專利名稱：多功能手提式聚光燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種產生高亮度白熾光及各種單色光的多功能發射裝置，尤其是能發射布光均勻的高色溫強光光束、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：
目前，公知的各種手提式遠射燈發光體是鎢絲燈泡及鹵鎢燈泡，燈泡發出的光由拋物面反射鏡會聚反射出去，光束的亮度不均勻，形成的光斑中心點特別亮，周圍發暗，一圈亮一圈暗，不規律，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，現有的手提式遠射燈不能作為攝影光源使用，也不能適應一些特殊照明的需要。功率較大的手提式遠射燈，缺點還在于發光溫度高，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，限制了手提式遠射燈亮度的提高，因此，手提式探照燈發射功率很難超過100W。另外，手提式遠射燈，色溫都較低，即使大功率的遠射燈，色溫也只有3200K。目前，聚光燈的功率可以做得很大，達到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。
發明內容
為了克服現有的手提式遠射燈布光不均勻、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射高色溫、高亮度布光均勻的白熾光，而且還能發射紫外光、偏振光和各種純度極高的單色光。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是多功能手提式聚光燈由主機、交流電源盒、直流電源盒組成。主機的形狀與手提式遠射燈近似，由主機機體、會聚鏡頭，濾光片插卡、手把構成。主機機體內安裝有光源筒體、燈泡、反光碗、電源插座、散熱風扇、鎮流器，主機機體前部有濾光片插卡，會聚鏡頭及可裝卸的偏振筒體，手把上設有電源開關。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，會聚鏡頭內裝有二片凸透鏡片。
本實用新型采用新一代的高壓氣體放電燈泡(氙氣燈泡)，取代傳統的鹵鎢燈泡，這種燈泡發光強度大，全光譜并有強紫外光輸出。主機的輸入電壓為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接插。高壓氣體放電燈泡的二極與鎮流器的輸出線直接連接，鎮流器的二根輸入線與電源插座連接(鎮流器其中的一根輸入線串連電源開關后連接電源插座)，該鎮流器可以將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，輸出亮度均勻的強光光束，達到本實用新型的目的。本實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，產生偏振光。
本實用新型的有益效果是不僅可以達到發射非常均勻的高色溫強光光束的目的，又可以發射紫外光，偏振光及各種高純度的單色光，具備多功能的優點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明圖1是本實用新型主機的外形圖圖2是本實用新型主機的基本結構及原理示意圖圖3是本實用新型的高壓氣體放電燈泡結構圖圖4是本實用新型的主、附件外形圖圖中1、主機，2、主機機體，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、鎮流器，12、電源開關，13、電源插座，14、散熱風扇，15、偏振鏡筒，16、偏振鏡片，17、發光泡體，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。
具體實施方式
在圖1中，本實用新型的主機1、由機體2、會聚鏡頭3、濾光片插卡9、手把4組成。
在圖2所示實施例中，主機機體2內安裝有光源筒體7，高壓氣體放電燈泡5，反光碗6，鎮流器11，電源插座13，散熱風扇14。機體2的前部有會聚鏡頭3，會聚鏡頭內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上設有電源開關12。電路連接方法是將鎮流器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12后，再連接插座13]。鎮流器的輸出線直接連接高壓氣體放電燈泡5的二極；散熱風扇14的電源線與插座13連接。工作原理是當插座13，插通12V電源時，打開電源開關12，鎮流器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，使剛開啟電源瞬時間電離刺激氙氣燈達到高亮度光，接著再將電壓轉成8000V，穩定持續供應高壓氣體放電燈泡5發光，這種燈泡工作時，二個電極之間形成園形弧型狀的光球，發出的光通過會聚透鏡組8，形成非常均勻的高色溫強光光束。當燈泡5和會聚透鏡組8中間插入各種濾光插卡9時，本實用新型就發出各種高純度的單色光，在會聚鏡頭3前加偏振筒15，可以發出偏振光。
圖3所示是本實用新型的高壓氣體放電燈泡5的結構圖，該燈泡采用高質量石英玻璃和優質金屬制作，主要由發光泡體17，錸鎢電極棒18，定位鉬片19，鉬絲20，玻璃支體21，導線23，絕緣燈座22。發光泡體17內充滿惰性氣體(氙氣)等物質，其特點是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12000K，發出的超白光，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于170W的鹵鎢燈泡，效率達到300％。3、壽命長因為高壓氣體放電燈泡是利用電流刺激氣體發光，不會產生過高的溫度，只要泡內氙氣還沒有用完，它就可以一直正常發光，不易損壞，壽命長達2500小時。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3200LM的亮度，而一般鹵鎢燈泡最多也只能產生1000LM的亮度。5、因為高壓氣體放電燈泡，不是用鎢絲發光，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，達到用功率較低的新一代光源，取代大功率的鹵鎢燈泡，還因為它紫外線含量很高，可以利用它發射紫外線。這種燈泡廠家出廠時在發光泡體17外圍有一個玻璃保護罩，目的是保護玻璃泡體17和阻擋紫外線，所以我們需將這玻璃罩切割掉，成為圖3所示的狀態后使用。高壓氣體放電燈泡依靠鎮流器11在二個錸鎢極棒18間加高壓，激發氙氣發光，鎮流器11的特點是快速啟動，在開始階段4秒內可達到正常狀態的95％，采用CMOS集成電路塊進行控制，發生事故時，高壓包內的感知電路0.2秒靈敏啟動，把高壓電切斷，確保使用安全。這種鎮流器在全國各地已有多家專業廠家生產。
在圖2所示實施例中，燈泡5安裝在光源筒體7內，光源筒體7作用是防止燈泡5發出的光外漏，使本實用新型發射紫外線及各種單色光時，沒有雜光干擾，滿足物證檢驗、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射燈不一樣，不是靠反光碗6遠射，而是將燈泡5發出的光柔化，向前反射。會聚鏡頭3內的會聚透鏡組8，由二片凸透鏡組成，它的作用是將處在透鏡焦點位置的燈泡5發出的光，會聚并呈16°發射角發射出去，在前方被照射物面上形成一個十分均勻的高亮度園形光斑，這個園形光斑內每一個點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，每一個濾光片插卡裝一片，可通過機體前部上方的濾光卡插口，方便地插入光路中，本實用新型每個主機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。
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極窄，如450nm的干涉濾光片正負相差15nm左右，波長小于435nm及大于465nm的光全部被截止，通光區的光能透過率高達80％以上，確保輸出足夠能量的單色光，截止區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、藍等普通濾光片通光區大，用于普通照相及藝術配光……等。多功能手提式聚光燈對近處物體照射時亮度太大，可以插入灰色片來調節亮度。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，偏振鏡筒15是通過外螺紋與主機會聚鏡頭口的內螺紋接合的，加在會聚透鏡前面可以將發出的光轉變為偏振光。原理是光是一種電磁波，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，它是用包含著極細的桿狀結晶體，每毫米寬度內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，其振動方向由構成偏振鏡片內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，發射頭發出的光通過濾光筒后就是偏振光。
圖4所示是本實用新型全部主、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，既是主機的交流電源，又可以作為直流電源盒25的充電器。主機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，電源插頭都是統一的，都像插頭27，插座28一樣的規格，可以本實用新型的主、附件之間，可以方便快捷的接插。這些常用技術這里不多闡述了。
本實用新型可以輸出非常均勻的高色溫強光光束。輸出光譜的范圍在250nm-800nm區間，均衡地分布在紫外，可見光和近紅外區，經濾光片濾光后，在350nm-700nm范圍內的各個波段都能濾出能量較強的單色光，而且各波段的能量比較均衡。在自然界中，各種物質對光線的吸收和輻射的性質是不同的，尤其是一些熒光物質，它們只受某些特定波長的光線激發而產生另外某些特定波長的熒光。如果根據不同物質的吸收和輻射光譜來選擇適當波長的激發光，就可以有效地激發物質本身具有的熒光物質，達到物證搜索和檢測的目的，用于特種照相及科學實驗……等。本實用新型還可以將偏振鏡片附加在光輸出口前，使用時轉動偏振鏡片，改變偏振方向，在某一個偏振方向上，使被照射物體表面的反光點的亮度明顯減弱或消除。所以，本實用新型用途十分廣泛，不僅作發光均勻的聚光燈使用，還可以作為“紫外線發射器”“偏振發光射器”及“高純度單色光射器”使用。
權利要求1.一種多功能手提式聚光燈，主機由機體、會聚鏡頭、濾光片插卡和手把組成，主機機體內安裝有光源筒體、燈泡、反光碗、電源插座、散熱風扇、鎮流器，主機機體前裝有會聚鏡頭，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，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，主機機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.根據權利要求1所述的多功能手提式聚光燈，其特征是主機配套有直流電源盒，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，它的主機由機體、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，主機的機體內裝有高壓氣體放電燈泡，燈泡發出的光通過會聚鏡頭輸出十分均勻的高色溫，高亮度的強白熾光光束。光路中可以插入各種濾光片插卡，發射各種純度極高的單色光。會聚鏡頭前可附加偏振鏡筒發射偏振光。本實用新型不僅是發光均勻的聚光燈，還可作為“紫外線發射器”“偏振光發射器”及“高純度單色光發射器”使用。本實用新型交直二用，操作簡單，是刑事現場勘察、特種照相、科學實驗、藝術攝影、防偽檢驗等極好的光源器材，廣泛適合公安、科研、考古、海關、影業、地質等部門使用。
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 優先權日2005年8月16日
發明者張華強 申請人:張華強