可定制手电筒的制作方法

专利名称：可定制手电筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明设备和由外部可访问的微处理器控制的发光二极管(LED)灯，该 外部可访问的微处理器允许使用者定制照明设备的功能。
背景技术：
通常，手电筒被家庭用在紧急情况下，或者被维修人员用于在黑暗工作地点工作， 或者被军事人员、警察甚至保安人员使用。尤其对于专业用途而言，手电筒提供长距离可见 的有效光束以及防水和易于操作是有意义的。手电筒的主人/使用者常常希望在很多情况 下使用手电筒，而每种情况都需要手电筒具有不同的性能和功能。

发明内容
本发明提供了一种用于人工使用和/或机器操作来照明一个物体、几个物体或区 域的紧凑、便携的光源，其尺寸优选地设置成易于手持。该便携式光源能够提供强光以及如 下所述的效果照明。便携式光源的功能由位于便携式光源内部的第一微处理器控制。第一 微处理器通过下述方式是外部可访问的通过到外部控制单元的直接联接，或者通过涉及 位于便携式光源的可访问位置中的一个或多个其他微处理器的联接。因此，使用者自己可 根据任意给定环境定制功能，使得便携式光源尤其适用于专业用途，即，适用于安保、治安 和军事用途。因此，在一个方面，本发明涉及一种便携式手电筒，该便携式手电筒具有至少一个 发光单元(LEU)、第一微处理器和第二微处理器，所述便携式手电筒包括-具有第一端和第二端的壳体，和具有透明区域的第一帽；-具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元(LEU)，所述至 少一个发光单元布置成发射穿过所述第一帽的所述透明区域的光；-包括电池保持器的电源；-用于启用所述电源的装置；-第一微处理器和第二微处理器中的至少一个，其中，第一微处理器包括用于控制所述手电筒功能的装置、用于与其他微处理器 (例如，所述第二微处理器)通信的装置、以及用于存储从所述其他微处理器接收到的程序 设置和数据的装置，其中，所述第二微处理器包括用于与所述第一微处理器通信的通信装 置和用于与至少一个外部控制单元通信的通信装置。在另一个方面，本发明涉及一种便携式手电筒，其中第一微处理器是可以从至少 一个外部控制单元直接访问和编程的，所述便携式手电筒包括_具有第一端和第二端的壳体，和具有透明区域的第一帽；
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-具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元(LEU)，所述至 少一个发光单元布置成发射穿过所述第一帽的所述透明区域的光；-包括电池保持器的电源；-用于启用所述电源的装置；-至少第一微处理器，所述至少第一微处理器包括用于控制所述手电筒功能的装 置、用于与至少一个外部控制单元通信的装置、以及用于存储从所述外部控制单元接收到 的程序设置和数据的装置；其中，所述手电筒的功能由所述第一微处理器的设置和程序确定。在第三方面，本发明涉及一种便携式手电筒，其包括-具有第一端和第二端的壳体，其中所述第一端部是开口的并且由可释放地锁定 的头部覆盖，所述可释放地锁定的头部具有透明区域；-具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元(LEU)，所述至 少一个发光单元布置成发射穿过所述可释放地锁定的头部的所述透明区域的光；-包括电池保持器的电源；-用于启用所述电源的装置；-至少第一微处理器，所述至少第一微处理器包括用于控制所述手电筒功能的装 置；其中，所述可释放地锁定的头部包括旋转阻止装置，所述旋转阻止装置在所述可 释放地锁定的头部被锁定到所述壳体上或从所述壳体释放后，基本阻止所述可释放地锁定 的头部围绕所述壳体的纵向轴线相对于所述壳体旋转。在第四方面，本发明涉及一种便携式手电筒，其在使用期间在所述第一帽或可释 放地锁定的头部上维持舒适的温度，所述便携式手电筒包括-具有第一端和第二端的壳体，和具有透明区域的第一帽；-具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元(LEU)，所述至 少一个发光单元布置成发射穿过所述第一帽的所述透明区域的光；-包括电池保持器的电源；-用于启用所述电源的装置；-至少第一微处理器，所述至少第一微处理器包括用于控制所述手电筒功能的装 置；其中，所述第一帽的外部由具有低导热率的材料制成。在第五方面，本发明涉及一种便携式手电筒，其装备有用于调整手电筒出射光束 的附加装置，所述便携式手电筒包括-具有第一端和第二端的壳体和具有透明区域的第一帽；-具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元(LEU)，所述至 少一个发光单元布置成发射穿过所述第一帽的所述透明区域的光；-包括电池保持器的电源；-用于启用所述电源的装置；-可去除盖，其至少包围所述第一帽的所述透明区域或所述可释放地锁定的头部 的所述透明区域，所述可去除盖提供了用于布置对通过所述第一帽的所述透明区域或所述可释放地锁定的头部的所述透明区域发射出来的光束的光学性质进行调整所用的装置。在第六方面，本发明涉及一种便携式手电筒，其中，第一帽通过柔性缆线连接到壳 体，所述便携式手电筒包括-具有第一端和第二端的壳体，和具有透明区域的第一帽；-具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元(LEU)，所述至 少一个发光单元布置成发射穿过所述第一帽的所述透明区域的光；-包括电池保持器的电源；-用于启用所述电源的装置；-能够将所述第一帽连接到所述壳体的柔性缆线。本文论述的所有方面可与下述各种实施例中的一个或多个组合。本发明进一步涉及模块式套件，其包括如上所限定的便携式手电筒和至少一个第 二电池驱动装置，其中，所述第二电池驱动装置能够连接到该便携式手电筒，以便与该便携 式手电筒共享电池，或者其中，包括了第二电池驱动装置的二极管区域的帽能够连接到该 便携式手电筒。在又一个方面，本发明涉及电池驱动装置，所述电池驱动装置适于连接如上所限 定的便携式手电筒，以便与该便携式手电筒共享电池，或者其中，包括了第二电池驱动装置 的二极管区域的帽能够连接到该便携式手电筒。


图la、图Ib和图Ic示出了根据本发明的便携式手电筒。图2a和图2b示出了便携式手电筒的第一帽或可释放地锁定的头部的一个实施例 的透明区域，其具有包括透镜的凹进部。图3示出了便携式手电筒的二极管区域。图4示出了根据本发明的便携式手电筒的热沉。图5示出了连接到电源的热沉。图6示出了手电筒内部组件。图7a、图7b和图7c示出了根据本发明的替代性便携式手电筒。图8a和图8b示出了图7的便携式手电筒的第一帽的透明区域，其具有包括透镜 的凹进部。图9示出了图7的便携式手电筒的二极管区域。图10示出了图7的手电筒内部组件。图Ila示出了没有透明帽情况下的、连接有连接器的尾灯插座，图lib示出了具有 透明帽情况下的、连接有连接器的尾灯插座。图12示出了根据本发明的便携式手电筒，该便携式手电筒具有用于连接尾灯的 缆线。图13a和13b示出了热沉截面的替代性实施例。图14a示出了便携式手电筒的开关布置结构，图14b更加详细地示出了开关，图 14c示出了在阀通气期间的开关，并且图14d示出了与磁体相邻的开关布置结构。图15a示出了具有一个开口端的用于电池驱动装置的壳体。
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图15b示出了具有一个开口端部的用于电池驱动装置的开关区域。图15c示出了包括二极管区域的帽，该帽适于安装到图15a中壳体的开口端中。图16a示出了具有可释放地锁定的第一帽的手电筒。图16b示出了处于锁定位置的图16a的第一帽。图16c示出了处于解锁位置的图16a的第一帽。图17示出了根据本发明的手电筒的替代性实施例。图18a示出了具有第一和第二微处理器的手电筒。图18b示出了图18a的手电筒，其进一步具有下述特征红外端口和包括微处理器 的可连接单元。图18c示出了图18a的手电筒的第一帽，其中，该第一帽被安装以便进行编程。
具体实施例方式本发明涉及用于手持式便携式照明的便携式手电筒，其具有多个特征并且能够具 有多个功能，下面将加以介绍。根据本发明的便携式手电筒可具有下述特征和/或功能中的至少一个 强光效果 防水壳体 闪光效果 尾灯 起到电池舱的作用 在帽或可释放地锁定的头部上的适宜温度，其中光束从帽或可释放地锁定的头 部发射 可编程并且使用者可定制的光功能 覆盖有光学元件以便调整光束下面将更详细地描述这些特征和功能。在当前语境下，“向上”或“上”指的是朝向 便携式手电筒的第一端，而“向下”或“下”指的是朝向便携式手电筒的第二端。在优选实施例中，便携式手电筒包括壳体，其中第一端是开口的并且覆盖以具有 透明区域的可释放地锁定的头部。可释放地锁定的头部和手电筒内部组件包括相互关联的 旋转阻止装置，该相互关联的旋转阻止装置在可释放地锁定的头部锁定到所述壳体上或者 从所述壳体释放后，基本阻止可释放地锁定的头部绕壳体的纵向轴线相对于壳体旋转。因 而避免了可释放地锁定的头部相对于手电筒内部组件的任何过量扭转。这种扭转可能潜在 地导致对任何将可释放地锁定的头部中的单元与手电筒内部组件中的单元连接起来的电 线的严重破坏。可释放地锁定的头部的外部由具有低导热率的材料制成，从而确保可释放地锁定 的头部维持对于使用者而言适宜的温度。照明装置包括具有多个发光二极管(LEDs)的二 极管区域，该多个发光二极管布置成从第一开口端发射出光并且穿过可释放地锁定的头部 的透明区域。使用热沉将发光二极管被启用时所产生的热量从二极管区域去除，该热沉包 括第一材料制成的中心部和第二材料制成的至少一个外围部，所述第一材料不同于所述第 二材料。此外，手电筒包括电源，该电源包括电池保持器和用于启用电源从而启用手电筒的
9开关。手电筒的功能由优选地位于手电筒内部组件中的第一微处理器控制。第一微处理器 包括用于存储程序设置和接收自外部源的数据的装置，例如通过第二微处理器。第二微处 理器可包括通信装置，用于与所述第一微处理器和至少一个外部控制单元进行通信，该至 少一个外部控制单元用于对手电筒的功能进行编程。此外，手电筒可装备有可去除盖，该可 去除盖至少包围可释放地锁定的头部的透明区域。该盖提供了用于布置光学装置的装置， 该光学装置用于调整通过可释放地锁定的头部的透明区域发射出来的光束的光学性质。定制如上所述，由于第一微处理器是外部可访问的，所以使用者或生产者或能够与微 处理器通信的任何其他方均有可能对手电筒的功能进行定制。在当前语境下，术语“微处理 器”的意思与术语“微型处理器”的意思相同，其指的是这样一种装置，即该装置能够是可编 程的，并且能够控制手电筒和连接到该手电筒的任选单元的一个或多个功能。术语“外部可 访问”指的是如本文所述那样，可使用在手电筒外部的计算机直接或间接对微处理器进行 编程，该计算机例如是安装有能够对手电筒进行定制的程序的常规PC。手电筒的多种设置可以是可编程的，例如闪光灯频闪(flashlightstrobe)的频 率、按钮功能、特殊功能、模式(例如使用预设模式)和驱动(例如，ECO驱动对(即对比) MAX驱动)。下面是可编程实施例的示例的列表普通为光限定最优驱动对最大功率对eco驱动莫尔斯码限定开/关时间限定打开多柔和的光限定频闪频率限定最大电流限定功率等级(功能)限定怎样变暗(需要持续按住，或需要几次按压)打开/关闭开关锁定功能由磁体开/关的频闪瞬间频闪(攻击模式)通过按压、保持、(频闪)、松开来持续频闪电池警告设定时间(例如，1小时)最高温度更多温度等级潜水模式时间(“实时时钟”)利用“实时时钟”在给定时间打开/关闭手电筒利用一系列按钮命令切换回普通状态特殊红外、紫外、激光模式快照(blitzphotography)-外部触发具有振动器，使得其接收到射频信息/信号时振动
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保存前面的设置如本文所述，第一微处理器可从外部计算机或其他装置通过有线连接或无线联接 直接访问。然而，第一微处理器也可通过对第二微处理器的初始编程来编程，该第二微处理 器接下来向第一微处理器传递相关指令。可连接单元此外，对第一和/或第二微处理器进行编程也可包括对连接到手电筒的单元或装 置进行编程。如下所述，本发明也可包括附接到手电筒(如附接到手电筒的后(即第二) 端)的可分开单元，例如通过通信接口(如IrDA接口)与手电筒进行接口连接。该单元可 提供例如下面的功能红外信标激光单元具有警报音的传感器(sensor w. alarmsound)GPS射频从/主功能用来也从其他手电筒接收信号的控制单元对于用于不同按钮状态的模拟点击的压力垫(pressure PAD withanalog clicks for diff. button states)照相机(或摄像机)单元(还具有存储器，这样就不需要射频)录音单元(监视单元)振动器加速度计具有存储器的压力传感器(pressure sensor w. memory)所述单元可堆叠，这样可同时使用几个功能。所述单元也可与一个或多个外部布 置的单元(例如外部计算机)通信或仅仅从一个或多个外部布置单元接收指令。例如GPS 和射频一起可将手电筒的位置传送给中心单元，而接下来中心单元可如上所述向第一微处 理器传递指令。此外，单元也可编程或从第一和/或第二微处理器接收指令。可编程第一微处理器手电筒的功能优选地由定位于壳体内的第一微处理器控制。第一微处理器是可编 程的并且其程序设置可由使用者自己来改变，从而让使用者有可能根据他将要使用手电筒 时的环境来定制手电筒的功能。在一个实施例中，第一微处理器和/或手电筒提供用于直接与所述至少一个外部 控制单元通信的装置。这可通过无线通信技术进行，例如蓝牙连接、无线电信号、WiFi、红外 通信或适合于在两个单元之间无线通信的任意其他技术。替代性地，使用有线通信技术进 行第一微处理器和所述至少一个外部控制单元之间的直接通信，例如合适的控制台、并行 缆线、串行缆线、USB缆线或适合于在两个单元之间通信的任意其他缆线。在优选实施例中， 第二帽和/或壳体可提供用于建立从第一微处理器到外部控制单元的连接的装置。在一个实施例中，第二帽和/或壳体提供用于将第一微处理器直接连接到外部控 制单元的装置。 通过第二微处理器编程
在优选实施例中，手电筒除所述第一微处理器之外还包括至少一个附加微处理 器，例如第二微处理器，其中，所述至少一个附加微处理器提供用于在所述第一微处理器和 所述至少一个外部控制单元之间建立通信连接的装置。所述至少一个附加微处理器包括用 于与所述第一微处理器通信的装置和用于与所述至少一个外部控制单元通信的装置。在下 文中，用第一微处理器和第二微处理器来例示根据本发明的第一微处理器和所述至少一个 外部控制单元之间的通信联接，然而使用几个附加微处理器的其他实施例也在本发明的范 围内。在一个实施例中，用于在第一微处理器和所述第二微处理器之间通信的装置包括 用于有线通信技术的装置，例如电线和/或缆线，或用于两个单元之间进行有线通信的任 意其他合适的装置。替代性地或除了用于有线通信的装置之外，第一微处理器和第二微处 理器可包括用于无线通信的装置，例如蓝牙连接、无线电信号、WiFi、红外通信、或适合于在 两个单元之间进行无线通信的任意其他技术。在优选实施例中，第二微处理器和所述至少一个外部控制单元之间的通信连接包 括用于有线通信的装置和/或用于无线通信的装置，该用于有线通信的装置使用适于两个 单元之间进行有线通信的缆线和/或电线，该用于无线通信的装置例如是蓝牙连接、无线 电信号、WiFi、红外通信或适合于在两个单元之间进行无线通信的任意其他技术。用于在第一微处理器和第二微处理器之间建立无线连接的装置以及用于在第二 微处理器和所述至少一个外部控制单元之间建立无线连接的装置包括例如发射器和接收 器的部件。这些部件可集成在微处理器上或位于微处理器之外。在优选实施例中，第二微处理器位于可释放地锁定的头部内，该可释放地锁定的 头部包括用于连接到合适控制台的装置。该控制台优选地装备有用于连接到所述至少一个 外部控制单元的装置和/或装备有用于向第二微处理器传输数据和程序信息的装置。外部 控制单元优选地包括交互式工具，例如个人计算机。替代性地，用于在第二微处理器和至少一个外部控制单元之间进行有线通信的装 置可包括在所述第二帽内的装置和/或在所述壳体上的装置，在所述壳体中可定位具有合 适防水帽的适当连接器。优选地，第一微处理器和/或所述第二微处理器包括非易失性存储器，例如EPROM 或 EEPROM。在优选实施例中，所述第一微处理器和所述第二微处理器包括用于在手电筒打开 时进行通信的装置，从而提供用于将存储在所述第二微处理器中的数据和程序指令传输到 所述第一微处理器的装置。由此，所述第一微处理器的功能可根据任意给定环境而定制。光效果总体而言，手电筒可装备有各种发光单元(LUV)，例如小的白炽灯泡或发光二极管 (LED)。至少一个发光单元(LEU)布置成从第一开口端发射出光，并且该光穿过第一帽或 所述可释放地锁定的头部的透明区域，该第一帽或所述可释放地锁定的头部覆盖壳体第一 端。在优选实施例中，手电筒装备有至少一个发光二极管(LED)。本发明的一个重要方面是能提供强光效果的便携式手电筒，例如至少100流明的 效果，更优选地至少200流明，更优选地至少300流明，更优选地至少400流明，更优选地至 少500流明，更优选地至少600流明，更优选地至少700流明，更优选地至少800流明，更优选地至少1000流明，更优选地至少1200流明。强光效果的获得是由于本发明利用了布置成能有效地提供光效果的构造的发光 二极管(LED)，该发光二极管(LED)位于可见光谱和/或红外(IR)光谱和/或紫外光谱 (UV)。发光二极管(LED)是紧凑的半导体装置，其在通有电流时产生各种颜色的光。颜 色主要取决于发光二极管(LED)芯片的发光部件的化学成分。发光二极管相对于白炽、荧 光和放电光源具有各种优点，这些优点包括更小的尺寸、更长的寿命、更低的功率需求、良 好的初始驱动特性、高抗振性和对反复电源开关的高耐受性。因为这些有利的特性，发光二 极管被广泛用于例如指示器的应用领域和低功率照明的应用领域。虽然发光二极管比现有技术光源更加高效，但它们也不是100%地将电能转换为 光。因此，发光二极管芯片会产生大量的热。如果这些热没有充分地消散，则由于发光二极 管的各种内部部件不同的热膨胀系数，这些内部部件上会受到机械应力。该应力可导致发 光二极管的故障。因此，常常使用热沉来消散发光二极管产生的热。热沉通常通过发光二 极管的金属引线框来提供。随着更高功率的发光二极管被开发出来用于高亮度应用中，发光二极管产生的热 的量变得越来越成为问题。之前，热积累已经成为在便携式照明装置内增加发光二极管数 量的限制因素，这是因为发光二极管必须布置成彼此离得足够远以确保一个发光二极管产 生的热不会干扰相邻发光二极管的功能，当发光二极管被其他发光二极管环绕时尤其如 此。另一方面，便携式手电筒的尺寸不能增大到超过一定限度，否则就丧失了手电筒的便携 性。如专利申请WO 2007/028397所公开的那样，有可能在不削弱发光二极管个体的 功能(例如，降低发光二极管的寿命)的情况下，增加发光二极管的数量且同时提供紧凑的 便携式手电筒。这是因为根据WO 2007/028397的发明以及根据本发明优选实施例的便携 式手电筒包括有布置成从发光二极管传送热量的热沉。由此，发光二极管可布置成比没有 热沉的情况下彼此靠得更近，因此可在便携式手电筒内布置更多的发光二极管，从而得到 更强的光效果。发光二极管优选设计成被装配到印刷电路板上，并且使用焊接工艺固定。在当前 语境下，术语“二极管区域”包括印刷电路以及二极管之间的空间。在根据WO 2007/028397 的发明中和在本发明的优选实施例中，优选地通过焊接连接以本领域常用方式连接到发光 二极管的管脚，从而将多个发光二极管安装在印刷电路上。由此，发光二极管从印刷电路的 下表面延伸。在一个实施例中，便携式手电筒优选包括至少3个发光二极管，便携式手电筒更 优选地包括至少5个发光二极管，例如至少7个发光二极管。发光二极管可在便携式手电 筒内布置成任意合适型式。然而，当手电筒包括多于三个发光二极管时，这些发光二极管优 选地布置成由数个发光二极管围绕至少一个中心发光二极管。不论型式如何，热沉优选地布置成从发光二极管区域的中心部去除热量。特别地， 如果发光二极管布置成圆形型式，则优选地从发光二极管区域的中心部去除热量。发光二极管可以是任意合适类型的发光二极管，例如具有各种形状、颜色和/或 视角的发光二极管。在一些实施例中使用了白色发光二极管，例如这样的白色发光二极管，
13其利用蓝色发光二极管芯片和将一部分蓝光转换成黄光的钇铝石荧光体，从而得到看起来 是白色的光输出。在其他实施例中，使用了红色、黄色、绿色和/或蓝色的标准高效率彩色 发光二极管来提供期望强度和颜色的光。在一个这样的实施例中，优选地分别控制每种颜 色的发光二极管，以便提供组合光输出的期望的整体色调或白度。其他实施例包括用于军事或治安用途的红外发光二极管，以增强夜视装备的实用 性以及用于敌友识别。其他特殊用途可以是长波长发光二极管(660nm或更长)，以便为水 下潜水员提供用于在夜间观察水下生物的光源，而不会不利地影响这些野生生物的夜间活动。为了提供本发明所期望的强光效果，每个发光二极管的效果优选为至少2W，更优 选地至少3W，更优选地至少4W，更优选地至少5W，更优选地至少6W。在优选实施例中，发光二极管选自Luxeon Emitter或Osram Ostar生产的发光二 极管。每个发光二极管优选提供至少30流明，更优选地提供至少40流明。在优选实施例中，便携式手电筒在54mm直径内提供至少5个发光二极管，例如在 54mm直径内提供至少7个发光二极管。在另一个实施例中，便携式手电筒在40mm直径内设 置有至少2个发光二极管，例如在40mm直径内设置有至少3个发光二极管。由此，一个发 光二极管中心到相邻发光二极管中心之间的距离至多为2. 1cm，例如至多为1.8cm。透镜本发明的一些方面的优选特征是在每平方单位上提供大量发光二极管以便提供 足够的均化和/或聚焦的照明。从而，本发明的实施例利用透镜或反射器布置来提供可聚 焦光源。因此，在本发明一个实施例中，采用了用于控制发光二极管“视”角的装置来提供 手电筒的光，以便实现宽视角、窄视角长视距及其组合。其一个示例是一种便携式手电筒，其中在至少一个发光二极管的光路中设置了透 镜，优选地在所有发光二极管的光路中设置透镜。由此，可对视角进行控制。透镜可以是 对来自所有发光二极管的光进行均化或聚焦的一个透镜，或者在更优选的实施例中为每个 发光二极管均布置有透镜。透镜优选地与第一帽或可释放地锁定的头部的透明区域成为一 体。在本发明优选实施例中，透镜布置在透明区域的凹进部内，例如关于图2的示例所解释 的，由此降低了透镜损坏(如因被刮伤而损坏)的风险。透镜可以是任意合适类型的，例如菲涅尔透镜或镀有反射镜面的透镜，例如镀有 金属或金属合金。视角的优选构造的示例如下便携式手电筒，其中第一发光二极管的光轴和第二发光二极管的光轴平行。由此， 从两个或多个发光二极管发射的光不会发生会聚或者发散。便携式手电筒，其中透镜布置成使得从至少两个发光二极管发射的光会聚，例如 提供中心聚焦光路。便携式手电筒，其中透镜布置成使得从至少两个发光二极管发射的光发散，从而 提供散焦光。热沉如上所述，本发明提供的便携式手电筒能够在小区域内布置大量发光二极管而不 削弱发光二极管的功能。这是因为布置有热沉以便去除来自发光二极管的热量，尤其是来自中心发光二极管的热量。热沉的布置也可针对其他LEU使用。因此，在当前语境下，术语“热沉”或“热消散装置”指的是这样的装置，其用于将 热传送得远离二极管，尤其是远离中心二极管，使得二极管周围的温度不超过一定水平，在 该温度水平上二极管的功能和寿命会可不接受地下降。在优选实施例中，热沉包括热沉材料芯，该热沉材料例如是金属，例如是选自下述 材料组成的组铝、铜、银、钼和金。热沉可通过任意合适的方式构建，只要考虑到热沉一方 面应当具有尽可能大的表面积，另一方面仍然应当具有便于使用的尺寸。在一个实施例中， 热沉设置有多个轴向延伸的肋以增大表面积。术语“轴向”指的是与从手电筒的第一端延 伸到第二端的轴线平行。在优选实施例中，轴向延伸肋的数量在1到30的范围内，例如在 5到25的范围内，例如在10到20的范围内，例如在12到18的范围内，例如是15。热沉可以是单件式或者可由几个部分构建成，例如由至少两个部分构建成。当热 沉由多于一个部分构建成时，各个部分借助于导热材料连接起来。在一个实施例中，热沉包括第一材料制成的中心部和第二材料制成的至少一个外 围部。优选的是，第一材料的导热率高于第二材料的导热率，由此，热量快速地从二极管区 域传送出来。此处使用导热率的常规含义，即通过单位厚度所传送的热的量。导热率也可 称为传热系数。第二材料可优选地具有高于第一材料的热容量，使得第二材料能够在第二材料的 温度升高前“存储”更多的能量。此处使用热容量的常规含义，即将单位量的材料的温度升 高1度所需能量的量的测量。在优选实施例中，第一材料选自铜、金或银，或具有和这些金属中的一个一样的热 容量和/或导热率的金属或合金。第二材料优选地选自铝或具有和铝一样的热容量和/或 导热率的金属或合金。优选地，外围部布置有如上所述的多个径向延伸部。热沉的高度(其中高度是轴向方向上的尺寸)优选为至少1.0cm，更优选为 1. 5cm，更优选为2. Ocm,以便提供足够的表面积。此外，优选的是，热沉宽度对应于内壳体的 宽度，使得具有肋的热沉延伸到内壳体壁。优选地，热沉构建成为每个发光二极管提供支承面。热沉的构造的示例如图13所
7J\ ο在优选实施例中，热沉热连接到杆，该杆从印刷电路延伸，从而从二极管区域延 伸，并且至少延伸到热沉。所述杆优选地轴向布置，并且更优选地在手电筒内居中布置。由 此，所述杆也可起到将印刷电路相对于手电筒内部组件进行固定的作用。所述杆从二极管 延伸并且穿过壳体中容纳电池的部分，由此热被传送成远离二极管区域并且还分散在壳体 内。如上所述，所述杆优选地布置成中心部分，所以所述杆优选地由铜或具有和铜一样的热 容量和/或导热率的金属或合金(如金或银)制成。为了节省壳体内的空间，热沉杆可构成电池保持器的至少一部分，例如电池保持 器包括了连接到中心销的至少两个销的实施例，其中所述中心销就是热沉杆。在一个实施例中，热沉系统是基于连接一个或多个铝热沉的铜杆，并且手电筒包 括如上所述的7个发光二极管。铜杆具有大的单位体积热容量(cp)以及向外部区域的良 好热传导。该系统可在最大功率下持续若干分钟地吸收热量。如下面更详细描述的那样， 驱动器和控制电路包括温度传感器，所以当达到了最大允许温度时，变暗功能将减小发光
15二极管中的电流。下面对用于热沉的热传导计算的示例进行说明，该热沉包括连接到铝热沉的中心 铜杆。在示例中，进行了下述近似-冷却元件被看作是一个元件-忽略传导到电池背面的功率_忽略与环境的热对流在这些条件下，给定时间下的最大温升可计算如下热容量=比热X重量铜的比热=385J/(kg*°C)铝的比热=896J/(kg*°C)铜的重量=0.022kg铝的重量=0.1Ilkg由此，系统的热容量=896X0. 111+385X0. 022 = 108J/°C从发光二极管系统消散的最大消散热量=1. 4AX7X3. 5VX0. 9 = 31W并且每秒温升=31/108= 0. 28 °C /s由于没有扣除消散到环境中的热量，因此这就是最大温升。在优选实施例中，当温 度超过55°C时，手电筒电子器件将测量温度并降低电流。考虑到系统的时间常数，这相当 于大约60°C到65°C的热沉温度。只要测得的温度高于55°C，则电流水平每20秒就降低一 级。手电筒优选地具有定义好的几个光等级，例如优选地至少10个光等级，更优选地至少 15个光等级，例如18-20个光等级。现在假设环境温度为20°C以及消散功率在60°C时将开始下降，则在光等级开始 下降之前要经过最少40/0. 28 = 142秒的时间。壳体根据本发明的便携式手电筒包括壳体，所述壳体具有任何方便的尺寸和形状，并 且通常设计成用于保持电池、提供合适的抓握部以便手持、并且提供用于手电筒内部组件 的罩，该手电筒内部组件例如是电池、电路、热沉和发光单元(LEU)。壳体具有开口的第一端 和可以是开口或封闭的第二端。当第二端开口时，手电筒在装配期间可通过该端安装。壳体 优选地设置有覆盖第一端部的第一帽或可释放地锁定的头部。当壳体的第二端开口时，第 二帽覆盖第二端。所述第一帽或可释放地锁定的头部具有透明区域，LEU发出的光穿过该透 明区域。所述第一帽或所述可释放地锁定的头部优选地在所述透明区域内包括上述透镜。 第一帽可通过任意合适的方式附接到壳体，例如，比如通过螺纹、锁定环或裂缝(splits) 可释放地附接。优选地，第一帽或可释放地锁定的头部的外部由具有低导热率的材料制成，以确 保其外部维持对使用者而言舒适的温度。第二帽可设置有用于连接另一个电池驱动装置的装置。由此，手电筒能够起到用 于其他电池驱动装置的电池舱的作用。此外，第二帽可包括用于将便携式手电筒连接到再 充电单元的装置，该再充电单元用于对电池进行再充电。在优选实施例中，便携式手电筒是防水和/或气密的，由此，从壳体到帽和可释放 地锁定的头部的连接是密封的，例如借助于适当布置的0形圈。壳体的任何其他穿透处(例
16如开关)也是这样，例如借助于0形圈等来密封。壳体可由任意合适材料制成，例如由金属机加工而成，该金属例如选自铝和钛。壳 体可以是黑色的或用钛阳极氧化以获得终加工，和/或壳体可至少部分地覆有合适材料 (例如弹性体材料)以改善手电筒的抓握。在另一个实施例中，壳体通过柔性缆线连接到第一帽，由此，(重的)壳体可由使 用者携带，例如固定到使用者身体上，而仅仅用手握持(较轻的)第一帽，例如参见图17。 从而方便了手电筒的使用。可释放地锁定的头部在优选实施例中，壳体的第一端覆盖有可释放地锁定的头部。可释放地锁定的头 部可包括用于与第一微处理器以及与外部控制单元通信的第二微处理器。此外，可释放地 锁定的头部可包括至少一个透镜，该至少一个透镜布置在来自发光单元的光路中，该发光 单元位于壳体的内组件中。在本发明的实施例中，其中利用基于电线的技术来进行第一微处理器和第二微处 理器之间的通信，手电筒的内部组件提供了用于在第一微处理器和接口之间建立电连接的 装置，该接口与可释放地锁定的头部上的接口接触。可释放地锁定的头部进一步提供了用 于在第二微处理器和所述接口之间建立电连接的装置。例如，可使用印刷电路板上的导电 迹线或导线来建立从接口到微处理器的电连接。优选地，可释放地锁定的头部包括用于将其安装在控制台内的装置，该控制台装 备有用于将位于可释放地锁定的头部内的第二微处理器连接到外部控制单元的装置。替代 性地，控制台自身提供了用于定制手电筒功能的装置，例如用于输入程序指令和设置的装置。为了防止与第一微处理器和第二微处理器之间通信有关的所用任何电线的任何 过量扭转，可释放地锁定的头部包括旋转阻止装置，该旋转阻止装置在可释放地锁定的头 部锁定到所述壳体上或者从所述壳体释放时，基本阻止可释放地锁定的头部围绕壳体的纵 向轴线相对于壳体旋转。可释放地锁定的头部内的旋转阻止装置在壳体和/或手电筒内部 组件内具有相互关联的对应部。在优选实施例中，可释放地锁定的头部内的旋转阻止装置 包括平行于壳体纵向轴线延伸的至少一个孔。锚接在手电筒内部组件中并且平行且沿着壳 体纵向轴线延伸的至少一根实心杆可插入到所述至少一个孔内，其中，所述至少一个孔的 直径基本等于所述至少一根杆的直径。在另一个实施例中，至少两个接合装置(每个均具 有凹进部)接合壳体上的突出部。优选地，可释放地锁定的头部围绕壳体纵向轴线的旋转 低于10°，优选地低于5°，更优选地低于2°，愈加优选地低于1°。在优选实施例中，可释放地锁定的头部包括前环、转环和中环，其中，所述转环包 括用于将所述杆附接到环的装置。优选地，可释放地锁定的头部的外部由具有低导热率的材料制成，以确保其外部 维持对使用者而言舒适的温度。具有光学元件的盖手电筒可进一步装备有至少围封第一帽或可释放地锁定的头部的透明区域的可 去除盖。该盖提供了用于在光束路径中布置光学部件的装置，从而使得有可能改变从手电 筒发射出来的光束的光学性质。光束可由单个会聚透镜或合适的光学元件组合来聚焦，其中这些光学元件组合起来使光束会聚。替代性地，光束可由单个发散透镜或合适的光学元 件组合来发散，这些光学元件组合起来使光束发散。可用于改变光束光学性质的其他光学 元件包括用于降低光束强度的光学元件，和/或用于改变光束色调或颜色和/或温度的滤 光器，和/或用于使光束散射的光学元件。用于使光束散射的光学元件可以是具有高光学 深度和极短平均自由程的材料。此外，盖可为第一帽或可释放地锁定的头部的透明区域提 供防护。第二电池驱动装置在优选实施例中，根据本发明的便携式手电筒壳体的第二帽具有用于将第二电池 驱动装置连接到便携式手电筒电池的装置，例如上述可连接单元。在优选实施例中，该装置 布置在第二帽内。第二电池驱动装置可以是经常与便携式手电筒结合使用的任意类型的电 池驱动装置。因此，第二电池驱动装置可以是直接附接到便携式手电筒的第二端的灯，或者 替代性地，第二电池驱动装置通过线连接到便携式手电筒的第二端，由此，第二灯可以自然 就与例如使用者帽内的第一灯分离。在又一个实施例中，包括第二电池驱动装置的二极管 区域的帽可连接到便携式手电筒。第二灯也可用于不同于第一灯的其他用途。例如，第二灯可以是红外的或紫外的， 而第一灯是白光灯，或者第二灯可以是闪光灯。在另一个实施例中，第二灯可以是有颜色的 以便敌友识别。第二电池驱动装置的其他示例包括激光、无线电、移动电话、传感器、记录 设备，例如音频设备或视频设备。在一个实施例中，第二电池驱动装置是第二手电筒或灯，也称为尾灯。尾灯的照明 装置优选为发光二极管，例如上述的发光二极管。在优选实施例中，尾灯的发光二极管是由 OSRAM Ostar)提供的发光二极管，例如每个二极管至少提供200流明的发光二极管。在更 为优选的实施例中，尾灯设置有独立于第一照明装置的热沉的热沉。在另一个实施例中，第二电池驱动装置是第二手电筒或灯，该第二手电筒或灯独 立于便携式手电筒携载，仅在第二手电筒的再充电期间连接到便携式手电筒。尾灯的照明 装置优选为至少一个发光二极管，例如上述的发光二极管。在优选实施例中，第二手电筒的 发光二极管是由OSRAM Ostar)提供的发光二极管，例如每个二极管至少提供200流明的发 光二极管。在更为优选的实施例中，第二手电筒设置有独立于便携式手电筒的热沉的热沉。 在优选实施例中，第二手电筒包括壳体，所述壳体具有任何方便的尺寸和形状，并且通常设 计成用于保持电池、提供合适的抓握部以便手持、并且提供用于手电筒内部组件的罩，该手 电筒内部组件例如是电池、电路、热沉和发光二极管，其中，壳体具有第一开口端和封闭的 第二端，使得手电筒可在装配期间通过第一开口端安装。壳体优选地设置有覆盖第一端的 帽，其中，所述帽具有透明区域，二极管发出的光穿过该透明区域。所述帽在所述透明区域 内可包括上述透镜。帽可通过任意合适的方式可释放地附接到壳体，例如，比如通过螺纹、 锁定环或裂缝可释放地附接。开口端设置有用于连接便携式手电筒以便于对第二手电筒的 电池进行再充电的装置，使得当需要再充电时，将帽从第二手电筒去除，然后将第二手电筒 连接到便携式手电筒的第二端以便对第二手电筒进行再充电。如关于便携式手电筒所描述的那样，任何第二电池驱动装置可以是防水和/或气 密的，由此，从壳体到帽的连接是密封的，例如借助于适当布置的0形圈。壳体的任何其他 穿透处(例如开关)也是这样，例如借助于0形圈等来密封。
任何第二电池驱动装置的壳体可由任意合适材料制成，例如由金属机加工而成， 该金属例如选自铝和钛。壳体可以是黑色的或用钛阳极氧化以获得终加工，和/或壳体可 至少部分地覆有合适材料(例如弹性体材料)以改善手电筒的抓握。所述第二电池驱动装置的开关可布置在手电筒的任意合适位置，然而优选的是， 如果第二电池驱动装置具有与二极管相对的封闭端部，则将开关布置在该封闭端部中。此外，可将磁体定位在第二电池驱动装置的壳体上或壳体内，例如放置在闭合端 部内。电池和便携式电源本发明的便携式手电筒的电源优选为容纳在壳体内的可再充电电池。电池用于向 穿过第一帽的透明区域发射光的单元提供电力。除此之外，电池可向另一个电池驱动装置 提供能量，例如连接到第二帽的另一个灯。由此，便携式手电筒用作第二电池驱动装置的便 携式电源。此外，电池可对布置成控制手电筒功能的任何计算机进行驱动。可使用任意合适的可再充电电池，例如电池组，该电池组可从一串或一系列具有 不同预定工作电压的电池组获得，该预定工作电压在直流1. 2伏到直流24. 0伏的范围内。 除了工作电压不同，至少就其芯柱(用于内部连接)和其主体的上周边(用于外部匹配) 而言，同一串的所有电池组均具有基本相同的物理形状和尺寸，使得任意一个电池组均可 适合手电筒灯。在优选实施例中，其中，便携式手电筒还如上所述用作便携式电源，优选的是，电 池可供应至少12伏、2安，即24伏安，更优选地约12伏、4安，即48伏安，其中，伏安指的是 伏特安培。便携式手电筒可设置有当电池电平低时发出警告的功能。这种警告功能可以是声 音或频闪光效果。电池优选地在保持于其壳体内其位置处的情况下进行再充电。在优选实施例中， 电池通过第二端内的连接件进行充电。在更优选的实施例中，用于连接第二电池驱动装置 的连接与用于连接到再充电单元的连接相同。优选地，电池组作为手电筒内部组件的一部分向下插入到手电筒壳体内，以便定 位在那里。进行此项操作时，电池芯柱优选地延伸到内壳体壁。开关和电路在优选实施例中，手电筒内部组件布置成包含可再充电电池和至少一个发光单元 (LEU)，该至少一个发光单元优选为发光二极管的形式并连接到至少一个开关。此外，电池 连接到电输入端子以便向可再充电电池供应电力。电池、发光单元以及电输入端子经由安 装在印刷电路板上的电路电耦接。电能到发光单元应用是借助于开关布置结构来控制的，该开关布置结构在任意合 适位置附接到壳体，例如在手电筒侧面上，或在第二端内，或在覆盖了第二端的帽内。可使 用任意合适技术将所述开关布置结构紧固到壳体。图14示出了优选布置。开关布置结构可 包括用于控制便携式手电筒各种功能的多个开关，然而优选的是，便携式手电筒仅包括两 个开关以便简化便携式手电筒的使用。通常对开关进行编程以执行多项参数，从而允许使 用者控制各种手电筒功能，例如，开/关、设置光等级、设置光颜色、设置脉冲或频闪频率、 以及检查电池电压或剩余电力。例如，一个开关可打开光，而另一个开关关闭光。提高/降
19低光输出可通过持续按下一个开关直至达到期望光输出来完成。可进一步对便携式手电筒 进行编程使得以预编程步骤对一个或两个开关的启用可提供频闪光效果或任何其他有关 的光效果，例如SOS信号。此外，优选地还对开关布置结构进行编程，以启用耦接到便携式 手电筒第二端的任何第二电池驱动装置。在优选实施例中，有可能独立地控制手电筒以及 第二电池驱动装置的照明。在另一个实施例中，仅设置了一个开关，用于开/关以及其他程序，由此，开关的 启用频率可激活不同功能。在一个实施例中，对开关布置结构进行编程以从反馈电路接收反馈信号，并且在 该反馈信号的基础上调整例如光输出以防止发光二极管的过载和过早破坏，同时最小化功 率耗散，从而最大化电池寿命，提供在不同电池电压下或在否则可能改变光输出的其他环 境条件下所发射的光量的期望精度或等级。特别地，如果二极管区域内的温度超过可接受 水平，则反馈信号可被触发。在这样的实施例中，优选的是，例如在印刷电路板上布置温度 测量装置。此外，在优选实施例中，对开关布置结构进行编程以提供相对恒定的光输出等级， 即使电池电压下降甚至电力快耗尽时。可对便携式手电筒关于功能进行预编程，和/或可以对便携式手电筒的程序进行 定制。优选的是，第一微处理器用于提供开关的功能控制。然而，该实施例的变体使用拇 指轮或旋转开关来改变开关特性，从而产生可变的光输出。可将磁体布置成相邻于开关布置结构以便附接。当手电筒附接到表面，开关优选 地由于来自该表面的压力而被启用。来自该表面的恒定压力可导致特殊照明效果，例如用 在意外情况下的频闪光。开关也可起到压力阀的作用，以降低手电筒主体中的压力。图14示出了其示例。防水和/或气密手电筒在优选实施例中，可释放地锁定的头部或第一帽密封地覆盖第一开口端。在第二 端是开口的实施例中，第二开口端优选地由第二帽密封地覆盖。优选地，用于启用电源的装 置包括密封地布置在壳体上的一个或多个开关按钮，该电源可操作地与所述壳体关联。优 选地，手电筒上的所有开口均是防水和/或气密的，并且手电筒也是防水和/或气密的。优 选地，手电筒至少针对10巴的压力差都是防水和/或气密的，从而允许潜水员使用该手电 筒。模块化套件在一个方面中，本发明涉及模块化套件，该模块化套件包括两个或更多个模块，其 中，本文所限定的便携式手电筒是一个模块，而另外的模块是一个或多个第二电池驱动装 置，其中，所述第二电池驱动装置中的每一个和/或包括了所述第二电池驱动装置的二极 管区域的帽可如上所述连接到便携式手电筒。对附图的详细说明下面参照附图对优选实施例进行详细说明，附图构成本文的一部分并且在附图中 以例示的方式示出了具体实施例，本发明可按照这些具体实施例来实施。应当理解，在不偏 离本发明范围的情况下也可使用其他实施例以及进行结构性改变。
图Ia示出了从手电筒第二端看到的根据本发明的便携式手电筒1。手电筒1具有 壳体2、用第一帽3封闭的第一端和用第二帽4封闭的第二端。第二帽4设置有用于将第二 电池驱动装置连接到便携式手电筒1的连接装置5，由此，便携式手电筒1用作第二电池驱 动装置的电池舱。图Ib示出了从手电筒第一端看到的便携式手电筒1。从而示出了第一帽 3的透明区域6。透明区域6包括对应于七个二极管的七个凹进部。每个凹进部内均放置 了透镜(未示出)。便携式手电筒1进一步提供用于控制便携式手电筒1功能的两个开关 7'、7"。图Ic中，从侧面看到的便携式手电筒1示出了第一帽3、第二帽4以及开关7'、 7"。图2a示出了第一帽的透明区域6的外表面。透明区域6设置有七个凹进部9，便 携式手电筒的每个二极管均利用一个凹进部9。在凹进部9的底部设置了透镜10。通过将 透镜10布置在凹进部9的底部，最小化了透镜10上产生刮痕的风险。透明区域6借助于 紧固杆8定位到透明区域6下面的二极管区域(未示出)。图2b示出了图2a的透明区域 6的内表面。所示透镜10定位在凹进部的底部。设置了三个紧固杆8以便对透明区域6进 行定位。图3示出了二极管区域11，该二极管区域11具有七个二极管位置12，用于定位二 极管。电源通过电路13向二极管提供电力。热沉14定位在二极管区域11下面。图4更详细地示出了便携式手电筒的热沉14。热沉由两个部分14'和14〃构成。 热沉部分14'直接位于二极管区域11的下面。热沉14'设置有多个热沉肋以便增大热沉 14'的表面积。通过增大热沉14的表面积，增大了将热从二极管区域传送出来的热沉容 量。热沉部分14〃位于热沉部分14'下面，两个热沉部分14'和14〃之间留有距离。热 沉14"也设置有肋。这两个热沉部分14'和14"通过中心杆16热连接。热沉4以及中 心杆16由导热材料制成。中心杆16从热沉14'上面的二极管区域11的中心二极管位置 延伸，由此，中心杆16能够引导二极管18产生的热量远离二极管区域11并进入热沉部分 14'和14〃。除了起到热沉的作用，这两个热沉部分14'和14〃也可用作便携式手电筒内 其他元件的锚装置。例如，热沉部分14"可用作电池保持器的锚装置，由此手电筒内部组件 可连接成一个单元。图13示出了热沉的截面。图5示出了下热沉部分14〃。两个电池保持器杆19'和19〃从热沉部分14〃延 伸。电池保持器杆19'和19"使电池单元20与手电筒的其余元件保持和定位成固定关系， 由此，手电筒内部组件可看作是一个单元。图6示出了作为一个单元的、具有第一帽的透明区域6的手电筒内部组件26。手电 筒内部组件26包括定位在二极管区域11上的二极管18。所述两个热沉部分14'和14〃 在二极管区域11下面并且彼此分隔开。所述两个热沉部分14'和14"通过中心杆16连 接。电池单元20通过电池保持器附接到热沉部分14"。在装配期间，手电筒内部组件通过 便携式手电筒的第一端插入到便携式手电筒的壳体内。一旦手电筒内部组件就位，则可附 接上第一帽和第二帽，从而封闭便携式手电筒。图7a示出了从手电筒第二端看到的根据本发明的便携式手电筒1的替代性实施 例。手电筒1具有壳体2、用第一帽3封闭的第一端和用第二帽4封闭的第二端。第二帽4 设置有用于将第二电池驱动装置连接到便携式手电筒1的连接装置5，由此，便携式手电筒
211用作第二电池驱动装置的电池舱。图7b示出了从手电筒第一端看到的便携式手电筒1。 由此，示出了第一帽3的透明区域6。透明区域6包括对应于七个二极管的七个凹进部。每 个凹进部内均放置了透镜(未示出)。便携式手电筒1进一步提供用于控制便携式手电筒 1功能的一个开关7。在图7c中，从侧面看到的便携式手电筒1示出了第一帽3、第二帽4 以及开关7。图8a示出了第一帽的透明区域6的外表面。透明区域6设置有三个凹进部9，便 携式手电筒的每个二极管利用一个凹进部9。在凹进部9的底部设置了透镜10。通过将透 镜10布置在凹进部9的底部，最小化了透镜10上产生刮痕的风险。透明区域6借助于紧 固杆8相对于透明区域6下面的二极管区域(未示出)定位。图2b示出了图2a的透明区 域6的内表面。所示透镜10定位在凹进部的底部。设置了三个紧固杆8以便对透明区域 6进行定位。图9示出了二极管区域11，该二极管区域11具有三个二极管位置12，用于定位二 极管。电源通过电路13向二极管提供电力。热沉14定位在二极管区域11下面。图13示出了热沉的截面。图10示出了作为一个单元的、具有第一帽的透明区域6的手电筒内部组件26。手 电筒内部组件26包括定位在二极管区域11上的二极管18。所述两个热沉部分14'和14〃 在二极管区域11下面并且彼此分隔开。所述两个热沉部分14'和14"通过中心杆16连 接。电池单元20通过电池保持器附接到热沉部分14"。在装配期间，手电筒内部组件通过 便携式手电筒的第一端插入到便携式手电筒的壳体内。一旦手电筒内部组件就位，则可附 接上第一帽和第二帽，从而封闭便携式手电筒。图Ila示出了待连接到便携式手电筒的第二帽的连接装置的尾灯插座22。尾灯是 由电池驱动的并且由便携式手电筒的电池提供电力。在所示实施例中，尾灯通过两端具有 连接器的缆线连接到便携式手电筒。所示连接器23连接到尾灯插座22。二极管18居中定 位在尾灯插座22上。图lib示出了图Ila的尾灯插座，其中，透明帽24布置成覆盖尾灯插 座22上的二极管。连接器23优选地设置有小的凹进部以便改善抓握。图12示出了具有透明帽24的尾灯插座22、具有连接器23'和23〃的缆线25、以 及便携式手电筒的第二端4。连接器23'连接到尾灯插座22，而连接器23"可连接到便携 式手电筒第二帽4的连接装置。由此，尾灯可在离开便携式手电筒一段距离处使用(例如， 置于使用者的帽子内)，同时仍然从便携式手电筒的电池接收电力。尾灯可以具有任何颜色 和/或功能。由此，尾灯例如可用作敌友识别，而便携式手电筒本身用作照明源。尾灯也可 以是频闪的，而便携式灯具有连续照明源。图13a中示出了热沉截面的一个实施例。热沉14包括连接到多个肋30的主体部 分29。热沉14还包括中心孔32和用于二极管的支承表面31，中心杆(未示出)可延伸穿 过该中心孔32，从而使热量从二极管区域消散到热沉14。此外，热沉14设置有用于将印刷 电路板紧固到热沉14的装置33，从而提供紧凑的手电筒内部组件。图13b示出了热沉14 的替代性实施例，其具有主体部分29、肋30、用于二极管的支承表面31、中心孔32、以及用 于将印刷电路板紧固到热沉14的装置33。图14a更详细地示出了开关布置结构27。开关7位于开关布置结构27中的开关 凹进部38内。开关7具有凸缘42以邻接凹进部38的底板43，从而限制开关7在手电筒主体内插入。开关7借助于锁定夹34在开关凹进部38内保持就位。开关7借助于位于开关 7下面的弹簧36而偏置。归因于位于井状部35内的以0形圈37形式的阀，开关布置结构 27是防水的。图14b更详细地示出了开关7的分解视图。图14c示出了阀通气期间的开关，其中，手电筒内主体中压力的增大迫使开关7向 外朝向锁定夹的肩部40。由此，0形圈37也向外运动，从而允许手电筒内主体的阀通气。在图14d中，示出了图14a_14c的添置了磁体41的开关布置结构。有可能通过磁 体41从而将手电筒附接到表面。当手电筒附接到表面时，开关7被向内按压，从而启用电 源。图15a示出了第二电池驱动装置的壳体2，该第二电池驱动装置具有一个开口端 以便接收具有透明二极管区域的帽。一个或多个开关7可布置在该第二电池驱动装置的封 闭端部中。图15b示出了在图15a中论述的壳体的开关7的更详细视图。开关7包括开关凹 进部38'、38〃以及图14a-14d示出的包括阀机构在内的其他细节。图15c示出了图15a的电池驱动装置的帽3，该帽3包括透明二极管区域6。所述 帽3能够安装到图15a的电池驱动装置的壳体2的开口端内，以及安装到便携式手电筒的 第二帽4的连接装置内。由此，帽3可与便携式手电筒以及第二电池驱动装置一同使用。图16a示出了从手电筒侧面看到的根据本发明的便携式手电筒1。手电筒1具有 壳体2、用第一帽3封闭的第一端和用第二帽4封闭的第二端。第一帽3借助于接合装置 44锁定到壳体2，该接合装置44具有能够接合壳体上的突出部45的凹进部。图16b示出 了第一帽3和壳体2的第一端，其中，第一帽3锁定到壳体。图16c示出了与图16b相同的 帽，其中第一帽3处于解锁位置，因为接合装置44并未与突出部45接合。在该位置中，第 一帽3可旋转从而从壳体2松开。图17示出了从手电筒侧面看到的根据本发明的便携式手电筒1。手电筒1具有壳 体2、可通过连接装置47连接到缆线46的第一端、和用第二帽4封闭的第二端。具有透明 区域6的第一帽3可通过连接装置48连接到缆线46的另一个端。定位在壳体2内的电池 通过缆线46向第一帽3的发光单元供应能量。此外，来自第一和/或第二处理器的任何指 令也可通过缆线46传输。可连接单元可以连接到壳体2的第二端，在该情况下，全球定位 信号单元49可连接到第二端部。图18a示出了从手电筒侧面看到的根据本发明的便携式手电筒1。手电筒1具有 壳体2、用第一帽3封闭的第一端和用第二帽4封闭的第二端。位于第一帽3内的第二微处 理器与位于壳体2内的第一微处理器51通信。图18b示出了图18a的手电筒，其中，第一 微处理器51通过红外端口 53与外部计算机(未示出)通信。此外，包括又一个微处理器 52的可连接单元54可以连接到壳体2的第二帽4。所述微处理器52可与手电筒的其他微 处理器50、51通信和/或可通过红外端口 53通信。图18c示出了定位在控制台55内的第 一帽3，其中，例如通过计算机(未示出)来对第二微处理器50进行编程。应当理解的是，上面的描述旨在例示说明而并不是限制性的。许多其他实施例在 本领域技术人员研究了上面的描述后将变得明显。因此，本发明的范围应当参照所附权利 要求书及这些权利要求所授权的等同物的全部范围来确定。
2权利要求
一种便携式手电筒，包括具有第一端和第二端的壳体，和具有透明区域的第一帽；具有照明区域的照明装置，所述照明装置包括至少一个发光单元，所述至少一个发光单元布置成发射穿过所述第一帽的所述透明区域的光；包括电池保持器的电源；用于启用所述电源的装置；至少第一微处理器，所述至少第一微处理器包括用于控制所述手电筒功能的装置、用于与至少一个外部控制单元通信的装置、以及用于存储从所述外部控制单元接收到程序设置和数据的装置；其中，所述手电筒的功能由所述第一微处理器的设置和程序确定。
2.如权利要求1所述的便携式手电筒，其特征在于，所述第一帽或所述可释放地锁定 的头部的外部由具有低导热率的材料制成。
3.如权利要求1-2中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，进一步包括第二微处 理器，所述第二微处理器包括用于与所述第一微处理器通信的通信装置和用于与至少一个 外部控制单元通信的通信装置，其中，所述第一微处理器还包括用于与其他微处理器通信 的装置，以及用于存储从所述其他微处理器接收到的程序设置和数据的装置。
4.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述第一帽被可释放 地锁定的头部代替，其中，所述可释放地锁定的头部包括旋转阻止装置，所述旋转阻止装置 在所述可释放地锁定的头部锁定到所述壳体上后，基本阻止所述可释放地锁定的头部围绕 所述壳体的纵向轴线相对于所述壳体旋转。
5.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，进一步包括至少包围 所述第一帽或所述可释放地锁定的头部的所述透明区域的可去除盖，所述可去除盖提供了 用来对改变所述光束光学性质的装置进行布置的装置，其中所述光束是通过所述第一帽或 所述可释放地锁定的头部的所述透明区域发射出来的。
6.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述至少一个发光单 元包括至少一个发光二极管，所述至少一个发光二极管布置成发射穿出所述第一开口端部 并且穿过所述第一帽或所述可释放地锁定的头部的所述透明区域的光。
7.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，进一步包括热沉，所述 热沉布置成从所述发光单元或所述发光二极管传送热量，其中，所述热沉包括第一材料制 成的中心部和第二材料制成的至少一个外围部，所述第一材料不同于所述第二材料。
8.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述第二端是开口的， 并且由第二帽覆盖。
9.如前述权利要求5-8中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述用于改变光 学性质的装置包括至少一个光学元件，所述至少一个光学元件用于散射所述光束和/或用 于减小所述光束的强度。
10.如前述权利要求5-9中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述用于改变光 学性质的装置包括至少一个光学元件，所述至少一个光学元件用于改变所述光束的色调和 /或颜色和/或温度。
11.如前述权利要求5-10中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述盖包括用于保护所述可释放地锁定的头部的所述透明区域的装置。
12.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于所述可释放地锁定的头部或所述第一帽密封地覆盖所述第一开口端，并且所述第二帽 密封地覆盖所述第二开口端；所述用于启用所述电源的装置包括密封地布置在所述壳体上的一个或多个开关按钮， 所述电源可操作地与所述壳体关联。
13.如前述权利要求中任一项所述的手电 筒，其特征在于，所述第一微处理器内用于与 所述至少一个外部控制单元通信的装置包括用于有线通信的装置，例如合适的控制台、并 行缆线、串行缆线和USB缆线。
14.如前述权利要求中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述第一微处理器上用于与 所述至少一个外部控制单元通信的装置包括用于无线通信的装置，例如蓝牙连接、无线电 信号、WiFi和红外通信。
15.如前述权利要求中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述第二帽和/或所述壳体 提供用于将所述第一微处理器连接到所述外部控制单元的装置。
16.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述至少第一微处理 器内用于与其他微处理器例如所述第二微处理器通信的装置包括使用适合于在两个单元 之间通信的缆线和/或电线进行有线通信的装置。
17.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述至少第一微处理 器内用于与其他微处理器例如所述第二微处理器通信的装置包括用于例如蓝牙连接、无线 电信号、WiFi和红外通信这样的无线通信的装置。
18.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述第二微处理器内 用于与所述第一微处理器和/或所述至少一个外部控制单元通信的通信装置包括使用适 合于在两个单元之间通信的缆线和/或电线进行有线通信的装置。
19.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述第二微处理器内 用于与所述第一微处理器和/或所述至少一个外部控制单元通信的通信装置包括用于例 如蓝牙连接、无线电信号、WiFi和红外通信这样的无线通信的装置。
20.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，用于在所述至少第一 微处理器和第二微处理器之间和/或在所述至少一个外部控制单元和所述第二微处理器 之间建立无线联接的发射器和/或接收器位于所述至少第一微处理器和第二微处理器之 外。
21.如前述权利要求中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述第二帽和/或所述壳体 提供用于将所述第二微处理器连接到所述外部控制单元的装置。
22.如前述权利要求3-21中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述第二微处理器位 于所述可释放地锁定的头部内。
23.如权利要求22所述的手电筒，其特征在于，所述用于将所述第二微处理器连接到 所述外部控制单元的装置包括用于将包括所述第二微处理器的所述可释放地锁定的头部 连接到控制台的装置，所述控制台装备有用于连接到所述外部控制单元的装置。
24.如前述权利要求中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述至少第一微处理器包括 非易失性存储器，例如EPROM或EEPROM。
25.如权利要求3-25中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述第二微处理器包括非 易失性存储器，例如EPROM或EEPR0M。
26.如前述权利要求中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述外部控制单元包括交互 工具，例如个人计算机。
27.如前述权利要求中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述第一微处理器和所述第 二微处理器包括用于在手电筒打开时进行通信的装置，从而提供用于功能调整的装置，所 述用于功能调整的装置基于存储在所述第二微处理器中的数据和程序指令来调整所述第 一微处理器的功能从而调整所述手电筒的功能。
28.如前述权利要求4-28中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述旋转阻止装置确 保所述可释放地锁定的头部围绕所述壳体纵向轴线的旋转低于10°，优选地低于5°，更 优选地低于2°，更优选地低于1°。
29.如前述权利要求3-29中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述头部的旋转阻止 装置与所述壳体的旋转阻止装置互相作用，和/或与手电筒内部组件的旋转阻止装置互相 作用。
30.如权利要求3-29中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述可释放地锁定的头部 的旋转阻止装置包括平行于所述壳体纵向轴线延伸的至少一个孔，其中，锚接在所述手电 筒内部组件中并且平行于所述壳体纵向轴线延伸的至少一根实心杆能插入到所述至少一 个孔内，其中，所述至少一个孔的直径基本等于所述至少一根杆的直径。
31.如权利要求3-30中任一项所述的手电筒，其特征在于，所述可释放地锁定的头部 包括前环、转环和中环，其中，所述转环包括用于将所述杆附接到所述环的装置。
32.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述照明装置包括所 布置的至少三个发光二极管，并且所述热沉通过中心导热杆连接到所述二极管区域。
33.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述中心杆包括所述 电池保持器的至少一部分。
34.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述电池保持器包括 连接到中心销的至少两个销。
35.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述发光二极管布置 在具有插座装置的支撑件上，所述插座装置用于在所述电源和所述发光二极管之间提供电 力。
36.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，进一步包括用于维持 来自所述照明装置的基本恒定的光输出的控制装置。
37.如权利要求36所述的便携式手电筒，其特征在于，所述控制装置包括用于测量发 光二极管温度的反馈装置和用于调节发光二极管光强的装置。
38.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述控制装置能够独 立于给能连接到所述第二帽的所述第二电池驱动装置启用电力供应来给所述照明装置启 用电力供应。
39.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，包括所述电池驱动装 置的二极管区域的帽能连接到所述第二帽。
40.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，能连接到所述第二帽的所述电池驱动装置可以是闪光灯、第二手电筒、彩色灯、紫外灯、红外灯和/或全球定位 系统。
41.如前述权利要求中任一项所述的便携式手电筒，其特征在于，所述控制装置包括用 于监测的装置，所述用于监测的装置对连接到所述第二帽的装置进行监测。
42.一种模块化套件，所述套件包括至少一个第二电池驱动装置，以及如权利要求 1-41中任一项限定的至少一个便携式手电筒，其中，所述第二电池驱动装置能够连接到所 述便携式手电筒。
43.如权利要求42所述的模块化套件，其特征在于，所述便携式手电筒能够起到第二 电池驱动装 置所用的电池舱的作用。
44.如前述权利要求42-43中任一项所述的模块化套件，其特征在于，所述便携式手电 筒的第二帽包括用于连接所述至少一个第二电池驱动装置的装置。
45.如前述权利要求42-44中任一项所述的模块化套件，其特征在于，所述便携式手电 筒的电源向所述便携式手电筒的照明装置以及能连接到所述便携式手电筒的第二电池驱 动装置供应电力。
46.如前述权利要求42-45中任一项所述的模块化套件，其特征在于，所述控制装置能 够独立于给能连接到所述便携式手电筒的所述第二电池驱动装置启用电力供应来给所述 便携式手电筒的照明装置启用电力供应。
47.如前述权利要求42-46中任一项所述的模块化套件，其特征在于，包括所述电池驱 动装置的二极管区域的帽能连接到所述便携式手电筒的第二端。
48.如前述权利要求42-47中任一项所述的模块化套件，其特征在于，能连接到所述 便携式手电筒的所述第二电池驱动装置可以是闪光灯、第二手电筒、彩色灯、紫外灯或红外 灯。
49.如前述权利要求42-48中任一项所述的模块化套件，其特征在于，所述控制装置包 括用于监测的装置，所述用于监测的装置对连接到所述便携式手电筒的装置进行监测。
50.一种装置，所述装置适于连接到如权利要求1-49中任一项所述的便携式手电筒， 其中所述装置适于通过所述手电筒的通信装置与外部控制单元通信。
51.如权利要求50所述的装置，其特征在于，所述便携式手电筒能够起到所述装置的 电池舱的作用。
52.如前述权利要求50-51中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置是全球定位系统。
53.如权利要求50-52中任一项所述的装置，其特征在于，通过所述手电筒的第一和/ 或第二微处理器对所述装置进行控制。
全文摘要
本发明提供一种用于人工使用和/或机器操作来照明一个物体、几个物体或区域的紧凑、便携的光源(1)，其尺寸优选地设置成易于手持。便携式光源(1)的功能由位于便携式光源内部的第一微处理器(51)控制。第一微处理器(51)通过下述方式是外部可访问的通过与外部控制单元(54)的直接联接，或者通过涉及位于便携式光源的可访问位置的一个或多个其他微处理器的联接。因此，使用者自己可根据任意给定环境定制功能，使得便携式光源尤其适用于专业用途，即，适用于安保、治安和军事用途。
文档编号F21L4/02GK101952639SQ200880113145
公开日2011年1月19日 申请日期2008年8月25日 优先权日2007年8月23日
发明者F·达林 申请人:威斯莱兹公司