[发明专利]光学元件及包含其之背光模块

权利要求书

1.一种光学元件，其包含：

一底面；

一中心轴；

至少一侧折射表面，用来折射出由所述底面射入之入射光线之一部分；以及

一上折射表面，用来折射出由所述底面射入之入射光线之另一部分，所述上折射 表面为一光滑非球型表面，所述上折射表面沿中心轴的剖面由一凹口向上的曲线及左 右各一个凹口向下的曲线构成；

其中若光线与底面的夹角小于一阈值，光线将从侧折射表面折射出去；若光线与 底面的夹角大于所述阈值，光线将从所述上折射表面折射出去，所述阈值为发出光线 的点同上折射表面和最近的侧折射表面之间的连接面的下缘的连线与底面的夹角；

其中由所述底面射入并入射到所述侧折射表面的所述入射光线与所述底面之最 大夹角为第一角度(α)，由所述至少一侧折射表面射出的光线相对所述底面的夹角 小于等于该第一角度；以及由所述底面射入并入射到所述上折射表面的所述入射光线 与相对于所述光学元件之所述中心轴之最大夹角为第二角度(β)，由所述上折射表 面射出的光线相对于所述光学元件之所述中心轴的夹角大于等于该第二角度，所述光 学元件使所述射出的光线的能量大致均匀地分布在相对于所述中心轴的0度到正负 90度之间。

2.如权利要求1所述之光学元件，其与一光源组合成一发光组件，并且所述光源为发光 二极管、白炽灯或荧光粉发光器件。

3.如权力要求2所述光学元件，其中所述发光二极管为白光发光二极管、红绿蓝单独 芯片或红绿蓝芯片组合。

4.如权利要求1所述之光学元件，其中所述底面为一平面，用来耦接于一发射射入所述 底面之所述入射光线的光源。

5.如权利要求1所述之光学元件，其中所述底面包含一凹面，用来容置一发射射入所述 底面之所述入射光线的光源。

6.如权利要求1所述之光学元件，其中所述侧折射表面包含一凹口向下之光滑非球型表 面。

7.如权利要求1所述之光学元件，其中所述中心轴系垂直于所述底面。

8.如权利要求1所述之光学元件，其中相邻的二所述侧折射表面由一连接面相连，并且 所述连接面的延伸平面经过该底面的中心。

9.如权利要求1所述之光学元件，其中所述上折射表面及与所述上折射面相邻的一所述 侧折射面由一连接面所连接，并且所述连接面的延伸平面经过该底面的中心。

10.如权利要求1所述之光学元件，其系为一透镜。

11.一种直接照明型背光模块，其包含：

复数个发光组件，其中每一发光组件包含：

一光源；以及一光学元件，其包含；一底面，耦接于所述光源；一中心轴； 至少一侧折射表面，用来折射出由所述底面射入之入射光线之一部分；以及

一上折射表面，用来折射出由所述底面射入之入射光线之另一部分，所述上 折射表面为一光滑非球型表面，所述上折射表面沿所述中心轴的剖面由一凹口向 上的曲线及左右各一个凹口向下的曲线构成；其中若光线与底面的夹角小于一阈 值，光线将从侧折射表面折射出去；若光线与底面的夹角大于所述阈值，光线将 从所述上折射表面折射出去，所述阈值为发出光线的点同上折射表面和最近的侧 折射表面之间的连接面的下缘的连线与底面的夹角；其中由所述底面射入并入射 到所述侧折射表面的所述入射光线与所述底面之最大夹角为第一角度(α)，由 所述至少一侧折射表面射出的光线相对所述底面的夹角小于等于该第一角度；以 及由所述底面射入并入射到所述上折射表面的所述入射光线与相对于所述光学 元件之所述中心轴之最大夹角为第二角度(β)，由所述上折射表面射出的光线 相对于所述光学元件之所述中心轴的夹角大于等于该第二角度，所述光学元件使 所述射出的光线的能量大致均匀地分布在相对于所述中心轴的0度到正负90度 之间。

12.如权利要求11所述之背光模块，其中所述光源为发光二极管、白炽灯或荧光粉发光 器件。