本实用新型涉及透镜和背光技术领域，特别涉及一种反射透镜及其超薄型背光模组。
背景技术：
现有在液晶显示领域，由于液晶分子本身不具备发光能力，因此在现有的液晶显示器中需要外加光源来得到显示画面，目前光源多采用LED发光二极管，通过背光模组扩散和匀光作用，将LED光源扩展为面光源输出。现阶段，显示装置的背光模组可分为侧入式和直下式两种，由于直下式背光模组相比于侧入式背光模组不需要设置导光板，因而以价廉的优势，深受广大消费者的欢迎。侧入式背光模组相比于直下式背光模组来讲，因为必须加装导光板和灯条散热板，使侧入式背光模组在售价上不具备优势。
参阅图1，传统直下式背光模组的LED为朗伯型光源，LED上加装的光学透镜在结构上具有旋转对称特性，LED光源发出的光线经过透镜301扩散后，形成的光斑是具有旋转对称特性的圆形光斑，而直下式背光模组201为矩形外形，光斑和外形的不匹配，必然造成背光模组边角和中心区域亮度的不均匀，影响观看画面的品质，同时，在灯条数量减少的情况下，即灯条间距较大时，圆形光斑的混合还会造成灯条之间的扩散板区域亮度偏低，进一步降低亮度均匀性。故必须要对常规直下式背光模组的混光原理进行改变。传统的侧入式背光模组的LED发出的光线需要经过导光板网点的散射、导光板的折射，使侧面入光的LED光源转化为正面输出的面光源，网点的多次散射和导光板的折射，使得光能损失严重，造成侧入式背光模组光效低，使得显示画面亮度低。
传统的直下式背光模组和侧入式背光模组为了外观美观，因而刻意减少侧边厚度，由于直下式背光模组和侧入式背光模组由于内部结构原因，所减少侧边厚度相同于减少整体厚度，也意味着电视内部的空间越来越小，而导致面板都挤在一起，这种为了外观而妥协的布局，会导致电视散热效果不佳，温度升高，电视也因高温减少寿命以至于出现故障。
在消费者对观看效果的日益提高、原材料提价和降低成本的大趋势下，如何改变传统直下式背光，设计生产出一种亮度均匀性高、光效高、成本低、外观美观的背光模组及其显示装置，成为行业厄待解决的难题。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是提供一种反射透镜及其超薄型背光模组，通过左右对称的长方形反射透镜，使背光模组达到亮度均匀、光效好、成本低和外观美观的效果。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种反射透镜及其超薄型背光模组，反射透镜由左右对称的两部分组成，大致呈长方形；所述反射透镜包括出射面、入射面、底部雾面、柱脚和反射面，所述柱脚安装在所述底部雾面上，所述入射面为左右对称的内凹状，外部的CSP光源位于所述入射面的内凹中心位置处，所述底部雾面与所述入射面连接；所述出射面分别连接所述底部雾面和所述反射面；所述出射面和所述反射面分别对称地设置在所述入射面的左右两侧。
进一步的，所述反射面为外凸的圆弧面，所述反射面设置在所述反射透镜上方位置；所述出射面为倾斜面，所述出射面与所述底部雾面所成的夹角为锐角。
进一步的，所述反射透镜的材料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，所述反射透镜为长方形左右对称的透镜。
进一步的，本技术方案还提供一种超薄型背光模组，包括：光学膜片、扩散板、反射纸、灯条和腔体，所述反射纸安装在所述腔体内表面上，所述反射纸将所述腔体的内表面完全包裹住；所述灯条安装在所述腔体内表面中心位置处，所述反射纸的底部设置有用于放置所述灯条的条形开孔；所述扩散板安装在所述腔体上，所述光学膜片安装在所述扩散板上；所述灯条包括覆铜电路PCB基板、CSP光源、反射透镜和连接器；其中，所述CSP光源位于所述反射透镜的入射面形成的内凹部中心位置处。
覆铜电路PCB基板设有4个固定胶槽，并且4个固定胶槽非旋转对称，便于自动化贴片设备正确点胶固定所述反射透镜，保证所述反射透镜600贴片的正确性。
进一步的，所述反射透镜使用反射偏光方式，将所述CSP光源发出的光束整形后，光斑能量向垂直于所述灯条光源排布方向偏移，从而扩大了在垂直于灯条光源排布方向的照射区域，使单条灯条背光模组，降低成本。
所述CSP光源发出的光线，经过所述反射透镜后，所述CSP光源光线形成的圆形光斑被整形为类似于8数字型的双梯形光斑，大部分光线直射到所述扩散板上，剩余部分光线投射到所述反射纸上，经过所述反射纸反射，再投射到所述扩散板上。所有射向所述扩散板的光线，在所述扩散板的双向散射特性下，从所述扩散板正面出射，再经过所述光学膜片的匀光作用，从而形成高亮度且均匀亮度的面发光体。
进一步的，所述CSP光源为芯片级封装Chip Scale Package，相比较于传统LED光源，CSP光源具有光源小、光密度高、光色一致性好等优点，更有利于设计生产高光效的背光模组。
进一步的，所述反射纸包括1个底面反射纸、左右2个侧圆弧面反射纸和前后2个侧端面反射纸，所述反射纸完全贴合在所述腔体的内表面上；所述条形开孔设置在所述底面反射纸上，所述灯条上的反射透镜置于开孔中，所述反射纸的开孔宽度大于或等于所述反射透镜的宽度。
所述超薄型背光模组相比于传统直下式方案，光源集中在所述腔体中心的所述灯条上，背光模组由类似于8数字型双梯形光斑混合叠加，形成高亮度且均匀性高的面发光体，实现单条灯条背光模组，降低了成本。
进一步的，所述灯条通过螺丝固定在所述腔体背板上，所述灯条装配完成后，从上往下装配所述反射纸，所述反射纸的条形开孔套入所述反射透镜，所述反射纸装配完成后，需保证反射的平整性，尽量减少所述反射纸底面翘起和波浪形状，可以用双面胶固定在所述腔体背板上，再将所述扩散板装配在所述腔体上，然后将所述光学膜片安装到所述扩散板上。
进一步的，所述腔体内表面自由曲面为B样条曲线，B样条曲线公式如下：
P(t)＝[(-P0+3P1-3P2+3P3)t3+(3P0-6P1+3P2)t2+(-3P0+3P2)t+(P0+4P1+P2)]/6
X(t)＝[(-X0+3X1-3X2+3X3)t3+(3X0-6X1+3X2)t3+(3Y0-6Y1+3Y2)t2+(-3Y0+3Y2)t+(Y0+4Y1+Y2)]/6
Y(t)＝[(-Y0+3Y1-3Y2+3Y3)t3+(3Y0-6Y1+3Y2)t2+(-3Y0+3Y2)t+(Y0+4Y1+Y2)]/6
其中，P0为已知点，P0坐标(0，0)，P4的坐标(X4，Y4)且200≤X4≤600，20≤Y4≤80；P1、P2和P3为优化控制点，P1、P2和P3的坐标为P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)和P3(X3，Y3)，且0＜X1＜X2＜X3＜600，0＜Y1＜Y2＜Y3＜80；t、t2、t3是按照相应的B样曲线公式计算出的B样曲线上的点，用绘直线段的方式依次这些点连接起来，就得到了相应的B样曲线。
进一步的，所述灯条底面反射纸的面型为长方形自由曲面，且底面反射纸的宽度大于或等于所述灯条的长度，所述底面反射纸的四周延伸至所述扩散板的边缘。
进一步的，所述扩散板下表面到所述腔体上表面距离的尺寸范围为0～80mm；所述光学膜片可选择为增亮膜、复合膜或者扩散膜。
传统的背光模组外观老式，厚度均匀，无特殊亮点，本技术方案中背光模组的外观背面两边为圆弧形，中间厚两侧薄，使消费者观看时形成超薄形的视觉。
(三)有益效果
本实用新型的超薄型背光模组通过全新的反射透镜，使CSP光源的圆形光斑整形为类似于8数字型双梯形光斑，使用反射偏光的方式，单条灯条纵向放置腔体中间的方式进行投射，增加投射距离；光源集中在灯条上，相比传统直下式背光模组，可以减少成本较高的PCB板的数量，从而降低生产成本；同时双梯形光斑还可以提高模组边角亮度，从而提高整个背光模组的亮度均匀性。
附图说明
图1为现有技术中常规直下式背光模组的混光原理图；
图2为本实用新型超薄背光模组的爆炸示意图；
图3为本实用新型超薄背光模组的结构示意图；
图4为本实用新型超薄背光模组混光原理图；
图5为本实用新型反射透镜的立体示意图；
图6为本实用新型反射透镜的结构示意图；
图7为本实用新型反射透镜底部的柱脚的结构示意图；
图8为本实用新型超薄背光模组的光路图；
图9为本实用新型反射透镜的配光曲线图；
其中：100为光学膜片、200为扩散板、201为直下式背光模组、300为反射纸、301为透镜、400为灯条、401为CSP光源、500为腔体、600为反射透镜、601为出射面、602为入射面、603为底部雾面、604为柱脚、605为反射面。
具体实施方式
参阅图2～图9，本实用新型提供一种反射透镜及其超薄型背光模组，参阅图5、图6和图7，本实施例反射透镜600由左右对称的两部分组成，整体形状大致呈长方形；反射透镜600包括出射面601、入射面602、底部雾面603、柱脚604和反射面605，参阅图7，柱脚604安装在底部雾面603上，入射面602为左右对称的内凹状，外部的CSP光源401位于入射面602的内凹中心位置处，底部雾面603与入射面602连接；出射面601分别连接底部雾面603和反射面605；出射面601和反射面605分别对称地设置在入射面602的左右两侧。
参阅图5和图6，反射面605为外凸的圆弧面，反射面605设置在反射透镜600上方位置；出射面601为倾斜面，出射面601与底部雾面603所成的夹角为锐角。
其中，反射透镜600的材料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，反射透镜为长方形左右对称的透镜。
参阅图2和图3，本实施例还提供一种超薄型背光模组，包括：光学膜片100、扩散板200、反射纸300、灯条400和腔体500，反射纸300安装在腔体500内表面上，灯条400安装在腔体500内表面中心位置处，反射纸300的底部设置有用于放置灯条400的条形开孔；扩散板200安装在腔体500上，光学膜片100安装在扩散板200上，光学膜片100可通过膜片边缘的挂耳和腔体500顶面边缘固定位配合定位；灯条400包括覆铜电路PCB基板、CSP光源401、反射透镜600和连接器；其中，CSP光源401位于反射透镜600的入射面602形成的内凹部中心位置处。
图4为本实施例超薄型背光模组的混光原理图，当超薄背光模组只使用一条灯条时，单灯条需要照射的区域为矩形面光源，本实用新型实施例根据模组尺寸大小采用5～50PCS光源和2～10PCS反射透镜，每若干颗CSP光源对应一颗反射透镜，每颗反射透镜需要照射的区域A为双梯形面光源。由于照射的区域在Y方向(灯条轴线方向)和X方向(垂直于灯条轴线方向)偏差太大，传统透镜的圆形光斑混合，无法满足需求；本实用新型实施例的CSP光源所发出的光线，经过反射透镜600折射和反射后，形成类似于8数字型的双梯形光斑，梯形光斑长轴垂直灯条400轴线，短轴位于灯条400轴线上。梯形光斑短轴方向部分叠加混合，从而完成整个背光模组光线的均匀混合。
其中，覆铜电路PCB基板设有4个固定胶槽，并且4个固定胶槽非旋转对称，便于自动化贴片设备正确点胶固定反射透镜600，保证反射透镜600贴片的正确性。灯条400的PCB板为覆铜铝基板，表面油墨为高反油墨，所述灯条400数量为1PCS，根据模组尺寸大小，所述CSP光源数量为5～50PCS，反射透镜数量为2～10PCS，所述反射透镜外形为长方形；所述反射纸厚度0.18mm～0.3mm；所述扩散板200厚度为1.0～3mm。
反射透镜600使用反射偏光方式，将CSP光源401发出的光束整形后，光斑能量向垂直于灯条400光源排布方向偏移，从而扩大了在垂直于灯条光源排布方向的照射区域，使单条灯条背光模组，降低成本。
CSP光源401发出的光线，经过反射透镜600后，CSP光源401光线形成的圆形光斑被整形为类似于8数字型的双梯形光斑，大部分光线直射到扩散板200上，剩余部分光线投射到反射纸300上，经过反射纸300反射，再投射到扩散板200上。所有射向扩散板200的光线，在扩散板200的双向散射特性下，从扩散板200正面出射，再经过光学膜片100的匀光作用，从而形成高亮度且均匀亮度的面发光体。
其中，CSP光源401为芯片级封装Chip Scale Package，相比较于传统LED光源，CSP光源具有光源小、光密度高、光色一致性好等优点，更有利于设计生产高光效的背光模组。
在本实施例中，反射纸300包括1个底面反射纸、左右2个侧圆弧面反射纸和前后2个侧端面反射纸，反射纸300完全贴合在腔体500的内表面上；条形开孔设置在底面反射纸上，灯条400上的反射透镜600置于开孔中，反射纸300的开孔宽度大于或等于反射透镜600的宽度。
超薄型背光模组相比于传统直下式方案，光源集中在腔体500中心的灯条400上，背光模组由类似于8数字型双梯形光斑混合叠加，形成高亮度且均匀性高的面发光体，实现单条灯条背光模组，降低了成本。
其中，灯条400通过螺丝固定在腔体500背板上，灯条400装配完成后，从上往下装配反射纸300，反射纸300的条形开孔套入反射透镜600，反射纸300装配完成后，需保证反射的平整性，尽量减少反射纸300底面翘起和波浪形状，可以用双面胶固定在腔体500背板上，再将扩散板200装配在腔体500上，然后将光学膜片100安装到扩散板200上。
参阅图3，腔体500内表面自由曲面为B样条曲线，B样条曲线公式如下：
P(t)＝[(-P0+3P1-3P2+3P3)t3+(3P0-6P1+3P2)t2+(-3P0+3P2)t+(P0+4P1+P2)]/6
X(t)＝[(-X0+3X1-3X2+3X3)t3+(3X0-6X1+3X2)t3+(3Y0-6Y1+3Y2)t2+(-3Y0+3Y2)t+(Y0+4Y1+Y2)]/6
Y(t)＝[(-Y0+3Y1-3Y2+3Y3)t3+(3Y0-6Y1+3Y2)t2+(-3Y0+3Y2)t+(Y0+4Y1+Y2)]/6
其中，P0为已知点，P0坐标(0，0)，P4的坐标(X4，Y4)且200≤X4≤600，20≤Y4≤80；P1、P2和P3为优化控制点，P1、P2和P3的坐标为P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)和P3(X3，Y3)，且0＜X1＜X2＜X3＜600，0＜Y1＜Y2＜Y3＜80；t、t2、t3是按照相应的B样曲线公式计算出的B样曲线上的点，用绘直线段的方式依次这些点连接起来，就得到了相应的B样曲线。
其中，灯条400底面反射纸的面型为长方形自由曲面，且底面反射纸的宽度大于或等于灯条400的长度，底面反射纸的四周延伸至扩散板200的边缘。
其中，扩散板200下表面到腔体500上表面距离的尺寸范围为0～80mm；腔体500底部两侧呈圆弧形，中间厚两边薄，扩散板200下表面到腔体500底部平面距离的尺寸范围为20～80mm，腔体500两侧端面到扩散板200下表面的距离为0mm。
光学膜片100可选择为增亮膜、复合膜或者扩散膜。
图8为本实施例超薄背光模组的光路图，从反射透镜600射出的光线，部分直接射向扩散板100，部分光线经过反射纸300的反射再射向扩散板200，所有反射纸300射向扩散板200的光线，在扩散板200的双向散射特性下，从扩散板200正面出射，再经过光学膜片100的匀光作用，从而形成高亮度且均匀亮度的背光面发光体。
图9为本实施例反射透镜的配光曲线图，CSP光源401所发出的光束，通过入射面602在小于x°内折射于反射面605，通过反射面605反射往出射面601，CSP光源401发出光束，通过入射面602大于x°折射出出射面601，使CSP光源401所发出的主要光束，通过反射偏光透镜600，全投射于整个腔体已至到腔体左右两侧。其中x°的取值范围为30°～60°。
传统的背光模组外观老式，厚度均匀，无特殊亮点，本技术方案中背光模组的外观背面两边为圆弧形，中间厚两侧薄，使消费者观看时形成超薄形的视觉。
本实施例超薄型背光模组通过全新的反射透镜，使CSP光源的圆形光斑整形为类似于8数字型双梯形光斑，使用反射偏光的方式，单条灯条纵向放置腔体中间的方式进行投射，增加投射距离；光源集中在灯条上，相比传统直下式背光模组，可以减少成本较高的PCB板的数量，从而降低生产成本；同时双梯形光斑还可以提高模组边角亮度，从而提高整个背光模组的亮度均匀性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。