导光设计技巧解析,教你导光结构设计种类及其技巧

当前位置:首页 - 资讯 - 设计理论      2018-06-05 15:35:52     
品拉索产品策划


导光设计技巧解析,教你导光结构设计种类及其技巧

光学穿透折射对于外行来说真的好深奥,并非一两句能解释的清楚。对于我们结构设计师来说接触最多的估计就是导光设计,那么导光设计,到底该用那种方式,才能到达想要的效果呢?导光的结构方式有好几种,最终需要什么效果,需要根据结构空间,成本来定义。下面优概念工业设计就为大家带来导光设计技巧解析,教你导光结构设计种类及其技巧。

一、导光柱设计的目的是什么?

1,让LED灯透光更加均匀,不会出现灯光亮周围暗的太阳光效果。

2,让非一条线直射出来的LED灯可通过转弯折射出来达到均匀透光效果。

3,让多种颜色的灯通过不同的导光珠形成多种颜色的灯光效果。

 

二、导光柱光效如何达到均匀?

得从以下几个方面去解决:

1,光源的选择;

以我们目前设计的电子产品为列,目前比较多用的为LED灯珠,而选择LED的时候需要注意LED的这几个参数(功率,颜色,波长,发光角度,光通量,电压与电流),这些参数与LED灯本体发光亮暗有关,而LED灯珠的种类又有好几种。

A,草帽形LED灯


B,圆头LED灯


C,内凹LED灯


D,椭圆LED灯珠


E,方形LED灯珠


F,子弹头LED灯珠


注意灯头不是圆柱体

 

G,平头LED灯珠


H,食人鱼LED灯珠


I,贴片式LED灯珠,正或侧发光


不同种类的灯珠发光角度又不同,所以要根据实际应用去做设计方案。

 

2,导光材料的选择;

A,导光材料选择,一般以PC与PMMA为主,PS与半透明的ABS为辅,透明导光效果最好是PMMA和PC,透光率可以达到92%以上效果。

B,导光材料+扩散粉的方式,如果LED灯设计为直射,只是为了透光均匀,则可以直接用半透的材料加扩散粉,或者透光件底部贴散光片,将光源扩散开,使透光达到均匀。

C,导光材料表面处理的方式,导光柱背面做咬花,磨砂或者雾面处理效果,或者纹理凹凸结构。

比如常见的光圈效果,在背部做咬花或者磨砂效果,表面也可以做0.3*0.3锯齿面防止透光,或者电火花规格用粗电火花纹(可用VDI27),然后注意导光柱与LED间的距离,不可太靠近,否则散光效果不好,LED灯要选用散射角度大点的。

3,光源的空间布置;

在空间满足的情况下,尽量将LED灯布置为直射透光,导光柱增加扩散粉即可,或者离LED灯远一点,然后贴散光贴纸的方式。

如果空间不满足,又想透光面积大与透光均匀,可采用侧射光+导光板的方式,导光板上面印刷导光油墨。

具体根据结构空间与外观效果而定义。

4,光的反射和折射处理;

光学的东西理论性很强,导光原理一般都是利用全反射原理,要效果好的话,一般利用45度斜角效果或者圆弧形,或角度小于45度的情况。

以PMMA材料为主下面来几种结构实列分析一下。

案例A,散射+折射结构方式,见下图


利用光的全射与散射达到效果,是不是看不懂折射原理,见下图


由于材料都是有机透明玻璃效果,要求全反射的地方表面光洁度必须要高,做高光面,然后通过折射的方式实现。

光的发散与LED发光角度,导光材料,导光柱表面粗糙度都有关,目的就是让光发散,实际效果并不是只有凸出的一部分发光,而是整个面都会发光,所以LED光发散出去是有损耗的。

一般情况导光是不希望有散射的,除非要求大面积发光,要求发光均匀就必须散射,比如环状的装饰环,用多个LED透射,要求从外面看不能有太阳光,要很均匀,这样就要想办法尽量让光发散,有必要时在材料里面增加扩散粉(散光剂)来提高均匀效果。


案列B,45度角折射结构方式,见下图


此种就是利用材料45度角反射,折射透光,见下图折射路线


45度斜切面必须是高光亮面效果,否则反射会有损耗,有散光效果,外观看到的面则采用雾面效果,晒纹效果,或者金字塔效果,让光线出来的时候形成散射,达到均匀效果。


案例C,圆弧折射结构方式,见下图


此种就是延形体散射出去,材料外围则需要全包裹遮光,否则散射损耗很大


此种为多颗LED导光,LED导光面为高光亮面,发光面则采用雾面效果。这种设计就需要进行遮光,将导光柱用遮光筒完全套住,防止串光与散光。

 

案例D,导光板结构方式,见下图


见上图,可以看出,由点阵导光板(点阵为导光油墨丝印)+散光膜片(由光面与磨砂面组成)+反光纸组成。

光源折射工作原理为:LED光源由PMMA板材底侧面通过散射,实现光线在导光板中乱串,再经过背面白色反光纸反射,将乱串的光源反射到导光板上,再通过导光板上的发光油墨凸点反射到散光膜片上,再由散光膜片散射出来,实现均匀透光。


见下工作示意图:


要点分析:

A,利用导光板的点阵结构,可以使光线再次聚集,使光能化整为零,从而形成一个一个小小的点光源。

B,磨砂玻璃纸,靠LCD面为磨砂面,靠导光板是光面,光线与导光板和玻璃纸间来回反射后再透光,比起直接漫反射的能量损耗要小很多。

C,导光板要比VA区域要大,为了避开入射口的强晕光,VA区域要离开入射口一段距离。

D,反光纸可以减少光能量损耗。

E,强光源要加压型LED。

F,磨砂那张膜叫做扩散膜,为了亮度要求,还可以增加一张增光膜,底部一般是反射膜。

G,为了不让光线四周散射太厉害,导光板四周最好用白色反光纸贴一圈,让光线损耗减少到最小。

下面分享几张导光板的结构拆解图







ugainian官方微信

扫一扫,订阅最新资讯

留言
评论(0条评论