照明裝置及其編程工具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供用于編程照明裝置的各種技術(shù)。在一個(gè)實(shí)例中，一種照明裝置包含發(fā)光二極管LED。所述照明裝置還包含微控制器，所述微控制器經(jīng)配置以接收編程信號(hào)，所述編程信號(hào)是由所述LED響應(yīng)于使用以所述編程信號(hào)調(diào)制的外部供應(yīng)光信號(hào)對(duì)所述LED的照射而產(chǎn)生的。
【專利說(shuō)明】照明裝置及其編程工具
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案交叉參考
[0002]本申請(qǐng)案主張2011年8月17日申請(qǐng)的第61/524，730號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的權(quán)益，所述專利申請(qǐng)案特此以全文引用的方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)案涉及照明裝置，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及對(duì)照明裝置內(nèi)的控制器的編程。

【背景技術(shù)】
[0004]使用發(fā)光二極管(LED)的手電筒及其它類型的照明裝置(例如，頭燈或其它照明裝置)正在迅速地取代例如白熾燈泡等常規(guī)照射源。LED比白熾燈泡顯著更有效且因此提供更大的照射功率及電池壽命。此外，LED通常較不易碎且因此比白熾燈泡更穩(wěn)健。LED的并入并非是照明裝置技術(shù)中的唯一主要新近技術(shù)進(jìn)步。舉例來(lái)說(shuō)，基于LED的照明裝置現(xiàn)在可包含控制器，例如微控制器或微處理器。
[0005]控制器的添加使得能夠編程照明裝置以依據(jù)來(lái)自用戶的開關(guān)致動(dòng)以及電池條件而調(diào)節(jié)供應(yīng)到LED的功率。此外，微控制器提供各種操作模式。舉例來(lái)說(shuō)，照明裝置可包含SOS模式、省電模式或其它模式。實(shí)際上，操作模式的性質(zhì)僅受程序設(shè)計(jì)員的創(chuàng)造力限制。雖然微控制器的添加因此增強(qiáng)了照明裝置的操作，但用戶通常無(wú)法重新編程微控制器以按照其特定需要而定制照明裝置。關(guān)于這一點(diǎn)，用以提供對(duì)微控制器的編程存取的適合輸入編程端口(例如通用串行總線(USB)端口)的添加將增添額外的花費(fèi)。
[0006]因此，此項(xiàng)技術(shù)中需要提供經(jīng)改進(jìn)的照明裝置編程存取。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]根據(jù)第一實(shí)施例，提供一種照明裝置，其包含LED;及控制器，其經(jīng)配置以接收編程信號(hào)，所述編程信號(hào)是由所述LED響應(yīng)于用以所述編程信號(hào)調(diào)制的外部供應(yīng)光信號(hào)對(duì)所述LED的照射而產(chǎn)生的。
[0008]根據(jù)第二實(shí)施例，提供一種方法，其包含:用以編程信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)照射照明裝置的LED，其中所述LED響應(yīng)于所述照射而產(chǎn)生電流；及根據(jù)從所述被照射LED接收的所述編程信號(hào)來(lái)編程所述照明裝置內(nèi)的控制器。
[0009]根據(jù)第三實(shí)施例，提供一種照明裝置編程工具，其包含:外殼，其適于與照明裝置遮光圈配對(duì)；至少一個(gè)LED，其含納于所述外殼內(nèi)；及驅(qū)動(dòng)電路，其可操作以根據(jù)由編程主機(jī)供應(yīng)的編程信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述LED。
[0010]本實(shí)用新型的范圍由以引用的方式并入到本章節(jié)中的權(quán)利要求界定。通過(guò)考慮對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，將給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員提供對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例的更完整理解以及本實(shí)用新型的額外優(yōu)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。將參考首先將簡(jiǎn)要描述的隨附的若干張圖式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的手電筒及外部編程工具的縱向橫截面圖。
[0012]圖2圖解說(shuō)明圖1的編程工具的替代實(shí)施例。
[0013]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例具有可選擇功率輸出級(jí)的可編程手電筒的縱向橫截面圖。
[0014]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的圖3的手電筒的后片簧開關(guān)的橫截面圖。
[0015]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例包含可選擇光源的可編程手電筒的分解圖。
[0016]圖6A展示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例通過(guò)圖5的手電筒對(duì)光源的第一選擇。
[0017]圖6B展示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例通過(guò)圖5的手電筒對(duì)光源的第二選擇。
[0018]通過(guò)參考以下的詳細(xì)描述來(lái)最佳地理解本實(shí)用新型的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)了解，使用相同參考編號(hào)來(lái)識(shí)別各圖中的一者或一者以上中所圖解說(shuō)明的相同元件。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本文中揭示一種避免對(duì)借助編程輸入端口(例如USB端口 )重新配置照明裝置的需要的照明裝置編程技術(shù)。所述照明裝置經(jīng)配置以通過(guò)其LED而非通過(guò)外部編程輸入端口對(duì)編程做出響應(yīng)。雖然將關(guān)于各種手電筒來(lái)描述及圖解說(shuō)明各種實(shí)施例，但如此描述及圖解說(shuō)明的技術(shù)也可應(yīng)用于其它實(shí)施例及其它類型的照明裝置，例如，頭燈、便攜式照明裝置及其它照明裝置。
[0020]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖式，圖1圖解說(shuō)明實(shí)例手電筒100。電池105按照微控制器或處理器120的控制而通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路115給至少一個(gè)LEDllO供電。取決于所應(yīng)用的編程，微控制器120響應(yīng)于用戶通過(guò)輸入控制件125進(jìn)行的功率模式選擇而控制驅(qū)動(dòng)器電路115內(nèi)的開關(guān)及信號(hào)調(diào)節(jié)電路以(舉例來(lái)說(shuō))控制供應(yīng)到LEDllO的電力量。
[0021]可通過(guò)對(duì)輸入控制件125的適當(dāng)致動(dòng)將手電筒100配置成正常操作模式以及編程操作模式。在編程模式中，LEDllO對(duì)由外部編程工具135供應(yīng)的外部供應(yīng)光信號(hào)130 (也稱為光130)做出響應(yīng)?？扇绺鞣N應(yīng)用中可需要的那樣根據(jù)任何所要不可見(jiàn)及/或可見(jiàn)波長(zhǎng)來(lái)實(shí)施光130。舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，光130可為紅外光。在另一實(shí)施例中，光130可為可見(jiàn)光。
[0022]編程工具135包含按照編程微控制器或處理器150的控制而通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路145供電的至少一個(gè)LED140。因此根據(jù)所產(chǎn)生的編程信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)LED140，使得通過(guò)所要編程信號(hào)來(lái)調(diào)制光130。舉例來(lái)說(shuō)，所述編程信號(hào)可簡(jiǎn)單地為對(duì)光130的接通-關(guān)斷鍵控，但可使用任何適合調(diào)制方案來(lái)調(diào)制光130。響應(yīng)于由光130進(jìn)行的照射，LEDllO將產(chǎn)生由微控制器120感測(cè)的電流或電壓。在驅(qū)動(dòng)器電路115中解調(diào)并數(shù)字化所產(chǎn)生的電流或電壓以恢復(fù)最初由編程工具135施加以調(diào)制光130的數(shù)字編程信號(hào)。在編程模式中，微控制器120對(duì)編程信號(hào)做出響應(yīng)以便被編程為所要行為。
[0023]因此，用戶可使用編程工具135來(lái)編程微控制器120以實(shí)現(xiàn)所要操作模式。舉例來(lái)說(shuō)，可因此使用編程工具135將SOS光型式編程到手電筒100中。或者，可編程微控制器120使得用戶可通過(guò)對(duì)輸入控制件125的致動(dòng)來(lái)選擇不同LED源及/或功率級(jí)。有利地，手電筒100因此不需要外部編程端口，此顯著降低成本而又實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器120的編程。
[0024]處理器150不需要包含于編程工具135內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，如圖2中所見(jiàn)，編程電子狗200包含LED140及LED驅(qū)動(dòng)器電路145。為了圖解清晰起見(jiàn)，在圖1及2兩者中均未展示用于編程工具135的電源。電子狗200經(jīng)設(shè)計(jì)而直接抵靠手電筒100的遮光圈放置以便更好地照射LED110。編程主機(jī)(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 210)經(jīng)由總線(例如USB電纜215)遞送編程信號(hào)使得相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)LED140以視需要來(lái)編程手電筒100。注意，LED140還可對(duì)來(lái)自手電筒100的照射做出響應(yīng)使得可確認(rèn)編程信號(hào)的無(wú)誤接收(例如，以指示成功或不成功的編程)。因此，將光130展示為不僅從編程工具135傳播而且被編程工具135接收。驅(qū)動(dòng)器電路145可包含用以檢索來(lái)自手電筒100的數(shù)字確認(rèn)信號(hào)的解調(diào)與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，使得向主機(jī)PC210保證已正確接收到所要編程信號(hào)。在各種實(shí)施例中，可使用從手電筒100傳播到編程工具135或編程電子狗200的光130提供來(lái)自手電筒100的其它信息(例如對(duì)應(yīng)于微處理器120或手電筒100的其它組件的經(jīng)編程配置的數(shù)據(jù))以供存儲(chǔ)及由微處理器150或PC210進(jìn)行的后續(xù)檢索。
[0025]如先前所論述，通過(guò)LED照射進(jìn)行的手電筒編程可實(shí)現(xiàn)各種各樣的手電筒行為。舉例來(lái)說(shuō)，圖3展示其中圖1的輸入控制件125包括后片簧開關(guān)322及編程模式開關(guān)320的手電筒300。為圖解清晰起見(jiàn)，未展示驅(qū)動(dòng)器電路115。通過(guò)編程模式開關(guān)320的循環(huán)來(lái)選擇是正常操作模式還是編程操作模式。換句話說(shuō)，對(duì)開關(guān)320的初始致動(dòng)可選擇正常操作模式。對(duì)開關(guān)320的連續(xù)致動(dòng)則可選擇編程模式。對(duì)開關(guān)320的額外致動(dòng)則將選擇正常操作模式，等等。微控制器120可經(jīng)配置以使LEDllO閃爍以向用戶確認(rèn)手電筒已進(jìn)入編程模式。
[0026]微控制器120的所得編程控制微控制器120對(duì)在正常操作模式期間致動(dòng)片簧開關(guān)322的響應(yīng)。開關(guān)322含納于尾蓋332內(nèi)，尾蓋332具有覆蓋開關(guān)致動(dòng)器336的彈性體柔性圓頂334。開關(guān)322具有可移動(dòng)部分340，可移動(dòng)部分340具有各自連接到由導(dǎo)電手電筒外殼324形成的外殼接地的數(shù)個(gè)觸點(diǎn)342?？梢苿?dòng)部分340相對(duì)于連接到導(dǎo)電套筒326的固定開關(guān)部分344軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)電套筒326連接到電池105的負(fù)觸點(diǎn)。電池105的正觸點(diǎn)耦合到微控制器120。
[0027]如圖4中所展示，可移動(dòng)部分340的觸點(diǎn)342可包括若干片簧，每一片簧從連接到外殼接地的基底面板延伸不同的距離。圖3及4的開關(guān)322是以簡(jiǎn)化的形式圖解說(shuō)明以使其操作原理清晰。舉例來(lái)說(shuō)，開關(guān)322可經(jīng)配置以允許借助布置成弧形或環(huán)形的觸點(diǎn)342進(jìn)行雙級(jí)操作，從而允許所述開關(guān)在尾蓋332旋轉(zhuǎn)通過(guò)一系列位置時(shí)起作用。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，所有片簧觸點(diǎn)342彼此連接。隨著開關(guān)322在其軸向行進(jìn)范圍內(nèi)被壓下，觸點(diǎn)342依序接觸固定元件344。如第7，722，209號(hào)美國(guó)專利(其內(nèi)容特此以全文引用的方式并入本文)中所進(jìn)一步論述，固定元件344可包含各自經(jīng)定位以由片簧觸點(diǎn)342的相應(yīng)端接觸的襯墊346的陣列。襯墊346均連接到中心節(jié)點(diǎn)，所述中心節(jié)點(diǎn)經(jīng)由經(jīng)電鍍通孔或其它構(gòu)件連接到固定元件344的相對(duì)側(cè)，固定元件344借此連接到導(dǎo)電電池套筒326。每一襯墊346以不同介入電阻連接到中心節(jié)點(diǎn)。
[0029]在壓下開關(guān)322之前，固定部分344與可移動(dòng)部分340之間的電阻為無(wú)窮大的。在輕微壓下開關(guān)322時(shí),第一片簧觸點(diǎn)342與和電阻器相關(guān)聯(lián)的襯墊346接觸。微控制器120可因此通過(guò)此電阻確定開關(guān)322已被按壓到中間位置。可在編程模式期間將微控制器120編程為以用某一所要功率級(jí)驅(qū)動(dòng)LEDllO而對(duì)此中間開關(guān)致動(dòng)做出響應(yīng)-舉例來(lái)說(shuō)，中間開關(guān)致動(dòng)可產(chǎn)生對(duì)LEDllO的中間供電。
[0030]當(dāng)進(jìn)一步壓下彈性體圓頂334時(shí)，另一片簧觸點(diǎn)342與襯墊346接觸。在最簡(jiǎn)單情況中，開關(guān)322僅具有兩個(gè)觸點(diǎn)342(而非所圖解說(shuō)明的四個(gè)觸點(diǎn))，且第二觸點(diǎn)342將接觸不具有電阻器的襯墊346。此反映在開關(guān)322被完全壓下且(取決于所應(yīng)用編程)可致使微控制器120提供全亮度照射的狀況。在所圖解說(shuō)明的最復(fù)雜實(shí)施例中，開關(guān)322存在可由微控制器120感測(cè)的五個(gè)開關(guān)致動(dòng)狀態(tài)(包含經(jīng)釋放狀況)。取決于所應(yīng)用編程，可基于致動(dòng)狀態(tài)而提供各種亮度級(jí)或預(yù)選的經(jīng)調(diào)光或色調(diào)輸出。
[0031]微控制器120的編程能力提供顯著的額外能力。舉例來(lái)說(shuō)，微控制器120可檢測(cè)開關(guān)322上的壓力的持續(xù)時(shí)間、壓力的量值以及致動(dòng)的次數(shù)及型式(例如，使得能夠以單擊或多擊計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的方式來(lái)區(qū)分命令)。在一個(gè)實(shí)施例中，一些用戶將偏好避免意外最大照射的編程(例如，對(duì)于在夜晚操作的步兵部隊(duì))，而例如警察工作等其它應(yīng)用將偏好無(wú)延遲或無(wú)困難地隨時(shí)獲得最大照射。
[0032]微控制器120的可編程性可有利地與用戶從多個(gè)光源進(jìn)行選擇的能力組合，如在2010年2月8日申請(qǐng)的第12/702，146號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案中所描述，所述專利申請(qǐng)案的內(nèi)容特此以全文引用的方式并入本文。圖5中以分解圖展示實(shí)例手電筒500?？尚D(zhuǎn)遮光圈501機(jī)械連接到由平面透鏡503及全內(nèi)反射(TIR)透鏡504形成的透鏡組合件。如在圖6A及6B中所見(jiàn)，TIR透鏡504經(jīng)配置而具有從手電筒500的中心縱向軸線600偏移的光學(xué)源入口 602。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，遮光圈501的旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致遮光圈501以及附接到遮光圈501的組件(例如TIR透鏡504)的偏心旋轉(zhuǎn)。印刷電路板550包含數(shù)個(gè)LED。舉例來(lái)說(shuō)，板550可包含白色光LED604及紅外LED603。取決于遮光圈501的旋轉(zhuǎn)，光學(xué)源入口 602將從可用光源中的一者進(jìn)行選擇。舉例來(lái)說(shuō)，如果使遮光圈501如圖6A的方向610所指示而旋轉(zhuǎn)，那么選擇白色光LED604。相反地，如果使遮光圈501如圖6B的方向611所指示而旋轉(zhuǎn)，那么選擇紅外LED源603。手電筒500的外殼560包含關(guān)于手電筒100所論述的其余組件。在一個(gè)實(shí)施例中，手電筒500可包含關(guān)于圖3及4所論述的后片簧開關(guān)322及編程模式控制開關(guān)320。微控制器120可經(jīng)配置以對(duì)來(lái)自多個(gè)光源中的僅一者的編程信號(hào)做出響應(yīng)。或者，微控制器可經(jīng)配置以關(guān)于編程對(duì)光源子組或所有光源做出響應(yīng)。
[0033]遮光圈501經(jīng)配置以卩齒合擋塊,使得可在其相對(duì)于外殼560旋轉(zhuǎn)時(shí)來(lái)“點(diǎn)擊”遮光圈501而經(jīng)過(guò)對(duì)光源的各種選擇。微控制器120可通過(guò)適當(dāng)傳感器(例如霍爾傳感器)感測(cè)通過(guò)遮光圈501的旋轉(zhuǎn)對(duì)光源的選擇。通過(guò)如關(guān)于圖1及2所論述而編程微控制器120，用戶可編程選定光源的所要亮度或色調(diào)。編程微控制器120以記錄及存儲(chǔ)不同持續(xù)時(shí)間的序列的能力還準(zhǔn)許消息(例如，通過(guò)摩斯代碼鍵入)的存儲(chǔ)及以可容易由其它電子裝置接收的規(guī)定格式進(jìn)行的后續(xù)發(fā)射。借助LED燈相對(duì)于白熾燈的快速響應(yīng)時(shí)間，可在手電筒操作(例如，以可見(jiàn)或紅外波長(zhǎng))期間將此些消息“隱藏”為輸出級(jí)的短暫、可能不可感知的變化。
[0034]上文所描述的實(shí)施例圖解說(shuō)明但并不限制本實(shí)用新型。因此，還應(yīng)理解，根據(jù)本實(shí)用新型的原理可做出眾多修改形式及變化形式。因此，本實(shí)用新型的范圍僅由所附權(quán)利要求書界定。
【權(quán)利要求】
1.一種照明裝置，其特征在于其包括: 發(fā)光二極管LED ;及 控制器，其經(jīng)配置以接收編程信號(hào)，所述編程信號(hào)是由所述LED響應(yīng)于使用以所述編程信號(hào)調(diào)制的外部供應(yīng)光信號(hào)對(duì)所述LED的照射而產(chǎn)生的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述編程信號(hào)為接通-關(guān)斷編程信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述控制器經(jīng)配置以驅(qū)動(dòng)對(duì)所述LED的照射以向外部編程工具確認(rèn)接收到所述編程信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于所述外部編程工具包含用于產(chǎn)生所述編程信號(hào)的控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于所述外部編程工具耦合到計(jì)算機(jī)，且其中所述計(jì)算機(jī)產(chǎn)生所述編程信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明裝置，其特征在于所述外部編程工具通過(guò)通用串行總線USB電纜耦合到所述計(jì)算機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括 第一開關(guān)，其中所述控制器經(jīng)配置以相對(duì)于所述第一開關(guān)的致動(dòng)而在編程操作模式與正常操作模式之間轉(zhuǎn)變。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)包含多個(gè)片簧觸點(diǎn)，其中所述控制器可根據(jù)所述編程信號(hào)編程以通過(guò)使所述LED的功率級(jí)變化而對(duì)所述片簧觸點(diǎn)的致動(dòng)做出響應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述LED包括多個(gè)LED。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明裝置，其特征在于所述多個(gè)LED包含白色光LED及紅外LED。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括: 可旋轉(zhuǎn)全內(nèi)反射TIR透鏡，其中所述TIR透鏡的第一旋轉(zhuǎn)選擇所述白色光LED且所述TIR透鏡的第二旋轉(zhuǎn)選擇所述紅外LED ;及 可旋轉(zhuǎn)遮光圈，其機(jī)械耦合到所述TIR透鏡，其中用戶通過(guò)所述可旋轉(zhuǎn)遮光圈的旋轉(zhuǎn)而使所述TIR透鏡旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述控制器包括微控制器或微處理器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述照明裝置包括手電筒。
14.一種照明裝置編程工具，其特征在于其包括: 外殼，其適于與照明裝置遮光圈配對(duì)； 發(fā)光二極管LED,其含納于所述外殼內(nèi) '及 驅(qū)動(dòng)電路，其可操作以根據(jù)由編程主機(jī)供應(yīng)的編程信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述LED。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的照明裝置編程工具，其特征在于其進(jìn)一步包括用以接收所述編程信號(hào)的通用串行總線USB端口。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的照明裝置編程工具，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步可操作以解碼通過(guò)對(duì)所述LED的照射而接收的編程確認(rèn)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203934024SQ201290000881
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月17日
【發(fā)明者】阿馬爾·布拉葉茲, 伊萬(wàn)·伊萬(wàn)諾夫, 威廉姆·A·亨特, 約翰·W·馬修斯 申請(qǐng)人:神火公司