專利名稱：放大鏡燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放大鏡燈，尤其是涉及閱讀用具有菲涅耳透鏡的放大鏡燈。
幾十年前，電燈泡與玻璃透鏡組合在一起形成閱讀用的放大鏡燈。其中某些燈用于閱讀像印在郵票上那樣的小字。因此，整個放大鏡燈可以放在襯衫口袋里。這樣，小的白熾燈泡通常由電池供電，而玻璃透鏡的直徑一般是1英寸。于是，只有一只眼能看到放大的物體。
近年來，最典型的UL批準的供老年人夜間閱讀用的放大鏡燈是一種所謂搖臂式熒光放大鏡燈，如Catalina Lighting Inc公司生產(chǎn)的3700號燈。參見圖1、2所示，它包括燈座1，下擺臂2，旋鈕3，上搖臂4，裝有電子鎮(zhèn)流器的燈罩5，波紋漫射屏6，夾子7，安裝底座8，熒光燈9，燈夾10，燈插座11。其環(huán)形金屬燈罩5的中心處裝設(shè)一種5英寸直徑的玻璃透鏡12。8英寸直徑的圓形熒光燈管9，其管直徑為1英寸，環(huán)繞所述玻璃透鏡12。一種電子鎮(zhèn)流器和通/斷開關(guān)也設(shè)在所述金屬燈罩5內(nèi)。
環(huán)形燈罩5是用0.5毫米厚的鋼板沖壓而成的。由于只需滿足UL的要求，使用價廉的帶有1英寸管直徑的，900起始流明的直徑為8英寸的環(huán)形熒光燈管9。就是說，這種放大鏡燈不符合各國節(jié)能標準，電磁干擾標準和光學(xué)的要求。例如，通過這種放大鏡燈看到的彩色圖片和在日光下看到的同一圖片的彩色不同。原因是，這種熒光燈的顯色指數(shù)只有60左右，而日光的顯色指數(shù)是100。由于功率因數(shù)低，約大于20％的輸入功率在電子鎮(zhèn)流器中變成熱，于是只能選擇金屬燈罩。
圖3是該放大鏡燈頭的剖面示意圖(未表示出漫射屏)，表示在正常閱讀位置中在A4紙面上的照度分布狀況。5英寸直徑玻璃透鏡12的焦距為10英寸。在紙頁中心點測得的照度為4,200勒克司，而在燈管對下的各點是2,000勒克司。在紙頁外面也被燈管照亮，測得照度是1,000勒克司。所述的波紋片漫射屏6對將外部照明光束折射到閱讀區(qū)域上不起作用。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的放大鏡燈有以下的缺點1)5英寸直徑透鏡其直徑太小不適于閱讀A4尺寸(8英寸×12英寸)的普通書本。讀者閱讀每行字必須從左向右移動該書。對任何老年人來說這是一種繁重的工作；2)由于透鏡是用玻璃做的，不可能將其尺寸從5英寸直徑放大到8英寸直徑，因為重量增大該搖臂燈無法承受。因此，目前所用的5英寸直徑的玻璃透鏡是搖臂燈頭單片玻璃透鏡的極限尺寸。
3)任何單片玻璃透鏡總是存在像差、色散、色差、像散等光學(xué)問題。但又不可能采用復(fù)合透鏡取代來解決上述光學(xué)問題，因為對這種廉價搖臂燈來說，復(fù)合透鏡太重也太昂貴。因此上述現(xiàn)有技術(shù)放大鏡燈的光學(xué)質(zhì)量低；4)在閱讀時紙頁上的照度不均勻。例如，當一張A4紙放在透鏡下面4英寸處用于正常閱讀時，在紙頁中心點測量的照度是4,200勒克司(用一種900起始流明的普通22瓦熒光燈管)。而在同一頁紙上，正好在熒光燈管下面的點測定為2,000勒克司。就是說，在中心點太亮，而在離開所述中心點4英寸的任何點太暗。
5)不能滿足抗電磁干擾的歐洲及美國標準EMC(FCC)，節(jié)能標準(Energy Star)的要求。在1999年，歐洲將對所有照明器材加上強制的節(jié)能標準(Energy Efficiency)指令；美國將對多數(shù)照明器材部件強調(diào)其Energy Star節(jié)能標準，因此，在1999年，整個歐洲和美國現(xiàn)行的放大鏡燈必須符合低壓電器的安全標準(Low Vottage(VL))，EMC(FCC)，及Energy Star等指令(要求)。而金屬燈罩則是通過EMC(FCC)測試的障礙。
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺點的放大鏡燈。即提供一種光學(xué)質(zhì)量高，照度均勻閱讀方便的放大鏡燈。
本發(fā)明的另一目的是提供一種重量輕的放大鏡燈。
為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種放大鏡燈，它包括燈座、下?lián)u臂、上搖臂、燈頭，其特征在于，該燈頭由“∩”截面的矩形環(huán)形燈罩，圓筒形連接座，塑料菲涅耳透鏡，熒光燈和菲涅耳普漫射屏構(gòu)成，該矩形環(huán)形燈罩的內(nèi)環(huán)上固設(shè)有200毫米×200毫米的塑料菲涅耳透鏡，直徑為17毫米的熒光燈管位于所述“∩”形截面矩形燈罩下面，并夾持于燈罩殼體上，所述熒光燈管下面設(shè)有塑料菲涅耳漫射屏，所述的矩形環(huán)形燈罩連接于圓筒形連接座，所述的圓筒形連接座樞接于搖臂的上端，可繞著上搖臂上端部的樞軸轉(zhuǎn)動。
所述的放大鏡，其特征在于，所述的矩形燈罩及圓筒形連接座由塑料制成，所述的塑料菲涅耳透鏡的厚度為4毫米。
本發(fā)明的效果是明顯的其一，由于用8英寸×8英寸塑料菲涅耳透鏡代替原有的直徑為5英寸的玻璃透鏡，其視場等于A4紙頁的寬度，因此，在閱讀紙頁上的任何一行文字時，不需要進行從左至右的運動。即閱讀時，該書可以放著不動；其二，由于菲涅耳透鏡可獲得復(fù)合透鏡的功能，因此容易解決單片玻璃透鏡的光學(xué)問題，諸如像差、色散、色差、像散等。因此，該放大鏡燈光學(xué)質(zhì)量高；其三，由于用一種Energy Star級U形或方形管直徑為5/8英寸的熒光燈管，代替原有管直徑為1英寸的8英寸直徑的圓形熒光燈管。即燈管的直徑從1英寸縮小到5/8英寸，每個Energy Star標準的起始流明數(shù)由900增到1275，熒光燈管包圍的面積比現(xiàn)有技術(shù)的面積大，紙頁中心照度減弱而紙頁邊緣的照度增強。同時采用菲涅耳漫射屏代替原有的波紋環(huán)片漫射屏，因此，該放大鏡燈的閱讀區(qū)域的照度比現(xiàn)有技術(shù)更均勻；其四，由于一塊8英寸×8英寸菲涅耳塑料透鏡的重量只有直徑為5英寸的單片玻璃透鏡的三分之一，而且塑料不像玻璃那樣存在斷裂的危險，并用塑料燈罩代替金屬燈罩。由于燈頭的重量比現(xiàn)有技術(shù)的燈頭輕，可以用輕巧美觀的搖臂代替現(xiàn)有技術(shù)笨重的搖臂。此外，由于采用塑料燈罩，該燈更容易通過EMC(FCC)測試。
以下結(jié)合


本發(fā)明的實施例。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)UL批準的放大鏡燈的透視圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)UL批準的的放大鏡燈的燈頭分解示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的燈頭的剖面示意圖，表示在A4紙頁上的照度分布；圖4是本發(fā)明的一種節(jié)能標準的(Energy Star)放大鏡燈的透視圖；圖5是本發(fā)明燈頭的剖面示意圖，表示菲涅耳漫射屏的功能和在A4紙頁上的照度分布；圖6是本發(fā)明燈頭的仰視圖，表示使用一種方形熒光燈管；圖7是本發(fā)明燈頭的仰視圖，表示使用一種U形熒光燈管。
圖4、5是本發(fā)明的Energy Star搖臂式放大鏡燈的透視圖及燈頭剖視示意圖。該放大鏡燈包括燈座1、下?lián)u臂2、上搖臂4及燈頭部分，該燈頭部分由“∩”形截面的矩形環(huán)形燈罩5，圓筒形連接座13，塑料菲涅耳透鏡12，熒光燈9和菲涅耳漫射屏6構(gòu)成，其中在矩形環(huán)形燈罩5的內(nèi)環(huán)上固設(shè)有200×200毫米的塑料菲涅耳透鏡12，直徑為17毫米的熒光燈9位于“ ”形燈罩5的下面，并夾固在該燈罩5的殼體上，在熒光燈9的下面固設(shè)有菲涅耳漫射屏6，所述的燈罩5連接于圓筒形連接座13上，該連接座13樞接于上搖臂4的上端部，可繞著上搖臂4上端部的樞軸旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明采用5/8英寸的圍繞著200×200毫米的菲涅耳透鏡12的熒光燈9，其起始流明數(shù)由現(xiàn)有技術(shù)的900增至1,275，表面亮度增大1.13倍。于是，在燈管下面紙頁邊緣測得的照度是2,300勒克司，塑料的菲涅耳漫射屏6將向內(nèi)折射原來照在A4紙外面的所有光束，并使原有位置的照度為2,300勒克司提高到照度約為3,000勒克司。
圖5是本發(fā)明燈頭的剖視示意圖，表示在A4紙頁上的照度分布。菲涅耳透鏡12的焦距是11英寸，由于紙頁中心點至管的距離比現(xiàn)有技術(shù)大，該點測得的照度約為3,500勒克司。由于菲涅耳漫射屏6裝在燈罩5的所有各邊(在使用U形管時，只需要三邊)，可將照亮紙頁以外區(qū)域的所有光束折射進入紙頁區(qū)域，用于增強較暗區(qū)域的照度。于是，紙頁邊緣點測得照度約為3,000勒克司。因此，在全部紙頁上照度分布比現(xiàn)有技術(shù)更均勻。因為菲涅耳透鏡2是4毫米厚的塑料片，而且燈管直徑是17毫米，燈罩5的壁厚度是2毫米，燈罩和透鏡的總重量比現(xiàn)有技術(shù)的重量輕一半還多。由于重量輕本發(fā)明的安裝裝置可以采用臺式加重底座或三腳架結(jié)構(gòu)。
在圖5中，菲涅耳透鏡12的扁平表面向上，于是向下的鋸齒表面不會被觸及。但在菲涅耳透鏡12兩側(cè)可以加上保護層，如廚房用的普通保鮮紙，辦公室里用的普通透明復(fù)印紙等。而菲涅耳漫射屏6的鋸齒表面向上并用粘膜保護。菲涅耳漫射屏6的向下扁平表面無需保護。
圖6是本發(fā)明燈頭的仰視圖，表示本發(fā)明采用的方形熒光燈管9。由于方形熒光燈管9具有900毫米的展開長度，對于管徑為5/8英寸的燈管，需要32瓦的輸入功率。這時，在熒光燈管9的下方應(yīng)采用4個菲涅耳漫射屏6。由于32瓦熒光燈管輸出較強的光，8英寸×8英寸的菲涅耳透鏡12可具有較長的焦距，如12英寸或更長，以便獲得較長的物距用于刺繡等工作。通常，本發(fā)明放大鏡燈的放大率為2、3或4。如果菲涅耳透鏡12用于日光下，熒光燈的色溫為6000K。但如果環(huán)境光的色溫是3000K，而且不需要用于欣賞彩色圖片的專業(yè)要求，采用一種4000K的熒光燈管也是可行的。
圖7是本發(fā)明另一實施例燈頭的仰視圖，表示本發(fā)明采用一種U形熒光燈管9。這種情況下，由于燈管展開長度只有700毫米，可以采用22瓦的熒光燈管9。由于該實施例輸出光比32瓦熒光燈管弱，菲涅耳透鏡12的焦距應(yīng)當較短，如11英寸。于是，放大率為2時物距為5英寸。而在8英寸×12英寸的紙頁上照度將是3,000勒克司至3,500勒克司。色溫6,000K的熒光燈管最適于欣賞彩色圖片，而當環(huán)境光色溫為3,000K時，最好用4,000K熒光燈管?？梢岳斫獾氖牵景l(fā)明同樣可以采用其它形狀的燈管結(jié)構(gòu)而不脫離本發(fā)明的諸如采用兩根平行燈管(未示出)。當然，其輸出功率仍需與透鏡焦距匹配，以保證在菲涅耳漫射屏照明的區(qū)域的照度在3,000至5,500勒克司。
雖然，已對本發(fā)明的實施例作了詳細說明，但并非用來限制本發(fā)明的實施范圍，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做出更動或修改，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種放大鏡燈，它包括燈座、下?lián)u臂、上搖臂、燈頭，其特征在于，該燈頭由“∩”截面的矩形環(huán)形燈罩，圓筒形連接座，塑料菲涅耳透鏡，熒光燈和菲涅耳漫射屏構(gòu)成，該矩形環(huán)形表燈罩的內(nèi)環(huán)上固設(shè)有200毫米×200毫米的塑料菲涅耳透鏡，直徑為17毫米的熒光燈管位于所述“∩”形截面矩形燈罩下面，并夾持于燈罩殼體上，所述熒光燈管下面設(shè)有塑料菲涅耳漫射屏，所述的矩形燈罩連接于圓筒形連接座，所述的圓筒形連接座樞接于搖臂的上端部，可繞著上搖臂上端部的樞軸轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的放大鏡，其特征在于，所述的矩形燈罩及圓筒形連接座由塑料制成，所述的塑料菲涅耳透鏡的厚度為4毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的放大鏡燈，其特征在于，所述的圍繞著塑料菲涅耳透鏡的熒光燈管是方形的。
4.如權(quán)利要求1所述的放大鏡燈，其特征在于，所述的圍繞著塑料菲涅耳透鏡的熒光燈管是U形的。
5.如權(quán)利要求1所述的放大鏡燈，其特征在于，所述的圍繞著塑料菲涅耳透鏡的熒光燈管為兩根平行的燈管。
6.如權(quán)利要求1所述的放大鏡燈，其特征在于，所述的燈座可是夾子結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的放大鏡燈，其特征在于，所述的燈座可以是加重臺式底座，或三腳架底座。
8.如權(quán)利要求1所述的放大鏡燈，其特征在于，所述的熒光燈管的輸出功率應(yīng)與透鏡焦距匹配，以便在菲涅耳漫射屏照明的區(qū)域的照度為3,000至3,500勒克司。
全文摘要
一種放大鏡燈,包括燈座、搖臂、燈頭等,其燈頭由200×200毫米的塑料菲涅耳透鏡、管徑為17毫米的方形或U形熒光燈、塑料燈罩和菲涅耳漫射屏構(gòu)成。該放大鏡燈具有照度均勻,可解決像差、色散、色差、像散等光學(xué)問題及閱讀方便等優(yōu)點。由于其燈罩、菲涅耳透鏡和菲涅耳漫射屏均由塑料制成,其燈頭重量輕,可簡化搖臂結(jié)構(gòu),其底座可采用臺式加重底座或三腳架底座。
文檔編號G02B13/24GK1262409SQ9910053
公開日2000年8月9日 申請日期1999年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月5日
發(fā)明者彭明 申請人:家電寶有限公司