专利名称：带有发光二极管的便携式照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式照明装置，其包括至少一个用于发射光束的发光二极管；所述二极管的固定和连接元件；以及用于调节光束的设备。
背景技术：
发光二极管LED在传统方式中包括一与由透明塑性材料；例如环氧树脂基；制成的壳体内部的反光镜相结合的半导体器件。当发光二极管连接电源时，该模制的壳体前部形成一由发光二极管产生的光线通过的内部透镜或放大镜。由此二极管发射的可见角依赖于反射镜的形状和器件与透镜之间的内部距离。该可见角对于一LED形的二极管是恒定的，例如20°，并且集中了大部分的有用光通量。
为使由LED二极管放射出的光通量的强度发生变化，传统方式是通过一可调节电流的电子电路来供电，例如一DC-DC转换器，或一连接到可任意使用或可再充电电池上的微控制器。该供电流的调节导致照明电源的变化，但并不影响有用光通量的放射。常规的白炽灯的反射器就不能使得LED二极管的可见角发生改变，因其作用在一灯具放射很少光线的区域中。
文献US 6,474,837涉及一带有发光二极管的照明灯，其包括一光阑形式旋转板，光阑钻有孔且装备有面对孔放置的透镜。
文献WO 01/57,431描述了一照明装置，其由一LED二极管构成，在二极管的前面是永久安置的透镜，该透镜可平移运动以改变相对于该二极管的相对距离。
发明内容
本发明的目的是提供带有LED二极管的便携式照明灯，其能使所述LED二极管的照明锥体角容易地调节以调节光通量的聚集度。
按照本发明，该目的是通过这样的调节设备来实现，其包括至少一个光学聚焦装置，它能够通过在LED二极管前面的一活动支架被手工地移动，以使得光束的可视角发生改变。因此它既能获得宽的短程光照又能获得窄的远程光照。
该光学聚焦装置包括一透镜或者放大镜，其被安装在一被配置为转动或滑动板件的双稳态支架上，或一转动旋钮。
按照优选实施例，将菲涅耳型(Fresnel)透镜组合一体在一透明支架上，以形成一单体部分。支架特别地由聚碳酸酯、树脂或其它任何合成光学材料制成。
转动旋钮在端-部上可轴向移动，以使得在旋钮末端和固定元件的止动点之间的轴向距离发生改变，从而导致由二极管发射的光束照明锥体角进行连续的调节。
其它优点和特征将从下面本发明具体实施例的描述中变得更加清晰明了，附图中仅给出作为非-限制性的例子和表述。附图中图1是依照本发明的便携式照明灯装置的示意透视图；图2和3显示图1的前和侧视图，该光学聚焦装置被显示在不旋光(inactive)位置上；图4和5显示与图2和3同样的视图，该光学聚焦装置通过旋转被移动到旋光(active)位置；图6和7表明图1装置的一可选择的具体实施例，分别为装有和拆去带转动旋钮的光学聚焦装置以后的情况；图8和9是图6的侧视图，分别是转动旋钮处于不旋光位置和旋光位置上；图10和11表明沿着图8的10-10剖示线的横截面图，用于通过转动旋钮在两极端位置之间的轴向运动来连续进行聚焦调节；图11A和11B分别表明用于光学聚焦装置中的菲涅耳透镜的前视图和横截面视图；图12和13显示装设一带转接盘的光学聚焦装置的照明灯透视图，分别处于旋光位置和不旋光位置上；图14是图13的垂直截面视图；
图15至17表示具有在垂直平面中滑动的光学聚焦装置的灯具的可选择具体实施例，并且分别表明在保护帽拆除之前和之后处于不旋光位置上和旋光位置上；图18和19是沿着图17的线18-18和图15的线19-19的灯具的横截面视图。
具体实施例方式
参考图1至图5，便携式照明装置10包括一设有至少一个发光二极管LED11以用于发射一光束的发射模块ME；所述二极管的固定和连接元件12；以及一用于调节光束的调节装置。在该说明的实施例中，使用了两个LED二极管，但应清楚理解，依照正常的电源要求，发射模块ME可以由一个单独二极管或者多个二极管11构成。
矩形元件12被固定到设有一对槽孔14的基件13上，该槽孔14的设计为了接纳头灯(照明灯)的固定带(未显示)。
为使通过LED二极管11发射的照明锥体角改变，该调节装置包括一能够在每个LED二极管前面通过用户手工移动的光学聚焦装置15。由此获得照明锥体的两种配置，或者是一宽的短程照明光束或者是一窄的远程照明光束。
光学聚焦装置15优选地包括两个菲涅耳透镜16，它们被固定安装在不旋光位置和旋光位置之间可移动的活动支架上，在不旋光位置，位于该二极管11的光发射场外侧(图1-3)，在旋光位置(图4和5)，其中所述光束穿过经历可视角偏离的透镜16。
透镜16通过支架17的一可向下折合的板件支承，该支架17安装得使其围绕一配置在基件13顶部处的水平轴杆18旋转。在不旋光位置上，支架17的板件支承在元件12的顶部边缘上使二极管11显露出来。在旋光位置上，用户把可移动支架17的板件向下折合到照明装置10的正面的前方(箭头F1，图5)，使得由二极管11发射的光束穿过透镜16。因此导致可视角和照明锥体的改变，以获得宽的短程光照或者窄的远程光照。
图11A和11B表示一应用在图1至图5中的光学聚焦装置15的菲涅耳透镜11。它包括一平坦的透明基体19，由聚碳酸酯或树脂制成，其中配置为几个同心圆轨迹21的凹槽20刻蚀在一个表面上。透镜11的中心部分22略微凸起且不具有任何凹槽20。
很明显，可移动的支承元件12可包括对应于相同数量的LED二极管的多个透镜。后者(LED)可以对齐地配置、交错地配置或在围绕光学聚焦装置15的圆周上以有规律的间隔成角度地分配。
在图6至图11的可供选择的具体实施例中，相同的附图标记将用于指示图1至图5中的相同或相似部分。光学聚焦装置15不是被安装在一带有可向下折合的板件的支架17上，而是被固装在一能在圆形支承元件12的端部24上旋转的可转动旋钮23上。这两个透镜16在直径上对置，在不旋光位置(图8)和旋光位置(图9)之间旋钮23的角度调整行程对应于在两个LED情况下的1/4-圈。
在图10和11中，旋钮23的末端和支承元件12的止动点25之间的距离d，可以在聚焦装置的轴向运动过程中改变。这就导致随着透镜16相对二极管11的相对运动，该光束的照明锥体夹角得以连续的调节。
参考图12至图14，一灯具L1装设有一具有背面安装在一散热片31上且在前面与一放大镜30接合在一起的单二极管11的发射模块ME。这类半导体-基的发射模块ME是一种标准的被容纳在外罩28内的现货供应的组件，且被设计为可发射穿过外罩的一圆形孔32的光束。一板件26支承该光学聚焦装置15，其可以借助例如由聚碳酸酯或玻璃制造的组合一体的光学构件实现。板件26安装得可围绕一位于发射模块ME下方的水平轴回转。在旋光位置(图12)，板件26放置在放大镜30的前面，并且通过二极管11发射的光束穿过其中。在不旋光位置(图13和14)，板件26被向下折合支承在外罩28的一固定边缘27上得到保护。
按照图15至图19的可选择性的具体实施例，一灯具L2包括一矩形的外罩28，其具有一间隔室用于容置发射模块ME和可与光学聚焦装置15组合配置的一滑动支架33。支架33借助在外罩28中设置的导引凹槽29可在一垂直于光束的垂直面上平移运动。支架33通过能够被开槽进入外罩28中的可拆卸盖子34而被保护。一抓握销35使得支架33能够在收回位置(图19)和显露位置(图18)之间移动。该盖子34可在该调节操作期间保持在位。
支架33形成一具有一预设焦点距离的单体部件。当盖子34被拆除后该单体部件可很容易地互换。
权利要求
1.便携式照明灯(10)，包括一装设有至少一个用于发射一光束的发光二极管(11)的发射模块(ME)；所述二极管的一固定和连接元件(12)；以及用于调节光束的设备，其特征在于，该调节设备包括至少一个光学聚焦装置(15)，其能够通过一可移动支架(17)在位于二极管光发射场外部的不旋光位置和面对二极管(11)的旋光位置之间手工地移动，以使光束的可视角改变。
2.按照权利要求1所述的照明灯，其特征在于，所述光学聚焦装置(15)被组合设置在一透明支架中以形成一单体部件。
3.按照权利要求1或2所述的照明灯，其特征在于，所述光学聚焦装置(15)由至少一个透镜(16)构成。
4.按照权利要求3所述的照明灯，其特征在于，所述透镜(16)是一菲涅尔透镜。
5.按照权利要求1或2所述的照明灯，其特征在于，所述光学聚焦装置(15)由至少一个放大镜构成。
6.按照权利要求3所述的照明灯，其特征在于，所述可移动支架(17)包括多个对应于相同数量二极管(11)的透镜(16)。
7.按照权利要求1所述的照明灯，其特征在于，所述可移动支架(17)是双稳态式的，以获得宽的短程光照或者窄的远程光照。
8.按照权利要求1所述的照明灯，其特征在于，所述可移动支架(17)由一旋转板件(26)构成，其被安装得可围绕一相对二极管(11)正交延伸的轴杆(18)枢转。
9.按照权利要求8所述的照明灯，其特征在于，所述光学聚焦装置(15)的板件(26)在不旋光位置上支承在容纳灯具的外罩(28)的固定边缘(27)上。
10.按照权利要求1所述的照明灯，其特征在于，所述可移动支架(17)由能够在固定元件(12)的端-部(24)上旋转的一转动旋钮(23)构成。
11.按照权利要求9所述的照明灯，其特征在于，所述转动旋钮(23)能够在端-部(24)上轴向移动，以使得配置在旋钮(23)的末端和固定元件(12)的止动点(25)之间的轴向距离d改变，进而导致由二极管(11)发射的光束照明锥体角连续的调节。
12.按照权利要求1所述的照明灯，其特征在于，所述光学聚焦装置(15)的可移动支架(17)由一支架(33)构成，其被安装得可滑动在外罩(28)的凹槽中，并且在一垂直于光束的平面中移动。
13.按照权利要求12所述的照明灯，其特征在于，所述光学聚焦装置(15)的支架(33)由具有预设焦点距离的可互换部件构成。
14.按照权利要求12或13所述的照明灯，其特征在于，所述支架(33)通过一能够被开槽进入到外罩中的可拆卸盖子(34)保护，且使得支架(33)可在收回位置和显露位置之间滑动。
15.按照权利要求1所述的照明灯，其特征在于，所述发射模块(ME)包括一在背面被连接在散热片(31)上、在前面被结合到一放大镜(30)的发光二极管(11)。
全文摘要
一种便携式照明灯(10)包括装备有至少一个用于发射光束的发光二极管(11)的发射模块；用于固定和连接所述二极管的元件(12)，以及能够被移动到二极管(11)前面的光学聚焦装置(15)，以使得照明光束的可视角改变。光学聚焦装置(15)优选地由一个或几个安装在旋转支架(17)或转动旋钮上的菲涅尔透镜(16)构成，该转动旋钮可放置在处于二极管发射场外的不旋光位置，或者放置在旋光位置，其中光束穿过透镜以便获得宽的短程光照或窄的远程光照。
文档编号F21V5/04GK1705848SQ200480001274
公开日2005年12月7日 申请日期2004年1月28日 优先权日2003年1月29日
发明者保罗·佩茨尔, 阿兰·莫里斯 申请人:齐德公司