專利名稱：發(fā)光二極管礦燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于照明設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及采用白色發(fā)光二極管作為光源的礦燈，廣泛應(yīng)用于礦井下、搶險(xiǎn)救援和野外照明等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)礦燈大多采用4V直流，0.6A-1A白熾燈泡作為礦燈光源，佩戴在安全帽上，同時(shí)需在腰間配掛酸或堿電解液蓄電池或鎳氫或鋰離子充電池作為電源供電。礦燈在點(diǎn)亮狀態(tài)下，燈泡溫度高達(dá)500～600℃，燈絲溫度高達(dá)1000～2000℃，燈頭破損或可燃?xì)怏w進(jìn)入燈頭，均容易發(fā)生危險(xiǎn)，無法保證本質(zhì)安全，而且燈泡壽命短，點(diǎn)亮?xí)r間壽命在200～500小時(shí)。另外，由于耗電量大，需要蓄電池或充電池容量也大，造成電池體積大、重量重，長期以來給井下作業(yè)人員帶來很多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有礦燈存在的不足，提供一種發(fā)光二極管礦燈，該礦燈具有溫度低、耗電小、壽命長、安全可靠的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的發(fā)光二極管礦燈，包括燈殼及安裝在燈殼內(nèi)腔中的燈管，其特征在于，還包括電路板和安裝在電路板上的一個(gè)或一個(gè)以上的白色發(fā)光二極管，所述每個(gè)白色發(fā)光二極管的前方安裝有一個(gè)菲涅耳透鏡。
上述的礦燈若采用多個(gè)白色發(fā)光二極管時(shí)，則多個(gè)菲涅耳透鏡可排列組合而成一個(gè)鏡片。
上述菲涅耳透鏡的焦點(diǎn)可在該白色發(fā)光二極管的發(fā)光芯或其前端球頭頂點(diǎn)或該發(fā)光芯與前端球頭頂點(diǎn)之間。
上述每個(gè)白色發(fā)光二極管可設(shè)置有一個(gè)碗狀反射鏡，該反射鏡的反射面為以該白色發(fā)光二極管發(fā)光芯和前端球頭頂點(diǎn)為共軛點(diǎn)的凹橢球面。
本實(shí)用新型的有益效果是，礦燈溫度低，在70℃以下，本質(zhì)安全；耗電小，電壓3.3～3.6V，總電流在0.2～0.4A，僅有原來的一半左右，所以也減小了電池體積和重量，方便了攜帶；壽命長達(dá)5～10萬小時(shí)，是原來白熾燈泡的100～500倍。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖中1.燈殼，2.電路板，3.白色發(fā)光二極管，4.反射鏡，5.透鏡，6.定位柱，7.定位槽，8.電池，9.電纜，10.開關(guān)，11.熱敏限流電阻，12.電流調(diào)節(jié)電阻。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，包括安裝在燈殼1內(nèi)腔中的電路板2上的14個(gè)白色發(fā)光二極管3(也可以使用一個(gè)350mA電流的超高亮度白色發(fā)光二極管即可)；反射鏡4的開口大小根據(jù)白色發(fā)光二極管3的數(shù)量、布置間距確定，通過模具成型；14個(gè)透鏡5可以是玻璃或有機(jī)玻璃一體加工而成，玻璃加工菲涅耳透鏡較困難，本實(shí)施例采用高透明度有機(jī)玻璃通過模具成型來制造，不僅加工簡單，而且重量輕、成本低、防破碎性能好。
本實(shí)施例的電路板2的結(jié)構(gòu)如圖3所示，圖中，電池8通過電纜9經(jīng)過開關(guān)10、熱敏限流電阻11、電流調(diào)節(jié)電阻12向白色發(fā)光二極管3供電。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案的特點(diǎn)是使用一個(gè)發(fā)光二極管時(shí)置于電路板中間；使用多個(gè)發(fā)光二極管時(shí)采用均勻間隔布置。反射鏡4是以白色發(fā)光二極管3發(fā)光芯和前端球頭頂點(diǎn)為共軛點(diǎn)的凹橢球面為反射面的碗狀反射鏡，選擇發(fā)光二極管前端球頭頂點(diǎn)為共軛點(diǎn)是因?yàn)榘l(fā)光二極管前端球頭本身就會(huì)聚了從發(fā)光芯發(fā)出的一部分光而形成了一個(gè)光點(diǎn)，通過反射鏡把發(fā)光芯發(fā)出的其它光也會(huì)聚到這一光點(diǎn)處；使用多個(gè)發(fā)光二極管時(shí)反射鏡也由多個(gè)反射鏡組合而成為多個(gè)碗狀反射鏡，如果發(fā)光二極管的間隔過密可以將多個(gè)碗狀反射鏡組合成蓮花狀反射鏡。透鏡5采用菲涅耳透鏡，焦點(diǎn)與發(fā)光二極管前端球頭頂點(diǎn)重合，在本結(jié)構(gòu)中也可以使用凸透鏡而不用菲涅耳透鏡，由于二極管前端球頭頂點(diǎn)必須位于凸透鏡的焦點(diǎn)，該凸透鏡的曲率必需很大以便縮短焦距，即透鏡必然很厚，這對(duì)于礦燈來說，無論是重量還是透光率都是不利的；使用多個(gè)發(fā)光二極管時(shí)透鏡也由多個(gè)組合而成，每個(gè)光主軸、透鏡軸和反射鏡軸應(yīng)重合，為了保證它們重合，燈殼1內(nèi)壁上設(shè)置有定位柱6并略高于內(nèi)壁而低于透鏡5外沿厚度，電路板2、反射鏡4和透鏡5的外沿對(duì)應(yīng)設(shè)置有與定位柱6相配合的定位槽或定位孔7。
本實(shí)用新型的工作原理是白色發(fā)光二極管3發(fā)光芯向外發(fā)射的光中，通過前端球頭頂點(diǎn)發(fā)出的對(duì)于透鏡5所張的立體角內(nèi)的這部分光被透鏡5會(huì)聚成平行光射出；而向周邊散射的對(duì)于反射鏡4所張的立體角內(nèi)的這部分光到達(dá)反射鏡4后被反射給前端球頭頂點(diǎn)，從而使被透鏡5會(huì)聚成平行光的發(fā)射光得以加強(qiáng)。由此可見，不僅白色發(fā)光二極管3發(fā)光芯發(fā)射到透鏡5上的這部分光被會(huì)聚利用，而且向周邊散射到反射鏡4上的這部分光也得以會(huì)聚利用，大大提高了礦燈的照度。
由于白色發(fā)光二極管3較小，發(fā)光芯與前端球頭頂點(diǎn)距離也很近，透鏡5的焦點(diǎn)選擇在發(fā)光芯與前端球頭頂點(diǎn)之間或足夠近的點(diǎn)，符合傍軸鏡原理，同樣能夠會(huì)聚利用白色發(fā)光二極管3發(fā)出的光，提高礦燈的照度。
白色發(fā)光二極管3發(fā)光芯發(fā)出的光經(jīng)二極管封裝體反射和會(huì)聚后正向光束較強(qiáng)，周邊散射光較弱，根據(jù)實(shí)際情況和照度要求，也可以不使用反射鏡4，只使用透鏡5。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管礦燈，包括燈殼及安裝在燈殼內(nèi)腔中的燈管，其特征在于，還包括電路板和安裝在電路板上的一個(gè)或一個(gè)以上的白色發(fā)光二極管，所述每個(gè)白色發(fā)光二極管的前方安裝有一個(gè)菲涅耳透鏡。
2.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)光二極管礦燈，其特征在于，所述多個(gè)菲涅耳透鏡排列組合而成一個(gè)鏡片。
3.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)光二極管礦燈，其特征在于，所述菲涅耳透鏡的焦點(diǎn)在該白色發(fā)光二極管的發(fā)光芯或其前端球頭頂點(diǎn)或該發(fā)光芯與前端球頭頂點(diǎn)之間。
4.如權(quán)利要求1中所述的發(fā)光二極管礦燈，其特征在于，所述每個(gè)白色發(fā)光二極管設(shè)置有一個(gè)碗狀反射鏡，該反射鏡的反射面為以該白色發(fā)光二極管發(fā)光芯和前端球頭頂點(diǎn)為共軛點(diǎn)的凹橢球面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管礦燈，屬于照明設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它包括燈殼及安裝在燈殼內(nèi)腔中的燈管，其特征在于，還包括電路板和安裝在電路板上的一個(gè)或一個(gè)以上的白色發(fā)光二極管，所述每個(gè)白色發(fā)光二極管的前方安裝有一個(gè)菲涅耳透鏡。本實(shí)用新型的礦燈溫度低，在70℃以下，本質(zhì)安全；耗電小，電壓3.3～3.6V，總電流在0.2～0.4A，僅有原來的一半左右，所以也減小了電池體積和重量，方便了攜帶；壽命長達(dá)5～10萬小時(shí)，是原來白熾燈泡的100～500倍。
文檔編號(hào)F21V5/00GK2694092SQ20042000338
公開日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者陳宜海 申請(qǐng)人:陳宜海