CN211260684U - 一种照明用防眩光扩散板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种照明用防眩光扩散板，其包括依次层叠的扩散层、遮光层和光学微结构层，光学微结构层的表面设置有周期性排布的微透镜，遮光层上开设有周期性的透光孔洞，每个透光孔洞与每个微透镜一一对应，且两者的中心部同轴线。上述照明用防眩光扩散板在现有光学微结构的基础上设置遮光层，从而将经过光学微结构边缘区的光线反射回去再利用，提高能量使用率，将经过光学微结构中心区的光线集中，控制光线输出角度，达到高防眩光的目的。

Description

一种照明用防眩光扩散板

技术领域

本实用新型涉及光学扩散板技术领域，尤其涉及一种照明用防眩光扩散板。

背景技术

传统led平板灯具由于发光面积较大，在灯具边框加入遮光罩的方式来降低灯具的眩光指数(Unified Glare Rating，UGR)的方法会影响灯具外观，所以一般采用具有一些微结构的膜片来控制灯具输出光线的输出角度，使得光线经过这种板材时在板材微结构部分产生折射，以减小部分大角度出射光线的出射角，从而降低整个灯具的UGR值。这种方式可以减少灯具的UGR值到19左右，但是对一些对眩光要求比较高(UGR值小于17)、亮度比较高的灯具，往往达不到很好的效果。

通过对光线在微结构附近的传播路径分析，发现对于一些微透镜结构(如半球透镜)，对于靠近微结构中心轴线的光线有较好的折射效果，如图3所示，从而可以将这些光线的传播方向折射至更靠近轴线的方向，从而避免大角度的光线输出，如图3中从P1点射出的第一光线1＇；但对于远离微结构中心轴线的位置，微结构往往会将光线向更加远离轴线的方向折射，造成大角度的光线传播，如图3中P2点射出的第二光线2＇和P3点射出的第三光线3＇。因此，仍无法实现防眩目的功能。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种照明用防眩光扩散板，设计独特结构，减小输出光线的输出角度，实现高防眩光功能。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种照明用防眩光扩散板，其包括依次层叠的扩散层、遮光层和光学微结构层，光学微结构层的表面设置有周期性排布的微透镜，遮光层上开设有周期性的透光孔洞，每个透光孔洞与每个微透镜一一对应，且两者的中心部同轴线。

特别地，微透镜的形状为半球形、球冠形、圆锥形、棱锥形中任一种。

特别地，微透镜、遮光层的间隔周期为10μm～5mm。

特别地，光学微结构层的厚度为0.1mm～3mm。

特别地，透光孔洞中设置有与光学微结构层的材料相同的透明光学体，或者光学微结构层上设置有嵌入透光孔洞中的凸起。

特别地，遮光层的主体部为高反射率、低透过率的遮光体。

特别地，遮光层的厚度为10μm～1mm。

特别地，遮光层的开口率为1/2。

特别地，扩散层中设置有使光线发生反射、折射的扩散粒子，扩散粒子的直径为0.1μm～50μm。

特别地，扩散层的厚度为0.1mm～3mm。

综上，本实用新型的有益效果为，与现有技术相比，所述照明用防眩光扩散板在现有光学微结构的基础上设置遮光层，从而将经过光学微结构边缘区的光线反射回去再利用，提高能量使用率，将经过光学微结构中心区的光线集中，控制光线输出角度，达到高防眩光的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的照明用防眩光扩散板的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的照明用防眩光扩散板的剖视图；

图3是现有微透镜结构的光线折射示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1和2所示，本实施例提供一种照明用防眩光扩散板，其包括依次层叠的扩散层1、遮光层2和光学微结构层3。

光学微结构层3的表面设置有周期性排布的微透镜4，微透镜4的形状可以是半球形、球冠、金字塔形、棱镜、圆锥等，由透明光学材料如玻璃、PMMA、PS、PP、聚碳酸酯等构成，厚度在0.1mm～3mm之间。

遮光层2上开设有周期性的透光孔洞5，每个透光孔洞5与每个微透镜4一一对应，且两者的中心部同轴线。微透镜4、遮光层2的间隔周期D一致，优选为10μm～5mm，遮光层2的厚度为10μm～1mm。遮光层2的主体部为高反射率、低透过率的遮光体，其材料为白色高反射高分子材料如聚碳酸酯、PP、PET等，或高反射金属材料如铝、金、银、铜等，对光线具有高反射、低透过率的效果。另外，透光孔洞5中设置有与光学微结构层3的材料相同的透明光学体，或者光学微结构层3上设置有嵌入透光孔洞5中的凸起。

扩散层1的主体材料采用透明光学材料如玻璃、PMMA、PS、PP、聚碳酸酯等，厚度在0.1mm～3mm之间，其中含有扩散粒子6，粒径在0.1μm～50μm之间，扩散粒子6的折射率和主体材料的折射率有差异，光线遇到扩散粒子6后会有反射、折射现象，改变传播方向。

具体过程是，光线透过扩散层1传播至遮光层2，一部分经过透光孔洞5的光线穿过光学微结构层3，再由微透镜4折射出扩散板，另一部分由遮光层2遮挡的光线被重新反射回扩散层1，部分在扩散层1中多次反射，折射到达透光孔洞5中再进入光学微结构层3。由于实际应用中，扩散板下面一般都有反射膜、导光板、灯框等组件，光线反射出扩散层1后大部分经过这些组件由会被重新利用，重新反射回扩散层1，因此这部分光线经过不大的能量损耗后可以继续通过透光孔洞5输出到光学微结构层3。由于透光孔洞5与微透镜4同轴线，基本光线都会向微透镜4中心轴向方向折射，即向扩散板输出平面法线方向折射，这样使得输出光线获得较小的输出角度，大输出角度的光线得到很好的抑制，因此采用这种结构的扩散板可以获得较小UGR值。

下面根据实际应用进一步说明，其中，材料、参数均为代表性参考值。

其中，扩散层1的主体材料为聚碳酸酯，扩散粒子6为2um直径PMMA小球，扩散层1的厚度为1mm；

遮光层2的厚度0.2mm，主体部为白色高反光聚碳酸酯材质，可见光范围内光线反射率为96％，遮光层2上有矩阵排列的透光孔洞5，遮光层2的开口率φ＝0.5，孔洞直径为1mm，间隔周期D为2mm(x，y方向)；

光学微结构层3为透明聚碳酸酯材料，厚度为1.2mm，微透镜4为直径2mm的半球状，凸起高度1mm，微透镜4为矩阵排列，间隔周期D为2mm(x，y方向)，微透镜4的中心与遮光层2透光孔洞5的中心同心，位于透光孔洞5的正上方。

以此实施例扩散板应用至LED平板灯具，在600mm*600mm发光面积，4500流明的发光功率下，灯具的统一防眩光指数最大值为14.2，同等条件下采用传统防眩光薄膜或板材时，灯具的统一防眩光指数最大值达到18.5，可见此扩散板的防眩光性能具有显著提升。

综上，该照明用防眩光扩散板在现有光学微结构的基础上设置遮光层，从而将经过光学微结构边缘区的光线反射回去再利用，提高能量使用率，将经过光学微结构中心区的光线集中，控制光线输出角度，达到高防眩光的目的。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种照明用防眩光扩散板，其特征在于，包括依次层叠的扩散层、遮光层和光学微结构层，所述光学微结构层的表面设置有周期性排布的微透镜，所述遮光层上开设有周期性的透光孔洞，每个所述透光孔洞与每个所述微透镜一一对应，且两者的中心部同轴线。

2.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述微透镜的形状为半球形、球冠形、圆锥形、棱锥形中任一种。

3.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述微透镜、遮光层的间隔周期为10μm～5mm。

4.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述光学微结构层的厚度为0.1mm～3mm。

5.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述透光孔洞中设置有与光学微结构层的材料相同的透明光学体，或者所述光学微结构层上设置有嵌入所述透光孔洞中的凸起。

6.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述遮光层的主体部为高反射率、低透过率的遮光体。

7.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述遮光层的厚度为10μm～1mm。

8.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述遮光层的开口率为1/2。

9.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述扩散层中设置有使光线发生反射、折射的扩散粒子，所述扩散粒子的直径为0.1μm～50μm。

10.根据权利要求1所述的照明用防眩光扩散板，其特征在于：所述扩散层的厚度为0.1mm～3mm。

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