專利名稱：一種防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的led手電筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種手電筒，特另是一種防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒。
背景技術(shù)：
手電筒作為照明器具的一種，可應(yīng)用在各行各業(yè)，一般應(yīng)用于不便于設(shè)置照明燈的場合，作為移動照明設(shè)備，市場銷量很大。如果應(yīng)用在石油、化工的國內(nèi)行業(yè)中，則需要防爆設(shè)計(jì)。但目前手電筒的光源主要以鎢絲燈泡和氣體燈泡為主；光學(xué)結(jié)構(gòu)大多數(shù)以反光碗的方式；現(xiàn)有光源的功率都比較大，耗電量大，導(dǎo)致整燈的工作時(shí)間相對較短；存在以下缺陷1、耗電量大、維護(hù)費(fèi)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小時(shí)計(jì)算，每年的使用費(fèi)用也在900元以上；2、光斑不均勻、光能損失多目前大多數(shù)以反光碗的結(jié)構(gòu)為主，它是利用光照射到反光碗上以后再反射出去的原理。在這個(gè)過程中必然回造成大量光能的損失，而且光斑也不均勻；3、連續(xù)照明時(shí)間短目前市場上手電筒光源的功率相對比較大，連續(xù)照明時(shí)間基本上在7-8個(gè)小時(shí)左右，這很難滿足長期在戶外使用用戶的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有手電筒的缺陷，本實(shí)用新型專利提供一種帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒。由于進(jìn)行了精密的光學(xué)設(shè)計(jì)、充分利用了光能、在同樣照度情況下、所需光源功率小，導(dǎo)致該手電筒耗電少、使用時(shí)間長。又由于精密的光學(xué)設(shè)計(jì)是采用透鏡組件，所發(fā)出的光基本是均勻平行的光線，這樣光斑也均勻。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒，包括燈頭組、筒體，其中所述燈頭組包括燈頭殼、LED托架、LED驅(qū)動電路、大透鏡、小透鏡、LED，其中所述LED固定在LED托架的底部，小透鏡固定在LED托架的內(nèi)腔里；大透鏡放置在LED托架的頂部，燈頭圈與燈頭殼之間呈焊接狀態(tài)，并將大透鏡固于其中；LED驅(qū)動電路板固定在LED托架上；LED的正負(fù)極與LED驅(qū)動電路板上的正負(fù)極相連接；LED托架固定在燈頭殼內(nèi)；LED光源設(shè)置在距小透鏡為0-5mm的物距處，使LED聚光成的虛像在大透鏡的焦點(diǎn)上或周圍，則該虛像經(jīng)大透鏡形成平行光。所述筒體用于固定和安裝電池托架。
本實(shí)用新型還包括電池托架組，所述電池托架組包括電池托架、電池、電池保護(hù)板，電池放置在電池托架內(nèi)，電池保護(hù)板固定在電池托架的底部，并與電池托架呈一體狀態(tài)；電池托架放置在筒體中，可從筒體中取出。電池保護(hù)板對電路和電池起到保護(hù)作用，防止在電路短路的情況下發(fā)生意外后果，符合防爆設(shè)計(jì)要求，達(dá)到防爆效果。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)越效果；1.節(jié)能、維護(hù)費(fèi)用低因本手電筒光源的功率較小，是普通光源的五分之一；若按每天工作1小時(shí)計(jì)算，全年的使用費(fèi)用只有30元；2.光斑均勻、光能利用率高本手電筒采用精密的光學(xué)設(shè)計(jì)，LED光源設(shè)置在距小透鏡為0-5mm的物距處，使LED聚光成的虛像在大透鏡的焦點(diǎn)上或周圍，則該虛像經(jīng)主聚光鏡形成平行光，光斑均勻，無雜光；3.連續(xù)照明時(shí)間長本手電筒的連續(xù)照明時(shí)間可達(dá)60小時(shí)以上。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2為本實(shí)用新型的光路原理圖；圖3為本實(shí)用新型的電路原理圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1、2所示，該手電筒包括燈頭組、筒體和電池托架組三大部分。
其中燈頭組包括有大透鏡1、燈頭圈2、LED托架3、燈頭殼4、散熱片5、LED6、正極彈簧7、正極觸點(diǎn)8、正極觸點(diǎn)蓋18、負(fù)極彈簧17、觸點(diǎn)基座19、小透鏡20、開關(guān)滑塊21、正開關(guān)罩22、LED驅(qū)動電路23；所述電池托架組包括前正觸片9、電池托架10、后負(fù)觸片12、電池保護(hù)板13、電池14、前負(fù)觸片16；筒體部分由筒體11和密封圈15組成。
所述的筒體11與燈頭殼4進(jìn)行螺紋連接，其中在筒體11上開有環(huán)形凹槽，在凹槽處裝有密封圈15，主要是起到密封、防水的作用。
在筒體11的內(nèi)腔中安裝有電池托架10，在電池托架10里裝有三節(jié)電池14，其中電池14的正極向前，負(fù)極向后；在電池托架10的底部安裝有電池保護(hù)板13，采用環(huán)氧樹脂把它與電池托架10封裝封裝于一體，它對整個(gè)電路起到保護(hù)作用，防止在電路短路的情況下發(fā)生意外后果，達(dá)到防爆要求；電池14的負(fù)極與電池保護(hù)板13之間用后負(fù)觸片12導(dǎo)通，在電池托架10的頂部鑲嵌有前負(fù)觸片16，電池保護(hù)板13與前負(fù)觸片16用導(dǎo)線連接；安裝后電池14的正極與正極觸點(diǎn)8相接觸，前負(fù)觸片16與負(fù)極彈簧17相接觸，形成電路的導(dǎo)通。
在燈頭殼4的外表面有個(gè)長方形的槽，這是安裝開關(guān)的位置，用開關(guān)罩22把開關(guān)滑快21固定在這個(gè)槽內(nèi)，在開關(guān)滑快21的中心位置安裝有磁鐵，它是控制整個(gè)電路開和關(guān)的核心部件。
在燈頭殼4的內(nèi)部安裝有LED托架3和觸點(diǎn)基座19；在LED托架3的外側(cè)安裝有LED驅(qū)動電路板23，它是為了滿足LED6的工作要求，達(dá)到恒流工作的目的；在LED驅(qū)動電路板23的正面安裝有干簧管，它實(shí)際就是起到開關(guān)的作用，因?yàn)樗鼮槊芊馐浇Y(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)接觸式開關(guān)更加安全可靠；使用時(shí)推動開關(guān)滑塊21，干簧管產(chǎn)生感應(yīng)，電源形成回路，LED6點(diǎn)亮；在LED托架3的底部有個(gè)安裝孔它與LED6相配合，散熱片5與LED6用導(dǎo)熱硅膠相連接，是為了給LED6散熱，降低LED6的衰減率，延長LED6的使用壽命，散熱片5與LED托架3相配合，用螺釘固定在LED托架3的底部；LED6與LED驅(qū)動電路板23相連接；在LED托架3的內(nèi)腔里安裝有一片光學(xué)透鏡(小透鏡20)，它是把LED6所發(fā)出的光進(jìn)行收集，在LED托架3的內(nèi)壁鍍有真空膜，它是將小透鏡20所發(fā)出的余光進(jìn)行最大限度的反射。
在觸點(diǎn)基座19的中心位置有個(gè)圓形的安裝槽，把正極彈簧7放入槽內(nèi)，正極觸點(diǎn)蓋18的頂部有個(gè)圓孔，它與正極觸點(diǎn)8相配合，在正極彈簧7的上面放上正極觸點(diǎn)8并用正極觸點(diǎn)蓋18把正極彈簧7和正極觸點(diǎn)8固定在正極觸點(diǎn)蓋18內(nèi)，正極觸點(diǎn)蓋18與觸點(diǎn)基座19用環(huán)氧樹脂膠封固定，安裝后正極觸點(diǎn)8與電池的正極相連接；在觸點(diǎn)基座19的周圍設(shè)有凹型槽，負(fù)極彈簧17固定在此凹型槽內(nèi)，安裝后它與電池的負(fù)極相連接；在燈頭殼4內(nèi)壁設(shè)有臺階與觸點(diǎn)基座19相配合，LED托架3設(shè)在觸點(diǎn)基座19的上部，兩者設(shè)有合適的配合面相連接，LED托架3與燈頭殼4的連接由定位槽定位固定；LED托架3安裝在燈頭殼4內(nèi)后，形成有臺階，此臺階是為了安裝大透鏡1所用(大透鏡1是把小透鏡20和LED托架3內(nèi)壁所反射出來的光能進(jìn)行再次的聚光，以達(dá)到光能的最大利用率)，把大透鏡1放入此臺階，然后用燈頭圈2蓋在大透鏡1上用超聲波焊接機(jī)進(jìn)行焊接。
使用該手電筒時(shí)，擰下燈頭殼4，從筒體11內(nèi)取出電池托架10，將電池14裝入指定位置，再把電池托架10裝入筒體11內(nèi)，擰上燈頭殼4，向前推動開關(guān)滑塊21，此時(shí)LED驅(qū)動電路板23上的干簧管產(chǎn)生感應(yīng)，電源形成回路，此時(shí)LED6點(diǎn)亮就可以用來照明了；當(dāng)不需要使用時(shí)只需要反向滑動開關(guān)滑塊21，此時(shí)LED6熄滅。
如圖3所示，為LED驅(qū)動電路原理圖，其中LED正極接電阻R1和開關(guān)，負(fù)極接三極管集電極；電阻R1與穩(wěn)壓二極管串接；電阻R2、R3串接后并聯(lián)穩(wěn)壓二極管；三極管基極連接電阻R1、R2，射極連接電阻R3、R4和穩(wěn)壓二極管；電阻R4與電源、開關(guān)串聯(lián)。
本實(shí)用新型專利在燈頭組件的光學(xué)部分采用精密的光學(xué)設(shè)計(jì)使光能得到最大限度的利用，光能利用率達(dá)到90％以上，光斑均勻，一米的距離測試照度高達(dá)1000LX以上；電路部分采用限制短路電流的方式，控制短路電流小于1安培，使產(chǎn)品達(dá)到本質(zhì)安全的防爆效果；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采用國際流行的流線型設(shè)計(jì)，產(chǎn)品表面采用磨沙處理，使產(chǎn)品達(dá)到外形美觀的效果。
本實(shí)用新型的特定實(shí)施例已對本實(shí)用新型的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下對它所做的任何顯而易見的改進(jìn)和模仿，都不會超出本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒，包括燈頭組、筒體，其中燈頭組包括燈頭殼、LED托架、LED驅(qū)動電路、LED，其特征在于所述燈頭組還包括大透鏡、小透鏡，所述LED固定在LED托架的底部，小透鏡固定在LED托架的內(nèi)腔里；大透鏡放置在LED托架的頂部，燈頭圈與燈頭殼之間呈焊接狀態(tài)，并將大透鏡固于其中；LED驅(qū)動電路板固定在LED托架上；LED的正負(fù)極與LED驅(qū)動電路板上的正負(fù)極相連接；LED托架固定在燈頭殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒，其特征在于還包括電池托架組，包括電池托架、電池、電池保護(hù)板，電池放置在電池托架內(nèi)，電池保護(hù)板固定在電池托架的底部，并與電池托架呈一體狀態(tài)；電池托架放置在筒體中，可從筒體中取出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒，其特征在于筒體與燈頭殼之間呈螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒，其特征在于電池的正極與燈頭的正極觸點(diǎn)相接觸，電池的負(fù)極經(jīng)電池保護(hù)板用導(dǎo)線連接到電池托架的前負(fù)極彈片上，前負(fù)極彈片與燈頭的負(fù)極彈簧相接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種防爆的帶有精密光學(xué)設(shè)計(jì)的LED手電筒，包括燈頭組、筒體，其中所述燈頭組包括燈頭殼、LED托架、LED驅(qū)動電路、大透鏡、小透鏡、LED，其中所述LED固定在LED托架的底部，小透鏡固定在LED托架的內(nèi)腔里；大透鏡放置在LED托架的頂部，燈頭圈與燈頭殼之間呈焊接狀態(tài)，并將大透鏡固于其中；LED驅(qū)動電路板固定在LBD托架上；LED的正負(fù)極與LED驅(qū)動電路板上的正負(fù)極相連接；LED托架固定在燈頭殼內(nèi)。本實(shí)用新型使用方便、光照度強(qiáng)、點(diǎn)燈時(shí)間長、使用壽命長、適用范圍廣。
文檔編號F21Y101/02GK2932034SQ20062001216
公開日2007年8月8日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者陳硯林 申請人:應(yīng)天星(北京)科技有限公司