本发明涉及照明领域,尤其涉及一种混光系统。
背景技术:
小型化的LED封装形式即CSP将逐渐取代传统的2835、3030、3014以及COB等封装形式,越来越多的被应用到液晶显示器背光源及传统照明领域。CSP(Chip Scale Package)即芯片级封装,这种封装形式的最大外形尺寸仅为芯片尺寸的1.2倍,省去了传统封装中的金线和支架,在优化封装结构的同时也大大降低了成本。
CSP的封装尺寸小,其高度不超过0.5mm,且其为五面发光,此种发光方式为其匹配二次光学透镜设计增加了难度:要求光学透镜的底面不能高于CSP的发光面,否则就会有部分光侧漏出来,产生杂散光,如图1。为此,有些人采用CSP四周围白胶的方式,将五面发光变为一面发光,避免了使用二次透镜时产生测漏。但由于有四面光被遮挡,只有一面发光,降低了亮度及光效,同时还增加了封装步骤,且白胶对光的吸收和遮挡并不完全,仍有部分杂散光测漏出来。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种混光系统,即解决了透镜设计的难度,又解决了灯珠侧光外漏问题。
本发明的一种混光系统,包括:
PCB板;
灯珠,设置在所述PCB板上;
主透镜,设置在所述灯珠上方;
辅助部,设置在所述PCB板上所述主透镜的底部外围,所述主透镜和所述辅助部配合使用,避免灯珠侧光外漏。
优选地,所述主透镜包括:
环形底面,为所述主透镜的底部,平行于所述PCB板上表面;
环形内凹的自由光学面,设置在所述环形底面的内边缘上;
环形凸起的自由光学曲面,设置在所述环形底面的外边缘上;
圆柱体,设置在所述环形底面下,用于连接所述主透镜与PCB板。
优选地,所述辅助部为辅助透镜包括:
辅助环形底面,平行于所述PCB板表面设置;
入射自由光学表面,设置在所述辅助环形底面内边缘,为向上凸起形;
出射自由光学曲面,设置在所述辅助环形底面外边缘,为向上凸起形;
辅助圆柱体,设置在所述辅助环形底面下方,用于连接辅助透镜与PCB板。
优选地,所述主透镜光学材料,所述辅助透镜为与所述主透镜同种或不同的光学材料或反光材料。
优选地,所述灯珠、主透镜、辅助部数量相同、一一对应安装。
优选地,所述辅助部为辅助反光杯。
优选地,所述灯珠为CSP灯珠或LED灯珠。
优选地,以垂直所述PCB板向上方向为0°,所述主透镜接收来自灯珠发出的-80°至80°范围内的光束,所述辅助部接收来自灯珠发出的-80°至-90°和80°至90°范围内的光束。
本发明的优点在于,
1、此混光系统采用的主透镜和辅助透镜配合使用,避免了因CSP五面发光导致的侧光外漏问题产生;
2、采用辅助透镜的折反射设计方式,扩大了系统的光束角;
3、通过主辅透镜配合使用,降低了系统的混光距离,有利于背光源的薄型化。可以将常规的25mm降低到15mm甚至更低。
4、增加了主透镜底部与PCB板材的距离,避免了因热量过高而导致光学透镜热变形的风险。
5、此混光系统具有兼容性,主透镜和辅透镜可以分开使用,避免了其它系统重新开模及加工费用,即节约了成本。
附图说明
图1本发明辅助部为辅助透镜时结构示意图;
图2本发明辅助部为辅助反光杯结构示意图;
图3本发明具体实施例结构示意图;
图4本发明具体实施例整体光学效果图。
具体实施方式
如图1所示,本发明的一种混光系统包括:PCB板003、灯珠005、主透镜001、和辅助部;灯珠005设置在PCB板003上;主透镜001设置在灯珠005上方;辅助部设置在PCB板003上主透镜001的底部外围,主透镜001和辅助部配合使用,避免灯珠005侧光外漏。
主透镜001包括:环形底面007、环形内凹的自由光学面003、环形凸起的自由光学曲面004、圆柱体006;环形底面007为主透镜001的底部,平行于PCB板003上表面;环形内凹的自由光学面003设置在环形底面007的内边缘上;环形凸起的自由光学曲面004设置在环形底面007的外边缘上;圆柱体006设置在环形底面007下,用于连接主透镜001与PCB板003。
图1所示,辅助部为辅助透镜002包括:辅助环形底面010、入射自由光学表面009、出射自由光学曲面011和辅助圆柱体008;辅助环形底面010平行于PCB板003表面设置,入射自由光学表面009设置在辅助环形底面010内边缘,为向上凸起形;出射自由光学曲面011设置在辅助环形底面010外边缘,为向上凸起形;辅助圆柱体008设置在辅助环形底面010下方,用于连接辅助部与PCB板003。灯珠005、主透镜001、辅助透镜002数量可相同、并且一一对应安装。
以垂直PCB板向上方向为0°,主透镜001接收来自灯珠发出的-80°至80°范围内的光束。辅助部接收来自CSP发出的-90°至-80°和80°至90°范围内的光束。辅助部为辅助透镜002,主透镜001和辅助透镜002配合使用。主透镜001位于辅助透镜002内部空间,通过折反射的形式,扩大主透镜的光束角。主透镜001和辅助透镜002为同种光学材料,也可为两种不同的光学材料,也可是主透镜为光学材料,辅透镜为反光材料。主透镜001也可结合形体较大的LED灯珠单独使用。
本发明中,灯珠005可为CSP灯珠或LED灯珠。
如图2,辅助部还可以为辅助反光杯012。
具体实施例,如图3所示,将混光系统应用于32inch TV直下式背光源。选择使用5颗主透镜001、5颗辅助透镜002以及5颗CSP灯珠构成的混光系统,共2组,即2行每行5颗共10颗主透镜,10颗辅透镜,10颗CSP灯珠。整体光学效果如图4所示。
此混光系统采用的主透镜和辅助透镜配合使用,避免了因CSP灯珠五面发光导致的侧光外漏问题产生;采用辅助透镜的折反射设计方式,扩大了系统的光束角;通过主辅透镜配合使用,降低了系统的混光距离,有利于背光源的薄型化,可以将常规的25mm降低到15mm甚至更低。
通过圆柱体支撑,增加了主透镜底部与PCB板材的距离,避免了因热量过高而导致光学透镜热变形的风险。
此混光系统具有兼容性,主透镜和辅透镜可以分开使用,避免了其它系统重新开模及加工费用,即节约了成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。