專利名稱：多功能手提式聚光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)生高亮度白熾光及各種單色光的多功能發(fā)射裝置，尤其是能發(fā)射布光均勻的高色溫強(qiáng)光光束、紫外光、各種單色光及偏振光的多功能手提式聚光燈。
背景技術(shù)：
目前，公知的各種手提式遠(yuǎn)射燈發(fā)光體是鎢絲燈泡及鹵鎢燈泡，燈泡發(fā)出的光由拋物面反射鏡會聚反射出去，光束的亮度不均勻，形成的光斑中心點(diǎn)特別亮，周圍發(fā)暗，一圈亮一圈暗，不規(guī)律，布光不均勻，被照射物體表面單位面積上的照度相差很大。所以，現(xiàn)有的手提式遠(yuǎn)射燈不能作為攝影光源使用，也不能適應(yīng)一些特殊照明的需要。功率較大的手提式遠(yuǎn)射燈，缺點(diǎn)還在于發(fā)光溫度高，功耗大，燈泡壽命短，高溫度和大耗電量給配套電池、燈具材料、體積、重量帶來諸多問題，限制了手提式遠(yuǎn)射燈亮度的提高，因此，手提式探照燈發(fā)射功率很難超過100W。另外，手提式遠(yuǎn)射燈，色溫都較低，即使大功率的遠(yuǎn)射燈，色溫也只有3200K。目前，聚光燈的功率可以做得很大，達(dá)到1000W以上，但它們都使用交流電源，體積大、重量大，不能隨意攜帶使用，必須安裝在三角架或吊架上工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的手提式遠(yuǎn)射燈布光不均勻、色溫低、亮度難以提高，燈泡壽命短等不足。本實(shí)用新型提供一種多功能手提式聚光燈，該多功能手提式聚光燈不僅能發(fā)射高色溫、高亮度布光均勻的白熾光，而且還能發(fā)射紫外光、偏振光和各種純度極高的單色光。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是多功能手提式聚光燈由主機(jī)、交流電源盒、直流電源盒組成。主機(jī)的形狀與手提式遠(yuǎn)射燈近似，由主機(jī)機(jī)體、會聚鏡頭，濾光片插卡、手把構(gòu)成。主機(jī)機(jī)體內(nèi)安裝有光源筒體、燈泡、反光碗、電源插座、散熱風(fēng)扇、鎮(zhèn)流器，主機(jī)機(jī)體前部有濾光片插卡，會聚鏡頭及可裝卸的偏振筒體，手把上設(shè)有電源開關(guān)。其特征是所述的燈泡為高壓氣體放電燈泡(氙氣燈泡)，濾光片插卡上的濾光片為帶通式干涉濾光片，會聚鏡頭內(nèi)裝有二片凸透鏡片。
本實(shí)用新型采用新一代的高壓氣體放電燈泡(氙氣燈泡)，取代傳統(tǒng)的鹵鎢燈泡，這種燈泡發(fā)光強(qiáng)度大，全光譜并有強(qiáng)紫外光輸出。主機(jī)的輸入電壓為10V-16V，由直流電源盒或交流電源盒供電，通過電源盒輸出線的插頭與主機(jī)接插。高壓氣體放電燈泡的二極與鎮(zhèn)流器的輸出線直接連接，鎮(zhèn)流器的二根輸入線與電源插座連接(鎮(zhèn)流器其中的一根輸入線串連電源開關(guān)后連接電源插座)，該鎮(zhèn)流器可以將12V低電壓升高到23000V高壓，電離刺激高壓氣體放電燈泡(氙氣燈泡)發(fā)出高色溫，高亮度的白熾光，這種高色溫、高亮度的白熾光通過會聚鏡頭，輸出亮度均勻的強(qiáng)光光束，達(dá)到本實(shí)用新型的目的。本實(shí)用新型在光源和會聚鏡頭之間可以插入濾光片插卡，該濾光片插卡裝有帶通式干涉濾光片，能通過某一波段的單色光，截止其他可見光，產(chǎn)生高純度的單色光；在會聚鏡頭前加偏振筒，使輸出光起偏振，產(chǎn)生偏振光。
本實(shí)用新型的有益效果是不僅可以達(dá)到發(fā)射非常均勻的高色溫強(qiáng)光光束的目的，又可以發(fā)射紫外光，偏振光及各種高純度的單色光，具備多功能的優(yōu)點(diǎn)。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明圖1是本實(shí)用新型主機(jī)的外形圖圖2是本實(shí)用新型主機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及原理示意圖圖3是本實(shí)用新型的高壓氣體放電燈泡結(jié)構(gòu)圖圖4是本實(shí)用新型的主、附件外形圖圖中1、主機(jī)，2、主機(jī)機(jī)體，3、會聚鏡頭，4、手把，5、高壓氣體放電燈泡，6、反光碗，7、光源筒體，8、會聚透鏡組，9、濾光片插卡，10、帶通式干涉濾光片，11、鎮(zhèn)流器，12、電源開關(guān)，13、電源插座，14、散熱風(fēng)扇，15、偏振鏡筒，16、偏振鏡片，17、發(fā)光泡體，18、錸鎢極棒，19、鉬片，20、鉬絲，21、玻璃支體，22、瓷燈座，23、導(dǎo)線，24、交流電源盒，25、直流電源盒，26、直流連接線，27、電源插頭，28、電源插座。
具體實(shí)施方式
在圖1中，本實(shí)用新型的主機(jī)1、由機(jī)體2、會聚鏡頭3、濾光片插卡9、手把4組成。
在圖2所示實(shí)施例中，主機(jī)機(jī)體2內(nèi)安裝有光源筒體7，高壓氣體放電燈泡5，反光碗6，鎮(zhèn)流器11，電源插座13，散熱風(fēng)扇14。機(jī)體2的前部有會聚鏡頭3，會聚鏡頭內(nèi)裝由二片凸透鏡片組成的會聚透鏡組8；會聚鏡頭3與燈泡5之間可以插入濾光片插卡9，濾光片插卡9上能安裝各種濾光片；會聚鏡頭3前可以附加偏振鏡筒15；手把4上設(shè)有電源開關(guān)12。電路連接方法是將鎮(zhèn)流器11的二根輸入線與電源插座13連接[其中有一根串連電源開關(guān)12后，再連接插座13]。鎮(zhèn)流器的輸出線直接連接高壓氣體放電燈泡5的二極；散熱風(fēng)扇14的電源線與插座13連接。工作原理是當(dāng)插座13，插通12V電源時(shí)，打開電源開關(guān)12，鎮(zhèn)流器11將12V電壓升到23000V高壓加在高壓氣體放電燈泡5電極的二端，使剛開啟電源瞬時(shí)間電離刺激氙氣燈達(dá)到高亮度光，接著再將電壓轉(zhuǎn)成8000V，穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)高壓氣體放電燈泡5發(fā)光，這種燈泡工作時(shí)，二個(gè)電極之間形成園形弧型狀的光球，發(fā)出的光通過會聚透鏡組8，形成非常均勻的高色溫強(qiáng)光光束。當(dāng)燈泡5和會聚透鏡組8中間插入各種濾光插卡9時(shí)，本實(shí)用新型就發(fā)出各種高純度的單色光，在會聚鏡頭3前加偏振筒15，可以發(fā)出偏振光。
圖3所示是本實(shí)用新型的高壓氣體放電燈泡5的結(jié)構(gòu)圖，該燈泡采用高質(zhì)量石英玻璃和優(yōu)質(zhì)金屬制作，主要由發(fā)光泡體17，錸鎢電極棒18，定位鉬片19，鉬絲20，玻璃支體21，導(dǎo)線23，絕緣燈座22。發(fā)光泡體17內(nèi)充滿惰性氣體(氙氣)等物質(zhì)，其特點(diǎn)是1、超白光高壓氣體放電燈的色溫比鎢絲燈要高得多，一般為4000K，最高可達(dá)12000K，發(fā)出的超白光，接近正午目光的顏色，而鹵鎢燈的色溫為3000-3400K，所以，夜間照明分辨率很高。2、低功率高效率35W的高壓氣體放電燈泡可相當(dāng)于170W的鹵鎢燈泡，效率達(dá)到300％。3、壽命長因?yàn)楦邏簹怏w放電燈泡是利用電流刺激氣體發(fā)光，不會產(chǎn)生過高的溫度，只要泡內(nèi)氙氣還沒有用完，它就可以一直正常發(fā)光，不易損壞，壽命長達(dá)2500小時(shí)。4、超亮度高壓氣體放電燈泡比鎢絲燈泡亮度大，高壓氣體放電燈泡輸出高達(dá)3200LM的亮度，而一般鹵鎢燈泡最多也只能產(chǎn)生1000LM的亮度。5、因?yàn)楦邏簹怏w放電燈泡，不是用鎢絲發(fā)光，所以抗震性好，不會因震動而損壞。采用這種高壓氣體放電燈泡不僅是為了提高便攜式探照燈的亮度、色溫、減少耗電量，達(dá)到用功率較低的新一代光源，取代大功率的鹵鎢燈泡，還因?yàn)樗贤饩€含量很高，可以利用它發(fā)射紫外線。這種燈泡廠家出廠時(shí)在發(fā)光泡體17外圍有一個(gè)玻璃保護(hù)罩，目的是保護(hù)玻璃泡體17和阻擋紫外線，所以我們需將這玻璃罩切割掉，成為圖3所示的狀態(tài)后使用。高壓氣體放電燈泡依靠鎮(zhèn)流器11在二個(gè)錸鎢極棒18間加高壓，激發(fā)氙氣發(fā)光，鎮(zhèn)流器11的特點(diǎn)是快速啟動，在開始階段4秒內(nèi)可達(dá)到正常狀態(tài)的95％，采用CMOS集成電路塊進(jìn)行控制，發(fā)生事故時(shí)，高壓包內(nèi)的感知電路0.2秒靈敏啟動，把高壓電切斷，確保使用安全。這種鎮(zhèn)流器在全國各地已有多家專業(yè)廠家生產(chǎn)。
在圖2所示實(shí)施例中，燈泡5安裝在光源筒體7內(nèi)，光源筒體7作用是防止燈泡5發(fā)出的光外漏，使本實(shí)用新型發(fā)射紫外線及各種單色光時(shí)，沒有雜光干擾，滿足物證檢驗(yàn)、紫外、熒光等特種照相的需要。反光碗6是一種玻璃制成的橘皮狀鏡面反射碗，它的作用與普通手提遠(yuǎn)射燈不一樣，不是靠反光碗6遠(yuǎn)射，而是將燈泡5發(fā)出的光柔化，向前反射。會聚鏡頭3內(nèi)的會聚透鏡組8，由二片凸透鏡組成，它的作用是將處在透鏡焦點(diǎn)位置的燈泡5發(fā)出的光，會聚并呈16°發(fā)射角發(fā)射出去，在前方被照射物面上形成一個(gè)十分均勻的高亮度園形光斑，這個(gè)園形光斑內(nèi)每一個(gè)點(diǎn)的照度幾乎完全相同。濾光插頭9是濾光片10的載體，外形見圖4中濾光片插卡9，濾光片10安裝在濾光片插卡9上，每一個(gè)濾光片插卡裝一片，可通過機(jī)體前部上方的濾光卡插口，方便地插入光路中，本實(shí)用新型每個(gè)主機(jī)配備裝有各種濾光片的濾光片插卡，共25塊，分成四類，供用戶選擇使用。
一、帶通式干涉濾光片，有16塊，可以通過各種波長的單色光，它們是254nm，365nm，415nm，450nm，470nm，490nm，505nm，510nm，530nm，555nm，570nm，580nm，590nm，610nm，620nm，650nm。
二、普通濾光片，有5塊，它們是紅、橙、黃、綠、藍(lán)。
三、UV濾光片一塊。
四、灰色濾光片三塊，透過率分別是20％、40％、60％。
帶通式干涉濾光片的通光區(qū)極窄，如450nm的干涉濾光片正負(fù)相差15nm左右，波長小于435nm及大于465nm的光全部被截止，通光區(qū)的光能透過率高達(dá)80％以上，確保輸出足夠能量的單色光，截止區(qū)的光能透過率低于萬分之一，可以確保輸出光有良好的單色性。帶通式干涉濾光片254nm，365nm可截止全部可見光，只讓紫外線通過，是不可見光。而UV濾光片作用相反，是截止紫外線，通過全部可見光。紅、橙、黃、綠、藍(lán)等普通濾光片通光區(qū)大，用于普通照相及藝術(shù)配光……等。多功能手提式聚光燈對近處物體照射時(shí)亮度太大，可以插入灰色片來調(diào)節(jié)亮度。偏振鏡筒15是偏振鏡片16的截體，形狀見圖4中偏振鏡筒15，偏振鏡片16安裝在偏振鏡筒15內(nèi)，偏振鏡筒15是通過外螺紋與主機(jī)會聚鏡頭口的內(nèi)螺紋接合的，加在會聚透鏡前面可以將發(fā)出的光轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆狻Ｔ硎枪馐且环N電磁波，其電場振動方向垂直于光的傳播方向，如電場振動只在一個(gè)方向上存在，這種光被稱為偏振光。偏振光是為了使光線起偏振，它是用包含著極細(xì)的桿狀結(jié)晶體，每毫米寬度內(nèi)約有五萬條以上的晶絲，按照順序排列而成的薄膜，夾在二層玻璃中的粘合鏡片。用偏振鏡片獲得的偏振光，其振動方向由構(gòu)成偏振鏡片內(nèi)部的一系列相互平行的晶絲來決定，只允許振動方向與晶絲平行的光通過，其它振動方向與之相垂直的被阻擋，因此，發(fā)射頭發(fā)出的光通過濾光筒后就是偏振光。
圖4所示是本實(shí)用新型全部主、附件的外形圖，多功能手提式聚光燈配備有直流電源盒25，交流電源盒24，濾光片插卡9，偏振鏡筒15，直流接插線26等附件。主機(jī)1由直流電源盒25，交流電源盒24供電，直流電源盒25中裝有12V充電電池，內(nèi)裝鉛酸電池或鋰電池組，可以背在肩上使用。電池的二極連接插座28。交流電源盒24，輸入為AC220V，輸出為DC12V-15V，既是主機(jī)的交流電源，又可以作為直流電源盒25的充電器。主機(jī)1，直流電源盒25，交流電源盒24，直流連接線26它們的電源插座，電源插頭都是統(tǒng)一的，都像插頭27，插座28一樣的規(guī)格，可以本實(shí)用新型的主、附件之間，可以方便快捷的接插。這些常用技術(shù)這里不多闡述了。
本實(shí)用新型可以輸出非常均勻的高色溫強(qiáng)光光束。輸出光譜的范圍在250nm-800nm區(qū)間，均衡地分布在紫外，可見光和近紅外區(qū)，經(jīng)濾光片濾光后，在350nm-700nm范圍內(nèi)的各個(gè)波段都能濾出能量較強(qiáng)的單色光，而且各波段的能量比較均衡。在自然界中，各種物質(zhì)對光線的吸收和輻射的性質(zhì)是不同的，尤其是一些熒光物質(zhì)，它們只受某些特定波長的光線激發(fā)而產(chǎn)生另外某些特定波長的熒光。如果根據(jù)不同物質(zhì)的吸收和輻射光譜來選擇適當(dāng)波長的激發(fā)光，就可以有效地激發(fā)物質(zhì)本身具有的熒光物質(zhì)，達(dá)到物證搜索和檢測的目的，用于特種照相及科學(xué)實(shí)驗(yàn)……等。本實(shí)用新型還可以將偏振鏡片附加在光輸出口前，使用時(shí)轉(zhuǎn)動偏振鏡片，改變偏振方向，在某一個(gè)偏振方向上，使被照射物體表面的反光點(diǎn)的亮度明顯減弱或消除。所以，本實(shí)用新型用途十分廣泛，不僅作發(fā)光均勻的聚光燈使用，還可以作為“紫外線發(fā)射器”“偏振發(fā)光射器”及“高純度單色光射器”使用。
權(quán)利要求1.一種多功能手提式聚光燈，主機(jī)由機(jī)體、會聚鏡頭、濾光片插卡和手把組成，主機(jī)機(jī)體內(nèi)安裝有光源筒體、燈泡、反光碗、電源插座、散熱風(fēng)扇、鎮(zhèn)流器，主機(jī)機(jī)體前裝有會聚鏡頭，燈泡和會聚鏡頭之間可插入濾光片插卡，手把上裝有電源開關(guān)，會聚鏡頭前可附加偏振鏡筒，其特征是所述的燈泡是高壓氣體放電燈泡，主機(jī)機(jī)體前部裝有會聚鏡頭，濾光片插卡上可裝各種帶通式干涉濾光片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手提式聚光燈，其特征是主機(jī)配套有直流電源盒，交流電源盒，偏振鏡筒及直流電源連接線。
專利摘要一種多功能手提式聚光燈，它的主機(jī)由機(jī)體、會聚鏡頭，濾光片插卡及手把組成。配套有交流電源盒，直流電源盒，偏振鏡筒等附件，主機(jī)的機(jī)體內(nèi)裝有高壓氣體放電燈泡，燈泡發(fā)出的光通過會聚鏡頭輸出十分均勻的高色溫，高亮度的強(qiáng)白熾光光束。光路中可以插入各種濾光片插卡，發(fā)射各種純度極高的單色光。會聚鏡頭前可附加偏振鏡筒發(fā)射偏振光。本實(shí)用新型不僅是發(fā)光均勻的聚光燈，還可作為“紫外線發(fā)射器”“偏振光發(fā)射器”及“高純度單色光發(fā)射器”使用。本實(shí)用新型交直二用，操作簡單，是刑事現(xiàn)場勘察、特種照相、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、藝術(shù)攝影、防偽檢驗(yàn)等極好的光源器材，廣泛適合公安、科研、考古、海關(guān)、影業(yè)、地質(zhì)等部門使用。
文檔編號F21V9/00GK2861710SQ20052009769
公開日2007年1月24日 申請日期2005年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月16日
發(fā)明者張華強(qiáng) 申請人:張華強(qiáng)