本技術屬于光學器具,尤其涉及一種背光透鏡。
背景技術:
1、光源發(fā)出的光線通常過于分散,通常需要在其一側安裝背光透鏡以助于出射光線聚焦,背光透鏡作為常用透鏡的一種,常用于電視背光,因此,也被稱為電視背光透鏡。背光透鏡由于其出光面積出光角度較大,也被用于照明領域。現(xiàn)有技術中的背光透鏡,為了實現(xiàn)矩形配光,背光透鏡設計較為復雜。
技術實現(xiàn)思路
1、針對相關技術中存在的不足之處,本技術提供了一種背光透鏡,建立xyz三軸坐標系,通過設置第三距離大于第一距離、第二距離,或者通過設置第一出射點的曲率以及第二出射點的曲率,從而限定背光透鏡配光角度以使出射光線偏向x軸與y軸之間,以形成矩形光斑。
2、第一方面,本技術提供一種背光透鏡,包括:
3、背光透鏡本體以及形成于所述背光透鏡本體上相對設置的入光面以及出光面,以所述背光透鏡本體底面所在平面上的一點作為坐標原點,基于所述坐標原點建立xyz三軸坐標系,其中x軸與y軸位于所述背光透鏡本體底面所在平面,所述背光透鏡相較于x軸與z軸所在平面以及y軸與z軸所在平面對稱布置;
4、其中,所述出光面與x軸、y軸所在平面的交線為閉合的弧線段,所述弧線段上位于x軸上的點與所述坐標原點具有第一距離,所述弧線段上位于y軸上的點與所述坐標原點具有第二距離,位于x軸、y軸外的至少一直線段與x軸的夾角范圍為40°到50°,所述直線段兩端分別連接所述坐標原點與所述弧線段,所述直線段與所述弧線段的交點與所述坐標原點具有第三距離;其中,所述第三距離大于所述第一距離,且所述第三距離大于所述第二距離。
5、在一些實施例中,定義length為所述第一距離與所述第二距離中的較大值,所述第三距離的取值范圍為1.05*length至1.3*length之間;和/或,所述弧線段上任一點的曲率均為正值。
6、在一些實施例中,所述入光面與x軸、z軸所在平面相交形成入光面輪廓線,所述入光面輪廓線靠近z軸部分設有至少二個點的曲率組成第一曲率數(shù)組,所述第一曲率數(shù)組用于改變一光源光線射入所述背光透鏡內的折射方向;
7、和/或,所述出光面與x軸、z軸所在平面相交形成出光面輪廓線,所述出光面輪廓線靠近z軸部分設有至少二個點的曲率組成第二曲率數(shù)組,所述第二曲率數(shù)組用于改變所述光源光線射出所述背光透鏡后的折射方向。
8、在一些實施例中,所述第一曲率數(shù)組包括:所述入光面輪廓線上位于z軸上的點的曲率設置為零或者負值,并且所述入光面輪廓線上位于z軸外的另一點的曲率設置為零或正值;
9、和/或,所述第二曲率數(shù)組包括:所述出光面輪廓線上位于z軸上的點的曲率為零,并且所述出光面輪廓線上位于z軸外的另一點的曲率設置為零。
10、第二方面,還提供一種背光透鏡,包括:
11、背光透鏡本體以及形成于所述背光透鏡本體上相對設置的入光面以及出光面,以所述背光透鏡本體底面所在平面上的一點作為坐標原點,基于所述坐標原點建立xyz三軸坐標系,其中x軸與y軸位于所述背光透鏡本體底面所在平面,所述背光透鏡相較于x軸與z軸所在平面以及y軸與z軸所在平面對稱布置;
12、至少一垂直于z軸的平面平行于x軸與y軸所在平面,所述垂直于z軸的平面與所述出光面相交形成外輪廓線,所述外輪廓線上設有若干第一出射點與若干第二出射點,所述第一出射點連接坐標原點的連線與x軸的夾角大于0°小于且等于5°,所述第二出射點連接坐標原點的連線與y軸的夾角大于0°且小于等于5°,其中,所述外輪廓線在所述第一出射點的曲率用于使由所述第一出射點射出的光線向y軸方向偏移,并且所述外輪廓線在所述第二出射點的曲率用于使由所述第二出射點射出的光線向x軸方向偏移;
13、和/或,所述第一出射點與坐標原點的距離大于所述外輪廓線上位于x軸上點與坐標原點的距離,所述第二出射點與坐標原點的距離大于所述外輪廓線上位于y軸上點與坐標原點的距離。
14、在一些實施例中,所述弧線段上位于x軸上的點與所述坐標原點具有第一距離,以坐標原點為圓心,以所述第一距離為半徑做圓,所述圓具有第一圓曲率;所述弧線段上位于y軸上的點與所述坐標原點具有第二距離,以坐標原點為圓心,以所述第二距離為半徑做圓,所述圓具有第二圓曲率,其中,
15、所述第一出射點的曲率大于零且小于所述第一圓曲率,第二出射點的曲率大于零且小于所述第二圓曲率。
16、在一些實施例中,所述入光面與x軸、z軸所在平面相交形成入光面輪廓線,其中,所述入光面輪廓線上位于z軸外的至少一點的法線平行于z軸。
17、在一些實施例中,所述入光面輪廓線上位于z軸上的點的曲率為負值,并且所述入光面輪廓線上位于z軸外且法線平行于z軸的一點與坐標原點的連線與z軸的夾角范圍為2°到10°;或者,所述入光面輪廓線上位于z軸上的點的曲率為零,并且所述入光面輪廓線上自所述位于z軸上的點開始曲率連續(xù)為零,直至使距離z軸最遠的一點連接坐標原點的連線與z軸的夾角范圍為2°到10°。在一些實施例中,所述出光面與x軸、z軸所在平面相交形成出光面輪廓線,其中,所述出光面輪廓線上位于z軸外的至少一點的法線平行于z軸,且所述出光面輪廓線上位于z軸外且法線平行于z軸的點與坐標原點的連線與z軸的夾角范圍為2°到10°。
18、第三方面,還提供一種背光透鏡,包括:
19、背光透鏡本體以及形成于所述背光透鏡本體上相對設置的入光面以及出光面,以所述背光透鏡本體底面所在平面上的一點作為坐標原點,基于所述坐標原點建立xyz三軸坐標系,其中x軸與y軸位于所述背光透鏡本體底面所在平面,所述背光透鏡相較于x軸與z軸所在平面以及y軸與z軸所在平面對稱布置;
20、其中,所述出光面與x軸、y軸所在平面的交線為閉合的弧線段,所述弧線段上位于x軸上的點與所述坐標原點具有第一距離,所述弧線段上位于y軸上的點與所述坐標原點具有第二距離,所述弧線段上位于x軸、y軸外的點與所述坐標原點具有第三距離,其中,所述弧線段上位于x軸、y軸外的點連接坐標原點的連線與x軸的夾角小于45°時,所述第三距離大于所述第一距離;所述弧線段上位于x軸、y軸外的點連接坐標原點的連線與y軸的夾角小于45°時,所述第三距離大于所述第二距離。
21、綜上所述,通過設置第三距離大于第一距離、第二距離,從而限定背光透鏡形狀以使出射光線偏向x軸與y軸之間,以形成矩形光斑;通過定義length為第一距離與第二距離中的較大值,設置第三距離的取值范圍為1.05*length至1.3*length之間,從而使射出的光斑接近矩形;通過設置第一曲率數(shù)組改變一光源光線射入背光透鏡內的折射方向,和/或設置第二曲率數(shù)組改變光源光線射出背光透鏡后的折射方向,從而使射出光斑中心照度提升。
22、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分將從說明書中的描述變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所指出的結構來實現(xiàn)和獲得。