本實(shí)用新型涉及汽車領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于顯示屏的透鏡和具有其的顯示屏。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上流通的點(diǎn)陣式LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)顯示屏(以下簡(jiǎn)稱“顯示屏”)，無論是車用或者商用，無論顯示屏尺寸大小，幾乎所有顯示屏的出光效果都是光源本身的出光效果，從而使得顯示屏光線較分散，整體亮度不高。其中，對(duì)于點(diǎn)陣式RGB彩色顯示屏，由于同一材料對(duì)于不同波長(zhǎng)有不同的折射率，在光源上增加微透鏡會(huì)使白光狀態(tài)下出現(xiàn)很明顯的色散現(xiàn)象，所以光源發(fā)光面都是平面形式，這樣光線就會(huì)比較分散，近似朗伯體。而且，在實(shí)際應(yīng)用中，人眼觀察方向相對(duì)于顯示屏法線的夾角往往不大，而光源由于發(fā)光角度大，使得中心亮度相對(duì)較低。

此外，為了對(duì)顯示屏進(jìn)行保護(hù)，防止看到顯示屏本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及增加科技感，顯示屏外側(cè)往往會(huì)有黑色透明燈罩，該燈罩會(huì)降低顯示屏的出光光強(qiáng)，大大降低了顯示屏的亮度，而且，黑色透明燈罩是在燈罩材料中加入黑色顆粒，黑色顆粒有吸光效果，使光源發(fā)出的光經(jīng)過燈罩后被吸收一部分，出射光強(qiáng)會(huì)進(jìn)一步降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種用于顯示屏的透鏡，當(dāng)所述透鏡用于顯示屏?xí)r，可以增加顯示屏的亮度。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種具有上述透鏡的顯示屏。

根據(jù)本實(shí)用新型第一方面的用于顯示屏的透鏡，包括：透鏡本體，所述透鏡本體的底部具有向上凹入的空腔，所述空腔的內(nèi)表面包括頂壁面和側(cè)壁面，所述側(cè)壁面環(huán)繞所述頂壁面，且所述側(cè)壁面的上端與所述頂壁面的邊緣相連，所述透鏡本體的上表面為出射面，其中所述空腔的下方適于放置光源，所述光源發(fā)出的至少部分光線經(jīng)所述空腔的所述頂壁面折射后從所述透鏡本體的上表面射出。

根據(jù)本實(shí)用新型的用于顯示屏的透鏡，通過使光源發(fā)出的至少部分光線經(jīng)空腔的頂壁面折射后從透鏡本體的上表面射出，當(dāng)透鏡用于顯示屏?xí)r，可以增加顯示屏出光的亮度，尤其可以增加顯示屏法線方向上出光的亮度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述空腔的所述頂壁面形成為向下凸出的曲面。

可選地，所述空腔的所述頂壁面形成為向下凸出的平滑過渡曲面。

進(jìn)一步地，所述空腔的所述頂壁面上設(shè)有向下凸出的多個(gè)凸點(diǎn)。

或者可選地，所述空腔的所述頂壁面包括彼此相連的多個(gè)子壁面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述透鏡本體的外周面具有全反射面，所述光源發(fā)出的部分光線經(jīng)所述空腔的所述側(cè)壁面折射后到達(dá)所述透鏡本體的所述外周面、經(jīng)所述透鏡本體的所述外周面全反射后從所述透鏡本體的所述上表面折射射出。

進(jìn)一步地，所述全反射面形成為從下到上、朝向遠(yuǎn)離所述透鏡本體中心方向傾斜延伸的斜面。

進(jìn)一步地，所述全反射面形成為斜平面或向外凸出的曲面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述透鏡本體的所述上表面形成為平面或波浪面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述空腔的所述側(cè)壁面形成為沿上下方向豎直延伸的直壁面，或從下到上朝向遠(yuǎn)離所述透鏡本體中心方向傾斜延伸的斜面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述空腔的橫截面形狀為圓形或多邊形。

可選地，所述透鏡本體為PC件或PMMA件。

根據(jù)本實(shí)用新型第二方面的顯示屏，包括：光源；根據(jù)本實(shí)用新型上述第一方面的用于顯示屏的透鏡，其中所述光源設(shè)在所述空腔的下方。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述顯示屏為點(diǎn)陣式LED顯示屏。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于顯示屏的透鏡的立體圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于顯示屏的透鏡的側(cè)視圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于顯示屏的透鏡的俯視圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示屏的示意圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示屏的矩形坎德拉分布圖；

圖6是傳統(tǒng)的顯示屏的矩形坎德拉分布圖。

附圖標(biāo)記：

100：透鏡；

1：透鏡本體；11：空腔；111：頂壁面；112：側(cè)壁面；

12：上表面；13：全反射面；

200：顯示屏；201：光源。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面參考圖1-圖6描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于顯示屏200的透鏡100。透鏡100可以用于顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏。進(jìn)一步地，點(diǎn)陣式LED顯示屏為點(diǎn)陣式RGB彩色顯示屏200。在本申請(qǐng)下面的描述中，以透鏡100用于點(diǎn)陣式LED顯示屏為例進(jìn)行說明。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，透鏡100還可以用于其它類型的顯示屏200，而不限于點(diǎn)陣式LED顯示屏。

如圖1-圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例的用于顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏的透鏡100，包括透鏡本體1。顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏包括光源201，光源201發(fā)出的光線可以通過該透鏡本體1改變方向，從而可以增加顯示屏200法線方向的亮度。

具體而言，透鏡本體1的底部具有向上凹入的空腔11，空腔11的底部敞開，空腔11的內(nèi)表面包括頂壁面111和側(cè)壁面112，側(cè)壁面112環(huán)繞頂壁面111，且側(cè)壁面112的上端與頂壁面111的邊緣相連，透鏡本體1的上表面12為出射面，光源201發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡本體1后最終從透鏡本體1的上表面12(即出射面)射出。

其中，空腔11的下方適于放置光源201，例如，如圖4所示，光源201設(shè)在空腔11的下部。可選地，光源201可以為出射面為圓形面的RGB光源201，RGB光源201包括發(fā)光芯片和設(shè)在發(fā)光芯片上的密封膠，由于密封膠具有擴(kuò)散效果，發(fā)光芯片發(fā)出的光線經(jīng)密封膠后會(huì)發(fā)生擴(kuò)散，即光源201投射到透鏡本體1上的光線實(shí)際為經(jīng)過擴(kuò)散的次光源201?？梢岳斫獾氖?，光源201的具體形狀和類型等可以根據(jù)實(shí)際要求具體設(shè)置，以更好地滿足實(shí)際要求。

光源201發(fā)出的至少部分光線經(jīng)空腔11的頂壁面111折射后從透鏡本體1的上表面12射出，例如近似垂直射出。例如，如圖1-圖4所示，光源201發(fā)出的至少部分光線經(jīng)空腔11的頂壁面111折射后近似垂直射向透鏡本體1的上表面12，由于入射光線垂直界面入射時(shí)，折射角等于入射角近似等于0°，因此上述光線可以從透鏡本體1的上表面12近似垂直射出，如圖4中的A光線所示，此時(shí)這些光線可以沿顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏的法線方向射出，從而增加了顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏法線方向的亮度，提高了顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏的中心亮度。

如圖5和圖6所示，圖5為采用根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的透鏡100的顯示屏200的矩形坎德拉分布圖，圖6為傳統(tǒng)的顯示屏200的矩形坎德拉分布圖。從圖5和圖6中可以明顯看出，傳統(tǒng)的顯示屏200透射出的光線較分散，且亮度不高，而采用根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的透鏡100的顯示屏200透射出的光線多沿顯示屏200法線方向，且亮度明顯高出傳統(tǒng)的顯示屏200。

可選地，透鏡本體1為透明件，即透鏡本體1由透明材料制成。進(jìn)一步地，透鏡本體1為PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)件或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，別稱：有機(jī)玻璃)件等。例如，透明材料可以為PC或PMMA。當(dāng)然，透鏡本體1還可以是適合制造透鏡100的其它材料。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏的透鏡100，通過使光源201發(fā)出的至少部分光線經(jīng)空腔11的頂壁面111折射后從透鏡本體1的上表面12近似垂直射出，當(dāng)透鏡100用于顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏?xí)r，可以增加顯示屏200出光的亮度，尤其可以增加顯示屏200法線方向上出光的亮度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，如圖2和圖4所示，空腔11的頂壁面111形成為向下凸出的曲面。此時(shí)空腔11的頂壁面111的作用類似凸透鏡100，將投射到其上的光線沿空腔11的頂壁面111的軸向平行射出，由于空腔11的頂壁面111的軸向與透鏡本體1的軸向重合，且透鏡本體1的上表面12與透鏡本體1的軸向垂直，從而投射到透鏡本體1的上表面12的平行光線可以從透鏡本體1的上表面12近似垂直射出。

可選地，空腔11的頂壁面111形成為向下凸出的平滑過渡曲面。當(dāng)然，空腔11的頂壁面111還可以為表面有紋路效果的表面，例如，空腔11的頂壁面111包括彼此相連的多個(gè)子壁面，此時(shí)多個(gè)子壁面彼此連接的邊緣具有棱角。其中，每個(gè)子壁面可以形成為平面或曲面(如波浪面等)。進(jìn)一步地，空腔11的頂壁面111上設(shè)有向下凸出的多個(gè)凸點(diǎn)(圖未示出)。每個(gè)凸點(diǎn)的外表面可以形成為向外凸出的球面等?？梢岳斫獾氖?，空腔11的頂壁面111的具體形狀和構(gòu)造等可以根據(jù)實(shí)際要求具體設(shè)置，只要能保證投射到其上的光線經(jīng)其折射后能從透鏡本體1的上表面12近似垂直射出即可。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，如圖2和圖4所示，透鏡本體1的外周面連接在透鏡本體1的上表面12和底部之間，透鏡本體1的外周面具有全反射面13，投射到該全反射面13上的光線可以進(jìn)行全反射后射出，光源201發(fā)出的部分光線經(jīng)空腔11的側(cè)壁面112折射后到達(dá)透鏡本體1的外周面、經(jīng)透鏡本體1的外周面全反射后從透鏡本體1的上表面12折射射出，如圖4中的B光線所示。由此，經(jīng)全反射面13反射后的光線可以從透鏡本體1的上表面12折射射出，該折射出的光線與顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏法線之間的夾角較小，從而可以增加與顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏法線夾角較小的方向的亮度。當(dāng)然，從光源201發(fā)出的另一部分光線還可能經(jīng)過空腔11的側(cè)壁面112發(fā)生折射后，直接從透鏡本體1的上表面12折射出射，如圖4中的C光線所示。

如圖2和圖4所示，全反射面13形成為從下到上、朝向遠(yuǎn)離透鏡本體1中心方向傾斜延伸的斜面。可選地，透鏡本體1的外周面形成為斜平面或向外凸出的曲面等。由此，可以有效保證經(jīng)全反射面13全反射出的光線可以很好地從透鏡本體1的上表面12射出，增加了與顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏法線夾角較小的方向的亮度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，透鏡本體1的上表面12可以形成為平面，以便于加工，降低成本。當(dāng)然，透鏡本體1的上表面12還可以形成為有紋路效果的表面，例如波浪面等，以保證顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏亮度的均勻性。

可選地，空腔11的側(cè)壁面112可以形成為沿上下方向豎直延伸的直壁面(如圖2所示)。當(dāng)然，空腔11的側(cè)壁面112還可以形成為從下到上、朝向遠(yuǎn)離透鏡本體1中心方向傾斜延伸的斜面(圖未示出)，例如，在空腔11的縱向截面上，空腔11的側(cè)壁面112形成為斜直線、向外凸出或向內(nèi)凹入的曲線。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，空腔11的橫截面形狀為圓形或多邊形。如圖4所示，空腔11為放置光源201的地方，其形狀可以為圓柱形、長(zhǎng)方形或其它形狀。

根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，透鏡本體1為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。此時(shí)透鏡本體1為中心軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。由此，加工簡(jiǎn)單且成本低。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于顯示屏200例如點(diǎn)陣式LED顯示屏的透鏡100，通過透鏡100對(duì)光源201的光型進(jìn)行整改，改變光源201的光線，減小了角度較大方向上的亮度，增加了顯示屏200法線及其周圍方向上的光強(qiáng)，主觀上增加了顯示屏200的亮度，使顯示屏200可以有更遠(yuǎn)的觀察距離。

如圖4所示，根據(jù)本實(shí)用新型第二方面實(shí)施例的顯示屏200，包括光源201和根據(jù)本實(shí)用新型上述第一方面實(shí)施例的用于顯示屏200的透鏡100，其中光源201設(shè)在空腔11的下方。可選地，顯示屏200為點(diǎn)陣式LED顯示屏。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示屏200，通過設(shè)置上述的透鏡100，不僅增加了顯示屏200的亮度，而且對(duì)于透鏡100以及光源201尺寸要求不高，從而節(jié)約了成本。另外，即使在顯示屏200外側(cè)設(shè)置黑色透明燈罩，由于顯示屏200本身的亮度得以提高，從而黑色透明燈罩對(duì)顯示屏200的亮度影響不大，不影響用戶使用。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示屏200的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。