專利名稱：帶有可調擴散透鏡的頭燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及照明裝置，更具體地涉及可佩帶的照明裝置。
背景技術：
通常，傳統(tǒng)的手電筒包括筒體、裝在筒體中的電池、燈泡座、燈泡 和單個開關。這個開關通常裝在筒體的外周上并且能觸動以交替地打開 和關閉手電筒。燈泡座通常包括彈簧，當燈泡座擰到筒體上時，該彈簧 偏壓在筒體中的電池上。該彈簧還用作電觸點以向燈泡座中的燈泡供電。
這種傳統(tǒng)的手電筒通常要求使用者根據(jù)需要用他或她的手拿著并 指引手電筒。這會限制使用者的行動，因為他們被要求拿著手電筒而可 能不能使用 一只或 一雙手。

發(fā)明內容
下面介紹簡化概述，從而提供對本發(fā)明的 一 個或多個方面的基本理 解。這個概述不是本發(fā)明的詳盡綜述，既沒有意圖確定本發(fā)明的要素或 關鍵元件，也沒有意圖敘迷其范圍。相反地，這個概迷的主要目的是為 了以簡化形式介紹本發(fā)明的 一 些構思，作為后面介紹的更詳細描述的前序。
一種照明裝置，包括頭部組件、電池組和燈筒。該燈筒包括至少一 個光源和一種擴散透鏡。該擴散透鏡可樞轉地聯(lián)接至該燈筒。該擴散透 鏡構造成在第 一位置和第二位置之間樞轉，在該第 一位置中該擴散透鏡 對由這至少一個光源發(fā)出的光進行擴散，在該第二位置這至少一個光源 發(fā)出的大量的光都沒有被該擴散透鏡擴散。
一種通過擴散透鏡選擇性地對從人可佩帶的頭燈的燈筒中的至少 一個光源發(fā)出的光進行擴散的方法，包括選擇性地將可樞轉地聯(lián)接至該 燈筒的擴散透鏡樞轉到多個不同位置中的 一 個，該擴散透鏡在這個位置 中根據(jù)擴散透鏡的位置對由這至少一個光源發(fā)出的光進行擴散。
本發(fā)明還公開了其它裝置和方法。為了實現(xiàn)上述及相關的目標，本發(fā)明包括下文詳細描述的特征，特 別是在權利要求書中所指出的特征。下列說明和附圖詳細闡述了本發(fā)明 的某些圖示方面和實施方式。然而，這些只是對應用本發(fā)明原理的不同 方式中的一些的陳述。通過下面結合附圖對本發(fā)明的詳細描述，本發(fā)明 的其它目的、優(yōu)點和新穎特征將變得更明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的透視圖。 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的正視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的后視圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的左視圖。 圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的右視圖。 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的俯視圖。 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的仰視圖。 圖8是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的正視圖，進一步圖示了燈
拔同。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的另 一個后視圖。 圖10是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的另 一個側視圖。 圖11是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置的另一個側視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明，在所有附圖中，相同附圖標記的元件 代表相同的部件。這里提供的這些圖和這些圖的相應描述都只是為了示 例性目的。根據(jù)目前的描述，本領域技術人員將獲知用于制造附圖和下 列描述所示裝置和結構的其它實施方式和方法。
圖1至9是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置100的圖。照明裝 置100可以戴在使用者的頭上或頭盔上，從而便于手的自由操作。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的照明裝置100的透視圖。照明裝置100 包括燈筒108、頭部組件106、左箍帶116、右箍帶114、頂箍帶118和 電池組110。
燈筒108包著一個或多個光源并且包括透鏡圈或透鏡座102、擴散 透鏡104、第一模式開關102和第二模式開關122。擴散透鏡104圍繞 透鏡圈102的下部能樞轉，以在關閉或擴散位置中操作作為區(qū)域光，以及在打開或非擴散位置中操作作為探照燈。擴散透鏡104是透明的，其
能分散/擴散通過其的光。擴散透鏡104可定位在打開位置的整個范圍內
來獲得擴散度。
燈筒108和電池組110能氣密地密封以減少或阻止外部氣體進入燈 筒108和/或電池組110。
第一模式開關120選擇一個或多個第一操作模式。在一個例子中， 第一模式開關120包括按鈕，該按鈕用于選擇高強度白光、低強度白光 和/或關燈操作模式。第二模式開關122選擇一個或多個第二操作模式。 在一個例子中，第二模式開關122包括按鈕，該按鈕用于選擇紅光、綠 光和/或關燈操作模式。
燈筒108通過一對樞軸套124附接至頭部組件106。燈筒108可以 經(jīng)由樞軸套124指向一個或多個方向。樞軸套124中的一個包括孔眼或 類似機構，其通向燈筒。此外，樞軸套124包括鎖銷或其它機構(未示 出)以部分地將燈筒108固定在相對于頭部組件106的不同方位。頭部 組件106還包括箍帶釋放扣112,箍帶釋放扣112允許頂箍帶附接到頭 部組件106上和/或脫離頭部組件106?？梢栽陬^部組件106的后部固定 襯墊材料(未示出)。
電池組nO通常經(jīng)由導線30向燈筒108供電。電池組110包括頭 板126，在這個頭板上固定著電池組襯墊128。如圖3所示，電池組盒 132包括電池穴，并被固定到頭板126的相對側或面向外面的側上。電 池組IIO可構造成使其重量大約等于燈筒的重量，以利于裝置100的重 量分布和Z或穿戴。此外，電池組IIO可由較輕部件構成以減輕裝置100 的重量。
左箍帶U6聯(lián)接至頭部組件106和頭板126。左箍帶116包括尺寸 調整機構116b,用于調整箍帶116的長度。左箍帶116由合適的材料制 成，例如，布、軟金屬、塑料等等。
右箍帶"4聯(lián)接至頭部組件106和頭板126。右箍帶114也包括尺 寸調整機構114b,如圖5所示，與左箍帶116所用的類似。右箍帶114 還包括導線引導機構138,如圖5所示，用于引導和保護導線或電纜130。 在一個例子中，該機構138包括固定到右箍帶U4上的保護套。在另一 個實施例中，該^/L構138包括進入并固定到箍帶114上的多個孔眼和/ 或箍帶。右箍帶114由合適的材料制成，例如，布、軟金屬、塑料等等。
9請注意，導線或電纜130可包括多重導體，用于導電和/或傳遞信息。
這個信息包括電力需求、操作模式、剩余電量等等。
在替換實施例中，右箍帶114包括導電細絲和/或纖維，用于導電和 /或傳遞信息，至少部分地省略了導線130。
頂箍帶U8經(jīng)由箍帶釋放扣112和頭板126聯(lián)接至頭部組件106。 頂箍帶118還包括調整機構118b,該調整機構118b與左箍帶116所用 的類似。頂箍帶118由合適的材料制成，例如，布、軟金屬、塑料等等。
箍帶114、 116和118中的一個或多個可包括利于抓握箍帶114、 116 和118的材料。這樣的材料可以是箍帶的一部分和/或加在箍帶114、 116 和118的表面上。在一個例子中，這樣的材料包括硅基材料或類似物。 這樣的材料可助于抓握放置到照明裝置IOO上的帽子或其它物體。這樣 的材料還可助于使用者保持照明裝置100。這些例子只是示例性的，并 不是進行限制。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置IOO的正視圖。圖顯示樞軸 套124經(jīng)由樞軸套124中的一個124b附接燈筒108和進入燈筒108的電線。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置IOO的后視圖。板134固定 至電池組110的面向外面的部分。該板134包括識別信息和/或為電池組 提供附加的結構支撐。在一個例子中，該板134由金屬制成。電池組附 接機構136固定至頭板和/或盒132,圖顯示該板134聯(lián)接至頂箍帶118 以允許頂箍帶附接頭板126和/或脫離頭板126。在該例子中，圖顯示電 線130通過索環(huán)連接至電池組110。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置IOO的左視圖。本視圖進一 步圖示左側箍帶116和頂箍帶118。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置IOO的右視圖。本視圖進一 步圖示右側箍帶114和機構138。電線130包括盤繞部分130b,其考慮 并允許電池組110與燈筒108之間的長度或距離的改變。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置IOO的俯視圖。圖進一步圖 示了第一和第二開關120和]22。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置100的仰視圖。電池樞軸套 140a和140b將盒132可樞轉地固定至頭板126。盒132可定向在多個 位置中以便于電池的插入和/或取出或裝置的使用。
10圖8是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置100的正視圖，圖進一步圖 示燈筒108。在這個例子中， 一個或多個內裝光源包括，發(fā)白光二極管 (LED )142、第一發(fā)紅光LED144、發(fā)綠光LED 146和第二發(fā)紅光LED 148。在這個例子中，這些LED都是5mm的尺寸。設置反光鏡150以 利于光源的光線發(fā)射。這些反光鏡150包括拋物面形反光鏡、非球面反 光鏡及類似物。請注意，本發(fā)明的替換方面可包括其它光源以及與圖8 不同的光源配置。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置100的另一個后視圖。該視 圖進一步圖示電池組110的內部，圖顯示電池組iio帶有插入式電池152 和電踏4反154。這些插入式電池152包4舌一次電池和/或二次電池，例如 堿性電池、鋰電池、鎳氫電池以及類似類型的電池，這些電池經(jīng)由連接 結構或觸點聯(lián)接至電線130和/或電路板154。該電路板154監(jiān)控開關 120、 122的狀態(tài)并且根據(jù)這些狀態(tài)控制操作模式。替換性地，開關120、 122自身控制操作模式。
在一個例子中，電路板154還監(jiān)控電池消耗和剩余電量。而且，在 一個例子中，電路板可顯示低剩余電量，例如通過閃爍其中的一個光源。 此外，作為其它的例子，電路板154可在一段時間過后自動關閉光源， 在低電耗模式下工作，其中，光源是脈寬調制的以在低強度和低電耗下 提供照明。另外，作為其它的例子，電路板154便于插入式電池的充電、 溫度監(jiān)控和控制，實施電力調節(jié)等等。
其它裝置(未示出)，例如鉛筆夾、工具架、文件固定架、手機及 類似物可以可移動地附接至裝置100的各個部分，例如頭部組件106或 箍帶114、16。例如，左側箍帶116中的套管可以用于鉛筆或鋼筆的附 裝。作為另一個例子，托架或夾具可附接至裝置100用以保持或支撐水 平儀或巻尺。
圖l至9是用作示例目的。應當認識到，本發(fā)明的替代實施方式包 括對裝置100的改型和省略。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置1500的側視圖。這個視圖 只是作為一個例子用作示例目的，并沒有意圖限制本發(fā)明為所示特定裝 置。為了進一步描述這些部件，給出的附圖標記與上述裝置100的部件 的類似。
在該視圖中，顯示燈筒1508的擴散透鏡1504位在部分縮進的位置中。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施方式的照明裝置1500的另一個側視圖。這 個視圖只是作為 一 個例子用作示例目的，并不意圖限制本發(fā)明為所示特
定裝置。
在該視圖中，顯示燈筒1508的擴散透鏡1504處于縮進的位置中。 盡管從特定方面或多個方面顯示和描述了本發(fā)明，但是，很明顯， 一旦本領域技術人員閱讀并理解了本說明書和附圖，就會想到同等替換 和改型。特別是對于由上述部件(組件、裝置、電路等)執(zhí)行的各種功 能，用于描述這些部件的術語(包括提及的"裝置")，除非另外指明， 都意圖對應于執(zhí)行所述部件的特定功能的任何部件(也就是說，是功能 等同的)，盡管在結構上不等同于本發(fā)明所示示例性實施例中執(zhí)行這個 功能所公開的結構。此外，盡管就本發(fā)明的幾個方面中的一個描述了本 發(fā)明的特定特征，但是，這些特征可以與其它方面的一個或多個特征相 結合，因為這是任何給定或特定應用所期望和有利的。同樣，術語"示 例性的"只是作為例子，而不是最佳或優(yōu)良的解決方案。而且，對于用 在詳細說明或權利要求書中的術語"包括"的范圍，這個術語意圖是包 含性的，類似于術語"包含"。
權利要求
1.一種照明裝置(100)，包括頭部組件(106)；電池組(110)，其操作性地聯(lián)接至所述頭部組件的第一端；和燈筒(108)，其操作性地聯(lián)接至所述頭部組件的第二端，所述燈筒(108)包括至少一個光源(142，144，146，148)；和擴散透鏡(104)，其可樞轉地聯(lián)接至所述燈筒(108)，所述擴散透鏡(104)構造成在第一位置和第二位置之間樞轉，在所述第一位置中所述擴散透鏡(104)擴散由所述至少一個光源(142，144，146，148)發(fā)出的光，在所述第二位置中所述至少一個光源(142，144，146，148)發(fā)出的大量的光沒有被所述擴散透鏡(104)擴散。
2. 根據(jù)權利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述擴散透鏡 (104)構造成樞轉至處于所述第一和第二位置之間的至少一個位置，所述擴散透鏡(104)在處于所述第一和第二位置之間的所述至少一個 位置時，部分地擴散由所述至少一個光源(142, 144, 146, 148)發(fā)出 的光。
3. 根據(jù)權利要求2所述的照明裝置，其特征在于當所述擴散透鏡 (104)處于所述第一和第二位置之間的所述至少一個位置時，該擴散透鏡(104)擴散的由所述至少一個光源(142， 144， 146， 148)發(fā)出 的光比所述擴散透鏡(104)處在所述第一位置時的要少，而比所述擴 散透鏡(104)處在所述第二位置時的要多。
4. 根據(jù)權利要求3所述的照明裝置，其特征在于所述擴散透鏡 (104)可在所述第一和第二位置之間的整個位置范圍內定位，由此提供了擴散度的范圍。
5. 根據(jù)權利要求l、 2、 3或4所述的照明裝置，其特征在于所述 擴散透鏡(104)包括透明材料，該透明材料擴散通過其的光。
6. 根據(jù)權利要求l、 2或5所述的照明裝置，其特征在于所述燈 筒(108)包括第一模式開關(120),該第一模式開關操作所述至少一 個光源(142， 144， 146, 148 )中的第一光源(142)。
7. 根據(jù)權利要求6所述的照明裝置，其特征在于所述第一模式開 關(120)選擇一個或多個第一操作模式。
8. 根據(jù)權利要求7所述的照明裝置，其特征在于所述一個或多個 第一操作模式包括高強度模式、低強度模式和關燈模式。
9. 根據(jù)權利要求1或6所述的照明裝置，其特征在于所述燈筒 (108)包括第二模式開關(122),該第二模式開關操作所述至少一個光源(142, 144， 146, 148)中的第二光源(144, 146, 148)。
10. 根據(jù)權利要求9所述的照明裝置，其特征在于所述第二模式 開關(122)選擇一個或多個第二操作模式。
11. 根據(jù)權利要求10所述的照明裝置，其特征在于所述一個或多 個第二操作模式包括第一紅光模式、第二紅光模式、綠光模式和關燈模 式。
12. 根據(jù)權利要求7或9所述的照明裝置，其特征在于所述一個或多個第一操作模式不同于所述一個或多個第二操作^^式。
13. 根據(jù)權利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述至少一個 光源(142， 144, 146， 148)是5mm的發(fā)光二極管。
14. 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4、 5、 6或9所述的照明裝置，其特征 在于所述燈筒(108)通過至少一個樞軸(124)附接至頭部組件(106)， 所述燈筒(108)構造成圍繞所述至少一個樞軸(124)在至少第一位置 與第二位置之間移動，在所述至少第一位置中，所述至少一個光源(142, 144， 146, 148 )發(fā)出的光被引向第一方向，在所述第二位置中，所述 至少一個光源(142, 144, 146, 148 )發(fā)出的光被引向不同的第二方向。
15. 根據(jù)權利要求14所述的照明裝置，其特征在于所述至少一個 樞軸(124)包括將所述燈筒(108)保持在第一或第二位置中的機構。
16. 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 9或14所述的照明裝置，其 特征在于還包括從所述電池組(110)延伸至所述至少一個光源(142, 144, 146, 148 )的導線(130),所述導線(130 )與所述電池組(110 ) 以及所述至少一個光源(142， 144, 146, 148 )成電連接，所述電池經(jīng) 由所述導線U30)向所述至少一個光源(142， 144, 146, 148 )供電。
17. 根據(jù)權利要求16所述的照明裝置，其特征在于所述導線(130) 包括多重導體，用于傳遞電力或信息中的至少一種，包括電力需求、操作模式或剩余電量中的至少一種。
18. 根據(jù)權利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 9、 14或16所述的照明裝置， 其特征在于，所述頭部組件(106)包括左箍帶(116); 右箍帶(114);以及 頂箍帶(118)。
19. 根據(jù)權利要求18所述的照明裝置，其特征在于所述箍帶(114, 116, 118)都布置成符合人頭部的形狀。
20. 根據(jù)權利要求18所述的照明裝置，其特征在于所述頭部組件 (106)包括用于將所述頂箍帶(118)可移動地固定至所述頭部組件 (106)的機構(112)。
21. 根據(jù)權利要求18所述的照明裝置，其特征在于所述箍帶(114, 116, 118)中的至少一個包括抓握材料。
22. 根據(jù)權利要求21所述的照明裝置，其特征在于所述抓握材料 包括硅。
23. 根據(jù)權利要求18或20所述的照明裝置，其特征在于所述箍 帶(114, 116, 118)中的至少一個包括套筒，所述導線(130)延伸穿過該套筒。
24. 根據(jù)權利要求18、 20或23所述的照明裝置，其特征在于還 包括固定至所述箍帶(114, 116, 118)中的至少一個的套筒，所述導 線(130)被引導穿過所述套筒。
25. 根據(jù)權利要求18所述的照明裝置，其特征在于所述箍帶(114, 116, 118)中的至少一個包括尺寸調整機構(U6b)，用于調整箍帶(114， 116, 118)的長度。
26. 才艮據(jù)權利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 9、 14、 16或18所述的照明 裝置，其特征在于所述電池組(110)包括電路板(154)。
27. 根據(jù)權利要求26所述的照明裝置，其特征在于所述電路板 (154)監(jiān)控所述開關(120， 122)的狀態(tài)。
28. 根據(jù)權利要求26或27所述的照明裝置，其特征在于所述電 路板(154)控制所述裝置(00)的操作模式。
29. 根據(jù)權利要求26、 27或28所述的照明裝置，其特征在于所 述電路板(154)監(jiān)控電池使用和剩余電量。
30. 根據(jù)權利要求26、 27、 28或29所述的照明裝置，其特征在于 所述電路板(154)通過閃爍所述光源(142, 144, 146, 148)中的至 少一個來顯示低剩余電量。
31. 根據(jù)權利要求26、 27、 28、 29或30所述的照明裝置，其特征 在于所述電路板(154)在預設時間段之后自動關閉所述至少一個光 源(142， 144, 146, 148)。
32. 根據(jù)權利要求26、 27、 28、 29、 30或31所述的照明裝置，其 特征在于所述電路板(154)在低電耗模式下操作所述至少一個光源(142， 144, 146, 148),所述至少一個光源(142, 144, 146, 148) 受到脈寬調制以在降低的強度和降低的電耗下提供照明。
33. 根據(jù)權利要求26、 27、 28、 29、 30或31所述的照明裝置，其 特征在于所述電路板(154)易于進行給插在所述電池組(110)中的 至少一個電池充電、溫度監(jiān)控和電力調節(jié)中的至少一種。
34. 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 9、 14、 16、 18或26所述的 照明裝置，其特征在于所述電池組(110)是氣密密封的。
35. 根據(jù)權利要求34所述的照明裝置，其特征在于所述氣密密封 實質阻止外部氣體進入所述電池組(110)。
36. 根據(jù)權利要求1或18所述的照明裝置，其特征在于還包括緊 固裝置，用于將鉛筆夾、工具架、文件固定架或手機中的至少一個可移 動地附接至所述裝置(100)。
37. —種經(jīng)由擴散透鏡(104)選擇性地擴散從至少一個光源(142, 144, 146， 148)發(fā)出的光的方法，該至少一個光源位于人可佩帶的頭 燈(100)的燈筒(108)中，該方法包括選擇性地將可樞轉地聯(lián)接至所述燈筒(108)的所述擴散透鏡U04) 樞轉至多個不同位置中的一個，所述擴散透鏡(104)在這個位置中根 據(jù)擴散透鏡(104)的位置對由所述至少一個光源(142, 144, 146, 148 ) 發(fā)出的光進行擴散。
38. 根據(jù)權利要求37所述的方法，其特征在于所述擴散透鏡(104) 在所述多個不同位置的每一個處將發(fā)出的光擴散到不同的程度。
39. 根據(jù)權利要求37所述的方法，其特征在于，還包括使用所述頭燈的第 一 開關來根據(jù)多個第 一 模式中的 一 個操作所述 至少一個光源(142, 144， 146, 148 )的第一光源；以及使用所述頭燈的第二開關來根據(jù)多個第二模式中的 一個操作所述 至少一個光源(142， 144， 146， 148)的第二光源。
40. 根據(jù)權利要求39所述的方法，其特征在于所述多個第一模式包括高強度模式、低強度模式和關燈模式，所述多個第二模式包括第一 紅光模式、第二紅光模式、綠光模式和關燈模式。
41. 根據(jù)權利要求37或39所述的方法，其特征在于還包括圍繞 至少一個樞軸(124)樞轉所述燈筒(108)以對所述至少一個光源(142， 144, 146, 148)發(fā)出的光進行導向。
42. 根據(jù)權利要求37、 39或41所述的方法，其特征在于還包括 引導向所述至少一個光源(142, 144, 146, 148)供電的導線穿過所述 頭燈(100)的頭部箍帶(114, 116, 118)。
43. 根據(jù)權利要求37、 39、 41或42所述的方法，其特征在于還 包括可松開地固定所述頭燈(100)的至少一個頭部。
44. 根據(jù)權利要求42或43所述的方法，其特征在于所述箍帶(114、 116、 118)中的至少一個在其表面上包含抓握材料。
全文摘要
一種照明裝置，包括頭部組件(106)、電池組(110)和燈筒(108)。該燈筒(108)包括至少一個光源(142，144，146，148)和擴散透鏡(104)。該擴散透鏡(104)可樞轉地聯(lián)接至該燈筒(108)。該擴散透鏡(108)構造成在第一位置和第二位置之間樞轉，在該第一位置中該擴散透鏡(108)對由這至少一個光源(142，144，146，148)發(fā)出的光進行擴散，在該第二位置中這至少一個光源(142，144，146，148)發(fā)出的光的大部分都沒有被該擴散透鏡(104)擴散。
文檔編號F21V14/06GK101589269SQ200880002990
公開日2009年11月25日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權日2007年1月23日
發(fā)明者D·A·斯帕塔諾, D·J·海恩, M·A·費爾古森, S·W·奧西基, T·I·邁爾斯 申請人:永備電池有限公司