CN110824608A - 导光板及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导光板及灯具。导光板包括：侧周面，侧周面形成为导光板的入光面；第一板面，与侧周面的一端相连；第二板面，与侧周面的另一端相连，第二板面设有用于对光线进行反射和折射以提高照度均匀度的微结构，微结构的部分表面形成为导光板的光出射面。本发明提供的导光板，通过在导光板的第二板面上增设微结构，利用微结构来对导光板内的光线进行反射和折射，然后通过为结构的光出射面射出，由此能够提高灯具的照度均匀度，从而改善使用者的视疲劳，提高用户的使用舒适度。

Description

导光板及灯具

技术领域

本发明涉及灯具技术领域，具体而言，涉及一种导光板及包含该导光板的灯具。

背景技术

目前，侧发光灯具通常设有导光板，利用导光板将侧面光源发出的光集中在灯具中心区域射出，导致灯具的照度均匀度不佳，易造成使用者视疲劳。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种导光板。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述导光板的灯具。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种导光板，包括：侧周面，所述侧周面形成为所述导光板的入光面；第一板面，与所述侧周面的一端相连；第二板面，与所述侧周面的另一端相连，所述第二板面设有用于对光线进行反射和折射以提高照度均匀度的微结构，所述微结构的部分表面形成为所述导光板的光出射面。

本发明第一方面的技术方案提供的导光板，通过在导光板的第二板面上增设微结构，利用微结构来对导光板内的光线进行反射和折射，然后通过为结构的光出射面射出，由此能够提高灯具的照度均匀度，从而改善使用者的视疲劳，提高用户的使用舒适度。

另外，本发明提供的上述技术方案中的导光板还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述微结构包括条状结构，所述条状结构的部分表面形成为所述光出射面；其中，所述条状结构包括凸筋和/或条状凹槽。

微结构包括条状结构，条状结构包括但不局限于凸筋、凹槽等形式，结构较为简单，便于加工成型，有利于推广，还能够作为加强结构以提高导光板的强度。同时，也便于根据灯具的需要合理设计条状结构的尺寸和形状，以利用不同尺寸、形状的条状结构来合理设计灯具的照明区域及照度，从而满足不同产品的需求。

在上述技术方案中，所述条状结构包括：第一表面，所述第一表面的一端与所述第二板面相连，所述第一表面形成为结构面；和第二表面，所述第二表面的一端与所述第一表面的另一端相连，所述第二表面的另一端与所述第二板面相连，所述第二表面形成为所述光出射面；其中，对于所述条状结构包括凸筋的方案，所述侧周面、所述凸筋的第一表面、所述凸筋的第二表面由外向内依次排布；对于所述条状结构包括条状凹槽的方案，所述侧周面、所述条状凹槽的第二表面、所述条状凹槽的第一表面由外向内依次排布。

条状结构包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面都与第二板面相连，且第一表面远离第二板面的一端与第二表面远离第二板面的一端相连。对于条状结构包括凸筋的方案，由于侧周面、凸筋的第一表面、凸筋第二表面由外向内依次排布，因而第二表面位于第一表面的内侧，则由入光面进入导光板的光线可以直接射到第二表面上，也可以被第一板面反射后射到第二表面上。对于条状结构包括条状凹槽的方案，由于侧周面、条状凹槽的第二表面、条状凹槽的第一表面由外向内依次排布，因而第二表面位于第一表面的外侧，则由入光面进入导光板的光线可以直接射到第二表面上，也可以被第一板面反射后射到第二表面上。由于射到第二表面上的光线的入射角，相较于射到第一表面上的光线的入射角要小，因而光线容易从第二表面射出，因而第二表面形成为光出射面。同时，射到第二表面上的部分光线也可以发生全反射，在导光板内进一步传递后改变入射角后再通过其他条状结构的第二表面射出。因此，通过合理设计第二表面的倾斜角度，能够控制一部分光线的出射角度，通过合理控制一部分光线的出射角度，能够避免光线集中在灯具的中心区域射出，进而用于提高灯具的照度均匀度。当然，也可能会有少量光线射到第一表面，这些光线容易在第一表面发生全反射，进而在导光板内进一步传递，最终通过第二表面射出，故而第一表面主要作为导光板的结构面，在微结构加工成型过程中自然形成，当然也可以用于对光线进行反射。

可以理解的是，由导光板的中心轴线指向导光板的侧周面的方向为外，由导光板的侧周面指向导光板的中心轴线的方向为内。

在上述技术方案中，所述结构面为平面；和/或所述光出射面为平面。

结构面采用平面形式，结构规整，便于加工成型。

光出射面采用平面形式，结构规整，便于加工成型，便于计算由光出射面射出的光线的出射角度，以便于合理设计灯具的照明区域大小。进一步地，通过推导及试验验证，在导光板水平放置的情况下，通过调整光出射面与水平面的夹角便可控制出射光线的最大角度，达到调节照明区域的目的。

在上述技术方案中，所述结构面与所述光出射面均为平面并形成V形结构，所述结构面与所述导光板的中心轴线之间的夹角记为第一夹角，所述光出射面与所述导光板的中心轴线之间的夹角记为第二夹角；其中，所述第一夹角大于等于0°且小于等于第二夹角的余角的1.2倍；和/或所述第二夹角大于等于55°且小于等于75°。

结构面与光出射面均为平面并形成V形结构，既便于微结构的加工成型，又有利于增加光出射面的面积，进而提高导光板的光出射面的面积，有利于提高出光均匀度。

对于导光板水平放置的情况，导光板的中心轴线垂直于水平面。将第二夹角限定在大于等于55°且小于等于75°的范围内，则光出射面与水平面之间的夹角在15°至35°的范围内，对于台灯等局部照明的灯具，能够使灯具的照明区域大小合适，且照明区域内的照度较为均匀，光线柔和、不刺眼。

将第一夹角限定在大于等于0°且小于等于第二夹角的余角的1.2倍的范围内，则对于导光板水平放置的情况，第一夹角大于等于0°且小于等于光出射面与水平面的夹角的1.2倍。该范围内，导光板内的光线射到结构面的概率相对较小，因而有利于减小结构面对光线出射角度的干扰，有利于提高导光板的光学性能。

在上述技术方案中，所述条状结构为环形条状结构。

对于侧发光灯具，光源一般为环形光源，因而将条状结构设计为环形条状结构，与环形光源适配，便于对环形光源发出的光进行反射和折射，有利于提高光能的利用率，也有利于提高灯具的照度均匀度。

在上述技术方案中，所述环形条状结构的中心轴线与所述导光板的中心轴线共线。

环形条状结构的中心轴线与导光板的中心轴线共线，使得导光板的结构较为规整，便于加工成型，且使得环形条状结构与导光板的入光面之间的间距相等，有利于环形条状结构均匀出光，进而提高灯具的照明区域的照度均匀度。

在上述技术方案中，所述环形条状结构的数量为多个，多个所述环形条状结构依次嵌套布置。

采用多个嵌套分布的环形条状结构，能够对光线进行多次反射和折射，改变部分光线的出射角度，将部分光线分散至照明区域的周边区域，从而降低照明区域的中心照度，提高照明区域的边缘照度，有效防止照明区域的中心区域照度过高而刺眼，进而提高照明区域的照度均匀度。

在上述技术方案中，多个所述环形条状结构等间隔布置；和/或多个所述环形条状结构的高度相等；和/或多个所述环形条状结构的截面形状相同。

多个环形条状结构等间隔设置，使得导光板的结构较为规整，便于加工成型，也较为美观，并便于对光线进行均匀地反射和折射，有利于提高灯具的照度均匀度。

多个环形条状结构的高度相等，使得导光板的结构较为规整，便于加工成型，也较为美观，并便于对光线进行均匀地反射和折射，也有利于提高灯具的照度均匀性。

多个环形条状结构的截面形状相同，使得导光板的结构较为规整，便于加工成型，也较为美观，并便于对光线进行均匀地反射和折射，也有利于提高灯具的照度均匀性。

在上述技术方案中，相邻的两个所述环形条状结构之间的间距与所述环形条状结构的宽度的比值在0.5至2的范围内。

将相邻的两个环形条状结构之间的间距与环形条状结构的宽度的比值限定在0.5至2的范围内，既有利于增加环形条状结构的数量，以增加光出射面的面积，又有利于增加射到每个光出射面上的光线，以提高每个环形条状结构的出光量，进而有利于提高灯具的照度均匀度。

在上述任一技术方案中，所述第一板面与所述第二板面之间的间距记为H，所述条状结构的高度记为h，所述h与所述H的比值小于等于1/3。

第一板面与第二板面之间的间距相当于导光板的厚度，条状结构的高度相当于条状结构凸出于第二板面的厚度。因此，h与H的比值即为：条状结构凸出于第二板面的厚度与第二板面的厚度的比值。将该比值限定在小于等于1/3(且大于0)的范围内，避免了条状结构过高导致导光板厚度方向的尺寸过大，又避免了条状结构过地导致光出射面的面积过小。

在上述任一技术方案中，所述侧周面为圆柱面；和/或所述第一板面为平面；和/或所述第二板面为平面。

侧周面为圆柱面，结构规整，便于加工成型，也便于与灯壳、环状光源之间的装配。

第一板面为平面，结构规整，便于加工成型，便于作为导光板的全反射面，对导光板内反射到第一板面的光线进行全反射，从而改变一部分光线的出射角度，以调整灯具的照度。

第二板面为平面，结构规整，便于加工成型，也便于作为导光板的全反射面，对导光板内反射到第二板面的光线进行全反射，从而改变一部分光线的出射角度，以调整灯具的照度。

本发明第二方面的技术方案提供了一种灯具，包括：灯壳，所述灯壳设有出光口，且所述灯壳内设有光源；如第一方面技术方案中任一项所述的导光板，设在所述灯壳内；其中，所述光源的出光面朝向所述导光板的侧周面且所述导光板的第二板面朝向所述出光口，以使所述光源射出的光线经所述导光板的入光面进入所述导光板并经所述导光板的光出射面射出至所述出光口进而射出。

本发明第二方面的技术方案提供的灯具，因包括第一方面技术方案中任一项所述的导光板，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，所述光源为环状光源，所述环状光源环绕所述导光板。

采用环状光源，并使环状光源环绕导光板，既有利于提高出光量，提高照明效果，也与导光板的形状适配，有利于提高导光板的利用率。

在上述技术方案中，所述环状光源的出光面与所述侧周面平行；所述环状光源的出光面与所述导光板的中心轴线平行。

环状光源的出光面与导光板的侧周面平行，且与导光板的中心轴线平行，便于环状光源发出的光线直接经侧周面射入导光板，且使得环状光源的出光面与侧周面之间的间距较为均匀，便于光线均匀射入导光板，有利于光线到导光板内的均匀传递，进而也有利于提高灯具的照度均匀度。

在上述技术方案中，所述环状光源的出光面具有第一中垂面，所述侧周面具有第二中垂面，所述第一中垂面及所述第二中垂面均垂直于所述导光板的中心轴线，且所述第一中垂面与所述第二中垂面共面。

环状光源的出光面的第一中垂面与导光板的侧周面的第二中垂面共面，也就是说，导光板的侧周面的中心高度与环状光源的出光面的中心点齐平，这有利于使环状光源射出的光线尽可能地进入导光板并在导光板内均匀传递，有利于减少漏光现象，提高光能利用率，也有利于提高灯具的照度均匀度。

在上述任一技术方案中，所述灯具还包括：反光纸，与所述灯壳相连，与所述导光板的第一板面相对设置；和/或扩散板，与所述灯壳相连，与所述导光板的第二板面相对设置；和/或防撞部，设在所述灯壳中，且所述防撞部与所述导光板之间的径向间距小于所述光源与所述导光板之间的径向间距，以限制所述导光板挤压所述光源。

反光纸的设置，能够将导光板内由第一板面射出的光线反射回导光板内，从而减少漏光现象，降低光能损耗，提高光能的利用率，进而提高灯具的照明效果。其中，反光纸与灯壳可以为一体式结构，也可以为分体式结构。

扩散板的设置，一方面能够对导光板起到保护作用，防止导光板受到物理损坏，还能够对导光板射出的光线进行均匀化处理，扩大灯具的出光范围，提高灯具的光照均匀度。

防撞部的设置，能够对光源起到保护作用，防止导光板受热膨胀时挤压光源导致光源受损。其中，防撞部可以为但不局限于防撞电容、防撞电阻等结构。

在上述任一技术方案中，所述光源为LED光源；和/或所述灯具为台灯。

光源采用LED光源，LED光源具有能耗低、眩光小、无辐射、寿命长、多变换等诸多优点，便于根据产品需要合理设计。同时，LED光源便于设计为环状光源，比如直接将多个LED灯珠粘贴在柔性PCH板上，将柔性PCH板弯折呈圆形即可，也可以直接采用环形的LED灯管作为环状光源。

侧发光台灯采用本申请的方案，能够有效提高照明区域照度的均匀性，从而防止桌面中心照度极高导致刺眼，也能够防止照明区域均匀度不佳导致使用者视疲劳。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述的导光板一个视角的立体结构示意图；

图2是图1所示导光板另一个视角的立体结构示意图；

图3是本发明一些实施例所述的灯具的分解结构示意图；

图4是本发明一些实施例所述的灯具的一个原理示意图；

图5是本发明一些实施例所述的灯具的一个原理示意图；

图6是本发明一些实施例所述的灯具的一个原理示意图；

图7是本发明一些实施例所述的导光板的局部结构示意图；

图8是现有的侧发光台灯的配光曲线示意图；

图9是本发明一个实施例所述的台灯的配光曲线示意图。

其中，图1至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1导光板，11侧周面，12第一板面，13第二板面，14入光面，15微结构，151结构面，152光出射面，16凸筋，161第一表面，162第二表面，2灯壳，3光源，31出光面，4反光纸，5扩散板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9描述根据本发明一些实施例所述的导光板及灯具。

如图1和图2所示，本发明第一方面的实施例提供的导光板1，包括：侧周面11、第一板面12和第二板面13。

具体地，侧周面11形成为导光板1的入光面14，如图4所示。

第一板面12与侧周面11的一端相连，如图4所示。

第二板面13与侧周面11的另一端相连，如图5所示。

其中，第二板面13设有用于对光线进行反射和折射以提高照度均匀度的微结构15，如图2所示，微结构15的部分表面形成为导光板1的光出射面152。

本发明第一方面的实施例提供的导光板1，通过在导光板1的第二板面13上增设微结构15，利用微结构15来对导光板1内的光线进行反射和折射，然后通过为结构的光出射面152射出，由此能够提高灯具的照度均匀度，从而改善使用者的视疲劳，提高用户的使用舒适度。

进一步地，微结构15包括条状结构，条状结构的部分表面形成为光出射面152。其中，条状结构包括凸筋16和/或条状凹槽。

微结构15包括条状结构，条状结构包括但不局限于凸筋16、凹槽等形式，结构较为简单，便于加工成型，有利于推广，还能够作为加强结构以提高导光板1的强度。同时，也便于根据灯具的需要合理设计条状结构的尺寸和形状，以利用不同尺寸、形状的条状结构来合理设计灯具的照明区域及照度，从而满足不同产品的需求。

在本发明的一个实施例中，条状结构包括：第一表面161和第二表面162。第一表面161的一端与第二板面13相连，第一表面161形成为结构面151，如图5至图7所示。第二表面162的一端与第一表面161的另一端相连。第二表面162的另一端与第二板面13相连，如图5至图7所示，第二表面162形成为光出射面152。其中，条状结构包括凸筋16，侧周面11、凸筋16的第一表面161、凸筋16的第二表面162由外向内依次排布，如图4至图7所示。

在本发明的另一个实施例中(图中未示出)，条状结构包括：第一表面161和第二表面162。第一表面161的一端与第二板面13相连，第一表面161形成为结构面151。第二表面162的一端与第一表面161的另一端相连。第二表面162的另一端与第二板面13相连，第二表面162形成为光出射面152。其中，条状结构包括条状凹槽，侧周面11、条状凹槽的第二表面162、条状凹槽的第一表面161由外向内依次排布。

条状结构包括第一表面161和第二表面162，第一表面161和第二表面162都与第二板面13相连，且第一表面161远离第二板面13的一端与第二表面162远离第二板面13的一端相连。对于条状结构包括凸筋16的方案，由于侧周面11、凸筋16的第一表面161、凸筋16第二表面162由外向内依次排布，因而第二表面162位于第一表面161的内侧，则由入光面14进入导光板1的光线可以直接射到第二表面162上，也可以被第一板面12反射后射到第二表面162上(如图4所示)。

对于条状结构包括条状凹槽的方案，由于侧周面11、条状凹槽的第二表面162、条状凹槽的第一表面161由外向内依次排布，因而第二表面162位于第一表面161的外侧，则由入光面14进入导光板1的光线可以直接射到第二表面162上，也可以被第一板面12反射后射到第二表面162上。

对于上述两个方案，由于射到第二表面162上的光线的入射角，相较于射到第一表面161上的光线的入射角要小，因而光线容易从第二表面162射出，因而第二表面162形成为光出射面152。

同时，射到第二表面162上的部分光线也可以发生全反射(如图4所示)，在导光板1内进一步传递后改变入射角后再通过其他条状结构的第二表面162射出。因此，通过合理设计第二表面162的倾斜角度，能够控制一部分光线的出射角度，通过合理控制一部分光线的出射角度，能够避免光线集中在灯具的中心区域射出，进而用于提高灯具的照度均匀度。

当然，也可能会有少量光线射到第一表面161，这些光线容易在第一表面161发生全反射，进而在导光板1内进一步传递，最终通过第二表面162射出，故而第一表面161主要作为导光板1的结构面151，在微结构15加工成型过程中自然形成，当然也可以用于对光线进行反射。

可以理解的是，由导光板1的中心轴线指向导光板1的侧周面11的方向为外，由导光板1的侧周面11指向导光板1的中心轴线的方向为内。

进一步地，结构面151为平面，如图4至图7所示。光出射面152为平面，如图4至图7所示。

结构面151采用平面形式，结构规整，便于加工成型。光出射面152采用平面形式，结构规整，便于加工成型，便于计算由光出射面152射出的光线的出射角度，以便于合理设计灯具的照明区域大小。进一步地，通过推导及试验验证，在导光板1水平放置的情况下，通过调整光出射面152与水平面的夹角便可控制出射光线的最大角度，达到调节照明区域的目的。

进一步地，结构面151与光出射面152均为平面并形成V形结构，如图4至图7所示。结构面151与导光板1的中心轴线之间的夹角记为第一夹角，光出射面152与导光板1的中心轴线之间的夹角记为第二夹角。其中，第一夹角大于等于0°且小于等于第二夹角的余角的1.2倍，第二夹角大于等于55°且小于等于75°。

结构面151与光出射面152均为平面并形成V形结构，既便于微结构15的加工成型，又有利于增加光出射面152的面积，进而提高导光板1的光出射面152的面积，有利于提高出光均匀度。

对于导光板1水平放置的情况(如图4至图7所示)，导光板1的中心轴线垂直于水平面。将第二夹角限定在大于等于55°且小于等于75°的范围内，则光出射面152与水平面之间的夹角β在15°至35°的范围内，如15°、20°、25°、30°、35°，对于台灯等局部照明的灯具，能够使灯具的照明区域大小合适，且照明区域内的照度较为均匀，光线柔和、不刺眼。

将第一夹角θ限定在大于等于0°且小于等于第二夹角的余角的1.2倍的范围内，则对于导光板1水平放置的情况，第一夹角θ大于等于0°且小于等于β的1.2倍，即θ≤(1.2×β)，如β、1.1×β、1.2×β、0.8×β、0.5×β等。该范围内，导光板1内的光线射到结构面151的概率相对较小，因而有利于减小结构面151对光线出射角度的干扰，有利于提高导光板1的光学性能。

进一步地，条状结构为环形条状结构，如图2和图3所示。

对于侧发光灯具，光源3一般为环形光源3，因而将条状结构设计为环形条状结构，与环形光源3适配，便于对环形光源3发出的光进行反射和折射，有利于提高光能的利用率，也有利于提高灯具的照度均匀度。

当然，条状结构也可以不是环形条状结构。比如条状结构为弧形条状结构，多个弧形条状结构由内向外间隔布置，并且沿周向错开布置。

其中，环形条状结构的中心轴线与导光板1的中心轴线共线，如图2和图3所示。

环形条状结构的中心轴线与导光板1的中心轴线共线，使得导光板1的结构较为规整，便于加工成型，且使得环形条状结构与导光板1的入光面14之间的间距相等，有利于环形条状结构均匀出光，进而提高灯具的照明区域的照度均匀度。

进一步地，环形条状结构的数量为多个，多个环形条状结构依次嵌套布置，如图2和图3所示。

采用多个嵌套分布的环形条状结构，能够对光线进行多次反射和折射，改变部分光线的出射角度，将部分光线分散至照明区域的周边区域，从而降低照明区域的中心照度，提高照明区域的边缘照度，有效防止照明区域的中心区域照度过高而刺眼，进而提高照明区域的照度均匀度。

其中，多个环形条状结构等间隔布置，多个环形条状结构的高度相等，多个环形条状结构的截面形状相同。

多个环形条状结构等间隔设置，使得导光板1的结构较为规整，便于加工成型，也较为美观，并便于对光线进行均匀地反射和折射，有利于提高灯具的照度均匀度。

多个环形条状结构的高度相等，使得导光板1的结构较为规整，便于加工成型，也较为美观，并便于对光线进行均匀地反射和折射，也有利于提高灯具的照度均匀性。

多个环形条状结构的截面形状相同，使得导光板1的结构较为规整，便于加工成型，也较为美观，并便于对光线进行均匀地反射和折射，也有利于提高灯具的照度均匀性。

进一步地，相邻的两个环形条状结构之间的间距w与环形条状结构的宽度s的比值在0.5至2的范围内。

将相邻的两个环形条状结构之间的间距w与环形条状结构的宽度s的比值限定在0.5至2的范围内(如0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、1.8、2.0等)，即：(0.5×s)≤w≤(2×s)，既有利于增加环形条状结构的数量，以增加光出射面152的面积，又有利于增加射到每个光出射面152上的光线，以提高每个环形条状结构的出光量，进而有利于提高灯具的照度均匀度。

进一步地，第一板面12与第二板面13之间的间距记为H，条状结构的高度记为h，h与H的比值小于等于1/3。

第一板面12与第二板面13之间的间距相当于导光板1的厚度，条状结构的高度相当于条状结构凸出于第二板面13的厚度。因此，h与H的比值即为：条状结构凸出于第二板面13的厚度与导光板的板体的厚度的比值。将该比值限定在小于等于1/3(且大于0)的范围内(如1/3、1/4、1/5等)，即：h≤H/3，避免了条状结构过高导致导光板1厚度方向的尺寸过大，又避免了条状结构过地导致光出射面152的面积过小。

在上述任一实施例中，侧周面11为圆柱面(如图1和图2所示)，第一板面12为平面(如图4至图7所示)，第二板面13为平面(如图4至图7所示)。

侧周面11为圆柱面，结构规整，便于加工成型，也便于与灯壳2、环状光源3之间的装配。

第一板面12为平面，结构规整，便于加工成型，便于作为导光板1的全反射面，对导光板1内反射到第一板面12的光线进行全反射，从而改变一部分光线的出射角度，以调整灯具的照度。

第二板面13为平面，结构规整，便于加工成型，也便于作为导光板1的全反射面，对导光板1内反射到第二板面13的光线进行全反射，从而改变一部分光线的出射角度，以调整灯具的照度。

如图3所示，本发明第二方面的实施例提供的灯具，包括：灯壳2和如第一方面实施例中任一项的导光板1。

具体地，灯壳2设有出光口，且灯壳2内设有光源3。

导光板1设在灯壳2内。

其中，光源3的出光面31朝向导光板1的侧周面11且导光板1的第二板面13朝向出光口，以使光源3射出的光线经导光板1的入光面14进入导光板1并经导光板1的光出射面152射出至出光口进而射出。

本发明第二方面的实施例提供的灯具，因包括第一方面实施例中任一项的导光板1，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

进一步地，光源3为环状光源3，如图3所示，环状光源3环绕导光板1。

采用环状光源3，并使环状光源3环绕导光板1，既有利于提高出光量，提高照明效果，也与导光板1的形状适配，有利于提高导光板1的利用率。

其中，环状光源3的出光面31与侧周面11平行，环状光源3的出光面31与导光板1的中心轴线平行(如图4所示)。

环状光源3的出光面31与导光板1的侧周面11平行，且与导光板1的中心轴线平行，便于环状光源3发出的光线直接经侧周面11射入导光板1，且使得环状光源3的出光面31与侧周面11之间的间距较为均匀，便于光线均匀射入导光板1，有利于光线到导光板1内的均匀传递，进而也有利于提高灯具的照度均匀度。

进一步地，环状光源3的出光面31具有第一中垂面，侧周面11具有第二中垂面，第一中垂面及第二中垂面均垂直于导光板1的中心轴线，且第一中垂面与第二中垂面共面。

环状光源3的出光面31的第一中垂面与导光板1的侧周面11的第二中垂面共面，也就是说，导光板1的侧周面11的中心高度与环状光源3的出光面31的中心点齐平，如图4所示，这有利于使环状光源3射出的光线尽可能地进入导光板1并在导光板1内均匀传递，有利于减少漏光现象，提高光能利用率，也有利于提高灯具的照度均匀度。

进一步地，灯具还包括：反光纸4，如图3和图4所示。其中，反光纸4与灯壳2相连，与导光板1的第一板面12相对设置。

进一步地，灯具还包括：扩散板5，如图3所示。其中，扩散板5与灯壳2相连，与导光板1的第二板面13相对设置。

进一步地，灯具还包括：防撞部(图中未示出)。其中，防撞部设在灯壳2中，且防撞部与导光板1之间的径向间距小于光源3与导光板1之间的径向间距，以限制导光板1挤压光源3。

反光纸4的设置，能够将导光板1内由第一板面12射出的光线反射回导光板1内，从而减少漏光现象，降低光能损耗，提高光能的利用率，进而提高灯具的照明效果。其中，反光纸4与灯壳2可以为一体式结构，也可以为分体式结构。

扩散板5的设置，一方面能够对导光板1起到保护作用，防止导光板1受到物理损坏，还能够对导光板1射出的光线进行均匀化处理，扩大灯具的出光范围，提高灯具的光照均匀度。

防撞部的设置，能够对光源3起到保护作用，防止导光板1受热膨胀时挤压光源3导致光源3受损。其中，防撞部可以为但不局限于防撞电容、防撞电阻等结构。

在本发明的一些实施例中，光源3为LED光源3。

光源3采用LED光源3，LED光源3具有能耗低、眩光小、无辐射、寿命长、多变换等诸多优点，便于根据产品需要合理设计。同时，LED光源3便于设计为环状光源3，比如直接将多个LED灯珠粘贴在柔性PCH板上，将柔性PCH板弯折呈圆形即可，也可以直接采用环形的LED灯管作为环状光源3。

在本发明的一些实施例中，灯具为台灯。

侧发光台灯采用本申请的方案，能够有效提高照明区域照度的均匀性，从而防止桌面中心照度极高导致刺眼，也能够防止照明区域均匀度不佳导致使用者视疲劳。

下面以侧发光台灯为例，结合附图来详细介绍其原理，并与现有技术进行对比。

LED台灯具有高光效、长寿命等优势，市场占有率迅速上升。从出光方式上可分为侧发光与直下式两大类：侧发光灯珠水平出光，通过反光纸4、导光板1及扩散板5(三件套)整灯垂直向下出光；直下式灯珠垂直向下出光，通过透镜、扩散板5等整灯垂直向下出光。

其中，侧发光台灯借用侧发光面板灯的原理利用三件套改变光的出射方向，通过扩散板5后出射光为近似朗博型，如图8所示，朗博型配光中心照度极高且沿径向迅速衰减，按GBT/9473-2008中要求，要达到A级或AA级照度时灯具的光通量非常高，导致两个问题：1、桌面中心照度极高甚至刺眼；2、照明区域内均匀度不佳，易造成使用者视疲劳。

本发明提供一种提升台灯照度均匀度的侧发光方案，通过导光板1微结构15调整灯具配光，控制照明范围及配光光型，从而达到提升照明区域照度均匀的目的。

具体地，一种用于侧发光灯具的导光板1，导光板1为透明材质，由多个折射、反射面构成。导光板1轮廓呈圆柱形，包括一个侧面(即侧周面11)和两个底面，其中一个底面为平面(即第一板面12)，另一个底面为微结构面(即设有微结构15的第二板面13)。

侧面为入光面14，LED光线由该面折射入导光板1内。

微结构15底面包含多个环形微结构15，每个环形微结构15由结构面151与出射面组成。

台灯发光部分如图3所示，由底壳(即灯壳2)、反光纸4、PCB板、导光板1及扩散板5构成。底壳作为支撑部件，用于容纳及固定其他零部件。反光纸4可提高灯具出光效率，如果工艺允许底壳与反光纸4可以制为一个制件。PCB板为柔性PCB板，利于弯成环形贴在底壳上，PCB板上焊有LED灯珠、防撞电容(防撞电容与导光板1之间的径向间距小于LED灯珠与导光板1之间的径向间距，防止灯珠被导光板1挤压致损)。导光板1为透明光学件，可视为由三个面构成：平面、侧边入光面14及微结构面，其中微结构15是有多个环形凸起微结构15(即多个环形凸筋16)。扩散板5为具有一定雾度的透光板，具有一定光扩散能力，可保护导光板1不受物理损伤。

灯珠贴在柔性PCB上，柔性PCB贴在环形结构件上，形成环状光源3。灯珠发光面与水平面垂直，导光板1安装在环形PCB包围的圈内，导光板1侧面中心高度与灯珠发光面中心点齐平。

光线从灯珠发光面射出，经导光板侧周面折射入导光板内，光束在导光板内以不同角度传输，如图4所示，光线A传输到导光板上表面(即第一板面)，折射出去，被导光板外的反光纸沿多个方向漫反射回导光板内，并以不同角度在导光板内传输。光线B、光线C传输到导光板上表面(即第一板面)，由于入射角大于全反射临界角，在导光板上表面发生全反射，被反射回导光板内向第二板面以下传输，光线达到下表面(即第二板面)的微结构处，微结构由两个表面构成，分别为结构面和光出射面。光线B达到光出射面时由于不满足全反射条件，经光出射面折射出去，如图4所示。光线C达到光出射面时，由于入射角大于全反射临界角，又经光出射面反射回导光板内，如图4所示，此时的光线角度已经发生变化，在第二次到达光出射面时入射角会小于第一次，如图4和图6所示，有可能折射出去，若在第二次到出射面时仍然全反射回导光板中，第三次到达出射面时入射角再比第二次小，如此继续，光线在导光板中持续反射，直到某次达到出射面时满足出射条件便出射出去。

由此，该导光板可控制一部分光线的出射角度，与经过漫反射的光线结合形成需要的配光。图8为朗博型配光，中心光强最大，图9为用新型导光板得到的配光曲线，中心光强已经大幅度削弱，同时50度左右光强得到增强。在桌面上体现为中心照度下降，边缘照度提升，整体均匀度上升。

具体地，导光板材料折射率为n，发生全反射的临界角为c＝arcsin(1/n) ①

光线在光出射面会发生以下两种情况：

1)当光线入射角a小于临界角c时，光线能够顺利从界面出射至空气中，如图5中入射光线与出射光线示意的光线光路，此时出射光线与垂线的夹角out可由几何关系求得

out＝β+b ②

其中，β为光出射面与水平线的夹角，也是光出射面的法线与垂线的夹角，b为光线的出射角。

由折射关系知：

n×sina＝sinb ③

由式②③知

out＝β+arcsin(n×sina) ④

④式中

a＝in-β ⑤

in为入射光线与垂线的夹角，从而有

out＝β+arcsin[n×sin(in-β)] ⑥

由上式知，in确定时，out是β的函数，即：可以通过调节β，改变出射光线与垂线的夹角out，从而达到调节出射光照射范围及强度的目的。当入射角a＝c时，出射光线角度达到最大

out＝β+arcsin(n×sinc)＝β+arcsin1＝β+90°⑦

上式中，变量只有β，即：通过调整光出射面与水平线的夹角β便可控制出射光线的最大角度，达到调节照明区域的目的。

2)当光线入射角不小于临界角c时，光线发生全反射，回到导光板中，再由导光板上表面反射至一下个光出射面，如图6所示，此时的入射角

a1＝γ-β ⑧

由图6中几何关系知

γ＝a-β ⑨

则⑧式可转换为a1＝a-2×β ⑩

即a>a1，又有a>c，a1与c大小关系不确定，若a1<c，则光线与情况1)中一样，从光出射面出射到空气中；若a1≥c，光线与情况2)中一样，光线将以入射角a2(a2<a1)入射至下一个光出射面，a2与临界角c再次比较，如此继续。光线在导光板中持续振荡直到能从光出射面出射，出射角度见⑥式。

进一步地，结构面与竖直面的夹角θ的范围为[0，1.2×β]。

光出射面与水平面之间的夹角β的范围25°±10°。

单个环形凸起(即环形凸筋)的高度h的范围：h≤H/3。

单个环形凸起的宽度s的范围由θ、β及h确定：s＝h×tanθ+h/tanβ。

相邻的两个环形凸起之间的间距的范围为：[0.5×s，2×s]。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种导光板，其特征在于，包括：

侧周面，所述侧周面形成为所述导光板的入光面；

第一板面，与所述侧周面的一端相连；

第二板面，与所述侧周面的另一端相连，所述第二板面设有用于对光线进行反射和折射以提高照度均匀度的微结构，所述微结构的部分表面形成为所述导光板的光出射面。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，

所述微结构包括条状结构，所述条状结构的部分表面形成为所述光出射面；

其中，所述条状结构包括凸筋和/或条状凹槽。

3.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述条状结构包括：

第一表面，所述第一表面的一端与所述第二板面相连，所述第一表面形成为结构面；和

第二表面，所述第二表面的一端与所述第一表面的另一端相连，所述第二表面的另一端与所述第二板面相连，所述第二表面形成为所述光出射面；

其中，对于所述条状结构包括凸筋的方案，所述侧周面、所述凸筋的第一表面、所述凸筋的第二表面由外向内依次排布；对于所述条状结构包括条状凹槽的方案，所述侧周面、所述条状凹槽的第二表面、所述条状凹槽的第一表面由外向内依次排布。

4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，

所述结构面为平面；和/或

所述光出射面为平面。

5.根据权利要求4所述的导光板，其特征在于，

所述结构面与所述光出射面均为平面并形成V形结构，所述结构面与所述导光板的中心轴线之间的夹角记为第一夹角，所述光出射面与所述导光板的中心轴线之间的夹角记为第二夹角；

其中，所述第一夹角大于等于0°且小于等于第二夹角的余角的1.2倍；和/或所述第二夹角大于等于55°且小于等于75°。

6.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，

所述条状结构为环形条状结构。

7.根据权利要求6所述的导光板，其特征在于，

所述环形条状结构的中心轴线与所述导光板的中心轴线共线。

8.根据权利要求6所述的导光板，其特征在于，

所述环形条状结构的数量为多个，多个所述环形条状结构依次嵌套布置。

9.根据权利要求8所述的导光板，其特征在于，

多个所述环形条状结构等间隔布置；和/或

多个所述环形条状结构的高度相等；和/或

多个所述环形条状结构的截面形状相同。

10.根据权利要求8所述的导光板，其特征在于，

相邻的两个所述环形条状结构之间的间距与所述环形条状结构的宽度的比值在0.5至2的范围内。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的导光板，其特征在于，

所述第一板面与所述第二板面之间的间距记为H，所述条状结构的高度记为h，所述h与所述H的比值小于等于1/3。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的导光板，其特征在于，

所述侧周面为圆柱面；和/或

所述第一板面为平面；和/或

所述第二板面为平面。

13.一种灯具，其特征在于，包括：

灯壳，所述灯壳设有出光口，且所述灯壳内设有光源；

如权利要求1至12中任一项所述的导光板，设在所述灯壳内；

其中，所述光源的出光面朝向所述导光板的侧周面且所述导光板的第二板面朝向所述出光口，以使所述光源射出的光线经所述导光板的入光面进入所述导光板并经所述导光板的光出射面射出至所述出光口进而射出。

14.根据权利要求13所述的灯具，其特征在于，

所述光源为环状光源，所述环状光源环绕所述导光板。

15.根据权利要求14所述的灯具，其特征在于，

所述环状光源的出光面与所述侧周面平行；

所述环状光源的出光面与所述导光板的中心轴线平行。

16.根据权利要求15所述的灯具，其特征在于，

所述环状光源的出光面具有第一中垂面，所述侧周面具有第二中垂面，所述第一中垂面及所述第二中垂面均垂直于所述导光板的中心轴线，且所述第一中垂面与所述第二中垂面共面。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的灯具，其特征在于，还包括：

反光纸，与所述灯壳相连，与所述导光板的第一板面相对设置；和/或

扩散板，与所述灯壳相连，与所述导光板的第二板面相对设置；和/或

防撞部，设在所述灯壳中，且所述防撞部与所述导光板之间的径向间距小于所述光源与所述导光板之间的径向间距，以限制所述导光板挤压所述光源。

18.根据权利要求13至16中任一项所述的灯具，其特征在于，

所述光源为LED光源；和/或

所述灯具为台灯。

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