專利名稱：具有旋轉(zhuǎn)對稱的附加光學(xué)器件的手電筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手電筒，其包括關(guān)于光軸旋轉(zhuǎn)對稱的附加光學(xué)器件，該附加光學(xué)器件具有外部的反射體部分、內(nèi)部的聚光透鏡部分以及帶有盲孔的背面；和設(shè)置在盤狀的支架上的發(fā)光二級管(LED)。
背景技術(shù)：
按照現(xiàn)有技術(shù)，文首述及的這種配有所述附加光學(xué)器件的手電筒原則上是已知的。例如，在US2，254，962中對一些不同的附加光學(xué)器件進行了介紹，其中，為了改變發(fā)射特征，光源可以在背面的盲孔內(nèi)部移動。在此，所述光源可以在兩個都設(shè)置于所述盲孔內(nèi)部的點之間沿縱軸向運動。通過光源的直線運動，光錐的張角發(fā)生根本變化，從而可以照亮不同距離處的目標(biāo)物體。配有所述附加光學(xué)器件的該已知手電筒的缺點在于光錐內(nèi)部的光線強度不均勻，通常在光軸上的強度最大，而其朝向光錐邊緣則逐漸減弱。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種配有附加光學(xué)器件的手電筒，其中消除了上述缺點。特別是應(yīng)該提供這樣一種手電筒，即其發(fā)射特征可以在所謂的暈散位置(Mondstellung)與聚焦位置之間進行調(diào)節(jié)。在所述暈散位置中產(chǎn)生一種張角大的光錐并且其內(nèi)的光線分布均勻。與此相對，所述聚焦位置的特點是在于張角比較小的光錐。與此同時，該手電筒的操作性應(yīng)該盡可能地簡單，借此可以迅速而可靠地獲得所期望的調(diào)節(jié)位置。上述目的通過如權(quán)利要求1所述的手電筒得以實現(xiàn)，據(jù)此，按照本發(fā)明，附加光學(xué)器件能夠相對于LED受到兩個止擋限制地移動，使得在所述附加光學(xué)器件貼靠于支架上時產(chǎn)生一種基本均勻的光錐。本發(fā)明的手電筒的發(fā)射特征主要通過兩個調(diào)節(jié)位置確定，即一個聚焦位置，在該聚焦位置中，LED至附加光學(xué)器件具有最大可能的距離；以及暈散位置，在該暈散位置中，附加光學(xué)器件與支架貼靠，使得LED差不多是處于所述背面的高度。在聚焦位置中，發(fā)射的光線被限制于一個較小的光錐內(nèi)，從而可以照亮在遠距離處的目標(biāo)物體。與此相反，在暈散位置中則產(chǎn)生一個角度盡可能大的光錐，在本發(fā)明的手電筒中，在光錐內(nèi)部光線分布是均勻的并且到邊緣處驟然降低。通過這種方式提供了一種特別均勻的照明。通過本發(fā)明的構(gòu)造設(shè)計，可以迅速選擇手電筒的優(yōu)選調(diào)節(jié)位置，而無需費力地去尋找附加光學(xué)器件與LED之間的準(zhǔn)確的距離。在下文以及從屬權(quán)利要求中對本發(fā)明的一些有益設(shè)計進行介紹。根據(jù)第一實施方式，規(guī)定附加光學(xué)器件沿光軸的直線運動受到另一止擋的限制，該另一止擋在LED與所述附加光學(xué)器件之間形成最大可能的距離，其中，所述LED在該位置處于所述附加光學(xué)器件的焦點內(nèi)。依據(jù)手電筒的構(gòu)造設(shè)計，這個止擋是由在手電筒外殼和燈頭上的或者在一連接元件內(nèi)部的各一個止擋面構(gòu)成。當(dāng)支架與附加光學(xué)器件的止擋面貼靠并因而使LED幾乎與止擋面平面重合時，暈散位置于是得以最佳調(diào)定，在該暈散位置中，光線均勻地在一個確定的光錐內(nèi)被射出。為了將產(chǎn)生的熱量排出，優(yōu)選規(guī)定支架具有與外殼貼靠的導(dǎo)熱面。例如，為此可以在支架的底側(cè)設(shè)置一個環(huán)形的貼靠面，通過該貼靠面，它貼靠在外殼內(nèi)部的管座狀的凸臺上。特別是鋁、銅或者黃銅適合作為該導(dǎo)熱面的優(yōu)選材料。本發(fā)明的手電筒的特別的發(fā)射特征主要由附加光學(xué)器件的幾何構(gòu)造所確定，其中，長度比或者說尺寸比對此特別重要。為此優(yōu)選規(guī)定反射體部分的直徑與聚光透鏡部分的直徑的比例為O. 55±0. 1，優(yōu)選為O. 55±0. 05。換言之，反射體部分的直徑與聚光透鏡部分的直徑之間的比例為O. 55，其中容許在正方向以及在負方向上為O.1、優(yōu)選O. 5數(shù)量級的偏差。聚光透鏡部分的厚度與反射體部分的高度之間的比例尤其為O. 17±0. 05，優(yōu)選為O. 17±0· 02。在聚焦調(diào)節(jié)位置中，LED至貼靠面的距離與LED至中心平面的距離之間的比例為O. 4±0· 1，優(yōu)選為 O. 40±0· 05。另外，優(yōu)選規(guī)定盲孔具有呈錐形的側(cè)面，該側(cè)面相對于縱軸線具有23° ±5°張角，優(yōu)選為23° ±2°。根據(jù)一種特別優(yōu)選的實施方式，規(guī)定了各幾何部分的不同的具體尺寸，其中優(yōu)選反射體部分的直徑為20. 8± 1mm、聚光透鏡部分的直徑為11. 4± 1mm、附加光學(xué)器件的高度為11. 6± 1mm、聚光透鏡部分的厚度為3. 04±0. 5mm，或者，在聚焦調(diào)節(jié)位置中，LED與貼靠面之間的距離為3. 58 ±O. 5mm以及LED與中心平面之間的距離為8. 88 ± 1mm。在此，聚光透鏡部分優(yōu)選由兩個不同強度凸起地彎曲的面所限定，其中，光入射面的半徑大于光出射面的半徑。


下文將參照附圖對本發(fā)明的其他優(yōu)選設(shè)計形式以及具體實施方式
進行闡述。附圖示出圖la、b為本發(fā)明的手電筒的一個實施方式，分別處于兩個不同的調(diào)節(jié)位置中；圖2為附加光學(xué)器件，以及圖3為附加光學(xué)器件的反射特征的示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的手電筒I的一種具體設(shè)計形式，該手電筒具有一個外殼2、一個燈頭3、一個附加光學(xué)器件4以及一個LED (發(fā)光二級管)5。其中，附加光學(xué)器件4被固定在燈頭3內(nèi)，該燈頭可以相對于外殼2沿縱軸向移動。LED5在外殼一側(cè)被固定在一個支架6上,使得附加光學(xué)器件總體上可以相對于LED移動。在這種情況下，燈頭3或者說附加光學(xué)器件4的移動受到兩個止擋的限制。一方面，支架6與附加光學(xué)器件4形成觸靠支承，為此附加光學(xué)器件4具有一個構(gòu)造成止擋面7的背面。另一方面，在所示出的實施例中可以通過一個連接元件8實施所述移動，該連接元件將燈頭3和外殼2相互連接并且該連接元件具有一個(未示出的)止擋。圖1a示出的是這樣一個調(diào)節(jié)位置，在該調(diào)節(jié)位置中，附加光學(xué)器件4與支架6相貼靠，從而使LED5與止擋面平面幾乎重合。在這個調(diào)節(jié)位置中，發(fā)光照射的特點在于大的射出角，在該射出角內(nèi)部光線分布是均勻的。與此相對，圖1b示出的則是一個聚焦的調(diào)節(jié)位置，在該調(diào)節(jié)位置，附加光學(xué)器件4和支架6彼此保持距離A地設(shè)置。在圖2中示出了附加光學(xué)器件4的具體尺寸或者尺寸比。附加光學(xué)器件4具有一個內(nèi)部的聚光透鏡部分21、一個外部的反射體部分22以及一個背面23，該背面具有一個盲孔24。在此，盲孔24由一個呈錐形的側(cè)面25限定，該側(cè)面相對于縱軸線26有23°的張角α。反射體部分22的直徑27為20. 8mm,而聚光透鏡部分21所具有的直徑28為11. 4mm。所示出的附加光學(xué)器件4總共高11. 6mm (高度29)以及聚光透鏡部分所具有的厚度30為3. 04mm。在聚焦的調(diào)節(jié)位置中，即在附加光學(xué)器件4與支架6之間為最大距離時，LED5與止擋面23之間的距離31為3. 58mm以及LED5與中心平面33之間的距離32為8. 88mm。由此得出LED5至貼靠面23的距離31與LED至中心平面33的距離32之間的比例(31/32)的值為O. 4，聚光透鏡部分21的直徑28與反射體部分22的直徑27之間的比例(28/27)的值·為O. 55，以及，聚光透鏡部分21的厚度30與附加光學(xué)器件4的高度29的比例(30/29)的值為O. 26。圖3示意性地示出處于聚焦調(diào)節(jié)位置中的射線分布走向，其中，由LED5以±32°的角度β射出而發(fā)射的光線照射到聚光透鏡部分21上。這些光線被聚光透鏡部分21聚束成一個具有4°錐角Y的光錐31。其余的光線由LED5以32°至60°的角度δ發(fā)射并且照射到反射體部分22上，該反射體部分產(chǎn)生一個平行于軸線的射線束32。
權(quán)利要求
1.手電筒，該手電筒包括關(guān)于光軸(26)旋轉(zhuǎn)對稱的附加光學(xué)器件(4),該附加光學(xué)器件具有外部的反射體部分(22)、內(nèi)部的聚光透鏡部分(21)以及帶有盲孔(24)的背面(23);該手電筒還包括設(shè)置在盤狀的支架(6)上的發(fā)光二級管(LED) (5)，其特征在于所述附加光學(xué)器件(4)能夠相對于所述發(fā)光二級管(5)受到兩個止擋限制地移動，使得在所述附加光學(xué)器件(4)貼靠于所述支架(6)上時產(chǎn)生一種基本均勻的光錐。
2.如權(quán)利要求1所述的手電筒，其特征在于所述附加光學(xué)器件(4)沿著光軸的直線運動受到另一止擋的限制，該另一止擋在所述發(fā)光二級管(5)與所述附加光學(xué)器件(4)之間形成最大可能的距離，其中，所述發(fā)光二級管(5 )在該位置處于所述附加光學(xué)器件(4 )的焦點內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2之任一項所述的手電筒，其特征在于所述支架(6)具有導(dǎo)熱面，該導(dǎo)熱面與一外殼(2)貼靠。
4.如權(quán)利要求1至3之任一項所述的手電筒，其特征在于所述反射體部分(22)的直徑(27)與所述聚光透鏡部分(21)的直徑(28)之間的比例(27/28)為O. 55±O. 1，優(yōu)選為O.55±0· 05。
5.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的手電筒，其特征在于所述聚光透鏡部分的厚度(30)與所述反射體部分(22)的高度(29)之間的比例(30/29)為O. 17±0. 05，優(yōu)選在O.17±0· 02 之間。
6.如權(quán)利要求1至5之任一項所述的手電筒，其特征在于在聚焦的調(diào)節(jié)位置中，所述發(fā)光二級管至貼靠面的距離(31)與所述發(fā)光二級管至中心平面(33)的距離(32)之間的比例(31/32)為 O. 4±0· 1，優(yōu)選為 O. 40±0· 05。
7.如權(quán)利要求1至6之任一項所述的手電筒，其特征在于所述盲孔(24)具有呈錐形的側(cè)面(25)，該側(cè)面相對于縱軸線(26)具有23° ±5°的張角，優(yōu)選為23° ±2°。
8.如權(quán)利要求1至7之任一項所述的手電筒，其特征在于 a)所述反射體部分(22)的直徑(27)為(20. 8 ± I) mm， b )所述聚光透鏡部分(21)的直徑(28 )為(11. 4 ± I) mm， c )所述附加光學(xué)器件(4 )的高度(29 )為(11. 6 ± I) mm， d)所述聚光透鏡部分(21)的厚度(30)為(3.04±O. 5) mm，或者 e)在聚焦的調(diào)節(jié)位置中，所述發(fā)光二級管(5)與貼靠面(23)之間的距離(31)為(3. 58±0. 5) mm，以及所述發(fā)光二級管(5)與中心平面(32)之間的距離(32)為(8. 88±1)mmD
9.如權(quán)利要求1至8之任一項所述的手電筒，其特征在于所述聚光透鏡部分(21)由兩個不同強度凸起地彎曲的面所限定，其中，光入射面的半徑大于光出射面的半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手電筒，其包括關(guān)于光軸(26)旋轉(zhuǎn)對稱的附加光學(xué)器件(4)，該附加光學(xué)器件具有外部的反射體部分(22)、內(nèi)部的聚光透鏡部分(21)以及帶有盲孔(24)的背面(23)；和設(shè)置在盤狀的支架(6)上的發(fā)光二級管(LED)(5)。為了提供這樣一種具有附加光學(xué)器件的手電筒，即其發(fā)射特征可以在所謂的暈散位置與聚焦位置之間進行調(diào)節(jié)，同時手電筒的操作性應(yīng)該盡可能地簡單并且可以迅速而可靠地獲得所期望的調(diào)節(jié)位置，根據(jù)本發(fā)明，附加光學(xué)器件能夠相對于LED受到兩個止擋限制地移動，使得在所述附加光學(xué)器件貼靠于支架上時產(chǎn)生一種基本均勻的光錐。
文檔編號F21L4/02GK103026122SQ201180034950
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者R·奧波爾卡 申請人:兩兄弟光電子有限責(zé)任兩合公司