一种手电筒的照明和漫射装置的制造方法_2

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体圆柱形的腔体46。但是,内侧壁44的远端可向内逐渐 变细W形成邻近内部通道42的远端开口的轮圈48。轮圈48可包括与近端抵接的向后的环形 壁。轮圈还可包括环形槽50,环形槽可用于容纳密封件(例如弹性体的0型环)。
[0048] 头部12可由透光材料制成。透光材料可为半透明材料、透明材料或二者的结合体。 例如,头部可由玻璃、塑料或聚合物材料制成。在一个优选实施例中,头部可通过加工聚碳 酸醋(PC)塑料管获得。
[0049] 尽管PC塑料是头部的优选材料,但是还可使用任何具有相似初性、尺寸稳定性、光 清晰度和高热阻的轻质、高性能材料。例如,头部可由聚合物材料通过防碎裂玻璃注入成型 或塑成的方式制成。透光材料可为无色或彩色的。彩色的透光材料可为,但不限于,黄色、红 色、绿色、蓝色或运些颜色的混合。例如,透光材料可为红色或澄色,适合用作紧急灯。
[0050] 远端开口密封件52可由弹性材料的防水带形成。防水带可为0型环,适合于布置在 邻近内部通道的远端开口的轮圈的环形槽50中。例如,弹性材料可由下腊橡胶或医用级娃 胶形成。也可使用其他适合应用的材料。
[0051] 手电筒镜片54可为清晰的平面镜片、聚焦透镜或具有其他结构的镜片(例如复式 透镜)。镜片54可为圆形,设置镜片的结构和尺寸W使其紧密配合在头部中的大致圆柱形的 腔体内,且牢固地落座在靠着远端开口密封件的位置。通常,镜片54可由玻璃(例如棚娃玻 璃)、丙締酸醋、聚碳酸醋或其他适合的材料制成。镜片还可为防碎裂和/或耐磨的。而且,镜 片还可涂覆防反射涂层。
[0052] 反射镜56可为凹状的,且可为抛物面反射镜,用于通过头部的远端开口投射点光 束。与此相反,反射镜的外表面58可包括大体直线片段60,因此反射镜56的一部分可形成截 头圆椎体。
[0053] 如图14所示,反射镜56可包括纵轴57 W及第一端部53,第一端部53包括具有第一 直径Dl的第一轮圈59和具有第二直径D2的第二轮圈61。第二直径D2可大于第一直径D1。反 射镜还可包括第二端部55。第二端部55可沿着纵轴57与第一端部间隔设置,第二端部可包 括具有第S直径D3的第S轮圈63和具有第四直径D4的第四轮圈65。第四直径D4可大于第S 直径D3。反射镜还可包括从第一轮圈59延伸至第=轮圈63的内表面62。内表面62可为截平 的抛物面形状。反射镜56还可包括从第二轮圈61延伸至第四轮圈65的外表面58。外表面58 可包括第一片段60,第一片段60为直立圆锥的锥台的侧面。
[0054] 反射镜的外表面58还可包括邻近反射镜的基座66的环形槽67。环形槽67与工具弹 性接触,从而该工具可方便在反射镜的内或外表面涂覆任何涂层材料。例如,该工具可在反 射镜涂覆工艺中支撑、放置或操纵反射镜。尽管反射镜的内表面优选可包括光滑涂层,但是 只要适于应用,其他适合的反射镜表面(如刻面反射镜、螺旋刻面反射镜或有纹理的反射 镜)也可使用。优选地,反射镜的外表面58可包括光滑反射涂层。但是,反射镜的外表面并不 需要包括反射涂层。反射镜的外表面58可保留为原始的或未处理的表面。另外,反射镜可包 括设置在围绕主灯的环上的基座部66。
[005引还可使用另一种不同结构的反射镜56。例如,反射镜的内表面62可为,但不限于, 截平的楠球状或截平的半圆球状。另外,外表面58可为,但不限于,截平的抛物面状、截平的 楠球状或截平的半圆球状。
[0056] 如图11-16所示,头部-前部壳体密封件74可由弹性材料的防水带制成。防水带可 为0型环,构造并确定防水带的尺寸W使其布置在头部的第二片段上的环形槽中。例如,弹 性材料可由下腊橡胶或医用级硅胶制成。还可使用其他适于应用的材料。
[0057] 如图7所示,构造并确定环68的尺寸W使其容纳和支撑反射镜的基座66。另外,环 可用于使反射镜的内抛物面相对于手电筒的主灯70居中。环68还可用于将反射镜56置于手 电筒的主灯70和次灯72之间。因此,可构造并确定环的尺寸W提供用于将反射镜放置在头 部内的稳定基座。尽管环68可由塑料或聚合物材料制成,但是还可W使用其他合适的材料, 如玻璃、陶瓷材料。
[0058] 如图7和8所示,主灯70可包括发光二极管化抓)76,发光二极管76表面贴装(SMT) 在金属忍印制电路板(金属忍PCB)80的焊盘78上。例如,可将高输出单忍片LED 76焊接在金 属忍PCB80的焊盘78上。Lm)的背部(或管脚)与焊盘的形状相匹配,从而LED 76的阳极82、阴 极84和散热片86与焊盘78的相应位置对齐并连接。焊盘78上的相应的阳极位置可电连接至 凸出的阳极焊盘88,焊盘上的相应的阴极位置可电连接至凸出的阴极焊盘90"LED76的散热 片86可置于印制电路板的金属忍92上。
[0059] 例如,主灯70可包括由美国北卡罗来纳州达勒姆市的Gree公司制造的XL姐哗够 XM-L2发光二极管,其可W116流明每瓦化PW)的效力在3A、25°C下传送大约1198流明。在此 全面并入了由Gree公司公布的产品系列数据表化D-DS61REV 4,该数据表描述了XM-L2发光 二极管的特性和机械尺寸。
[0060] 因此,主灯70可产生的光通量范围为约160流明至约1200流明,工作电流范围为约 IOOmA至约3000mA,通常的前向电压范围为约2.6V至约3.4V。
[0061] 在另一个例子中,主灯70可包括由美国北卡罗来纳州达勒姆市的Gree公司制造的 XLamp⑥MT-G2P0发光二极管(50001(,25*69),其可传送大体上等于或大于2750流明的光 输出。在此全面并入了由Gree公司公布的产品系列数据表化D-DS49REV 2B,该数据表描述 了MT-G2发光二极管的特性和机械尺寸。在该实施例中,主灯的工作电压范围为约5V至约 20V。因此,电池的型号或结构可根据图1或图19所示的手电筒变化。例如,六个串联的电池 CR123A或S个串联的电池 NCR-18650可用于为手电筒供电。因此,中部壳体的尺寸可加长 (或修改)W适应电源的结构。
[0062] 在另一例子中,主灯70可包括由美国北卡罗来纳州达勒姆市的Gree公司制造的 XLamp巧XM-L发光二极管,其可W100流明每瓦化PW)的效力在3A、25°C下传送大约1000 流明。在此全部纳入了由Gree公司公布的产品系列数据表化D-DS33REV 9B,该数据表描述 了 XM-L2发光二极管的特性和机械尺寸。
[0063] 在另一例子中,主灯70可包括由美国马萨诸塞州比尔里卡市的Luminus Devices 公司制造的SST-90P发光二极管,其可在3.15A、25°C下传送大约1200流明。在此全面并入了 由Luminius Device公司公布的产品数据表。05)-0013421?6¥12,该数据表描述了551'-90发 光二极管的特性和机械尺寸。
[0064] 在另一例子中,主灯70可包括由美国马萨诸塞州比尔里卡市的Luminus Devices 公司制造的SBT-90NB发光二极管,其可在9A、25°C下传送大约1830流明。在此全面并入了由 Luminius Device公司公布的产品数据表(PDS)-001540Rev09,该数据表描述了SBT-90发光 二极管的特性和机械尺寸。
[0065] 尽管在主灯中优选使用高输出的LED,但是白识灯泡(如面素灯泡或氣气灯泡)也 可用在本申请提供的照明与漫射装置中。通常,手电筒使用白识灯泡在相关领域中是众所 周知的。例如,此处并入了专利号为7562996的美国专利的全部内容作为参考,其公开了具 有开关壳体的手电筒,开关壳体位于电池隔室和反射镜之间,反射镜包括用于支撑白识灯 泡的灯座。
[0066] 如图8所示,次灯72可包括低输出发光二极管阵列94,发光二极管阵列94单独地围 绕环形PCB 96的外周设置。发光二极管阵列94可共享共阴极焊盘98W及位于次灯PCB上的 共阳极焊盘100。发光二极管阵列94可包括,但不限于,19或20个独立的发光二极管。例如, 发光二极管阵列中的每个独立的二极管可为由台湾新北市的艾笛森光电股份有限公司生 产的化CC 3014发光二极管。阵列中的每个发光二极管传送的光输出大约为60流明。在此并 入了艾笛森光电股份有限公司公布的数据表化CC系列30140.2W CRI 90,其描述了 化CC3014发光二极管的特性和机械尺寸。
[0067] 尽管公开的实施例具有由20个发光二极管构成的阵列94,但是可使用任何适合数 量的发光二极管来构建漫射光所要求的分布。例如,可使用19个发光二极管的阵列来构成 次灯。
[0068] 优选地,发光二极管阵列可构造成连续的环。但是,在某些实施例中,可使用非环 形结构的发光二极管阵列。例如,但是不限于,发光二极管阵列可为星形。优选地,如图8所 示,次灯中的发光二极管阵列可置于头部的环形侧壁下面,从而发光二极管阵列发出的光 可在不被反射出反射镜的外表面的情况下进入到头部。另外,可设置前部壳体、反射镜和头 部的位置从而使从发光二极管阵列发出的光W轴向和前向的方式反射。
[0069] 如图11所示,前部壳体14可包括拉长元件102,拉长元件102包括纵轴、前端部104、 沿着纵轴与前端部间隔设置的后端部106W及从前端部延伸至后端部的外侧壁108。如图6 所示,拉长元件还可包括从前端部向后端部延伸的上腔体110,从后端部向前端部延伸的下 腔体112W及位于上腔体与下腔体之间的隔断114。
[0070] 如图11-16所示,上腔体110可W前内侧壁116为边界,其从前端部延伸至隔断。前 内侧壁116可包括螺纹120。下腔体112可W后内侧壁为边界,其从后端部106延伸至隔断 114。后内侧壁122可包括具有第一内尺寸的第一片段124,具有小于第一内尺寸的第二内尺 寸的第二片段126W及具有小于第二内尺寸的第=内尺寸的第=片段128。下腔体的第一片 段124可包括螺纹130。
[0071] 如图8所示,隔断114的面向上腔体侧可包括凹陷区域132,隔断可包括两个孔134, 孔134通过隔断从上面向上腔体侧延伸至面向下腔体侧W将上腔体和下腔体连通。每个孔 134可为延长穿过隔断的凹陷区域132和非凹陷区域的细长扁口。
[0072] 如图11-16所示,拉长元件102可由金属、合金、聚合物或塑料材料制成。例如,拉长 元件102可由侣合金制成。可对拉长元件102进行阳极氧化处理W产生使得拉长元件的表面 不导电的阳极氧化层。然而,阳极氧化层的局部可能被刻蚀W暴露拉长元件的导电区域。例 如,下腔体的第一片段上的螺纹130可为导电的。另外,第二片段126的内侧壁可被刻蚀W暴 露拉长元件的另一导电区域。可对阳极氧化层染色W使拉长元件上色。例如,可对阳极氧化 层染色W使拉长元件染上W下非限制性的颜色:红色、蓝色、绿色、黄色和黑色。
[0073] 可使用具有控制电路138的印制电路板136W允许用户控制手电筒的功能,控制电 路用于调节主灯70和次灯72的电流。控制电路可包括,但不限于,有源、无源和电机元件,逻 辑电路,专用集成电路(ASICs),微处理器,存储器和/或微控制器。
[0074] 例如,在一个实施例中,供电电路可为主灯和次灯供电。供电电路的输出可包括两 个开关(或口),该两个开关可分别阻挡电流流向主灯或次灯。当两个开关(或口)断开时,主 灯和次灯均可打开,但共享电流。在一个优选实施例中,主灯和次灯各自接收一半的电流。 控制电路可调节两个开关(或口)的状态W及流经供电电路的电流量。
[0075] 如图11-13W及23所示,手电筒的功能可包括第一工作模式,在该工作模式中,主 灯产生从手电筒的远端开口射出的相对聚焦的光束。第一工作模式可包括=个工作状态, 运=个工作状态W主灯的发光福射功率73(即总的光输出)为特征。例如,在一个状态下(如 图11
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