具有旋转对称的附加光学器件的手电筒.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103026122 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103026122 A *CN103026122A* (21)申请号 201180034950.0 (22)申请日 2011.07.12 102010027326.0 2010.07.16 DE F21L 4/02(2006.01) F21V 14/04(2006.01) (71)申请人 两兄弟光电子有限责任两合公司 地址 德国索林根 (72)发明人 R奥波尔卡 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 邓斐 (54) 发明名称 具有旋转对称的附加光学器件的。

2、手电筒 (57) 摘要 本发明涉及一种手电筒， 其包括 ： 关于光轴 （26） 旋转对称的附加光学器件 （4） ， 该附加光学 器件具有外部的反射体部分 （22） 、 内部的聚光透 镜部分 （21） 以及带有盲孔 （24） 的背面 （23） ； 和设 置在盘状的支架 （6） 上的发光二级管 （LED） （5） 。 为了提供这样一种具有附加光学器件的手电筒， 即其发射特征可以在所谓的晕散位置与聚焦位置 之间进行调节， 同时手电筒的操作性应该尽可能 地简单并且可以迅速而可靠地获得所期望的调节 位置， 根据本发明， 附加光学器件能够相对于 LED 受到两个止挡限制地移动， 使得在所述附加光学 器件贴。

3、靠于支架上时产生一种基本均匀的光锥。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.16 (86)PCT申请的申请数据 PCT/DE2011/001453 2011.07.12 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/010153 DE 2012.01.26 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 手电筒， 该手电筒包括关于光轴 （26） 旋转对称的附加光学器件 （4） ， 该附加光学器 件具有外部的反。

4、射体部分 （22） 、 内部的聚光透镜部分 （21） 以及带有盲孔 （24） 的背面 （23） ； 该手电筒还包括设置在盘状的支架 （6） 上的发光二级管 （LED） （5） ， 其特征在于 ： 所述附加 光学器件 （4） 能够相对于所述发光二级管 （5） 受到两个止挡限制地移动， 使得在所述附加 光学器件 （4） 贴靠于所述支架 （6） 上时产生一种基本均匀的光锥。 2.如权利要求1所述的手电筒， 其特征在于 ： 所述附加光学器件 （4） 沿着光轴的直线运 动受到另一止挡的限制， 该另一止挡在所述发光二级管 （5） 与所述附加光学器件 （4） 之间 形成最大可能的距离， 其中， 所述发光二级。

5、管 （5） 在该位置处于所述附加光学器件 （4） 的焦 点内。 3. 如权利要求 1 或 2 之任一项所述的手电筒， 其特征在于 ： 所述支架 （6） 具有导热面， 该导热面与一外壳 （2） 贴靠。 4. 如权利要求 1 至 3 之任一项所述的手电筒， 其特征在于 ： 所述反射体部分 （22） 的直 径 （27） 与所述聚光透镜部分 （21） 的直径 （28） 之间的比例 （27/28） 为 0.550.1， 优选为 0.550.05。 5. 如权利要求 1 至 4 之任一项所述的手电筒， 其特征在于 ： 所述聚光透镜部分的厚 度 （30） 与所述反射体部分 （22） 的高度 （29） 之间的。

6、比例 （30/29） 为 0.170.05， 优选在 0.170.02 之间。 6. 如权利要求 1 至 5 之任一项所述的手电筒， 其特征在于 ： 在聚焦的调节位置中， 所述 发光二级管至贴靠面的距离 （31） 与所述发光二级管至中心平面 （33） 的距离 （32） 之间的比 例 （31/32） 为 0.40.1， 优选为 0.400.05。 7. 如权利要求 1 至 6 之任一项所述的手电筒， 其特征在于 ： 所述盲孔 （24） 具有呈锥形 的侧面 （25） ， 该侧面相对于纵轴线 （26） 具有 23 5的张角， 优选为 23 2。 8. 如权利要求 1 至 7 之任一项所述的手电筒， 。

7、其特征在于 ： a） 所述反射体部分 （22） 的直径 （27） 为 （20.81） mm， b） 所述聚光透镜部分 （21） 的直径 （28） 为 （11.41） mm， c） 所述附加光学器件 （4） 的高度 （29） 为 （11.61） mm， d） 所述聚光透镜部分 （21） 的厚度 （30） 为 （3.040.5） mm， 或者 e）在聚焦的调节位置中， 所述发光二级管 （5）与贴靠面 （23）之间的距离 （31）为 （3.580.5） mm， 以及所述发光二级管 （5） 与中心平面 （32） 之间的距离 （32） 为 （8.881） mm。 9. 如权利要求 1 至 8 之任一项所。

8、述的手电筒， 其特征在于 ： 所述聚光透镜部分 （21） 由 两个不同强度凸起地弯曲的面所限定， 其中， 光入射面的半径大于光出射面的半径。 权 利 要 求 书 CN 103026122 A 2 1/3 页 3 具有旋转对称的附加光学器件的手电筒 技术领域 0001 本发明涉及一种手电筒， 其包括 ： 关于光轴旋转对称的附加光学器件， 该附加光学 器件具有外部的反射体部分、 内部的聚光透镜部分以及带有盲孔的背面 ； 和设置在盘状的 支架上的发光二级管 （LED） 。 背景技术 0002 按照现有技术， 文首述及的这种配有所述附加光学器件的手电筒原则上是已知 的。例如， 在 US2,254,96。

9、2 中对一些不同的附加光学器件进行了介绍， 其中， 为了改变发射 特征， 光源可以在背面的盲孔内部移动。 在此， 所述光源可以在两个都设置于所述盲孔内部 的点之间沿纵轴向运动。 通过光源的直线运动， 光锥的张角发生根本变化， 从而可以照亮不 同距离处的目标物体。 0003 配有所述附加光学器件的该已知手电筒的缺点在于 ： 光锥内部的光线强度不均 匀， 通常在光轴上的强度最大， 而其朝向光锥边缘则逐渐减弱。 发明内容 0004 因此本发明的目的是， 提供一种配有附加光学器件的手电筒， 其中消除了 上述缺点。特别是应该提供这样一种手电筒， 即其发射特征可以在所谓的晕散位置 （Mondstellun。

10、g） 与聚焦位置之间进行调节。 在所述晕散位置中产生一种张角大的光锥并且 其内的光线分布均匀。与此相对， 所述聚焦位置的特点是在于张角比较小的光锥。与此同 时， 该手电筒的操作性应该尽可能地简单， 借此可以迅速而可靠地获得所期望的调节位置。 0005 上述目的通过如权利要求 1 所述的手电筒得以实现， 据此， 按照本发明， 附加光学 器件能够相对于 LED 受到两个止挡限制地移动， 使得在所述附加光学器件贴靠于支架上时 产生一种基本均匀的光锥。 0006 本发明的手电筒的发射特征主要通过两个调节位置确定， 即一个聚焦位置， 在该 聚焦位置中， LED 至附加光学器件具有最大可能的距离 ； 以及。

11、晕散位置， 在该晕散位置中， 附加光学器件与支架贴靠， 使得 LED 差不多是处于所述背面的高度。在聚焦位置中， 发射的 光线被限制于一个较小的光锥内， 从而可以照亮在远距离处的目标物体。 与此相反， 在晕散 位置中则产生一个角度尽可能大的光锥， 在本发明的手电筒中， 在光锥内部光线分布是均 匀的并且到边缘处骤然降低。通过这种方式提供了一种特别均匀的照明。通过本发明的 构造设计， 可以迅速选择手电筒的优选调节位置， 而无需费力地去寻找附加光学器件与 LED 之间的准确的距离。 0007 在下文以及从属权利要求中对本发明的一些有益设计进行介绍。 0008 根据第一实施方式， 规定 ： 附加光学器。

12、件沿光轴的直线运动受到另一止挡的限制， 该另一止挡在LED与所述附加光学器件之间形成最大可能的距离， 其中， 所述LED在该位置 处于所述附加光学器件的焦点内。依据手电筒的构造设计， 这个止挡是由在手电筒外壳和 灯头上的或者在一连接元件内部的各一个止挡面构成。 当支架与附加光学器件的止挡面贴 说 明 书 CN 103026122 A 3 2/3 页 4 靠并因而使 LED 几乎与止挡面平面重合时， 晕散位置于是得以最佳调定， 在该晕散位置中， 光线均匀地在一个确定的光锥内被射出。 0009 为了将产生的热量排出， 优选规定 ： 支架具有与外壳贴靠的导热面。例如， 为此可 以在支架的底侧设置一个。

13、环形的贴靠面， 通过该贴靠面， 它贴靠在外壳内部的管座状的凸 台上。特别是铝、 铜或者黄铜适合作为该导热面的优选材料。 0010 本发明的手电筒的特别的发射特征主要由附加光学器件的几何构造所确定， 其 中， 长度比或者说尺寸比对此特别重要。为此优选规定 ： 反射体部分的直径与聚光透镜部 分的直径的比例为 0.550.1， 优选为 0.550.05。换言之， 反射体部分的直径与聚光透镜 部分的直径之间的比例为0.55， 其中容许在正方向以及在负方向上为0.1、 优选0.5数量级 的偏差。聚光透镜部分的厚度与反射体部分的高度之间的比例尤其为 0.170.05， 优选为 0.170.02。 0011。

14、 在聚焦调节位置中， LED 至贴靠面的距离与 LED 至中心平面的距离之间的比例为 0.40.1， 优选为 0.400.05。 0012 另外， 优选规定 ： 盲孔具有呈锥形的侧面， 该侧面相对于纵轴线具有 23 5张 角， 优选为 23 2。 0013 根据一种特别优选的实施方式， 规定了各几何部分的不同的具体尺寸， 其中优选 反射体部分的直径为 20.81mm、 聚光透镜部分的直径为 11.41mm、 附加光学器件的高度 为 11.61mm、 聚光透镜部分的厚度为 3.040.5mm， 或者， 在聚焦调节位置中， LED 与贴靠 面之间的距离为 3.580.5mm 以及 LED 与中心平。

15、面之间的距离为 8.881mm。 0014 在此， 聚光透镜部分优选由两个不同强度凸起地弯曲的面所限定， 其中， 光入射面 的半径大于光出射面的半径。 附图说明 0015 下文将参照附图对本发明的其他优选设计形式以及具体实施方式进行阐述。 附图 示出 ： 0016 图 1a、 b 为本发明的手电筒的一个实施方式， 分别处于两个不同的调节位置中 ； 0017 图 2 为附加光学器件， 以及 0018 图 3 为附加光学器件的反射特征的示意图。 具体实施方式 0019 根据本发明的手电筒 1 的一种具体设计形式， 该手电筒具有一个外壳 2、 一个灯头 3、 一个附加光学器件 4 以及一个 LED 。

16、（发光二级管） 5。其中， 附加光学器件 4 被固定在灯头 3 内， 该灯头可以相对于外壳 2 沿纵轴向移动。LED5 在外壳一侧被固定在一个支架 6 上， 使 得附加光学器件总体上可以相对于 LED 移动。在这种情况下， 灯头 3 或者说附加光学器件 4 的移动受到两个止挡的限制。一方面， 支架 6 与附加光学器件 4 形成触靠支承， 为此附加 光学器件 4 具有一个构造成止挡面 7 的背面。另一方面， 在所示出的实施例中可以通过一 个连接元件 8 实施所述移动， 该连接元件将灯头 3 和外壳 2 相互连接并且该连接元件具有 一个 （未示出的） 止挡。 0020 图 1a 示出的是这样一个调。

17、节位置， 在该调节位置中， 附加光学器件 4 与支架 6 相 说 明 书 CN 103026122 A 4 3/3 页 5 贴靠， 从而使 LED5 与止挡面平面几乎重合。在这个调节位置中， 发光照射的特点在于大的 射出角， 在该射出角内部光线分布是均匀的。与此相对， 图 1b 示出的则是一个聚焦的调节 位置， 在该调节位置， 附加光学器件 4 和支架 6 彼此保持距离 A 地设置。 0021 在图 2 中示出了附加光学器件 4 的具体尺寸或者尺寸比。附加光学器件 4 具有一 个内部的聚光透镜部分21、 一个外部的反射体部分22以及一个背面23， 该背面具有一个盲 孔 24。在此， 盲孔 24。

18、 由一个呈锥形的侧面 25 限定， 该侧面相对于纵轴线 26 有 23的张角 。反射体部分 22 的直径 27 为 20.8mm， 而聚光透镜部分 21 所具有的直径 28 为 11.4mm。 所示出的附加光学器件 4 总共高 11.6mm（高度 29） 以及聚光透镜部分所具有的厚度 30 为 3.04mm。 在聚焦的调节位置中， 即在附加光学器件4与支架6之间为最大距离时， LED5与止 挡面 23 之间的距离 31 为 3.58mm 以及 LED5 与中心平面 33 之间的距离 32 为 8.88mm。由此 得出 LED5 至贴靠面 23 的距离 31 与 LED 至中心平面 33 的距离。

19、 32 之间的比例 （31/32） 的 值为 0.4， 聚光透镜部分 21 的直径 28 与反射体部分 22 的直径 27 之间的比例 （28/27） 的值 为 0.55， 以及， 聚光透镜部分 21 的厚度 30 与附加光学器件 4 的高度 29 的比例 （30/29） 的 值为 0.26。 0022 图 3 示意性地示出处于聚焦调节位置中的射线分布走向， 其中， 由 LED5 以 32 的角度 射出而发射的光线照射到聚光透镜部分 21 上。这些光线被聚光透镜部分 21 聚 束成一个具有 4锥角 的光锥 31。其余的光线由 LED5 以 32至 60的角度 发射并 且照射到反射体部分 22 上， 该反射体部分产生一个平行于轴线的射线束 32。 说 明 书 CN 103026122 A 5 1/3 页 6 图 1a 图 1b 说 明 书 附 图 CN 103026122 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103026122 A 7 3/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103026122 A 8 。