透镜、光源及显示器的制作方法

1.本实用新型涉及光学的技术领域，尤其涉及一种透镜、光源及显示器。


背景技术：

2.随着社会的发展，人们对显示器的显示效果要求越来越高，现有显示器内的光源通常由图像源和透镜组合形成，图像源发出的光会经过透镜的增强，以达到更好地显示效果，但目前透镜存在光斑发黄严重、暗圈严重以及光斑均匀性差的技术问题，难以满足制造厂家和终端用户的需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种透镜、光源及显示器，用于解决现有透镜存在光斑发黄严重、暗圈严重以及光斑均匀性差的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案一为：
5.一种透镜，所述透镜包括出光面以及与所述出光面相背的底面，所述底面上设有入光槽，所述入光槽用于罩设光源，以使所述光源射出的光线照射至所述入光槽的内壁，并穿过所述入光槽的内壁进入所述透镜内，所述光线从所述出光面射出；所述出光面为自由曲面，所述出光面上沿所述出光面周向设有多个环形槽。
6.在所述透镜的一些实施例中，所述出光面朝向所述底面的正投影为圆形，各所述环形槽间隔分布于所述出光面半径大小的40％-100％区域内。
7.在所述透镜的一些实施例中，各所述环形槽中部分组合形成多个槽组，所述出光面朝向所述底面的正投影为圆形，各所述槽组间隔分布于所述出光面半径大小的40％-100％区域内，相邻两个所述槽组间隔设置。
8.在所述透镜的一些实施例中，相邻所述槽组中临近的两个环形槽之间的间隔为所述出光面半径大小的5％-15％。
9.在所述透镜的一些实施例中，各所述环形槽朝向所述底面的正投影为圆形，所述出光面及各所述环形槽朝向所述底面的正投影的圆心重合。
10.在所述透镜的一些实施例中，所述槽组的数量为两个，两个所述槽组分别为第一组和第二组，所述第一组位于所述出光面中部和所述第二组之间；所述第一组中靠近所述出光面中部的所述环形槽的内圈半径大小为所述出光面半径大小的40％-50％；所述第一组中远离所述出光面中部的所述环形槽的外圈半径大小为所述出光面半径大小的70％-80％；
11.所述第二组中靠近所述出光面中部的所述环形槽的内圈半径大小为所述出光面半径大小的80％-90％；所述第二组中远离所述出光面中部的所述环形槽的外圈半径大小与所述出光面半径大小相等。
12.在所述透镜的一些实施例中，各所述槽组内所述环形槽的数量均为2条-7条。
13.在所述透镜的一些实施例中，所述底面上还一体成型设有多个定位脚，各所述定
位脚沿所述入光槽周向环设于所述入光槽。
14.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案二为：
15.一种光源，包括图像源和上面实施例中所述的透镜。
16.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案三为：
17.一种显示器，包括上面实施例中所述的光源。
18.实施本实用新型实施例，将至少具有如下有益效果：
19.上述透镜应用于光源和显示器，能够使其自身、光源及显示器具有改善光斑、改善暗圈以及提升光斑均匀性的技术效果，具体而言，本实用新型的透镜对出光面进行了微结构处理，通过在出光面上设置多个环形槽，以能够达到相位补偿的效果，从而能够改善光斑黄斑、暗圈等问题，使得光斑均匀性更好，效率高，进而解决了现有透镜存在光斑发黄严重、暗圈严重以及光斑均匀性差的技术问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为一个实施例中透镜的主视图；
22.图2为一个实施例中透镜的剖面结构示意图。
23.其中：1、透镜；11、出光面；12、台阶侧面；13、底面；14、入光槽；15、弧形凹陷；16、环形槽；17、定位脚。
具体实施方式
24.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.目前透镜存在光斑发黄严重、暗圈严重以及光斑均匀性差的技术问题，难以满足制造厂家和终端用户的需求。
28.如图1-2所示，在一种透镜1实施例中，透镜1包括出光面11以及与出光面11相背的底面13，底面13上设有入光槽14，入光槽14用于罩设光源，以使光源射出的光线照射至入光
槽14的内壁，并穿过入光槽14的内壁进入透镜1内，光线从出光面11射出。出光面11为自由曲面，出光面11上沿出光面11周向设有多个与出光面11同心的环形槽16。
29.在本实施例中，本实施例的透镜1对出光面11进行了微结构处理，通过在出光面11上设置多个环形槽16，以能够达到相位补偿的效果，从而能够改善光斑黄斑、暗圈等问题，使得光斑均匀性更好，效率高，进而解决了现有透镜1存在光斑发黄严重、暗圈严重以及光斑均匀性差的技术问题。
30.可以理解的是，出光面11可为顺滑曲面，可通过模具注塑成型或者机加制造等方式形成，从效率和成本考虑，模具注塑成型的方式更优，可采用超精密车床车削工艺进行加工模具，精度0.005mm以上即可得到顺滑曲面，而后在出光面11上刻画出环形槽16即可，可以理解的是，环形槽16破坏了顺滑曲面的整体光滑性。当然可以理解的是，出光面11的加工并不仅限于上面举例的两种加工或形成方式，其他能够得到顺滑曲面的加工或形成方式均可。
31.在一种透镜1实施例中，出光面11朝向底面13的正投影为圆形，各环形槽16间隔分布于出光面11半径大小的40％-100％区域内。
32.在本实施例中，优选地，各环形槽16均匀分布于出光面11半径大小的40％-100％区域内，从而能够在各环形槽16朝向底面13的各个正投影之间间隔相同，形成均布的效果，从而能够改善光斑黄斑、暗圈等问题，使得光斑均匀性更好，效率高，进而解决了现有透镜1存在光斑发黄严重、暗圈严重以及光斑均匀性差的技术问题。
33.在一种透镜1实施例中，各环形槽16中部分组合形成多个槽组，出光面11朝向底面13的正投影为圆形，各槽组间隔分布于出光面11半径大小的40％-100％区域内，相邻两个槽组间隔设置。
34.在本实施例中，不同于前面实施例，本实施例中的各环形槽16形成了多个槽组，而相邻两个槽组之间是间隔设置的，因此各环形槽16的分布相比前面实施例是不同，是有明显的间隔的，即为不连续的。
35.在一种透镜1的优选实施例中，各槽组中的各环形槽16等间隔分布，相邻两个槽组间隔设置。在本实施例中，环形槽16的数量为多个，分别组合形成多个槽组，通过将相邻槽组间隔设置，使得两个槽组之间为顺滑曲面。
36.需要强调的是，多个环形槽16并不是根据数量均分的，即每个槽组内的环形槽16的数量可相同也可不同。在一种透镜1实施例中，相邻槽组中临近的两个环形槽16之间的间隔为出光面11半径大小的5％-15％。在本实施例中，限定了相邻槽组之间的参数，各槽组之间可按照此方式分布到出光面11上。
37.在一种透镜1实施例中，槽组的数量为两个，两个槽组分别为第一组和第二组，第一组位于出光面11中部和第二组之间。第一组中靠近出光面11中部的环形槽16的内圈半径大小为出光面11半径大小的40％-50％。第一组中远离出光面11中部的环形槽16的外圈半径大小为出光面11半径大小的70％-75％。第二组中靠近出光面11中部的环形槽16的内圈半径大小为出光面11半径大小的80％-90％。第二组中远离出光面11中部的环形槽16的外圈半径大小与出光面11半径大小相等。
38.在本实施例中，具体地，以出光面11的中心点到曲面最大跨径的距离为7.8mm进行举例说明，可以理解的是，出光面11朝向底面13的圆形正投影半径大小，对应地，第一组中
靠近出光面11中部的环形槽16的内圈半径大小为3.12mm-3.9mm，第一组中远离出光面11中部的环形槽16的外圈半径大小为5.46mm-5.85mm。
39.优选地，第一组中靠近出光面11中部的环形槽16的内圈半径大小为3.56mm，对应地，此时该环形槽16的内圈半径大小为出光面11半径大小的45.6％。
40.优选地，第一组中靠近出光面11中部的环形槽16的外圈半径大小为5.59mm，对应地，此时该环形槽16的外圈半径大小为出光面11半径大小的71.7％。
41.同样地，以前面实施例中出光面11的中心点到曲面最大跨径的距离为7.8mm进行举例说明，对应地，第二组中靠近出光面11中部的环形槽16的内圈半径大小为出光面11半径大小的6.24mm-7.02mm。
42.结合前面实施例，可以理解的是，本实施例给出了一种当槽组数量为两个时的具体实施方式，通过分割出光面11半径的方式设置在出光面11相对应的位置处，以百分比分区为例，出光面11中心为0，出光面11外周缘为100％，因此第一组位于出光面11的40％-75％区域内，对应图2中ab之间的区域，第二组位于出光面11的80％-100％区域内，对应图2中的cd区域，由此ab区域和cd区域之间间隔有顺滑曲面的bc区域，第一组和第二组内的各环形槽16均布相互套设即可。
43.通过在弧形段的不同位置处形成两组槽组的环形槽16，形成相位补偿以解决光斑的问题。
44.在一种透镜1的具体实施例中，结合图2所示，a点距出光面11中心的间距为3.12mm，b点距出光面11中心的间距为5.46mm，c点距出光面11中心的间距为6.24mm。
45.在一种透镜1的具体实施例中，结合图2所示，a点距出光面11中心的间距为3.9mm，b点距出光面11中心的间距为5.85mm，c点距出光面11中心的间距为7.02mm。
46.可以理解的是，在透镜1为同类型的不同尺寸时，通过应用本实施例的比例，也能够在相对应的位置处设置环形槽16，从而能够解决不通过半径的同类型透镜1的光斑问题。
47.在一种透镜1实施例中，各槽组内环形槽16的数量为2条-7条。
48.在本实施例中，在一个透镜1下，环形槽16的结构为相同的，即环形槽16的槽深、环形槽16内圈和外圈之间的间隔、环形槽16的槽底形状等均是相同的，可通过同一刀具进行刻画得到，通过2条-7条环形槽16，能够较好地平衡显示效果和光斑问题，避免因环形槽16的数量过大而影响光线的出射，进而影响到显示效果，同时也避免过少的环形槽16达不到相位补偿的目的。
49.结合前面实施例中，优选地，环形槽16的内壁为连续的顺滑弧面。
50.可以理解的是，本实用新型的透镜1即可有无弧形凹陷15均可，当设置了弧形凹陷15时，弧形凹陷15的中心、出光面11的中心及入光槽14的中心位于同一轴线上。
51.在一种透镜1实施例中，底面13上还一体成型设有多个定位脚17，各定位脚17沿入光槽14周向环设于入光槽14。
52.在本实施例中，通过设置定位脚17穿过图像源的灯板从而进行安装固定。
53.可以理解的是，出光面11和底面13通过台阶侧面12连接。
54.另外，入光槽14为类锥形槽形状。
55.本实用新型还涉及一种光源，包括图像源和上面实施例中的透镜1。图像源可为led灯，通过应用上面实施例中的透镜1，能够使得led灯发射出的光线经过透镜1，从而改善
光斑、改善暗圈以及提升光斑均匀性的技术效果。
56.本实用新型还涉及一种显示器，包括上面实施例中的光源。
57.可以理解的是，实施例中的显示器泛指一切通过光源能够达到显示效果的装置，如电视、手机、手环等等，通过应用上面实施例中的光源及透镜1，能够通过改善光斑、改善暗圈以及提升光斑均匀性的方式提升整体显示效果，减少发黄暗圈，提升终端用户的使用体验。
58.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。