曲線,第一母線的一側(cè)端點(diǎn)為設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的一固定點(diǎn),入射面為以轉(zhuǎn)軸為軸心的軸對稱結(jié)構(gòu);入射面上蒸鍍半透半反膜,以使入射面反射光線的比例大于投射光線的比例;出射面為非球面。本發(fā)明還公開了一種具有上述二次透鏡結(jié)構(gòu)的LED發(fā)光裝置。實(shí)施本發(fā)明的LED發(fā)光裝置及其二次透鏡結(jié)構(gòu),使制程工藝更易于成型,減小制程得到的產(chǎn)品與設(shè)計(jì)模型間的差異;實(shí)現(xiàn)相同混光高度狀態(tài)下更少數(shù)量的LED顆數(shù);降低透鏡高度,更適于低混光高度的透鏡產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域,尤其涉及一種LED發(fā)光裝置及其二次透鏡結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

液晶顯示器作為人與信息的溝通界面,是當(dāng)前主流的顯示方式。它具有高空間利用率、低功耗、無輻射以及低電磁干擾等優(yōu)越特性,在電視、手機(jī)、平板電腦等信息溝通工具中廣泛使用。

隨著液晶顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步加大,為進(jìn)一步提高顯示器的顯示效果,業(yè)界提出HDR概念。該概念在于實(shí)現(xiàn)更大可顯示細(xì)節(jié),提高顯示效果。為實(shí)現(xiàn)更高的對比度,對背光提出了局部調(diào)光的需求(local dimming);業(yè)界針對HDR設(shè)計(jì)概念也紛紛提出了各自的HDR概念規(guī)格,其中以UHDA(UHD聯(lián)盟)DB(杜比)的HDR規(guī)格最為業(yè)內(nèi)跟隨。以DB為例,其相應(yīng)的規(guī)格需求為:1、峰值亮度600nits,2、色域DCI-P3 90%,3、背光多分區(qū)(建議120區(qū)以上)。2016年SID論文中,也有很多研究人員經(jīng)過大量的人因?qū)嶒?yàn),確認(rèn)背光多分區(qū)能夠有效的提高顯示器的顯示效果。另一方面,近年來的LCD顯示受OLED顯示沖擊,薄型化,曲面甚至于可變曲面的設(shè)計(jì)給予消費(fèi)者外觀視覺沖擊。在亞洲市場的高端機(jī)型中,超薄機(jī)種備受歡迎。

具有更小的混光距離,同時(shí)實(shí)現(xiàn)多分區(qū)效果的直下式LED開發(fā)是背光LED業(yè)者開發(fā)的主流方向。當(dāng)前直下式背光設(shè)計(jì)中主流形式為采用LED搭配二次透鏡實(shí)現(xiàn),保證相同面積下更少的LED顆數(shù)。然而,傳統(tǒng)top view LED搭配二次透鏡需求混光高度在10mm左右難以進(jìn)一步降低。其受限來自于透鏡高度以及LED的出光形式。例如:市面上LED搭配用二次透鏡,依據(jù)透鏡的光路控制原理進(jìn)行分類,主要包括以下幾種形式:1、透射式,透射式透鏡利用透鏡相比較于空氣的高折射率,通過光折射實(shí)現(xiàn)角度控制。2、折反式,折反式透鏡在上表面(出光面)設(shè)計(jì)上,通過角度控制實(shí)現(xiàn)內(nèi)全反射,同時(shí)在側(cè)面上控制角度實(shí)現(xiàn)中間區(qū)域光貢獻(xiàn)。3、反射式,反射式透鏡在折反式透鏡上更進(jìn)一步,透鏡上表面仍然滿足內(nèi)全反射,同時(shí)側(cè)邊不再為中間區(qū)域貢獻(xiàn)光能量。

上述三種常見的透鏡都具有中心小,邊緣大的特征,這中結(jié)構(gòu)對于透鏡注塑成型的精度控制難度極大。同時(shí),由于塑料成型后的縮水也會集中出現(xiàn)在中心區(qū)域。而中心區(qū)域又是透鏡光線控制的主要結(jié)構(gòu),因此往往在光學(xué)設(shè)計(jì)上獲得的光學(xué)表現(xiàn)優(yōu)越的透鏡結(jié)構(gòu),在實(shí)際注塑成型后,反而不易達(dá)不到預(yù)期的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種LED發(fā)光裝置及其二次透鏡結(jié)構(gòu),使制程工藝更易于成型,減小制程得到的產(chǎn)品與設(shè)計(jì)模型間的差異;實(shí)現(xiàn)相同混光高度狀態(tài)下更少數(shù)量的LED顆數(shù);降低透鏡高度,更適于低混光高度的透鏡產(chǎn)品。

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種用于LED發(fā)光裝置的二次透鏡結(jié)構(gòu),包括:基體,基體具有入射面和出射面,入射面為第一母線繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而成的曲面,第一母線為曲線,第一母線的一側(cè)端點(diǎn)為設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的一固定點(diǎn),固定點(diǎn)為LED發(fā)光裝置發(fā)光體的發(fā)光中心,入射面為以轉(zhuǎn)軸為軸心的軸對稱結(jié)構(gòu);入射面上蒸鍍半透半反膜,以使入射面反射光線的比例大于投射光線的比例;出射面為非球面,出射面的內(nèi)側(cè)和/或出射面的外側(cè)設(shè)有若干依次排列的環(huán)形凹槽。

其中,出射面為平面。

其中,出射面為第二母線繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而成的曲面,第二母線為曲線,第二母線的一側(cè)端點(diǎn)為設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的一固定點(diǎn)。

其中,還包括:固定在基體上的腳柱;基體在垂直于轉(zhuǎn)軸平面上的投影為圓形。

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說明:

1、專利原文基于中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利說明書;

2、支持發(fā)明專利 、實(shí)用新型專利、外觀設(shè)計(jì)專利(升級中);

3、專利數(shù)據(jù)每周兩次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、內(nèi)容包括專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖、流程工藝圖技術(shù)構(gòu)造圖;

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