一種大功率led頻譜適應(yīng)性海底燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大功率LED頻譜適應(yīng)性海底燈。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋覆蓋了地球表面的71%，人類社會的發(fā)展對海洋的依賴程度越來越大。太陽光線在海水中的衰減要比在空氣中大數(shù)千倍，海洋表面和海洋深處的光強相差很大。通常，太陽光只能到達水下幾米或幾十米深的地方，良好的人工照明變的尤為重要。然而，目前國內(nèi)市面上的水下燈具普遍僅適用于500米以內(nèi)的深度，最大功率也僅為幾瓦到數(shù)十瓦，水下穿透效果差。同時，不同波長的電磁波在海水中的擴散衰減系數(shù)是不同的，相對其他波長的光，藍、綠色的光波(390-490nm)不易在海水中擴散，即在海水中存在著“藍綠窗口 ”效應(yīng)，將導(dǎo)致色彩失真，這是目前眾多海底光源設(shè)計中沒有解決的問題之一。國外的一些高品質(zhì)探測燈也存在能量較低，造價高等問題。
[0003]LED可以通過摻雜不同的化學(xué)元素調(diào)節(jié)光譜特性，以匹配海水的“藍綠窗口”效應(yīng)，獲得相對均勻的頻譜增益。該實用新型的實現(xiàn)不但可以應(yīng)用在2000米左右的水域，而且可以呈現(xiàn)水下物體的真實色彩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種大功率LED頻譜適應(yīng)性海底燈，該海底燈不僅能夠滿足在海底2000米深處正常工作的要求，并且能夠自動調(diào)節(jié)光譜，有效解決因海水的“藍綠窗口 ”效應(yīng)引起的色彩失真問題，同時，具有成本低、亮度高、裝置小和調(diào)節(jié)光強而不影響其光譜特性的特點。
[0005]本實用新型采用以下技術(shù)方案。
[0006]本實用新型包括透鏡、燈座、LED燈面板及其適配反光杯，透鏡固定在燈座上，燈座由上下兩部分構(gòu)成，分別設(shè)有八個連接螺孔，用螺釘將二者固定；反光杯和LED燈面板通過孔槽口自咬合為一體，LED燈面板固定在燈座的內(nèi)腔下部的臺面上；燈座的內(nèi)腔上部設(shè)有兩道“O”形密封圈溝槽，底部設(shè)有一個預(yù)留固定螺孔和一個電源插頭接口。
[0007]進一步說，透鏡選用高硼硅為制備材料，透鏡和燈座之間采用環(huán)氧樹脂進行粘合密封；燈座選用陽極鋁為制備材料，內(nèi)腔下部有一個凸起的臺面，臺面設(shè)有四個連接螺孔，LED燈面板通過螺釘固定在此臺面上，LED燈面板的底部均勻涂有散熱硅；“0”形密封圈溝槽與密封圈相匹配實現(xiàn)高壓密封，密封圈選用氟橡膠為制備材料。
[0008]進一步說，LED燈面板上串聯(lián)有多個偏色LED燈珠，并采用樹脂材料進行密封，通過增減燈珠的數(shù)量來改變光功率的大小。LED燈面板適配一個小反光杯，再加上半球形的高硼硅透鏡，以實現(xiàn)聚光功能；調(diào)節(jié)LED的光譜特性以匹配海水“藍綠窗口”效應(yīng)，使經(jīng)過海水吸收后的光在可見光譜范圍內(nèi)增益均衡。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果及優(yōu)點:
[0010](I)本實用新型采用大功率LED作為光源，在水下具有更強的穿透能力，提高了光能利用率。通過調(diào)節(jié)LED所摻雜的微量元素的成分及濃度，可以實現(xiàn)頻譜調(diào)節(jié)的目的，使經(jīng)過海水吸收后的光在可見光譜范圍內(nèi)增益均衡。
[0011](2)本實用新型采用LED燈面板適配一個小反光杯，再加上一個半球形的高硼硅透鏡實現(xiàn)聚光功能，提高了聚光效果和光能利用率，有利于進行海底照明。
[0012](3)本實用新型的LED燈面板上串聯(lián)有一定數(shù)量的偏色LED燈珠，采用特殊樹脂材料進行密封，并且可以通過增減燈珠的數(shù)量來改變光功率的大小，使其可以應(yīng)用于不同深度的水域。
[0013](4)本實用新型的透鏡采用高強度的高硼硅玻璃為制備材料，燈座采用高強度的陽極鋁為制備材料，可以承受2000米左右的靜水壓力，而且具有出色的抗腐蝕能力。
[0014](5)本實用新型的燈座分成了上下兩部分結(jié)構(gòu)，使用八個螺釘連接，使其機械結(jié)構(gòu)簡單、靈活，易于拆卸安裝和零件更換，而且可以節(jié)約成本。
[0015](6)本實用新型按照GB/T3452.3-2005國家液壓氣動用“O”形橡膠密封圈溝槽設(shè)計標準設(shè)計了兩道“O”密封圈溝槽，使用氟橡膠材質(zhì)的“O”形橡膠圈與之配合，可以實現(xiàn)高壓密封，而且具有良好的耐壓和耐低溫性能。
[0016](7)本實用新型采用環(huán)氧樹脂對燈具底座和透鏡進行粘合密封，減少了各種密封扣件的設(shè)計使用，保障設(shè)備的防水密封性能的同時降低了設(shè)備加工成本。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型LED頻譜適應(yīng)性海底燈的縱剖面構(gòu)造圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0019]本實用新型針對海水的吸收光譜的特點，通過選用藍綠光相對較少而其余頻譜光線相對較多的偏色LED燈為光源，使光源發(fā)出的光經(jīng)過海水吸收非藍綠光譜之后，到達照射物體表面的光波頻譜增益接近自然光譜。它適用于深海照明，其耐壓性、熱傳導(dǎo)性、耐腐蝕性均能滿足實際需要，可應(yīng)用于海洋勘測、潛水娛樂、生物探測等多個領(lǐng)域
[0020]如圖1所示，LED頻譜適應(yīng)性海底燈主要包括透鏡1、燈座2、密封圈溝槽3、LED反光杯4、LED面板燈5、連接螺孔7、固定螺孔8、電源插頭接口 9。
[0021]透鏡I通過特種環(huán)氧樹脂固定在燈座2上，燈座2由上下兩部分構(gòu)成，分別設(shè)有八個連接螺孔7，可以用螺釘將二者固定。反光杯4和LED燈面板5通過孔槽口自咬合為一體，反光杯4的杯口正對透鏡1，二者協(xié)同工作，以實現(xiàn)聚光功能。LED燈面板5通過螺釘固定在燈座2的內(nèi)腔下部的凸起的臺面6上，LED燈面板5的底部均勻涂有散熱膠，保證其散熱效果。燈座2的內(nèi)腔上部設(shè)有兩道“O”形密封圈溝槽3與密封圈相匹配，以實現(xiàn)高壓密封。燈座2的底部設(shè)有一個固定螺孔8和一個電源插頭接口 9。
[0022]為了還原水下物體的真實色彩，通過選用藍綠光相對較少而其余頻譜光線相對較多的偏色LED燈珠為光源，輸出的增益曲線匹配海水的“藍綠窗口 ”效應(yīng)，可以使經(jīng)過海水吸收后的光在可見光譜范圍內(nèi)增益均衡。LED燈面板5上串聯(lián)有一定數(shù)量的偏色LED燈珠，采用特殊樹脂材料進行密封，而且可以通過增減燈珠的數(shù)量來改變光功率的大小。
[0023]為了提高海底燈的抗壓能力，透鏡I采用高強度的高硼硅玻璃為制備材料，燈座2采用采用高強度的陽極鋁為制備材料，經(jīng)封裝壓力測試，本實用新型的結(jié)構(gòu)能夠滿足在海底2000米深處正常工作的要求。
[0024]為了提高海底燈的防水密封性能，本實用新型采用機械密封和材料密封兩種方式?！癘”形橡膠密封圈溝槽3及其適配的橡膠圈可以實現(xiàn)高壓密封，為內(nèi)部原件提供足夠的防水保護。密封圈采用氟橡膠材質(zhì)，具有良好的耐壓和耐低溫性能。燈座2和透鏡I之間采用環(huán)氧樹脂進行粘合密封，其良好的密封性保障了海底燈的防水性能。
[0025]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，可以做出若干改進和潤飾等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大功率LED頻譜適應(yīng)性海底燈，包括透鏡(1)、燈座(2)、LED燈面板(5)及其適配反光杯(4)，其特征是:透鏡(I)固定在燈座(2)上，燈座(2)由上下兩部分構(gòu)成，分別設(shè)有八個連接螺孔(7)，用螺釘將二者固定；反光杯(4)和LED燈面板(5)通過孔槽口自咬合為一體，LED燈面板(5)固定在燈座(2)的內(nèi)腔下部的臺面上；燈座(2)的內(nèi)腔上部設(shè)有兩道“O”形密封圈溝槽(3)，底部設(shè)有一個預(yù)留固定螺孔(8)和一個電源插頭接口(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED頻譜適應(yīng)性海底燈，其特征是:透鏡(I)選用高硼硅為制備材料，透鏡(I)和燈座(2)之間采用環(huán)氧樹脂進行粘合密封；燈座(2)選用陽極鋁為制備材料，內(nèi)腔下部有一個凸起的臺面(6)，臺面(6)設(shè)有四個連接螺孔，LED燈面板(5)通過螺釘固定在此臺面上，LED燈面板(5)的底部均勻涂有散熱硅；“0”形密封圈溝槽(3)與密封圈相匹配實現(xiàn)高壓密封，密封圈選用氟橡膠為制備材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED頻譜適應(yīng)性海底燈，其特征是:LED燈面板(5)上串聯(lián)有多個偏色LED燈珠，并采用樹脂材料進行密封，通過增減燈珠的數(shù)量來改變光功率的大小。
4.LED燈面板(5)適配一個小反光杯(4)，再加上半球形的高硼硅透鏡(1)，以實現(xiàn)聚光功能；調(diào)節(jié)LED的光譜特性以匹配海水“藍綠窗口”效應(yīng)，使經(jīng)過海水吸收后的光在可見光譜范圍內(nèi)增益均衡。
【專利摘要】本實用新型涉及一種大功率LED頻譜適應(yīng)性海底燈。本實用新型包括透鏡、燈座、LED燈面板及其適配反光杯，透鏡固定在燈座上，燈座由上下兩部分構(gòu)成，分別設(shè)有八個連接螺孔，用螺釘將二者固定；反光杯和LED燈面板通過孔槽口自咬合為一體，LED燈面板固定在燈座的內(nèi)腔下部的臺面上；燈座的內(nèi)腔上部設(shè)有兩道“O”形密封圈溝槽，底部設(shè)有一個預(yù)留固定螺孔和一個電源插頭接口。本實用新型采用大功率LED作為光源，在水下具有更強的穿透能力，提高了光能利用率。通過調(diào)節(jié)LED所摻雜的微量元素的成分及濃度，可以實現(xiàn)頻譜調(diào)節(jié)的目的，使經(jīng)過海水吸收后的光在可見光譜范圍內(nèi)增益均衡。
【IPC分類】F21V13-04, F21V17-12, F21V19-00, F21S8-00, F21V14-00, F21Y101-02, F21V31-00, F21V5-04
【公開號】CN204300821
【申請?zhí)枴緾N201420670813
【發(fā)明人】胡淼, 張瑜, 孫驍, 許偉忠, 謝家亮, 鄭堯元, 徐亞希
【申請人】杭州電子科技大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月11日