导光板及使用该导光板的照明装置的制作方法

文档序号:16108689发布日期:2018-11-30 19:32阅读:235来源:国知局

本实用新型涉及灯具照明领域,特别涉及一种导光板及使用该导光板的照明装置。



背景技术:

导光板的作用是将原本由LED颗粒点光源组成的线光源转换成面光源,是背光灯具中的重要组件,其最大的优点是厚度薄、重量轻、成本低。导光板通过形成在表面的图案,将进入到内部的光源的光均匀分布在图案的整个领域。用来制作导光板的塑料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(聚碳酸酯)等透光率高的树脂物,这些材料的折射率远远大于空气,因此光线进入导光板后很容易形成全反射并以全反射的方式传导到导光板的尾部,若不对导光板的表面结构加以处理导光板就会出现光源前暗尾部亮的效果。



技术实现要素:

为了使光线能在导光板的发光区域内按需分布,本实用新型提供一种导光板,具有入光面和出光面,在出光面上形成多个单位区域,在每个单位区域中形成光学点或者未形成光学点,多个单位区域中,部分单位区域的亮度等级能够被调节为相同或者不同。

在本实用新型中,与LED光源相对的一面即为导光板的入光面,LED光源发出的光线通过导光板的入光面进入到该导光板的内部,其中,一部分光线入射至形成有光学点的单位区域,光线入射至该光学点时,光线将改变其反射角度,即破坏光线传递的全反射现象,光线将发生反射与散射,并向各个不同方向照射,并由出光面射出,当然,也会有来自LED光源的部分光线先入射至未行成有光学点的单位区域后再反射至该光学点,并完成上述的改变反射角度,从而由导光板的出光面射出。所以单位区域内的光学点决定了该区域的发光亮度,因此通过调节光学点的位置使单位区域的亮度等级能够被调节为相同或者不同。

优选的,多个单位区域中的部分单位区域的光学点的总面积与其他部分的单位区域的光学点的总面积相同,但不同单位区域中的光学点的数量或者直径彼此不同。

由于进入导光板内的光线是通过光学点而发生折射与反射后从出光面射出而形成面光源的,所以单位区域的亮度与单位区域内光学点的数量和直径有关,单位区域中光学点直径越大,则反射与散射的光通量就大,该区域的亮度就强,单位区域中光学点数量多,则反射与散射的光通量就大,该区域的亮度就强。因此通过调节不同单位区域中的光学点的数量或者直径彼此相同或者不同,能够将单位区域的亮度等级被调节为相同或者不同。

优选的,在单位区域的光学点的总面积维持在恒定值时,将部分单位区域的光学点的数量设定为比其他部分的单位区域的光学点的数量多,或者将部分单位区域的光学点的直径设定为比其他部分的单位区域的光学点的直径小。

单位区域内的单个光学点的面积相同时,单位区域的光学点的总面积为单个光学点的面积与单位区域内光学点数量的乘积,即单位区域的光学点的总面积与单个光学点的面积和单位区域内光学点的数量都成正比,在单位区域的光学点的总面积维持在恒定值时,相比于单位区域的光学点的数量少或者直径大,单位区域的光学点的数量多或者直径小时,光线经多点散射后射出的光线更均匀,使用者观察到的出光更舒适,因此在单位区域的光学点的总面积维持在恒定值时,将部分单位区域的光学点的数量设定为比其他部分的单位区域的光学点的数量多或者将部分单位区域的光学点的直径设定为比其他部分的单位区域的光学点的直径小。

优选的,多个单位区域中的部分单位区域的光学点的总面积与其他部分的单位区域的光学点的总面积不同,从而形成不同的亮度等级。

单位区域内的单个光学点的面积相同或不同时,单位区域的光学点的总面积为区域内每个光学点面积的总和,通过调整单位区域内单个光学点的面积或单位区域内光学点的数量,使其与其他单位区域不同,则其总面积也不同,此时经过光学点反射的光通量不同,从出光面射出的光线亮度也不同,从而形成不同的亮度等级。

多个单位区域中的部分单位区域的单个光学点的表面积与其他部分的单位区域的单个光学点的表面积大小不同。

当出光面不为平滑的平面时,形成在其上的光学点的表面积为可使光线发生反射与折射部分的面积,通过调整单位区域内单个光学点的表面积,使其与其他单位区域不同,使经过光学点反射的光通量不同,从出光面射出的光线亮度也不同,从而可调节形成不同的亮度等级。

多个单位区域中的部分单位区域的光学点的直径大小与其他部分的单位区域的光学点的直径大小不同。

单位区域的光学点的数量相同时,通过调整单位区域内光学点的直径,使其与该单位区域内其他光学点的直径不同,或与其他单位区域内光学点的直径不同,使经过光学点反射的光通量不同,从出光面射出的光线亮度也不同,从而可调节形成不同的亮度等级。

优选的,光学点的直径在0.1mm-0.5mm的范围内。

光学点的直径过小,其反射光线的效果不明显,无法达到导光板的出光要求,同时工艺上难以实现;光学点的直径过大,其反射的光通量也相应变大,形成的面光源中存在可见的亮点,破坏了导光板的出光均匀度。故将光学点的直径规定在0.1mm-0.5mm的范围内,使其能够均匀的形成一定亮度的面光源。

优选的,多个单位区域中的部分单位区域的光学点的数量与其他部分的单位区域的光学点的数量不同。

单位区域的光学点的直径相同时,通过调整单位区域内光学点的数量,使其与其他单位区域内光学点的数量不同,使经过光学点反射的光通量不同,从出光面射出的光线亮度也不同,从而可调节形成相同或不同的亮度等级。

优选的,在每个单位区域中形成的光学点的数量为0个或者1个以上。

通过调整单位区域内光学点的数量,使单位区域发光或不发光,且通过调整单位区域内光学点数量的多少,控制通过光学点反射光通量的多少,而可调节形成相同或不同的亮度等级。

优选的,导光板上的光学点为利用激光打点形成、通过喷墨打印形成或注塑形成。

LED光源发出进入导光板内部的光线通过光学点被转变方向,反射到出光面,形成面光源,为保证面光源出光的均匀及美观,光学点的形成需要特殊的工艺,采用以上方式能够精确形成所需光学点图案设计,且形成的光学点疏密大小可控,能使导光组件按照预想的亮度分布而发光。

优选的,多个单位区域中的部分单位区域经由表面粗糙化处理而形成为粗糙表面。

对部分单位区域进行磨砂处理,使该部分单位区域对应的导光板处亮度减小,防止其因光学点面积大而局部过亮,从而使该部分单位区域对应的导光板亮度更均匀。同时,磨砂处理可以模糊化导光板出光亮度间的不同,使磨砂处理后的部分的导光板的出光均匀度得到提升。

优选的,形成为粗糙表面的单位区域中,包括表面粗糙度不同的单位区域,对于不同单位区域的不同亮度的要求,可通过改变其表面粗糙度而减小对应区域的亮度,调节形成不同的亮度等级。

本实用新型还提供一种照明装置,使用本实用新型提供的导光板件作为照明组件。

本实用新型提供的照明装置能够按需调节各单位区域的亮度,满足实际应用设计的需要。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的导光板的立体示意图;

图2是本实用新型第二实施例的导光板单位区域A的结构示意图;

图3是本实用新型第四实施例的导光板单位区域A的结构示意图;

图4是本实用新型第六实施例的导光板出光图案示意图;

图5是本实用新型第六实施例的导光板单位区域A的结构示意图;

图6是本实用新型第七实施例的导光板各单位区域A的结构示意图;。

附图标记说明

1.导光板;11.入光面;12.出光面;12a.第一出光面;12b.第二出光面;3a.光学点;A.单位区域

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例一

本实用新型的第一实施方式提供了一种导光组件,图1是本实用新型第一实施例的导光板的立体示意图,参见图1所示,导光板1由透光性良好的材料制成,为板状的长方体结构,具有入光面11和出光面12,其中一面相对于光源设置即为入光面11,出光面12包括彼此平行的第一出光面12a与第二出光面12b,其中第一出光面12a与入光面11彼此垂直且第二出光面12b与入光面11彼此垂直。第一出光面12a上形成多个单位区域A,在每个单位区域A中形成光学点3a或者未形成光学点3a,光学点3a可以是通过激光照射在原本平滑的第一出光面12a的部分而打点形成;多个单位区域A中,部分单位区域A的亮度等级能够被调节为相同或者不同。

光源发出的光线从入光面11进入导光板1内部后,部分光线会利用第一出光面12a的光学点3a破坏其全反射条件,使其从第一出光面12a射出或反射至第二出光面12b后射出形成面光源,也会有部分光线先入射至导光板1的第二出光面12b后再反射至导光板1的第一出光面12a的光学点3a,并完成上述的改变反射角度,从而由导光板1的第一出光面12a及第二出光面12b射出。所以单位区域A内的光学点3a决定了该区域的发光亮度,因此通过调节光学点3a的位置使单位区域的亮度等级能够被调节为相同或者不同。

由于靠近光源附近光强度较强,所以在靠近光源处第一出光面12a的单位区域A中光学点3a的密度或面积较小,而在远离光源处第一出光面12a的单位区域A中光学点3a的密度或面积较大,到光源距离相同的单位区域A中光学点3a的排布则相同,通过这种分布可以调节各个单位区域A的亮度等级,实现导光板1整体作为面光源出射光强的均匀性。

在本实施例中,虽然是以单侧入光式为例进行介绍的,但在实际实施本实用新型时,也可以是例如相对的双侧入光式,或者是两侧以上的侧入光式。

另外,本实施例中,仅就第一出光面12a和第二出光面12b进行了介绍,本领域技术人员可以理解,本实用新型并不限于此,光学点3a可以形成于同一出光面或不同出光面,都可以实施本实用新型。

另外,本实施例中,将单位区域A规定为与导光板相同的形状,本领域技术人员可以理解,本实用新型并不限于此,单位区域可以任意划分,且可以为多个规格的单位区域,都可以实施本实用新型。

实施例二

本实用新型的第二实施方式提供了一种导光板,图2是本实用新型第二实施例的导光板的单位区域A的结构示意图。第二实施方式是对第一实施方式的进一步改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第二实施方式中,多个单位区域A中的部分单位区域A1的光学点3a的总面积与其他部分的单位区域A2的光学点3a的总面积相同,但不同单位区域中的光学点的数量或者直径彼此不同

本实施例中,将单位区域A中的光学点3a按直径的大小分别为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm,分为五个等级,分别为光学点31、光学点32、光学点33、光学点34、光学点35。单位区域中A光学点3a直径越大,则光线经过其反射与散射的光通量就大,该区域的亮度就强;将单位区域A中的光学点3a按数量分别为0-9整数个,分为十个等级,单位区域中光学点数量多,则反射与散射的光通量就大,该区域的亮度就强。

参见图2所示,图2中单位区域A2设有四个直径大小为0.1mm的光学点31,单位区域A1设有一个直径大小为0.2mm的光学点32,单位区域A1与单位区域A2的光学点3a的总面积相同,但光学点3a的数量与直径彼此不同。因此通过调节不同单位区域中的光学点的数量或者直径彼此,能够将单位区域的亮度等级被调节为相同或者不同。

本实施例中,以单位区域A设置有两个光学点进行了举例说明,但并不限于此,单位区域A的划分包括其中所设置的光学点个数,都是可以根据实际需要任意设置。

实施例三

本实用新型的第三实施方式提供了一种导光板。第三实施方式是对第二实施方式的改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第三实施方式中,在单位区域的光学点的总面积维持在恒定值时,将部分单位区域A1的光学点3a的数量设定为比其他部分的单位区域A2的光学点的数量多,或者将部分单位区域A1的光学点3a的直径设定为比其他部分的单位区域A2的光学点3a的直径小。参见图2所示,单位区域A1与单位区域A2的光学点3a的总面积为恒定值,此时优选单位区域A2的光学点3a的数量为比单位区域A1的光学点3a的数量多,且单位区域A2的光学点31的直径为比单位区域A1的光学点32的直径小。此时,光线经多点散射后射出的光线更均匀,使用者观察到的出光更舒适。

本实施例还可优选为将部分单位区域A1的光学点3a的直径差值设定为比其他部分的单位区域A2的光学点的直径差值小即当单位区域A1与单位区域A2的光学点3a的总面积为恒定值时,优选单位区域A1的光学点3a的直径差值比单位区域A2的光学点3a的直径差值小。此时,光线散射后射出的光线差异小,使用者观察到的出光更舒适。

实施例四

本实用新型的第四实施方式提供了一种导光板,图3是本实用新型第四实施例的导光板单位区域A的结构示意图。第四实施方式是对第一实施方式的改进,主要改进之处在于,多个单位区域A中的部分单位区域A1的光学点3a的总面积与其他部分的单位区域A2的光学点3a的总面积不同,从而形成不同的亮度等级。参见图3所示,单位区域A2设有一个直径大小为0.1mm的光学点31,单位区域A1设有一个直径大小为0.4mm的光学点34,单位区域A1与单位区域A2的光学点3a的总面积不同,此时经过光学点反射的光通量不同,从出光面射出的光线亮度也不同,从而能够形成不同的亮度等级,实现导光板的亮度调节。

本实施例是以光学点直径大小不同来举例说明单位区域中的光学点所形成的总面积不同的,也可以是光学点数量相同或不同,而彼此的直径不同或相同来实现不同单位区域的光学点总面积不同的。

实施例五

本实用新型的第五实施方式提供了一种导光组件。第五实施方式是对第一实施方式的改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第五实施方式中,多个单位区域A中的部分单位区域A1的单个光学点3a的表面积与其他部分的单位区域A2的单个光学点3a的表面积大小不同。

单个光学点3a的表面积大小不同,可以通过光学点3a直径大小不同来实现,但是,本实施例中,例如单位区域A1的光学点3a为通过喷墨打印形成时,单个光学点3a的表面积即为其直径所在圆形的面积;当单位区域A2的光学点3a为利用激光打点形成或注塑形成时,光学点3a所在处存在凹陷,此时单个光学点3a的表面积表现为凹陷处类似为半圆球体形状的表面积。

所以,即使单位区域A1与单位区域A2中的各自形成的光学点3a表征直径相同,如果采用本实施例的方式,则不同单位区域A中的单个光学点3a的表面积大小不同。

实施例六

本实用新型的第六实施方式提供了一种导光组件。图4是本实用新型第六实施例的导光板出光图案示意图,图5是本实用新型第六实施例的导光板各单位区域A的结构示意图。第六实施方式是对第四实施方式的改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第六实施方式中,多个单位区域中的部分单位区域A1的光学点3a的直径大小与其他部分的单位区域A2的光学点3a的直径大小不同。参见图4所示,按照图中图案设计的需求,分为3个亮度等级即分为3个单位区域规格。参见图5所示,其中单位区域A1设有一个直径大小为0.1mm的光学点31,单位区域A2设有一个直径大小为0.3mm的光学点33,单位区域A3设有一个直径大小为0.5mm的光学点35。其光学点3a数量相同且直径彼此不相同,能够形成不同的亮度等级,组成不同的图案。

实施例七

本实用新型的第七实施方式提供了一种导光组件。图6是本实用新型第七实施例的导光板各单位区域A的结构示意图。第七实施方式是对第四实施方式的改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第七实施方式中,多个单位区域中的部分单位区域A1的光学点3a的直径大小与其他部分的单位区域A2的光学点3a的直径大小不同。参见图4所示,按照图中图案设计的需求,分为3个单位区域规格。其中单位区域A1设有三个直径大小为0.1mm的光学点31,单位区域A2设有五个直径大小为0.1mm的光学点31,单位区域A3设有九个直径大小为0.1mm的光学点31。其光学点3a直径相同,且数量都不相同,能够形成不同的亮度等级,组成不同的图案。

实施例八

本实用新型的第八实施方式提供了一种导光组件。第八实施方式是对以上实施方式中任意一个实施方式的改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第八实施方式中,导光板1上的光学点3a为利用激光打点形成、或者通过喷墨打印形成或者是通过注塑形成,这些工艺的任一种都能够精确的按需要形成疏密大小不一的光学点3a,使导光板出光设计更可控。

实施例九

本实用新型的第九实施方式提供了一种导光组件。第九实施方式是对以上实施方式中任意一个实施方式的改进,主要改进之处在于,在本实用新型的第九实施方式中,多个单位区域中的部分单位区域经由表面粗糙化处理包括喷砂打磨、冲击打磨、喷涂磨砂漆等磨砂处理工艺的任意一种而形成为粗糙表面,其中可包括表面粗糙度不同的单位区域。

对部分单位区域进行磨砂处理,使部分单位区域对应的导光板处亮度减小,防止其因光学点面积大而局部过亮,从而使导光板亮度更均匀。同时,磨砂处理可以模糊化导光板出光亮度间的不同,使导光板的出光均匀度得到提升。对于不同单位区域的不同亮度的要求,可通过改变其表面粗糙度而减小对应区域的亮度,调节形成不同的亮度等级。

实施例十

本实用新型的第十实施方式提供了一种照明装置,使用了第一实施方式至第九实施方式中任意一个实施方式提供的导光板1作为侧面入光正面照明的组件。

照明装置包括固定件和第一实施方式至第九实施方式中任意一个实施方式提供的导光板1,导光板1通过固定件被固定在照明装置的筐体上,也可以在固定件上设有多个卡槽,其与导光板1的一端的形状大致相同,能够与导光板1过盈配合,实现导光板1在固定件上的组合安装。

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