專利名稱：便攜式發(fā)光裝置的制作方法
便攜式發(fā)光裝置
本發(fā)明涉及便攜式發(fā)光裝置，所述便攜式發(fā)光裝置包括至少一個LED光源、配備給所述光源并用于通斷切換的電壓源，以及用于改變光源的發(fā)光強度分布的光分配裝置。
這樣的便攜式發(fā)光裝置可以被配置為手電筒、閃光燈、手提燈，或者還有帽燈。 一個或更多個電池用作電源。這些電池可以是可再充電類型的。
如果在光源和電壓源之間建立了相應的電接觸，則光源被接通。如果必要的話，光源 示出可以被光分配裝置改變的具體發(fā)光強度分布。
就目前的LED光源來說，鹵素燈泡或白熾燈泡已經(jīng)在實踐中被公知為這樣的光源， 即它們的發(fā)光強度可以通過調(diào)節(jié)拋物面或雙曲線反射器來改變。所述反射器可以被設(shè)置在 光源的與光離開方向相反的一側(cè)。
本發(fā)明的目標是以簡單的方式在設(shè)計方面改進光分配裝置(特別是在LED光源的情 況下)而無需大量的空間。
所述目標是通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，光分配裝置包括其相對于光源的距離可變的透鏡系統(tǒng)。取決于所述透鏡 系統(tǒng)相對于LED光源的位置，向外發(fā)射的光的發(fā)光強度分布被改變。
不再需要在發(fā)光裝置內(nèi)部的麻煩的結(jié)構(gòu)措施，例如拋物面或雙曲線反射器。實踐中， 這樣的反射器的調(diào)節(jié)相對復雜。此外，制造這樣的反射器來獲得在旋轉(zhuǎn)對稱方面一致的發(fā) 光強度分布是非常麻煩的，并且經(jīng)常存在與這種旋轉(zhuǎn)對稱的發(fā)光強度分布的偏差。如果使 用多于一個的LED光源或者如果使用幾個不同的光源，則從實踐中已經(jīng)知道在發(fā)光裝置 中出現(xiàn)的困難甚至變得更大。
類似地，對反射器和光源的相對調(diào)節(jié)的技術(shù)措施也是麻煩的；例如，當光源被調(diào)節(jié)時， 該光源不僅應該相對于反射器以精確的方式被引導，并且同時電源應該始終被維持。
根據(jù)本發(fā)明，僅僅相應的透鏡系統(tǒng)以這樣的方式相對于光源移動，即使得所述透鏡系 統(tǒng)和所述光源之間的距離改變。即使光源和透鏡系統(tǒng)存在某些未對齊，仍然達到一致的發(fā) 光強度分布。由于透鏡系統(tǒng)的移動，在維持電壓源的同時，可以省略用于移動光源的復雜 機構(gòu)。
在有益的實施方案中，透鏡系統(tǒng)可以包括具有集成透鏡的透鏡盤。在這種情況下，所 述透鏡可以被配置為從所述透鏡盤突出的凸透鏡。
在簡單的實施方案中，透鏡系統(tǒng)可以在軸向發(fā)光裝置方向上被支撐，以相對于發(fā)光裝 置殼體可調(diào)節(jié)。在透鏡盤具有集成透鏡的情況下，例如僅透鏡盤必須被相應地進行調(diào)節(jié)， 從而實現(xiàn)光源和透鏡之間的距離改變。
這樣的情況是可能的，即將光源固定地設(shè)置在發(fā)光裝置殼體中并且通過操作相應的開 關(guān)來將光源連接到電壓源或者斷開所述連接。此外，以可調(diào)節(jié)的方式在軸向發(fā)光裝置方向 上支持光源的通斷切換是可能的。這意味著從便攜式發(fā)光裝置的外部通過對應的操縱相應 地調(diào)節(jié)光源，并且光源被移動到它的接通或切斷位置。
為了在接通狀態(tài)下將光源相對于透鏡系統(tǒng)設(shè)置在相對發(fā)光裝置殼體的預先確定的位 置，光源可以在已經(jīng)被接通后被固定在它的軸向位置?？梢杂煤唵蔚姆绞綄崿F(xiàn)這種固定， 其中接通狀態(tài)下的光源例如被壓靠在固定所述軸向位置的對應停止件上。
為了改善LED光源的服務(wù)壽命并且同時避免對應的熱生成，可以在所述光源的接通 狀態(tài)下激活配備給該光源的冷卻裝置。
例如，激活可以被簡化為所述冷卻裝置僅在它的激活狀態(tài)下才被連接到電壓源。例如， 這可以被實現(xiàn)為通過光源的接通狀態(tài)建立到電壓源的連接。
為了更簡單地操控透鏡系統(tǒng)以改變相對于光源的距離，所述透鏡系統(tǒng)可以被保持在可 旋轉(zhuǎn)的發(fā)光裝置頭部中，可以通過旋轉(zhuǎn)發(fā)光裝置頭部來改變透鏡系統(tǒng)和光源之間的距離。
如果必要的話，為了保護透鏡系統(tǒng)免受可能弄臟或毀壞透鏡系統(tǒng)的外部影響，保護盤 可以被設(shè)置在透鏡系統(tǒng)遠離光源的外側(cè)，具體地，被設(shè)置在發(fā)光頭部中。例如，這種保護 盤可以用石英等制成。
特別地，為了在危險區(qū)使用該便攜式發(fā)光裝置，所述裝置可以被制作為防爆的。
不同的LED光源可以與根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置一起使用，例如具有聚光特性或?qū)捠?特性的發(fā)光強度分布的LED光源。
為了防止冷卻裝置妨礙LED光源的光輸出的情況，所述冷卻裝置可以在光源的遠離 透鏡系統(tǒng)的背側(cè)被配備到所述光源。
為了能夠以容易的方式組裝并還可能維修所述便攜式發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置頭部可 以包括旋上的螺紋環(huán)。例如，所述螺紋環(huán)可以用來相對于其余發(fā)光裝置頭部固定具有透鏡的透鏡盤和保護盤?？梢酝ㄟ^旋開螺紋環(huán)來容易地替換可能損壞或毀壞的保護盤。這類推 地應用到透鏡系統(tǒng)。還存在這樣的可能性，即旋開螺紋環(huán)后，可觸及LED光源以進行維 護工作或替換。
可以用不同的機構(gòu)來接通或切斷發(fā)光裝置。在一個實施方案中，特別地，可以獨立地 進行切斷發(fā)光裝置的操作?？梢栽诶缡筁ED光源向切斷位置彈性偏置的措施中發(fā)現(xiàn)這 樣的自動切斷的一種可能性。
為了在對應的距離改變之前限定光源和透鏡盤之間的輸出距離，透鏡盤可以包括至少 一個環(huán)繞透鏡并在光源的方向上突出的環(huán)。在該環(huán)的幫助下，所述輸出距離被固定。
在這種情形下，這可以被進一步視為有益的，即當突出的環(huán)以它的自由端立于發(fā)光裝 置頭部的自由套狀端上并且當該發(fā)光裝置頭部于是位于第一旋轉(zhuǎn)位置時，自由端和自由套 狀端的這種接觸例如分別限定了光源和透鏡與透鏡盤之間的最小距離。通過將發(fā)光裝置頭 部扭轉(zhuǎn)出所述旋轉(zhuǎn)位置，光源與透鏡盤以及與透鏡之間的距離分別增大。通過自由端的接 觸，這總是得到保證的，即光源和透鏡之間的對應距離呈現(xiàn)為與發(fā)光裝置頭部的扭轉(zhuǎn)一致。
為了以簡單的方式保證接通狀態(tài)下光源的電接觸，光源可以具有配備給其的接觸環(huán)， 一旦與光源電接觸，所述接觸環(huán)將接通所述源。
為了以簡單的方式獲得在旋轉(zhuǎn)對稱方面基本上一致的發(fā)光強度分布，光源可以被設(shè)置 在透鏡盤的透鏡的光軸上。
在存在多個LED光源的情況下，這些光源可以相應地圍繞光軸分布，并且按照一規(guī) 則與所述軸等距隔開。
特別地，為了改善根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的防爆性，所述裝置可以通過注模來用塑料 材料包覆，并且所有裝置可以以緊密和抗壓的方式被設(shè)置在發(fā)光裝置殼體內(nèi)部。這是通過 例如設(shè)置在發(fā)光裝置頭部與發(fā)光裝置殼體之間和/或在螺紋環(huán)與發(fā)光裝置頭部之間的環(huán)繞 密封件措施來支撐的。
如果必要的話，LED光源還可以發(fā)射彩色光；可以使用不同顏色的LED光源，它們 可選地被調(diào)適為獨立接通。還存在保護盤被染色的可能性。
現(xiàn)在將參照附圖來更詳細地說明本發(fā)明的有益實施方案。


圖1是穿過根據(jù)本發(fā)明的便攜式發(fā)光裝置的實施方案的縱剖面。
圖1以手電筒形式示出便攜式發(fā)光裝置1，其中多個電池25被設(shè)置在發(fā)光裝置殼體9中作為電壓源3。所述電池可以是可再充電類型的。
發(fā)光裝置殼體9用塑料材料包覆，并且以緊密且抗壓的方式被配置，從而在危險區(qū)中 也是可使用的。在這里，塑料包覆26在發(fā)光裝置殼體9的最大部分上沿軸向發(fā)光裝置方 向8延伸。
至少一個LED被設(shè)置在發(fā)光裝置1的光輸出端上作為光源2。所述LED被支撐為在 被配置為開關(guān)帽的發(fā)光裝置頭部11內(nèi)部可在軸向發(fā)光裝置方向8上可移動。通過LED光 源2的對應的軸向移動來打開或閉合電路。在電路被閉合的情況下，通過冷卻裝置10來 冷卻二極管，其中在冷卻裝置IO和開關(guān)帽之間建立有金屬接觸。
在接通狀態(tài)下，LED光源2被固定在它的軸向位置。
冷卻裝置10被配備到LED光源2朝向電壓源3的背側(cè)15。在LED光源2與所述背 側(cè)15相反的前側(cè)，光分配裝置4被設(shè)置在其前方。所述光分配裝置被配置為透鏡系統(tǒng)5， 圖示的實施方案中的透鏡系統(tǒng)5包括基本上平坦的透鏡盤6和集成到所述盤中的透鏡7。 具有透鏡7的透鏡盤6在軸向發(fā)光裝置方向8上是可調(diào)節(jié)的，所述調(diào)節(jié)是通過用固定到發(fā) 光裝置頭部ll的螺紋環(huán)(screwing ring) 16旋轉(zhuǎn)所述頭部11來進行的。通過這種調(diào)節(jié)操 作來增加或減小LED光源2和透鏡7之間的距離12。
這種距離的變化將以期望的方式改變發(fā)光強度分布，所述分布是由LED光源2預先 確定并且被調(diào)適為呈現(xiàn)寬束和聚光束特性兩者，其中透鏡7具有固定設(shè)置的焦距。
為了在軸向發(fā)光裝置方向8上調(diào)節(jié)透鏡盤6和透鏡7，發(fā)光裝置頭部11是可通過發(fā)光 裝置殼體9上對應的螺紋來旋轉(zhuǎn)的，并且由此在軸向發(fā)光裝置方向8上以可調(diào)節(jié)的方式被 支撐。
透鏡7以凸透鏡形成在面對LED光源2的一側(cè)，平坦的保護盤13被設(shè)置在透鏡盤6 遠離透鏡7的一側(cè)，即外側(cè)14。該盤的尺寸與透鏡盤6相同，并且通過螺紋環(huán)16與發(fā)光 分配裝置4的對應透鏡系統(tǒng)5 —起被保持在發(fā)光裝置頭部11上。
透鏡7限定光軸20， LED光源2被設(shè)置在所述光軸20上。圖1中圖示并且存在于 LED光源2和透鏡7之間的距離12是由內(nèi)環(huán)17和環(huán)繞LED光源2的環(huán)的自由端的鄰接 來決定的。內(nèi)環(huán)17從包括透鏡7的透鏡盤6的背側(cè)突出并且被外環(huán)18環(huán)繞。所述內(nèi)環(huán)在 LED光源2的方向上具有比外環(huán)18小的縱向延伸，并且具有與發(fā)光裝置頭部11的自由套 狀端22接觸的自由端21。
與內(nèi)環(huán)17接觸并且環(huán)繞LED光源2的環(huán)包括中央開孔，LED光源2被設(shè)置在所述中 央丌孔中，并且所述中央開孔以環(huán)狀凸緣為邊界。所述環(huán)狀凸緣被接觸環(huán)19環(huán)繞，所述接觸環(huán)一與LED光源2接觸就使所述LED光源接通。
為了也以緊密且抗壓的方式在發(fā)光裝置頭部11的區(qū)域中配置發(fā)光裝置l，環(huán)狀密封件 23、24被設(shè)置在發(fā)光裝置頭部11和發(fā)光裝置殼體9之間并且被設(shè)置在螺紋環(huán)16和發(fā)光裝 置頭部11之間。
根據(jù)本發(fā)明，可以省略對應的拋物面或雙曲線形反射器，從而發(fā)光裝置的設(shè)計簡單， 并且改變發(fā)光裝置的發(fā)光強度分布仍是可能的。這通過在軸向發(fā)光裝置方向8上可調(diào)節(jié)的 透鏡或透鏡系統(tǒng)來實現(xiàn)的。還可能的是使用例如平均分布并且離光軸20等距設(shè)置的幾個 LED光源。此外，還可能的是向每個所述LED光源配備對應的透鏡7，并且在這里各種 透鏡的焦距也可以不同以改變發(fā)光強度分布。
此外，如果期望的話，還可能的是使用彩色LED光源，或者可以使保護盤13為彩色。
根據(jù)本發(fā)明，在所有所述實施方案中，通過旋轉(zhuǎn)發(fā)光裝置頭部11來在軸向上移動相 應透鏡系統(tǒng)或由透鏡系統(tǒng)形成的光分配裝置4，以改變由LED光源2預先確定的發(fā)光強度 分布。
權(quán)利要求
1.一種便攜式發(fā)光裝置(1)，包括至少一個LED光源(2)、配備給所述LED光源(2)并且可以接通和切斷的電壓源(3)，以及用于改變所述光源(2)的發(fā)光強度分布的光分配裝置(4)，其特征在于所述光分配裝置(4)包括透鏡系統(tǒng)(5)，所述透鏡系統(tǒng)(5)相對于所述光源(2)的距離可變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述透鏡系統(tǒng)(5)被配置為具有集成透鏡(7)的透鏡盤(6)。
3. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述透鏡系統(tǒng)(5)在軸向發(fā)光裝置方向(8)上被支撐為相對于發(fā)光裝置殼體(9) 可調(diào)節(jié)。
4. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述光源(2)在軸向發(fā)光裝置方向(8)上以可調(diào)節(jié)的方式被支撐以進行通斷切換。
5. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于在已經(jīng)被接通后，所述光源(2)被固定在所述光源(2)的軸向位置上。
6. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于在所述光源(2)的所述接通狀態(tài)下，配備給所述光源(2)的冷卻裝置(10)被激活。
7. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于在所述激活狀態(tài)下，所述冷卻裝置(10)被連接到所述電壓源(3)。
8. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述透鏡系統(tǒng)(5)被保持在可旋轉(zhuǎn)的發(fā)光裝置頭部(11)中，所述透鏡系統(tǒng)(5)和 所述光源(2)之間的距離通過旋轉(zhuǎn)所述發(fā)光裝置頭部(11)是可改變的。
9. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于保護盤(13)被設(shè)置在所述透鏡系統(tǒng)(5)遠離所述光源(2)的外側(cè)(14)，具體地， 被設(shè)置在所述發(fā)光裝置頭部(11)中。
10. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述發(fā)光裝置(1)被制成為防爆的。
11. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述光源(2)具有聚光特性或?qū)捠匦缘陌l(fā)光強度分布。
12. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述冷卻裝置(10)在所述光源(2)的遠離所述透鏡系統(tǒng)(5)的背側(cè)被配備給所述 光源(2)。
13. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述發(fā)光頭部(11)包括旋上的螺紋環(huán)(16)。
14. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述發(fā)光裝置(1)被調(diào)適為自動切斷。
15. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述透鏡盤(6)包括環(huán)繞所述透鏡(7)并且在所述光源(2)的方向上突出的至少 一個環(huán)(17， 18)。
16. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述光源(2)具有配備給所述光源(2)的接觸環(huán)(19)，所述接觸環(huán)(19) 一與所 述光源(2)接觸就使所述光源(2)接通。
17. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于所述光源(2)被設(shè)置在所述透鏡(7)的光軸(20)上。
18. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于環(huán)(n)以其自由端(21)立于所述發(fā)光頭部(11)的自由套狀端(22)上。
19. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任何一項所述的便攜式發(fā)光裝置， 其特征在于環(huán)繞密封件(23、 24)被設(shè)置在發(fā)光頭部(11)與發(fā)光殼體(9)和/或螺紋環(huán)(16) 與發(fā)光裝置頭部(11)之間。
全文摘要
便攜式發(fā)光裝置具有至少一個LED光源(2)。與該光源相關(guān)聯(lián)的是可以接通與切斷的電壓源(3)和用于改變光源(2)的發(fā)光強度分布的光分配裝置(4)。為了在這樣的便攜式發(fā)光裝置的情況下以簡單的方式在設(shè)計方面改進光分配裝置而無需大量的空間，所述光分配裝置具有這樣的透鏡系統(tǒng)(5)，所述透鏡系統(tǒng)(5)相對于光源(2)的距離可變。
文檔編號F21V14/00GK101203710SQ200680022197
公開日2008年6月18日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者F·哈里西馬赫爾 申請人:庫珀·克勞斯-海因茲有限責任公司