配光元件和灯具的制作方法

本申请涉及照明领域，特别是涉及一种配光元件。本申请还涉及包括这种配光元件的灯具。
背景技术：
：发光二极管灯具拥有节能、光效高、色彩丰富、寿命长等特点，一直深受到消费者的广泛推崇。为了使发光二极管灯具的照明效果能符合使用要求，需要在发光二极管灯具上安装配光元件。技术实现要素：本实用新型提出了一种配光元件和包括这种配光元件的灯具。本实用新型的配光元件包括多个相互组合的子段，有助于将灯具构造为异形构造，以便于灯具在异形空间中使用。根据本实用新型第一方面的配光元件，包括相互组合的多个子段，所述多个子段均为圆周的一部分，其中，所述多个子段经移动能处于至少一个虚拟圆周上。在一个实施例中，所述多个子段经移动组成一个或多个虚拟圆周。在一个实施例中，所述多个子段经平移拼接成至少一个虚拟圆周。在一个实施例中，所述多个子段相互组合形成的形状为对称形状。在一个实施例中，所述多个子段的圆心角相等。在一个实施例中，所述多个子段中，至少一个子段的圆心角与其余所述子段的圆心角不相等。在一个实施例中，所述多个子段的数量为大于等于3个，所述圆心角较大的子段分布在所述圆心角较小的子段的外围。在一个实施例中，所述圆心角大于等于45度。在一个实施例中，所述多个子段的直径相等。在一个实施例中，在所述多个子段相互组合形成的形状中，距离最远的两个子段之间的圆心距与所述虚拟圆周的直径之比为0.5:1到5:1。在一个实施例中，在所述多个子段中，至少一个子段的直径小于其余子段的直径。在一个实施例中，所述多个子段的数量为大于等于3个，直径较大的所述子段分布在直径较小的所述子段的外围。在一个实施例中，在所述多个子段相互组合形成的形状中，距离最远的两个子段之间的圆心距与直径最大的虚拟圆周的直径之比为大于或等于1:1小于或等于10:1。在一个实施例中，所述多个子段中的至少一个包括遮光区和透光区，所述遮光区靠近所述圆周的圆心，所述透光区处于所述遮光区的径向外侧。在一个实施例中，在所述遮光区内构造有折光图案，以实现遮光。根据本实用新型第二方面的灯具，包括多个发光体和根据上文所述的配光元件，所述多个发光体对应于所述多个子段而布置，所述灯具还包括灯板，所述多个发光体固定在所述灯板上，所述配光元件与所述灯板固定接合并覆盖相应的发光体。在一个实施例中，沿所述子段的周向延伸方向，所述发光体的周向密度为2～5个/cm。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型的配光元件包括多个相互组合的子段，有助于将灯具构造为异形构造，以便于灯具在异形空间中使用。此外，根据使用这种配光元件的灯具也具有良好的照明效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示意性地显示了根据本实用新型的第一实施例的配光元件的构型。图2示意性地显示了根据本实用新型的一个实施例的灯具。图3a到3g示意性地显示了根据本实用新型的配光元件的其他多种构型。图4示意性地显示了现有技术中的一个配光元件。图5示意性地显示了现有技术中的另一个配光元件。图6a-6j是例1-8以及对比例1-2的配光曲线图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1示意性地显示了根据本实用新型的第一实施例的配光元件1的形状。如图1所示，配光元件1包括相互组合的多个子段100，这些子段100均为圆周的一部分。这些子段100仅经移动能处于至少一个虚拟圆周300上。在一个实施例中，这些子段100经移动组成一个或多个虚拟圆周300。在另一个实施例中，这些子段100仅经平移能处于至少一个虚拟圆周300上，或仅经平移组成一个或多个虚拟圆周300。如下文描述。在本申请中，用语“平移”是指将子段100的每一个点向同一方向移动相同的距离。应理解的是，在本申请中，平移至少可以为左右平移、上下平移或者其结合。例如，将右侧的子段100先向下平移到适当位置，然后再向左平移到适当位置。在本实施例中，两个子段100经平移可拼接形成虚拟圆周300，虚拟圆周300圆周角等于360度。经测试发现，这样有助于保证灯具6的照明效果。图2示意性地显示了根据本实用新型的一个实施例的灯具6。灯具6包括多个发光体601和以上所述的配光元件1，多个发光体601对应于多个子段100而布置。在一个具体的实施例中，在子段100的周向延伸方向上，发光体601布置密度为，每1cm为2～5个，即，沿子段100的周向延伸方向，发光体601的周向密度为2～5个/cm。还如图2所示，灯具6还包括灯板602，多个发光体601固定在灯板602上，配光元件1与灯板602固定接合并覆盖相应的发光体601。灯板602可用于向发光体601供电。需要特别指出，在相同的照明要求下，使用图1所示的配光元件1的灯具6(如图2所示)的照明效果与现有技术中通常使用圆形或圆环形的配光元件的灯具的照明效果相同或几乎相同，也就是具有相同或几乎相同的光学特性。由此，在相同光学特性的前提下，可以根据需要将配光元件1构造成相适应的构型，以灵活设计配光元件以及灯具的结构和尺寸。特别地，对于需要在异形空间中安装的灯具6，例如狭长空间，弯曲空间，本实用新型的配光元件1是非常有益的，这是由于可以多个子段100组合成狭长形状或弯曲形状的配光元件1，以使得灯具6可适应这样的空间。在一个优选的实施例中，多个子段100相互组合形成的形状为对称形状。这样配光元件1和灯具6也可为对称形状，这有助于进一步灯具6的照明效果。应理解的是，这里所述的对称形状可以为轴对称，也可以为旋转对称。例如，如图1所述，配光元件1为旋转对称，对称中心为i。应理解的是，这里所述的旋转对称并不需要将这些子段100旋转后才能虚拟圆周300上，而是仍仅平移后就能虚拟圆周300上。在其他实施例中，多个子段100也可以相互组合形成非对称形状。在这种情况下，可以通过对不同的子段100设置不同的发光体来调节和/或保证灯具6的照明效果。当然，也可根据要求而不调节灯具6的照明效果。在图1所示的实施例中，配光元件1由两个独立的半圆形(即，圆心角为180度)的子段100组合而成，这两个独立的子段100水平间隔开布置并且在仅平移后可组成一个虚拟圆周300。两个子段100的圆心距d1大于两个子段100的半径之和。由此，使用这种配光元件1的灯具6可具有狭长的形状。在一个实施例中，多个子段100的圆心角相等。这样，这样可方便地将这些子段100构造成对称形状的配光元件1，这有助于保证灯具6的照明效果。优选地，圆心角大于等于45度。例如，圆心角可以为45度，60度，75度，90度，120度，145度，160度、180度等。这样，子段100具有适当的周向长度，这便于对应于子段100来布置发光体。在一个实施例中，多个子段100的直径相等。换句话说，多个子段100仅平移后可处于同一个虚拟圆周上，或者当子段100的数量足够时可拼接成一个或多个完整的圆周。这进一步有助于将多个子段100组成对称的形状。在一个优选的实施例中，在多个子段100相互组合形成的形状中，距离最远的两个子段100之间的圆心距d1与虚拟圆周300的直径之比大于或等于1:1小于或等于5:1。与相应的具有完整圆周和/或部分圆周的配光元件的现有灯具(例如，该灯具的配光元件相当于由这些子段100仅平移后拼接而成)相比，使用具有本实用新型的这种结构的配光元件1的灯具6其具有较大的长宽比，而且照明效果与相应的现有灯具相同或几乎相同，因此在面对狭窄的安装空间时，完全可以使用具有本实用新型的这种结构的配光元件1的灯具6，这极大地方便了使用。在另外的实施例中，至少一个子段100的圆心角与其余子段100的圆心角不相等。例如，部分子段100的圆心角为45度，部分为90度，部分为180度。换句话说，子段100的周向长度尺寸更加多样，从而能够有更多种组合，配光元件1和相应的灯具6的形状也因此可以有更多种，这进一步有助于将灯具6的安装和使用。在这种情况下，优选地，子段100的数量为大于等于3个，圆心角较大的子段分布在圆心角较小的子段的外围。意外发现，通过这种结构，在灯具6中，圆心角较大的子段与圆心角较小的子段在引导光线方面会相互补偿，从而能够保证灯具6的照明效果。在另一个实施例中，在多个子段中，至少一个子段的直径小于其余子段的直径。例如，部分子段的直径为50mm，部分子段的直径为80mm，部分子段的直径为30mm。在圆心角不同的情况下，再将子段的直径选择为不同，可使得子段的周向长度尺寸更加多样，从而能够有更多种组合，配光元件1和相应的灯具6的形状也因此可以有更多种，这进一步有助于将灯具6的安装和使用。在一个实施例中，在灯具6中，对应于直径较大的子段可布置较多数量的发光体601，对应于直径较小的子段可布置较多数量的发光体601。在这种情况下，优选地，多个子段的数量为大于等于3个，直径较大的子段分布在直径较小的子段的外围。这样，在灯具6中，直径较大的子段与直径较小的子段在发光方面也会相互补偿，从而能够保证灯具6的照明效果。例如，当直径较小的子段穿插布置在直径较大的子段之间时，由于直径较大的子段布置为间距较大，这样直径较小的子段可补偿直径较大的子段之间的暗区，从而能够保证灯具6的照明效果。由此，可以将使用本实用新型的这种结构的配光元件1的灯具6构造为具有更大的长宽比，而且照明效果与相应的现有灯具相同或几乎相同，因此在面对狭窄的安装空间时，完全可以使用具有本实用新型的这种结构的配光元件1的灯具6，这极大地方便了使用。在子段的直径不完全相同的情况下，在多个子段相互组合形成的形状中，距离最远的两个子段之间的圆心距与直径最大的虚拟圆周的直径之比为大于或等于1:1小于或等于10:1。例如，该比值为可以为1:1、5:1、8:1或10:1。在这种通过这种结构，灯具仍然具有较好的照明效果。在一个实施例中，多个子段100中的至少一个包括遮光区301和透光区302，遮光区301靠近圆周的圆心o，透光区302处于遮光区301的径向外侧。在灯具6中，可使用遮光区301遮挡灯具6内部，尤其是设置于光源板上的元器件及走线等，以提高灯具6的美观性。在一个具体的实施例中，在遮光区301内构造有折光图案，以实现遮光。实施例下面以具体的示例来说明配光元件的子段形式和其组合方式。此外，还测试了使用这些配光元件的灯具的光学参数，见表1。例1：如图1所示，配光元件1由两个独立的子段100互不接触地组合而成，旋转对称中心为i。子段100的圆心角均为180度，子段100的发光体的周向密度为3个/cm。两个子段100仅经平移可组成虚拟圆周300。两个子段100之间的圆心距d1为60mm，虚拟圆周300的直径为50mm。配光曲线如图6a所示。例2：如图3a所示，配光元件由两个独立的子段100相接触地组合而成并形成大体字母“s”的形状，旋转对称中心为ia。子段100的圆心角均为180度，子段100的发光体601的周向密度为3个/cm。两个子段100仅经平移可组成虚拟圆周300。两个子段100之间的圆心距d1为40mm，虚拟圆周300的直径为50mm。配光曲线如图6b所示。例3：如图3b所示，配光元件由两个独立的子段100相接触地组合而成，旋转对称中心为ib。子段100的圆心角均为180度，子段100的发光体的周向密度为3个/cm。两个子段100仅经平移可组成虚拟圆周300。两个子段100之间的圆心距d1为30mm，虚拟圆周300的直径为50mm。配光曲线如图6c所示。例4：如图3c所示，配光元件由两个独立的子段100相接触地组合而成，对称轴包括l1、l2，对称中心为ic。子段100的圆心角均为180度，子段100的发光体的周向密度为3个/cm。两个子段100仅经平移可组成虚拟圆周300。两个子段100之间的圆心距d1为50mm，虚拟圆周300的直径为50mm。配光曲线如图6d所示。例5：如图3d所示，配光元件由四个独立的子段100相接触地组合而成，对称轴为l8。四个子段100的圆心角均为90度，子段100的发光体的周向密度为3个/cm。这些子段100仅经平移可组成虚拟圆周300。距离最远的两个子段100之间的圆心距d1为50mm，虚拟圆周300的直径为50mm。配光曲线如图6e所示。例6：如图3e所示，配光元件由四个独立的子段相接触地组合而成，对称轴为l5。子段100a和100b的圆心角均为270度，子段100a和100b的发光体的周向密度为4个/cm；子段100c和100d的圆心角均为90度，子段100c和100d的发光体的周向密度为4个/cm。子段100a、100b、子段100a和100b仅经平移可组成虚拟圆周300a和300b。两个子段100a和100b之间的圆心距d1为80mm，虚拟圆周300a(或300b)的直径为50mm。配光曲线如图6f所示。例7：如图3f所示，配光元件由六个独立的子段100相接触地组合而成，对称轴为l6。子段100a和100b的圆心角均为180度，发光体的周向密度为4个/cm；子段100c、100d、100e和100f的圆心角均为90度，发光体的周向密度为4个/cm。所有的子段100a-100f仅经平移可组成虚拟圆周300a和300b。两个子段100c和100e之间的圆心距d1为140mm，虚拟圆周300a(或300b)的直径为50mm。配光曲线如图6g所示。例8：如图3g所示，配光元件由四个独立的子段100相接触地组合而成，旋转对称中心为if。四个子段100的圆心角均为180度，子段100的发光体的周向密度为4个/cm。这些子段100仅经平移可组成虚拟圆周300a和300b。距离最远的两个子段100之间的圆心距d1为70mm，虚拟圆周300a(或300b)的直径为50mm。配光曲线如图6h所示。对比例1：如图4所示，配光元件为一个圆环，直径为50mm，发光体的周向密度为3个/cm。配光曲线如图6i所示。实施例2：如图5所示，配光元件为两个独立的圆环的组合，每个圆环的直径为50mm，发光体的周向密度为4个/cm。配光曲线如图6j所示。表1光束角/°中心光强/cd光斑直径/mm例157.52496410例257.92495410例358.62467410例456.72546390例557.42529400例658.64931420例758.84921420例858.74930420对比例157.82487410对比例258.74931420在例1-5中，多个子段经平移组成一个虚拟圆周。对比例1的配光元件为一个圆环。虚拟圆周的直径和发光体的周向密度与对比例1的配光元件的圆环直径和发光体的周向密度相同。从表1可看出，例1-5的光束角、中心光强和光斑直径与对比例的光束角、中心光强和光斑直径几乎相同，这说明根据本申请的技术方案得到的灯具能够达到良好的照明效果。在例6-8中，多个子段经平移组成两个虚拟圆周。对比例2的配光元件为两个独立的圆环。虚拟圆周的直径和发光体的周向密度与对比例2的配光元件的圆环直径和发光体的周向密度相同。从表1可看出，例6-8的光束角、中心光强和光斑直径与对比例的光束角、中心光强和光斑直径几乎相同，这说明根据本申请的技术方案得到的灯具能够达到良好的照明效果。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。当前第1页12