[发明专利]一种出光均匀性高的导光板网点分布设计方法

说明书

本发明涉及一种出光均匀性高的导光板网点分布设计方法，先将导光板等分成若干网点设计区域，计算得到每个点光源对不同设计区域的光强和照度分布情况，然后推算得到每个设计区域的理论照度分布情况；通过引入优值函数MF对设计区域的理论照度与目标照度进行约束，建立导光板的网点分布规划模型；最后求解建立的网点分布规划模型得到相应设计网点的尺寸大小、数量及相邻网点间距，从而确定了导光板的网点分布情况。本发明可针对不同尺寸导光板推算得到相应散射网点分布情况，取代传统设计过于依赖人为经验，提高导光板网点设计及制作效率。

技术领域

本发明涉及导光板技术领域，特别是一种出光均匀性高的导光板网点分布设计方法。

背景技术

导光板是利用多次反射来实现光源到目标光传输的一项关键技术，其应用非常广泛，如设备照明、仪器仪表盘、背光源和投影系统等。导光板网点分布设计方法中经验试错法应用较为普遍，它一般是根据已有产品的网点分布特点生成初始散射网点设计方案，再根据初始设计方案制作成初版样品，然后对照样品测量的亮度并根据产品规格来调整网点，包括网点的大小、深度等几个方面参数，调整结束后再重新做样品，如此反复试错制版，直到样品出光均匀性达到目标规格为止，这种设计制作方法往往会消耗大量的人力物力。

因此，为了提高导光板网点设计效率，降低人为设计经验的依赖程度。研究者展开了许多工作。在专利CN108627905A中研究者设计了一组从光源入口处到导光板对称中心轴线方向直径依次递增的网点，通过分布光度计测试各网点得到最优值，产生了其所设计155个网点具体直径范围，使得形成的导光板具有最佳的均匀度和最佳的出光率。在专利CN108873154A中研究者对于开设于导光板上的凹坑网点，设计出由导光板的入光面近端向入光面远端依次由浅变深的网点分布，并将网点深度控制在0.03-0.15mm之间的，解决了导光板中网点较大、外观不美观的问题，增强了导光板打点后的通透感。但上述两种专利方案都存在着一定的局限性，对于前者其所设计的网点直径普遍较大，最大直径达到了1.6mm且设计网点对于不同尺寸的导光板都需要通过分布光度计测试得到，设计过程仍较为复杂；对于后者其所设计的网点深度是逐渐变化的，且存在网点直径分布不可控因素，这对于实施工艺要求过高，制造方法较为困难，不适合高效率生产。为此有必要提出一种新的设计方案继续改进这些问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种出光均匀性高的导光板网点分布设计方法，可针对不同尺寸导光板推算得到相应散射网点分布情况，取代传统设计过于依赖人为经验，提高导光板网点设计及制作效率。

本发明采用以下方案实现：一种出光均匀性高的导光板网点分布设计方法，先将导光板等分成若干网点设计区域，计算得到每个点光源对不同设计区域的光强和照度分布情况，然后推算得到每个设计区域的理论照度分布情况；通过引入优值函数MF对设计区域的理论照度与目标照度进行约束，建立导光板的网点分布规划模型；最后求解建立的网点分布规划模型得到相应设计网点的尺寸大小、数量及相邻网点间距，从而确定了导光板的网点分布情况。

进一步地，所述将导光板等分成若干网点设计区域，计算得到每个点光源对不同设计区域的光强和照度分布情况，然后推算得到每个设计区域的理论照度分布情况，具体包括以下步骤：

步骤S11：将导光板OABC-O′A′B′C′模型建立在笛卡尔坐标系3中，其上任意一点P的坐标为P(x，y，z)，其中，l、w、h分别表示导光板的总长度、宽度和高度；将一个以上的LED光源放置于导光板一侧、双侧或多侧基础上的高度z方向的任意位置，且所述LED光源均是点光源，并记为s₁、s₂…s_k，k∈N^*，其高度满足h_LED＝a*h，a∈(0，1)；