台灯的制作方法

1.本技术涉及照明设备技术领域，特别涉及一种防眩光的台灯。


背景技术：

2.台灯通常在室内环境中使用，除了要满足照明功能外，还应具备防眩光和舒适性等特点。led(light-emitting diode，发光二极管)作为台灯的发光元件，具有省电、寿命长的优点，因此被广泛应用在包括台灯在内的各种照明灯具中。但led是一种亮度集中的点光源，容易因为过高的光源亮度而造成眩光，用户长时间使用会感到不适而造成视觉疲劳。
3.因此，如何消除眩光以升华视觉效果，同时消除用户的视觉疲劳，是目前台灯产品生产企业欲解决的主要问题。


技术实现要素：

4.本技术的发明人意识到，传统台灯所使用的发光元件亮度过于集中，而过高的光源亮度会造成眩光，用户长时间使用会感到不适而造成视觉疲劳。本技术目的在于提供一种能够防眩光的台灯，以解决传统台灯由于亮度过于集中而导致的眩光和视觉疲劳的技术问题。
5.本技术的发明人提出的基本构思是，发光元件所发出的光线不直接照射用户的眼睛，从而使用户不会直接接受到发光元件本身所发出的任何光线；通过设有光学微结构的导光板来对出射光线的角度进行调整，使导光板的出光面获得高亮度且均匀的出射光。
6.基于上述基本构思，本技术提供了一种台灯，所述台灯包括灯头、发光元件及导光板。
7.所述灯头具有安装空间和出光口。
8.所述发光元件设置于所述安装空间内，且被配置为在所述台灯使用的状态下，所述发光元件的发光面朝向远离用户的方向。
9.所述导光板设置于所述安装空间内，并且具有与所述发光面相对的入光侧面、朝向所述出光口的出光面以及与所述出光面相背的背面，所述背面设置有用于调整出射光线角度的光学微结构。
10.本技术提供的台灯，在台灯使用的状态下，反光元件的发光面以朝向远离用户的方向而设置，所发出的光线不直接照射用户，从而使用户不会直接接受到发光元件本身所发出的任何光线，由此避免光线直接射入用户眼睛而引起的眩光；此外，通过设有光学微结构的导光板，来对出射光线的角度进行调整，可使导光板的出光面形成亮度均匀而不刺眼的出射光，避免由于亮度过于集中而产生的眩光，实现升华视觉效果及消除视觉疲劳的作用。
11.在一种可能的设计方式中，所述光学微结构为呈阵列分布的凹陷。
12.采用阵列分布的凹陷作为导光板的光学微结构，能够对发光元件从任意方向照射的光线进行反射或折射，最大程度地利用台灯光能；凹陷相对于凸起、棱条等结构而言更加
牢固，在加工时，凹陷不存在脱落问题，使用时也能够长久地保持形态，从而使得台灯产品的质量和性能有保障。
13.在一种可能的设计方式中，所述台灯还包括：反光元件，所述反光元件覆盖在所述背面以及与所述入光侧面相背的侧面。
14.增设的反光元件用来将部分折射出去的光线反射回导光板，从而大大提高对于发光元件的光能利用率，减少光能的浪费；还使得光线在导光板内更加均匀地混合，从而使出光面能够提供出更加均匀、柔和效果的光线。
15.在一种可能的设计方式中，所述导光板呈长条状，所述背面包括远离所述发光元件的第一区域以及邻近所述发光元件的第二区域，所述第一区域用于分布所述光学微结构，且所述第一区域的短边长度大于等于2/3倍的所述背面的短边长度，所述第二区域呈平面状。
16.采用该导光板，台灯在使用状态时导光板的出射光线呈现出均匀发散的状态，不会存在局部区域亮度过高的情况，使用户感受到柔和而不耀眼的光线。
17.在一种可能的设计方式中，所述导光板呈长条状，所述背面包括远离所述发光元件的第一区域以及邻近所述发光元件的第二区域，所述第一区域用于分布所述光学微结构，且所述第一区域的短边长度小于等于1/2倍的所述背面的短边长度，所述第二区域呈平面状。
18.采用该导光板，导光板的出射光线呈偏向着用户方向而照射至工作台面上接近于用户的区域，对发光元件的光能利用更合理；并且提高了该局部区域的亮度之后，对于用户而言能够满足一些特殊的工作要求。
19.在一种可能的设计方式中，在向所述发光元件靠近的方向上，所述光学微结构的深度逐渐减小。
20.使区域指向性的效果更强，避免远离用户的区域有光线覆盖，从而进一步加强对于发光元件的光能利用情况。
21.在一种可能的设计方式中，所述凹陷的开口轮廓呈圆形、椭圆或者多边形。
22.在一种可能的设计方式中，所述凹陷的开口轮廓呈圆形，所述凹陷的深度大于所述凹陷的开口宽度的一半。
23.在一种可能的设计方式中，所述台灯还包括：底座和支撑臂，所述支撑臂连接在所述底座和所述灯头之间。
24.在一种可能的设计方式中，所述支撑臂设置于所述灯头上远离所述发光元件的一侧。由此避免支撑臂对于光线的遮挡，满足用户的使用场景。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术实施例提供的台灯的示意图；
27.图2是图1中灯头的剖视图；
28.图3是发光元件在发光时的示意图；
29.图4是图1中灯头的爆炸图；
30.图5是图4另一视角的示意图；
31.图6是本技术实施例提供的导光板的示意图；
32.图7是本技术实施例提供的导光板背面的示意图；
33.图8是采用图7中导光板的光学微结构的工作原理示意图；
34.图9是图8中其他位置的光学微结构的工作原理示意图；
35.图10是采用图7中导光板的台灯的使用状态示意图；
36.图11是本技术另一实施例提供的导光板的背面的示意图；
37.图12是采用图11中导光板的光学微结构的工作原理示意图；
38.图13是图12中其他位置的光学微结构的工作原理示意图；
39.图14是采用图11中导光板的台灯的使用状态示意图；
40.图15是本技术另一实施例提供的导光板的示意图；
41.图16是本技术另一实施例提供的光学微结构的示意图；
42.图17是本技术另一实施例提供的光学微结构的示意图；
43.图18是图17实施例的光学微结构的剖视图。
44.附图标记：10、灯头；11、安装空间；12、出光口；20、发光元件；21、发光面；30、导光板；31、入光侧面；32、出光面；33、背面；331、第一区域；332、第二区域；34、光学微结构；35、侧面；40、反光元件；50、底座；60、支撑臂。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系(若有的话)为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
49.led作为台灯的发光元件，具有省电、寿命长的优点，因此被广泛应用在包括台灯在内的各种照明灯具中。但led是一种亮度集中的点光源，容易因为过高的光源亮度而造成眩光，用户长时间使用会感到不适而造成视觉疲劳。因此，如何消除眩光以升华视觉效果，同时消除用户的视觉疲劳，是目前台灯产品生产企业欲解决的主要问题。
50.基于上述问题，本技术提供了一种台灯，将台灯的发光元件配置为在台灯使用的状态下，发光元件的发光面朝向远离用户的方向，发光元件所发出的光线不直接照射用户的眼睛，从而使用户不会直接接受到发光元件本身所发出的任何光线；同时通过设有光学微结构的导光板来对出射光线的角度进行调整，使导光板的出光面获得高亮度且均匀的出射光，从而避免发光元件的亮度集中，消除眩光实现升华视觉效果，同时达到消除视觉疲劳的目的。具体实施方式参见下文。
51.图1是本技术实施例提供的台灯的示意图。图2是图1中灯头10的剖视图。图3是发光元件20在发光时的示意图。图4是图1中灯头10的爆炸图。图5是图4另一视角的示意图。图6是本技术实施例提供的导光板30的示意图。图10是采用图7中导光板30的台灯的使用状态示意图。图14是采用图11中导光板的台灯的使用状态示意图。
52.如图1-图6、图10、图14所示，本技术实施例提供的一种台灯，包括灯头10、发光元件20及导光板30。
53.台灯的灯头10具有用于装配发光元件20和导光板30的安装空间11，安装空间11的底部为敞开状，从而构成了灯头10的出光口12。
54.发光元件20为led灯带，设置于安装空间11的内部，具体地，发光元件20连接在灯头10的内周壁，并且发光元件20还被配置为在台灯使用的状态下，发光元件20的发光面21朝向远离用户的方向，即发光元件20以发光方向背对用户的情况下进行使用。
55.例如，参见图10和图14中所示的台灯使用状态，台灯放置于工作台面上，用户坐在工作台面的右侧，发光元件20的发光面21朝向远离用户的方向，即朝向左侧。
56.导光板30设置于安装空间11内为了将发光元件20的光线转化为均匀的面光源。具体地，导光板30具有入光侧面31、出光面32和背面33，入光侧面31与发光元件20的发光面21相对，发光元件20的发光方向朝导光板30的内部，出光面32朝向灯头10的出光口12，导光板30的出射光经出光口12射出，导光板30的背面33则是与出光面32相背而设的那一面，该背面33上设置有用于调整出射光线角度的光学微结构34。
57.其中，光学微结构34形成于导光板30的背面33，发光元件20发出的光线到达导光板30内部之后经由这些光学微结构34进行反射或折射而改变其行进方向，最后经由导光板30的出光面32离开导光板30。
58.在使用本技术实施例中的台灯时，发光元件20发出的光线从导光板30的入光侧面31进入后，在导光板30的内部进行传输，当光线照射到各光学微结构34时，光线会向多角度方向发散，然后由导光板30的出光面32射出，再由灯头10的出光口12射出进行照射工作。
59.本技术实施例提供的台灯，在台灯使用的状态下，反光元件40的发光面21以朝向远离用户的方向而设置，所发出的光线不直接照射用户，从而使用户不会直接接受到发光元件20本身所发出的任何光线，由此避免光线直接射入用户眼睛而引起的眩光；此外，通过设有光学微结构34的导光板30，来对出射光线的角度进行调整，可使导光板30的出光面32
形成亮度均匀而不刺眼的出射光，避免由于亮度过于集中而产生的眩光，实现升华视觉效果及消除视觉疲劳的作用。
60.可选地，在一些实施例中，导光板30背面33上的光学微结构34可以是丝印网点或激光网点。
61.可选地，在另一些实施例中，光学微结构34是球状、椭圆状、棱锥状、圆锥状或多边形凸起。
62.可选地，在另一种实施例中，光学微结构34是并排间隔设置的棱条。光线进入导光板30之后，光线到达相邻棱条之间的间隔时发生全反射，从而能够提高照射均匀度和光能的有效利用率。
63.可选地，导光板30上除去入光侧面31和背面33，其他面还可以设置导光波纹，导光波纹也能够对进入导光板30内部的光线进行折射或者反射，从而能够进一步提高导光板30的光发散效果。
64.可选地，导光板30的入光侧面31与发光元件20的发光面21可以紧贴而设，由此使得发光元件20的光线能够尽可能全部进入至导光板30内，从而充分利用发光元件20的光能。
65.可选地，导光板30的基材是聚合树脂材料，如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或聚碳酸酯(pc)。
66.聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃，是一种性能优越的透明材料。与无机硅玻璃相比，它质轻性韧，透光率高，且机械性能高而均衡，并且聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低。聚甲基丙烯酸甲酯作为导光板30的基材，不易划伤发光元件20等其他组件，特别是在长期使用的过程中，不会造成其他组件的磨损。
67.聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好。
68.如前所述，在一些实施例中光学微结构34可以是网点、凸起、棱条等结构，除了上述结构之外，在一种实施例中，光学微结构34还可以是呈阵列分布的凹陷。
69.在本实施例中，采用阵列分布的凹陷作为导光板30的光学微结构34，使导光板30的背面33能够被充分覆盖，从而使光学微结构34能够对发光元件20从任意方向照射的光线进行反射或折射，能够最大程度地利用光能，有效节约了台灯能耗。
70.此外，在本实施例中将凹陷作为导光板30的光学微结构34，相对于凸起、棱条等结构而言更加牢固，在对导光板30的光学微结构34进行加工时，凹陷不存在脱落问题，使用时也能够长久地保持形态，从而使得台灯产品的质量和性能有保障。
71.另外，在导光板30上加工凹陷时，只需对导光板30进行裁切后直接放入激光蚀刻机完成凹陷加工即可，生产工艺流程简单，生产效率高且成本低，而且导光板30在裁切过程不会产生任何粉尘，无污染，环境卫生有保障，同时激光蚀刻的凹陷的尺寸大小和分布排列密度精确度极高，进一步提高了产品的良品率。
72.如图4和图5所示，在一种实施例中，台灯还包括：反光元件40，反光元件40覆盖在背面33以及与入光侧面31相背的侧面35。
73.本实施例中，增设的反光元件40用来将部分折射出去的光线反射回导光板30，光线经过反光元件40的多次反射，使光线能够最大程度地经过光学微结构34，光学微结构34
将射入的光折射后，使其尽可能多地沿着光学微结构34发散光线的方向射出导光板30，从而大大提高对于发光元件20的光能利用率，减少光能的浪费。
74.此外，增设的反光元件40还使得光线在导光板30内更加均匀地混合，从而使出光面32能够提供出更加均匀、柔和效果的光线，从而进一步实现升华视觉效果以及消除视觉疲劳。
75.可选地，在一些实施例中，反光元件40可以是反光膜、反光板或者反光镜。
76.可选地，反光元件40是反光板，其包括依次设置的反光纸和泡棉层。
77.可选地，反光元件40除了覆盖在导光板30的背面33以及侧面35之外，还可以覆盖在导光板30上除去入光侧面31、背面33、出光面32、侧面35之外的其他两个面，从而能够将射向这两个面的光线反射回导光板30，并经过光学微结构34发散光线，从而进一步提高对于发光元件20的光能利用率，减少光能的浪费，以及使得光线在导光板30内混合得更加均匀。
78.图7是本技术实施例提供的导光板30背面33的示意图。
79.如图7所示，在一种实施例中，导光板30呈长条状，背面33包括远离发光元件20的第一区域331以及邻近发光元件20的第二区域332，第一区域331用于分布光学微结构34，且第一区域331的短边长度d大于等于2/3倍的背面33的短边长度d，第二区域332呈平面状。
80.本实施例中，对于导光板30背面33的光学微结构34的分布情况进一步限定，从而使光学微结构34发散的光线能够均匀地从出光面32射出，使工作台面上接收到柔和而不耀眼的光线。本实施例中的光学微结构34的具体分布情况为：在导光板30的背面33设置两个区域，分别为远离发光元件20的第一区域331以及邻近发光元件20的第二区域332，光学微结构34仅分布在第一区域331上，并且第一区域331的短边长度d与背面33的短边长度d之间具有限定的倍数关系。
81.例如，第一区域331的短边长度d等于背面33的短边长度d，也就是说，导光板30的整个背面33分布满光学微结构34，不留空白区域。
82.例如，第一区域331的短边长度d等于2/3倍的背面33的短边长度d。
83.例如，第一区域331的短边长度d等于4/5倍的背面33的短边长度d。
84.例如，第一区域331的短边长度d等于5/7倍的背面33的短边长度d。
85.图8是采用图7中导光板30的光学微结构34的工作原理示意图。图9是图8中其他位置的光学微结构34的工作原理示意图。
86.本实施例中的导光板30，其工作原理参见图8和图9所示，发光元件20发出的光线从入光侧面31进入导光板30内传输，依次经过光学微结构34的折射或反射、反光元件40的反射以及光学微结构34的多次折射之后，从导光板30的出光面32上以多个角度出射，形成均匀的光线并照射向工作台面。
87.如图10所示，本实施例的台灯在使用状态时，导光板30的出射光线呈现出均匀发散的状态，不会存在局部区域亮度过高的情况，使用户感受到柔和而不耀眼的光线，从而提升了用户的使用体验。
88.图11是本技术另一实施例提供的导光板30的背面33的示意图。
89.如图11所示，在一种实施例中，导光板30呈长条状，背面33包括远离发光元件20的第一区域331以及邻近发光元件20的第二区域332，第一区域331用于分布光学微结构34，且
第一区域331的短边长度d小于等于1/2倍的背面33的短边长度d，第二区域332呈平面状。
90.本实施例中，对于导光板30背面33的光学微结构34的分布情况进一步限定，从而使出射光线从出光面32射出时具有区域指向性，能够偏向着用户方向照射，进而将绝大多数的光线集中于工作台面上靠近用户的区域，使该区域的亮度相对于其他区域更加明亮，从而适应用户的特殊的使用要求。本实施例中的光学微结构34的具体分布情况为：在导光板30的背面33设置两个区域，分别为远离发光元件20的第一区域331以及邻近发光元件20的第二区域332，光学微结构34仅分布在第一区域331上，并且第一区域331的短边长度d与背面33的短边长度d之间具有限定的倍数关系。
91.例如，第一区域331的短边长度d等于1/2倍的背面33的短边长度d。
92.例如，第一区域331的短边长度d等于2/5倍的背面33的短边长度d。
93.例如，第一区域331的短边长度d等于3/7倍的背面33的短边长度d。
94.例如，第一区域331的短边长度d等于4/9倍的背面33的短边长度d。
95.图12是采用图11中导光板30的光学微结构34的工作原理示意图。图13是图12中其他位置的光学微结构34的工作原理示意图。
96.本实施例中的导光板30，其工作原理参见图12和图13所示，发光元件20发出的光线从入光侧面31进入导光板30内传输，依次经过光学微结构34的多次折射以及反光元件40的反射之后，从导光板30的出光面32上以偏向着用户方向的角度出射，从而将大多数光线导引照射至工作台面上接近于用户的区域。
97.如图14所示，本实施例的台灯在使用状态时，导光板30的出射光线呈偏向着用户方向而照射至工作台面上接近于用户的区域，对于远离用户的区域不照射或者少照射，从而对发光元件20的光能利用更合理；并且，导光板30的出射光线照射向工作台面上接近于用户的区域，提高了该局部区域的亮度之后，对于用户而言能够满足一些特殊的工作要求，例如，在对机械或电子设备进行维修时需要有相对较亮的光线，并且还不能给用户造成眩光而影响视野。
98.另外需要说明的是，虽然导光板30的出射光线呈现出偏向着用户的方向，但是反光元件40的发光面21始终是以朝向远离用户的方向而设置，所发出的光线不直接照射用户，从而使用户不会直接接受到发光元件20本身所发出的任何光线，由此避免光线直接射入用户眼睛而引起的眩光。
99.图15是本技术另一实施例提供的导光板30的示意图。
100.如图15所示，在一种实施例中，在向发光元件20靠近的方向上，光学微结构34的深度逐渐减小。
101.本实施例中，基于前述实施例中导光板30的出射光线具有区域指向性的效果，通过对光学微结构34的设计方式进一步限定，使区域指向性的效果更强，避免远离用户的区域有光线覆盖，从而进一步加强对于发光元件20的光能利用情况。本实施例中的光学微结构34的设计方式为：光学微结构34的深度不是同一且固定值，在向发光元件20靠近的方向上，光学微结构34的深度呈现逐渐减小。
102.采用本实施例中经过特殊设计的光学微结构34的导光板30，在台灯使用状态时，导光板30内的绝大多数光线都在光学微结构34的反射或折射下，呈偏向着用户方向而照射至工作台面上接近于用户的区域，对于远离用户的区域几乎不照射，不仅对于发光元件20
的光能利用更合理，而且对具有特殊使用要求的用户能够提供出足够的照射亮度。
103.图16是本技术另一实施例提供的光学微结构34的示意图。图17是本技术另一实施例提供的光学微结构34的示意图。
104.在一些实施例中，凹陷的开口轮廓呈圆形、椭圆或者多边形。
105.可选地，凹陷的开口轮廓可以是单一形状。例如，如图16所示，凹陷的开口轮廓均为多边形；还例如，如图17所示，凹陷的开口轮廓均为圆形。
106.可选地，凹陷还可以是多种形状的开口轮廓进行的组合。例如，圆形开口轮廓的凹陷与椭圆开口轮廓的凹陷组合而构成。
107.可选地，凹陷的开口轮廓可以是正多边形。例如，如图16所示，是正六边形的开口轮廓。
108.可选地，凹陷的开口轮廓还可以是梯形、菱形等多边形。
109.图18是图17实施例的光学微结构34的剖视图。
110.如图18所示，在一种实施例中，凹陷的开口轮廓呈圆形，凹陷的深度y大于凹陷的开口宽度x的一半。
111.为了进一步提升导光板30对于光线的发散效果，实现升华视觉效果及消除视觉疲劳的目的，本实施例中对于凹陷的设计进一步限定，具体为，在凹陷的开口轮廓呈圆形时，凹陷的深度y大于凹陷的开口宽度x的一半。
112.如图1所示，在一种实施例中，台灯还包括：底座50和支撑臂60，支撑臂60连接在底座50和灯头10之间。
113.可选地，支撑臂60可以是柔性的蛇皮管，蛇皮管可令灯头10能够停留在任意位置，使用时，用户手动挪动灯头10，此时蛇皮管对灯头10形成定位和支撑。
114.可选地，蛇皮管的螺旋结构的外壳里面，有一根类似铜棒或者钢铁的细金属，该细金属有一定的变形和支撑作用，因此，支撑臂60也可以直接通过该细金属实现，可以无需蛇皮管的外壳。
115.可选地，支撑臂60还可以是硬质结构，包括多段单元臂，相邻两段单元臂之间则通过阻尼转轴进行铰接，由此可以使支撑臂60具有一定的形变能力。
116.可选地，相邻两段单元臂之间还可以通过螺栓进行固定，通过旋拧松螺栓以令支撑臂60能够变形，待满足用户对于灯头10的位置要求之后，拧紧螺栓即可固定。
117.可选地，底座50内部可以设置配重块，能够提高台灯的稳定性。
118.如图1所示，在一种实施例中，支撑臂60设置于灯头10上远离发光元件20的一侧。由此避免支撑臂60对于光线的遮挡，满足用户的使用场景。
119.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。