專利名稱：可調整出光角度的導光板、可調整出光角度的照明裝置及其調整出光角度的方法
技術領域：
本發明為一導光板、一照明裝置及一種調整導光板的方法，特別是指一種可調整出光角度的導光板、一種可調整出光角度的照明裝置及一種調整導光板出光角度的方法。
背景技術：
一般已知導光板，大多為搭配發光二極管的側向式導光板架構，其出光角度皆為固定且由導光板上的微結構所控制。換言之，需于微結構形成前預先確認所欲的出光角度且出光角度是固定的，若欲使用不同的出光角度則須由不同的導光板所提供。 請參考圖1，其為中國臺灣專利申請號第098136506號所揭露的照明裝置100示意圖。此照明裝置100包含一導光板110、設置于導光板110表面的數個微結構118、光源120以及一棱鏡片130。光源120所產生的光線進入導光板110后,經由微結構118破壞全反射的效應，使部分光線穿透導光板110的第一表面112離開導光板110，部分光線則穿透導光板110第二表面114離開導光板110后被反射板160反射,再次進入導光板110后從第一表面112離開。從第一表面112離開的光線再經由棱鏡片130調整出光角度。簡言之,一般已知的照明裝置，須考量特定的需求，以客制化的方式配置棱鏡片以及微結構的設計，并無法于產品實際使用時，依據實際場景以及需求再作調整。因此，提供一可于實際操作時彈性調整出光角度的照明裝置，為本領域所欲達成的目標之一。

發明內容
本發明的一目的在于提供一種可調整出光角度的導光板，其可針對不同需求改變導光板的出光角度，以達到所欲的照明效果。為達上述目的，本發明的一實施例提供一種可調整出光角度的導光板，其包含一第一表面及一第二表面，且第二表面與第一表面相對。其中，第二表面具有數個可塑形微結構，當對可塑形微結構施加一外力時，可塑形微結構會相對應地產生形變。本發明的另一實施例提供一種可調整出光角度的照明裝置，其包含一光源及一導光板。光源用以提供一光線，而設于光源的一側的導光板，具有相對的一第一表面與一第二表面。第二表面具有數個可塑形微結構，其中，光源產生的光線進入導光板后，經由可塑形微結構反射或折射，而自第一表面離開。其中，離開第一表面的光線與第一表面的一法線夾有一第一出光角度，當可塑形微結構產生形變時，第一出光角度將相對應地改變為一第二出光角度。本發明的又一實施例提供一種調整一導光板出光角度的方法，導光板包含數個可塑形微結構。首先，提供一光線給導光板，當光線離開導光板時與導光板的一法線夾有一第一出光角度。接著，使可塑形微結構產生形變，進而使第一出光角度相對應地改變為一第二出光角度。
為了讓上述的目的、技術特征和優點能夠更為本領域的人士所知悉并應用，下文以本發明的數個較佳實施例以及附圖進行詳細的說明。


圖I為中國臺灣專利申請號第098136506號所揭露的照明裝置示意圖；圖2為本發明的一導光板的不意圖；圖3為圖2的可塑性微結構局部放大圖；圖4A為可塑性微結構于無外力作用下的示意圖；圖4B為可塑性微結構于一外力作用下的不意圖；圖4C為可塑性微結構于另一外力作用下的不意圖；圖5為可塑形微結構的角度與出光角度的變化示意圖；圖6A為本發明的一照明裝置的這些可塑性微結構未受力的實施例示意圖；圖6B為圖6A的照明裝置的這些可塑性微結構受力后的示意圖；以及圖7為本發明的調整一導光板出光角度的方法的步驟流程圖。·
主要元件符號說明100:照明裝置110:導光板112:第一表面118:微結構120 :光源130 :棱鏡片2 :導光板21 :第一表面22 :第二表面222 :可塑形微結構R:半徑Θ :角度3:照明裝置30 :光源31 :導光板311 :第一表面312 :第二表面3122:可塑形微結構32 :反射板33 :施力結構α :第一出光角度β :第二出光角度
具體實施方式
請一并參考圖2至圖5，圖2為本發明的一導光板2的示意圖，而圖3則為圖2的導光板2的可塑形微結構222局部放大圖。圖4A至圖4C則為可塑形微結構222于不同外力作用下的形變示意圖。圖5則為可塑形微結構222的角度Θ與出光角度的變化示意圖。請先參考圖2,本發明的導光板2包含一第一表面21及一第二表面22,且第二表面22與第一表面21相對，其中，第二表面22具有數個可塑形微結構222。當對可塑形微結構222施加一外力時，這些可塑形微結構222會相對應地產生形變。本發明的導光板2可為一般導光板或可撓性導光板，導光板2可為以下任一材質所制成聚甲基丙烯酸甲酯(polym ethyl methacrylate, PMMA)、娃膠、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、環烯經聚合物(cyclo olefin polymer, COP)、聚苯乙烯(polystyrene, PS)或其組合。導光板2可采用模具射出成型、熱壓成型、擠出成型或激光加工等方式所制成。可塑形微結構222可與導光板2 —體成型，即經由直接于導光板2上蝕刻、激光或精密加工等方式將可塑形微結構222形成于導光板2上。舉例而言，可先將可塑形微結構222形成于一模具內，并于導光板2成型的過程中，將可塑形微結構222翻轉至導光板2的第二表面22上的方式,使導光板2與可塑形微結構222結合。或者，本發明的導光板2亦可采用將可塑形微結構222與導光板2分開制作，再將可塑形微結構222后續加工而結合于導光板2的第二表面22上。舉例而言，可先采用擠出成型的方式形成導光板2后，再將可塑形微結構222利用網版印刷、噴墨印刷(inkjet printing)等方式形成于導光板2的第二表面22上。可塑形微結構222與導光板2并不限定需使用同一種材質所制成，可塑形微結構222可為透明、半透明或不透明，且其折射率介于I. 4至I. 7之間。此外，若可塑形微結構222采用印刷的方式而后制形成于導光板2上，則可塑形微結構222材質除了前述導光板2的材質之外，亦可為紫外光固化油墨(UV ink)或是紅外線油墨(IR ink)。請續參圖3，其為圖2的導光板2的可塑形微結構222局部放大圖。可塑形微結構222具有一半徑R，并定義有一角度Θ，當可塑形微結構222隨著所承受的一外力而產生相對應的形變時，角度Θ亦會隨之改變。舉例而言，請參考圖4A所示的可塑形微結構222，在未施加任何外力下，可塑形微結構222為一角錐形，但不以此為限。于其他實施態樣中，可塑形微結構222亦可為圓錐形、半圓球形、半橢球形等。如圖4B及圖4C所示，當施加的外力增加時，角度Θ會相對應地減少。圖4C所受的力大于圖4B，S卩圖4C的角度Θ小于圖4B的角度Θ。接著，請續參圖5，其為本發明的可塑性微結構的角度Θ及出光角度變化示意圖。由圖可知，當角度Θ增加時，出光角度相對應地降低。換言之，可經由調整角度Θ的大小，控制出光角度。角度Θ的可變范圍為0°至20°，而出光角度的可變范圍則相對應地為70。至 30。。接著，請一并參考圖6A及圖6B，圖6A為照明裝置3的可塑形微結構3122未受力的實施例示意圖，而圖6B則為圖6A的照明裝置3的可塑形微結構3122受力后的示意圖。詳細而言，照明裝置3包含一光源30、一導光板31及一反射板32，導光板31具有相對的一第一表面311及一第二表面312，第二表面312具有數個可塑形微結構3122。在本實施例中，光源30為一側向式光源，且光源30可為一發光二極管或是激光二極管，用以提供一光線，但不限于此。于其他實施態樣中，光源的數量亦可為數個，端視實際需求而定。當光線進入導光板31后，部分會穿透導光板31第二表面312而離開導光板31，因此，為了進一步回收以及利用這些光線，在導光板31的第二表面312側設置反射板32并與第二表面312相對,使這些光線反射并再次進入導光板31后，自第一表面311離開導光板31。請參圖6A，光線進入導光板31后，經由可塑形微結構3122反射或折射而自導光板31的第一表面311離開。當光線離開時，與第一表面311的一法線(圖中以虛線繪示)夾有一出光角度，并定義此出光角度為一第一出光角度a。此外，在本實施例中，更包含一施力結構33，用以使反射板32對可塑形微結構3122施加一外力(施力方向請參考圖面的箭頭方向)，并使可塑形微結構3122產生形變。換言之，反射板33是設置于導光板31的第二表面312與施力結構33之間，除了回收逸散光線以外，更可擠壓可塑形微結構3122使其產生形變。請繼續參考圖6B，施力裝置33對反射板32施加外力后，可塑形微結構3122被擠壓產生形變。當施加的壓力增加時，可塑形微結構3122的角度Θ減少(可參考圖5)，使 得第一出光角度α改變，此時定義光線離開時，與第一表面311的一出光角度為一第二出 光角度β。實際操作時，第二出光角度β較佳大于等于30°且小于等于70°。簡言之，當可塑形微結構3122產生形變時，出光角度由第一出光角度α將相對應地改變為第二出光角度β。需特別說明的是，本實施例僅例示可塑形微結構3122未受任何外力時，光線離開導光板31的出光角度為第一出光角度α，但并不限定第一角度α皆代表未受外力的情況，僅以第一出光角度α及第二出光角度β的變化，解釋當可塑形微結構3122所受的外力變化時，光線離開導光板31的出光角度將會相對應地改變。舉例而言，于其他實施態樣中，當可塑形微結構3122承受一第一外力時，光線離開導光板31的出光角度為第一出光角度α，而當可塑形微結構3122所承受的第一外力增加或減少為一第二外力時，光線離開導光板31的出光角度即相對應地改變為第二出光角度β。施力結構33可由二推拉桿或其他等效結構所構成，可依據需求而提供反射板32一均值的外力(例如二推拉桿同時給予同樣的力道)，亦可各自提供不同大小的外力予反射板32 (例如左側的推拉桿給予較大的力道)，進而使反射板32擠壓可塑形微結構3122使其產生形變，以達到改變出光角度的目的。然，于其他實施態樣中，可使用一溫度控制裝置(圖未示出)來取代本實施例的施力結構33。經由溫度控制裝置來進行升溫或降溫，使可塑形微結構經由熱漲冷縮的原理產生一形變，亦可達到與本實施例相似的作用。此外，除了經由直接正向的由反射板對導光板的第二表面施力以外，亦可將施力結構設置于一可撓性導光板左右兩側，經由向左右拉伸或壓擠導光板的方式，可改變導光板外形并同時使可塑性微結構產生形變，以達到改變出光角度的效果。須說明的是，本說明書所稱的「形變」并不限定可塑性微結構需為均等、等量、等方向的產生形變，僅需至少一可塑性微結構、部分或是全數可塑性微結構產生形變，使光源提供的光線進入導光板，被可塑形微結構反射或是折射后，達到使光線離開導光板的出光角度改變即可。請參考圖7，其為本發明的一種調整一導光板出光角度的方法流程圖，其中導光板包含數個可塑形微結構。首先，提供一光線給導光板，當光線離開導光板時與導光板的一法線夾有一第一出光角度。接著，使可塑形微結構產生形變，進而使第一出光角度相對應地改變為一第二出光角度。詳細而言，根據本發明的方法，可經由一施力結構，通過一反射板對導光板上的可塑形微結構施加一外力，進而使可塑形微結構產生形變，以達成使光線離開導光板的出光角度改變的目的。但并非限于此，根據本發明的另一實施態樣，亦可提供一溫度控制裝置，使可塑形微結構升溫或降溫以產生形變，進而達到改變出光角度的效果。本發明方法中所使用的導光板、反射板、施力結構及溫度控制裝置等，其選用條件皆與前述實施例中所述相同，于此不再贅述。綜上所述，本發明提供一種具有可塑形微結構的導光板結構，經由調整可塑形微結構的形變程度，進而可控制光線離開此導光板的出光角度。經由此種配置，可隨時針對使用者不同的情境需求來改變光線的出光角度，以達到所欲的照明效果的目的。
上述的實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特征，并非用來限制本發明的保護范疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發明所主張的范圍，本發明的權利保護范圍應以權利要求書為準。
權利要求
1.一種可調整出光角度的導光板，包含 一第一表面；以及 一第二表面，與該第一表面相對，該第二表面具有數個可塑形微結構，當對該些可塑形微結構施加一外力時，所述可塑形微結構會相對應地產生形變。
2.如權利要求I所述的導光板，其特征在于，該導光板與所述可塑形微結構是一體成型。
3.如權利要求I所述的導光板，其特征在于，所述可塑形微結構的折射率介于I.4至I. 7之間。
4.如權利要求I所述的導光板，其特征在于，所述可塑形微結構是以熱壓成型、擠出成型、模具射出成型、網版印刷或噴墨印刷方式所形成。
5.一種可調整出光角度的照明裝置，包含 一光源，用以提供一光線；以及 一導光板，設于該光源的一側，該導光板具有相對的一第一表面與一第二表面，該第二表面具有數個可塑形微結構，其中該光線進入該導光板并經由所述數個可塑形微結構反射或折射而自該第一表面離開； 其中，離開該第一表面的該光線與該第一表面的一法線夾有一第一出光角度，當所述可塑形微結構產生形變時，該第一出光角度將相對應地改變為一第二出光角度。
6.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，更包含一反射板以及一施力結構，該反射板設置于該第二表面與該施力結構之間，該施力結構使該反射板對所述可塑形微結構施加一外力，并使所述可塑形微結構產生形變。
7.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，更包含一溫度控制裝置，使所述可塑形微結構升溫或降溫以產生形變。
8.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，該導光板與所述可塑形微結構是一體成型。
9.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，該第二出光角度大于等于30°且小于等于70。。
10.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述可塑形微結構的折射率介于1.4至I. 7之間。
11.如權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述可塑形微結構是以熱壓成型、擠出成型、模具射出成型、網版印刷或噴墨印刷方式所形成。
12.—種調整一導光板出光角度的方法，該導光板包含數個可塑形微結構，且該方法包含 提供一光線給該導光板，該光線離開該導光板時與該導光板的一法線夾有一第一出光角度； 使所述可塑形微結構產生形變，使該第一出光角度相對應地改變為一第二出光角度。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，使該第一出光角度相對應地改變為一第二出光角度的步驟，是經由一施力結構，通過一反射板對該導光板上的所述可塑形微結構施加一外力而達成。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，使該第一出光角度相對應地改變為一第二出光角度的步驟 ，是以一溫度控制裝置，使所述可塑形微結構升溫或降溫以產生形變而達成。
全文摘要
本發明為一種可調整出光角度的導光板及應用該導光板的一發光裝置。導光板包含一第一表面以及一第二表面，且第二表面與第一表面相對。第二表面上更具有數個可塑形微結構，當對可塑形微結構施加一外力時，該些可塑形微結構會相對應地產生形變。本發明的發光裝置中具有一光源及設置于光源的一側的如上述的導光板，光源提供的一光線進入導光板后，經由可塑形微結構反射或折射后離開導光板。使用者可經由提供不同外力給導光板，調控可塑形微結構的變形程度，進而改變光線離開導光板的出光角度。
文檔編號F21V8/00GK102913854SQ20121026652
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月30日 優先權日2011年7月31日
發明者姜崇義, 林川發, 廖經桓 申請人:華新麗華股份有限公司