技术领域
[0001] 本
发明涉及深海照明技术领域，特别涉及一种全海深水下照明灯具。
背景技术
[0002] 随着科学技术的进步，深海的探索与资源开发逐渐吸引了人们的目光。深海载人潜水器(HOV)、无人潜水器(ROV，AUV)及深渊着陆器(lander)等装备正是人类探索深海奥秘的重要工具。水下50米到水下11000米的区域被人们定义为全海深。随着下潜深度的增加，水下的光线是越来越弱，当到达水下2000米以下时，几乎就没有自然的光线。因此，水下照明
光源变成为深海探索不可缺少的工具。
[0003] 从国内已有的深海照明技术来看，仍有相当一部分采用传统的
卤素灯作为光源。而在通用领域，LED光源已经可以完全替代卤素灯光源，通过对LED发光
波长的调节及排列组合，已经能调制出与卤素灯一样具有可见光全
光谱的LED光源，而且市场已经完全接受。
另外，用LED光源替代传统卤素灯还能解决卤素灯能效偏低、
开关响应速度慢、使用寿命短(百小时量级)、体积偏大以及对环境不友好等问题。
[0004] 从国内已有的使用LED作为光源的深海照明技术来看，目前仍有很大的改进空间。已经公开的
专利中，基本采用密封干舱封装的形式作为对内部光源的抗压保护，如专利号为CN1987195B，CN207394384U及CN104033807等，其中CN104033807为深海大功率LED集鱼灯。
[0005] 目前，密封干舱封装的形式也是国际上通用的形式，如美国Deepsea公司的产品，其对舱体内部LED光源的可靠性尤其是
力学上的可靠性要求不高，但是对
外壳舱体的防水、力学结构，
光学透镜结构等的设计与制造提高了要求，适用材料的选择范围也大大缩小。这样带来了成本的增加和照明灯的体积、
质量的增加。
[0006] 因此，如何满足水下照明环境的耐压需求，降低生产成本，同时缩减体积，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种全海深水下照明灯具，能够满足水下照明环境的耐压需求，降低生产成本，同时缩减体积。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供一种全海深水下照明灯具，包括内部具有空腔的壳体，以及安装于所述壳体内、用于产生照明光源的照明单元，所述壳体上设置有出射口，且所述照明单元朝向所述出射口分布；所述壳体内填充满用于抵抗
海水压力的透光液态介质。
[0009] 优选地，所述透光液态介质具体为
硅油。
[0010] 优选地，所述壳体内还设置有用于在所述透光液态介质流失时进行重新补充的压力补偿器。
[0011] 优选地，所述壳体的出射口处罩设有用于按照预设折射
角度对所述照明单元的出射光线进行折射的反光组件。
[0012] 优选地，所述反光组件的前端设置有用于将经其折射后的出射光线汇聚形成平行光的透镜。
[0013] 优选地，所述反光组件呈平底锥形，且其小端底面可拆卸地连接在所述壳体的出射口处；所述反光组件的底部贴附有用于对其降温的
散热片。
[0014] 优选地，所述壳体内还设置有与所述照明单元
信号连接、用于控制其出射光线的照明参数的
控制器。
[0015] 优选地，所述壳体上开设置有若干个用于填充或排出内部透光液态介质的气液孔。
[0016] 优选地，所述照明单元包括设置有预设控制
电路的
焊接基座、连接于所述焊接基座上的金属
电极对、与所述金属电极对相连的
发光层、贴附于所述发光层表面上的透明
基板。
[0017] 优选地，所述金属电极对的两端分别焊接在所述焊接基座和所述发光层上，且所述焊接基座的底部两端连接在所述壳体上。
[0018] 本发明所提供的全海深水下照明灯具(以下简称“照明灯具”)，主要包括壳体和设置于壳体内的照明单元。其中，壳体为照明灯具的外部主体结构，其内部中空，主要用于安装和承载其余零部件。照明单元安装在壳体内，主要用于通过
电能产生照明光源。在壳体上设置有出射口，照明单元在壳体内的布置方式使其光线出射方向朝向壳体的出射口，以便方便通过壳体对外界进行照明。重要的是，在壳体内的安装空间，除了安装的各个零部件之外，还充满了透光液态介质。该透光液态介质一方面能够避免对照明单元的出射光线造成出射阻碍，另一方面
密度较大，疏水性强，具有较高耐压性，当填充在壳体内部时，可作为壳体的结构部分增强壳体的结构强度，以对抗外界深海水压，同时，透光液态介质的抗压范围较大，可较好地适应不同深度的深海照明环境；反过来看，由于透光液态介质的作用，壳体本身的结构强度的需求得到降低，由此可以降低生产成本。相比于
现有技术，无需使用外部
框架较大的密封干舱封装，缩减了体积。综上所述，本发明所提供的全海深水下照明灯具，能够满足水下照明环境的耐压需求，降低生产成本，同时缩减体积。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
[0021] 图2为图1中所示的照明单元的具体结构示意图。
[0022] 其中，图1—图2中：
[0023] 壳体—1，照明单元—2，焊接基座—201，金属电极对—202，发光层—203，透明基板—204，压力补偿器—3，反光组件—4，透镜—5，
散热片—6，控制器—7，气液孔—8，电源
接口—9。
具体实施方式
[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0025] 请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
[0026] 在本发明所提供的一种具体实施方式中，全海深水下照明灯具主要包括壳体1和设置于壳体1内的照明单元2。
[0027] 其中，壳体1为照明灯具的外部主体结构，其内部中空，主要用于安装和承载其余零部件。该壳体1具体可为金属外壳，并且该金属外壳的形状可以为球形、圆桶形、立方体形、金字塔形或者以上形状的任意组合。同时，该壳体1的材质具体可为
阳极氧化
铝、不锈
钢、
铜合金或者
钛合金等在深海中稳定存在且刚性强的金属材料。比如阳极氧化铝的壳体适用于0～7000m范围，而钛合金的壳体适用于7000～11000m范围。
[0028] 照明单元2安装在壳体1内，主要用于通过电能产生照明光源。在壳体1上设置有出射口，照明单元2在壳体1内的布置方式使其光线出射方向朝向壳体1的出射口，以便方便通过壳体1对外界进行照明。
[0029] 重要的是，在壳体1内的安装空间，除了安装的各个零部件之外，还充满了透光液态介质。该透光液态介质透明，对光的透过率达99％以上，一方面能够避免对照明单元2的出射光线造成出射阻碍，另一方面密度较大，疏水性强，具有较高耐压性，当填充在壳体1内部时，可作为壳体1的结构部分增强壳体1的结构强度，以对抗外界深海水压，同时，透光液态介质的抗压范围较大，可较好地适应不同深度的深海照明环境；反过来看，由于透光液态介质的作用，壳体1本身的结构强度的需求得到降低，由此可以降低生产成本。相比于现有技术，无需使用外部框架较大的密封干舱封装，缩减了体积。
[0030] 综上所述，本实施例所提供的全海深水下照明灯具，能够满足水下照明环境的耐压需求，降低生产成本，同时缩减体积。
[0031] 在关于壳体1内填充的透光液态介质的一种优选实施方式中，该透光液态介质具体可为硅油，由于硅油与保护照明单元2的硅胶互不相溶，因此较为适合。当然，透光液态介质还可为矿物油、液压油、合成油等透明、密度大、透光率高、疏水性较强的液体。
[0032] 同时，考虑到壳体1内可能出现的透光液态介质
泄漏的问题，本实施例在壳体1内增设了压力补偿器3。具体的，该压力补偿器3可为
活塞式压力补偿器，一般安装在壳体1的尾部，其后盖通孔与后
螺母构成阻尼结构，可以根据壳体1内部的透光液态介质的流失情况进行自动补充，同时避免压力补偿器3工作时的冲击。该结构是深海装备中普遍应用的压力补偿结构，其结构简单紧凑，便于安装和加工，能够避免壳体1内液体泄漏引起的海水污染。
[0033] 另外，为提高照明灯具在深海的照明效果，本实施例在壳体1上增设了反光组件4。具体的，该反光组件4一般设置在壳体1上的出射口
位置处，主要呈平底圆锥形，并且其小端底面连接在壳体1的出射口处。为方便拆装，该反光组件4的底部可与壳体1可拆卸连接，比如通过紧固
螺栓或卡接结构等。当照明单元2在壳体1内部产生光源时，出射光线从壳体1的出射口射出，而在出射过程中四散的光线将碰撞到反光组件4上，在反光组件4的内壁上设置有反光涂层，能够将入射光线按照既定的折射路径进行折射，从而使得照明单元2产生的出射光线能够尽量沿着壳体1的出射口方向进行出射，避免
能量浪费。
[0034] 进一步的，本实施例还在反光组件4的前端设置了透镜5。具体的，该透镜5主要用于将经过反光组件4折射后的光进行汇聚，并出射成平行光，从而使得照明单元2产生的光源形成平行光，提高了照明光线的
能量密度和光强度。同时，为提高
密封性能，在透镜5与反光组件4的边缘之间设置有O型
密封圈。
[0035] 同时，考虑到在封闭环境下，照明单元2长时间工作时将产生大量蓄积的热，为此，本实施例在壳体1内设置了散热片6。具体的，该散热片6可贴附在反光组件4的底部，主要通过液冷的方式对照明单元2的发热组件进行降温冷却。
[0036] 另外，考虑到在深海进行照明时，照明环境可能会持续发生变化，比如深度逐渐增加或减小等，为适应实时变化的深海环境，本实施例在壳体1内增设了控制器7。具体的，该控制器7与照明单元2信号连接，主要用于根据各类环境检测器的检测数据控制照明单元2的出射光线参数，比如跟根据深度变化控制照明单元2的光强度、
颜色等。
[0037] 不仅如此，在方便在壳体1内进行透光液态介质的填充和拆洗，本实施例在壳体1上开设了若干个气液孔8，比如可同时设置两个气液孔8，通过其中一个气液孔8进行液体填充时，壳体1内的气体和液体能够通过另一个气液孔8排出。同理，本实施例还在壳体1上开设了电源接口9，该电源接口9主要使用水密接头与外界连接，可实时为壳体1内部的控制器7、照明单元2等用电设备进行供电或充电。
[0038] 如图2所示，图2为图1中所示的照明单元的具体结构示意图。
[0039] 在关于照明单元2的一种优选实施方式中，该照明单元2主要包括焊接基座201、金属电极对202、发光层203和透明基板204。具体的，该照明单元2采用
倒装芯片集成焊接在同一基板上，并且其发光芯片的发光波长可根据需要选择红、绿、蓝、紫或其中的任意组合，亦可以通过蓝光或者紫光LED增加
荧光粉的方式获得所需发光波长，当然还可以通过激光与荧光粉搭配使用等方式进行对应波长发光。
[0040] 其中，透明基板204在传统的LED发光芯片中一般作为基底使用，但在倒装结构中则作为照明单元2的表层使用，一般可为透明的蓝
宝石材料，并可根据发光层的出光波长设计其厚度及增加光效率的微结构。
[0041] 焊接基座201一般为金属板，在其上刻制有预设控制电路以满足发光芯片的电源、控制要求。金属电极对202包括正电极和负电极，并且该正电极和负电极均连接在焊接基座201的表面上，而两者的另一端均焊接在发光层203上，为发光层203进行供电。此种焊接结构有效地减少了传统芯片焊接时所需黄金
导线，金属电极对202直接与焊接基座201和发光层203焊接，在深海高压环境中具有耐高压且可靠性高的特点。
[0042] 发光层203处于
半导体材料形成的
PN结之间，可通过
电子与空穴的
辐射复合发光，并且其发光波长可根据材料的成分配比进行调整。
[0043] 另外，考虑到照明单元2的发热效率，本实施例中，焊接基座201的底端两端均连接在壳体1上，比如焊接到壳体1内部上等。如此即对照明单元2形成了散热通道，即发光层通过焊接基座201、散热片6、透光液态介质、壳体1、外界环境。同时，由于焊接底座也焊接在壳体1上，由于焊接面积的增加带来了导热性好、机械强度高、不易断路等特点，在深海等特殊极端环境中使用具有可靠性好的优势。同时，在这种填充液态介质满足深海耐压需求的封装方式中，倒装芯片即使在长时间的使用中失去了表面封装硅胶及荧光粉的保护，亦能继续工作。
[0044] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
