文档介绍：交流
手电筒光斑效果的改进方案
丁彩平
广东省高级技工学校机械制造系, 广东博罗
繁多的照明类手电筒应用产品,以其价格低,寿命长,发热率小,性能稳定在照明市场上占有重要的
用率不是很高。本文针对该问题做了分析和改进,并在实践中取得了较好的效果。
;照明;光斑;效果
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刖置的结构方式。通过图可以发现,的光线通过透镜折
目前市面上有种类繁多的应用产品,其中尤以照射后分成多束而且杂乱无章,该类产品在距离形成的
明类手电筒的品种最多。发展到今天,其性能得到了光斑表现为: 内圈为高亮度的光斑,光斑从中央到边缘,
很大的提高,、、等大功率手电筒的研制照度从大到小衰减得非常厉害,衰减区外为黑斑区,黑斑
成功,为照明市场带来了更广阔的天地。小功率超高区外为一个区域很小的亮斑区域。整个产品的光斑效果为
亮度的以其价格低、寿命长、发热率小、性能稳定的同心的两个光斑区域,效果较差。本文针对此现象做了如
优点仍然在照明市场上占有重要的位置。但是其产品照度下的分析和改进,取得了较好的效果。
的利用率仍然不是很高。图为市面上常用的手电筒分析
众所周知, 可以近似地看作点光源,其发光主要
集中在中央区域,此即为平时所说的的发光角度,一
般此类产品的设计主要考虑的就是该区域的光线。通过试
验发现, 的发光如图所示,主要光斑集中在中央区
向区域域的.。,另有一部分光线集中在大约。区域,而这部
分光线对产品的效果其实有很大的影响。这两部分光线中
间的大约。区域部分光线很少,单独用照射的时
候,此区域对应的为黑斑区。从而影响了产品的照度和光
斑效果。
改进
通过上面的分析可以知道,要想提高产品的照度水平
和光斑效果,就要想办法控制图所示。区域光线的方
向,使其经过隧道反射和透镜折射后的方向能够尽量与中
央区域经过透镜折射后的光线平行或者接***行。
为了解决这个问题,首先通过试验测试出的虚光
点,经过测试,此光点在距离顶部. 的位置。
考虑透镜的生产工艺性,设定透镜的厚度为.,根
据此参数设定不同凸透镜的半径值,挑选最合理的参数,
图常用手电筒的结构方式在此选择..,.。根据产品设计的需要,
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经验
严。经过上面的数据分析处理, 对隧道的形状进行非球
面设计,使。区域范围的光线经过隧道反射和透镜折射
向区域
后与.。区域通过透镜折射后的光线平行或者近似平行,
这样,设计的产品中,。区域的光线通过透镜折射后
没有损失,更没有形成杂乱无章的光线,而是和中央.。
区域的光线一样集中在中央光斑区域内。这里要特别提出
的是:在产品设计中,.,而尺:的宽
度为., 只有这样设计, 发射的中央区域边缘
的光线经过透镜第一次折射后还是照射在。的圆弧区域
内,从而不会造成此范围的光线经过透镜折射后与中央区
域经过透镜折射后的光线的方向相同或者近似相同。由于
发出的光线经过隧道反射和透镜折射后,两区域的光
线都集中在一个基本重合的区域内, 没有杂乱无章的光
线,照射出来的光斑为一个单独的超亮光斑,没有同心光
斑的现象, 光斑各点的照度相对较均匀, 因此光斑的效果