CN101629677B

CN101629677B - 具有可拆卸光源的照明装置

Info

Publication number: CN101629677B
Application number: CN2009100082180A
Authority: CN
Inventors: T·佩尔蒂埃; B·麦克尼尔; R·圣约翰; J·布朗; D·罗斯
Original assignee: Stanley Works
Current assignee: Stanley Works
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2029-02-19
Also published as: CA2642070C; US20100039801A1; EP2146136A1; EP2204602B1; CA2642070A1; EP2146136B1; CN101629677A; EP2204602A3; US8087797B2; EP2204602A2; AU2009202777A1

Abstract

一种照明装置包括独立光源和可枢转的支腿。在一个实施例中，各独立光源包括：头部，该头部有照明元件；本体；电源保持器，该电源保持器设置成接收用于向照明元件供电的电源；开关，该开关设置成控制该独立光源；以及电路，该电路设置成将独立光源和至少一个其它独立光源布置成电连接状态。当处于电连接状态时，开关可以设置成控制该独立光源和至少一个其它独立光源的照明状态。由照明装置提供的照明可以通过使各可枢转的头部进行旋转而相对于照明装置的纵向轴线调节至不同角度。可枢转的支腿可在缩回结构和展开结构之间运动。

Description

具有可拆卸光源的照明装置

背景技术

普通的照明装置例如手电筒已经公知多年。还要求照明装置比普通手电筒更通用，以便能够提高功能性。在本发明中介绍了独特照明装置的各种实施例。

发明内容

根据本发明的各种方面，照明装置可以设置成自由竖立，例如作为自由竖立的工作灯。照明装置可以包括多个用于产生光的照明元件。一个或多个照明元件可以位于头部单元中，且多个头部单元中的各头部单元的方向可以各自设置成照明工作区域的不同部分。照明装置可以包括基座，该基座有多个可缩回的支腿，这些支腿形成稳定和牢固的平台，照明元件可以从该平台定方向。

在一个实施例中，各头部单元可以提供为可拆卸和独立光源的一部分，该独立光源可以设置成可与基座分离。各独立光源可以设置为手持灯，这样，当从基座上拆下时，光源例如可以用作手电筒。而且，整个照明装置(包括基座和任意安装的光源)可以设置为手持式光源，例如通过使得布置在基座上的支腿缩回至该基座中。

在本发明的其他方面，各可拆卸光源可以包括ON/OFF开关和电源隔腔，该电源隔腔例如包含一个或多个普通电池、可充电电池和/或其它能量储存元件，例如一个或多个电容器。可以提供有电路，用于使一个或多个光源的操作同步。例如，当多个可拆卸光源安装在基座中时，任意安装光源的ON/OFF开关的操作可以基本同时打开和关闭安装在基座中的全部光源。当安装在基座中的光源为OFF，且为ON的光源安装在基座中时，全部安装光源可以都设置为转变成ON。当安装在基座中的光源为ON时，安装在基座中或从基座拆下的光源可以设置为转变成ON或保持ON。应当知道，可以提供用于光源操作的其它控制形式，例如通过使用可编程控制器。

根据本发明实施例，照明装置包括多个独立光源，这些独立光源能够相互电连接。各独立光源包括：本体；头部，该头部有照明元件；电源保持器，该电源保持器设置成接收用于向照明元件供电的电源；以及开关，该开关设置成向照明元件选择地供电；其中，至少一个开关布置成当多个独立光源电连接时共同控制多个独立光源中的每一个。

根据本发明另一实施例，用于照明装置的独立光源包括：本体；头部，该头部有照明元件；电源保持器，该电源保持器设置成接收用于向照明元件供电的电源；开关，该开关设置成打开和关闭独立光源；以及电路，该电路设置成使得独立光源与至少一个其它独立光源处于电连接状态；其中，开关设置成控制处于电连接状态时的独立光源和至少一个其它独立光源的照明状态。

根据另一实施例，照明装置包括多个可枢转的头部，各可枢转头部包括：照明元件；多个可枢转的支腿，其中，各可枢转支腿可在手持式手电筒结构和展开结构之间运动，在该手持式手电筒结构中，支腿大致沿它的长度布置成彼此相邻，以便使支腿能够作为手电筒的手柄而被抓住，在该展开结构中，可枢转支腿相互离开地延伸，以便提供设置成将多个可枢转头部支承为竖直位置的间隔开的支承支腿，各可枢转头部可相对于照明装置的纵向轴线调节成不同角度；以及开关，该开关设置成控制向至少一个照明元件的供电。

根据另一实施例，用于照明装置的电路可以包括设置成电连接多个独立光源的至少一个电触点。控制器可以设置成检测和/或控制该多个独立光源中的至少一个的照明状态，其中，多个连接的独立光源与该多个连接的独立光源的其中之一的打开或关闭同步地打开或关闭。

在本发明的不同方面，各独立光源可以设置成可从基座上拆卸。基座还可以包括多个可缩回的支腿，这些支腿设置成可从基座伸出，以便将基座支承在垂直方位。各独立光源的头部可以设置成可在使得头部与光源的本体基本成一直线的角度以及使得头部与基本和光源本体共线的方向所成角度大于90的角度之间旋转。例如，各独立光源的头部可以设置成例如在与光源本体基本成一直线和与光源本体基本垂直之间旋转。

在本发明的各种其它方面，电路还可以设置成检测和/或控制安装在基座中的独立光源的照明状态。各独立光源的开关可以设置成当该独立光源从基座上拆卸时使得独立光源打开和关闭。在一个方面，当安装于基座中时，独立光源可以在安装于基座中的另一独立光源为ON时转变成ON或保持ON。而且，当一个独立光源为ON并安装在基座中时，安装在基座中的任意独立光源可以转变成ON或保持ON。基座和各独立光源还可以包括电触点，该电触点设置成使得基座和安装于该基座中的至少一个独立光源电连接。照明元件可以包括例如发光二极管(LED)、白炽灯泡、荧光灯泡或者它们的组合。基座还可以包括把手，且基座可以设置成在基座和安装于该基座中的至少一个独立光源之间进行信号连通。信号可以指示安装的光源的照明状态，或者可以提供例如用于控制安装的光源的照明状态的指令。

通过下面的说明将清楚本发明的这些和其它目的、特征和优点。应当知道，发明内容、具体实施方式和附图并不是限制本发明的范围。

附图说明

下面将参考附图通过实例介绍本发明的实施例，附图中：

图1是根据一个实施例具有可展开基座以及多个独立和可拆卸光源的照明装置的侧视图；

图2是根据一个实施例的照明装置的透视图，该照明装置有沿照明装置的纵向轴线定向的照明元件以及展开的基座；

图3A表示了根据一个实施例从基座上拆卸的独立光源的剖视图；

图3B表示了布置在本体和光源头部之间的枢轴的剖视图，该枢轴使得光源头部能够相对于光源和照明装置的纵向轴线调节至不同角度；

图4表示了根据一个实施例的基座实例，其中，全部独立光源都拆下，且基座展开；

图5表示了根据一个实施例在基座中的电触点实例的部分切掉的俯视图；

图6表示了根据一个实施例的基座实例，其中，一个独立光源从基座上拆卸，且基座在三脚架结构上展开；

图7A提供了根据一个实施例的电控制线路的方框图；

图7B表示了图7A的电控制线路的一个可能实施方式的示意图，根据一个实施例，它用作电路；

图8表示了照明装置的一个实施例，其中，各独立光源有：颈部部分，该颈部部分可设置成使得多个独立光源相互连接；以及可枢转的本体，该本体设置成展开为三脚架结构；

图9表示了在图8的独立光源的颈部部分之间的示例连接的实施例；

图10表示了布置为自由竖立工作灯的照明装置的实施例；

图11表示了处于展开结构的弹簧偏压基座的实施例的分解图；

图12表示了处于展开结构的弹簧偏压基座的实施例的仰视图；

图13表示了基座的实施例的剖视图；

图14表示了布置成手持式手电筒结构的各光源的实施例；

图15表示了照明装置的实施例，该照明装置布置成具有展开的支腿和可调节灯；

图16A表示了基座的剖视图，其中，支腿保持器设置为在支腿和基座之间干涉配合；

图16B表示了在支腿和基座之间的干涉配合的更大视图。

具体实施方式

图1表示了根据本发明一个实施例的照明装置105，该照明装置105有基座110和多个光源130、130′、130″。应当知道，在说明书中使用具有单引号和双引号的单撇和双撇(′和″)将表示类似元件，以便简化说明。应当知道，对于一个光源130或它的任意部件的任意说明将同样可以用于光源130′和130″以及它们的部件。基座依次可释放地保持或夹持各光源130、130′和130″，这样，光源一起形成整体手电筒。此外，在本实施例中的各光源130、130′和130″可以与其它光源分离，并独立于基座110而操作。在一个实施例中，基座110可以提供有多个可伸出的支腿118、118′、118″，用于以基本竖直方位支承基座110和安装在该基座110中的光源130、130′、130″(例如见图2)。支腿保持器(在图2的示例实施例中进一步所示)可以用于在缩回结构中保持支腿118、118′和118″抵靠基座110。在一个实施例，支腿保持器可以包括：磁性材料124、124′、124″，用于保持支腿118、118′、118″(例如磁体或铁磁材料)；以及释放按钮123，用于释放支腿118、118′、118″。

支腿保持器可以通过弹簧结构或通过定位器(detent)结构来实施。当照明装置105设置成(如图所示)未展开结构时，可以形成把手116，在该未展开结构中，支腿118、118′、118″缩回至基座110本体中或抵靠该本体(即折叠或枢转)。各光源把手142、142′、142″(它们可以选择地由弹性体或橡胶材料来制造)可以布置成与基座110(例如它的支腿118)配合，以便形成用于照明装置105的总体把手116。

如图1和2中所示，当夹持在一起时，各光源130、130′、130″可以定向成具有大致公共的照明轴线(例如当光源与基座110连接时沿装置105的纵向轴线平行)，以便用作沿一个总体方向具有最大照明的手电筒(例如图1的方位)。在一个实施例中，光源130、130′、130″可以分别提供有可枢转的头部134、134′和134″，以便能够沿多个方向产生光。在这样的实施例中，枢轴136可以布置在本体(或手柄区域)132和光源130的头部134之间。各光源可以提供相同的结构。头部134中承载有透明窗口或透镜245以及至少一个照明元件243(图3A和3B中所示)，例如普通的手电筒灯泡或LED，该照明元件设置成可通过承载在本体132内的电源251(例如电池)来电操作。头部134可以通过使头部134绕由枢轴或铰链136确定的枢轴轴线旋转而相对于本体132运动。因此，可以沿所需方向引导来自各光源130、130′、130″的光。

在一个实施例中，能够在光源130、130′、130″相互连接或当它们分离时进行头部134的枢转。头部134可以设置成沿基座轴线方向提供较强的照明，以便沿大致统一方向提供照明(即象手电筒)，如图1中所示。此外，可以确定各光源130的头部134的方向以照亮工作区域的多个不同部分，例如当照明装置105设置成自由竖立工作灯时(例如如图10和15中所示)。

各光源130、130′、130″可以分别提供ON/OFF开关144、144′、144″。当一个光源130、130′、130″从基座110上拆下时，它可以通过分别驱动相关连的ON/OFF开关144而打开和关闭。此外，照明装置105可以设置成这样，当安装在基座110中时，所有的光源130、130′、130″可以与任意ON/OFF开关144、144′、144″的操作同步地打开和关闭。在另一实施例中，各光源可以由相关连开关独立地控制，即使当该光源安装在基座110上时。在另一实施例中，与电控制电路(例如见图7A)接合的模式选择器开关(未示出)可以用于允许各光源被选择地独立控制或一起控制(当它们与基座110连接时)。

图2表示了例如设置为自由竖立工作灯的照明装置105。当照明装置105处于展开结构时，如图所示，支腿118、118′、118″从基座110向外展开。当例如提供有三个支腿时，该多个支腿118、118′、118″形成能够沿基本垂直方位支承照明装置105的三脚架。在该平台上，安装在基座110中的各光源130、130′、130″的头部134、134′、134″可以绕枢轴136、136′和136″旋转，以便照亮工作区域的不同部分。

多个支腿118、118′、118″可以设置成分别绕安装在基座110上的相连铰链122、122′、122″旋转。支腿118可以设置成当支腿118、118′、118″分别缩回或折叠至基座110中的凹口220、220′、220″内时基本与基座110的把手116的轮廓平齐。把手116可以有人机工程轮廓，它例如可以在支腿118、118′、118″缩回时为大致柱形。在一个实施例中，支腿可以有弹性体外表面，以便增强抓取性，并可以考虑形成把手116的一部分。因此，照明装置105可以舒适地用手抓住，例如作为手电筒。

支腿保持器可以包括释放按钮123、驱动杆225、磁性材料226以及磁性材料124、124′、124″，该磁性材料124、124′、124″分别布置在各支腿118、118′和118″上以便以与美国专利7342360、7269909和7364320(这些文献的整个内容被本文参引)中所述类似的方式来可释放地将支腿118、118′、118″保持在各凹口221、221′、221″中。照明装置105可以例如通过按压释放按钮123而从缩回结构转变成展开结构。释放按钮123可以弹簧负载，以便保持未驱动状态，并通过机械连杆(未示出)而与驱动杆225连接。驱动杆225可以设置成穿过基座110的中心垂直纵向伸出，并可滑动地安装，从而使得驱动杆225能够相对于基座110纵向运动。在一个实施例中，当没有按压驱动按钮123时，驱动杆225可以沿向上方向弹簧偏压(相对于图2)。释放按钮123的按压可以使得驱动杆225向下移动至驱动状态。

在另一实施例中，支腿保持器可以设置成没有释放按钮(如图13中所示)。弹簧1302可以布置在驱动杆225和基座110之间。弹簧1302可以沿向下方向(相对于图13)将驱动杆225偏压至未驱动状态。驱动杆225可以通过例如用户按压驱动杆225的远端而沿向上方向滑动至驱动状态。

当驱动杆225处于未驱动状态时，支腿118、118′、118″例如可以通过磁力而保持在缩回结构。特别是，磁性材料226可以布置在驱动杆225的远端上，且附加磁性材料124、124′、124″可以布置在支腿118、118′、118″的内侧。磁性材料124、124′、124″和226设置成相互吸引(例如它们可以是具有相反极性的一对磁体，或者是铁磁金属和磁体)。磁性材料124和226彼此相邻对齐，且当驱动杆225未驱动时磁力保持支腿118，因此，支腿118、118′、118″可以保持在缩回结构(如图1中所示)。支腿118、118′、118″可以通过减小或释放吸引的磁力而从基座110展开，例如通过移动驱动杆225，从而使磁性材料226脱开与材料124、124′、124″的接触。

在还一实施例中，磁性材料226可以相对于基座110固定，且支腿118、118′、118″可以从磁性材料226上人工推开。因此，活动驱动杆225和/或释放按钮123并不是必需的。

在一个实施例中，支腿118、118′和118″通过弹簧1101、1101′和1101″而弹簧负载(如图11和12中所示)，这样，当驱动驱动杆225时，支腿118、118′、118″向外弹出成三脚架结构。为了转动支腿，它们可以人工朝着基座110运动和返回至它的锁定结构。在其它实施例中，支腿118、118′、118″可以人工运动成展开结构(例如三脚架结构)或离开展开结构。

在还一实施例中，可以使用用于可释放地保持支腿118、118′、118″的其它机构，例如机械锁或“搭扣配合”(如图16A和16B中所示)。搭扣配合可以是干涉配合，例如通过使用弹性材料而在基座110和支腿118、118′、118″之间的配合紧度来实现，该弹性材料例如塑料、橡胶、弹性体或其它材料，它能够在支腿118、118′、118″压入基座110中时使得基座110或支腿118、118′、118″稍微弯曲。例如，基座110可以包括多个凸起1601，且支腿118、118′、118″可以包括多个槽1602(或者相反)。当支腿118、118′、118″布置成缩回结构时(如图16A和16B中所示)，凸起1601与槽1602接合。通过凸起1601与槽1602互锁，支腿118、118′、118″可以通过在凸起1601和槽1602之间的干涉配合而牢固保持在基座110中。

另外，干涉配合例如可以在支脚部分1610和凹口221之间实现。特别是，凹口221的宽度可以设置成稍微小于支腿部分1610的宽度。例如当支腿118缩回至基座110中时，支腿部分1610可以弯曲，从而在支腿部分1610和凹口221之间产生足以保持支腿118的压力和摩擦。干涉配合还可以在基座110和支腿118、118′、118″之间分别在支腿118、118′、118″的凸肩450、450′、450″处提供(如图4中所示)。例如，支腿118、118′、118″可以设置成弯曲，从而在凸肩450、450′、450″的表面和基座110的底部之间产生压力和摩擦。

图3A是从基座110上拆卸的单个光源130的剖视图。在一个实施例中，光源130的本体132可以设置成具有与基座110中的接收区域或壁凹相对应的形状或区域，这样，光源130可以牢固保持在基座110中。例如，光源130可以有具有柱形部分的本体132，该本体132设置成插入柱形空间或接收区域中，例如在基座110中的光源接收壁凹414、414′、414″(见图4)。本体132可以设置成具有这样的尺寸和形状，使得光源130能够在它从基座110上拆卸时舒适地握在人手中，并可以提供有例如有纹理的不滑软橡胶或弹性体把手142。

光源本体132还可以包括电源隔腔248，该电源隔腔248设置成包含电源251(例如一个或多个普通电池、可充电电池和/或电容器)，用于向位于头部134中的照明元件243供电。电源251例如可以通过弹簧电触点249、电触点250和导体333(例如电线或导电带)而与照明元件243电连接。弹簧电触点249可以设置成例如弹簧压靠电源251的电池端子，以便保持电接触。由照明元件243发射的光可以从反射器244反射，并通过窗口或透镜245而指向照明轴线的方向。头部134可以设置成绕枢轴136旋转，以便改变照明方向。例如，当光源130的本体132在行走过程中保持水平时，头部134可以绕枢轴轴线向下旋转(例如处于45度角)，以便更好地照亮个人的脚步前面的地面，或者头部134可以旋转而形成相对于本体132的直角。

当光源130从基座110拆卸时，光源130可以通过ON/OFF开关144来驱动。光源130还可以设置成在安装于基座110中时与安装在基座110中的其它光源130同步操作。电触点246和247可以布置在光源130上，并设置成使得基座110与光源130电连接。一个或多个信号可以通过基座110而在各光源130之间发送和/或接收，用于指示和/或控制各光源130是ON还是OFF。特别是，电控制电路700或电路360(见图7A和7B，在下面更详细所述)可以布置在各光源130中，以便通过在光源130、130′、130″之间的“TO TRIPOD COMMON”连接(当安装在基座110中时)而检测安装在基座110中的其它光源130′、130″的照明状态。控制电路700可以设置成例如提供光源130、130′、130″的照明状态的公共控制。在一个实施例中，光源130、130′、130″可以在端子“+LED”和“-LED”之间连接，其中，“-LED”可以设置为公共地线(见图7B)，以便当光源130、130′、130″转变成ON时向各光源130、130′、130″供电。在一个实施例中，已经用完或无电池的任意光源130、130′或130″将不会在各ON/OFF开关144、144′、144″转变成ON时进行照明。不过，ON/OFF开关144、144′、144″还可以操作其它光源130、130′或130″使之有充分的电源，该电源也通过“TO TRIPOD COMMON连接而安装在基座110中。

图3B更详细地表示了枢轴136。枢轴136例如可以包括枢轴圈337，该枢轴圈337有柱形空隙388，用于接收枢轴销136，该枢轴销有基本共同延伸的大致柱形外表面389。枢轴销339可以设置成延伸到枢轴圈337中，并允许在枢轴销339和枢轴圈337之间的相对旋转运动。枢轴圈337可以设置成保持枢轴销339。例如，枢轴圈337可以包括延伸部分338，该延伸部分338设置成与布置在枢轴销339的外表面中的槽342相互连接。在该结构中，趋向于拉动枢轴销339离开枢轴圈337的横向运动(即图3B中的向左或向右)将最小或者被防止。因此，枢轴销339牢固保持在枢轴圈337中，头部134可以绕枢轴销339相对于本体132旋转。

在一个实施例中，在枢轴136内提供摩擦接合，以便保持在头部134和本体132之间的所需角度。例如，O形环340A可以布置在环形槽336中，并设置成使得枢轴销339穿过O形环340A延伸。O形环340A可以设置成比枢轴销339的柄和枢轴圈337之间的空间更厚。因此，O形环340A可以压缩，因此提供在枢轴销339和枢轴圈337之间的干涉配合和摩擦接合，从而部分阻止或减小头部134绕枢轴销339的旋转。还设想可以提供多个O形环或类似于衬套的摩擦材料鞘，以便增加例如阻止旋转的程度或摩擦接合的耐久性。也可选择或者除了O形环340A，可以提供摩擦垫圈340B，该摩擦垫圈340B的厚度大于在头部134和枢轴圈337之间的空间，因此提供了在头部134和枢轴圈337之间的干涉配合和摩擦接合。

在一个实施例中，枢轴销339可以设置为连接头部134和本体132的内部空间的空心导管。例如，电线333可以穿过枢轴销339延伸，该电线333设置成从位于本体132中的电源251向位于头部134中的一个或多个照明元件243送电。因此，将保护电线333防止受外部环境损坏，因为它们保持在光源130的内部，且施加在电线333上的应力(即疲劳)最小。

图4表示了基座110，其中全部光源130都拆下。如图所示，基座110可以设置成包括多个壁凹414、414′、414″，用于分别接收光源130、130′、130″。此外，各壁凹(例如壁凹414)可以设置成包括多个电触点(例如触点424和425)，用于使得基座110和安装在基座110中的光源130、130′、130″电连接。电触点424、424′、424″和壁凹414、414′、414″中的电触点425、425′、425″可以包括导电材料例如金属，并可以弹簧偏压，以便保持可靠“搭接配合”机构以及与布置在各光源130、130′、130″上的电触点246和247的电连接。该可靠机构和电连接可以用于使灯可释放地保持在基座中。也可选择或者与在电触点之间的可靠机械和电连接相结合，壁凹414还可以设置成牢固保持光源130(当安装在基座110中时)，例如通过在壁凹414和本体132之间的“搭扣配合”。“搭扣配合”例如可以通过使用弹性材料通过在壁凹414和本体132之间的配合紧度来实现，弹性材料例如塑料、橡胶、弹性体或其它材料，它们能够在本体132压入壁凹414中时允许壁凹414的开口边缘415稍微弯曲。

图5在基座110的局部切掉的俯视图中表示了电触点424、424′、424″和425、425′、425″。电触点使得安装在基座中的各光源130、130′和/或130″与基座110连接。例如，当光源130安装在基座110中时，可以与其它光源130′和130″(根据哪一个被安装)提供公共电连接。也就是，例如电触点424和425可以与光源130上的电触点247和246电连接。因此，当各光源130、130′、130″安装在基座110中时，电触点424、424′、424″与触点425、425′、425″(它们也可以共同电连接)共同电连接，并以已知方式电绝缘。

图6表示了基座110以及从基座110上拆下的单个光源130。在该结构中，拆卸的光源130可以独立操作，例如作为单独的手持手电筒(如图14中所示)。此外，安装在基座110中的两个光源130′、130″例如可以用作工作灯，还可以同步，以便根据各光源130′、130″的ON/OFF开关144′、144″的操作而转向ON或OFF。

光源130(以及130′和130″)可以设置为通过使本体132沿照明装置105的纵向轴线的方向滑动至壁凹424中而与基座110连接。而且，在本体132、132′、132″和壁凹414、414′、414″之间可以分别形成干涉配合，以便将光源130、130′和130″保持在壁凹414、414′、414″中。在一个实施例中，例如干涉配合可以通过电触点246和247与电触点424和425的接合而形成。

图7A提供了电控制电路的一个实施例的方框图。电控制电路700包括开关710，该开关可以是在公共节点(例如地线)和控制器730之间连接的瞬时按钮“ON/OFF”开关。控制器730可以包括以已知方式布置的各种无源电部件(例如电阻器、电容器、电感器和二极管)，还可以包括控制芯片，例如微控制器。电源720可以与控制器730连接，并能够描述为电池，在实施例的各个方面，电源720可以包括普通电池、可充电电池和/或其他能量储存元件例如电容器。在控制器730的控制下，输出端子740向光源130中的发光元件(例如一个或多个LED或白炽灯泡)供电。

图7B表示了电控制电路700的示例实施例，其中，当各光源130安装在基座110上以及当光源130从基座110上拆下时，电路360都控制各光源130(在“+LED”和“-LED”端子处)。控制电路例如电路360可以布置在各可拆卸光源130、130′、130″中。电源可以通过使电源251的端子与各电路360的“+BATT”和“-BATT”端子连接而布置在各可拆卸光源130、130′、130″中的电路360上，且各电路360可以与电源(例如一个或多个电池)连接。可以在微控制器U1(例如PIC10F204微控制器)的控制下向照明元件243的“+LED”和“-LED”端子选择地供电。

图7B中的电路360称为单端初级线圈电感变换器(SEPIC)电路，它用作DC-DC变换器，提供可以大于、小于或等于输入电压的未反向输出(正电压)。如其它转换模式电源，SEPIC在电容器和电感器之间交换能量，以便使能量从一个电压变化成另一电压。能量交换的量由晶体管Q1来控制，该晶体管Q1通常为MOSFET。由于当打开时横过MOSFET的极高输入阻抗和较低电压降，MOSFET用于代替双极装置(即BJT)。SEPIC的输出电压由控制晶体管Q1的工作循环来控制，该控制晶体管Q1的工作循环再由微控制器U1(例如由Microchip，Inc出售的PIC10F2048比特快速微控制器)来控制。PIC10F族的微控制器可以选择地编程，以便提供合适的响应和性能特征，如本领域普通技术人员已知的那样。

SEPIC优于其它类型DC-DC转换器的一个优点是SEPIC可用于电池电压高于或低于所需的规定输出电压的用途。例如，单个锂离子电池通常有从4.2伏至3伏的输出电压(根据使用年限和环境以及其它因素)。当相关装置需要3.3V时，SEPIC可以使用，因为电池电压可能高于和低于稳压器输出电压。SEPIC的其它优点是由电容器C5提供的输入/输出隔离以及真实切断模式(即当晶体管Q1断开时，输出降为0V。

在以稳定状态工作的SEPIC中，横过电容器C5的电压平均值是施加电压“BATT”。因为C5阻断DC电流，因此在C5中的平均电流为零。因此，仅有的平均负载电流源是在电感器L1的第二部分中的电流，即来自端子2-4的电流(“IL2”)。因此，平均电流IL2与平均负载电流相同，并独立于输入电压“+BATT”。

电容器C1可以用于降低电源的寄生电感和内部电阻的影响。由于电容器C5和电感器L1的第二部分(端子2-4)，SEPIC可以有升高/降低能力。电感器L1的第一部分(端子3-1)和晶体管Q1产生标准升压变换器，它产生高于“BATT”的电压(V_Q1)，它的幅值由晶体管Q1的工作循环来确定。因为横过C5的平均电压为“BATT”，因此在“+LED”处的输出电压为(V_Q1-BATT)。当V_Q1小于两倍“BATT”时，在“+LED”处的输出电压小于输入电压。当V_Q1大于两倍“BATT”时，在“+LED”处的输出电压大于“BATT”。

因为电容器C5的平均电压(VC5)等于“BATT””，因此，横过电感器L1第一部分的电压(“VL1”)是横过电感器L1第二部分的电压(“VL2””)的负数。因此，两个电感器可以缠绕在相同芯上。因为电压VL1和VL2的幅值相同，因此它们对互感的影响为零，假定绕组3-1和2-4的极性正确。还有，因为电压VL1和VL2的幅值相同，因此来自两个电感器的波纹电流的幅值将相等。

当开关SW1(在一个实施例中对应于ON/OFF开关144)首先驱动时，微控制器U1可以设置成使得Q1转变成“ON”，从而增加电感器L1的第一部分(端子3-1)(IL1)中的电流，且在L1的第二部分(端子2-4)(IL2)中的电流减小(因为更加负值)。用于增大电流IL1的能量来自于输入源“BATT”，因为Q1在闭合时短路，且因为横过电容器C5的瞬时电压(VC5)近似为“+BATT”，因此电压VL2近似为“-BATT”。因此，电容器C5提供用于使电流IL2降低(变得更加负值)的能量。晶体管Q1的工作循环可以通过微控制器U1来控制，以便当输入电压源(“+BATT”)高于或低于所需输出电压时在“+LED”端子处保持所需输出电压。

当晶体管Q1断开足够时间时，电流IL1变得与电容器C5中的电流(IC5)相同，且在“+LED”处的输出电压可以变为零伏，且光源130将变为“OFF”。

微控制器U1与在两个端子(例如GP2和GP3)处的ON/OFF开关SW1(例如ON/OFF开关144)连接，并可以由操作人员预编程，以便以各种方式来响应SW1的一系列瞬时压低，如本领域技术人员已知。例如，SW1的第一压低将使得在“LED”端子处的输出变成合适的电压值(通过由微控制器U1控制Q1的工作循环而比“+BATT”更高或更低)。SW1的随后压低将在微控制器U1中设置成使得在“+LED”处的输出电压变成零，因此关闭可拆卸光源130。在一个或更多实施例中，各光源130、130′、130″可以包括相连的电路360，通过该电路360，各光源130、130′、130″可以进行控制。在一个或多个实施例中，各电路360、360′、360″可以基本相同。

当光源130、130′、130″布置在基座110中时，压低任意一个ON/OFF开关144、144′、144″(各自对应于在相连电路360中的相连开关SW1)可以使得光源改变状态，通过在各光源130之间的电连接和“TOTRIPOD COMMON”(或“TO TRIPOD COMM”)连接(它可以施加给各微控制器U1的销针GP2和GP3)而从“ON”变成“OFF”。尽管开关SW1介绍为瞬时按钮开关，但是通常考虑为处于通常开位置的任意开关。因此，当开关SW1驱动时，微控制器U1的销针4和6(“GP2”和“GP3”)可以与地电位连接，且照明元件243的ON/OFF状态可以通过上述电路360的操作而变化。当开关SW1随后重新驱动时，ON/OFF可以根据微控制器U1的程序而再次变化。

如上面在一个实施例中所述，当光源130安装在基座110中时，它可以通过端子“TO TRIPOD COMM”(即通过电触点246)而与安装在基座110中的其它光源操作连接。因此，例如安装的光源130、130′和/或130″可以基本同时地同步打开和关闭。例如，当安装在基座110中的三个所示光源130、130′和130″为OFF，且用于任意一个安装光源的开关SW1(例如开关144)操作时，信号通过“TO TRIPOD COMM”连接(例如，电触点246临时设为地电位)而与全部安装光源相通，以便使所有安装光源130、130′、130″都打开或关闭。优选是，图7中的公共地线连接可以在整个装置中使用，如本领域普通技术人员所知，例如电触点247、247′、247″。

在一个实施例中，当安装在基座中的两个光源处于OFF，且处于ON的第三光源130安装在基座110中时，全部安装光源130可以设置成通过“TO TRIPOD COMM”连接(例如电触点246)而自动转变成ON(根据在微控制器U1中执行的编程功能)。而且，当安装在基座110中的一个或多个光源为ON时，随后安装在基座110中或从基座110中拆下的光源130可以设置成自动转变成ON或保持ON(也根据微控制器U1的编程设置)。微控制器U1可以用于将照明装置105设置为用于这样的自动操作，或者用于不同的ON/OFF特征。

在可选实施例中，驱动的光源的数目可以通过微控制器U1来控制成取决于压低一个光源130上的开关的次数，与在同样拥有的美国专利7342360(前面已经参引)中使用的方法类似。而且，如上所述，光源130可以包括在单个照明头部134中的多个灯243。在还一可选实施例中，在光源130之间的“TO TRIPOD COMM”连接可以设置成可变换地脱开，这样，光源130即使在与基座110连接时也相互独立地操作。

尽管具有微控制器U1的特殊电路360介绍为用于检测和控制光源130的照明状态，但是应当知道，其它电路也可以用于检测和控制光源130，如这里所述。例如，执行检测和控制功能的电路部件可以以分配结构位于基座110中。而且，在同样拥有的美国专利7342360中所述的电路也可以用于本发明的各个实施例中。

图8表示了设置为自由竖立工作灯的照明装置805的可选实施例，该照明装置在一些方面与参考图1-7所述的实施例类似。例如，照明装置805可以包括多个独立光源830、830′、830″，这些独立光源分别有头部834、834′、834″。各头部834、834′、834″可以分别通过枢轴或铰链836、836′、836″而与颈部部分835、835′、835″可枢转地连接。头部834、834′、834″可以各自设置成沿各照明轴线提供照明。各照明轴线可以通过使头部834、834′、834″枢转而定向成与照明装置805的纵向轴线平行或者成一定角度(锐角、直角或钝角)。在一个实施例中，颈部部分835、835′、835″例如相互连接，如图9中所示。而且，颈部部分835、835′、835″还可以分别通过铰链841、841′、841″而与光源本体832、832′、832″单独地可枢转地连接。可枢转的光源本体或支腿832、832′、832″可以通过弹簧组件而运动至展开或打开位置，或者在该实施例的变化形式中，它们可以人工展开。此外，在可枢转的支腿铰链处的摩擦装置可以用于在需要时将支腿锁定在展开位置。

各可枢转的光源本体832、832′、832″可以在未展开结构(例如类似于图1)和展开结构之间运动，在该未展开结构中，光源本体832、832′、832″向内折叠，从而使得光源本体832、832′、832″基本平行于照明装置805的纵向轴线。在未展开结构中，例如照明装置805可以以与手持式手电筒类似的方式来使用。此外，照明装置805可以布置成展开结构(如图8中所示)，在该展开结构中，可枢转的光源本体832、832′、832″从照明装置805的纵向轴线向外枢转至不同角度。在展开结构，光源本体832、832′、832″(即手柄部分或“支腿”部分)形成稳定的平台，用于将光源830、830′、830″支承在基本垂直或竖直位置(例如用作自由竖立工作灯)。

在照明装置805设置成具有三个光源830、830′、830″的实施例中，光源本体832、832′、832″可以形成三脚架，用于支承光源830、830′、830″。不过应当知道，可以提供更多或更少数目的光源830。例如，支承支腿的数目可以通过提供附加光源830而增加。而且，可以提供例如具有两个光源830的结构，其中，光源本体832的远端(即“支脚”)设置成足够宽，以便将照明装置805支承在竖直方位。应当知道，当多个光源830通过可释放地连接的颈部部分835、835′、835″而相互连接时，可以使得一个或多个光源830与该组连接的光源830分离，从而使得照明装置805能够提供多个独立和分开的光源。在这样的情况中，电源(例如电池)可以布置在本体832、832′、832″(它们用作支腿)中。

在图8的实施例的相关方面，例如当光源830并不与另一光源(例如光源830′、830″)连接时，开关844可以设置为打开和关闭光源830，如上面对于图7A和7B的电路所述。而且，当光源830与至少一个其它光源连接时(例如光源830′和/或830″)，连接的光源的任意一个开关844、844′、844″都可以设置成控制向全部光源的供电。

图9表示了可以怎样设置颈部部分835、835′、835″的实施例。在各种实施例中，颈部部分835、835′、835″可以设置成使得光源830、830′、830″能够可释放地相互连接，例如通过“搭接配合”、磁力、钩环紧固件或者任意普通连接方法。图9表示了在相邻颈部部分835、835′、835″的表面之间的“搭接配合”连接的示例结构。各颈部部分835、835′、835″可以分别提供有舌状部分911、911′、911″和槽部分912、912′、912″。槽部分912、912′、912″可以设置成分别接收舌状部分911、911′、911″和与它们互锁。颈部部分835、835′、835″可以包括弹性材料例如塑料、橡胶、弹性体或其它材料，它们能够在颈部部分835、835′、835″按压在一起时允许舌状部分911、911′、911″和/或槽部分912、912′、912″稍微弯曲。此外或者也可选择，颈部部分835、835′、835″可以分别通过使舌状部分911、911′、911″沿照明装置805的纵向轴线方向滑动至槽部分912″、912、912′中而连接。颈部部分835、835′、835′还可以通过例如在相邻颈部部分835、835′、835″的相对表面上提供磁性材料(例如具有相对极性的一对磁体，或者铁磁金属和磁体)或者钩环紧固件来连接。在一个实施例中，在相邻光源830、830′、830″之间的金属触点可以布置在舌状部分和槽部分中，以便在光源之间提供电连通，如前所述。

在该实施例中，电路360可以布置在用作“基座”手电筒的一个光源830、830′或830″中。在该实施例中，光源830将是多个手电筒中的一个，这些手电筒进行连接，以便获得图7A和7B的功能。应当知道，尽管本发明针对三个光源进行介绍，但是在本发明的范围内可以提供更多或更少的光源。

在可枢转的头部的说明中，在一个实施例中，考虑到光源不需要可相互分离。在该实施例中，不需要提供单独的电池隔腔或单独开关。而是，可以选择地提供单个电池保持器/隔腔(或能量储存元件)和/或单个开关。在单个开关的实例中，全部照明元件(例如LED或灯泡)将一起打开或关闭。当提供有多个开关时，在各头部中的照明元件将由独立开关来独立地控制。

在另一实施例中，不是使得支腿118、118′、118″作为与本体或手柄区域132、132′、132″分开的结构，而是该本体或手柄区域132、132′、132″自身可以用作可枢转支腿，以与美国专利7342360(前面已经整个参引)中所述类似的方式。不过，在这样的实施例中，基座110将有更短的纵向长度，且没有支腿118、118′、118″。此外，手柄区域132将能够进行更大的枢轴运动(更大程度的运动)，以便使手柄区域132、132′、132″能够用作三脚架支腿。

图11和12表示了弹簧偏压成展开结构的基座的实施例。图11绘制成表示弹簧1101、1101′、1101″(例如螺旋弹簧)在基座110(为了清楚，该基座部分切掉)中的示例布置。弹簧1101、1101′、1101″可以在基座110和支腿118、118′、118″之间压缩，以便在支腿118、118′、118″上施加力，该力偏压支腿118、118′、118″远离基座110。尽管已经介绍了本发明的特殊实施例，但是应当知道，本领域技术人员在不脱离本发明的精神的情况下可以进行变化。本发明的范围并不局限于这里所述的特定实施例。本领域技术人员通过说明书和实施本发明教导将清楚本发明的其它实施例、用途和优点。

Claims

1.一种照明装置，包括：

多个独立光源，以及基座，这些独立光源能够电连接，各独立光源包括：

本体；

头部，该头部具有照明元件；

电源保持器，该电源保持器构造成接收用于向照明元件供电的电源；

开关，该开关构造成向照明元件选择性地供电；并且

该基座包括多个壁凹，其中，各壁凹构造成接收多个独立光源的其中之一；

其中：所述开关中的至少一个布置成当该多个独立光源电连接时共同控制该多个独立光源中的每一个。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中：当所述多个独立光源电连接时，所述多个独立光源中的每一个设置在固定位置，相互之间没有物理接触。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其中：该基座布置在固定位置之间，并布置成可释放地保持该多个独立光源中的每一个。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其中：各独立光源构造成可从基座拆卸。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其中：各独立光源的头部构造成可在第一位置和第二位置之间连续旋转，在该第一位置，头部基本与光源的本体的纵向轴线成一直线，而在该第二位置，头部布置成与光源的本体的纵向轴线成90°或更大角度。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其中：基座还包括多个可枢转的支腿，这些支腿构造成从基座伸出，以便将基座支承在垂直方位。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其中：可枢转的支腿构造成从基座可枢转地伸出。

8.根据权利要求1所述的照明装置，其中：各独立光源还包括电路，该电路构造成与开关电连接，并检测独立光源的相应ON/OFF状态。

9.根据权利要求8所述的照明装置，其中：电路还构造成控制安装在基座中的独立光源的ON/OFF状态。

10.根据权利要求3所述的照明装置，其中：对于所述多个独立光源中的一个光源而言，如果安装在基座中的所述多个独立光源中的其它独立光源中的一个或多个独立光源处于ON状态，则所述多个独立光源中的所述一个光源将在安装于基座中时置于ON状态或保持在ON状态。

11.根据权利要求3所述的照明装置，其中：对于安装在基座中的所述多个独立光源中的任意一个独立光源而言，当安装在基座中的所述多个独立光源中的其它独立光源中的至少一个独立光源处于ON状态时，安装在基座中的所述多个独立光源中的所述任意一个独立光源将置于ON状态或保持在ON状态。

12.根据权利要求3所述的照明装置，其中：基座和各独立光源还包括电触点，该电触点构造成使得基座与安装于其中的至少一个独立光源电连接。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其中：照明元件包括发光二极管(LED)、白炽灯泡、荧光灯泡或它们的组合。

14.根据权利要求3所述的照明装置，其中：基座还包括手柄部分。

15.根据权利要求3所述的照明装置，其中：基座构造成在基座和安装在基座中的至少一个独立光源之间传送信号，该信号表示提供用于控制安装的光源的照明状态的指令。

16.一种用于照明装置的独立光源，包括：

本体；

头部，该头部具有照明元件；

开关，该开关构造成打开和关闭该独立光源；

电路，该电路构造成将该独立光源和至少一个其它独立光源布置成电连接状态；

其中：开关构造成当处于电连接状态时控制该独立光源和所述至少一个其它独立光源的照明状态；以及

连接结构，该连接结构构造成能够与该至少一个其它独立光源选择地接合或分开；

其中，头部构造成可在使得头部与该独立光源的本体基本成一直线的角度和使得头部与基本对齐该独立光源的本体的方向成大于90°角的角度之间旋转。

17.根据权利要求16所述的独立光源，其中：当独立光源与该至少一个其它独立光源分开时，独立光源的开关构造成打开和关闭该独立光源。

18.根据权利要求16所述的独立光源，其中：当处于电连接状态时，如果至少一个其它独立光源处于ON，则独立光源在与该至少一个其它独立光源连接时转变成ON或保持ON。

19.根据权利要求16所述的独立光源，其中：当处于电连接状态时，当独立光源处于ON时，至少一个其它独立光源转变成ON或保持ON。

20.根据权利要求16所述的独立光源，其中：照明元件包括发光二极管(LED)、白炽灯泡、荧光灯泡或它们的组合。

21.根据权利要求16所述的独立光源，还包括：手柄部分。

22.一种用于照明装置的独立光源，包括：

本体；

头部，该头部具有照明元件；

开关，该开关构造成打开和关闭该独立光源；

连接结构，该连接结构构造成能够与该至少一个其它独立光源选择地接合或分开，其中：连接结构包括基座。

23.一种照明装置，包括：

多个可枢转的头部，其中，各可枢转的头部包括照明元件；

多个可枢转的支腿，其中，各可枢转的支腿可在手持式手电筒结构和展开结构之间运动，在该手持式手电筒结构中，支腿大致布置成沿其长度彼此相邻，以便使支腿能够作为手电筒的手柄而被抓住，而在该展开结构中，可枢转的支腿相互离开地伸出，以便提供间隔开的支承支腿，该支承支腿构造成将多个可枢转的头部支承在竖直位置；

其中，各可枢转的头部可调节成相对于照明装置的纵向轴线为不同角度；以及

开关，该开关构造成控制向至少一个照明元件的供电。

24.根据权利要求23所述的装置，还包括至少一个附加开关，从而所述装置包含多个开关，其中，该多个开关中的每一个与多个照明元件中的相应一个照明元件相连，且向所有连接的照明元件的供电可以通过该多个开关中的任意一个来控制。

25.根据权利要求23所述的装置，其中：该多个照明元件中的每一个形成相应独立光源的一部分，各独立光源包括相连的电源保持器。

26.根据权利要求25所述的装置，还包括：基座，该基座与独立光源可释放地相互连接。

27.根据权利要求26所述的装置，其中：基座包括电触点，该电触点设置成提供在该多个独立光源中的每一个之间的相互连接。

28.根据权利要求27所述的装置，其中：该相互连接构造成使得多个开关中的每一个与多个独立光源中的相应光源相关连，以便共同控制向所述多个独立光源中的全部光源的供电。

29.根据权利要求27所述的装置，其中：各独立光源具有ON/OFF开关，用于在相关连的独立光源与基座脱开时控制该相关连的独立光源。

30.根据权利要求23所述的装置，还包括：置于多个可枢转的头部和多个可枢转的支腿之间并与它们可释放地连接的安装件，其中，该安装件构造成使得多个可枢转的头部能够连接在一起。

31.根据权利要求23所述的装置，其中：多个照明元件包括三个分开的独立光源，且可枢转的支腿当处于展开结构时，布置成三脚架结构。

32.根据权利要求31所述的装置，还包括：至少一个控制电路，该控制电路与开关电连接，其中，控制电路设置成当多个可枢转的头部连接在一起时控制向所述多个照明元件中的每一个的供电。

33.根据权利要求31所述的装置，其中：各照明元件包括开关和控制电路，该控制电路构造成控制向各照明元件的供电。

34.根据权利要求28所述的装置，其中：可枢转的支腿与基座可枢转地连接。

35.根据权利要求23所述的装置，其中：各可枢转的支腿包括弹簧，该弹簧构造成将支腿弹簧偏压至展开结构。

36.根据权利要求23所述的装置，还包括：支腿保持器，该支腿保持器构造成将该多个支腿保持为手持式手电筒结构。

37.根据权利要求36所述的装置，其中：支腿保持器包括磁体结构，该磁体结构构造成通过磁力而可释放地保持该多个支腿。

38.根据权利要求37所述的装置，其中：支腿保持器的磁体结构包括第一磁性材料，该第一磁性材料可相对于布置在所述多个支腿中的每一个上的第二磁性材料运动地安装。

39.根据权利要求26所述的装置，其中：各支腿通过支腿和基座之间的干涉配合而保持为手持式手电筒结构。

40.根据权利要求39所述的装置，其中：在支腿上的槽和在基座上的凸起之间形成干涉配合。

41.根据权利要求26所述的装置，其中：各独立光源包括手柄部分，该手柄部分构造成通过干涉配合而与基座可释放地连接。

42.根据权利要求41所述的装置，其中：基座包括多个壁凹，且各手柄部分构造成通过使得手柄部分沿照明装置的纵向轴线滑动插入壁凹中而与基座连接。