专利名称：：对流到电气部件的电流采用热控制的方法和器件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及采用一个或更多个热响应电流控制元件来调节流到电气部件、特别是光源的电流的电气驱动的器件和方法。
背景技术：
：下面的描述包括理解本发明时可能有用的信息。并非承认任何这样的信息是目前要求保护的发明的现有技术，或者与之相关，或者承认任何被具体地或者隐含地引用的公开物是现有技术。闪光灯是普及的器件，并且具有很多应用。传统上，闪光灯采用白炽灯泡作为光源。近来，已提出采用发光二极管(LED)作为光源的闪光灯。相对于传统的白炽灯泡，LED提供了很多益处，包括更高的效率和持久性，以及更长的有用寿命。但是，和传统的闪光灯一样，基于LED的闪光灯的使用通常也受电池寿命的限制。而且，无论闪光灯光源是白炽灯泡、LED还是其他光源，其服务寿命在根本上都会受工作温度影响。因此，在功率使用和温度控制上的改进将是有益的。定义在详细描述本发明之前，将定义在本发明的上下文中使用的几个术语。除了这些术语之外，根据需要在说明书中的其他地方定义了其他术语。除非在这里另外明确地定义，否则在本说明书中使用的技术术语将具有其在技术上公认的含义。根据本发明的"可取得专利的"组成、过程、机器或者制造物表示该主题在执行分析之时满足针对专利性的所有法定要求。例如，针对新颖性、非显而易见性等等，如果以后的调查揭示一个或更多个权利要求包含一个或更多个将否定新颖性、非显而易见性等的实施例，则按定义限于"可取得专利的(patentable)，，实施例的权利要求具体地排除了不可取得专利的实施例。而且，这里所附权利要求要被解释为既提供了最宽的合理的范围，也保留了其有效性。此外，如果一个或更多个针对专利性的法定要求被修改，或者如果从本申请被递交之时或作为专利被授权之时到所附权利要求中的一个或更多个的有效性被质疑之时，评估针对专利性的特定法定要求是否被满足的标准变化了，则要以以下方式解释权利要求(l)保留其有效性，和(2)提供在该情况下最宽的合理解释。"多个"表示多于一个。
发明内容本发明的目的包括提供可取得专利的电气驱动的器件，它釆用一个或更多个热响应电流控制元件来调节从器件的电源到例如光源的电气部件的电流。这种器件更高效地利用了电源，并且还提供了电气部件更长的服务寿命，到该电气部件的电功率的供给受到调节。因此，在一个方面，本发明涉及包括在电气驱动的器件中的可取得专利的组件。这些组件包含消耗电流的电气部件和至少一个热响应电流控制元件，该热响应电流控制元件与消耗电流的电气部件在电气上连通，并被放置成调节从电源流到消耗电流的电气部件的电流。在优选实施例中，消耗电流的电气部件是光源，例如一个或更多个灯泡、光纤，和/或LED，单独或者与其他光源组合。热响应电流控制元件的代表性例子包括温度可变电感器和电容器，并且特别优选的是热敏电阻器。在本发明的优选实施例中，热响应电流控制元件与光源处于热连通，所以来自光源的热量可以被直接地或者通过一个或更多个中间导热部件转移到热敏电阻器或者其他的热响应电流控制元件。本发明的照明组件可以与其他部件装配在一起。例如，在闪光灯的情况下，照明组件可以与例如反射器或者热沉的部件相关联。在某些实施例中，反射器也起到蓄热体或者热沉的作用，而在其他的实施例中，可以釆用非反射热沉。在另外的实施例中，具有一个或更多个反射元件(即反射或者折射入射的电磁辐射的元件)的热沉可以被单独使用，或者除反射器之外额外使用。在这个方面的优选实施例中，照明组件和反射器以及任何其他相关联的部件(例如透镜或者透镜系统)被配置成装配到闪光灯座圈(flashlightbezel)中，或者以其他方式与闪光灯座圏组合。本发明的相关方面涉及闪光灯。通常，这些闪光灯包括根据本发明的照明组件、闪光灯座圏和闪光灯本体。任何这样的闪光灯，无论具体实施例如何，如果有的话，还包括当包括合适的电源时，为了该器件按预期工作，可能需要的那些其他部件、电路和相关联的电子和控制逻辑。优选的电源包括一个或更多个可充电或不可充电电池，尽管本发明预期包括或使用任何合适的便携式或者固定DC、AC或可切换AC/DC电源来为器件中的特定光源供电。另一个方面涉及使用根据本发明的闪光灯照亮物品或者空间的方法。本发明的又一个方面涉及通过使用一种包括根据本发明的照明组件的器件，特别是闪光灯，来控制电流使用、电池寿命、光输出水平、延长光源寿命等的方法。在下面的部分更详细地讨论本发明的这些和其他方面与实施例。本专利申请包含至少一个以彩色完成的附图。经过请求并支付必'要费用后，将提供本专利申请具有彩色附图的副本。图l示出了根据本发明的照明组件的几个视图。图2示出了根据本发明的照明组件的几个视图。图3示出了具体的闪光灯反射器。图4示出图l或图2的照明组件连接到图3中所示的反射器。本领域技术人员将理解，下面的描述详细描述了本发明的某些优选的实施例，因此仅仅是代表性的，并非表示本发明的实际范围。在详细描述本发明之前，要理解本发明不局限于所描述的特定组件、器件、系统和方法，因为它们可能变化。可以使用目前已知或者以后开发的任何适当的电路、部件来生产本发明的器件。也要理解这里所使6用的术语只是为了描述具体实施例的目的，并非旨在限制本发明的由所附权利要求限定的范围。具体实施例将参考下面详细描述的附图进一步描述本发明。此描述绝不应该被视为以任何方式限制本发明的范围。图l示出了根据本发明的代表性照明组件(10)。组件(10)包括LED(12，3瓦，Luxeon),(在本实施例中通过合适的环氧树脂)连接到印刷电路板(PCB14，用于3瓦LED)。LED的引线与横穿PCB的导体对齐，以便在位于或邻近PCB的相反面上的电气部件之间提供电气连通。热敏电阻器(16)(在本实施例中通过合适的导电焊料)通过一个表面连接到一个PCB表面，该PCB表面与LED(12)被连接到的PCB表面相反。按照要求，合适的导电焊料(18)也被施加到热敏电阻器(16)的与朝着PCB表面的那面相反的面的一部分。在本实施例中，部件(12、14、16和18)均是圆的，但是直径不同。这里，这些部件在被装配时被同心地对齐，不过这样的对齐和部件形状并非必需的，仅仅是优选的。热敏电阻器是依据温度改变电阻的电子器件。它们可以具有线性和非线性特性，以及负和正温度系数。一些具有非线性特性，所C们的电阻维持相对恒定，直到其到达"转换温度"。此时，它们的电阻随着温度快速地增大。当与例如像LED的电子发光器件的灯串联连接，并且与该器件热连接时，串联电流将依据组件的温度变化。当组件变热时，可以使用正系数热敏电阻器来降低电流。可以使用具有转换特性的热敏电阻器来非常准确地调节这种组件的温度。在LED的情况下，LED被认为是由于与光产生相关联的低效率而变热。与这些低效率相关联的功率损耗可以被表示为热。依据具体的实施例，对于LED和热敏电阻器的结点的允许温度存在限制。为了保护LED,应该把温度维持在该温度以下。通过减少流到LED的电流，在很多实施例中，热敏电阻器控制并且最好减少热增加。将会理解，取决于例如热损耗、组件的绝对温度和作为LED低效率的结果在发光期间引入组件的热的因素，特定组件将达到温度平衡。总的来说，引入组件的热来自fR损耗。因此，保持影响特定组件的温度平衡的其他参数不变，减少电流应该降低温度，并且温度被维持在这些因素处于平衡的值。在这些实施例中，负反馈由热敏电阻器提供。选择合适的热敏电阻器依赖于各种因素，包括具体的应用、光源的类型、期望的发光量，等等，并且属于本领域普通技术。在某些优选实施例中，当照明组件较冷并且能够承受更多功率时，热敏电阻器允许使用更高的串联电流，导致当組件较冷时光更明亮。当温度上升时，热敏电阻器减少流到照明组件的灯的电流，从而保护最好是一个或更多个LED的光源。本领域技术人员将理解，为具体应用选择具有期望的标称值的热敏电阻器将保护LED免于太大的初始电流。而且，调节组件的温度允许调节电流。在平衡时，假设电压不超过对于特定部件允许的最大值，则无论电压如何，电流是恒定的。更高的电压将增大电流的量，直到光源变热，所述光源最好是一个或更多个LED。组件加热将减少电流，因为热敏电阻器的电阻增大了。当电压降低时，温度将下降，从而减小*阻，这反过来增大了电流，直到再次建立起平衡为止。电气驱动的器件采用例如使用串联电阻器而非热响应电流控制元件(例如热敏电阻器)的电池电路，并且在其中，电流，因而光输出通常随着电池电压降低而下降，并且初始高电压可能损坏或施加过大负荷于例如LED的光源，与这种电气驱动的器件相比，在采用例如热敏电阻器的热响应电流控制元件的器件中，当电压降低时，电流，因而光输出基本上保持恒定，直到电池耗尽为止。图2示出了根据本发明的另一个代表性照明组件(20)，该组件与图1中所绘的组件类似。在图2中，照明组件(20)也包含通过环氧树脂粘合到PCB(24)的上表面(23)的LED(22，Luxeon，零件LXK2-PW14-U00)。热敏电阻器(26)(在本实施例中通过合适的导电焊料)连接到PCB(24)的下表面(25)，并且合适的导电焊料(28)也被按照提供与电源(未示出)内的电池的端子的电气连接(即电气连通)的要求，施加到热敏电阻器(26)的与朝着PCB(24)的下表面(25)那面相反的表面的一部分。图3示出了供在实施本发明的某些实施例时使用的代表性闪光灯反射器(30)的几个视图。视图A是底视图，它清晰地示出了反射器底部中的孔(31)，通过该孔(31)，当与反射器(30)相关联时，例如在图l和图2中所绘的照明组件(分别是12和22)中所示的LED的光源可以被放置。该反射器(30)具有抛物曲线以获取期望的焦距。视图B是通过由反射器的孔(31)和最宽的开口(32)的同心直径所限定的平面所取的反射器(30)的侧视图。还示出了反射器(30)的挡板(33)，它与座圏(未示出)的内表面接合。在这个视图中反射器的抛物线形状清晰可见，在祝图D中也是一样。这里还可见的是反射器底部预期接合并夹持图l和图2中所示的照明组件(分别是12和22)的部分，在视图C中示出了其放大的剖视图。如视图C中所示，反射器(30)的下部(34)被机械加工成包含向下延伸的凸出部(35)，它限定了能够接纳PCB(14或24)的容积。PCB(未示出)的外缘摆放在PCB基座(36)上。图4(A)示出了与照明组件(10或20)装配在一起的闪光灯反射器(30,如图3中所示)的分解立体图。被设计成吸收闪光灯工作期间从电源的电池(未示出)释放的气体的催化剂颗粒(44)被分布在反射器(30)的下部中加工的凹槽(38)中。在这个实施例中，通过使用适于此目的的合适工具型锻反射器(30)的凸出部(35)把照明组件夹持在反射器中。在把照明组件型锻到反射器之前，把几个催化剂颗粒(44)松散地放在凹槽(38)中。图4中所绘的闪光灯反射器和照明组件可以被装配到适于容纳这些物品的座圏中。座圏最好包含透镜或者透镜系统。座圏可以被与互补的闪光灯本体装配在一起。可以使用任何合适的配对结构把座圏连接到闪光灯本体，或者与其相关联，所述配对结构例如是闪光灯本体上的螺紋凸部，适于接收闪光灯的互补的螺紋凹部。闪光灯本体和座圏可以由任何合适的材料制成，包括金属和塑料。特别优选的是塑造成期望形状的热塑性塑料。闪光灯本体最好还包含用于容纳电源的腔，在很多实施例中，电源将包含一个或更多个可拆除电池。在本说明书中提及的所有专利、专利申请和公开指示了本发明相关的普通技术人员的水平。因此，在特定引用中无论是否专门指示要通过引用被包含，这里引用的每一个专利、专利申请和公开都通过引用,皮一般地完全包含。根据本公开，无需过多实验，能够做出和执行这里公开和要求保护的所有的组合物、组成和方法。而且，预期获得包括所允许广度的可替换和/或等同实施例的权利，包括对于被要求保护的那些来说是取代的、可互换的，和/或等同的结构、功能、范围或步骤，无论这里是否公开了这些取代的、可互换的，和/或等同的结构、功能、范围或步骤，并且不预期公开地专门用于任何可取得专利的主题，因为预期这里所公开的所有可取得专利的主题最终都是专利权利要求的主题。已被采用的术语和表达被用作描述而不是限制的术语，并且在使用这种术语和表达时不是要排除所示出和描述的任何等同物或其一部分，而是要认识到在所要求保护的发明的范围内各种修改是可传的。而且，在缺少任何未在这里具体公开的元件时，可以适当地实践这里被说明性地描述的本发明。因此，例如，在这里的每一个实例中，术语"包含""主要由...组成"和"由...组成"中的任何一个可以收；外两个术语中的任意一个代替。此外，虽然就优选实施例描述了本发明的组成和方法，但是本领域技术人员将清楚，不偏离本发明的精神和范围，可以把变化施加到组成和方法，并且在这里所描述的方法的步骤中或者步骤的次序中可以施加变化。因此，应该理解，尽管本发明已^L优选实施例和可选的特征具体地公开，但是本领域技术人员可以釆取这里公开的概念的修改和变化，并且，这些修改和变化被视为在本发明的由所附权利要求限定的范围内。权利要求1.一种照明组件，包含电气驱动的光源；和热响应电流控制元件，它与所述光源在电气上连通，并被放置成调节流到所述光源中的电流。2.如权利要求1所述的照明组件，包含至少一个从包括以下各项的组中选择的光源LED、白炽灯泡、光纤，以及前述任意一个或更多个的组合。3.如权利要求1所述的照明组件，其中，所述光源包含至少一个LED，并且作为选择，包含多个LED。4.如权利要求1所述的照明组件，其中，从包括热敏电阻器、温度可变电感器和温度可变电容器的组中选择热响应电流控制元件。5.如权利要求4所述的照明组件，其中，所述热响应电流控制元件与所述光源处于热连通。6.如权利要求1所述的照明组件，其中，热沉元件被置于所述光源和所述热响应电流控制元件之间，并且与它们中的每一个均处于热连通。7.如权利要求6所述的照明组件，包含至少一个从包括以下各项的组中选择的光源LED、白炽灯泡、光纤，以及前述任意一个或更多个的组合。8.如权利要求6所述的照明组件，其中，所述光源包含至少一个LED，并且作为选择，包含多个LED。9.如权利要求6所述的照明组件，其中，从包括热敏电阻器、温度可变电感器和温度可变电容器的组中选择热响应电流控制元件。10.如权利要求1所述的照明组件，被容纳于反射器或者热沉中，其中，热沉可以可选择地包含一个或更多个反射元件。11.如权利要求10所述的照明组件，其中，照明组件和反射器被配置为放置在闪光灯座圏中，作为选择，与透镜相关联。12.—种闪光灯，包含如权利要求1所述的照明组件；闪光灯座圏，所述照明组件^皮放置在其中，该座圏适于连接到闪光灯本体；和闪光灯本体。13.如权利要求12所述的闪光灯，还包含电源，所述电源被容纳在闪光灯本体中，并与照明组件在电气上连通。14.如权利要求12所述的闪光灯，其中，所述电源包含一个或更多个电池。全文摘要本发明描述了使用一个或更多个热响应电流控制元件来调节到电气部件、特别是例如LED的光源的电流的方法和器件。这种热响应电流控制元件的例子包括热敏电阻器、电感器和电容器。文档编号F21L4/00GK101553689SQ200780021579公开日2009年10月7日申请日期2007年4月19日优先权日2006年4月19日发明者A·K·尤克,D·M·吉恩托里,E·F·费斯克,R·H·冈德森申请人:水下动力学有限责任公司