专利名称：一种防爆的带有精密光学设计的led手电筒的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种手电筒，特另是一种防爆的带有精密光学设计的LED手电筒。
背景技术：
手电筒作为照明器具的一种，可应用在各行各业，一般应用于不便于设置照明灯的场合，作为移动照明设备，市场销量很大。如果应用在石油、化工的国内行业中，则需要防爆设计。但目前手电筒的光源主要以钨丝灯泡和气体灯泡为主；光学结构大多数以反光碗的方式；现有光源的功率都比较大，耗电量大，导致整灯的工作时间相对较短；存在以下缺陷1、耗电量大、维护费用高目前普通光源的功率基本都在3W左右；若按每天工作1小时计算，每年的使用费用也在900元以上；2、光斑不均匀、光能损失多目前大多数以反光碗的结构为主，它是利用光照射到反光碗上以后再反射出去的原理。在这个过程中必然回造成大量光能的损失，而且光斑也不均匀；3、连续照明时间短目前市场上手电筒光源的功率相对比较大，连续照明时间基本上在7-8个小时左右，这很难满足长期在户外使用用户的需要。
发明内容
为了克服现有手电筒的缺陷，本实用新型专利提供一种带有精密光学设计的LED手电筒。由于进行了精密的光学设计、充分利用了光能、在同样照度情况下、所需光源功率小，导致该手电筒耗电少、使用时间长。又由于精密的光学设计是采用透镜组件，所发出的光基本是均匀平行的光线，这样光斑也均匀。
本实用新型所采用的技术方案是一种防爆的带有精密光学设计的LED手电筒，包括灯头组、筒体，其中所述灯头组包括灯头壳、LED托架、LED驱动电路、大透镜、小透镜、LED，其中所述LED固定在LED托架的底部，小透镜固定在LED托架的内腔里；大透镜放置在LED托架的顶部，灯头圈与灯头壳之间呈焊接状态，并将大透镜固于其中；LED驱动电路板固定在LED托架上；LED的正负极与LED驱动电路板上的正负极相连接；LED托架固定在灯头壳内；LED光源设置在距小透镜为0-5mm的物距处，使LED聚光成的虚像在大透镜的焦点上或周围，则该虚像经大透镜形成平行光。所述筒体用于固定和安装电池托架。
本实用新型还包括电池托架组，所述电池托架组包括电池托架、电池、电池保护板，电池放置在电池托架内，电池保护板固定在电池托架的底部，并与电池托架呈一体状态；电池托架放置在筒体中，可从筒体中取出。电池保护板对电路和电池起到保护作用，防止在电路短路的情况下发生意外后果，符合防爆设计要求，达到防爆效果。
本实用新型具有以下优越效果；1.节能、维护费用低因本手电筒光源的功率较小，是普通光源的五分之一；若按每天工作1小时计算，全年的使用费用只有30元；2.光斑均匀、光能利用率高本手电筒采用精密的光学设计，LED光源设置在距小透镜为0-5mm的物距处，使LED聚光成的虚像在大透镜的焦点上或周围，则该虚像经主聚光镜形成平行光，光斑均匀，无杂光；3.连续照明时间长本手电筒的连续照明时间可达60小时以上。
图1为本实用新型的结构剖面图；图2为本实用新型的光路原理图；图3为本实用新型的电路原理图；具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述如图1、2所示，该手电筒包括灯头组、筒体和电池托架组三大部分。
其中灯头组包括有大透镜1、灯头圈2、LED托架3、灯头壳4、散热片5、LED6、正极弹簧7、正极触点8、正极触点盖18、负极弹簧17、触点基座19、小透镜20、开关滑块21、正开关罩22、LED驱动电路23；所述电池托架组包括前正触片9、电池托架10、后负触片12、电池保护板13、电池14、前负触片16；筒体部分由筒体11和密封圈15组成。
所述的筒体11与灯头壳4进行螺纹连接，其中在筒体11上开有环形凹槽，在凹槽处装有密封圈15，主要是起到密封、防水的作用。
在筒体11的内腔中安装有电池托架10，在电池托架10里装有三节电池14，其中电池14的正极向前，负极向后；在电池托架10的底部安装有电池保护板13，采用环氧树脂把它与电池托架10封装封装于一体，它对整个电路起到保护作用，防止在电路短路的情况下发生意外后果，达到防爆要求；电池14的负极与电池保护板13之间用后负触片12导通，在电池托架10的顶部镶嵌有前负触片16，电池保护板13与前负触片16用导线连接；安装后电池14的正极与正极触点8相接触，前负触片16与负极弹簧17相接触，形成电路的导通。
在灯头壳4的外表面有个长方形的槽，这是安装开关的位置，用开关罩22把开关滑快21固定在这个槽内，在开关滑快21的中心位置安装有磁铁，它是控制整个电路开和关的核心部件。
在灯头壳4的内部安装有LED托架3和触点基座19；在LED托架3的外侧安装有LED驱动电路板23，它是为了满足LED6的工作要求，达到恒流工作的目的；在LED驱动电路板23的正面安装有干簧管，它实际就是起到开关的作用，因为它为密封式结构，比传统接触式开关更加安全可靠；使用时推动开关滑块21，干簧管产生感应，电源形成回路，LED6点亮；在LED托架3的底部有个安装孔它与LED6相配合，散热片5与LED6用导热硅胶相连接，是为了给LED6散热，降低LED6的衰减率，延长LED6的使用寿命，散热片5与LED托架3相配合，用螺钉固定在LED托架3的底部；LED6与LED驱动电路板23相连接；在LED托架3的内腔里安装有一片光学透镜(小透镜20)，它是把LED6所发出的光进行收集，在LED托架3的内壁镀有真空膜，它是将小透镜20所发出的余光进行最大限度的反射。
在触点基座19的中心位置有个圆形的安装槽，把正极弹簧7放入槽内，正极触点盖18的顶部有个圆孔，它与正极触点8相配合，在正极弹簧7的上面放上正极触点8并用正极触点盖18把正极弹簧7和正极触点8固定在正极触点盖18内，正极触点盖18与触点基座19用环氧树脂胶封固定，安装后正极触点8与电池的正极相连接；在触点基座19的周围设有凹型槽，负极弹簧17固定在此凹型槽内，安装后它与电池的负极相连接；在灯头壳4内壁设有台阶与触点基座19相配合，LED托架3设在触点基座19的上部，两者设有合适的配合面相连接，LED托架3与灯头壳4的连接由定位槽定位固定；LED托架3安装在灯头壳4内后，形成有台阶，此台阶是为了安装大透镜1所用(大透镜1是把小透镜20和LED托架3内壁所反射出来的光能进行再次的聚光，以达到光能的最大利用率)，把大透镜1放入此台阶，然后用灯头圈2盖在大透镜1上用超声波焊接机进行焊接。
使用该手电筒时，拧下灯头壳4，从筒体11内取出电池托架10，将电池14装入指定位置，再把电池托架10装入筒体11内，拧上灯头壳4，向前推动开关滑块21，此时LED驱动电路板23上的干簧管产生感应，电源形成回路，此时LED6点亮就可以用来照明了；当不需要使用时只需要反向滑动开关滑块21，此时LED6熄灭。
如图3所示，为LED驱动电路原理图，其中LED正极接电阻R1和开关，负极接三极管集电极；电阻R1与稳压二极管串接；电阻R2、R3串接后并联稳压二极管；三极管基极连接电阻R1、R2，射极连接电阻R3、R4和稳压二极管；电阻R4与电源、开关串联。
本实用新型专利在灯头组件的光学部分采用精密的光学设计使光能得到最大限度的利用，光能利用率达到90％以上，光斑均匀，一米的距离测试照度高达1000LX以上；电路部分采用限制短路电流的方式，控制短路电流小于1安培，使产品达到本质安全的防爆效果；在结构设计方面采用国际流行的流线型设计，产品表面采用磨沙处理，使产品达到外形美观的效果。
本实用新型的特定实施例已对本实用新型的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型构思的前提下对它所做的任何显而易见的改进和模仿，都不会超出本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种防爆的带有精密光学设计的LED手电筒，包括灯头组、筒体，其中灯头组包括灯头壳、LED托架、LED驱动电路、LED，其特征在于所述灯头组还包括大透镜、小透镜，所述LED固定在LED托架的底部，小透镜固定在LED托架的内腔里；大透镜放置在LED托架的顶部，灯头圈与灯头壳之间呈焊接状态，并将大透镜固于其中；LED驱动电路板固定在LED托架上；LED的正负极与LED驱动电路板上的正负极相连接；LED托架固定在灯头壳内。
2.根据权利要求1所述的防爆的带有精密光学设计的LED手电筒，其特征在于还包括电池托架组，包括电池托架、电池、电池保护板，电池放置在电池托架内，电池保护板固定在电池托架的底部，并与电池托架呈一体状态；电池托架放置在筒体中，可从筒体中取出。
3.根据权利要求1所述的防爆的带有精密光学设计的LED手电筒，其特征在于筒体与灯头壳之间呈螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的防爆的带有精密光学设计的LED手电筒，其特征在于电池的正极与灯头的正极触点相接触，电池的负极经电池保护板用导线连接到电池托架的前负极弹片上，前负极弹片与灯头的负极弹簧相接触。
专利摘要本实用新型公开了一种防爆的带有精密光学设计的LED手电筒，包括灯头组、筒体，其中所述灯头组包括灯头壳、LED托架、LED驱动电路、大透镜、小透镜、LED，其中所述LED固定在LED托架的底部，小透镜固定在LED托架的内腔里；大透镜放置在LED托架的顶部，灯头圈与灯头壳之间呈焊接状态，并将大透镜固于其中；LED驱动电路板固定在LBD托架上；LED的正负极与LED驱动电路板上的正负极相连接；LED托架固定在灯头壳内。本实用新型使用方便、光照度强、点灯时间长、使用寿命长、适用范围广。
文档编号F21Y101/02GK2932034SQ20062001216
公开日2007年8月8日 申请日期2006年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者陈砚林 申请人:应天星(北京)科技有限公司