CN101769466A - 一种可聚光和泛光的灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可聚光和泛光的灯具，包括灯筒(10)、装在所述灯筒(10)前端的光源(20)以及固定在所述灯筒(10)前端且反射所述光源(20)发出的光线以进行聚光的聚光反射器(30)，还包括具有漫反射表面(S40)的泛光反射器(40)，所述泛光反射器(40)通过活动连接结构可相对移动地装在所述灯筒(10)上使所述漫反射表面(S40)移动至所述光线可照射到的位置。本发明集聚光和泛光两种照明功能于一身，当需要聚光照明时利用聚光反射器，需要泛光照明时则通过活动连接结构将泛光反射器移动到光源前方时光线照射到泛光反射器的漫反射表面上即可进行泛光照明。整个发明结构简单，操作简便，基本上不增加原本的聚光灯体积和重量，成本低，而性能可靠。

Description

一种可聚光和泛光的灯具

技术领域

本发明涉及灯具领域，更具体地说，涉及一种可聚光和泛光的灯具。

背景技术

一般来说，灯具可分为聚光灯具和泛光灯具，聚光灯具通常使用以抛物线为母线的反射器，灯具应用在远距离照明环境，以移动型和便携型居多；泛光灯具样式繁多，有反射器方式设计的泛光灯具，也有用乳白亚克利半透明板设计的透射型泛光灯具，应用在室内、室外固定范围内的照明，具有固定性和确指性。通常聚光和泛光应用环境不一样，不将两种功能设计到一个灯具上。

随着生产生活的进步，人们提出了同一盏灯具既有泛光又有聚光功能的要求，例如在铁路检修作业场所，工人需要用到聚光灯具远距离照射铁轨，查看铁轨上的异物或者是铁轨的异常状况；当工人在某一故障点进行维修时则需要大面积的泛光照明，需要灯具为泛光灯。但是聚光灯具不能满足使用者对泛光照明的要求，因为聚光灯光线发散角小，照射范围也小，泛光灯则相反。如果工人携带两套灯具工作，势必会增加使用者的负担。如果忘记携带其中一种灯具，也会对工作的顺利进行带来阻碍。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的灯具功能单一、不能同时实现聚光和泛光的缺陷，提供一种可聚光和泛光的灯具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可聚光和泛光的灯具，包括灯筒、装在所述灯筒前端的光源以及固定在所述灯筒前端且反射所述光源发出的光线以进行聚光的聚光反射器，还包括具有漫反射表面的泛光反射器，所述泛光反射器通过活动连接结构可相对移动地装在所述灯筒上使所述漫反射表面可移动至所述光线可照射到其上的位置。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述泛光反射器为与所述灯筒的部分外表面贴合的片体，所述漫反射表面(S40)是所述泛光反射器(40)的内表面，且与所述灯筒(10)贴合。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述灯筒为圆柱形，所述泛光反射器为横截面为半径与灯筒半径相等的半圆弧形、长度小于所述灯筒的长度的片体。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述漫反射表面为铝表面上喷涂含有TiO₂的有机硅聚合物所形成的表面。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述活动连接结构包括使所述泛光反射器在所述灯筒上滑移的滑移结构和使所述泛光反射器滑移至所述灯筒前端时对泛光反射器进行定位的定位结构。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述滑移结构包括设置在所述灯筒外表面上沿轴向方向开设的滑槽和所述设置在所述泛光反射器内侧并插入所述滑槽内的滑块。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述定位结构包括设置在聚光反射器外表面的插孔和穿过所述泛光反射器而插入所述插孔内的插销。

在本发明所述的可聚光和泛光的灯具中，所述灯筒的后端装有磁吸底座，所述磁吸底座为磁铁或者其内部装有磁铁。

实施本发明的可聚光和泛光的灯具，具有以下有益效果：本发明集聚光和泛光两种照明功能于一身，当需要聚光照明时利用聚光反射器，需要泛光照明时则通过活动连接结构将泛光反射器移动到光源前方时光线照射到泛光反射器的漫反射表面上即可进行泛光照明。整个发明结构简单，操作简便，基本上不增加原本的聚光灯体积和重量，成本低；同时，由于本发明没有简单依靠透镜实现聚光和透光，因此受透镜的材质和大小的影响小，适合各种体型的灯具。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明优选实施例的可聚光和泛光的灯具的零件爆炸图；

图2是图1所示实施例在聚光时的结构示意图；

图3是图2所示实施例的聚光原理示意图；

图4是本发明优选实施例在泛光时的结构示意图；

图5是图4所示实施例的泛光原理示意图；

图6是图2所示实施例在聚光时的配光曲线；

图7是图4所示实施例在泛光时的配光曲线。

具体实施方式

如图1所示的优选实施例中，本发明的可聚光和泛光的灯具包括灯筒10、聚光反射器30、光源20、泛光反射器40、透明件70、定位筒60、电池80和磁吸底座50。

如图1、图2所示，本实施例的灯筒10为圆柱结构，具有圆柱形侧面和位于侧面两端的端面。装在灯筒10前端端面上的聚光反射器30为一个喇叭形结构，其内表面为一条抛物线绕其对称轴线旋转180度形成的曲面，光源20则装在聚光反射器30内表面的底部，其发光中心位于抛物线的焦点处。聚光反射器30的抛物线旋转轴与灯筒10的圆柱形侧面的中轴线重合。

聚光反射器30和灯筒10二者的中轴线重合是借助定位筒60实现的。聚光反射器30装入圆筒形的定位筒60内，使其喇叭形开口的圆形边缘与定位筒的圆柱形内壁贴合从而使聚光反射器30与定位筒60的中轴线重合。定位筒60的底端环形面通过螺纹配合或者卡接等配合方式安装到灯筒10的前端面上，且定位筒60与灯筒10同轴，从而实现聚光反射器30与灯筒10的同轴。在定位筒前端端面上装有圆片形的透明件70，使聚光反射器30反射的光线从透明件70透出去。灯筒10内装入电池80，光源20通过一定的安装结构与电池80电连接实现通/断电。

因此，从光源20发出的光线经内表面反射后与抛物线对称轴平行地射出，则光线得到汇聚，其聚光原理图如图3所示。本实施例采用金卤灯作为光源20，当然也可采用LED等其他类型的光源。同时，本实施例中聚光反射器30的抛物线曲线采用直角坐标系中的Y²＝23.08X曲线。

在所述灯筒10的圆柱形侧面上，装有一个与圆柱形侧面贴合的泛光反射器40，如图2、图4所示。泛光反射器40为片体，其为具有一定厚度的半圆弧沿垂直于半圆弧所在平面的直线方向延伸得到的形状，包括半圆弧内边缘延伸得到的内表面、半圆弧外边缘延伸得到的外表面以及连接和封闭内、外表面的缘边。则片体的横截面均为与半圆弧相同的形状，且半圆弧在垂直于半圆弧所在平面的直线方向所延伸的长度即为片体的长度，而此长度小于灯筒10的长度。其中，泛光反射器40的内表面直接与灯筒10的圆柱形侧面接触贴合，而外表面则可设计成与灯筒10风格一致的颜色和纹理，且整个泛光反射器40的片体厚度尽量小而均匀，以减小体积和重量，从而最大限度地减小对携带灯具所造成的影响。

如图4所示，泛光反射器40的内表面为漫反射表面S40，即光线照射到内表面上就会漫反射出去。只要表面粗糙，具有微小的凹凸状的表面即为漫反射表面S40，为了漫反射的均匀性，最佳的是其表面粗糙程度均匀。漫反射表面S40可通过许多种途径实现，如对铝表面喷砂处理即可实现漫反射效果，在铝表面喷涂一种含有TiO₂高反射材料的有机硅聚合物也可实现。泛光原理图如图5所示，由图可知，经聚光平行射出的光线照射到漫反射表面S40上被漫反射，从而方向杂乱的射出。

泛光反射器40通过活动连接结构装在灯筒10的圆柱形侧面上。如图4所示，当需要进行泛光照明时，使泛光反射器40在灯筒10上移动，直至漫反射表面S40伸出灯筒10前端以便光线可以照射到漫反射表面S40上进行反射。

本实施例的活动连接结构包括滑移结构和定位结构。其中，滑移结构用来使泛光反射器40在灯筒10上滑移，而定位结构则用来使泛光反射器40位移到合适位置后对此时的泛光反射器40进行定位。

滑移结构可以采用滑槽滑块来实现，即包括灯筒10的圆柱形侧面上沿轴向开设的内凹的滑槽、泛光反射器40内表面对应位置上凸起的滑块。滑块插入滑槽内，且可沿滑槽而轴向滑动。则需要泛光照明时，推动泛光反射器40使滑块在滑槽内移动从而使泛光反射器40移动到灯筒10前端。

为了使尽量多的光线能够照射到漫反射表面S40上，本实施例的泛光反射器40在移至灯筒10前端的一定位置后，还可向灯筒10的前端端面旋转一定的角度。因此，本实施例的滑块设置成圆形，其可在滑槽内前后自由移动的同时，也可在滑槽内自由转动。当泛光反射器40移动至灯筒10前端，直至移到灯筒10和聚光反射器30不会阻挡到泛光反射器40的翻转时，将泛光反射器40向下即如图4方向的翻转一定角度，以便接收尽可能多的来自聚光反射器30反射的光线。

翻转到合适位置后，定位结构对泛光反射器40进行定位。显然，只要是使泛光反射器40位置固定和保持的实现结构有非常多种，任何一种实现这种定位的结构均属于本发明所述的定位结构。本实施例中，如图4所示，定位结构包括聚光反射器30外表面上的插孔、泛光反射器40上开设的通孔以及插销。将泛光反射器40翻转至与聚光反射器30上的插孔对应，然后将插销穿过通孔而插入到插孔内即可实现泛光反射器40的定位。

当然，实现泛光反射器40可移动地连接到灯筒10上的活动连接结构有很多种，其滑移结构和定位结构可有多种组合形式，本实施例并不对其进行限定，凡是能实现使泛光反射器40在聚光时位于灯筒10上不影响聚光、在需要泛光时可移动到光源20前方从而将聚光后的光线照射到其漫反射表面S40上进行漫反射这样的功能的连接结构即为本发明的活动连接结构。本实施例也不限定必须包括滑移结构和定位结构，二者可通过一个结构实现，也可通过多个不同的结构或零件实现，只要实现将泛光反射器40移动到合适位置后定位的结构即为本发明的滑移结构和定位结构。

采用本实施例在进行聚光和泛光照明时，两种状态下光强分布的配光曲线分别如图6、图7所示。

参照图6，图6为聚光状态下的配光曲线，使用线坐标来描述，横坐标表示角度，纵坐标表示光强。由图可见中心0度光强最大，该0度即灯具轴线方向。通过聚光反射器30聚光后的光束角小于30度，为窄配光，曲线具有明显的峰值，也就是说，光强主要集中在光源20的中轴线，即聚光反射器30旋转轴所在的区域内，这样的光强分布有利于将光投射到远距离的地方。

参照图7，图7为灯具在泛光状态下的配光曲线，使用极坐标来描述，由于泛光时照射光斑为椭圆形，即泛光时灯具光能量空间分布不是轴对称的，因此使用了两个曲线表示，两条曲线为互相垂直的两个竖直平面的光强和角度的曲线，其中也是0度方向光强较强，该方向为灯具如图5所示的水平放置时的竖直向下方向。灯具水平放置，即灯筒10的中轴线位于水平位置，且此时将泛光反射器40旋转至与灯筒10的前端端面呈70度角度。两条曲线中所围成的区域较宽的一条描述通过灯具中心轴线的纵剖面，较窄的另一条则表示与前者垂直的纵剖面。由图可知，通过泛光反射器40的漫反射表面S40反射后，两条配光曲线的光束角分别约为110度和120度，为宽配光，且不同角度上的光强变化平缓，在大的角度范围内围绕最大光强值拨动。此时的光强整体分布均匀，达到泛光的要求，有利于近处的大范围照明。

采用本发明的可聚光和泛光的灯具，集聚光和泛光两种功能于一身，而对于其聚光和泛光的切换，操作简单，容易掌握；将现有技术的聚光灯具进行改进，无需增加多少制造成本，且对任何光源的灯具均实用，不受光源类型、大小的限制，例如可采用金卤灯、卤钨灯等；采用聚光反射器30和泛光反射器40，利用光学反射原理，只要聚光反射器30的聚光内表面和泛光反射器40的漫反射表面S40达到各自需要的反射要求，即可获得很好的光照效果，能量损耗低，而现有技术则受限于透镜本身的能量损耗，效率不高；另外透镜多为塑料材质，对于亮度大、温度高的光源也不适用。

在本实施例中，灯筒10的后端装有磁吸底座50，所述磁吸底座50为磁铁或者其内部装有磁铁。当作业人员需要走动检查时，可将手提灯具；当需要定向检查时，可通过磁吸底座50将灯具吸附到铁架上或者其他可以吸附的位置，灯具可水平、竖直或者任意角度放置，方便人员操作。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种可聚光和泛光的灯具，包括灯筒(10)、装在所述灯筒(10)前端的光源(20)以及固定在所述灯筒(10)前端且反射所述光源(20)发出的光线以进行聚光的聚光反射器(30)，其特征在于，还包括具有漫反射表面(S40)的泛光反射器(40)，所述泛光反射器(40)通过活动连接结构可相对移动地装在所述灯筒(10)上使所述漫反射表面(S40)可移动至所述光线可照射到其上的位置。

2.根据权利要求1所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述泛光反射器(40)为与所述灯筒(10)的部分外表面贴合的片体，所述漫反射表面(S40)是所述泛光反射器(40)的内表面，且与所述灯筒(10)贴合。

3.根据权利要求2所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述灯筒(10)为圆柱形，所述泛光反射器(40)为横截面是半径与灯筒(10)半径相等的半圆弧形、长度小于所述灯筒(10)的长度的片体。

4.根据权利要求1所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述漫反射表面(S40)为铝表面上喷涂含有TiO₂的有机硅聚合物所形成的表面。

5.根据权利要求1所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述活动连接结构包括使所述泛光反射器(40)在所述灯筒(10)上滑移的滑移结构和使所述泛光反射器(40)滑移至所述灯筒(10)前端时对泛光反射器(40)进行定位的定位结构。

6.根据权利要求5所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述滑移结构包括设置在所述灯筒(10)外表面上沿轴向方向开设的滑槽和所述设置在所述泛光反射器(40)内侧并插入所述滑槽内的滑块。

7.根据权利要求5所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述定位结构包括设置在聚光反射器(30)外表面的插孔和穿过所述泛光反射器(40)而插入所述插孔内的插销。

8.根据权利要求1所述的可聚光和泛光的灯具，其特征在于，所述灯筒(10)的后端装有磁吸底座(50)，所述磁吸底座(50)为磁铁或者其内部装有磁铁。

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