[发明专利]大角度扩散的散热光学透镜

说明书

技术领域

本发明涉及透镜结构，尤其涉及应用于大角度发光的发光装置，特别是采用点阵式背光源的背光模组中的大角度扩散的散热光学透镜。

背景技术

目前，平面显示器中所使用的液晶模组多采用TFT-LCD（薄膜场效应晶体管LCD）技术。TFT-LCD为非主动式发光显示，通常由白光背光模组（Backlight Module）提供均匀的系统亮度，再透过彩色滤光片（Color Filter）获得丰富的色彩显示。

如图1所示，现有的白光直下式背光模组包含光源及光学膜片组04。发光二极管03（LED）由于体积小、耗能少，因此成为液晶显示器背光模组使用的光源之一；LED03为朗伯分布光源，光源正上方的光斑较小，在背光模组的使用中需要较多的LED03。

如图2所示，目前已有在LED03上方增加一块光学透镜05，从而改变LED03的光分布，增加LED光的扩散角，降低混光强度。将设有光学透镜的LED03应用于直下式背光模组中，大大增加Film（薄膜）材04表面的光斑面积，有效降低LED03的使用数量，降低直下式背光模组的成本。

如图3所示，带光学透镜的直下式背光模组的工作原理为：光线A经过入光面011入射至出光面02时，部分光线反射至底面012，由底面012再反射回出光面02时光线朝向中心轴，引起中心轴附近光强较强，从而使光分布不均匀。

目前已经有对光学透镜的底面结构进行改进的技术方案，如图4所示，专利申请号为CN201210227219.6，专利名称为《底面为曲面结构的二次透镜》的中国发明专利中，将底面设计成中部为弧状凹形的入光面003，两侧为与该弧状凹形入光面003连接的环状凹形曲面001，从而扩大光源的扩散角，减弱中心轴附近的光强。

但是LED在使用过程中会产生热量，现有技术中的结构没有考虑散热的问题。而LED的散热问题是直下式背光模组中需要重点解决的问题。LED过程将会严重影响LED的发光品质和使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种应用于点阵式背光源的背光模组中，能够使光源的散热效果好、光源的使用寿命长的底面带散热槽的大角度扩散的散热光学透镜。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：大角度扩散的散热光学透镜，沿中心轴旋转对称，设于光源上方，散热光学透镜中心与光源中心位于同一轴线上，所述散热光学透镜包括内凹的环状底面、与环状底面外圆连接的弧形的出光面和与环状底面内圆连接的中部弧状凹形的入光面，所述环状底面上设有至少一个散热槽。

所述散热槽为一个，散热槽一端与入光面相连，另一端与出光面相连，且在环状底面的内凹处断开并由环状底面相连。

所述设置在环状底面上的散热槽为两个以上，散热槽关于环状底面中心成辐射状分布，散热槽一端与入光面相连，另一端与出光面相连，且散热槽在环状底面的内凹处断开并由环状底面相连。

所述设置在环状底面上的散热槽为两个以上，且散热槽为并列平行分布。

所述并列平行分布的散热槽中的部分散热槽深度小于对应内凹处的深度时，该部分散热槽在该内凹处断开，并由内凹处的环状底面连接，所述并列平行分布的散热槽中的部分散热槽深度大于或等于对应内凹处的深度时，该部分散热槽为通槽结构。

所述散热光学透镜入光面的高度大于其环状底面宽度，出光面的高度小于其环状底面的宽度；

当以散热光学透镜中心轴为y轴，以与中心轴垂直且过环状底面最低点的直线为x轴，x轴与y轴的交点为起始点时，

出光面过中心轴截面的曲线的点坐标(x,y)满足:x²+y²的值随|x|的增加而增加；

入光面过中心轴截面的曲线的点坐标(x,y)满足：x²+y²的值随|x|的增加而减小；

环状底面过中心轴截面的曲线的点坐标(x,y)满足：y先随着|x|增加而增加，当增大到环状底面的最高点后，y随|x|的增加而减少。

所述出光面中心设有一内凹面、平面或凸面。

所述散热光学透镜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或玻璃材料成型。

所述光源可以为LED光源。

所述散热光学透镜应用于背光模组中。