一种实现非旋转对称光斑的光学模组制造技术

本实用新型专利技术公开一种实现非旋转对称光斑的光学模组，包括LED，透镜，反光板，PCB板；反光板固定于PCB板上；LED以矩阵的形式分布在反光板上；LED为长方体结构，其底面的长边与短边不相等；LED底面的长边与短边的比值等于矩阵的行间距与列间距的比值；矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个为第一间距；LED底面的长边位于第一间距的方向上；LED的上方分别设有透镜；透镜为旋转对称面型；透镜包括底面凹进部；底面凹进部罩住LED；LED的中心与透镜的中心位于同一轴线上。本实用新型专利技术提供的实现非旋转对称光斑的光学模组，在不改变透镜结构和线性LED矩阵布局的情况下，在扩散板上呈现出均匀的辉度分布，从而提高用户的视觉体验。

An optical module for the realization of a non rotating symmetric light spot

【技术实现步骤摘要】
一种实现非旋转对称光斑的光学模组
本技术属于光学装置
，尤其涉及一种实现非旋转对称光斑的光学模组。
技术介绍
背光源是一种位于液晶显示器背后的光源，它的发光效果将直接影响液晶显示模块的视觉效果。液晶显示器本身并不发光，它显示图形或字符是它对光线调制的结果。背光源广泛应用于电视、手机、平板电脑等电子产品上。现有的背光源的光学模组包括PCB板，反光板，若干个线性LED和若干个轴对称面型的透镜。其中，反光板置于PCB板上，根据PCB板的布局，在反光板上以矩阵的形式排列线性LED，并且，该矩阵的行间距与列间距不相等。由于目前采用的线性LED的底面均为正方形或类正方形(即相邻的两个边大致相等)，其发出的光线经过轴对称面型的透镜后打在扩散板上，在扩散板上形成一个个大小相等的圆形光斑；又由于线性LED的矩阵排列中列间距大于行间距，因此上述圆形光斑在水平方向上相邻，而在竖直方向上会有部分重叠，如图1所示，以致在扩散板上会形成亮暗相间的条纹，影响视觉效果。为了解决上述问题，一种方法是改变透镜的结构，即将透镜设计为非对称结构，使其出射光在扩散板上形成非旋转对称光斑，这些光斑相邻却不重叠，在扩散板上呈现均匀的辉度分布。另一种方法是改变线性LED的矩阵分布。显然，第一种方法中，非对称结构的透镜加工困难，加工成本高；第二种方法也繁冗复杂。
技术实现思路
本技术旨在提供一种实现非旋转对称光斑的光学模组，在不改变透镜结构和线性LED矩阵布局的情况下，在扩散板上呈现出均匀的辉度分布，从而提高用户的视觉体验。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：本技术公开的一种实现非旋转对称光斑的光学模组，包括LED，透镜，反光板，PCB板；所述反光板固定于所述PCB板上；所述LED以矩阵的形式分布在所述反光板上；所述LED为长方体结构，其底面的长边与短边不相等；所述LED底面的长边与短边的比值，等于所述矩阵的行间距与列间距的比值；所述矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个，为第一间距；所述LED底面的长边位于所述第一间距的方向上；所述LED的上方分别设有所述透镜；所述透镜为旋转对称面型；所述透镜包括底面凹进部；所述底面凹进部罩住所述LED；所述LED的中心与所述透镜的中心位于同一轴线上。优选地，所述透镜的结构为球面结构的一部分。优选地，所述LED底面的长边与短边的差值大于1mm。优选地，所述透镜为折射式透镜。优选地，所述透镜为反射式透镜。进一步地，还包括：扩散板；所述扩散板位于所述透镜的上方；所述扩散板与所述透镜之间具有预定的间距；所述扩散板平行于所述反光板。本技术提供的实现非旋转对称光斑的光学模组，将LED以现有的矩阵的形式分布在反光板上，并将LED的结构改为底面的长边与短边不相等的长方体结构，并且，LED底面的长边位于矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个的方向上。这样，当LED发出的光通过透镜时，在底面长边方向上的光线的出光角度大于在底面短边方向上的光线的出光角度，从而能够形成非旋转对称的光斑。又由于LED底面的长边与短边的比值等于上述矩阵的行间距与列间距的比值，则各个光斑之间相邻但不重叠，这样就避免了在扩散板上形成明暗相间的条纹，而呈现处均匀的辉度分布，提高了用户的视觉体验。附图说明图1为现有技术中LED的结构示意图；图2为本实施例中LED的结构示意图；图3为LED在反光板上的矩阵分布图；图4为现有技术中LED所形成的光斑的图示；图5为LED底面长边A＇方向上的剖视图；图6为LED底面短边B＇方向上的剖视图；图7为本实施例中LED底面长边A＇方向上光线通过透镜的光路示意图；图8为本实施例中LED底面短边B＇方向上光线通过透镜的光路示意图；图中：1为LED，2为透镜，3为反光板，4为PCB板，5为扩散板，6为光线，7为光斑。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。本技术提供的实现非旋转对称光斑的光学模组，包括：LED，透镜2，反光板3，PCB板4；所述反光板3固定于所述PCB板4上；所述LED以矩阵的形式分布在所述反光板3上；所述LED为长方体结构，其底面的长边与短边不相等；所述LED底面的长边与短边的比值，等于所述矩阵的行间距与列间距的比值；所述矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个，为第一间距；所述LED底面的长边位于所述第一间距的方向上；所述LED的上方分别设有所述透镜2；所述透镜2为旋转对称面型；所述透镜2包括底面凹进部；所述底面凹进部罩住所述LED；所述LED的中心与所述透镜2的中心位于同一轴线上。本实施例中，透镜2的结构为球面结构的一部分，则通过该透镜2所形成的光斑为椭圆形的光斑。该透镜2可以为折射式透镜，也可以为反射式透镜。为了获得更均匀的光斑分布，LED底面的长边与短边的差值要大于1mm。进一步地，本实施例中还包括位于透镜2上方的扩散板5，该扩散板5与透镜2之间具有预定的间距，并且，扩散板5平行于反光板3。以下对附图进行详细说明：图1为现有技术中LED的结构示意图，其底面的长边A和短边B相等或大致相等，C为LED的高；图2为本实施例中LED的结构示意图，其底面长边A＇＞底面短边B＇，且A＇-B＇＞1mm，C＇为LED的高。图3为LED在反光板3上的矩阵分布图，其中，DX为矩阵的列间距，DY为矩阵的行间距，DX≠DY。LED的底面长边A＇与DX的方向一致，底面短边B＇与DY的方向一致。图4为现有技术中当A＝B时，LED所形成的光斑的结构示意图。从图4中可以看到，光斑为圆形，并且相邻的光斑在Y方向上(即短边B所在的行间距方向上)部分重叠，因此形成了明暗相间的条纹。图5为底面长边A＇方向上的剖视图，图中示出了出射光打在扩散板上的状态。可以看到，在A＇方向(即X方向)上，光斑相邻且没有间距。其中，FX＇为此方向的光斑直径。图6为底面短边B＇方向上的剖视图，图中示出了出射光打在扩散板上的状态，图中虚线表示的光线为本实施例的出射光，实线表示的光线为现有技术的出射光。可以看到，在B＇方向(即Y方向)上，光斑相邻且没有间距；而实线所示的光斑有部分重叠。其中，FY＇为现有技术的出射光在此方向上的光斑直径；FY"为本实施例的出射光在此方向上的光斑直径。图7为本实施例中在底面长边A＇方向上光线通过透镜的光路示意图，图8为本实施例中在底面短边B＇方向上光线通过透镜的光路示意图，图中，LX表示透镜在底面长边A＇方向上的外径，LY表示透镜在底面短边B＇方向上的外径，由于透镜为旋转对称面型，所以LX＝LY；又由于LED的底面长边A＇＞底面短边B＇，因此在A＇方向的光线出光角度较大，而在B＇方向的光线出光角度较小，从而得到两个线性方向上不同大小的光斑外径。本技术提供的实现非旋转对称光斑的光学模组，将LED以现有的矩阵的形式分布在反光板上，并将LED的结构改为底面的长边与短边不相等的长方体结构，并且，LED底面的长边位于矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个的方向上。这样，当LED发出的光通过透镜时，在底面长边方向上的光线的出光角度大于在底面短边方向上的光线的出光角度，从而能够形成非旋转对称的光斑。又由于LED底面的长边与短边的比值等于上述矩阵的行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现非旋转对称光斑的光学模组，其特征在于，包括：LED(1)，透镜(2)，反光板(3)，PCB板(4)；所述反光板(3)固定于所述PCB板(4)上；所述LED(1)以矩阵的形式分布在所述反光板(3)上；所述LED(1)为长方体结构，其底面的长边与短边不相等；所述LED(1)底面的长边与短边的比值，等于所述矩阵的行间距与列间距的比值；所述矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个，为第一间距；所述LED(1)底面的长边位于所述第一间距的方向上；所述LED(1)的上方分别设有所述透镜(2)；所述透镜(2)为旋转对称面型；所述透镜(2)包括底面凹进部；所述底面凹进部罩住所述LED(1)；所述LED(1)的中心与所述透镜(2)的中心位于同一轴线上。

【技术特征摘要】
1.一种实现非旋转对称光斑的光学模组，其特征在于，包括：LED(1)，透镜(2)，反光板(3)，PCB板(4)；所述反光板(3)固定于所述PCB板(4)上；所述LED(1)以矩阵的形式分布在所述反光板(3)上；所述LED(1)为长方体结构，其底面的长边与短边不相等；所述LED(1)底面的长边与短边的比值，等于所述矩阵的行间距与列间距的比值；所述矩阵的行间距与列间距中数值较大的一个，为第一间距；所述LED(1)底面的长边位于所述第一间距的方向上；所述LED(1)的上方分别设有所述透镜(2)；所述透镜(2)为旋转对称面型；所述透镜(2)包括底面凹进部；所述底面凹进部罩住所述LED(1)；所述LED(1)的中心与所述透镜(2)的中心位于同...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳韵霞，
申请(专利权)人：成都派斯光学有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51