一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置制造方法及图纸

本文提供一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置。所述背光源透镜组件包括：沿光路传播方向同轴设置的第一透镜组(1)，含二元衍射面的凹透镜(2)和第二透镜组(3)；所述第一透镜组(1)包括一个或多个凹透镜(101)，以及一个或多个凸透镜(102)；所述含二元衍射面的凹透镜(2)的表面设置二元衍射面；所述第二透镜组(3)包括一个或多个凸透镜(102)。本文的技术方案能够缩短光源的混光光程，校正色差，提高光学效率，增大视场。

A backlight lens assembly, a straight-down backlight module and a display device

【技术实现步骤摘要】
一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置
本文涉及显示技术，尤指一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)凭借其性能优势在液晶显示领域占据着重要的地位。根据LED的放置方式不同可以分为侧入式背光源和直下式背光源。采用侧入式背光源的LED显示器虽有薄型化的外观优势，但必需采用导光板，增加了背光模组的整体成本。随着大尺寸显示器的应用越来越广泛，侧入式背光源一般通过双侧布灯等方法来解决导光板远端光线能量较弱的问题，在面临更大尺寸面板显示器件时候，成本高且亮度较低。对于大尺寸液晶显示器，直下式LED背光模组结构较简单，不需使用导光板，LED灯条按一定规律布置在背光模组底部，LED灯条需要在单颗LED上添加透镜组，透镜组到扩散板之间需要空间以实现混光，通过一定的混光距离后，LED灯条发出的光线能够均匀地在扩散板上分布。直下式背光源有高亮度、高对比度、色域好等优势，但其也有一定缺陷，由于光源需要一定高度的混光距离才能够达到所需求的均匀性，因此其模组厚度较大是一明显亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置，能够缩短光源的混光光程，校正色差，提高光学效率，增大视场。根据本申请的第一方面，本申请提供了一种背光源透镜组件，包括：沿光路传播方向同轴设置的第一透镜组，含二元衍射面的凹透镜和第二透镜组；所述第一透镜组包括一个或多个凹透镜，以及一个或多个凸透镜；所述含二元衍射面的凹透镜的表面设置二元衍射面；所述第二透镜组包括一个或多个凸透镜。根据本申请的第二方面，本申请提供了一种直下式背光源模组，包括：光源，以及设置在所述光源出光侧的上述背光源透镜组件。根据本申请的第三方面，本申请提供了一种显示装置，包括上述直下式背光源模组。与相关技术相比，本申请包括一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置，所述背光源透镜组件包括沿光路传播方向同轴设置的第一透镜组，含二元衍射面的凹透镜和第二透镜组，所述第一透镜组对入射光线进行发散和汇聚，所述含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜对光线进行发散和衍射，所述第二透镜组对光线进行汇聚，通过凸透镜和凹透镜的两级光路调理以及二元衍射面的衍射效应能够缩短混光光程，校正色差，提高光学效率，增大视场。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例1中一种背光源透镜组件的示意图；图2为本申请实施例1中含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜的示意图；图3为本申请实施例1中一种第一透镜组的示意图；图4为本申请实施例1中一种第二透镜组的示意图；图5为包含图2所示的含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜的背光源透镜组件的示意图；图6为图5的背光源透镜组件的点列图；图7-a为图5的背光源透镜组件中去掉二元衍射面的视场示意图；图7-b为图5的背光源透镜组件中包含二元衍射面的视场示意图；图8为本申请实施例2中一种直下式背光源模组的示意图。附图标记说明：1第一透镜组；2含二元衍射面的凹透镜；3第二透镜组；101凹透镜；102凸透镜；10第一凸透镜；11第二凸透镜；12第一凹透镜；13第三凸透镜；14第四凸透镜；15第五凸透镜；30第六凸透镜；31第七凸透镜；100正光焦度弯月凸透镜；110负光焦度弯月凸透镜；120负光焦度双凹透镜；130正光焦度弯月凸透镜；140正光焦度双凸透镜；150正光焦度双凸透镜；200含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜；2001二元衍射面；300正光焦度弯月凸透镜；310正光焦度弯月凸透镜；40光阑；具体实施方式本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的专利技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它专利技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的专利技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供了一种背光源透镜组件，包括：沿光路传播方向同轴设置的第一透镜组1，含二元衍射面的凹透镜2和第二透镜组3；所述第一透镜组1包括一个或多个凹透镜101，以及一个或多个凸透镜102；所述含二元衍射面的凹透镜2的表面设置二元衍射面；所述第二透镜组3包括一个或多个凸透镜102。在上述实施方式中，所述第一透镜组对入射光线进行发散和汇聚，所述含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜对光线进行发散和衍射，所述第二透镜组对光线进行汇聚，通过凸透镜和凹透镜的两级光路调理以及二元衍射面的衍射效应能够缩短混光光程，校正色差，提高光学效率，增大视场。其中，二元衍射面是基于衍射理论采用计算机和微电子加工技术相结合的方式生产的一种表面浮雕型光学元件。它具有极高的衍射效率，能够有效减小透镜的尺寸，从而使整个光学系统的体积更小。它的色散特性可以很好地校正单透镜的轴上色差和球差。通过将二元光学元件与传统光学元件相结合，增加了光学设计中的变量，提高了系统的优化能力，改善了像质。所述二元衍射面可以设置在所述凹透镜2的前镜面或后镜面上；在一种实施方式中，如图2所示，所述含二元衍射面的凹透镜2为含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜200；其中，所述含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜200的后镜面的表面设置二元衍射面2001；在一种实施方式中，如图3所示，所述第一透镜组1包括沿光路传播方向同轴设置的第一凸透镜10，第二凸透镜11，第一凹透镜12，第三凸透镜13，第四凸透镜14，和第五凸透镜15；在一种实施方式中，如图4所示，所述第二透镜组3包括沿光路传播方向同轴设置的第六凸透镜30，和第七凸透镜31；在一种实施方式中，如图5所示，所述第一凸透镜10为正光焦度弯月凸透镜100，第二凸透镜11为负光焦度弯月凸透镜110，第一凹透镜12为负光焦度双凹透镜120，第三凸透镜13为正光焦度弯月凸透镜130，第四凸透镜14为正光焦度双凸透镜140，第五凸透镜15为正光焦度双凸透镜150；所述第六凸透镜30为正光焦度弯月凸透镜300，所述第七凸透镜31为正光焦度弯月凸透镜310；其中，所述负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背光源透镜组件，包括：沿光路传播方向同轴设置的第一透镜组(1)，含二元衍射面的凹透镜(2)和第二透镜组(3)；所述第一透镜组包括一个或多个凹透镜(101)，以及一个或多个凸透镜(102)；所述含二元衍射面的凹透镜(2)的表面设置二元衍射面；所述第二透镜组(3)包括一个或多个凸透镜(102)。

【技术特征摘要】
1.一种背光源透镜组件，包括：沿光路传播方向同轴设置的第一透镜组(1)，含二元衍射面的凹透镜(2)和第二透镜组(3)；所述第一透镜组包括一个或多个凹透镜(101)，以及一个或多个凸透镜(102)；所述含二元衍射面的凹透镜(2)的表面设置二元衍射面；所述第二透镜组(3)包括一个或多个凸透镜(102)。2.如权利要求1所述的背光源透镜组件，其特征在于：所述含二元衍射面的凹透镜(2)为含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜(200)；其中，所述含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜(200)的前镜面设置二元衍射面(2001)。3.如权利要求2所述的背光源透镜组件，其特征在于：所述第一透镜组(1)包括沿光路传播方向同轴设置的第一凸透镜(10)，第二凸透镜(11)，第一凹透镜(12)，第三凸透镜(13)，第四凸透镜(14)，和第五凸透镜(15)；所述第二透镜组(3)包括沿光路传播方向同轴设置的第六凸透镜(30)，和第七凸透镜(31)。4.如权利要求3所述的背光源透镜组件，其特征在于：所述第一凸透镜(10)为正光焦度弯月凸透镜(100)，第二凸透镜(11)为负光焦度弯月凸透镜(110)，第一凹透镜(12)为负光焦度双凹透镜(120)，第三凸透镜(13)为正光焦度弯月凸透镜(130)，第四凸透镜(14)为正光焦度双凸透镜(140)，第五凸透镜(15)为正光焦度双凸透镜(150)；所述第六凸透镜(30)为正光焦度弯月凸透镜(300)，所述第七凸透镜(31)为正光焦度弯月凸透镜(310)；其中，所述负光焦度双凹透镜(120)的后镜面与所述正光焦度弯月凸透镜(130)的前镜面相贴合；所述正光焦度双凸透镜(150)的后镜面与所述含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜(200)的前镜面相贴合；所述正光焦度弯月凸透镜(300)的后镜面与所述正光焦度弯月凸透镜(310)的前镜面相互贴合。5.如权利要求4所述的背光源透镜组件，其特征在于：所述背光源透镜组件还包括光阑(40)；所述光阑(40)位于所述正光焦度弯月凸透镜(130)和所述正光焦度双凸透镜(140)之间。6.如权利要求5所述的背光源透镜组件，其特征在于：所述正光焦度弯月凸透镜(100)的材质为H-ZK7，所述负光焦度弯月凸透镜(110)的材质为H-K9L，所述负光焦度双凹透镜(120)的材质为BaF2，正光焦度弯月凸透镜(130)的材质为H-ZBAF20，正光焦度双凸透镜(140)的材质为H-FK71，正光焦度双凸透镜(150)的材质为D-K59，所述含二元衍射面的负光焦度弯月凹透镜(200)的材质为H-LAK53A，所述正光焦度弯月凸透镜(300)的材质为CaF2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范雯雯，吴斌，曲国健，刘丹娟，薄亮，栗首，王丞伟，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11