一种电池盒为扣合固定方式的阅读灯的制作方法

1.本实用新型涉及灯具技术领域，具体涉及一种电池盒为扣合固定方式的阅读灯。


背景技术：

2.随着人们需求的不断增长，睡觉前读书是很多人的一种习惯，目前市面上有许多供阅读使用的灯具，俗称阅读灯，阅读灯是在暗光环境下进行辅助照明的设备，现有的阅读灯多为台灯，但是台灯携带不方便。
3.对于在校上学的学生而言，能够随时随地的看书是促进学习的有效措施，有些学校会实行断电熄灯，多数学生都有夜间读书的习惯，尤其是很多需要备考的学生无法继续学习，经常使用手电筒、小型探照灯，这些光源不是太弱就是太强，照射的角度也不理想，导致学生眼睛近视。
4.申请文件cn202327676u夜间读书灯公开了一种led灯方便夜间阅读时用，但是仍然存在书本左页阅读时，不易放置的问题，并且在使用时，由于是通过灯自身的厚度而被夹在书页中，所以阅读时需要用手辅助才不会掉落，使用时仍然存在不方便的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出一种电池盒为扣合固定方式的阅读灯，可以缠绕在阅读者的脖子上，使用方便；并且电池盒为扣合固定方式 过盈配合方式，不可拆卸。
6.本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：
7.一种电池盒为扣合固定方式的阅读灯，包括左发光体、右发光体、可弯曲的左鹅颈管、可弯曲的右鹅颈管和电池盒，左鹅颈管的一端连接左发光体，左鹅颈管的另一端连接电池盒的一端；右鹅颈管的一端连接右发光体，右鹅颈管的另一端连接电池盒的另一端；
8.所述电池盒包括电池上盖、电池下盖、电池、控制板和按键；电池上盖内侧四周设置有公卡扣，电池上盖内侧左边和右边各设置有立柱固定槽，电池下盖内侧四周设置有母卡扣，电池下盖内侧左边和右边与电池上盖对应位置各设置有立柱，电池上盖和电池下盖扣合时通过立柱固定槽和立柱相互配合进行对准位置并紧密配合，电池上盖和电池下盖通过公卡扣和母卡扣进行边缘扣合围成一腔体，电池和控制板设置于所述腔体内，电池上盖外设置有与按键相配合的穿孔。
9.进一步地，所述电池为充电锂电池。
10.进一步地，所述电池盒还包括eva胶垫，所述eva胶垫设置于腔体内位于控制板下面。
11.进一步地，所述电池盒内还包括通过卡槽、粘胶或螺钉与所述电池盒紧配的强磁体。
12.进一步地，所述左鹅颈管包括位于内侧的左金属杆以及包覆于左金属杆外面的左硅胶蛇形管，左金属杆内设置有左电源线，左电源线的一端与左灯板电连接，左电源线的另
一端与控制板的一端电连接，左金属杆的一端和左硅胶蛇形管的一端都与左灯头连接，左金属杆的另一端和左硅胶蛇形管的另一端都与电池下盖的一端连接；
13.所述右鹅颈管包括位于内侧的右金属杆以及包覆于右金属杆外面的右硅胶蛇形管，右金属杆内设置有右电源线，右电源线的一端与右灯板电连接，右电源线的另一端与控制板的另一端电连接，右金属杆的一端和右硅胶蛇形管的一端都与右灯头连接，右金属杆的另一端和右硅胶蛇形管的另一端都与电池下盖的另一端连接。
14.进一步地，左金属杆通过两种不同材料绕编在一起，一种是不锈钢丝，一种是碳素钢丝；右金属杆通过两种不同材料绕编在一起，一种是不锈钢丝，一种是碳素钢丝。
15.进一步地，所述左发光体包括左灯头、左灯板、左透镜和左透镜固定环；
16.所述左灯头是内部为空腔的圆柱体，左灯头空腔内左侧和右侧各设置有上下2条左固定骨位，左灯板通过左骨位定位固定于左灯头空腔内，左透镜固定环上部边沿设置有左凹槽，左灯头内侧边缘设置有与左凹槽相互配合的左凸点，左透镜与左透镜固定环内侧扣接，左灯头与左透镜固定环外侧扣接，左灯头与左透镜固定环扣接时左凸点扣进左凹槽里；
17.所述右发光体包括右灯头、右灯板、右透镜和右透镜固定环；
18.所述右灯头是内部为空腔的圆柱体，右灯头空腔内左侧和右侧各设置有上下2条右固定骨位，右灯板通过右骨位定位固定于右灯头空腔内，右透镜固定环上部边沿设置有右凹槽，右灯头内侧边缘设置有与右凹槽相互配合的右凸点，右透镜与右透镜固定环内侧扣接，右灯头与右透镜固定环外侧扣接，右灯头与右透镜固定环扣接时右凸点扣进右凹槽里。
19.进一步地，所述左透镜和右透镜为tir透镜。
20.进一步地，所述左透镜的出射介面外径为φ13mm，透镜高度为8.0mm，第一透射面顶部半径为4.5mm，透镜根圆半径为7mm，第一透射面侧圆柱面直径为φ5mm，全反射面曲率半径为6.5mm，右透镜与左透镜的参数一样。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：
22.1、安全、高效订制聚合物锂电池；
23.2、恒流、多档调光ic；
24.3、专用高效定制tf透镜；
25.4、舒适、护眼，高亮度，无蓝光，无频闪led灯珠；
26.5、磁吸结构，方便定位；
27.6、安全、环保、无危害硅胶软套，可以空间任意位置定位；
28.7、使用时，可以缠绕在阅读者的脖子上，使用方便；
29.8、使用时，也可以吸附在金属物体上，使用方便；
30.9、电池盒为扣合固定方式 过盈配合方式，不可拆卸；
31.10、灯头位置为一体成型，结构美观。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本实用新型电池盒为扣合固定方式的阅读灯实施例1的组装图；
34.图2是本实用新型电池盒为扣合固定方式的阅读灯实施例1的爆炸图；
35.图3是本实用新型电池盒为扣合固定方式的阅读灯实施例2的爆炸图；
36.图4是出射介面效率随光源光通在第一介面上的半角分布的变化图；
37.图5是全反射面中一条光线的形成过程图；
38.图6是透镜出射面的形式为平面时光通量的损失示意图；
39.图7是透镜出射面的形式为二次曲面光通量的损失示意图；
40.图8是第一透射面部分是平面透镜时折射光的角度随着光源出射光角度的变化示意图；
41.图9是第一透射面部分是凸透镜时折射光的角度随着光源出射光角度的变化示意图；
42.图10是本实用新型tir透镜参数示意图；
43.图11是本实用新型tir透镜照度图；
44.附图标记说明：
45.1、左透镜固定环；101、左凹槽；2、左透镜；3、左灯板；4、左灯头；5、左鹅颈管；501、左金属杆；502、左硅胶蛇形管；6、控制板；7、按键；8、电池上盖；801、公卡扣；802、立柱固定槽；803、穿孔；9、电池；10、电池下盖；101、母卡扣；102、立柱；11、右鹅颈管；1101、右金属杆；1102、右硅胶蛇形管；12、右灯头；13、右灯板；14、右透镜；15、右透镜固定环；1501、右凹槽；20、光源；21、出射介面；22、第一透射面。
具体实施方式
46.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.实施例1
48.如图1
‑
2所示，本实用新型提供一种电池盒为扣合固定方式的阅读灯，包括左发光体、右发光体、可弯曲的左鹅颈管5、可弯曲的右鹅颈管11和电池盒，左鹅颈管5的一端连接左发光体，左鹅颈管5的另一端连接电池盒的一端；右鹅颈管11的一端连接右发光体，右鹅颈管11的另一端连接电池盒的另一端；
49.所述电池盒包括电池上盖8、电池下盖10、电池9、控制板6和按键7；电池上盖8内侧四周设置有公卡扣801，电池上盖8内侧左边和右边各设置有立柱固定槽802，电池下盖10内侧四周设置有母卡扣101，电池下盖10内侧左边和右边与电池上盖8对应位置各设置有立柱102，电池上盖8和电池下盖10扣合时通过立柱固定槽802和立柱102相互配合进行对准位置并紧密配合，电池上盖8和电池下盖10通过公卡扣801和母卡扣101进行边缘扣合围成一腔体，电池9和控制板6设置于所述腔体内，电池上盖8外设置有与按键7相配合的穿孔803。
50.具体地，所述电池9为充电锂电池；安全、高效订制聚合物锂电池。
51.具体地，所述电池盒还包括eva胶垫，所述eva胶垫设置于腔体内位于控制板6下面，eva胶垫用于保护电池9，同时起到阻止电池9移位的作用。
52.具体地，所述电池盒内还包括通过卡槽、粘胶或螺钉与所述电池盒紧配的强磁体；磁吸结构，方便定位，使用时，也可以吸附在金属物体上，使用方便。
53.具体地，所述左鹅颈管5包括位于内侧的左金属杆501以及包覆于左金属杆501外面的左硅胶蛇形管502，左金属杆501内设置有左电源线，左电源线的一端与左灯板3电连接，左电源线的另一端与控制板6的一端电连接，左金属杆501的一端和左硅胶蛇形管502的一端都与左灯头4连接，左金属杆501的另一端和左硅胶蛇形管502的另一端都与电池下盖10的一端连接；
54.所述右鹅颈管11包括位于内侧的右金属杆1101以及包覆于右金属杆1101外面的右硅胶蛇形管1102，右金属杆1101内设置有右电源线，右电源线的一端与右灯板13电连接，右电源线的另一端与控制板6的另一端电连接，右金属杆1101的一端和右硅胶蛇形管1102的一端都与右灯头12连接，右金属杆1101的另一端和右硅胶蛇形管1102的另一端都与电池下盖10的另一端连接。左、右鹅颈管安全、环保、无危害硅胶软套，可以空间任意位置定位。
55.具体地，左金属杆501通过两种不同材料绕编在一起，一种是不锈钢丝，一种是碳素钢丝；右金属杆1101通过两种不同材料绕编在一起，一种是不锈钢丝，一种是碳素钢丝。
56.实施例2
57.如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，所述左发光体包括左灯头4、左灯板3、左透镜2和左透镜固定环1；
58.所述左灯头4是内部为空腔的圆柱体，左灯头4空腔内左侧和右侧各设置有上下2条左固定骨位，左灯板3通过左骨位定位固定于左灯头4空腔内，左透镜固定环1上部边沿设置有左凹槽101，左灯头4内侧边缘设置有与左凹槽101相互配合的左凸点，左透镜2与左透镜固定环1内侧扣接，左灯头4与左透镜固定环1外侧扣接，左灯头4与左透镜固定环1扣接时左凸点扣进左凹槽101里；
59.所述右发光体包括右灯头12、右灯板13、右透镜14和右透镜固定环15；
60.所述右灯头12是内部为空腔的圆柱体，右灯头12空腔内左侧和右侧各设置有上下2条右固定骨位，右灯板13通过右骨位定位固定于右灯头12空腔内，右透镜固定环15上部边沿设置有右凹槽1501，右灯头12内侧边缘设置有与右凹槽1501相互配合的右凸点，右透镜14与右透镜固定环15内侧扣接，右灯头12与右透镜固定环15外侧扣接，右灯头12与右透镜固定环15扣接时右凸点扣进右凹槽1501里。
61.灯头位置为一体成型，结构美观。舒适、护眼，高亮度，无蓝光，无频闪led灯珠。恒流、多档调光ic。
62.具体地，所述左透镜2和右透镜14为tir透镜。专用高效定制tf透镜。
63.本实用新型主要性能指标：
64.1、照度350lx；
65.2、电池91000mah；
66.3、使用时间10h。
67.下面具体介绍阅读灯tir透镜光学参数优化及设计过程
68.一、概论：
69.透镜现光泛用于led照明中，它具有光效高η＝85％，安装简便。方便用于各类灯具之中。
70.tir透镜是结合了凸透镜和反光杯的特点，其利用全反射原理，使进入透镜的光线在透镜内全反射。tir透镜的优点，是光能利用率高，光损少，集光系统小，均匀性好。
71.本发明的构思就是利用了二次光学，将tir透镜用于阅读灯中。通过设计、优化tir透镜结构参数，达到特定光班、指定光照度和均匀度的要求。
72.二、设计构思：
73.tir透镜的设计依据是预设配光要求，预设配光要求是把光源配光进行再分配后得到的，其形式可根据被照面的要求或用户的需要进行预设。预设配光要求除显示配光形式外，还要定出最大光强值、光束角、总光通量、均匀度等数值。
74.tir透镜的关键在于透镜的出射介面，全反射面和第一透射面的参数设计。
75.1.出射介面21效率问题
76.第一介面的效率很重要，它决定整个透镜的光通利用率。如图4所示。
77.β角为光源20光通在第一介面上的半角分布，这部分光线在透镜上都是二次折射光线，是折射次数较少的一部分光线。
78.当β角增大时，光源20在这部分的光通量增大，光通损耗少，但光线将向外偏移，将产生无用光通。
79.当β角减小时，则光源20光通在这部分的光通量减少，效率减低。
80.2.全反射面的取得
81.全反射面是分配led光通的主要部分，所设计的透镜是否满足预设的配光要求，主要是取决于全反射面的设计是否合理。
82.图5为全反射面中一条光线的形成过程。
83.在设计透镜的过程中，设计思路是：按照光的折射和反射现象中光路是可逆的原理，从预设的光出射角度c开始，反向计算出光路的走向，以确定透镜全反射面的形状(b曲线)。
84.三、设计步骤：
85.1.出射介面的设计
86.透镜出射面的形式一般有平面、二次曲面等，图6、7为透镜出射面的常用形式。
87.如图6、7所示，通过透镜出射介面优化设计，合理控制光源20光通在这部分的光通量的损失，最大限度提高led的发光效率，同时使得透镜光强值与预设配光要求相同。
88.2.全反射自由曲面的设计
89.全反射自由曲面是分配led光通的主要部分，尤其在led的60
‑
90
°
环带内，虽然光强值不高，但光通量较大，要充分利用好这部分光通，就要合理的设计自由曲面。
90.自由曲面的设计与前面讲的“全反射面的取得”原理是一样的，只是根据光在折射和反射中是可逆的原理，反向计算出自由曲面的形状。
91.3.第一透射面22的设计
92.第一透射面22部分是合理分配led中心处光强的手段之一，一般有平面、凸透镜两种形式，如图8、9所示。
93.平面透镜，光线进入平面面后，虽然折射角小于入射角，但是，随着光源20出射光角度的逐渐增大，折射光的角度也逐渐增大，光线向外偏移，在光中心处有黑斑。
94.当采用凸透镜以后，光线会随着法线方向的不同，折射光线的偏移量减少，中心光强增大，不会产生中心黑斑。
95.四、优化设计结果：
96.本实用新型tir透镜的目标为：led照射面积为：30cmx30cm的线形区域；照射面的光强为>＝350lx，均匀性为<＝3.0。
97.根据上面的原理，全反射部分根据边缘光线折射原理和斯涅耳定律设计，采用数值积分迭代法计算，得到全反射部分的轮廓线；透射部分用试错法设计，得到透射部分的轮廓线；将上述轮廓线结合运用ug 3d建模将全反射部分和透射部分整合出了一款新的拱形透镜。再运用lighttools对上面透镜的参数进行了优化模似。最终得到tir透镜的结构尺寸为：尺寸为13mm
×
7.5mm。
98.模拟与实践结果表明：本实用新型开发出的tir透镜，匹配led光源后，光学效率高于85％，半光强角达9
°×
135
°
，可以在30cmx30cm的线形区域实现均匀照明，其均匀性为<＝3.0；照射面的光强为>＝350lx。最终得到满足了项目要求。其最终光学结果如图10、图11所示，所述左透镜2的出射介面外径为φ13mm，透镜高度为8.0mm，第一透射面顶部半径为4.5mm，透镜根圆半径为7mm，第一透射面侧圆柱面直径为φ5mm，全反射面曲率半径为6.5mm，右透镜14与左透镜2的参数一样。
99.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。