一种出光设计方法技术

本发明专利技术涉及光学技术领域，具体地说，涉及一种导光板的出光设计方法。本发明专利技术包括以下步骤：1、提供导光板的参数以及光源设置位置；2、建立坐标系，设定导光板的网格划分，并对散射网点进行函数表达；3、通过光通量的一致性，对导光板内的微元进行积分求解；4、网点的散射光亮度与发出光的亮度成正比，列出两个光通量的比例式；5、计算出网点分布函数。本发明专利技术针对光源以及导光板的形状参数固定后，通过设计导光板网点分布，可以使得背光模组发出的光均匀，没有暗区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学
，具体地说，涉及一种导光板的出光设计方法。
技术介绍
由于LED的功耗低、节能效果好；被广泛应用于各个领域；如作为背光源应用于显示屏，而目前由于很多的显示屏需要做的很薄，因此显示屏的背光模组一般采用侧导光式的结构；但侧导光式的导光板的侧面厚度较小，从导光板的侧面进入光线经投射、反射后从出光面发出；目前设计的背光模组结构，没有考虑到光线在导光板内部的分布，从而导致从导光板发出的光有暗区，均匀度较差。因此为了提高侧光式的背光模组发光效果，势必要设计一个较为合理的出光路径。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中，侧导光式的背光模组的出光设计不合理，导致出光不均匀、有暗区的问题，提供，该方法能够对导光板中的光线进行优化，达到出光均匀的效果。 在调节导光板的出光线路时，目前最常用的是在导光板的底面设置网点，即调光网点；调光网点的分布会直接影响到导光板的出光均匀度，为了提高其均匀度，本技术方案直接针对其网点的分布进行设计。本专利技术所采用的技术方案是:，包括以下步骤:步骤1:提供一个导光板，导光板的折射率为Θ、临界角为Φ，厚度为d ;放置光源，使得光源发出光在进入导光板时，其入射角小于临界角；步骤2:建立坐标，光源所在直线为y轴，导光板的长度方向为X轴，且X轴位于导光板的中部；步骤3:导光板的下底面设置散射网点，并对导光板进行网格划分；散射网点分布函数为:f (x、y)=s(x、y)/d2 ;式中:s(x、y)表示(x、y)处一个散射点的面积；d为网格边长；步骤4:导光板内的微元dxdy的光通量变化为:(1Φ (x、y) =Bdxdy ;其中，B为导光板输出的亮度且为恒定数值； 步骤5:对步骤4的微元进行积分,得到(X、y)处的光通量:Φ (X、y)= T^T2+......+Tn ； 其中:Ti=C^1-BWi (X2+(Y1-Y)2) 1/2 ;其中光源坐标依次为:(0、yi)，……，(0、yn) 表示为第i个光源的球面波被导光板在(x、y)处截取的弧线长度；Φ?表示从第i个光源处((Kyi)耦合进入导光板的光通量；步骤6:导光板的出光面的出射光亮度正比于下底面散射光亮度，有=B=IcB1 ;其中B1为下底面散射网点散射发出的散射光亮度；且B1=Ii1 Φ (x、y) f(x、y) 4、1^均为比例常数；步骤 7:计算出 f (X、y)，得到 f (X、y) =B/ Ckk1 Φ (x、y))。 进一步地，对导光板的网点的形状进行优化设计，网点呈半球形或球冠形。 考虑到网点需要对光进行散射，选择半球形或球冠形的网点比较合适。 进一步地，步骤6中k、Ii1根据设计需要来选取。 进一步地，k为 5、Ii1 为 0.3。 本专利技术的有益效果:本专利技术针对光源以及导光板的形状参数固定后，通过设计导光板网点分布，可以使得背光模组发出的光均勻。 【附图说明】 图1为LED的侧导光示意图。 图中Wi表示为第i个光源((Kyi)的球面波被导光板在(x、y)处截取的弧线长度；Wj表示为第j个光源(0、yp的球面波被导光板在(x、y)处截取的弧线长度。 【具体实施方式】 下面结合图1和实施例对本专利技术做进一步的详述。 实施例:，包括以下步骤:步骤1:提供一个导光板，导光板的折射率为Θ、临界角为Φ，厚度为d;放置光源，使得光源发出光在进入导光板时，其入射角小于临界角；步骤2:建立坐标，光源所在直线为y轴，导光板的长度方向为X轴，且X轴位于导光板的中部；步骤3:导光板的下底面设置散射网点，并对导光板进行网格划分；散射网点分布函数为:f (x、y)=s(x、y)/d2 ;式中:s(x、y)表示(x、y)处一个散射点的面积；d为网格边长；步骤4:导光板内的微元dxdy的光通量变化为:(1Φ (x、y) =Bdxdy ;其中，B为导光板输出的亮度且为恒定数值； 步骤5:对步骤4的微元进行积分,得到(X、y)处的光通量:Φ (X、y)= T^T2+......+Tn ； 其中:Ti=C^1-BWi (X2+(Y1-Y)2) 1/2 ;其中光源坐标依次为:(0、yi)，……，(0、yn) 表示为第i个光源的球面波被导光板在(x、y)处截取的弧线长度；Φ?表示从第i个光源处((Kyi)耦合进入导光板的光通量；步骤6:导光板内的光线只有在遇到网点后才被散射，因此导光板的出光面的出射光亮度正比于下底面散射光亮度，有=B=IcB1 ;其中B1为下底面散射网点散射发出的散射光亮度；且 B1=Ii1 Φ (X、y) f (X、y) ;k、Ii1 均为比例常数； 步骤 7:计算出 f (X、y)，得到 f (X、y) =B/ Ckk1 Φ (x、y))。 进一步地，将k为5、Ii1为0.3。 结果表明，通过上述出光设计的导光板在使用时，出光均匀；暗区基本没有。 以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种出光设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：提供一个导光板，导光板的折射率为θ、临界角为Φ，厚度为d；放置光源，使得光源发出光在进入导光板时，其入射角小于临界角；步骤2：建立坐标，光源所在直线为y轴，导光板的长度方向为x轴，且x轴位于导光板的中部；步骤3：导光板的下底面设置散射网点，并对导光板进行网格划分；散射网点分布函数为：f(x、y)=s(x、y)/d2；式中：s(x、y)表示(x、y)处一个散射点的面积；d为网格边长；步骤4：导光板内的微元dxdy的光通量变化为：dφ(x、y)=Bdxdy；其中，B为导光板输出的亮度且为恒定数值；步骤5：对步骤4的微元进行积分，得到（x、y）处的光通量：φ(x、y)= T1+T2+……+Tn；其中：Ti=φi‑BW1（x2+(yi‑y)2）1/2 ；其中光源坐标依次为：（0、y1），……，（0、yn）；Wi表示为第i个光源的球面波被导光板在（x、y）处截取的弧线长度；φi表示从第i个光源处（0、yi）耦合进入导光板的光通量； 步骤6：导光板的出光面的出射光亮度正比于下底面散射光亮度，有：B=kB1；其中B1为下底面散射网点散射发出的散射光亮度；且B1=k1φ(x、y) f(x、y)；k、k1均为比例常数；步骤7：计算出f(x、y)，得到f(x、y)=B/（kk1φ(x、y)）。...

【技术特征摘要】
1.一种出光设计方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:提供一个导光板，导光板的折射率为Θ、临界角为Φ，厚度为d;放置光源，使得光源发出光在进入导光板时，其入射角小于临界角； 步骤2:建立坐标，光源所在直线为y轴，导光板的长度方向为X轴，且X轴位于导光板的中部； 步骤3:导光板的下底面设置散射网点，并对导光板进行网格划分；散射网点分布函数为:f (x、y)=s(x、y)/d2 ;式中:s(x、y)表示(x、y)处一个散射点的面积；d为网格边长；步骤4:导光板内的微元dxdy的光通量变化为:(1Φ (x、y) =Bdxdy ;其中，B为导光板输出的亮度且为恒定数值；步骤5:对步骤4的微元进行积分,得到(X、y)处的光通量:Φ (X、y)= T^T2+......+Tn ；其中:Ti=...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海林，梁鸣娟，
申请(专利权)人：东莞勤上光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44