[发明专利]具有矩形光分布的显示器用扩散非球面透镜

说明书

【技术领域】

本发明涉及具有矩形光分布的显示器用扩散非球面透镜，具体是最终获得所需的有效光分布，且结构简化的扩散非球面透镜。

【背景技术】

一般发光二极管(Light Emitting Diode:LED)是利用半导体的P-N接合结构制造出注入的少数载流子，利用这些再结合发光的电光转换半导体器件。发光波长是根据半导体上添加的杂质种类出现变化，例如磷化镓是，锌和原子氧参与的发光呈红色（波长700nm），原子氮参与的发光呈绿色（波长550nm）。发光二极管比传统的光源小，寿命长，电能量直接转换成光能量而所需电力少且效率好。

LED主要用于发光显示元件或低照度光源，从环保、寿命长、消耗电力低、色彩再现、高效率发光性、精密控制等方面具有很多优点，而且近来随着高亮度化以及超薄化的技术发展，其应用范围日益扩大。

如今，利用所述LED用于各种显示装置，随之开发出很多使从LED输出的光优化后输出到外部的透镜技术。

适用于LED元件的透镜条件是，应输出可以满足不同工业领域的各种设计值的光，而所述透镜就是可以用多种方法使从光源输出的光更加有效地被视觉化。尤其正在开发一种使用少量相当于光源的LED元件的同时实现同样的光分布效率的透镜。

【先有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)KR10-1144635号

(专利文献2)KR10-1069690号

【发明内容】

【技术问题】

本发明的目的是提供一种在使用LED元件的用途各异的显示装置上最终使光更加有效地输出，并减少LED元件的数量且提高光效率的显示器用扩散非球面透镜，以解决所述问题。

【技术方案】

为解决的述述问题本发明所采用的技术方案是，提供一种具有矩形光分布的显示器用扩散非球面透镜，该扩散非球面透镜是适用于LED发光元件决定从发光元件输出的光的光学机制，该组成包括：主体，具有既定大小；入射面，在所述主体下部面中央凹入形成，使从LED发光元件输出的光入射；第一出射面和第二出射面，在所述主体上部面中央两侧各自凸出形成；第三出射面，在所述第一出射面边缘和第二出射面的边缘以既定高度垂直形成；凹部，配备于所述第一出射面和第二出射面之间；以及固定部，在所述主体下部面上构成，且以所述入射面为准配备有多个。

所述第一出射面和第二出射面是非球面从设计上满足以下数学式：

[数学式]

Z=(1/R)*H21+1-(1+k)*(1/R)2H2]]>

(其中，H是光轴上向垂直方向的距离，Z=从非球面顶点的切面到其非球面上的高H点的距离，R=非球面顶点上的曲率半径，k=圆锥(Conic)常数)

所述第一出射面和第二出射面具有1.4-1.6的折射率值。

所述入射面是以所述主体的平面上剖面为准，其剖面从构成上，相当于0度的入射面条件满足0.4<R<0.9,-1.5<k<1的条件。

所述入射面是以所述主体的平面上剖面为准，其剖面从构成上，相当于25度的入射面条件满足0.5<R<1.0,-1.5<k<1的条件。

所述入射面是以所述主体的平面上剖面为准，其剖面从构成上，相当于60度的入射面的条件满足1.0<R<1.5,-1.5<k<1的条件。