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CN110320587B - 导光板及光源模块 - Google Patents

导光板及光源模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种导光板及光源模块，该导光板包括板体以及多个匀光微结构。板体具有板体厚度，且包括第一面、相对于第一面的第二面以及连接于第一面与第二面之间的侧面。多个匀光微结构于第一面上呈周期性排列。多个匀光微结构是由第一面朝第二面凹陷以定义出凹陷深度。每一匀光微结构大致呈截头倒锥状。凹陷深度小于二分之一的板体厚度。因此，可改善眩光问题以防止造成人眼不舒适感。

Description

导光板及光源模块
技术领域
本发明涉及一种导光板及光源模块，尤其涉及一种具有匀光微结构的导光板及光源模块。
背景技术
由于路灯所发出的光线会在特定角度上具有高亮度的光线，这样高亮度的光线与夜晚时周围的环境光具有很大的亮度差异，而对人眼来说相当刺眼，容易发生眩光的状况，而增加危险性。因此，要如何降低眩光发生的机率，以提升道路安全，对路上行人或驾驶者相当重要。
发明内容
本发明提供一种导光板和光源模块，可改善眩光问题以防止造成人眼不舒适感。
本发明的一实施例提出一种导光板，包括板体以及多个匀光微结构。板体具有板体厚度，且包括第一面、相对于第一面的第二面以及连接于第一面与第二面之间的侧面。多个匀光微结构于第一面上呈周期性排列。多个匀光微结构是由第一面朝第二面凹陷以定义出凹陷深度。每一匀光微结构大致呈截头倒锥状。凹陷深度小于二分之一的板体厚度。
本发明的另一实施例提出一种光源模块，包括导光板、至少一光源以及反射层。导光板包括板体以及多个匀光微结构。板体具有板体厚度，且包括第一面、相对于第一面的第二面以及连接于第一面与第二面之间的侧面。多个匀光微结构于第一面上呈周期性排列。多个匀光微结构是由第一面朝第二面凹陷以定义出凹陷深度。每一匀光微结构大致呈截头倒锥状。凹陷深度小于二分之一的板体厚度。至少一光源提供光束并配置于板体的侧面。反射层配置于板体的第一面以反射光线，其中，光束由侧面入射并经由匀光微结构和反射层改变传递路径并从第二面射出。
在本发明的一实施例中，上述的截头倒锥状于第一面形成开口，两相邻匀光微结构的距离大于开口的直径。
在本发明的一实施例中，上述的截头倒锥状包含底面和环绕面，环绕面连接底面和第一面。
在本发明的一实施例中，上述的底面为往第一面凸起的圆弧面，圆弧面边缘的圆切面与水平线定义的水平面夹角介于10度至70度之间。
在本发明的一实施例中，上述的圆弧面的顶点与水平面的距离大于0.05毫米。
在本发明的一实施例中，上述的圆弧面的顶点与水平面的距离小于0.75毫米。
在本发明的一实施例中，上述的板体的厚度大于或等于凹陷深度75倍。
在本发明的一实施例中，上述的底面上具有光学微结构，光学微结构的形状包含任意多边形、不规则形状或自由曲面。
在本发明的一实施例中，上述的至少一光源的数量为两个，且分别设置于导光板的两侧面。
基于上述，本发明的导光板包括板体以及由板体的第一面朝向第二面凹陷以定义出凹陷深度的多个匀光微结构，且凹陷深度小于二分之一的板体厚度。因此，可使光束由板体的侧面入射并经由匀光微结构和反射层改变传递路径并从第二面射出。如此一来，可使光源模块所发出的灯光角度分布均匀，进而改善眩光问题以防止造成人眼不舒适感。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的光源模块的上视示意图；
图2为图1的光源模块沿线A-A的剖面示意图；
图3为本发明另一实施例的光源模块的上视示意图；
图4为图2的光源模块的部分放大示意图；
图5为本发明一实施例的匀光微结构的立体示意图；
图6为图5的匀光微结构沿线I-I的剖面示意图；
图7A为现有技术的光源模块的配光曲线示意图；
图7B为图1的光源模块的配光曲线示意图。
附图标号说明：
50：光源模块
60：光源
62：发光组件
64：电路板
70：反射层
100，100A：导光板
110：板体
112：第一面
114：第二面
116：侧面
120：匀光微结构
121：截头倒锥状
122：开口
124：环绕面
126：底面
127：圆弧面
128：光学微结构
210、220、310、320：曲线
B：夹角
C：顶点
D1、H3：距离
D2：直径
E：水平面
G：水平线
H1：板体厚度
H2：凹陷深度
L、L1、L2、L3：光束
具体实施方式
图1为本发明一实施例的光源模块的上视示意图。图2为图1的光源模块沿线A-A的剖面示意图。在本实施例中，光源模块50包括导光板100、至少一光源60以及反射层70。至少一光源60朝导光板100发出光束L，并在导光板100中改变传递路径，进而改变光源模块50所发出的光能量的角度分布。光源模块50例如是使用于小型照明装置，如一般道路照明装置或其他种类照明灯具，但本发明并不限于此。
导光板100包括板体110以及多个匀光微结构120。板体110具有板体厚度H1，板体110包括第一面112、相对于第一面112的第二面114以及连接于第一面112与第二面114之间的侧面116。
光源60配置于板体110的侧面116，且反射层70配置于板体110的第一面112。光源60例如是由多个发光组件62配置在电路板64上所组成，发光组件62例如是发光二极管(Light-emitting diode，LED)，但本发明并不限于此。光源60所提供的光束L从侧面116进入并在邻近第一面112处改变传递方向而由第二面114出光。
在本实施例中，两光源60分别配置于导光板100的相对两侧面116，并朝导光板100的中心提供光束L。图3为本发明另一实施例的光源模块的上视示意图，请参考图3，在此实施例中，导光板100A也可以配置四个光源60于导光板100A的四侧面116，亦可依照板体110的外型调整配置方式，本发明不限于此。
图4为图2的光源模块的部分放大示意图。请同时参考图1、图2及图4，多个匀光微结构120位于板体110的第一面112，且成周期性排列。详细而言，多个匀光微结构120由第一面112凹陷并朝向第二面114凹陷以定义出凹陷深度H2，并且每一匀光微结构120呈现截头倒锥状121，每一截头倒锥状121于第一面112形成开口122。
各截头倒锥状121包括环绕面124以及底面126，且环绕面124连接于底面126与第一面112之间。开口122的面积大于底面126的面积，且底面126为往第一面112凸起的圆弧面127，例如是球面。换句话说，环绕面124为由开口122至底面126向内倾斜的锥面。在本实施例中，底面126的边缘形状例如为圆弧状，而环绕面124即为圆锥面。在其他实施例中，底面126可为由多个多边形平面、不规则形状平面或自由曲面所形成的立体形状，而环绕面124即为由这些多边形平面、不规则形状平面或自由曲面所形成的立体形状，但本发明并不限于此。
换句话说，光束L由板体110的侧面116入射并通过第一面112或这些匀光微结构120改变传递路径以从第二面114射出。举例而言，光束L可传递至板体110的第一面112上并通过配置在第一面112上的反射层70反射以从第二面114射出。此外，光束L可传递至多个匀光微结构120上并通过底面126产生散射以从第二面114射出，如图4所显示的光束L1。或者是，光束L可传递至板体110中的多个匀光微结构120上并通过环绕面124反射以从第二面114射出，如图4所显示的光束L2。又或者是，光束L直接地由侧面116传递至第二面114射出，如图4所显示的光束L3。如此一来，可使光源模块50所发出的灯光角度分布均匀，进而改善眩光问题以防止造成人眼不舒适感。
在本实施例中，板体110具有板体厚度H1，且匀光微结构120的凹陷深度H2小于板体厚度H1。具体而言，板体110的板体厚度H1大于15毫米，且匀光微结构120的凹陷深度H2小于板体110的板体厚度H1的二分之一。在一些实施例中，板体110的板体厚度H1可大于或等于凹陷深度H2七十五倍。此外，底面126为圆弧面，且圆弧面边缘的圆切面与水平线G定义的水平面E的夹角B介于10度至70度之间，并且圆弧面的顶点C与水平面E的距离H3介于0.05毫米至0.75毫米之间。此外，底面126的顶点C至水平面E的垂直距离H3小于匀光微结构120的高度H2的二分之一。
除此之外，在本实施例中，匀光微结构120在第一面112周期性排列，例如是以数组方式排列。但在其他实施例中，匀光微结构120亦可以为非数组方式排列，例如是渐层方式排列，本发明不限于此。举例而言，在本实施例中，两相邻匀光微结构120的距离D1大于单一个匀光微结构120的开口122的直径D2。举例而言，两相邻匀光微结构120的距离D1例如大于单一个匀光微结构120的开口122的直径D2的两倍，但本发明并不限于此。如此一来，可达到更佳的改善眩光效果。
图5为本发明一实施例的匀光微结构的立体示意图。图6为图5的匀光微结构沿线I-I的剖面示意图。为了方便说明，图5仅显示一个匀光微结构120。请参考图5及图6，在本实施例中，底面126上还可配置有光学微结构128。光学微结构128的形状包含任意多边形、不规则形状或自由曲面，举例而言，光学微结构128的形状例如是圆环突起状，但本发明并不限于此。因此，当光束照射至截头倒锥状121时，可通过光学微结构128增加反射光束的反射角度范围及均匀度。如此一来，可达到更佳的改善眩光效果。
图7A为现有技术的光源模块的配光曲线示意图。请参考图7A，曲线210、220离中心点的距离即表示所在角度的光强度表现。曲线210为现有技术的光源模块的光源所提供的照明光束的配光曲线，而曲线220为同一光源模块的所照射出的照明光束的配光曲线。由图7A显示可知，曲线220在特定的角度具有较大的光能量，容易造成眩光问题而使人眼产生不舒适感。换句话说，现有技术的光源模块所提供至环境的照明光束在一个角度范围内并不均匀。
图7B为图1的光源模块的配光曲线示意图。请同时参考图7A及图7B，曲线310、320离中心点的距离即表示所在角度的光强度表现。曲线310为具有本发明精神的光源模块的光源所提供的照明光束的配光曲线，而曲线320为同一光源模块的所照射出的照明光束的配光曲线。由图7B显示可知，相较于图7A中的曲线220，图7B的曲线320在大范围角度下的光能量皆相近，因此可改善眩光问题而使人眼产生舒适感。
综上所述，本发明的导光板包括板体以及由板体的第一面朝向第二面凹陷以定义出凹陷深度的多个匀光微结构，且凹陷深度小于二分之一的板体厚度。因此，可使光束由板体的侧面入射并经由匀光微结构和反射层改变传递路径并从第二面射出。如此一来，可使光源模块所发出的灯光角度分布均匀，进而改善眩光问题以防止造成人眼不舒适感。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (7)

1.一种导光板，其特征在于，使用于道路照明装置，包括：
板体，具有板体厚度，所述板体包括第一面、相对于所述第一面的第二面以及连接于所述第一面与所述第二面之间的侧面；以及
多个匀光微结构，于所述第一面上呈周期性排列，所述多个匀光微结构是由所述第一面朝所述第二面凹陷以定义出凹陷深度，每一个所述匀光微结构呈截头倒锥状，所述凹陷深度小于二分之一的所述板体厚度，
所述截头倒锥状包含底面和环绕面，所述环绕面连接所述底面和所述第一面，所述底面为往所述第一面凸起的圆弧面，所述圆弧面边缘的圆切面与水平线定义的水平面夹角介于10度至70度之间。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述截头倒锥状于所述第一面形成开口，两相邻匀光微结构的距离大于所述开口的直径。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述圆弧面的顶点与所述水平面的距离大于0.05毫米。
4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述圆弧面的顶点与所述水平面的距离小于0.75毫米。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述板体厚度大于或等于所述凹陷深度的75倍。
6.一种光源模块，其特征在于，使用于道路照明装置，包括：
导光板，包括：
板体，具有板体厚度，所述板体包括第一面、相对于所述第一面的第二面以及连接于所述第一面与所述第二面之间的侧面；以及
多个匀光微结构，于所述第一面上呈周期性排列，所述多个匀光微结构是由所述第一面朝所述第二面凹陷以定义出凹陷深度，每一个所述匀光微结构呈截头倒锥状，所述凹陷深度小于二分之一的所述板体厚度，
所述截头倒锥状包含底面和环绕面，所述环绕面连接所述底面和所述第一面，所述底面为往所述第一面凸起的圆弧面，所述圆弧面边缘的圆切面与水平线定义的水平面夹角介于10度至70度之间；
至少一光源，提供光束并配置于所述板体的所述侧面；以及
反射层，配置于所述板体的所述第一面以反射光线，
其中，所述光束由所述侧面入射并经由所述多个匀光微结构和所述反射层改变传递路径并从所述第二面射出。
7.根据权利要求6所述的光源模块，其特征在于，所述至少一光源的数量为两个，且分别设置于所述导光板的两侧面。
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