一种基于量子点的双向出光手电筒的制作方法

1.本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种基于量子点的双向出光手电筒。


背景技术：

2.目前关于设计手电筒的研究很多，但是大多是以加强聚光效果、提高光效为目的进行透镜和取光的设计，很少有人研究大角度照明手电筒的照明效果。然而目前手电筒的户外用户越来越多，越来越不满足于单向发光的手电筒，因此需要兼顾用户群体、多个方向的照明。再者，普通的白光合成是采用蓝光led激发黄色荧光粉获得白光的技术，该种方法虽然能得到较好的发光效果，但红光成分不足，因此显色指数差，不能给用户提供较高显色指数的照明。并且目前的商用红色荧光粉的发光效率很低，会极大地影响手电筒的发光效率，因此量子点技术的产生给led的显色指数的提升带来了新的希望。
3.目前的手电筒产品一般采用蓝光激发荧光粉发光的方式来实现白光，追求高光强的照明效果，对显色性的要求不高。在户外照明的条件下，光源显色性对用户辨别野外生物的颜色的具有重要影响。再者，目前的手电筒产品大多都只考虑单一方向的照明，难以兼顾大范围的照明，尤其是双向出光的大角度照明，因此存在视角狭窄，光源利用功率不高，可服务的用户较少等弊端。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种大角度、高显色性的双向出光手电筒。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种基于量子点的双向出光手电筒，包括：
7.第一套筒，所述第一套筒的中部及两端均设置有开口；
8.第二套筒，所述第二套筒的顶端设置有开口，所述第二套筒顶端的开口与所述第一套筒中部的开口固定连接；
9.量子点膜片，所述量子点膜片倾斜设置在所述第一套筒内，且所述量子点膜片位于所述第一套筒中部开口的一侧；
10.激发光源，所述激发光源设置在所述第二套筒内并朝向所述第二套筒顶端的开口，所述激发光源与电源连接；
11.所述激发光源发射光线时照射所述量子点膜片，所述量子点膜片与所述激发光源的发射光线发生反应并与所述发射光线混合产生白光。
12.优选的，所述激发光源为蓝色led光源。
13.优选的，所述量子点膜片包括红绿量子点和荧光粉。
14.优选的，所述手电筒还包括：
15.反光杯，所述反光杯设置在所述第二套筒内，所述激发光源设置在所述反光杯内。
16.优选的，所述手电筒还包括：
17.第一透镜，所述第一透镜设置在所述第二套筒内位于所述激发光源与所述第二套筒顶端的开口之间。
18.优选的，所述第一透镜表面镀有增透膜。
19.优选的，所述手电筒还包括：
20.透镜组件，所述透镜组件包括第二透镜及第三透镜，所述第二透镜及所述第三透镜分别设置在所述第一套筒内靠近两端开口处。
21.优选的，所述第一套筒沿其周向上设置有伸缩节点，所述第一套筒的端部绕所述伸缩节点转动。
22.优选的，所述手电筒还包括：
23.灯罩组件，所述灯罩组件包括第一灯罩及第二灯罩，所述第一灯罩及所述第二灯罩分别设置在所述第一套筒两端开口处。
24.优选的，所述量子点膜片通过夹具固定在所述第一套筒内。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明提供一种基于量子点的双向出光手电筒，采用激发光源激发量子点膜片的方式来获得白光，其显色性好、操作简单，并可以通过量子点膜片的浓度和厚度来控制发光色温；
27.本发明采用双向出光的t字形套筒设计，可以获得两个方向的白光出射光，这就避免了传统手电筒方向单一的弊端，并且采用t字型出光设计使手电筒获得双向出光，可以方便户外一前一后的手电筒使用者照明；
28.本发明可更换多种不同配比的量子点膜片，以及多种配光曲线的白光分布来获得不同发光效果，适用性好；
29.本发明的第一套筒还具有伸缩节点，可以允许用户对第一套筒的两端的方向进行调节，增加了手电筒出光方向的灵活性。
附图说明
30.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
31.图1为本发明一个实施例的结构示意图；
32.图2为本发明另一个实施例的结构示意图；
33.图3为本发明又一个实施例的结构示意图；
34.图4为本发明中夹具的结构示意图。
35.其中，t形套筒1，第一套筒1b，第二套筒1a，激发光源2，电源3，量子点膜片4，灯罩组件5，第一灯罩5a，第二灯罩5b，夹具6，反光杯7，第一透镜8、透镜组件9，第二透镜9a，第三透镜9b，伸缩节点10，第一伸缩节点10a，第二伸缩节点10b，第三伸缩节点10c。
具体实施方式
36.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该
理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
37.为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
38.参考图1至图3，一种基于量子点的双向出光手电筒，包括第一套筒1b、第二套筒1a、量子点膜片4、激发光源2。
39.参考图1至图3，所述第一套筒1b的中部及两端均设置有开口；所述第二套筒1a的顶端设置有开口，所述第二套筒1a顶端的开口与所述第一套筒1b中部的开口固定连接,第一套筒1b与第二套筒1a优选为相互垂直连接，第一套筒1b与第二套筒1a共同构成t形套筒1。优选的，第一套筒1b为横向套筒，第二套筒1a为纵向套筒。
40.参考图1至图3，所述量子点膜片4倾斜设置在所述第一套筒1b内，且所述量子点膜片4位于所述第一套筒1b中部开口的一侧。量子点膜片4优选为位于第二套筒1a的正上方，量子点膜片4的倾斜方向可以是向左倾斜也可以是向右倾斜，但要确保激发光源2产生的光的绝大部分都能入射到量子点膜片4上，提供光的利用率。由于量子点膜片4很薄，因此量子点膜片4的倾斜角度对量子点膜片4的左右出光率不会影响太大。即可以认为，量子点膜片4左右出光，即透射和反射的出光量各占50％。第一套筒1b优选为圆柱形，倾斜设置的量子点膜片4为椭圆形。
41.参考图1至图3，所述激发光源2设置在所述第二套筒1a内并朝向所述第二套筒1a顶端的开口，所述激发光源2与电源3连接。电源3优选为设置在激发光源2的下方，为激发光源2提供电能，电源3可以为可充电电池。所述t形套筒1的第二套筒1a电池侧的底端可以为设置为能够开盖的结构。在这种情况下，第二套筒1a电池侧的底端可以是具有开口的，并且第二套筒1a具有下端盖。所述第二套筒1a电池侧的底端的外表面和下端盖内表面，或者第二套筒1a电池侧的底端的内表面和下端盖的外表面可以设置成螺纹结构，当电池没有电时，可以方便用户更换电池。
42.所述激发光源2发射光线时照射所述量子点膜片4，所述量子点膜片4与所述激发光源2的发射光线发生反应并与所述发射光线混合产生白光。白光能够分成左右两个方向的光束分别从第一套筒1b的两端射出，从而使手电筒能够达到双向出光的效果。
43.在一些实施方式中，所述激发光源2为蓝色led光源。
44.在一些实施方式中，所述量子点膜片4包括红绿量子点和荧光粉。由于椭圆形量子点膜片4是以包括红绿量子点和荧光粉为原材料制成，因此蓝色led光源产生的光入射到倾斜的量子点膜片4上并与其混合产生的白光中增加了较多的红色光的成分，因此混合后产生的白光的显色指数较高。这时分成左右两个方向的光束分别从第一套筒1b的两端射出后，不仅能够使手电筒的出射光具有高的显色指数并且同时能够达到双向出光的效果。
45.具体地，可以以红绿量子点和荧光粉为原材料，使用硅胶等高分子聚合物混合光转换材料，从而获得均匀发光的量子点膜片材料。该量子点膜片材料可以采用模具成型的方式获得，具体地，可通过如下方式制作均匀分布的量子点膜片：
46.首先，将量子微球、荧光粉、硅胶按比例混合好，配置质量分数一定的胶体溶液；将上述步骤配置好的胶体溶液放入注射器，在已经喷洒好脱模剂的模具里均匀涂覆；往模具
里面注射胶体溶液，并用低转速的离心仪器确保量子点薄层均匀分布；将样品放置24小时后脱模，即可得到均匀分布的量子点膜。
47.在一些实施方式中，参考图2及图3，所述手电筒还包括反光杯7，所述反光杯7设置在所述第二套筒1a内，所述激发光源2设置在所述反光杯7内。激发光源2发出的光线的一部分直接射向量子点膜片4，另一部分光线经过反光杯7的反射再射向量子点膜片4，从而使得激发光源2发出的绝大部分光线都会射向量子点膜片4，提高光源利用率。反光杯7优选为倒截头圆锥形。
48.在一些实施方式中，参考图2及图3，所述手电筒还包括第一透镜8，所述第一透镜8设置在所述第二套筒1a内位于所述激发光源2与所述第二套筒1a顶端的开口之间。所述第一透镜8优选设置在所述第二套筒1a的顶端开口处。第一透镜8用于减少反射光的强度，从而增加透射光的强度。
49.在一些实施方式中，所述第一透镜8表面镀有增透膜，进一步增加透射光的强度。
50.在一些实施方式中，参考图2及图3，所述手电筒还包括透镜组件9，所述透镜组件9包括第二透镜9a及第三透镜9b，所述第二透镜9a及所述第三透镜9b分别设置在所述第一套筒1b内靠近两端开口处。第二透镜9a放置在第一套筒1b的左端，用于汇聚经量子点膜片4的左出光面而发射出来的光线，第三透镜9b放置在第一套筒1b的右端，用于汇聚经量子点膜片4的右出光面而发射出来的光线，这样一来就提高了出射光线的数量，提高了光源利用率。
51.在一些实施方式中，参考图3，所述第一套筒1b沿其周向上设置有伸缩节点10，所述第一套筒1b的端部绕所述伸缩节点10转动。伸缩节点10可采用常见塑料或金属伸缩管制成，容易进行一定长度范围内的套筒尺寸的伸缩，可弯折调节角度，通过调节伸缩节点的长度调节手电筒的出光角度。所述伸缩节点10的位置可根据需要而任意设置在第一套筒1b上，不会影响第二套筒1a被用户固定或夹持的功能。手电筒在确保光强达到照明要求的情况下还可以在小角度范围内进行出光方向的调整。优选地，所述伸缩节点10至少为三个。如图4所示，其显示了伸缩节点10为三个时的情况，分别为图4中的第一伸缩节点10a、第二伸缩节点10b、第三伸缩节点10c。当用户想要调节手电筒的左出光方向时，可以通过调节第一伸缩节点10a和第二伸缩节点10b，从而使手电筒的左出光方向能够略微在任意方向上作出调整。当用户想要调节手电筒的右出光方向时，可以通过向不同方向调节第一伸缩节点10a和第三伸缩节点10c，从而使手电筒的右出光方向略微在任意方向上作出调整。
52.在一些实施方式中，参考图1至图3，所述手电筒还包括灯罩组件5，所述灯罩组件5包括第一灯罩5a及第二灯罩5b，所述第一灯罩5a及所述第二灯罩5b分别设置在所述第一套筒1b两端开口处。所述第一灯罩5a和第二灯罩5b分别紧固连接至第一套筒1b的两端并与第二套筒1a一起形成手电筒的封装外壳。第一灯罩5a及第二灯罩5b形状均优选为半圆球形，这样激发光源2产生的光入射到量子点膜片4上并与其混合产生的白光能够通过半圆球形的灯罩，从而产生比平面型灯罩更大角度的发射光线。半圆球形的灯罩的空间立体角和半径可以根据手电筒的尺寸来设计，在此不再赘述。
53.在一些实施方式中，所述量子点膜片4通过夹具6固定在所述第一套筒1b内。所述夹具6的形状与所述量子点膜片4相匹配。参考图4，当所述量子点膜片4为椭圆形时，所述夹具6优选为椭圆环，用于从左右两面夹紧固定量子点膜片4，这样在固定椭圆形量子点膜片4
的同时，对量子点膜片4的出光面不会形成较大的遮挡。
54.整个发光系统由电源3提供电流，并通过正负极引线将电源3和带有反光杯7的激发光源2连接。激发光源2发出的光直接或间接经过镀有增透膜的第一透镜8后入射到量子点膜片4上面，并与量子点膜片4发生反应混合产生白光。转化后的白光一部分向左经过第二透镜9a的汇聚作用从第一灯罩5a射出，另一部分向右经过第三透镜9b的汇聚作用从第二灯罩5b射出，从而得到双向出光、高显色指数且高出光强度的手电筒。
55.本发明未涉及的部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
56.最后应说明的是：在本发明的描述中，技术术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。