[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
| 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(設計)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: | 深圳匯智容達專利商標事務所(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 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 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) | ||
本發(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)端點為設在轉(zhuǎn)軸上的一固定點,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)品與設計模型間的差異;實現(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、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用領(lǐng)域進一步加大,為進一步提高顯示器的顯示效果,業(yè)界提出HDR概念。該概念在于實現(xiàn)更大可顯示細節(jié),提高顯示效果。為實現(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設計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)嶒灒_認背光多分區(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計給予消費者外觀視覺沖擊。在亞洲市場的高端機型中,超薄機種備受歡迎。
具有更小的混光距離,同時實現(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。當前直下式背光設計中主流形式為采用LED搭配二次透鏡實現(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,通過光折射實現(xiàn)角度控制。2、折反式,折反式透鏡在上表面(出光面)設計上,通過角度控制實現(xiàn)內(nèi)全反射,同時在側(cè)面上控制角度實現(xiàn)中間區(qū)域光貢獻。3、反射式,反射式透鏡在折反式透鏡上更進一步,透鏡上表面仍然滿足內(nèi)全反射,同時側(cè)邊不再為中間區(qū)域貢獻光能量。
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,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),因此往往在光學設計上獲得的光學表現(xiàn)優(yōu)越的透鏡結(jié)構(gòu),在實際注塑成型后,反而不易達不到預期的效果。
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)品與設計模型間的差異;實現(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)端點為設在轉(zhuǎn)軸上的一固定點,固定點為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)端點為設在轉(zhuǎn)軸上的一固定點。
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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