[发明专利]透镜、发光装置及背光模组

权利要求书

1.一种用于控制由发光单元发出的光线的透镜，包括：

中心轴；

用于供该光线进入的入光面，该入光面包括第一区域，该第一区域中至少有两个点分别到该发光单元的光出射面的中心点的距离是相同的，该第一区域满足关系式：θa≤θ1≤θb，其中，θ1是该发光单元发出的任意光线与该中心轴之间的夹角，θa是该发光单元发出的任意光线经过该第一区域时与该中心轴之间的夹角的最小值，θb是该发光单元发出的任意光线经过该第一区域时与该中心轴之间的夹角的最大值；及

与该入光面相背的出光面，该发光单元发出的光线进入该透镜中并从该出光面出射，该入光面及该出光面满足条件式(1)：在满足0°＜θ1≤θb+20°的第二区域内，比值θ2/θ1的最小值发生在夹角θ1的取值在θa到θb之间时，且该第二区域内的该比值θ2/θ1＞0.9；及满足条件式(2)：在满足0°＜θ1≤θb+10°的第三区域内，比值θ3/θ1的最小值发生在夹角θ1的取值在θa到θb之间时，且该第二区域内的该比值θ3/θ1＞0.9，其中，θ2是夹角为θ1的光线进入到该透镜内时与该中心轴的夹角，θ3是光线以夹角θ1进入到该透镜并从该出光面出射时与该中心轴的夹角。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，该入光面包括第四区域，该第四区域满足关系式：0°＜θ1≤θ1max，该第四区域具有一个拐点，该拐点处的切线斜率绝对值最小，打在该拐点上的光线的夹角θ1的范围在θa到θb之间，具有最大值θ1max的光线进入该透镜并从该出光面的最外侧出射。

3.如权利要求2所述的透镜，其特征在于，该入光面关于该发光单元的中心轴轴对称，该出光面关于该发光单元的中心轴轴对称。

4.如权利要求2所述的透镜，其特征在于，该透镜还包括底面并开设凹陷，该底面及该出光面分别位于该透镜的相背两侧，该入光面位于该底面与该出光面之间，且该入光面相对该底面向该出光面的方向凹陷以形成该凹陷。

5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于，该入光面呈对称的抛物线状，其顶端为一个圆锥形的尖端突起。

6.一种发光装置，包括发光单元及与该发光单元对准的透镜，该透镜包括：

中心轴；

用于供发光单元发出的光线进入的入光面，该入光面包括第一区域，该第一区域中至少有两个点分别到该发光单元的光出射面的中心点的距离是相同的，该第一区域满足关系式：θa≤θ1≤θb，其中，θ1是该发光单元发出的任意光线与该中心轴之间的夹角，θa是该发光单元发出的任意光线经过该第一区域时与该中心轴之间的夹角的最小值，θb是该发光单元发出的任意光线经过该第一区域时与该中心轴之间的夹角的最大值；及

与该入光面相背的出光面，该发光单元发出的光线进入该透镜中并从该出光面出射，该入光面及该出光面满足条件式(1)：在满足0°＜θ1≤θb+20°的第二区域内，比值θ2/θ1的最小值发生在夹角θ1的取值在θa到θb之间时，且该第二区域内的该比值θ2/θ1＞0.9；及满足条件式(2)：在满足0°＜θ1≤θb+10°的第三区域内，比值θ3/θ1的最小值发生在夹角θ1的取值在θa到θb之间时，且该第二区域内的该比值θ3/θ1＞0.9，其中，θ2是夹角为θ1的光线进入到该透镜内时与该中心轴的夹角，θ3是光线以夹角θ1进入到该透镜并从该出光面出射时与该中心轴的夹角。

7.如权利要求6所述的发光装置，其特征在于，该入光面包括第四区域，该第四区域满足关系式：0°＜θ1≤θ1max，该第四区域具有一个拐点，该拐点处的切线斜率绝对值最小，打在该拐点上的光线的夹角θ1的范围在θa到θb之间，具有最大值θ1max的光线进入该透镜并从该出光面的最外侧出射。

8.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，该透镜还包括底面并开设凹陷，该底面及该出光面分别位于该透镜的相背两侧，该入光面位于该底面与该出光面之间，且该入光面相对该底面向该出光面的方向凹陷以形成该凹陷。

9.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于，该入光面呈对称的抛物线状，其顶端为一个圆锥形的尖端突起。

10.一种背光模组，包括一个电路板，多个呈矩阵式排列在该电路板上的发光单元，以及一个扩散板，每个发光单元包括一个与该电路板电性连接的发光单元及一个透镜，该透镜包括：

中心轴；

用于供发光单元发出的光线进入的入光面，该入光面包括第一区域，该第一区域中至少有两个点分别到该发光单元的光出射面的中心点的距离是相同的，该第一区域满足关系式：θa≤θ1≤θb，其中，θ1是该发光单元发出的任意光线与该中心轴之间的夹角，θa是该发光单元发出的任意光线经过该第一区域时与该中心轴之间的夹角的最小值，θb是该发光单元发出的任意光线经过该第一区域时与该中心轴之间的夹角的最大值；及

与该入光面相背的出光面，该发光单元发出的光线进入该透镜中并从该出光面出射，该入光面及该出光面满足条件式(1)：在满足0°＜θ1≤θb+20°的第二区域内，比值θ2/θ1的最小值发生在夹角θ1的取值在θa到θb之间时，且该第二区域内的该比值θ2/θ1＞0.9；及满足条件式(2)：在满足0°＜θ1≤θb+10°的第三区域内，比值θ3/θ1的最小值发生在夹角θ1的取值在θa到θb之间时，且该第二区域内的该比值θ3/θ1＞0.9，其中，θ2是夹角为θ1的光线进入到该透镜内时与该中心轴的夹角，θ3是光线以夹角θ1进入到该透镜并从该出光面出射时与该中心轴的夹角；该扩散板与该发光装置对准以扩散并传输每个发光装置从该出光面出射的光线。