专利名称：多用途节能探照灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种产生高亮度白炽光和多种色光的发射装置，具体地说是采用高压气体放电灯泡及各种光谱的发光二极管，设计的一种能发射高亮度白炽光及多种不同色光的多用途节能探照灯。
背景技术：
目前，公知的手电筒和便携式远射灯都采用钨丝灯泡和卤钨灯泡作光源，这些传统的灯泡，都是利用钨丝通电发光，色温较低，发光温度高，耗电量大，为了延长远射灯的连续工作时间，必须采用大容量的电池，使产品的体积和重量增大，而且，钨丝难免不烧断损坏，寿命较短，所以，采用传统发光技术进一步提高便携式远射灯的亮度，延长工作时间，减 轻重量，缩小体积受到卤钨灯泡的弱点制约，现在市场上已经有采用白色发光二极管作光源的手电筒及手提灯，它们的缺点是亮度较低，射程较近，不能发射多种单色光。但是有许多部门十分需要夜间照得越远越好，威力越大越好的便携式探照灯，有的部门和行业需要能发射多种单色光的手提灯，市场上现有的便携式远射灯，不能满足他们的需求。
发明内容为了克服现有远射灯，色温低、发光温度高、耗电量大、寿命短、难以进一步提高亮度及缩小体积，减轻重量，不能发射单色光等缺点，本实用新型提供一种探照灯，该探照灯采用高压气体放电灯泡(氙气灯泡)，取代传统的钨丝灯泡，大幅提高现有便携式远射灯的亮度，同时在发射头内装入多个不同光谱的发光二极管，达到既能发射高亮度白炽光，又能发射多种不同色光的便携式节能探照灯。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是多用途节能探照灯由发射头，供电体和手把组成，发射头内有多个不同的发光体和多个不同的抛物面反射镜，发射头由供电体供电，供电体内有充电电池、高压气体放电灯泡的安定器、发光二极管的驱动电路板、发光二极管散热器，手把上有电源开关，供电体上有单色光选择开关，其特征是所述的发光体是高压气体放电灯泡和各种光谱的发光二极管，利用高压气体放电灯泡发出的高亮度，高色温的白炽光进行远射，各种光谱的发光二极管发出多种不同的色光，供特殊工作需求。本实用新型的有益效果是，可以提高探照灯的亮度、射程、色温、可以节约电能，达到既能发射高亮度的白炽光，又能发射多种不同色光的目的。利用高压气体放电灯泡发出的强烈夺目的白炽光提高探照灯远射的威力，利用不同光谱的发光二极管，发射各种单色光。高压气体放电灯泡和发光二极管都具有耗电量小的优点，这二种发光体与齒鹤灯泡相t匕，使它们达到同等亮度，高压气体放电灯泡和发光二极管耗电都比卤钨灯泡要小很多，特别是发光二极管要小许多倍，大大延长探照灯连续工作时间，使本实用新型成为高亮度，多用途，有效节能的新一代便携式探照灯。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明图I本实用新型的外型图图2本实用新型的基本结构图图3本实用新型发光二极管示意图图4本实用新型高压气体放电灯泡示意图图5本实用新型会聚透镜示意图图6本实用新型小功率发光二极管示意图图中1.发射头、2.供电体、3.手把、4.高压气体放电灯泡、5.发光二极管、6.聚光反镜、7.大会聚反射碗、8.小会聚反射碗、9.园环形铝基板、10.铝合金散热器、11.安定器、12.发光二极管电路板、13.充电电池、14.强光电源开关、15.发光二极管电源开关、16.色光选择开关、17.充电插座、18.电池电量显示灯、19.保护玻璃、20.橡胶保护头圈。
具体实施方式
在
图1、2所示实施例中，本实用新型由发射头(1)，供电体(2)，手把⑶组成，发射头(I)内的发光体(4)是一种高压气体放电灯泡(也称氙气灯)，高压气体放电灯泡(4)工作时，两个电极之间形成园型弧形的光球，发射头(I)内聚光反射镜(6)中间的一个大抛物面反射碗(7)，是根据光球直径设计的，反射镜￠)的形状还考虑了安装发光二极管(5)的需要，在大抛物面反射碗(7)周围有十二个小抛物面反射碗(8)，这些小反射碗的抛物面是根据发光二极管发光特点设计的。供电体(2)内的安定器(11)，是点亮高压气体放电灯泡(4)的主要部件，安装时将电池的正负极连接到安定器的输入端，安定器(11)的作用是，将充电电池(13)的12V电压，升到23000V高压，加在高压气体放电灯泡(4)电极的二端，使刚开启电源瞬时间电离刺激泡体内氙气达到高亮度光，接着再将电压稳定在85V，稳定持续供应灯泡(4)发光。对安定器(11)的技术要求是快速启动，在开始阶段4秒内达到状态的95 %，采用CMOS集成电路块进行控制，发生事故时，高压包内的感知电路O. 2秒灵敏启动，把高压电切断，确保使用安全。供电体⑵内的充电电池(13)是选用锂电池，锂电池优点是电容量大，可以大电流放电，锂电池组装时，装入一块保护电路，防止电池过充、过放，这块电路板能承受高压气体放电灯泡(4)启动时的大电流，迂事故时自动切断供电，防止电池损坏，延长使用寿命。发光体(5)是一种大功率发光二极管，可发出各种波长的单色光和全光谱光，本实用新型发射头内有十二颗大功率发光二极管(5)排列成园形，均匀地安装在一块园环型电路板(园环型铝基板)(9)上，这种电路板是用合金铝薄板(厚度2_)在表面垫一层耐高温绝缘漆，然后在绝缘漆上覆铜膜，制成的园环型电路板(9)，这种电路板与普通电路板不同的是，用铝材做基板，而不是用耐温塑料做基板，它可以迅速将发光二极管(5)产生的热量传导到基板上。园环型铝基板(9)的作用是固定十二颗发光二极管
(5)，将十二颗发光二极管(5)的发光点定位在小抛物面反射碗(8)的焦点上，并为它们供电。该铝基板(9)，又与铝合金散热器(10)装配在一起，散热器(10)紧贴铝基板(9)，为大功率发光二极管(5)散热。聚光反射镜(6)上有多个形状不同的抛物面反射碗，本实用新型所示的聚光反射镜(6)上，有一个高压气体放电灯泡(4)的大反光碗(7)和十二个大功率发光二极管(5)的小反光碗(8)，将来可以根据需要另外开模具，增减小反射碗数量，每个反光碗配一个发光体，高压气体放电灯泡(4)和发光二极管(5)发出的光由这些抛物面反射碗会聚向前方发射。抛物面反射碗发射光的角度很小，几乎是平行光，被照物体上的光斑直径很小，这对高压气体放电灯泡(4)是很好的，因为它的功能主要是远射。但发光二极管发射色光时，有时要求光照角度大一些，照射面均匀一些，所以，设计配套有一种专用会聚透影(见图5)，它采用耐高温的透明塑料制作，外形与小抛物面反射碗(8)的内部形状完全相同，只是稍微小一点，使用时只需将它放入聚光反射镜(6)上的小抛物面反射碗(8)内，发光二极管(5)的发光体就会插入会聚透镜(图5)尾部的园孔内，盖上保护玻璃(19)即可，图5上的虚线，表示发光二极管的位置，装卸十分方便，当压紧保护玻璃(19)后，发光二极管(5)的光中心就会落在会聚透镜(图5)的主光轴上，发光二极管(5)的光就可成为30°角，均匀发射出去。发光二极管电路板(12)的作用，是为发光二极管(5)配电，并将充电电池(13)的电，恒压，恒流地为大功率发光二极管(5)输送，保护大功率发光二极管(5)，使其不会因为电流太大而损坏，使大功率发光二极管有稳定的亮度，及延长使用寿命。
(0015)本实用新型高压气体放电灯泡(4)和发光二极管(5)可以分别点亮，灯泡(4)由串连在安定器(11)输入端的电源开关(14)控制，发光二极管(5)由电源开关(15)和选择开关(16)控制，电源开关(15)是全部选择开关(16)的总闸，选择开关(16)是一种小型 带锁的微动开关，每一种色光的发光二极管(5)，各串连一个这样的开关，可分别发射各种波长的色光，装入发射头(I)内的发光二极管(5)的种类，可以根据用户需要确定。本实用新型供电体(2)内的左上方，有一条安装微动开关的槽板，最多可以装十二个微动开关，生产时有配套的打孔模板，可以根据机内安装微动开关的数量，打相同数量的按钮孔，将选择开关的按钮伸出机外，假如需要四种色光，就装四个选择开关，打四个孔；假如十二颗发光二极管只发同一种波长的色光，供电体(2)左上方不需要打孔，也不需要装入选择开关
(16)，由发光二极管电源开关(15)直接控制即可。供电体(2)左下方有电池电量显示灯
(18)，它们是三颗小功率发光二极管，是并联在充电电池(13)上一块电路板的发光原件，本探照灯工作时，随电池电压逐渐降低，三颗发光二极管一个跟着一个逐渐熄灭，显示电池电量状况。本实用新型配套有充电器，将充电器输出插头，插入供电体(2)上的充电插孔
(17)，可以反复充电使用。图4所示是本实用新型的高压气体放电灯泡(4)的示意图，该灯泡采用高质量石英玻璃和优质金属制作，主要由石英玻璃泡，铼钨电极棒，定位钥片，钥丝，导线，绝缘灯座，玻璃保护套管等部件组成，石英玻璃泡体内充满惰性气体(氙气)等物质，能产生强烈夺目的白炽光，其特点是1、超白光，高压气体放电灯泡的色温比卤钨灯泡要高得多，最高可达12000° K，本实用新型灯泡(4)的色温为6000° K，接近正中午日光的颜色，而卤钨灯泡的色温为3000-3400° K，所以，夜间照明分辨率很高。2、低功率，高效率35W的高压气体放电灯泡可相当于170W卤钨灯泡，效率达到300%。3、寿命长因为高压气体放电灯泡是利用电流刺激气体发光，不会产生过高的温度，只要泡内氣气没有漏掉，它就可以一直发光，不易损坏，寿命长达2500小时。4、超亮度高压气体放电灯泡要比卤钨灯泡亮度大很多，35W高压气体放电灯泡输出高达3200LM的亮度，而卤钨灯泡最多也只能产生IOOOLMm亮度。5、因为高压气体放电灯泡不是用钨丝发光，所以抗震性好，不会因震动而损坏。采用这种高压气体放电灯泡不仅提高了便携式探照灯的亮度，色温，减少耗电量，增大发射距离，同时还提高了夜间照明的分辨率，提高人眼的接受度及舒适度。[0017]图3所示是本实用新型各种光谱的发光二极管(5)的示意图，(注图中的发光二极管(5)是装在一片梅花形铝基板上)，目前有1W、3W、5W、10W等几种，工作电压都是
3.3V左右，工作电流分别是350mA、700mA、1.5A、3A等，这种大功率发光二极管的亮度要比相同功率的卤钨灯泡大很多倍，但耗电要少很多倍。这种发光二极管可以发射各种波长的单色光，按发射波长分类。种类很多，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，包括不可见光(短红外及长紫外)，还有全光谱光，应有尽有，市场上没有的波段可以与厂家联系订制，发光二极管
(5)发射的单色光非常“纯”，发射波长的正负误差只有5nm，所以，也可以说本实用新型是利用发光二极管的特性设计的一种简易多波段光源。这种光源对有些部门和行业是非常有用的，特别是公安部门，非常适用于现场勘察，物证检验。自然界有许多物质在光线照射下会激发出荧光，各种物质对光线的吸收和幅射性质都不相同，本实用新型最多可以装入十二种不同单色光的发光二极管，能根据不同物质的吸收和辐射光谱来选择适当波长的激发光，可以更有效地激发物证痕迹物质本身的具有的荧光物质或显现药品的荧光，使之与 背景形成强烈反差，突出显现效果，达到物证搜索和检测的目的。根据上述原理，本实用新型可广泛适合其他部门和行业使用，甚至用于紫光捕虫(例黑夜里蝎子的尾部在紫光照射下发出明亮的荧光)、蓝光钩鱼(晚上蓝光照射涂有荧光材料的浮杆可发出明亮荧光)、还可用于紫外照相、红外夜视、红外摄影……等，用途十分广泛。本实用新型常用的发射波长有365nm、385nm、395nm、450nm、470nm、490nm、505nm、515nm、530nm、415nm、555nm、570nm、580nm、590nm、610nm、620nm、650nm、850nm、880nm、940nm、及全光谱等，可选择性装入发射头
(I)内，所以，产品品种很多，目前，本实用新型有6个品种，它们是I、一白十二色(中间强白光，周围十二个小反射碗各装入一个不同色光的发光二极管)；2、一白六色(中间强白光,周围每相隔一个小反射碗,装入同一种色光的发光二极管)；3、一白四色(中间强白光，周围每相隔二个小反射碗装入同一种色光的发光二极管)；4、一白三色(中间强白光，周围每相隔三个小反射碗装入同一种色光的发光二极管)；5、一白一色，(中间强白光，周围十二个小反射碗全部装同一色光的发光二极管)；6、全白(中间强白光，周围十二个反射碗全部装入全光谱发光二极管)，供不同行业的用户选择使用。如上述第二种(一白六色)，既可超强光远射，也可发射六种单色光，又如上述第五种(一白一色)，中间的大反射碗装高压气体放电灯泡，周围可以全部装红外发光二极管，用于红外夜视，红外摄影等特殊用途；也可以周围全部装红色发光二极管(机内加装一块频闪触发电路)作红色信号灯……等。图6所示是本实用新型小功率发光二极管，该发光二极管的体积有Φ3Χ5. 6mm,Φ5Χ8. 8mm 二种，工作电压3. 2V，工作电流20mA，也可以发各种色光，本实用新型采用体积为Φ3Χ5. 6mm的绿、黄、红三种发光二极管，依次排列作电池电量显示灯(18)，三灯全亮时表示电池(13)电量充足；绿灯熄灭掉，表示电量消耗40% ;黄灯熄灭，表示电池电量剩20% ;三灯全熄，表示电池耗完，提示用户及时充电。本实用新型还采用体积Φ5Χ8. 8mm的全光谱发光二极管(白光)作近距离照明，大幅度节约电能，大幅度延长连续照明时间，安装时将十二颗这种小功率发光二极管，焊接在另外一块普通的园环型电路板上，这些小功率发光二极管由园环型电路板配电，并将它们定位在小抛物面反射碗(8)内，工作时十二颗全光谱发光二极管全部点亮，所以，不需要装选择开关(16)，由发光二极管电源开关
(15)控制即可。因为工作电流非常小，所以，也不需要装园环型散热器(10)。装入全光谱(白光)小功率发光二极管的有益效果是使本实用新型增加了应急灯、修理灯、野营灯、台灯的功能，有利于长期在野外工作的用户，用于长时间照明，夜间15米左右可阅读报刊，充一次电可以连续工作近百小时。本实用新型功能多，用途广、耗电少、操作简单、携带方便，白光远射时，亮度大，色温高，射程达千米，适用于公安侦察，安全防范，抢险救灾，江河航运……，发射单色光时，纯度高、波段多、布光均匀，适用于现场勘察、物证检验、防伪、摄影……等，也可作应急灯、台灯、野营灯使用。广泛适合公安、边防、部队、司法、海关、保安、文物、养殖、交通……等社会各部门各行业使用。·
权利要求1.一种多用途节能探照灯，由发射头，供电体和手把组成，发射头内有多个形状不同的抛物面反射碗及多个发光体，其特征是所述的发光体是高压气体放电灯泡(4)和各种光谱的发光二极管(5)。
2.根据权利要求1，所述的多用途节能探照灯，其特征是供电体内装有可充电池(13)，安定器(11)和电路板(12)。
专利摘要一种能够发出高亮度，高色温的白炽光，又能发出多种单色光的多用途节能探照灯，它是由发射头，供电体，手把组成，发射头内有多个形状不同的抛物面反射碗，装有高压气体放电灯泡和各种光谱的发光二极管，供电体内有充电电池，安定器，电路板，发射头由供电体供电，高压气体放电灯泡可以发出强烈夺目的超亮度白炽光进行远射，发光二极管可以发出各种纯度很高的单色光和全光谱光用于特殊用途，本实用新型既是一台超强光探照灯，又是一台多波段光源，也能当作应急灯、修理灯、台灯、野营灯使用。作应急灯使用时，充一次电，可以连续工作近百小时。
文档编号F21Y113/02GK202708928SQ20122035065
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者张华强 申请人:张华强