TWM526038U

TWM526038U - 導光板及其照明燈具

Info

Publication number: TWM526038U
Application number: TW105205710U
Authority: TW
Inventors: Jiun-Hau Ie
Original assignee: Global Lighting Technologies
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2016-07-21

Description

導光板及其照明燈具

本創作係與導光板領域相關，尤其是一種可呈現蝠翼型投射光型之導光板及運用該導光板成型之照明燈具。

按照明燈具之基本需求，係為使被照物或人於相距該照明燈具不同位置時皆能感受大致相同之光照效果。是以，目前應用發光二極體(下稱LED)作為光源之照明燈具的投射光型需求，將被要求盡量呈現出落於兩側光強度大於中央光強度之蝠翼型態樣。為使LED燈具達蝠翼型配光曲線之照明效果，習用方式係針對每一LED分別設置對應的透鏡，據此集結通過各透鏡所射出的光線形成所需之光型。唯此種方式須逐一針對LED設置透鏡，其生產成本即相對提高。故若採用單一透鏡結合燈具座體反射元件來調整配光曲線態樣，則無法有效地將投射光型保持在最佳狀態。

鑒於導光板的技術發展已漸趨成熟，因其優良的光線調整特性，近年來亦常被使用於LED照明燈具中，而可利用導光板特性使投射之光型更完美。以側入式光源的燈具而言，光線進入導光板後隨即受導光板特性而形成面光源出光，受限於LED光學特性，一般會於遠離入光側處形成較多出光。因此，為了調整燈具的投射光型，係可設置反射元件以配合導光板調整出光態樣，例如在燈具中配置多個反射元件並個別調整其位置與角度，以逐步形成蝠翼投射光型。惟此種方式會增加燈具設計上與組合上的困難度，且光線受到反射元件進行折反射等傳導，將造成能量損耗導致燈具光線強度不足等問題。

故為了達到控制光線之目的，習知設計手段多針對導光板結構外觀直接進行調整，例如為使燈具形成如前述之蝠翼光型，習知作法有將導光板設計為非等厚之態樣如楔形之板體；或依據所需光型利用多片不同形狀之導光板拼湊及調整光源設置位置。惟此種方式需依據各種光型分別客製化設計導光板結構形狀，因此於生產上衍生諸多限制條件，且一般導光板製程多採用射出成型製程，當欲生產不同形狀之導光板時，須分別設計對應的模仁，而無法符合快速大量生產的目標。

是以，如何使導光板之出光光型控制更為簡易且準確，同時亦能滿足生產層面上各實務需求，便為該領域應亟欲改善之課題。本創作人構思一種導光板及運用該導光板而成型之照明燈具，希冀可有效解決上述缺失與問題。

本創作之一目的，旨在提供一種導光板及其照明燈具，係利用於導光板相對表面佈設特定分布態樣之網點，有效地控制出光方向，進而使整體出光呈蝠翼型配光曲線。

為達上述目的，本創作於一實施方式中揭示一種導光板，包括：二入光側，呈相對設置並供以接收光線；一出光面，兩端分別與該入光側連接，供以出光；一反射面，相對該出光面設置且兩端分別與該入光側連接，並接收一反射片反射回該導光板內之光線；一第一網點群，佈設於該出光面，該第一網點群之佈設密度由該二入光側朝中央呈漸減分布，使該出光面之取光能力由該二入光側朝中央漸減；及一第二網點群，佈設於該反射面，該第二網點群之佈設密度由該二入光側朝中央呈漸增分布，使該反射面之取光能力由該二入光側朝中央漸增；藉此，光線進入該導光板後，透過該第一網點群與該第二網點群而於該出光面出光時形成蝠翼型配光曲線。透過於出光面及反射面設置之第一網點群及第二網點群，係可有效控制光線出光方向，以獲得蝠翼型投射光型。

於一實施方式中，係使該第一網點群於對應該導光板中央區域之佈設密度為0，該第二網點群於鄰近該二入光側區域之佈設密度為0，藉此可更為精確地控制光線路徑以及出光態樣，以提高光線調配準確度。

為防止第一網點群及第二網點群之表面平整度過低而造成光線無法按照預定路徑出光，於另一實施方式中，係揭露該第一網點群及該第二網點群為光滑弧形凹槽。

此外，於次一實施方式中，該第二網點群依據一取光能力分布曲線佈設於該反射面，且該取光能力分布曲線係根據一初始取光能力分布曲線，降低其鄰近該二入光側區域之取光能力，而形成之；其中該初始取光能力分布曲線係由一第一分布曲線及一第二分布曲線接合而成；該第一分布曲線，係使自其中之一該入光側進入該導光板之光線可於該出光面對應該入光側至該導光板中央之區域全部出光，且該第二分布曲線，係使自另一該入光側進入該導光板之光線可於該出光面對應該入光側至該導光板中央之區域全部出光。第二網點群依據降低初始取光能力分布曲線鄰近二入光側區域之取光能力而形成之取光能力分布曲線佈設於反射面，係可有效防止光線於導光板同時受第一網點群及第二網點群影響而於出光面鄰近二入光側區域形成過多出光，且導致出光面中央區域出光強度減弱，而不符所需配光曲線。

本創作亦於一實施方式中揭示一種照明燈具，包括：一導光板，包括：二入光側，呈相對設置；一出光面，兩端分別與該入光側連接，供以出光；一反射面，相對該出光面設置且兩端分別與該入光側連接；一第一網點群，佈設於該出光面，該第一網點群之佈設密度由該二入光側朝中央呈漸減分布，使該出光面之取光能力由該二入光側朝中央漸減；及一第二網點群，佈設於該反射面，該第二網點群之佈設密度由該二入光側朝中央呈漸增分布，使該反射面之取光能力由該二入光側朝中央漸增；一反射片，對應該反射面設置，供以將光線反射回該導光板中；及二燈條，分別對應該入光側設置，以提供光線予該導光板；藉此進入該導光板之光線係透過該第一網點群及該第二網點群而於該出光面出光時呈蝠翼型配光曲線。透過導光板之第一網點群與第二網點群佈設方式，即可有效地控制燈條入射至導光板之光線出光方向，進而獲得蝠翼型投射光型。

同樣地，為提升光線調配精準度，於一實施方式中，係使該第一網點群於對應該導光板中央區域之佈設密度為0，該第二網點群於鄰近該二入光側區域之佈設密度為0。

進一步地，為了防止第一網點群與第二網點群之表面平整度不佳而使細小微結構影響光線路徑，於再一實施方式中係使該第一網點群及該第二網點群為光滑弧形凹槽。

於次一實施方式中，該第二網點群依據一取光能力分布曲線佈設於該反射面，且該取光能力分布曲線係根據一初始取光能力分布曲線，降低其鄰近該二入光側區域之取光能力，而形成之；其中該初始取光能力分布曲線係由一第一分布曲線及一第二分布曲線接合而成；該第一分布曲線，係使自其中之一該入光側進入該導光板之光線可於該出光面對應該入光側至該導光板中央之區域全部出光，且該第二分布曲線，係使自另一該入光側進入該導光板之光線可於該出光面對應該入光側至該導光板中央之區域全部出光。第二網點群依據取光能力分布曲線設置，可有效避免出光面於鄰近二入光側區域形成過多出光，導致出光面中央區域出光量不足而無法形成蝠翼型投射光型。

綜上所述，本創作揭露之導光板及照明燈具係透過於導光板之出光面及反射面分別佈設之第一網點群及第二網點群，有效地控制出光方向進而獲得符合蝠翼型配光曲線之出光。第一網點群使出光面之取光能力由二入光側朝中央處漸減，第二網點群使反射面之取光能力由二入光側朝中央處漸增，以調整入射至導光板內的光線形成所需出光。此外，第一網點群及第二網點群之態樣亦可設置為光滑弧形凹槽，以避免第一網點群及第二網點群之表面細小微結構影響導光路徑。

1‧‧‧照明燈具

10‧‧‧導光板

101‧‧‧入光側

102‧‧‧出光面

103‧‧‧反射面

104‧‧‧第一網點群

105‧‧‧第二網點群

11‧‧‧反射片

12‧‧‧燈條

A‧‧‧取光能力分布曲線

B‧‧‧初始取光能力分布曲線

B₁‧‧‧第一分布曲線

B₂‧‧‧第二分布曲線

第1A圖，為本創作之導光板示意圖(一)。

第1B圖，為本創作之導光板示意圖(二)。

第2圖，為本創作之組裝側視圖。

第3圖，為本創作之應用示意圖。

第4A圖，為本創作之初始取光能力分布曲線示意圖。

第4B圖，為本創作之取光能力分布曲線示意圖。

為提升應用於燈具中導光板之出光光型調整效能，本創作人遂採用同時於導光板雙面設置微結構之方式，控制出光方向進而形成特定光型，詳細技術內容如下所述。請一併參閱第1A~1B、2、3、4A及4B圖，其係分別為本創作之各導光板示意圖、組裝側視圖、應用示意圖、初始取光能力分布曲線示意圖及取光能力分布曲線示意圖。本創作於一實施方式中揭示一種導光板10，其包括二入光側101、一出光面102、一反射面103、一第一網點群104及一第二網點群105。

該二入光側101呈相對設置並供以接收側入光線，出光面102與反射面103亦為相對設置，並分別鄰接二入光側101。出光面102供以形成出光，反射面103供以接收一反射片11反射回導光板10內之光線。

第一網點群104佈設於出光面102，且第一網點群104之佈設密度由二入光側101朝中央呈漸減分布，使出光面102之取光能力由二入光側101朝中央漸減。第二網點群105佈設於反射面103，且第二網點群105之佈設密度由二入光側101朝中央呈漸增分布，使反射面103之取光能力由二入光側101朝中央漸增。其中，出光面102與反射面103之取光能力係指出光面102及反射面103受第一網點群104及第二網點群105破壞平整度，進而破壞光線進入導光板10後之全反射現象而形成出光之能力，因此透過第一網點群104及第二網點群105之佈設密度可控制出光面102與反射面103的出光量。藉此，光線進入導光板10後，透過第一網點群104及第二網點群105而可於出光面102出光時形成蝠翼型配光曲線。詳細言，當光線自二入光側101進入導光板10後，因第一網點群104之佈設密度為自二入光側101朝中央漸減分布，故部分光線會自出光面102靠近二入光側101區域先形成出光，部分光線則由反射面103出光並自對應設於反射面103之反射片11，反射回反射面103再透過於導光板10中央具有較高佈設密度之第二網點群105轉而朝向出光面102中央處形成出光。受第一網點群104及第二網點群105之調整，使光線自出光面102形成出光後可投射形成鄰近導光板10邊側出光量多於導光板10中央出光量之蝠翼型投射光型。

為可使出光光型更符合蝠翼型要求，較佳者，可使第一網點群104於對應導光板10中央區域之佈設密度為0，第二網點群105於鄰近二入光側101區域之佈設密度為0，亦即在出光面102對應導光板10中央區域完全不設置第一網點群104，在反射面103鄰近二入光側101區域亦完全不設置第二網點群105，在此種網點佈設態樣下，係可有效提高光線調配的準確度，於本實施方式中，第一網點群104及第二網點群105即以該態樣為例，而如第1A、1B及2圖所示，惟本創作不侷限於此。

又為避免第一網點群104與第二網點群105中，各網點之表面平整度影響光線調整效率，於本實施方式中，使第一網點群104與第二網點群105為光滑之弧形凹槽，以防止第一網點群104與第二網點群105之表面平整度不足，造成光線受其影響導致出光方向偏移。其中，第一網點群104及第二網點群105係可透過雷射加工形成，並為半圓形或碗形之凹槽。

本實施方式中，第二網點群105之佈設係依據一取光能力分布曲線A設置於反射面103，且取光能力分布曲線A根據一初始取光能力分布曲線B，降低其鄰近二入光側101區域之取光能力而形成之。而初始取光能力曲線B係由一第一分布曲線B₁及一第二分布曲線B₂接合而成，第一分布曲線B₁係使其中之一入光側101進入導光板10之光線可於出光面102對應入光側101至導光板10中央之區域全部出光。第二分布曲線B₂係使自另一入光側101進入導光板10之光線可於出光面102對應入光側101至導光板10中央之區域全部出光，可參閱第4A及4B圖所示。初始取光能力曲線B係為使自二入光側101進入導光板10之光線透過第二網點群105結構破壞全反射現象，進而於出光面102均勻地出光，並且係因應導光板材質、光源種類及導光板尺寸等眾多因素考量而形成之曲線，以前述各項變因為模擬測試基礎，皆可獲得對應之曲線，再經由加權計算統合各曲線進而得到初始取光能力分布曲線B。此時，由出光面102投射之光型係屬均勻態樣，亦即出光面102各區域之出光亮度皆相同。接續，為了獲得蝠翼型投射光型，因此需針對出光狀態進行調整，而本創作即於出光面102同步設置第一網點群104，以調整部分光線走向。如前述，由於第一網點群104之佈設密度為由鄰近二入光側101區域朝向中央處漸減，故若維持依據初始取光能力分布曲線B佈設之第二網點群105結構態樣，會使光線自二入光側101進入導光板10後，受第二網點群105影響隨即於反射面103向外出光，再受反射片11反射回導光板10，並重複上述動作進而造成能量耗損，導致出光面102中央處的出光亮度不足。是以降低初始取光能力分布曲線B鄰近二入光側101區域之取光能力並使第二網點群105依其佈設，以防止上述情況發生。

第2及3圖係顯示導光板10之應用狀態，自二入光側101進入導光板10之部分光線會先受出光面102之第一網點群104影響，而於出光面102鄰近二入光側101處先行出光，而部分光線則於導光板10中持續反射直至接觸反射面103之部份第二網點群105向外出光，再經由反射片11將光線反射回反射面103中央處，並受該區的第二網點群105調整光徑，進而自出光面102中央區域出光。藉此，使第一網點群104及第二網點群105之佈設態樣如前述分布以控制出光方向，形成蝠翼型投射光型。

請復參閱第2、3、4A及4B圖，本創作於另一實施方式中係揭示一種照明燈具1，包括一導光板10、二燈條12及一反射片11，導光板10並包括二入光側101、一出光面102、一反射面103、一第一網點群104及一第二網點群105。

導光板10之二入光側101係相對設置，出光面102與反射面103亦為相對設置並分別與二入光側101連接。第一網點群104佈設於出光面102，且第一網點群104之佈設密度由二入光側101朝中央呈漸減分布，使出光面102之取光能力由二入光側101朝中央漸減。第二網點群105佈設於反射面103，且第二網點群105之佈設密度由二入光側101朝中央呈漸增分布，使反射面103之取光能力由二入光側101朝中央漸增。

反射片11對應反射面103設置，以將光線反射回導光板10內。各燈條12分別對應各入光側101設置，以提供光線予導光板10，藉此，進入導光板10之光線透過第一網點群104及第二網點群105而於出光面102出光時呈蝠翼型配光曲線。

同於前述，較佳者，第一網點群104於對應導光板10中央區域之佈設密度為0，第二網點群105於鄰近二入光側101區域之佈設密度為0，以更利於控制光線出光方向，獲得更佳之蝠翼型配光曲線，如第2圖所示。此外，為防止第一網點群104及第二網點群105之表面平整度影響光線出光方向，是以第一網點群104與第二網點群105係可為光滑弧形凹槽，並可透過雷射加工成形。

而第二網點群105係依據一取光能力分布曲線A佈設於反射面103，且取光能力分布曲線A係根據一初始取光能力分布曲線B，降低其鄰近二入光側101區域之取光能力而形成。其中，初始取光能力分布曲線B由一第一分布曲線B₁及一第二分布曲線B₂接合而成，且第一分布曲線B₁係使自其中之一入光側101進入導光板10之光線可於出光面102對應入光側101至導光板10中央之區域全部出光，第二分布曲線B₂係使自另一入光側101進入導光板10之光線可於出光面102對應入光側101至導光板10中央之區域全部出光，於此請參閱第4A及4B圖。取光能力分布曲線A之形成前已述及，於此即不重複贅述。

照明燈具1之應用狀態可參照第3圖所示，點亮燈條12使光線進入導光板10後，透過第一網點群104及第二網點群105，部分光線會先從出光面102鄰近二入光側101區域先出光，部分光線則於導光板10內反射並受部份第二網點群105影響而由反射面103向外出光，透過反射片11將光線反射至反射面103中央處後，再藉該區的第二網點群105控制光徑而自出光面102中央區域出光，進而獲得蝠翼型配光曲線。

綜上所述，本創作揭示之導光板及照明燈具，係透過於導光板之出光面及反射面之第一網點群與第二網點群控制出光方向，進而於出光面出光時形成蝠翼型投射光型，提供所需出光態樣。經由第一網點群佈設密度由二入光側朝中央漸減，第二網點群佈設密度由二入光側朝中央漸增之配置，有效地控制進入導光板之光線光徑與出光方向，形成鄰近二入光側出光亮度大於導光板中央出光亮度之態樣。此外，第一網點群與第二網點群係可透過雷射加工形成，並為光滑之弧形凹槽，以避免網點之表面平整度影響導光路徑。

惟，以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故在不脫離本創作之主要技術特徵與各範圍下所作之均等變化或修飾，例如針對不同尺寸或材質之導光板而為相同設置手段，仍皆應涵蓋於本創作之專利權範圍內。