CN113589420A - 导光板及灯具 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了导光板和灯具。该导光板的一具体实施方式包括：包括透明基体，所述透明基体包括入光面和出光面，所述入光面用于接收并传导光源发出的光进入透明基体；所述出光面用于将在满足出射条件的入射到透明基体中的光源出射到照明空间，其中所述出光面包括多个微结构，所述微结构的表面为非水平面，所述微结构用于将出射光线进行偏折。该结构的导光板可以起到较好的光线扩散作用，使用上述导光板的灯具可以有较大的光照面积。

Description

导光板及灯具

技术领域

本公开涉及照明技术领域，尤其涉及一种导光板及灯具。

背景技术

在照明领域，已经逐渐使用LED灯具来替代传统的白炽灯，以达到节能的目的。

LED灯具，使用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为发光源的灯具。对于LED灯具的光学结构，包括直射式、侧光式和反射式等。

发明内容

提供该公开内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该公开内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本公开实施例提供了一种导光板和灯具。

第一方面，本公开实施例提供了一种导光板，包括透明基体，所述透明基体包括入光面和出光面，所述入光面用于接收并传导光源发出的光进入透明基体；所述出光面用于将在满足出射条件的入射到透明基体中的光源出射到照明空间，其中所述出光面包括多个微结构，所述微结构的表面为非水平面，所述微结构用于将出射光线进行偏折。

第二方面，本公开实施例提供了一种灯具，包括第一方面所述的导光板和光源；所述导光板上设置反射膜，所述反射膜用于防止入射到导光板内的光线从非出光面射出。

本公开实施例提供的导光板和灯具，通过将导光板出光面设置多个微结构，多个微结构的表面为非水平面。相对于出射面为水平平面的导光板，本实施例提供的导光板可以起到较好的光线扩散作用，使用上述导光板的灯具可以有较大的光照面积。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1为根据本公开一些实施例提供的导光板的示意性结构图；

图2a为常规的导光板出光面出射光时的示意图；

图2b为出射光线在图1所示微结构表面出射时的示意图；

图3为根据本公开另外一些实施例提供的导光板的示意性结构图；

图4示出了本公开一些实施例提供的灯具结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

请参考图1、图2a和图2b，图1其示出了根据本公开一些实施例提供的导光板的示意性结构图。图2a示出了常规的导光板出光面出射光时的示意图；图2b为出射光线在图1所示微结构表面出射时的示意图。

如图1所示，导光板10包括透明基体11。

透明基体包括入光面和出光面111。所述入光面用于接收并传导光源发出的光进入透明基体；所述出光面用于将在满足出射条件的入射到透明基体中的光源出射到照明空间，其中所述出光面包括多个微结构111，所述微结构111的表面为非平面，所述微结构用于将出射光线进行偏折。

在一些应用场景中，发光光源可以设置在与出光面相背的一侧。在这些应用场景中，上述入射面可以是上述与出光面相背的一面。发光源可以为发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)，下面以发光源为LED为例进行说明。

在另外一些应用场景中，LED光源可以设置在透明基体之侧。可选地，上述透明基板的正向投影可以是规则的多边形，LED光源可以设置在透明基体的至少一侧。例如，LED光源可以设置在多边形的一侧，设置在多边形的相对两侧等。

导光板10的入光面用于接收并传导光源发出的光进入透明基体。LED光源发出的光由导光板的入光面接收，并将光线传导至透明基体内。上述入光面的表面可以是被抛光的表面。

为了使入射到基板内的光线不由其他非出光面射出，可以在非出射面设置反射膜。

导光板10的非出射面可以设置导光点201(微结构)。当光线入射到导光点201时，会将一条光线散射成多条光线。被散射成的光线一部分可以从出光面射出导光板，另一部分继续反射，直至遇到下一导光点，重复上述散射过程。

上述导光板10的出光面可以包括多个微结构111，如图1所示，这些微结构111的表面与水平面不平行，也即微结构111的表面为斜面。上述微结构111可以用于将出射光线进行偏折。

如图2a、图2b，u1为到导光板表面为水平面发生折射时，在导光板界面内部光线与法线的夹角(入射角)，u2导光板界面外部光线与法线的夹角(出射角)。u1和u2之间满足折射定律。

如图1和图2b所示，导光板10出光面包括斜面的微结构111。对于斜面微结构而言，其倾斜程度决定了对光线的偏折程度。微结构111与水平面两个轴(x轴,y轴)分别成非零度的第一夹角(α)和第二夹角(β)。

微结构111与水平面的x轴成非零度的第一夹角(α)。在一些应用场景中，多个微结构中部分微结构对应的第一夹角不相同。部分微结构的第一夹角不相同，这样有利于出射光在与x轴成不同角度的多个方向上的分布。

在一些应用场景中，多个微结构中各微结构对应的第一夹角不相同。各微结构的第一夹角不相同，使得出射光在与x轴成不同角度的多个方向上均匀分布。

微结构111与水平面的y轴成非零度的第二夹角(β)。在一些应用场景中，多个微结构中部分微结构对应的第二夹角不相同。部分微结构的第二夹角不相同，这样有利于出射光在与y轴成不同角度的多个方向上的分布。

在一些应用场景中，多个微结构中各微结构对应的第二夹角不相同。各微结构的第二夹角不相同，使得出射光在与y轴成不同角度的多个方向上均匀分布。

微结构111斜面的单位法线矢量为N，无倾斜的法线矢量为Nz＝{0,0,1}，arccos(Nz·N)表示斜面的倾斜角度，该角度越大，则表示其对光线的偏折能力越强。相较无倾斜的平面导光板，斜面导光板可将光线偏折更大的角度，如图2b所示。以导光板材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA，又称作亚克力或有机玻璃)为例。以当斜面的倾角γ(倾角γ可以为第一夹角或第二夹角)为5°时，光线偏折的角度增量u′₂-u₂即随着入射角u₁的增加而变。作为示意性说明，光线偏折的角度增量范围可以为2.46°～20°。相应的照射范围径向增量约为H×tan20°。当γ为10°时，这一角度增量范围为5°～25°，对应的照射范围径向增量约为H×tan25°，H为灯头高度。

在一些应用场景中，多个微结构111各自与x轴所成的第一夹角可以不相同。多个微结构111各自与y轴所成的夹角可以不相同。这样的设置，可以以提高出射光线在各方向的均匀度。

在一些应用场景中，上述多个微结构111呈阵列布。可选地，上述多个所述多个微结构一起构成所述出光面。也即，上述出光面被离散化为多个微结构。将出光表面离散化为多个微结构111，该光学结构对光线重新分配，既扩大照明面积，又利于提高光线均匀度，同时使用该导光板的灯具表面的光分布也达到均匀。

本公开的上述实施例提导光板，通过在导光板出光面设置多个微结构，多个微结构的表面为非水平面。相对于出射面为水平平面的导光板，本实施例提供的导光板可以起到较好的光线扩散作用，使用上述导光板的灯具可以有较大的光照面积。

请继续参考图3，其示出了根据本公开另外一些实施例提供的导光板的示意性结构图。

与图1所示实施例提供的导光板相同，本实施例提供的导光板30也包括透明基体31。透明基体31包括入光面和出光面。入光面可以与图1所示实施例相同。出光面包括多个微结构，此次不赘述。

与图1所示实施例不同的是，本实施例提供的导光板的出光面包括多个微结构，微结构的表面311为曲面。当微结构311的表面为曲面时，相对于出光面为斜面(如图2b所示)而言，可以进一步增加光线的偏折能力。

进一步地，上述多个微结构311的曲率不相同，以适应各方向光线的均匀度。

可选地，上述多个微结构311呈阵列排布。

上述多个微结构一起构成所述出光面311。

本实施例中，导光板的出光面被离散化为多个曲面微结构。曲面微结构进一步增加了光线的偏折能力，可以进一步扩大照明面积，并利于提高光线均匀度。

请参考图4，其示出了本公开实施例提供的灯具的结构示意图。

如图4所示，灯具可以包括如图1和图3任一实施例提供的导光板以及光源。导光板上可以设置反射膜。反射膜可以设置在导管板的非出光面。反射膜用于防止入射到导光板内的光线从非出光面射出，从而提高导光板的有效出光率。

上述灯具可以是LED灯具。LED灯具的发光源为发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)如图4所示，灯具的光源可以为侧面光源。下面以灯具为LED灯具为例进行说明。

侧面光源LED芯片可以设置在导光板的至少一个侧面。

侧面光源的LED灯具，可以根据导光板内的光结构对入射到其内的光线改变传播方向，使得光线从LED灯具的出光面出射。

另外，为了进一步提高LED灯具出光的均匀度，可以在导光板出光面上设置扩散板。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。