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CN109564168A - 用于特别在机动车涂漆修复工作范畴中检查涂漆表面的日光手电筒 - Google Patents

用于特别在机动车涂漆修复工作范畴中检查涂漆表面的日光手电筒 Download PDF

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CN109564168A
CN109564168A CN201780049672.3A CN201780049672A CN109564168A CN 109564168 A CN109564168 A CN 109564168A CN 201780049672 A CN201780049672 A CN 201780049672A CN 109564168 A CN109564168 A CN 109564168A
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Abstract

本申请涉及一种用于特别是在机动车的涂漆修复工作领域中检查涂漆表面的日光手电筒(1)。光谱均匀地形成,使得在波长为400‑700nm的光谱范围内,在30cm±0.5cm的距离处,核心和内边缘区域的日光偏差平均值小于20%,或关于核心和内边缘区域中的光束中心的光谱稳定系数的平均值小于10%。

Description

用于特别在机动车涂漆修复工作范畴中检查涂漆表面的日光 手电筒
技术领域
本发明涉及一种用于特别是在机动车的涂漆修复工作范畴中检查涂漆表面的日光手电筒,其中,该日光手电筒具有发光体,借助该发光体可以产生光束,该光束具有类似日光的光谱和高光强。
背景技术
在一系列涂装工作中需要对涂漆表面进行目视检查。在机动车的补漆中尤其如此。因此,必须使新涂漆区域与原始表面区域在视觉上颜色平衡,因为尽管涂料工业中对色漆有详细的混合规定,但是也可能在实践中出现颜色偏差。此外,在涂漆过程之前,通常将色卡、色板或对比板与已经涂漆的表面进行视觉比较,以便确定用于重新涂漆的正确色调。
除了检查色调外,还使用目视检查来确定涂漆表面的其他特性或缺陷。举例来说,可提及不希望的浑浊、形成凹坑、小孔、橘皮,鱼眼、起泡、金属或层厚度的变化等。
在机动车的涂漆修复工作的情况下,还应该注意的是,涂漆的车辆稍后在自然光下在室外被客户评定或接收。因此要求漆工在室外在自然光下对机动车辆的涂漆表面进行检查。但是,因为出于环保原因并为了对涂漆过程进行屏蔽而在封闭房间(涂漆室)中进行特别是在机动车上的涂漆工作,因此产生的需求是:需要直接在涂漆或车间工作区域中至少对涂漆表面进行初步检查。在人造光下的封闭房间中检查还具有这样的优点,即该检查可以在恒定的、可再现的(光)比例下实现。相反,露天的照明条件因各种影响因素(天气、时间、季节等)而变化。
出于这个原因,已经开发了一种日光手电筒,其可以产生的光线尽可能类似于具有相对高光强的日光,从而可以执行对涂漆表面的有意义评估。完成涂漆过程后,漆工可以用手电筒照亮涂漆表面,检查其工作结果,并在必要时进行修正或更正。
从DE 10 2014 018 940 A1中已知这种用于检查机动车修复领域中的涂漆表面的日光手电筒,其特征在于在高光强下的类似日光的光谱。当用这种手电筒检查时,可以确定出大量涂漆缺陷。尽管光强高,但是在先前已知的手电筒的人造光中不能或非常难以检测到一些缺陷、色差等。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检查涂漆表面的日光手电筒,借助于该日光手电筒在日光手电筒的人造光下的检查中,简化或改善了颜色差异或涂漆表面缺乏的可识别性。
该目的通过具有权利要求1的特征的日光手电筒实现。
根据本发明的日光手电筒具有发光体,借助该发光元件可以产生光射线或光束,该光射线或光束沿着光束轴线在距发光体30cm±0.5cm的距离处形成光束横截面,该光束横截面垂直于光束轴线延伸。
使用距发光体30cm±0.5cm的距离,因为在此涉及的距离位于一距离范围内,在该距离范围内漆工通常将手电筒引导到待检查表面上。因此,当根据本发明的日光手电筒布置在发光体距表面约30cm的距离d处时,上面限定的光束横截面的特性对应于在平坦表面上产生的参考光斑。将发光器定向,使得光束垂直地照射到表面。
应当理解,在实际使用中,手电筒可以相对于待检查的表面如此地保持,即光束以任何角度射到该表面上。例如,在检查金属漆、起泡等时,倾斜照射是优选的。
从发光体的最后一个光学元件的外表面开始测量30cm±0.5cm的距离,光束在离开手电筒之前通过该最后一个光学元件。例如,该表面在此可以是发光体的薄盖板。
如此限定的光束横截面或参考光斑具有至少一个内径为至少16cm的中心核心区域。在核心区域中,根据本发明的日光手电筒的光具有的一般彩色再现指数(CRi值)的值大于95。此外,整个核心区域的照度大于5000lx。因此,利用日光手电筒在30cm的距离处可以产生具有类似日光的光谱的明亮光斑,其也具有足够的扩展(>>16cm)。这些是日光手电筒用于对涂漆表面进行可靠且有意义的目视检查的重要先决条件。
然而,本发明现在基于以下发现,即通过以根据本发明的方式来优化在直接围绕核心区域的内边缘区域中产生的光的性质,由此显着改善了涂料缺陷的可检测性。在内边缘区域中,照度已降至1000lx。因此,内边缘区域被限定为径向位于核心区域与低于1000lx的照度的区域之间的区域。因此,内边缘区域被外边缘区域围绕,在该外边缘区域中,照度下降直至光束横截面或光斑的外边界。
根据本发明的日光手电筒对于控制涂漆表面具有令人惊讶的良好性能,对于该日光手电筒来说决定性的是,光谱横跨光束横截面至少如此均匀地形成,即在波长为400至700nm的光谱范围内,日光偏差平均值在核心和内边缘区域中小于20%。
可选择或补充地,光谱横跨光束横截面至少如此均匀地形成,即在波长为400至700nm的光谱范围内,相关于光束中心的光谱稳定系数的平均值在核心和内边缘区域中小于10%。
在400至700nm的波长之间的光谱范围的限制由以下认识得出,即该光谱范围的光基本上影响涂层表面的颜色印象。
相关于核心区域中心的日光偏差平均值或光谱稳定系数是如下的值:不同于例如一般彩色再现指数Ra,在对涂漆的表面进行监控时,该值特别良好地适合于量化光印象的、尤其是色彩印象的均匀性。该范围是基本上可被眼睛察觉的光谱范围。
众所周知,一般色彩再现指数Ra(CRi值)表示一特征数,其描述相同相关色温的光源的色彩再现质量。对于一般色彩再现指数来说,包括根据DIN 6169的前八种测试颜色的值。特别地,各个测试颜色的差异或变化可以相互补偿,并且因此尽管视觉上可感知色调的变化,一般色彩再现指数也几乎不变,由此一般色彩再现指数不太适合于描述一个和相同的光源在光斑内的色调偏移。
在内边缘区域,照度已经急剧下降。因此,可以推测,这种光线变弱的边缘区域对视觉检查结果的有效性几乎没有影响。但是,已经指出,与预期相反,由于人眼的性质,内边缘区域的光特性对在被照射表面部段中的光学差异的视觉可感知性具有强烈影响。特别重要的是,根据本发明使光谱横跨核心区域和内边缘区域均匀地形成。
优选地,如此实现计算光束横截面的位置的日光偏差平均值,即在该位置处测定以最大强度标准化的光谱。然后形成所测定的光谱与以最大强度标准化的日光光谱的差。最后形成在400至700nm的光谱范围上的差异量的平均值。
优选地,如此实现计算光束横截面的位置的、相关于光束中心的光谱稳定系数的平均值,即在该位置处测定以最大强度标准化的光谱。优选地在标准化时仅考虑在400至700nm的可视波长范围中的、进一步有利地仅在380至580nm之间的波长范围中的最大强度。
然后形成所测定的光谱与以最大强度标准化的光谱的差,该所测定的光谱在光束中心被测定。最后计算在400至700nm的光谱范围上的差异量的平均值。该平均值表示光谱稳定系数的平均值。
明亮的(>5000lx)和类似日光的(CRi>95)核心区域的16cm内径是对于可产生的光束的最低要求。在特别优选的实施例中,核心区域的内径至少为20cm,优选为24cm。
在特别优选的实施例中,核心区域还更明亮地设计,并且在核心区域中的照度大于6000lx,优选大于7000lx,更优选大于8000lx。
当日光偏差平均值在核心和内边缘区域中小于18%,特别是小于16%时,光束横截面或者产生的光斑的光线的特征在于更好的均匀性。
一个实施例的特征在于相同的优点,在该实施例中,可选择或附加的是,日光偏差平均值在核心区域和内边缘区域中变化小于6%,优选小于4%。有利的是,日光偏差平均值在核心和内边缘区域中较低。然而也有利的是,(较低的)日光偏差平均值保持相对恒定,因为这又代表针对光谱仅尽可能稍微改变的参数。
此外,在特别优选的实施例中,光谱稳定系数相关于光束中心的平均值在核心和内边缘区域中甚至小于8%,特别是小于6%。
在特别优选的实施例中,内边缘区域中的照度减小到500lx,优选地减小到300lx,然而内边缘区域在此仍满足光谱对于均匀性的要求。
为了避免在检查涂漆产品时由不对称的光斑形状而产生不希望的干涉效应,可产生的光束具有圆形横截面。在圆周方向上,强度和光谱各自是恒定的。核心区域是圆形的。内边缘区域由围绕圆形核心区域的环形区域形成。在径向方向上,环形的、光线很微弱的外边缘区域连接该环形内边缘区域。
在特别优选的强度分布的情况下,沿径向方向的内边缘区域具有大于4cm、优选大于6cm、更优选大于8cm的宽度。
由此,尤其可以通过日光手电筒在30cm距离时产生光斑,该光斑的核心和内边缘区域具有至少30cm、优选40cm、更优选50cm的总直径。
用于描述人造光颜色的另一个参数是人造光的色温。优选地,在根据本发明的日光手电筒中,光的色温至少在核心和内边缘区域中大于5500K和/或小于6500K。
作为发光体的发光装置例如考虑低成本的卤素灯。
在特别优选的实施例中,发光体包括一个或者多个发光二极管作为发光装置。发光二极管的特点是启动时间短、功耗低、使用寿命长。
为了形成类似日光的光谱,可以优选地提出,至少一个发光二极管发射的光的光谱不同于另一个发光二极管的光谱,使得通过光谱的叠加总体上获得尽可能类似日光的总光谱。
在特别优选的实施例中,发光体包括多个发光二极管作为发光装置,其中,相应的发光二极管发射具有相同光谱的光。
本发明的一个变体的特征在于特别紧凑地构建的发光体,在该发光体中,设置一个或多个COB发光二极管或COB LED作为发光装置。
为了确保可产生光的光谱与日光光谱的高度相似性,实践证明,发光体包括一个或多个发光二极管作为发光装置,其具有显色发光材料,优选基于发光物质的显色发光材料。为了进一步改善光谱,可以使用几种不同颜色的发光物质成分。
本发明的一个实施例的特征在于特别良好的光学特性,其中,由此实现光强的高度均匀性,即,发光体包括多个发光二极管作为发光装置,其中发光二极管各自设有透镜。
发光体包括多个发光二极管作为发光装置,由此获得特别均匀的强度分布,其中所有发光二极管布置在一个平面中,其中几个、特别是九个发光二极管均匀分散地布置在外圆形路径上,并且几个、特别是三个发光二极管均匀分散地布置在内圆形路径上。
对于操作根据本发明的日光手电筒来说有利的是,日光手电筒设计为无线的、蓄电池驱动的灯。漆工可以通过连接电缆沿着待检查表面无阻碍地引导手电筒。
在某些应用时,例如在检查强反射或明亮表面时,有利的是,可以降低发光体的光强。出于这个原因,在特别优选的实施例中,日光手电筒的光强是可调节的,至少在50-100%光强的范围中可调光。
附图说明
本发明的其他设计方案是从属权利要求的主题和下面描述的本发明的实施例。此外,将参考附图借助于实施例更详细地解释本发明。图中示出:
图1是日光手电筒的侧视图,包括可产生的光束的示意图,
图2以示意图示出了根据图1的光束的光束横截面,
图3是用于测量日光手电筒的光束的测量装置的示意图,
图4示出了根据图1的日光手电筒的照度,该照度取决于至光束中心的距离DM
图5示出了仅在外部距离范围中取决于根据图4的至光束中心的距离rM的照度,
图6示出了日光的标准化光谱与根据图1的日光手电筒的标准化光谱的比较,
图7示出了图6的标准化光谱的差异,
图8以百分比示出了根据图1的日光手电筒取决于至光束中心的距离rM的日光偏差平均值,
图9以百分比示出了根据图1的日光手电筒取决于至光束中心的距离rM的光谱稳定系数的平均值,以及
图10是根据图1的日光手电筒的头部部分的前视图。
具体实施方式
图1示出了用于特别是在机动车修复工作的范畴中检查涂漆表面的日光手电筒1。手电筒1具有头部部分2、手柄部分3并且在手柄部分3的端部下方具有可拆卸地固定的蓄电池4,特别是锂离子蓄电池。头部部分2在其前侧具有光出口5,光束6可以通过光出口出射。为了产生光束6,在头部部分2中布置有发光体7。在图1中,头部部分2在光出口5的区域中部分地截开地示出,以示出发光体7的至少一部分。
在头部部分2的背侧设置有操作元件8,通过该操作元件可以例如在最大光强的50%至100%的范围内调节所产生的光束6的光强。在背离操作元件8的一侧上并且在头部2下方,布置有用于接通和关闭手电筒1的另一操作元件9。
此外,在图1中示意性地示出了能通过手电筒1产生的光束6,该光束沿着光束轴10传播。光束6在距离发光体7有30cm±0.5cm的距离d处形成垂直于光束轴10延伸的光束横截面11。从发光体7的最后一个光学元件的外表面开始测量该距离,光束6在其离开手电筒2之前经过该最后一个光学元件。在当前情况下,该光学元件是发光体7的薄盖板。
在图2中以俯视图示出了圆形光束横截面11。光束横截面11或其光特性对应于参考光斑的特性,当手电筒1的发光体7以30cm的距离保持与一个平坦表面相对并且光束6垂直于该表面指向时,该参考光斑借助于手电筒1形成在该平坦表面上。
光束横截面11或参考光斑可以分为三个区域。从光束中心12出发,光束横截面11具有中央圆形的核心区域13、环形的内边缘区域14和环形的外边缘区域15。区域13,14,15在图1中未严格按比例示出。
核心区域13具有例如至少16cm的内径。至少在核心区域13中,光具有一般彩色再现指数(CRi值)的值,其大于95。照度在整个核心区域13中都大于5000lx。
在区域的示例性定义的情况下,如果照度低于5000lx的值,则核心区域13过渡到内边缘区域14中。当照度降低到至少1000lx时,内边缘区域14又过渡到光线很微弱的外边缘区域15中。
光束6的色温至少在核心和内边缘区域13、14中大于5500K。
通过手电筒1产生的光的特征在于,该光在光谱方面至少在核心和内边缘区域13、14中均匀地形成。这通过以下事实表明,在波长为400至700nm的光谱范围内,日光偏差平均值在核心和内边缘区域13、14中小于20%。
此外,在波长为400至700nm的光谱范围内,相关于光束中心的光谱稳定系数的平均值也在核心和内边缘区域13、14中小于10%。
下面描述如何测量手电筒1的光束6,并且最终根据测量结果确定相关于光束中心12的日光偏差平均值(图7)和光谱稳定系数的平均值(图8)。
图3以示例的方式示出了测量装置20,借助于该测量装置可以确定手电筒1的光特性。手电筒1以30cm的距离d在检测器21(特别是检测器的透镜)上方优选地固定在支架22上。
将UPRtek公司的经过测试和校准的光谱测量设备MK350S使用作为检测器21,该设备具有CMOS线性图像传感器(光谱带宽:约12nm(半带宽),接收器尺寸:直径6.6mm+/-0.1mm,测量范围:20–70000lx,波长范围:380-780nm,积分周期:6–5000ms)。
检测器21的接收器或测量场在图3中示例性地在两个位置中示出。在第一位置,接收器对于光束6的中心12居中布置。因此,在该位置确定光束中心12中的光特性。接下来,检测器21在平坦的支撑面23上径向向外推移2cm。光束横截面或参考光斑的该位置的光特性被测定。因此以2cm的步距推进,直到达到距中心24cm的距离rM,也就是说,测量一个位置,该位置位于围绕中心12的圆形路径上,该路径具有48cm的直径。在图3中,作为检测器21的第二位置,示例性地示出了距光束中心12的距离rM为24cm的位置。
所有测量均在均匀条件下在黑暗的房间内进行。在测量之间,手电筒1相应被关闭,以避免由于不同的接通时间引起的测量失真。
在图4和5中示出了取决于从光束中心12到测量位置的距离rM(rM=0cm)的如此测定的照度。可以看出,照度连续地从光束中心12向外部减小。为了检查涂漆表面,有利的是照度逐渐降低而不是突然降低。
应该提到的是,具有发光二极管作为发光装置的手电筒的照度特别是在边缘区域中平缓地减小。这种平缓的减小也例如用卤素灯获得。然而,在已知照明装置中,卤素灯的光又具有这样的缺陷,即边缘区域具有不同光谱(例如偏红)。测试涂漆表面时,这种有色的光环是干扰性的。
此外,可以看出,在示例性的手电筒1中,照度仅在大约12cm的距离rM处下降到低于5000lx。因此,在核心区域13的定义的情况下,其中在整个核心区域13中存在大于5000lx的照度,产生具有大约24cm的内径的核心区域13。
在核心区域13的另一种思路或定义中,根据图4示出,在示例性的手电筒中,照度在具有16cm(rM=8cm)直径的核心区域13中甚至大于10000lx。
有利的是,手电筒1-在光束中心12中-具有超过16000lx、特别地超过20000lx的最大照度。
此外,图4和图5示出,在内部边缘区域14在照度低于1000lx时结束的定义中,内边缘区域14以至光束中心12大约17cm的距离rM结束。
然而,也可以使用其中内边缘区域14是照度减小到500lx、优选地减小到300lx的区域的定义。在这种情况下,内边缘区域14延伸直至约19cm或21cm的距离rM。因此,内边缘区域14可以具有大于4cm的宽度,优选地大于6cm,更优选地大于8cm。
为了确定日光光谱,使用UPRtek公司的检测器MK350S在不同的天气条件、白天和方位时进行日光测量,并计算通过这些测量值测定的日光光谱。将以这种方式计算的日光光谱与D类(日光)的标准光的值、特别是CIE标准价系统的D65(6500K)的值进行比较。仅发现轻微偏差,其对基于日光光谱计算的参数没有相关影响。
在图6中示出,将日光和手电筒的光束在光束中心12各自标准化到它们的最大强度的光谱。其显示了与日光光谱的良好一致性,这也从图7所示的图中清楚地看出。图7示出了图6中所示的标准化光谱在400至700nm的相关范围内的百分比差异。
基于所示的差异值,在400至700nm的范围内形成平均值。因此获得了光束6在光束中心12以百分比表示的日光偏差平均值。以类似的方式,确定光束6在到光束中心12的其余测量距离rM处的日光偏差平均值。在图8中获得结果,其示出了取决于距离rM的日光偏差平均值。
日光偏差平均值在整个测量距离范围内小于20%,特别是甚至小于18%。直至距离rM约为22厘米,日光偏差平均值小于16%。
此外,日光偏差平均值在整个测量距离范围内变化小于6%,特别是小于4%。
如已经提到的,在图9中示出了相关于光束中心12的光谱稳定系数的平均值。光谱稳定系数类似于日光偏差平均值来确定,但其中不形成与标准化的日光光谱的差异,而是对此替代地在光束中心12处形成与标准化的光谱的差异。因此,光谱稳定系数在中心12(距离rM=0cm)的平均值等于零。
光谱稳定系数相关于光束中心12的平均值直至大约20cm的距离rM时小于8%,并且直至大约14cm的距离rM时小于6%。
总而言之,图8和图9的图表示出了由手电筒1产生的光束6的光束均匀性的高等级和特定表现。
为了产生均匀的光束6,发光体7具有多个发光二极管作为发光装置,其各自发射具有相同光谱的光。例如其可以是COB发光二极管。然而,另外的构造形式同样是可以考虑的。优选地,发光二极管具有显色发光材料,例如基于发光物质的显色发光材料。
图10示出了手电筒1的头部部分2的正视图。具有发光二极管24的发光体7的前端面能被良好地识别出,其中每个发光二极管都设有透镜。发光二极管24布置在一个平面中。九个发光二极管24均匀分散地布置在外圆形路径25上。三个发光二极管24均匀分散地布置在内圆形路径26上。由于发光二极管24的这种布置而获得了所产生的光束6的均匀强度分布。
例如,代替用于每个发光二极管的单独透镜,也可以使用用于所有发光二极管的公共透镜。但是,也可以考虑的是,使用部分单独的透镜和部分地将一个透镜用于多个发光二极管。
应当理解,仅示例性地参考附图描述了本发明的优选实施例。尤其是满足光性能的根据本发明要求的其他构造形式,特别是发光体7的其他构造形式也是可以考虑的,并且对于阅读前述设计方案的技术人员来说是显而易见的。
例如应该提到的是,可以提供这样的发光体,其除了盖板之外还具有一个或多个另外的光学元件(滤色器、光栅、透镜),其优选地是可互换的。但是光学效果也可以通过盖板实现,盖板附加地用于保护头部内部。
在未示出的应用情况中,手电筒也可以用作固定照明装置。例如,手电筒可以安装到支架上、安装到涂漆室天花板或墙壁上的保持夹上、安装到三脚架上、安装到操纵装置(机器人)上或类似的固定系统上。代替通过蓄电池进行供电,手电筒也可以通过适配器连接到电源,电源例如代替蓄电池连接到手电筒。
通常,手电筒也可以通过电缆或无线(例如通过蓝牙)连接到控制系统。借助控制系统,手电筒例如可以被接通和断开或调节光强。在这种情况下,可以通过合适的装置远程控制地实现对通/断开关和光强调节装置的操作。通/断开关也可以保持在设定位置(开或关),其中可以远程控制或调节从0%到100%的光强。
还可以存在这样的传感器(例如,颜色-表面-或距离-传感器)。基于传感器的测量数据执行或调节手电筒的设置(例如,取决于距离的光强)。
单独的控制系统也可以提供例如用于滤色器或其他光学元件、用于光强等的建议,利用其能够提供或调整手电筒,以达到最佳检查结果。该提议也可以基于传感器数据,例如涂漆表面的颜色识别、光泽度识别、距离识别或表面粗糙度识别来实现。

Claims (22)

1.一种用于特别是在机动车的涂漆修复工作领域中检查涂漆表面的日光手电筒(1),其中所述日光手电筒(1)具有发光体(7),借助所述发光体能够产生光束(6),其中,所述光束(6)沿着光束轴(10)在距所述发光体(7)30cm±0.5cm的距离处形成光束横截面(11),所述光束横截面垂直于所述光束轴(10)延伸,其中,
所述光束横截面(11)具有至少一个中心的核心区域(13),所述核心区域具有至少16cm的内径,其中至少在所述核心区域(13)中,光线具有一般彩色再现指数(CRI),所述一般彩色再现指数的值大于95,其中,在整个所述核心区域(13)中的照度大于5000lx,其中,所述光束横截面(11)还具有内边缘区域(14),所述内边缘区域包围所述核心区域(13),其中,所述内边缘区域(14)中的照度减小到至少1000lx,并且其中光谱横跨所述光束横截面(11)至少均匀地形成,使得
在波长为400至700nm的光谱范围内,日光偏差平均值至少在核心和内边缘区域(13、14)中小于20%,和/或
在波长为400至700nm的光谱范围内,相关于光束中心的光谱稳定系数的平均值至少在核心和内边缘区域(13、14)中小于10%。
2.根据权利要求1所述的日光手电筒(1),其特征在于,以如下方式计算所述光束横截面(11)的位置的日光偏差平均值,即在所述位置处测定以最大强度标准化的光谱,形成所测定的光谱与以最大强度标准化的日光光谱的差,并且然后形成在400至700nm的光谱范围上的差异量的平均值。
3.根据权利要求1或2所述的日光手电筒(1),其特征在于,以如下方式计算所述光束横截面(11)的位置的、相关于所述光束中心(12)的光谱稳定值的平均值,即在所述位置处测定以最大强度标准化的光谱,形成所测定的光谱与以所述最大强度标准化的光谱的差,该所测定的光谱在所述光束中心(12)被测定,并且然后形成在400至700nm的光谱范围上的差异量的平均值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述核心区域(13)具有至少为20cm,优选为24cm的内径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述核心区域中的照度大于6000lx,优选大于7000lx,更优选大于8000lx。
6.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述日光偏差平均值在所述核心和内边缘区域(13、14)中小于18%,特别是小于16%。
7.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述日光偏差平均值在所述核心区域和内边缘区域(13、14)中变化小于6%,优选小于4%。
8.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,相关于所述光束中心(12)的所述光谱稳定系数的平均值在所述核心和内边缘区域(13、14)中小于8%,特别是小于6%。
9.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述内边缘区域(14)中的照度减小到500lx,优选地减小到300lx。
10.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述内边缘区域(14)是环形的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述内边缘区域(14)具有大于4cm、优选大于6cm、更优选大于8cm的宽度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,色温至少在所述核心和内边缘区域(13、14)中大于5500K和/或小于6500K。
13.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒,其特征在于,所述发光体具有至少一个卤素灯作为发光装置。
14.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述发光体(7)包括一个或者多个发光二极管(24)作为发光装置。
15.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述发光体(7)包括多个发光二极管(24)作为发光装置,其中,相应的所述发光二极管(24)发射具有相同光谱的光。
16.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒,其特征在于,所述发光体包括一个或多个COB发光二极管作为发光装置。
17.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述发光体(7)包括一个或者多个发光二极管(24)作为发光装置,所述发光二极管具有显色发光材料,优选基于发光物质的显色发光材料。
18.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒,其特征在于,所述发光体包括多个发光二极管作为发光装置,其中,为了形成光谱而提供至少一个发光二极管,所述发光二极管发出的光的光谱与另一个发光二极管的光谱不同。
19.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述发光体(7)包括多个发光二极管(24)作为发光装置,其中所述发光二极管(24)各自配有透镜。
20.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,所述发光体(7)包括多个发光二极管(24)作为发光装置,其中,所有的所述发光二极管(24)布置在一个平面中,其中多个、特别是九个发光二极管(24)均匀分散地布置在外圆形路径(25)上,并且多个、特别是三个发光二极管(24)均匀分散地布置在内圆形路径(26)上。
21.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒,其特征在于,所述日光手电筒(1)设计为无线的、蓄电池(4)驱动的手电筒(1)。
22.根据前述权利要求中任一项所述的日光手电筒(1),其特征在于,通过所述发光体(7)产生的光束(6)的光强是能调节的。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD846994S1 (en) 2017-03-30 2019-04-30 Sata Gmbh & Co. Kg Package

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418419A (en) * 1994-03-22 1995-05-23 Tailored Lighting Inc. Lamp for producing a daylight spectrum
US5822053A (en) * 1995-04-25 1998-10-13 Thrailkill; William Machine vision light source with improved optical efficiency
US20070247844A1 (en) * 2001-12-31 2007-10-25 R.J. Doran & Co Ltd. Led inspection lamp and led spot light
CN101080594A (zh) * 2004-12-16 2007-11-28 3M创新有限公司 检验灯组件
US20090237920A1 (en) * 2004-08-03 2009-09-24 Fiskars Brands, Inc. Blood tracking system
JP3176515U (ja) * 2012-04-13 2012-06-21 株式会社ポータ工業 検証物発見装置
CN102563456A (zh) * 2010-11-03 2012-07-11 德尔格医疗有限责任公司 手术灯和借助手术灯照亮手术台的方法
CN204664909U (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 深圳时代得天自动化设备有限公司 一种太阳能智能测距手电筒
DE102014018940A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-23 Sata Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Begutachtung von Oberflächen, insbesondere von Farb- oder Lackoberflächen
CN205449823U (zh) * 2015-12-24 2016-08-10 江苏省原子医学研究所 一种新型便携式灯检仪

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963798A (en) * 1989-02-21 1990-10-16 Mcdermott Kevin Synthesized lighting device
DE102004043295B4 (de) * 2004-09-08 2007-04-26 Helling Gmbh Handleuchte, insbesondere zur Verwendung in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung
DE202013009329U1 (de) * 2013-10-18 2014-03-14 Institut für innovative Technologien, Technologietransfer, Ausbildung und berufsbegleitende Weiterbildung (ITW) e.V. Hochleistungs-Flächenlichtquelle
DE102014215481A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-11 Dürr Systems GmbH Leuchte für eine Arbeitsumgebung, insbesondere zum Prüfen der Oberfläche von Werkstücken

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418419A (en) * 1994-03-22 1995-05-23 Tailored Lighting Inc. Lamp for producing a daylight spectrum
US5822053A (en) * 1995-04-25 1998-10-13 Thrailkill; William Machine vision light source with improved optical efficiency
US20070247844A1 (en) * 2001-12-31 2007-10-25 R.J. Doran & Co Ltd. Led inspection lamp and led spot light
US20090237920A1 (en) * 2004-08-03 2009-09-24 Fiskars Brands, Inc. Blood tracking system
CN101080594A (zh) * 2004-12-16 2007-11-28 3M创新有限公司 检验灯组件
CN102563456A (zh) * 2010-11-03 2012-07-11 德尔格医疗有限责任公司 手术灯和借助手术灯照亮手术台的方法
JP3176515U (ja) * 2012-04-13 2012-06-21 株式会社ポータ工業 検証物発見装置
DE102014018940A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-23 Sata Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Begutachtung von Oberflächen, insbesondere von Farb- oder Lackoberflächen
CN204664909U (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 深圳时代得天自动化设备有限公司 一种太阳能智能测距手电筒
CN205449823U (zh) * 2015-12-24 2016-08-10 江苏省原子医学研究所 一种新型便携式灯检仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
熊端琴等: "模拟光环境系统的研制", 《人类工效学》 *
赵雨等: "《太阳能电池技术及应用》", 31 December 2013, 中国铁道出版社 *

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