CN200961793Y - 手提式特种光发射器 - Google Patents

Abstract

一种手提式特种光发射器，它的主机由机体、会聚镜头、转轮滤光盒及手把组成。配套有交流电源，直流电源等附件，主机的机体内装有高压气体放电灯泡，灯泡发出的光通过会聚镜头输出十分均匀的高色温，高亮度的强白炽光光束。转轮滤光盒是一种插入式滤光盒，转轮滤光盒内装有多片滤光片，可选择性插入光路中，发射各种纯度极高的单色光。会聚镜头前可附加偏振镜筒发射偏振光。本实用新型可作为“超亮度聚光灯”，“紫外线发射器”，“偏振光发射器”及“高纯度单色光发射器”使用。本实用新型交直二用，操作简单，是刑事现场勘察、特种照相、科学实验、艺术摄影、防伪检验……等极好的光源器材，广泛适合公安、科研、考古、海关、影业、地质……等部门使用。

Description

手提式特种光发射器

所属技术领域

本实用新型涉及一种产生高亮度白炽光及各种单色光的多功能发射装置，尤其是能发射布光均匀的高色温强光光束、紫外光、各种单色光及偏振光的手提式特种光发射器。

背景技术：

目前，公知的各种手提式远射灯发光体是钨丝灯泡及卤钨灯泡，灯泡发出的光由抛物面反射镜会聚反射出去，光束的亮度不均匀，形成的光斑中心点特别亮，周围发暗，一圈亮一图暗，不规律，布光不均匀，被照射物体表面单位面积上的照度相差很大。所以，现有的手提式远射灯不能作为摄影光源使用，也不能适应一些特殊照明的需要。功率较大的手提式远射灯，缺点还在于发光温度高，功耗大，灯泡寿命短，高温度和大耗电量给配套电池、灯具材料、体积、重量带来诸多问题，限制了手提式远射灯亮度的提高，因此，手提式远射灯发射功率很难超过100W。另外，手提式远射灯，色温都较低，即使大功率的远射灯，色温也只有3200K。目前，聚光灯的功率可以做得很大，达到1000W以上，但它们都使用交流电源，体积大、重量大、不能随意携带使用，必须安装在三角架或吊架上工作。上述灯具更不能发射偏振光，及单色光、紫外光等非全光谱光，不能满足社会上某些部门的特殊需要。

发明内容：

为了克服现有的手提式远射灯布光不均匀、色温低、亮度难以提高、灯泡寿命短、不能作为特殊光源使用等不足。本实用新型提供一种手提式特种光发射器，该手提式特种光发射器不仅能发射高色温、高亮度布光均匀的白炽光，而且还能发射紫外光、偏振光和各种纯度极高的单色光。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：手提式特种光发射器由主机、交流电源盒、直流电源盒组成。主机的形状与手提式远射灯近似，由主机机休、会聚镜头、转轮滤光盒、手把构成。主机机体内安装有光源筒体、灯泡、反光碗、电源插座、散热风扇、镇流器，主机机体前部有转轮滤光盒，会聚镜头及可装卸的偏振筒体，手把上设有电源开关。其特征是：所述的灯泡为高压气体放电灯泡(氙气灯泡)，转轮滤光盒为插入式滤光盒，转轮滤光盒内的转轮上，装有多片滤光片，会聚镜头内装有二片凸透镜片。

本实用新型采用新一代的高压气体放电灯泡(氙气灯泡)，取代传统的卤钨灯泡，这种灯泡发光强度大，全光谱并有强紫外光输出。主机的输入电压为10V-16V，由直流电源盒或交流电源盒供电，通过电源盒输出线的插头与主机接插，高压气体放电灯泡的二极与镇流器的输出线直接连接，镇流器的两根输入线与电源插座连接(镇流器其中的一根输入线串连电源开关后连接电源插座)，该镇流器可以将12V低电压升高到23000V高压，电离刺激高压气体放电灯泡(氙气灯泡)发出高色温、高亮度的白炽光，这种高色温、高亮度的白炽光通过会聚镜头，输出亮度均匀的强光光束，达到本实用新型的目的。

本实用新型在光源和会聚镜头之间可以插入转轮滤光盒，该转轮滤光盒内有一个转轮，转轮上装有多片带通式干涉滤光片，这些滤光片能通过某一波段的单色光，截止其他波段的色光，产生高纯度的单色光；如在会聚镜头前加偏振筒，可使输出光起偏振，产生偏振光。

本实用新型的有益效果是：不仅可以达到发射非常均匀的高色温强光光束的目的，又可以发射紫外光、偏振光及各种高纯度的单色光，具备特殊功能及多用途的优点。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型主机的外形图

图2是本实用新型主机的基本结构及原理示意图

图3是本实用新型的高压气体放电灯泡结构图

图4是本实用新型的转轮滤光盒示意图

图5是本实用新型的转轮滤光盒主要零件示意图

图6是本实用新型的主、附件外形图

图中1、主机，2、主机机体，3、会聚镜头，4、转轮滤光盒，5、手把，6、高压气体放电灯泡，7、反光碗，8、光源筒体，9、会聚透镜组，10、带通式干涉滤光片，11、镇流器，12、电源开关，13、电源插座，14、散热风扇，15、偏振镜筒，16、偏振镜片，17、转轮滤光盒盒体，18、滤光片转轮，19、转轮滤光盒盒盖，20、发光泡体，21、铼钨极棒，22、钼片，23、钼丝，24、玻璃支体，25、瓷灯座，26、导线，27、交流电源盒，28、直流电源盒，29、直流连接线，30、电源插头，31、电源插座。

具体实施方式：

在图1中，本实用新型的主机1、由机体2、会聚镜头3、转轮滤光盒4、手把5组成。主机1设计成图1所示的结构和外形，是本实用新型达到发明目的和主机具有良好散热性能的措施之一，也为进一步提高手提式特种光发射器的功率，制造威力更大的系列产品打下基础。

在图2所示实施例中，主机机体2内安装有光源筒体8，高压气体放电灯泡6，反光碗7，镇流器11，电源插座13，散热风扇14。机体2的前部有会聚镜头3，会聚镜头内装由二片凸透镜片组成的会聚透镜组9；会聚镜头3，与灯泡6之间可以插入转轮滤光盒4，转轮滤光盒4内有滤光片转轮18，滤光片转轮18上能安装各种滤光片；会聚镜头3前可以附加偏振镜筒15；手把5上设有电源开关12。电路连接方法是：将镇流器11的两根输入线与电源插座13连接(其中有一根串连电源开关12后，再连接插座13)。镇流器11的输出线直接连接高压气体放电灯泡6的二极；散热风扇14的电源线与插座13连接。工作原理是：当插座13，插通12V电源时，打开电源开关12，镇流器11将12V电压升到23000V高压加在高压气体放电灯泡6电极的二端，使刚开启电源瞬时间电离刺激氙气灯达到高亮度光，接着再将电压转成8000V，稳定持续供应高压气体放电灯泡6发光，这种灯泡工作时，二个电极之间形成园形弧型状的光球，发出的光通过会聚透镜组9，形成非常均匀的高色温强光光束。当灯泡6和会聚透镜组9中间插入转轮滤光盒4时，本实用新型就发出各种高纯度的单色光，在会聚镜头3前加偏振筒15，可以发出偏振光。

图3所示是本实用新型的高压气体放电灯泡6的结构图，该灯泡采用高质量石英玻璃和优质金属制作，主要由发光泡体20、铼钨电极棒21、定位钼片22、钼丝23、玻璃支体24、导线26、绝缘灯座25。发光泡体20内充满惰性气体(氙气)等物质，其特点是：1、超白光：高压气体放电灯泡的色温比钨丝灯泡要高得多，一般为4000K，最高可达12000K，发出的超白光，接近正中午日光的颜色，而卤钨灯泡的色温为3000-3400K，所以，夜间照明分辨率很高。2、低功率高效率：35W的高压气体放电灯泡可相当于170W的卤钨灯泡，效率达到300％。3、寿命长：因为高压气体放电灯泡是利用电流刺激气体发光，不会产生过高的温度，只要泡内氙气还没有用完，它就可以一直正常发光，不易损坏，寿命长达2500小时。4、超亮度：高压气体放电灯泡比钨丝灯泡亮度大，高压气体放电灯泡输出高达3200LM的亮度，而一般卤钨灯泡最多也只能产生1000LM的亮度。5、因为高压气体放电灯泡，不是用钨丝发光，所以抗震性好，不会因震动而损坏。采用这种高压气体放电灯泡不仅是为了提高手提式特种光发射器的亮度、色温、减少耗电量，达到用功率较低的新一代光源，取代大功率的卤钨灯泡，还因为它紫外线含量很高，可以利用它发射紫外线，目前，本实用新型已使用50w高压气体放电灯泡。高压气体放电灯泡厂家出厂时，在发光泡体20外围有一个玻璃保护罩，目的是保护玻璃泡体20和阻挡紫外线，所以我们需将这玻璃罩切割掉，成为图3所示的状态后使用。高压气体放电灯泡依靠镇流器11在二个铼钨极棒21间加高压，激发氙气发光，镇流器11的特点是：快速启动，在开始阶段4秒内可达到正常状态的95％，采用CMOS集成电路块进行控制，发生事故时，高压包内的感知电路0.2秒灵敏启动，把高压电切断，确保使用安全。这种镇流器在全国各地已有多家专业厂家生产。

在图2所示实施例中，灯泡6安装在光源筒休8内，光源筒休8作用是防止灯泡6发出的光外漏，使本实用新型发射紫外线及各种单色光时，没有杂光干扰，满足物证检验、紫外、荧光等特种照相的需要。反光碗7是一种玻璃制成的橘皮状镜面反射碗，它的作用与普通手提远射灯不一样，不是靠反光碗7远射，而是将灯泡6发出的光柔化，向前反射。会聚镜头3内的会聚透镜组9，由二片凸透镜组成，它的作用是将处在透镜焦点位置的灯泡6发出的光，会聚并呈16度发射角发射出去，在前方被照射物面上形成一个十分均匀的高亮度园形光斑，这个园形光斑内每一个点的照度几乎完全相同。

在图4所示实施例中，转轮滤光盒4内装有多片滤光片，是一种插入式滤光盒，转轮滤光盒4可以方便快捷的插入手提式特种光发射器主机1的专用插孔内，插入特种光发射器主机1内的转轮滤光盒4，可以使滤光片10的中心点准确落在会聚镜头3的主光轴上，使滤光片10定位在光路中，拨动滤光盒4顶部露在外面的滤光片转轮18，就可以将不同滤光片换入光路中。转轮滤光盒4也可以方便的从主机1上拔出来，换其他装有不同滤光片的转轮滤光盒4插入主机1，除常规配备的滤光片外，还可以根据用户工作需要，另外订制其他种类滤光片。本设计方案，可以使本实用新型装入滤光片的种类及数量不受限制，使其具备更多功能，更实用，应用范围更广，适应性更强。

图5所示是转轮滤光盒的主要零件图，每台手提式特种光发射器1，可以配备多个转轮滤光盒4，每个装有不同滤光片的转轮滤光盒4，是由一个模具压铸出来的，外形尺寸相同，可以根据工作需要在主机1上选择性插入转轮滤光片4。滤光盒盒体17内有一个滤光片转轮18，滤光转轮18是滤光片10的载体，该滤光转轮18可以根据主机1的体积和造型，设计多个滤光孔，图5所示是一种三孔滤光片转轮，每个孔内可安装一块滤光片，转轮滤光盒4的一些小零件，如：转轮轴、滤光片压圈、弹簧、定位钢珠、螺丝等在图中不作表示了。当盖上转轮滤光盒盒盖19，拨动暴露在滤光盒4顶部的滤光转轮18时，转轮18就以轴心旋转，每片滤光片的中心点落入会聚镜头3的主光轴时，都会有手感，停住以后，可以准确定位。

本实用新型目前配备的滤光片有五类共28块：

一、带通式干涉滤光片，有16块，可以通过各种波长的单色光，它们是：254nm，365nm，415nm，450nm，470nm，490nm，505nm，510nm，530nm，555nm，570nm，580nm，590nm，610nm，620nm，650nm。

二、普通滤光片，有5块，它们是红、橙、黄、绿、蓝。

三、UV滤光片一块。

四、调色温滤光片三块3400K、6000K、8000K

五、灰色滤光片三块，透过率分别是20％、40％、60％

带通式干涉滤光片的通光区极窄，如450nm的干涉滤光片正负相差15nm左右，波长小于435nm及大于465nm的光全部被截止，通光区的光能透过率高达80％以上，确保输出足够能量的单色光，截止区的光能透过率低于万分之一，可以确保输出光有良好的单色性。带通式干涉滤光片254nm，365nm可截止全部可见光，只让紫外线通过，是不可见光。而UV滤光片作用相反，是截止紫外线，通过全部可见光。红、橙、黄、绿、蓝等普通滤光片通光区大，用于普通照相及艺术配光……等。手提式特种光发射器发射白光光束时，可根据现场及工作需求，用色温滤光片调节白炽光的色温。对近处物体照射时亮度太大，可以插入灰色片来降低亮度。偏振镜筒15是偏振镜片16的截体，偏振镜片16安装在偏振镜筒15内，偏振镜筒15是通过外螺纹与主机会聚镜头口的内螺纹接合的，加在会聚透镜前面可以将发出的光转变成为偏振光。原理是：光是一种电磁波，其电场振动方向垂直于光的传播方向，如电场振动只在一个方向存在，这种光被称为偏振光。偏振镜片是为了使光线起偏振，它是用包含着极细的杆状结晶体，每毫米宽度内约有五万条以上的晶丝，按照顺序排列而成的薄膜，夹在二层玻璃中的粘合镜片。用偏振镜片获得的偏振光，其振动方向由构成偏振镜片内部的一系列相互平行的晶丝来决定，只允许振动方向与晶丝平行的光通过，其它振动方向与之相垂直的被阻挡，因此，会聚镜头发出的光通过滤光筒后就是偏振光。

图6所示是本实用新型全部主、附件的外形图，手提式特种光发射器配备有转轮滤光盒4，直流电源盒28，交流电源盒27，偏振镜筒15，直流接插线29等附件。主机1由直流电源盒28，交流电源盒27供电，直流电源盒28中装有12V充电电池，内装铅酸电池或锂电池组，可以背在肩上使用，电池的二极连接插座31。本实用新型在将来生产过程中，稍微加大主机机体的体积，可以将电池直接装入机体内，成为手提式特种光发射器一种系列产品。交流电源盒27，输入为AC220V，输出为DC12V-15V，既是主机的交流电源，又可以作为直流电源盒28的充电器，本实用新型在将来生产过程中，也可以把直流电源盒28和交流电源盒27，合并在一个机箱内。主机1，直流电源盒28，交流电源盒27，直流连接线29它们的电源插座，电源插头都是统一的，都像插头30，插座31一样的规格，本实用新型的主、附件之间，可以方便快捷的接插。这些常用技术这里不多阐述了。

本实用新型可以输出非常均匀的高色温强光光束。输出光谱的范围在250nm-800nm区间，均衡地分布在紫外，可见光和近红外区，经滤光片滤光后，在350nm-700nm范围内的各个波段都能滤出能量较强的单色光，而且各波段的能量比较均衡。在自然界中，各种物质对光线的吸收和辐射的性质是不同的，尤其是一些荧光物质，它们只受某些特定波长的光线激发而产生另外某些特定波长的荧光。如果根据不同物质的吸收和辐射光谱来选择适当波长的激发光，就可以有效地激发物质本身具有的荧光物质，达到物证搜索和检测的目的，用于特种照相及科学实验……等。本实用新型还可以将偏振镜片附加在光输出口前，使用时转动偏振镜片，改变偏振方向，在某一个偏振方向上，使被照射物体表面的反光点亮度明显减弱或消除，所以，本实用新型用途十分广泛，可以作为发光均匀的聚光灯使用，也可以作为“紫外线发射器”“偏振光发射器”及“高纯度单色光发射器”使用。

Claims (2)

1、一种手提式特种光发射器，主机由机体、会聚镜头、转轮滤光盒和手把组成，主机机体内安装有光源筒体、灯泡、反光碗、电源插座、散热风扇、镇流器，主机机体前装有会聚镜头，灯泡和会聚镜头之间可插入转轮滤光盒，手把上装有电源开关，会聚镜头前可附加偏振镜筒，其特征是：所述的灯泡是高压气体放电灯泡，转轮滤光盒是插入式滤光盒，转轮滤光盒内装有多片滤光片，主机机体前部装有会聚镜头。

2、根据权利要求1所述的手提式特种光发射器，其特征是：主机配套有直流电源盒，交流电源盒，偏振镜筒及直流电源连接线。

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