本申请属于光学器具,尤其涉及一种背光透镜。
背景技术:
1、光源发出的光线通常过于分散,通常需要在其一侧安装透镜以助于出射光线聚焦,背光透镜作为常用透镜的一种,常用于电视背光,因此,也被称为电视背光透镜。背光透镜由于其出光面积出光角度较大,也被用于照明领域。发明人发现,现有技术中的背光透镜,存在着配光均匀度较差的问题。
技术实现思路
1、针对相关技术中存在的不足之处,本申请提供了一种背光透镜,建立xyz三轴坐标系,通过限定入光面轮廓线靠近z轴部分至少二个点的曲率所组成的第一曲率数组以改变光源光线射入背光透镜内的折射方向,和/或通过限定出光面轮廓线靠近z轴部分至少二个点的曲率所组成的第二曲率数组以改变光源光线射出背光透镜后的折射方向,以改善配光均匀度较差的问题。
2、本申请提供一种背光透镜,包括:
3、背光透镜本体以及形成于所述背光透镜本体上相对设置的入光面以及出光面,以所述背光透镜本体底面所在平面上的一点作为坐标原点,基于所述坐标原点建立xyz三轴坐标系,其中x轴与y轴位于所述背光透镜本体底面所在平面,所述背光透镜相较于x轴与z轴所在平面以及y轴与z轴所在平面对称布置;
4、所述入光面与x轴、z轴所在平面相交形成入光面轮廓线,所述入光面轮廓线靠近z轴部分设有至少二个点的曲率组成第一曲率数组,所述第一曲率数组用于改变一光源光线射入所述背光透镜内的折射方向;
5、和/或,所述出光面与x轴、z轴所在平面相交形成出光面轮廓线,所述出光面轮廓线靠近z轴部分设有至少二个点的曲率组成第二曲率数组,所述第二曲率数组用于改变所述光源光线射出所述背光透镜后的折射方向。
6、在一些实施例中,所述入光面轮廓线上位于x轴上的点的曲率为正值,所述入光面轮廓线上至少二个点的曲率组成的第一曲率数组进一步包括:
7、所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率设置为零或者负值,并且所述入光面轮廓线上位于z轴外的另一点的曲率设置为零或者正值。
8、在一些实施例中,所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为零,并且所述入光面轮廓线的至少部分自所述位于z轴上的点开始曲率连续为零;
9、或者,所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为负值,并且所述入光面轮廓上位于z轴外的至少一点的法线与z轴平行。
10、在一些实施例中,所述入光面轮廓线上位于z轴外的至少一点的法线平行于z轴。
11、在一些实施例中,所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为负值,所述入光面轮廓线上法线平行于z轴的至少一点连接坐标原点的连线与z轴的夹角范围为2°到10°;
12、和/或,所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为零,所述入光面轮廓线上曲率自所述位于z轴上的点开始连续为零且与z轴距离最远的一点连接坐标原点的连线与z轴的夹角范围为2°到10°。
13、在一些实施例中,所述出光面轮廓线上至少二个点的曲率组成的第二曲率数组进一步包括:
14、所述出光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为零,并且所述出光面轮廓线上位于z轴外的另一点的曲率设置为零。
15、在一些实施例中,所述出光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为零,所述出光面轮廓线上自所述位于z轴上的点开始曲率连续为零并且距离z轴最远的一点连接坐标原点的连线与z轴的夹角范围为2°到10°。
16、在一些实施例中,所述出光面与x轴、y轴所在平面的交线为闭合的弧线段,所述弧线段上位于x轴上的点与所述坐标原点具有第一距离,所述弧线段上位于y轴上的点与所述坐标原点具有第二距离,位于x轴、y轴外的至少一直线段与x轴的夹角范围为40°到50°,所述直线段两端分别连接所述坐标原点与所述弧线段,所述直线段与所述弧线段的交点与所述坐标原点具有第三距离;其中,所述第三距离大于所述第一距离,且所述第三距离大于所述第二距离。
17、在一些实施例中,定义length为所述第一距离与所述第二距离中的较大值,所述第三距离的取值范围为1.05*length至1.3*length;和/或,所述弧线段上任一点的曲率均为正值。
18、在一些实施例中,至少一垂直于z轴的平面平行于x轴与y轴所在平面,所述垂直于z轴的平面与所述出光面相交形成外轮廓线,所述外轮廓线上设有若干第一出射点与若干第二出射点,所述第一出射点连接坐标原点的连线与x轴的夹角大于0°且小于等于5°,所述第二出射点连接坐标原点的连线与y轴的夹角大于0°且小于等于5°,
19、其中,所述外轮廓线在所述第一出射点的曲率用于使由所述第一出射点射出的光线向y轴方向偏移,并且所述外轮廓线在所述第二出射点的曲率用于使由所述第二出射点射出的光线向x轴方向偏移;;
20、和/或,所述第一出射点与坐标原点的距离大于所述外轮廓线上位于x轴上点与坐标原点的距离,所述第二出射点与坐标原点的距离大于所述外轮廓线上位于y轴上点与坐标原点的距离。
21、本申请的背光透镜,通过建立xyz三轴坐标系,限定入光面轮廓线靠近z轴部分至少二个点的曲率所组成的第一曲率数组以改变光源光线射入背光透镜内的折射方向,和/或通过限定出光面轮廓线靠近z轴部分至少二个点的曲率所组成的第二曲率数组以改变光源光线射出背光透镜后的折射方向,以改善配光均匀度较差的问题;通过设置第三距离大于第一距离、第二距离,或者通过设置第一出射点的曲率以及第二出射点的曲率,从而限定背光透镜形状以使出射光线偏向x轴与y轴之间,以形成矩形光斑并增强其中心照度。
22、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分将从说明书中的描述变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
1.一种背光透镜,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的背光透镜,其特征在于,所述入光面轮廓线上位于x轴上的点的曲率为正值,所述入光面轮廓线上至少二个点的曲率组成的第一曲率数组进一步包括:
3.根据权利要求2所述的背光透镜,其特征在于,所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为零,并且所述入光面轮廓线的至少部分自所述位于z轴上的点开始曲率连续为零;
4.根据权利要求1所述的背光透镜,其特征在于,所述入光面轮廓线上位于z轴外的至少一点的法线平行于z轴。
5.根据权利要求1所述的背光透镜,其特征在于,所述入光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为负值,所述入光面轮廓线上法线平行于z轴的至少一点连接坐标原点的连线与z轴的夹角范围为2°到10°;
6.根据权利要求1所述的背光透镜,其特征在于,所述出光面轮廓线上至少二个点的曲率组成的第二曲率数组进一步包括:
7.根据权利要求6所述的背光透镜,其特征在于,所述出光面轮廓线上位于z轴上的点的曲率为零,所述出光面轮廓线上自所述位于z轴上的点开始曲率连续为零并且距离z轴最远的一点连接坐标原点的连线与z轴的夹角范围为2°到10°。
8.根据权利要求1所述的背光透镜,其特征在于,所述出光面与x轴、y轴所在平面的交线为闭合的弧线段,所述弧线段上位于x轴上的点与所述坐标原点具有第一距离,所述弧线段上位于y轴上的点与所述坐标原点具有第二距离,位于x轴、y轴外的至少一直线段与x轴的夹角范围为40°到50°,所述直线段两端分别连接所述坐标原点与所述弧线段,所述直线段与所述弧线段的交点与所述坐标原点具有第三距离;其中,所述第三距离大于所述第一距离,且所述第三距离大于所述第二距离。
9.根据权利要求8所述的背光透镜,其特征在于,定义length为所述第一距离与所述第二距离中的较大值,所述第三距离的取值范围为1.05*length至1.3*length;和/或,所述弧线段上任一点的曲率均为正值。
10.根据权利要求1所述的背光透镜,其特征在于,至少一垂直于z轴的平面平行于x轴与y轴所在平面,所述垂直于z轴的平面与所述出光面相交形成外轮廓线,所述外轮廓线上设有若干第一出射点与若干第二出射点,所述第一出射点连接坐标原点的连线与x轴的夹角大于0°且小于等于5°,所述第二出射点连接坐标原点的连线与y轴的夹角大于0°且小于等于5°,