CN111123586A - 光学透镜及面光源模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学透镜，为沿横轴方向延伸且中段内缩的半柱状体，包含底面、第一光学面、第二光学面以及二第三光学面。第一光学面凹设于底面。一中心轴垂直横轴方向且垂直于底面，并通过第一光学面。第二光学面与底面相对设置，而共同形成半柱状体的外周面。底面与第二光学面的中段形成颈缩部，位于中心轴上。二第三光学面于横轴方向上连接于底面的相对两侧边，而成为半柱状体的两端面。第三光学面包含第一穿透区以及第二穿透区，第二穿透区的光线穿透率，小于第一穿透区的光线穿透率，且没有穿透第二穿透区的光线，至少部分被反射或散射。

Description

光学透镜及面光源模块

技术领域

本发明有关于背光模块，特别是一种光学透镜以及具有光学透镜的面光源模块。

背景技术

以小型光源(例如LED)作为背光源的大尺寸直下式背光模块中，为了使得光强度均匀地分布，通常是以多个功率较小的光源，以阵列形式配置于基板上。光源之间的必须安排的较小，以避免光源之间形成明显的亮/暗区。

若以大功率光源的配置来减少光源数量时，需另外以光学透镜对每一光源的光形进行处理，使得光线通过光学透镜后可以转换为侧向光，均匀投射于反射板后转为正向发光。

现有设计之一，是将光源排列为一直线，安排在背光板的中段位置。通过反射式透镜的二折射，光源的出光方向改为侧向，朝向直线的两侧投射，而均匀地落在反射板上。但在大尺寸的背光模块中，由于光源的正向出光都被反射、折射为侧向出光，而导致中央部分(即前述直线的两侧)容易形成暗带，而造成背光模块中间暗而两侧较亮的形态，影响光学品味，导致单一直线排列的光源较不适合用于大尺寸背光模块。

发明内容

本发明提出一种光学透镜，用于将光源转为侧向出光，且可避免暗带形成以及光学品味降低的问题。

本发明提出一种光学透镜，为沿一横轴方向延伸且中段内缩的一半柱状体，包含一底面、一第一光学面、一第二光学面以及二第三光学面。

第一光学面凹设于底面，且第一光学面定义一内凹空间；其中，定义垂直横轴方向的一中心轴，中心轴垂直于底面，且通过第一光学面。第二光学面与底面相对设置，且第二光学面连接底面的相对两侧边，而使底面与第二光学面共同形成半柱状体的外周面；其中，第二光学面为突出于底面上的曲面，且底面与第二光学面的中段形成一颈缩部，颈缩部位于中心轴上。二第三光学面于横轴方向上连接于底面的相对两侧边，且连接第二光学面，使二第三光学面成为半柱状体的两端面；其中，各第三光学面包含一第一穿透区以及一第二穿透区，第二穿透区的光线穿透率，小于第一穿透区的光线穿透率，且没有穿透第二穿透区的光线，至少部分被反射或散射。

在至少一实施中，在横轴方向与中心轴定义的一假想平面上，颈缩部的投影具有一倒圆角。

在至少一实施中，第一光学面配置为一入光面，第二光学面配置为一反射面，其曲率配合第一光学面，使通过第一光学面入光而落在第二光学面的光线，被全反射而朝向第三光学面行进。

在至少一实施中，以横轴方向与中心轴定义一假想平面，第一光学面于假想平面上投影形成一第一线段，第一线段相对于横轴方向旋转180度可定义第一光学面；第二光学面于假想平面上投影形成一第二线段，第二线段相对于横轴方向旋转180度可定义第二光学面，并且形成底面的相对两侧边；以及第三光学面于假想平面上投影形成二第三线段，各第三线段的两端分别连接第二线段以及底面。

在至少一实施中，于假想平面上，第二线段对应于颈缩部形成一下凹段且具有一倒圆角，倒圆角与第一线段的顶点相对。

在至少一实施中，第三光学面的一整体光线穿透率为大于80％。

在至少一实施中，第二穿透区的穿透率为56％～96％。

在至少一实施中，第二穿透区通过表面雾化处理、镀膜或贴膜设置。

在至少一实施中，在表面雾化处理中，第二穿透区的表面粗糙度为中心线平均粗糙度介于0.28μm～0.8μm之间。

在至少一实施中，在表面雾化处理中，第二穿透区的雾度介于19％～76％之间。

在至少一实施中，第一穿透区位于第三光学面的下半部，第二穿透区位于第三光学面的上半部。

在至少一实施中，第一穿透区与第二穿透区的边界设置为一锯齿状。

在至少一实施中，第一穿透区为一半圆形，其圆心落在横轴方向上，第二穿透区为半圆环形，环绕于第一穿透区的圆周边界。

在至少一实施中，第二穿透区位于第一穿透区中而被第一穿透区包围。

在至少一实施中，第二穿透区为圆形，且第二穿透区位于第一穿透区的形心上。

在至少一实施中，光学透镜更包含一吸光材，对应于底面设置；于平行于中心轴的方向上，第二光学面的投影至少局部重叠于吸光材。

在至少一实施中，第一光学面于平行于中心轴的方向上的投影，可部分重叠于吸光材。

在至少一实施中，底面朝向灯板设置，且与灯板的上表面保持一间隔距离，且吸光材设置于灯板的上表面。

本发明更提出一种面光源模块，包含一反射板、多个光源以及多个如前所述的光学透镜。

多个光源沿着一纵轴方向排列于反射板。多个光学透镜分别设置于多个光源其中之一上，且各光学透镜的横轴方向是垂直于纵轴方向。

在至少一实施中，反射板包含一中央平板部，沿纵轴方向配置，且多个光源与多个光学透镜设置于中央平板部上；以及二斜板部，延伸于中央平板部的两侧边缘，且二斜板部与中央平板部之间具有一夹角；于中央平板部的法线方向上，二斜板部的边缘与中央平板部之间具有一架高距离。

在至少一实施中，斜板部与中央平板部之间具有一过渡区，且过渡区为弧形。

在至少一实施中，面光源模块更包含一光学膜片组，与二斜板部的边缘连接，且光学膜片组与中央平板部之间具有架高距离。

在至少一实施中，面光源模块更包含至少一吸光材，对应于底面设置，且底面之间保持一间隔距离；于平行于中心轴的方向上，各第二光学面的投影至少局部重叠于吸光材。

在至少一实施中，第一光学面于平行于中心轴的方向上的投影，可部分重叠于吸光材。

在至少一实施中，面光源模块更包含一灯板，贴附于中央平板部，光源设置于灯板的一上表面，各光学透镜分别通过至少一支撑脚的固定于灯板的上表面，且吸光材设置于灯板的上表面。

本发明降低侧向出光，并将所降低的侧向出光能量以反射、散射的方式，导引转向为正向出光，从而避免暗带的形成。而在本发明至少一实施例中，更进一步针对可能形成中央亮带的位置设置吸光材，而避免了中央区域正向出光集中而形成的中央亮带问题，并提升品味。是以，本发明可以通过单排光源构成亮度均匀的面光源模块，而可避免单排光源所带来的问题。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体图。

图2为本发明第一实施例的剖面图。

图3为本发明第一实施例的另一立体图。

图4为本发明第一实施例中，第三光学面的前视图。

图5、图6及图7为本发明第一实施例中，不同第三光学面的光路示意图。

图8为图5、图6及图7中，不同第三光学面的光线强度分布图。

图9为本发明第二实施例中，第三光学面的前视图。

图10为本发明第三实施例中，第三光学面的前视图。

图11为本发明第四实施例中，第三光学面的前视图。

图12为图4中，不同第二穿透区大小的光线强度分布图。

图13为图10中，不同第二穿透区大小的光线强度分布图。

图14为图11中，不同第二穿透区大小的光线强度分布图。

图15为本发明第五实施例的剖面图。

图16为本发明第五实施例的另一剖面图。

图17为本发明第六实施例的剖面图。

图18为本发明第六实施例的俯视图。

图19为本发明第六实施例的局部立体图。

图20为本发明第六实施例的另一俯视图。

其中，附图标记：

1 面光源模块 100 光学透镜

102 颈缩部 110 底面

120 吸光材 130 灯板

140 支撑脚 200 光源

300 反射板 310 中央平板部

320 斜板部 330 过渡区

400 光学膜片组 G 间隔距离

h 架高距离 H 第二穿透区的高度

L 第三光学面的顶点高 R 半径

C1 第一线段 C2 第二线段

C3 第三线段 S1 第一光学面

S2 第二光学面 S3 第三光学面

TA1 第一穿透区 TA2 第二穿透区

X 横轴方向 Y 纵轴方向

Z 中心轴

具体实施方式

在图式中，为了清楚起见，放大了部分元件、区域等的宽度。在整份说明书中相同的元件符号表示相同的元件。应当理解，当诸如元件被称为在另一个元件“上”或“连接到”另一个元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件也可以存在。相反地，当元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接连接到”另一个元件时，不存在中间元件。

应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在整份说明书中可以用于叙述各种元件、部件、区域或部分。但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域或部分而不脱离本文的教示。

此外，诸如“下”或“底板”和“上”或“顶面”的相对术语可以在本文用于叙述一个元件与另一个元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个图式中的装置翻转，则被叙述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此，例示性用语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于图式的特定取向。

请参阅图1以及图2所示，为本发明实施例所揭露的一种光学透镜100。光学透镜100用于设置于一光源200上，以对光源200发出的光线方向进行调整，而形成朝相对两方向的侧向出光。

如图1以及图2所示，光源200可为但不限定于面光源，例如发光二极体。光学透镜100具有二次折射功能，于光线进入光学透镜100时对光线进行第一次折射，于光线离开光学透镜100时再对光线进行第二次折射。光学透镜100是中段内缩的半柱状体，可为具有良好透光特性的材质所制成。前述的材质包含但不限定于PMMA(压克力)、PC(聚碳酸酯)或PS(聚苯乙烯)，以模具进行模造射出成形或CNC切削加工成形。如图1以及图2所示，光学透镜100包含一底面110、一第一光学面S1、一第二光学面S2以及二第三光学面S3。

如图1以及图2所示，光学透镜100是沿一横轴方向X延伸的半柱状体。底面110通常为一平面。第一光学面S1凹设于底面110，且第一光学面S1可定义一内凹空间。定义垂直于横轴方向X的一中心轴Z，中心轴Z垂直于底面110，且通过第一光学面S1。第二光学面S2与底面110相对设置，且第二光学面S2连接底面110的相对两侧边，而使底面110与第二光学面S2共同形成半柱状体的外周面。第二光学面S2为突出于底面110上的曲面，且底面110与第二光学面S2的中段形成一颈缩部102，颈缩部102位于中心轴Z上。亦即，于横轴方向X上，底面110与第二光学面S2环绕包围的区域是朝向颈缩部102渐缩。此外，在横轴方向X与中心轴Z定义的XZ假想平面上，颈缩部102的投影具有一倒圆角。

如图1以及图2所示，二第三光学面S3于横轴方向X上连接于底面110的相对两侧边，且连接第二光学面S2，使二第三光学面S3成为半柱状体的两端面。第三光学面S3通常为内凹的锥面，圆锥顶点落在横轴方向X上，但不排除为其他型态的曲面或是平面，且在横轴方向X上的剖面上，第三光学面S3呈现相对于底面向外倾斜的型态。

如图1以及图2所示，底面110用于覆盖于光源200上，且中心轴Z可通过光源200，使得光源200位于第一光学面S1所定义的内凹空间中。第一光学面S1用于作为入光面，用于接收光源200发出的光线，使光线进入光学透镜100中。第二光学面S2用于作为反射面，其曲率配合第一光学面S1，使通过第一光学面S1入光而落在第二光学面S2的光线，会被全反射而朝向第三光学面S3行进。

由于二第三光学面S3是位于光学透镜100的两端面，因此，第一光学面S1接收的光线是集中于光学透镜100的两端出光。以横轴方向X为参考轴线，出光的方位角会集中于15度至345度(-15度)之间，以及方位角165度至195度之间。垂直于横轴方向X的光学透镜100侧向原则上不进行出光。而颈缩部102的倒圆角部分则可让趋近中心轴Z部分光线直接穿透由正向出光，而不被第二光学面S2反射。

如图3所示，横轴方向X与中心轴Z可定义一XZ假想平面。第一光学面S1于XZ假想平面上投影形成一第一线段C1，第一线段C1相对于横轴方向X旋转180度可定义第一光学面S1。第二光学面S2于XZ假想平面上投影形成一第二线段C2，第二线段C2相对于横轴方向X旋转180度可定义第二光学面S2，并且形成底面110的相对两侧边。于XZ假想平面上，第二线段C2对应于颈缩部102形成一下凹段且具有一倒圆角，倒圆角与第一线段C1的顶点相对。

二第三光学面S3沿着横轴方向X相对设置，且位于中心轴Z的两侧。二第三光学面S3分别连接底面110以及第二光学面S2。亦即，于YZ假想平面上，第三光学面S3于XZ假想平面上投影形成二第三线段C3，第三线段C3的两端分别连接第二线段C2以及底面110，且第三线段C3相对于横轴方向X旋转180度可定义第三光学面S3。第三线段C3为一直线，旋转180度定义出锥面型态的第三光学面S3。或，第三光学面S3不必然为第三线段C3相对于横轴方向X旋转180度所定义，亦可是对半柱状体的两端部裁切出平面所形成，此时，第三光学面S3在YZ假想平面上的投影会形成第三线段C3。

如图1、图2以及图4所示，第三光学面S3包含一第一穿透区TA1以及一第二穿透区TA2。其中，第二穿透区TA2是经过表面加工处理，例如雾化处理，使得第二穿透区TA2的光线穿透率T2，小于第一穿透区TA1的光线穿透率T1。同时，没有穿透第二穿透区TA2的光线，部分或全部被反射或散射，而直接或经由底面110之下的反射板300反射后朝向第二光学面S2行进，而形成趋向中心轴Z的正向出光。因此，第三光学面S3的整体光线穿透率T，可以依据第二穿透区TA2的大小、形状配置而被调整。同时，没有穿透第二穿透区TA2的光线，至少有部分被反射或散射而投射至第二光学面S2。由于第二光学面S2的全反射特性，并非针对第三光学面S3设置，因此，被第二光学面S2反射的光线，仍可穿透第二光学面S2，而转为趋近正向的出光，补足接近中心轴Z两侧的亮度，以避免暗带形成。

第三光学面S3的整体光线穿透率T可以依据下列关系配置。设定第一穿透区TA1的面积为A1，穿透率为T1；第二穿透区TA2的面积为A2，穿透率T2；则第三光学面S3的整体光线穿透率T较佳为大于80％，其关系式如下：

通常，未经过表面处理的第一穿透区TA1，其穿透率T1会到达96％，接近光线完全穿透。而第二穿透区TA2的穿透率T2则可在50％～96％之间调整，较佳为介于56％～96％。通过雾化处理的配置，未穿透第二穿透区TA2的光线则被反射或散射，也就是理想状态下，第二穿透区TA2的反射率R2可以是(1-T2)，亦即入射第二穿透区TA2的光线部分穿透，而其余被反射或散射。第二穿透区TA2可以通过表面雾化处理、镀膜或贴膜设置，使其具备对光线具有部分穿透而部分反射的特性。在表面雾化处理中，第二穿透区TA2的表面粗糙度为中心线平均粗糙度(Ra)介于0.28μm～0.8μm之间(0.28μm<Ra<0.8μm)。若以雾度(Haze)表示，则第二穿透区TA2的雾度可以是介于19％～76％之间。

如图5、图6以及图7所示，第二穿透区TA2的面积大小，亦即第二穿透区TA2的占比，影响第三光学面S3的整体光线反射量，从而改变趋近中心轴Z位置的光线强度。

如图4，设定第一穿透区TA1位于第三光学面S3的下半部，第二穿透区TA2位于第三光学面S3的上半部，第三光学面S3的顶点高为L，第二穿透区TA2的高度H。以R2＝T2＝50％、L＝7.7mm为例，H＝0、H＝2.7mm、H＝4.7mm将呈现不同的中央光线强度分布。

如图5所示，当H＝0，亦即没有设置第二穿透区TA2时，被第二光学面S2反射的光线基本上都穿透第三光学面S3而形成侧向出光，使得中央光线强度较小，而可能在中心轴Z两侧形成暗带。

如图6所示，当配置第二穿透区TA2后，原本穿透第三光学面S3的光线，有部分被反射或散射转向第二光学面S2行进，而穿透第二光学面S2形成趋近中心轴Z的出光，而加强中央光线的强度，使得暗带将变得不明显甚至消除。

如图7所示，当进一步提升第二穿透区TA2面积后，被第二穿透区TA2反射或散射的光线能量加强，将使得中央光线的强度更强，但可能形成位于中心轴Z两侧的中央亮带。

参阅图8所示，第二穿透区TA2的面积占比越大，对于中央光线强度提升的效果越大。第二穿透区TA2的面积大小仍须针对光线强度分布调整，以避免中央光线过强，反而出现明显的中央亮带。因此，在第一实施例中，第三光学面S3的顶点高为L以及第二穿透区TA2的高度H的关系，较佳为0<H/L<0.62，以避免出现明显的中央亮带。

参阅图9所示，为本发明第二实施例所揭露的第三光学面S3，应用于如前所述的光学透镜100。所述第三光学面S3大致与第一实施例相同，其差异在于，第一穿透区TA1与第二穿透区TA2的边界，设置为锯齿状。以第二穿透区TA2的平均高度仍为H为例，锯齿状的边界有部分的高度小于H，而有部分的高度大于H。也就是说，第一穿透区TA1与第二穿透区TA2的边界，第一穿透区TA1与第二穿透区TA2之间呈现交错配置，分散第二穿透区TA2在边界附近的反射光或散射光，从而避免出现明显的中央亮带。

参阅图10以及图11所示，分别为本发明第三以及第四实施例所揭露的第三光学面S3，应用于如前所述的光学透镜100。

如图10所示，第三实施例的第三光学面S3具有一第一穿透区TA1以及一第二穿透区TA2。其中，第一穿透区TA1为半圆形，圆心落在横轴方向X上，且具有半径R。第二穿透区TA2可为半圆环形，环绕于第一穿透区TA1的圆周边界。

如图11所示，第四实施例的第三光学面S3具有一第一穿透区TA1以及一第二穿透区TA2。其中，第二穿透区TA2可为圆形或其他型态，位于第一穿透区TA1中而被第一穿透区TA1包围。第二穿透区TA2可位于第一穿透区TA1的形心上，但位置不已此为限。

参阅图12、图13以及图14所示，为不同型态的第二穿透区TA2的比较。图12、图13以及图14为应用第一实施例、第三实施例以及第四实施例的第二穿透区TA2的出光强度，沿着横轴方向X的分布。横轴标记为0的位置为中心轴Z通过的位置。

图12对应于第一实施例的第三光学面S3型态(如图4所示)，第二穿透区TA2在第三光学面S3的占比为a＝0.52；第一穿透区TA1的占比为1-a，穿透率T1＝96％。图示为第二穿透区TA2穿透率T2为70％、80％以及90％时，与不设置第二穿透区TA2(实线)的比较。其中，顶点高L为7.7mm，第二穿透区TA2的高度H为4.7mm。

如图12所述，T2为80％时，接近中心轴Z的中间出光强度分布较为均匀，且强度不会过高而形成中央亮带。此时，第三光学面S3的穿透率T为：

T＝a×0.8+(1-a)×0.96＝87.7％

图13对应于第三实施例的第三光学面S3型态(如图10所示)，第二穿透区TA2在第三光学面S3的占比为a＝0.73，第一穿透区TA1的占比为1-a，穿透率T1＝96％。图示为第二穿透区TA2穿透率T2为70％、75％以及80％时，与不设置第二穿透区TA2(实线)的比较。其中，顶点高L为7.7mm，第一穿透区TA1的半径R为4mm。

如图13所述，T2为75％时，接近中心轴Z的中间出光强度分布较为均匀，且强度不会过高而形成中央亮带。此时，第三光学面S3的穿透率T为：

T＝a×0.75+(1-a)×0.96＝80.6％

图14对应于第四实施例的第三光学面S3型态(如图11所示)，第二穿透区TA2在第三光学面S3的占比为a＝0.13，第一穿透区TA1的占比为1-a，穿透率T1＝96％。图示为第二穿透区TA2穿透率T2为70％、80％以及90％时，与不设置第二穿透区TA2(实线)的比较。其中，顶点高L为7.7mm，第二穿透区TA2的直径D为2mm。

如图14所述，T2为80％时，接近中心轴Z的中间出光强度分布较为均匀，且强度不会过高而形成中央亮带。此时，第三光学面S3的穿透率T为：

T＝a×0.8+(1-a)×0.96＝93.6％

如图12、图13以及图14所示，第二穿透区TA2的穿透率T2低时，光反射强度提高，容易形成中央亮带。此外，如图11以及图14所示，第二穿透区TA2的位置越接近第三光学面S3的形心时，中央亮带越明显，特别是位于中心轴Z的中间出光强度有明显的上升。因此，需要缩小第二穿透区TA2的面积，或是提升第二穿透区TA2的穿透率T2(降低反射强度)来避免中央亮带。也就是说，考量中央亮带的形成，第二穿透区TA2的面积大小、位置与穿透率，需要互相配合调节，以避免出现明显的中央亮带。

参阅图15以及图16所示，为本发明第五实施例所揭露的一种光学透镜100，用于消除前述的中央亮带。如图15所示，第五实施例的光学透镜100更包含吸光材120，对应于底面110设置，且吸光材120与底面110保持一间隔距离G设置，使得吸光材120与底面110之间存在一空气层。于平行于中心轴Z的方向上，第二光学面S2的投影至少局部重叠于吸光材120。

如图15所示，第一光学面S1于平行于中心轴Z的方向上的投影，可以是不重叠于吸光材120。如图16所示，第一光学面S1于平行于中心轴Z的方向上的投影，也可以是部分重叠于吸光材120。吸光材120用于吸收接近中心轴Z的散射光，使接近中心轴Z的散射光不被反射板300所反射，从而降低趋近中心轴Z位置的光线强度，以避免出现明显的中央亮带。

如图15以及图16所示，于设置光学透镜100于光源200之上时，可进一步提供一灯板130。光源200设置在灯板130之上，而光学透镜100以底面110朝向灯板130的上表面设置，并使底面110与灯板130的上表面之间不接触。具体而言，光学透镜100具有一或多个支撑脚140，突出于底面110。支撑脚140用于固定于灯板130的上表面，以固定光学透镜100于灯板130，且使得底面110与灯板130的上表面不接触。吸光材120设置于灯板130的上表面，且吸光材120与底面110之间保持间隔距离G。在具体实施时，吸光材120可以是涂布于灯板130的上表面的吸光涂料，特别是黑色涂料，或是黑色贴片，直接贴附于灯板130的上表面。

如图17、图18以及图19所示，为本发明第六实施例所揭露的一种面光源模块1，包含一反射板300、多个光源200以及多个如前所述的光学透镜100。

如图17以及图18所示，反射板300包含一中央平板部310以及二斜板部320，中央平板部310沿一纵轴方向Y配置。二斜板部320延伸于中央平板部310的两侧边缘，且二斜板部320与中央平板部310之间具有一夹角。于中央平板部310的法线方向上，二斜板部320的边缘与中央平板部310之间具有一架高距离h，使得反射板300形成中间下凹的形态。

此外，各斜板部320与中央平板部310之间具有一过渡区330，过渡区330为弧形，而以较缓和的方式将中央平板部310过渡至斜板部320，而避免中央平板部310与斜板部320之间形成明显的折边。此外，面光源模块1更包含一光学膜片组400，设置于反射板300上，而与二斜板部320的边缘连接，且光学膜片组400与中央平板部310之间具有前述的架高距离h。光学膜片组400包含但不限于扩散片、增亮膜等改善面光源模块1出光品质的光学膜片。

如图17以及图18所示，面光源模块1用于作为液晶显示介质的背光，液晶显示介质设置于光学膜片组400之上，以接收面光源模块1发出的光线。二斜板部320的边缘可对应于液晶显示介质的短边，也就是中央平板部310是沿着与液晶显示介质的短边平行的方向延伸，亦即纵轴方向Y是平行于液晶显示介质的短边。二斜板部320的边缘之间的距离，相当于液晶显示介质的长边。

图18以及图19所示，多个光源200沿着纵轴方向Y排列配置于反射板300的中央平板部310，相邻光源200之间的相邻距离，可为平均相邻距离的0.5～2倍，以个别调整面光源模块1上局部区域的亮度。各光学透镜100分别设置于一个光源200之上，使得光学透镜100也是沿着纵轴方向Y排列配置，且光学透镜100的横轴方向X是垂直于纵轴方向Y。

再参阅图20所示，二斜板部320的边缘也可以是对应于液晶显示介质的长边，也就是中央平板部310是沿着与液晶显示介质的长边平行的方向延伸，亦即纵轴方向Y是平行于液晶显示介质的长边。二斜板部320的边缘之间的距离，相当于液晶显示介质的短边。也就是说，对于多个光源200的排列方向，亦即纵轴方向Y的方向，可以依据液晶显示介质以及光学透镜的尺寸，安排为平行于长边或是短边。

如前所述，光学透镜100是以底面110覆盖于各光源200，并使各光源200位于第一光学面S1所定义内凹空间中，且使各光源200位于中心轴Z上。每一光学透镜100的中心轴Z是平行于中央平板部310的法线，且每一光学透镜100的横轴方向X是垂直于纵轴方向Y。因此，由第三光学面S3离开光学透镜100的光线，将均匀地投射至过渡区330以及斜板部320，而被朝向光学膜片组400反射。此外，经由第二穿透区TA2反射的光线，可直接向上投射、经由中央平板部310反射，或被另一侧的斜板部320反射，使得相对于中央平板部310的区域，也可以有较均匀的亮度表现，而不会形成暗带或是中央亮区，从而改善光学品味。

如图所示，底面110并不必然直接设置于中央平板部310。于一具体实施例中，更包含一灯板130，贴附于中央平板部310，且平行于纵轴方向Y，多个光源200设置于灯板130的上表面。光学透镜100通过支撑脚140(如图15所示)固定于灯板130的上表面，使得光学透镜100的底面110与灯板130不接触。此外，吸光材120可以是呈现带状，平行于纵轴方向Y设置于灯板130的上表面，使得二吸光材120可以同时对应于多个光源200以及多个光学透镜100。吸光材120也可以是不连续配置，使得每二个吸光材120只对应于一组光源200以及光学透镜100。

如图15、图16、图18以及图19所示，于平行于中心轴Z的方向上，第二光学面S2的投影至少局部重叠于吸光材120。又如图15以及图16所示，第一光学面S1的投影，可以是不重叠于吸光材120，也可以是部分重叠于吸光材120。通过吸光材120降低中央平板部310的反射光强度，可降低光学透镜100中央部位的正向光强度，从而避免中央亮带的形成。

本发明降低侧向出光，并将所降低的侧向出光能量以反射、散射的方式，导引转向为正向出光，从而避免暗带的形成。而在本发明至少一实施例中，更进一步针对可能形成中央亮带的位置设置吸光材120，而避免了中央区域正向出光集中而形成的中央亮带问题，并提升品味。是以，本发明可以通过单排光源200构成亮度均匀的面光源模块，而可避免单排光源200所带来的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (25)

1.一种光学透镜，其特征在于，为沿一横轴方向延伸且中段内缩的一半柱状体，包含：

一底面；

一第一光学面，凹设于该底面，且该第一光学面定义一内凹空间；其中，定义垂直该横轴方向的一中心轴，该中心轴垂直于该底面，且通过该第一光学面；

一第二光学面，与该底面相对设置，且该第二光学面连接该底面的相对两侧边，而使该底面与该第二光学面共同形成该半柱状体的外周面；其中，该第二光学面为突出于该底面上的曲面，且该底面与该第二光学面的中段形成一颈缩部，该颈缩部位于该中心轴上；以及

二第三光学面，于该横轴方向上连接于该底面的相对两侧边，且连接该第二光学面，使该二第三光学面成为该半柱状体的两端面；其中，各该第三光学面包含一第一穿透区以及一第二穿透区，该第二穿透区的光线穿透率，小于该第一穿透区的光线穿透率，且没有穿透该第二穿透区的光线，至少部分被反射或散射。

2.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，在该横轴方向与该中心轴定义的一假想平面上，该颈缩部的投影具有一倒圆角。

3.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，该第一光学面配置为一入光面，该第二光学面配置为一反射面，其曲率配合第一光学面，使通过该第一光学面入光而落在该第二光学面的光线，被全反射而朝向该第三光学面行进。

4.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，以该横轴方向与该中心轴定义一假想平面，该第一光学面于该假想平面上投影形成一第一线段，该第一线段相对于该横轴方向旋转180度可定义该第一光学面；该第二光学面于该假想平面上投影形成一第二线段，该第二线段相对于该横轴方向旋转180度可定义该第二光学面，并且形成该底面的相对两侧边；以及该第三光学面于该假想平面上投影形成二第三线段，各该第三线段的两端分别连接该第二线段以及该底面。

5.如权利要求4所述的光学透镜，其特征在于，于该假想平面上，该第二线段对应于该颈缩部形成一下凹段且具有一倒圆角，该倒圆角与该第一线段的顶点相对。

6.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，该第三光学面的一整体光线穿透率为大于80％。

7.如权利要求6所述的光学透镜，其特征在于，该第二穿透区的该穿透率为56％～96％。

8.如权利要求7所述的光学透镜，其特征在于，该第二穿透区通过表面雾化处理、镀膜或贴膜设置。

9.如权利要求7所述的光学透镜，其特征在于，在该表面雾化处理中，该第二穿透区的表面粗糙度为中心线平均粗糙度介于0.28μm～0.8μm之间。

10.如权利要求7所述的光学透镜，其特征在于，在该表面雾化处理中，该第二穿透区的雾度介于19％～76％之间。

11.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，该第一穿透区位于该第三光学面的下半部，该第二穿透区位于该第三光学面的上半部。

12.如权利要求11所述的光学透镜，其特征在于，该第一穿透区与该第二穿透区的边界设置为一锯齿状。

13.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，该第一穿透区为一半圆形，其圆心落在该横轴方向上，该第二穿透区为半圆环形，环绕于第一穿透区的圆周边界。

14.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，该第二穿透区位于该第一穿透区中而被该第一穿透区包围。

15.如权利要求14所述的光学透镜，其特征在于，该第二穿透区为圆形，且该第二穿透区位于该第一穿透区的形心上。

16.如权利要求1所述的光学透镜，其特征在于，更包含一吸光材，对应于该底面设置，且该底面之间保持一间隔距离；于平行于该中心轴的方向上，该第二光学面的投影至少局部重叠于该吸光材。

17.如权利要求16所述的光学透镜，其特征在于，该第一光学面于平行于该中心轴的方向上的投影，可部分重叠于该吸光材。

18.如权利要求16所述的光学透镜，其特征在于，更包含一灯板，该底面朝向该灯板设置，且与该灯板的该上表面不接触，且该吸光材设置于该灯板的该上表面。

19.一种面光源模块，其特征在于，包含：

一反射板；

多个光源，沿着一纵轴方向排列配置于该反射板；以及

多个如权利要求1至权利要求15任一项所述的该光学透镜，分别设置于该些光源其中之一上，且各该光学透镜的该横轴方向是垂直于该纵轴方向。

20.如权利要求19所述的面光源模块，其特征在于，该反射板包含：

一中央平板部，沿该纵轴方向配置，且该些光源与该些光学透镜设置于该中央平板部上；以及

二斜板部，延伸于该中央平板部的两侧边缘，且该二斜板部与该中央平板部之间具有一夹角；于该中央平板部的该法线方向上，该二斜板部的边缘与该中央平板部之间具有一架高距离。

21.如权利要求20所述的面光源模块，其特征在于，各该斜板部与该中央平板部之间具有一过渡区，且该过渡区为弧形。

22.如权利要求20所述的面光源模块，其特征在于，更包含一光学膜片组，与该二斜板部的边缘连接，且该光学膜片组与该中央平板部之间具有该架高距离。

23.如权利要求20所述的面光源模块，其特征在于，更包含至少一吸光材，对应于该底面设置，且该底面之间保持一间隔距离；于平行于该中心轴的方向上，各该第二光学面的投影至少局部重叠于该吸光材。

24.如权利要求23所述的面光源模块，其特征在于，该第一光学面于平行于该中心轴的方向上的投影，可部分重叠于该吸光材。

25.如权利要求23所述的面光源模块，其特征在于，更包含一灯板，贴附于该中央平板部，该些光源设置于该灯板的一上表面，各该光学透镜分别通过至少一支撑脚的固定于该灯板的该上表面，且该吸光材设置于该灯板的上表面。

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