TW201013091A - Portable lighting devices - Google Patents

Description

201013091 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於可攜式照明裝置，包括（例如）手電筒及前 燈；及其電路。 【先前技術】 各種掌上型或可攜式照明裝置（包括手電筒）在此項技術 中為已知的。手電筒通常包括具有正電極及負電極之一或 多個乾電池組。在某些手電筒中，電池在可用以固持手電 φ 筒之筒身或外殼之電池室中串聯配置。經常經由導電構件 自一電池電極建立一電路，該等導電構件與諸如燈泡或發 光二極趙（「LED」）之光源的一電極電耦接。在通過該光 源之後’該電路繼續通過該光源之與導電構件電接觸的第 二電極，導電構件又與一電池之另一電極電接觸。通常， 該電路包括斷開或閉合電路之開關。致動該開關以閉合電 路使電流能夠通過燈泡、LED或其他光源_且在白熾燈泡之 情況下通過燈絲-藉此產生光。 ® 習知手電筒亦經常包括一燈頭總成，該燈頭總成通常包 括一燈頭、一透鏡、一正面帽及一反射器。該等手電筒中 . 之正面帽通常附接至燈頭以相對於燈頭固持透鏡及反射 器。此類型之燈頭總成常常經由燈頭以螺紋方式安裝至手 電筒之筒體或筒身的前端。然而，該等燈頭總成並不有助 於接近光源對準裝置，諸如美國專利第7,264,372 B2號 (「372專利」）或美國專利公開案2007/0064354 Al(「，354 公開案」）中所描述之手電筒中所包括的光源對準裝置， 142382.doc 201013091 該等專利讓渡與MAG Instrument公司。 372專利教示一燈頭總成，其包括一正面帽、透鏡、一 套管或裙套及一密封0形環，該等各者經組態及配置使得 該正面帽及該套管界定圍繞反射器模組之凸緣的空隙封套 以解決此問題。結果，該燈頭總成可相對於反射器模組繞 著手電筒之轴線旋轉，以便使光源沿著反射器之軸線平移 且使由手電筒產生之光的彌散變化。另外，使用者可使套 管或裙套與正面帽脫齧，且接著使其向後滑動以便可接近 光源對準裝置，且藉此在橫向於反射 器之轴線的一或多個 方向上移動光源以使實質點光源與反射器之轴線對準。此 構造之劣勢為’當套管或裙套與正面帽脫齧時，正面帽及 因此透鏡不再連接至反射器模組或手電筒之任何其他部 分，且因此其易於掉落及/或受損。 ’354公開案中所描述之手電筒經由使用一支撐結構來解 決此問題，其中正面帽及裙套（其在，354公開案中被稱作燈 頭）獨立附接至該支撐結構。正面帽以螺紋方式附接至手 電筒之支撐結構且相對於該支撐結構來保持透鏡及反射 器。因此，當將裙套自該支撐結構卸下以可接近·354公開 案之手電筒中所包括之光源對準裝置時，正面帽及相關聯 之光學器件保持附接至手電筒，藉此使其受損之可能性最 J化。然而，，354專利公開案之裙套經由一可壓縮保持環 而附接至6亥支揮結構。更特定言之，裙套之内表面經組態 以在選擇位置處與手電筒之支撐結構的外表面配合以相對 於正面帽及支撐結構適當地定位裙套。接著將該可壓縮保 142382.doc 201013091 持環設置於圍繞支撲結構之外表面延伸的通道中，以產生 與設置於裙套之内表面上之特徵的干涉配合。然而，因為 裙套必須為可移除的以便令使用者接近，354公開案中所描 述之手電筒中所包括的光源對準裝置，因此該可壓縮保持 環可能不會提供永久型干涉配合。實際上，為准許—般使 用者在不特別費力之情況下移除裙套，該干涉配合必須相 對為弱。結果，在手電筒尾部朝地掉落或以其他方式接收 到對手電筒之尾部的搖晃時，此手電筒之裙套與該支撐結 參構無意地斷開。裙套以此方式自該支撐結構無意卸下為不 良的。 儘管’372專利及’354公開案指出，該等專利文件中之每 一者中所描述之手電筒中所使用的光源可為led，但此等 專利文件並不教示適當地解決由高功率、高亮度led所產 生之熱管理問題的組態。 一些先進的可攜式照Μ置針對不同需求提供多種功 能。舉例而言，除正常「全電力」模式外，可在手電筒或 其他可攜式照裝置中實施省電模式及/或s〇s模式。在該 二揭式,、、、月裝置中’冑用者通常藉由操縱主電源開關來 雷所要操作模式。舉例而t ’當手電筒在正常模式或省 ::作模式中時’可藉由操縱主電源開關以瞬時地關斷及 sost接通手電筒使手電筒轉變至另一操作模式，諸如 通常’此種類之多模式 果式可攜式照明裝 產if抵 L» ·“ 叫、w π衣1的功耜性由— 該 控制美供，該微控制 J裔始終保持由電池供電。結果， 142382.doc 201013091 微控制器之揮發性記憶體可用以記住手電筒之當前模式， 且因此判定在使用者鍵入適當命令信號之情況下轉變至哪 一模式。然而，若可攜式照明裝置（特定言之，在較大手 電筒之情況下）意外撞擊硬表面或掉落於硬表面上，則該 電池或該等電池之慣性可使該電池或該等電池與多個電池 接點中之-者斷開歷時一短時段。此斷開亦將造成該微控 制器之電力喪失，藉此使該微控制器追蹤不到手電筒或其 他照明裝置在電力喪失之前所處的模式。結果，該微控制 器將手電筒或其他照明裝置重設成其預設模式（其通常為 關閉）’而非自動返回至先前操作模式。在該等情形下之 重設為不良的且可能為危險的。 包括先進功能性之可攜式照明裝置通常包括一具 控制器或微處理器之印刷電路板以提供所要功能性。然 而’存在對包括-體式電路板之按紐開關總成之需要^ -體式電路板可易於用於多種可攜式照明農置： 供多層面之功能性。 、徒 鑒於則述内容，存在對將手電筒裙套附接至手 在卸下裙套時亦提供使用者友好操作的改良技術的時 亦存在對解決或至少改進上文所論述之該等問題中之 多者的經改良可攜式照明裝置的獨立需要。 s 【發明内容】 =發明之-目標為解決或至少改進與上文所提及之手電 同或可攜式照明裝置相關聯之問題中的一 此，在本發明之笛 ^ 者。因 發月之第-態樣中，提供一種具有一可拆卸燈頭 142382.doc 201013091 裙套之手電筒’該可拆卸燈頭裙套可經由一鎖定機構而選 擇性地鎖定至該手電筒及自該手電筒解鎖。 在一實施例中，該鎖定機構包含一裙套鎖定環，該裙套 鎖定環至少部分地***於一安置於内部之燈頭部件與一安 置於外部之燈頭裙套之間。該裙套鎖定環、該燈頭裙套之 •内表面，及該燈頭部件之外表面較佳經組態，使得該裙套 鎖定環可在該燈頭裙套至少在軸向上鎖定至該燈頭部件的 一第一位置與該燈頭裙套在軸向上自該燈頭部件解鎖的— ❿ 第一位置之間旋轉，且可自該手電筒移除。 在另一實施例中，燈頭及開關總成具有一中空燈頭及— 裙套鎖定環。該燈頭之外表面可具有一前區段、一尾區段 及一圓柱形中間區段。該圓柱形中間區段可具有複數個隆 凸。該等隆凸中之每一者可具有一面向該前區段之切口。 該等隆&巾之每一者可具有ϋ切所形成之鎖定部 件。該裙套鎖定環之内表面具有一前端、一尾端及一中間 部分。該中間部分可具有複數個第一分度凸塊且該尾端可 • 具有複數個第二分度凸塊。該等第一分度凸塊中之每一者 可與该等第二分度凸塊中之-者對準以形成複數個通道。 該等第—分度凸塊及該等第二分度凸塊中之每一者可由藉 由低平台區中之一者隔開的兩個高平台區建構。當該等隆 凸中之母—者與一低平台區對準時，該裙套鎖定環可由該 燈頭鎖定。 ~ 在又一實施例中，一燈頭總成可包含一具有一内表面之 燈頭裙套。該燈頭之該尾區段可具有一經定尺寸以收納一 142382.doc 201013091 球之一部分的環形凹槽。該等第二分度凸塊之該等高平台 區中之至>、纟可具有一經定尺寸以收納該球的孔。該燈 頭裙套之該内表面具有一前端。該燈頭裙套之該内表面具 有一在該前端附近之環形凹槽。當該球延伸至該燈頭裙套 之該環形凹槽中時，該燈頭祿套可鎖定至該燈頭。另一方 面，當該球不延伸至該環形凹槽中時，該燈頭裙套不藉由 該球鎖定至該燈頭。 在又-實施例中，隆凸之數目可與通道之數目相同。在 實施例中&凸之數目可為六。在—實施例中複數個 隆凸之寬度可比複數個通道之寬度小。在一實施例中該 等第二分度凸塊之該等高平台區中之三個具有一經定尺寸 以收納球的孔，該三個孔經置放且以㈣距離彼此隔開。 在一實施例中，該燈頭總成可包含__用於將該裙套鎖定環 推動至一鎖定位置的波形彈簧。 在本發明之第二態樣中，提供_種用於將_燈頭裙套安 裝至—手電筒之-裙套鎖定環的方法。在一實施例中，該 方法包含以下步驟：旋轉該裙套鎖定環，直至該裙套鎖定 環與—燈财-移動位置巾對準為止；將餘套鎖定環自 一移動位置推動至-旋轉位置；將該裙套鎖定環自一旋轉 位置旋轉至-鎖定位置；及將該裙套鎖定環釋放 位置。 項疋 ^實施例中，當該裙套敎環在該旋轉位置及該鎖定 位置中時，該燈頭裙套可藉由該裙套鎖定環鎖定。 在本發明之第三態樣中，提供-種具有多種操作模式之 142382.doc 201013091 手電筒。該手電筒具有一主電源、一使用者界面、一具有 一内部記憶體之微控制器，及未駐留於該微控制器中之複 數個暫時模式記憶體裝置。該使用者界面可具有一關閉位 瞬時位置及栓鎖位置。該微控制器可具有複數個 雙向輸人/輸出4。該複數個暫時模式錢體裝置可搞接 至該微控制器之該複數個雙向輸入/輸出蟑。當該使用者 面停在該栓鎖位置申歷時一時段時，該微控制器可自該 =記憶體讀取先前模式資訊、使模式值增加—以獲得一 ❹胃别模式貝訊’且將該當前模式資訊寫人至該等模式記憶 體裝置中。在-實施例中，該等暫時模式記憶體裝置可由 多個RC電路建構。 在本發明之第四態樣中，提供—種具有—反向極性保護 電路之手電筒。該手電筒具有一主電源、一控制器及一電 力控制電路。該控制器可具有一輸入端及一輸出端。該電 2控制電路可電耗接至該主電源及該控制器之該輸出端。 當電池計數低於一預定值時，該電力控制電路可將一與該 參主電源之電壓輸出大體上相同的電壓輸出提供至該控制 器。當該電池計數高於或等於該預定值時，該電力控制電 路亦了將比該主電源之電壓輸出大體上低的電壓輸出提 供至該控制器。在一實施例中，該控制器為微控制器。在 一實施例中，該預定值可為四。 在本發明之第五態樣中，提供一種其記憶體中儲存有電 力分布資訊的手電筒。該手電筒具有一主電源、一燈、一 用於將電源提供至該燈之燈驅動電路，及一微控制器。該 142382.doc -9- 201013091 主電源具有一有限夕/由田*人 限之使用哥命，其包括一高電壓週期、一 電：知耗週期及—低電壓週期。該微控制器具有一用於儲 存貝料電池3十數資訊之内部記憶體。該微控制器具有一燈 輸出接腳β亥燈驅動輸出接腳可麵接至該燈驅動電 2。當該主電源在該高電壓週期中時，該微控制器可將一 尚占空比信號提供至該燈驅動電路之該燈驅動輸出接腳以 將同占工比電力供應提供至該燈。當該主電源在該電壓 員耗週期中時’ 6亥微控制II可針對該燈驅動電路之該燈驅 動輸出接腳使s亥占空比信號逐漸衰》咸以將一逐漸衰減之電 力供應提供至該燈。當該主電源在該低電壓週期中時，該 微控制器可將一低占空比信號提供至該燈驅動電路之該燈 驅動輸出接腳以將一低占空比電力供應提供至該燈。 在一實施例中，可基於一儲存於該微控制器之一非揮發 性§己憶體中之電池計數變數來即時地計算一電力分布。該 微控制器可將該主電源之電力分布資訊儲存於該内部記憶 體中。該微控制器可將該電力分布資訊用作該主電源當前 停在哪一週期的指示。在一實施例中，該微控制器亦可儲 存一可替換該主電源之第二主電源的第二電力分布資訊。 在一實施例中，該高占空比為100%。在一實施例中，該 低占空比為10%。在其他實施例中，該低占空比大於 10%，但小於90%。 自結合附圖考慮之以下描述將更好地理解本發明之其他 態樣、目標，及所要特徵及優勢，在附圖中，藉由實例來 說明所揭示之本發明的各種實施例。然而，應清楚地理 142382.doc • 10· 201013091 解’該等圖式僅用於達成說明之目的且非意欲作為對本發 明之限制的界定。 【實施方式】 現將參看圖式來描述本發明之實施例。為促進描述，表 示一圖中之一元件的任何參考數字將表示任何其他圖中之 相同元件。另外，在以下描述中，一組件之上部、前部、 前面或朝前側面應大體上意謂該組件之面向朝著可攜式照 月褒置或手電请之前端的方向的定向或侧面。相似地，一 _ 組件之下部、尾部、背部、後面或朝後側面應大體上意謂 該組件之面向朝著該可攜式照明裝置之後部的方向的定向 或側面（例如，在手電筒之情況下尾帽所在之處）。 在下文結合圖1至圖11 c來描述根據本發明之不同實施例 的手電筒100、300。手電筒100、3 00中之每一者併有本發 明之多個不同態樣。雖然此等不同態樣已以各種組合之方 式全部併入至手電筒100、300中，但應清楚地理解，本發 明不限於本文中所描述之手電筒100、3 00。相反，本發明 ® 係針對手電筒1 〇〇、300的在下文中個別地以及共同地描述 的發明特徵中之每一者。另外，如熟習此項技術者在在審 閱本發明之後將變得顯而易見的’本發明之一或多個態樣 亦可併入至包括（例如）前燈之其他可攜式照明裝置中。 參看圖1至圖2，手電筒1〇〇包括一筒身丨98，該筒身ι98 在後端處由尾帽206圍封且在前端處由燈頭總成210圍封。 筒身198較佳由鋁製成。如此項技術中已知，筒身198可 具備沿其軸向範圍之刻花表面1〇4，其較佳呈經機械加工 142382.doc 201013091 之滾紋的形式。筒身198之前端110的一部分在燈頭祿套 194下延伸。室199形成於筒身198中以固持一可攜式電 源’諸如串聯之一或多個電池或具有串聯或並聯配置之多 節電池的電池組。另外’所使用之電池或電池組可為可充 電的。 如在此項技術中為習知的’尾帽2〇6亦較佳由鋁製成且 經組態以嚙合設置於筒身198之内部上的配合螺紋。然 而，亦可使用其他合適構件將尾帽2〇6附接至筒身198。單 向閥204(諸如唇式密封件）可設置於尾帽2〇6與筒身198之間 的界面處，以提供不透水密封但同時允許手電筒内之過壓 排放或排出至大氣中。然而，如熟習此項技術者所將瞭 解，可使用其他形式之密封元件（諸如〇形環）來代替單向 閥204以形成不透水密封。手電筒中之單向閥的設計及使 用更充分地描述於頒予Anth〇ny Maglica之美國專利第 5,113,326號中，該案以引用方式藉此併入。 若由鋁製成，則筒身198及尾帽2〇6之表面較佳經陽極 化，除了為達成形成手電筒之電路之目的而用以與另一金 屬表面進行電接觸之彼等表面夕卜在本實施例中，一電路 徑形成於筒身198與藉由彈簧2〇2及尾帽2〇6安裝於室199中 之電池或電池組的外層電極之間。除形成在該筒身盘該外 f電極之間的電路徑之一部分外，彈簧搬亦驅使安裝於 至199中之電池或電池組向前，以驅使最靠前的電池或電 池組之中心電極進入至彈簧接點174之一末端内。 參看圖1至圖4,本實施例包括一燈頭12〇，多個其他組 142382.doc 201013091 件可安裝至該燈頭120以形成燈頭總成210，該等組件包括 (例如）裙套鎖定環126、波形彈簧122、燈頭裙套194、正面 帽112、透鏡116，及反射器118。燈頭120、裙套鎖定環 126、燈頭裙套194及正面帽112較佳由陽極氧化鋁製成。 另一方面’反射器118較佳由射出成型塑膠製成。反射器 118之内表面較佳經金屬化以使其反射性增強至合適的程 度。 在本實施例中，燈頭120為包含前區段216、中間區段 Φ 218及尾區段230之中空支撐結構。在本實施例中’燈頭 120以内部方式加以安置，使得當完全組裝好手電筒100 時，燈頭120由正面帽112、裙套鎖定環126及燈頭裙套194 覆蓋。換言之，在本實施例中，燈頭120並不包含手電筒 1〇〇之外部部分。前區段216包含用於收納反射器118之大 體上杯形之收納區域232。自前區段216向後延伸之中間區 段218包括大體上圓柱形之内表面234。且，自中間區段 218向後延伸之尾區段包括内螺紋236，該等内螺紋236 經組態以與筒身198之前端上的外螺紋197配合。燈頭 藉由保持器132鎖定至筒身198。保持器132在其尾端上藉 由螺紋240於外部進行旋擰且在其前端上向外逐漸變細。 保持器此經組態使得外螺紋⑽與設置於筒身198之前端 上之内螺紋195配合。因為筒身198之前端11G包括對置槽 in/所以當將保持器132旋擰至筒身198之螺紋125中時， 隨著保持器132之逐漸蠻細邱八 研雙細部分接觸筒身198且接著進一步 旋進筒身198中，筒套s , Π身198擴展。當保持器132完全置於筒 142382.doc 201013091 身198中時，將燈頭120鎖定至筒身198。 正面帽112相對於燈頭120及反射器118來保持透鏡116及 反射器118。在本實施例中，正面帽112經組態以旋擰至設 置於燈頭120之前區段216上的外螺紋238上。然而，在其 他實施例中，可採用其他附接形式。Ο形環114設置於正面 帽112與透鏡116之間的界面處以提供不透水密封。如最佳 在圖3中所見，反射器118定位於燈頭120之杯形收納區域 232内，使得其安置於燈頭120及保持器132之前面。杯形 收納區域232之内表面與反射器118及反射器凸緣119之外 表面一起確保反射器118之主轴線與筒身198之中心轴線的 適當對準。正面帽112又經由反射器凸緣119將〇形環114、 透鏡116及反射器118夾緊至燈頭120。 燈頭裙套194具有大於筒身198之直徑的直徑。燈頭祿套 194亦經調適以在外部越過筒身198之外部。燈頭裙套194 之前242經組態以在選擇位置處與一裙套鎖定環1 %之外 表面配合以相對於正面帽112及燈頭12〇來適當地定位燈頭 裙套194。 現將描述燈頭裙套194之鎖定機構。圖5A展示燈頭總成 210之一部分的分解圖。燈頭12〇之外表面具有一通常為光 滑之表面266，該表面具有一在尾區段23〇之外表面上的環 形凹槽267及圍繞燈頭12〇之中間區段218之外圓周彼此等 距隔開的複數個隆凸268。如最佳在圖6C、圖仆及圖。中 所見，間隙231形成於每一隆凸268與燈頭〗2〇的前區段 之間。在本實施例中，使用六個隆凸268。該等隆凸268中 142382.doc -14- 201013091 之每一者在前端上具有一切口 269，使得該等隆凸268中之 每一者在手電筒100之縱向方向上具有反轉L形橫截面， (例如）如圖6C中所見。一鎖定部件270在該等反轉L形隆凸 268之趾部處。在本實施例中，隆凸268之數目為六。在其 他實施例中，隆凸268之數目可不同。然而，隆凸268之數 * 目應為大於或等於三之整數。 •裙套鎖定環126之内表面具有一前端281、一尾端282及 一在該兩者之間的中間部分283。裙套鎖定環126之内表面 〇 包含由複數個第一分度凸塊272及第二分度凸塊275形成之 複數個縱向通道271。在本實施例中，六個第一分度凸塊 272形成於裙套鎖定環126之内表面的中間部分283附近， 且六個第二分度凸塊275形成於裙套鎖定環126之内表面的 尾端282附近。該等第一分度凸塊272中之每一者包含藉由 一低平台區273隔開之兩個高平台區274。相似地，該等第 二分度凸塊275中之每一者包含藉由一低平台區276隔開之 兩個高平台區277。在本實施例中，該等第二分度凸塊275 ® 之高平台區277中的一些具有一經定尺寸以收納球128的孔 278。在本實施例中，三個孔278圍繞裙套鎖定環126之内 圓周彼此等距隔開。在本實施例中，第一分度凸塊272之 . 數目與第二分度凸塊275之數目相同。在一替代實施例 中，第一分度凸塊272之數目可為第二分度凸塊275之數目 的整數倍。在另一實施例中，第一分度凸塊272之數目為 第二分度凸塊27 5之數目的整數因數（integer factor)。在本 實施例中，第二分度凸塊275之數目與隆凸268之數目相 142382.doc -15- 201013091 同。在其他實施例中，第二分度凸塊275之數目可為隆凸 268之數目的整數倍。 圖6A至圖6C展示當裙套鎖定環126已旋轉至使燈頭裙套 126在軸向上自燈頭12〇解鎖之位置時的貫穿燈頭12〇及裙 套鎖定環126的不同橫截面圖。圖6A至圖6C亦展示在相對 於燈頭120之一位置（位置A)中的裙套鎖定環126，在該位 置處該兩者之尾端對準。球128現搁置於渠溝267中，且球 128之頂端279比裙套鎖定環126之尾端附近的頂部表面28〇 低。因此’燈頭裙套194在此位置處可自由地安裝至裙套 鎖定環126或自裙套鎖定環126卸除。當藉由使裙套鎖定環 126旋轉至合適位置而使燈頭} 2〇之每一隆凸268與裙套鎖 定環126之通道271對準（如圖6C中所展示）時，則第一分度 凸塊272及第二分度凸塊275與插套鎖定環126之光滑表面 266對準（如圖6A至圖6B中所展示）。在此位置中，裙套鎖 定環126可在燈頭120上方在轴向上自由地向前或向後移 動。圖6A更特定地展示裙套鎖定環〗26之低平台區273、 276在何處與燈頭120之光滑表面266對準，且圖6B更特定 地展示裙套鎖定環126之高平台區274、277在何處與燈頭 120之光滑表面266對準。當該裙套鎖定環126經分度至此 位置時’其便處於可相對於燈頭120向前或向後移動一可 操作量的位置中。然而，因為隆凸268及高平台區274彼此 相鄰使得高平台區274自裙套鎖定環126向外延伸過遠而越 過隆凸268，所以裙套鎖定環126不可相對於燈頭120旋 轉。 142382.doc -16- 201013091 當裙套鎖定環126及燈頭120如圖6A至圖6C中所說明般 對準時’如圖6D至圖6F中所展示，可依靠波形彈簧122之 彈簧力將裙套鎖定環126向前推動至位置b。當以此方式向 前推動裙套鎖定環126時，隆凸268與高平台區274不再彼 此相鄰。結果，因為隨著裙套鎖定環126旋轉，高平台區 現將通過隆凸268與燈頭120之前區段2 16之間的間隙231， 所以裙套鎖定環126現可相對於燈頭120旋轉。然而，球 128不再擱置於渠溝267中’而是安置於光滑表面266上。 • 結果’球128之頂端279現比裙套鎖定環126之尾端附近的 頂部表面280高。若燈頭裙套194安裝至裙套鎖定環126, 則球128將延伸至形成於燈頭裙套194之内表面中的環形凹 槽129中。然而’因為隆凸268保持與通道271對準，所以 裙套鎖定環126保持被向後移動至圖6A至圖6C中所展示之 位置A，且因此燈頭裙套194此時不在軸向上鎖定至燈頭 120。 备裙套鎖疋壞126與燈頭120如圖6D至圖6F中所描述般 ® 對準時，裙套鎖定環126可相對於燈頭120旋轉。若使用者 使裙套鎖定環126在任一方向上旋轉30。且接著釋放該裙套 鎖定環126 ’則波形彈簧122將向後偏置褚套鎖定環126， 且裙套鎖定環126與燈頭120之間的關係將為如圖6G至圖61 中所展示之位置（位置C)。現在，隆凸268與低平台區273 對準（如圖61中所展示）。另外，波形彈簧122之彈簧力向後 推動裙套鎖定環126 ’直至每一低平台區273之邊角配合至 對置隆凸268之切口 269中且鎖定部件270定位於低平台區 142382.doc •17· 201013091 273下方為止。以此方式，因為隆凸268之鎖定部件270之 每一側面現與高平台區274相鄰，所以裙套鎖定環126不可 相對於燈頭120旋轉。另外，球128仍安置於光滑表面266 上，且結果，球128之頂端279仍比裙套鎖定環126之尾端 附近的頂部表面280高。因此，若安裝燈頭裙套194，則將 藉由球128將其在轴向上鎖定至燈頭120且不可被卸除（如 圖2至圖3中所展示）。 當鎖定燈頭裙套194(如圖2至圖3中所展示）時，裙套鎖 定環126與燈頭120如圖6G至圖61中所說明般對準。為接近 調整環148以調整實質點光源（即，本實施例中之led模組 144的LED 145)之光束方向與反射器之主軸線對準，燈頭 裙套194必須經解鎖且在筒身198上向後滑動至少遠至足以 令使用者可接近調整環148。在下文描述用於實現此動作 之程序。 首先，當藉由裙套鎖定環126將燈頭裙套194在軸向上鎖 定至燈頭120時，裙套鎖定環126與燈頭120如圖6G至61中 所說明般對準。另外，裙套鎖定環126不可相對於燈頭120 旋轉。然而’燈頭裙套194繞著裙套鎖定環126及筒身198 自由旋轉以使光源沿著反射器之轴線在轴向上平移（如下 文更充分地論述）。另外，可依靠波形彈簧122將裙套鎖定 環126與燈頭裙套194 —起向前推動以使裙套鎖定環126自 燈頭120解鎖。藉由使裙套鎖定環126在任一方向上旋轉 30。’該裙套鎖定環126與燈頭120如圖6D至圖6F中所說明 般對準’且結果，燈頭裙套194在轴向上自燈頭部件194解 142382.doc -18 · 201013091 鎖且因此可自手電筒100移除。此係因為裙套鎖定環i26現 自位置B自由移動至位置A ’且一旦裙套鎖定環126與燈頭 120如圖6A至圖6C中所展示在位置A中對準，球128便將落 至渠溝267中，且球128之頂端279將不再比裙套鎖定環126 之尾端附近的頂部表面280高。因此，燈頭裙套194可繼續 向後移動且卸除。燈頭裙套194不再藉由球128鎖定且現可 卸除燈頭裙套194。然而，凸輪188將阻擋裙套鎖定環126 向後移動超過其在位置A中的位置。 • 若需要將燈頭裙套I94安裝回去以具有完整的手電筒總 成，則可使用以下程序。首先，使燈頭裙套194在手電筒 筒身198上向前滑動，直至其鄰接裙套鎖定環126為止。一 旦燈頭裙套194鄰接裙套鎖定環126，便可依靠波形彈簧 122之彈簧力將燈頭裙套194與裙套鎖定環126一起向前推 動至位置B(如圖6D至圖6F中所展示）《球128現安置於光滑 表面266上，且球128之頂端279比裙套鎖定環126之尾端附 近的頂部表面280高以便延伸至燈頭裙套194中之環形凹槽 • 129 中。 一旦在位置B中’裙套鎖定環ι26可在任一方向上旋轉 3 0°且接著被釋放。波形彈簧122將向後偏置裙套鎖定環 126 ’使得裙套鎖定環ι26及燈頭12〇置放於位置c中（如圖 6G至圖61中所展示）。此時，因為隆凸268之鎖定部件270 現藉由兩平台區274鎖定，所以裙套鎖定環丨26不可再旋 轉。因為球128現安置於光滑表面266上（如圖6H中所展示） 且裙套鎖定環126不可旋轉，所以燈頭裙套194在轴向上鎖 142382.doc -19· 201013091 定至燈頭120且不可被卸除（如圖2至圖3中所展示）。 返回參看圖1至圖4, Ο形環124設置於正面帽U2與裙套 鎖定環126之間的界面處以提供不透水密封。 單向閥130(諸如唇式密封件）可設置於燈頭裙套194與裙 套鎖定環126之間的界面處，以在裙套鎖定環126與燈頭裙 套194的前端242之間提供不透水密封且防止水分及汙物進 入燈頭及開關總成106。 如上文所提及’筒身198之前端11〇的一部分在被安裝至 手電筒100時係安置於燈頭裙套194下方。如上文所解釋， 前端110之最靠前部分***於燈頭120之尾區段23〇與保持 器132之間且以螺紋方式附接至燈頭12〇之尾區段23〇及保 持器132。歸因於前述構造，除由開關蓋2〇〇所形成之外表 面以外，根據本實施例之手電筒1〇〇的所有外表面可由金 屬製成，且更佳由鋁製成。 筒身198之前端110具備一孔244 ’ 一密封件或開關蓋2〇〇 延伸穿過該孔244。筒身19δ之前端110的圍繞開關蓋2〇〇之 外表面可為斜面式的以促進對手電筒1〇〇的觸覺操作。筒 身198之前端110亦可具備凹槽246，凹槽246圍繞筒身198 之圓周在燈頭裙套ISM之尾邊緣248前面的一位置處，用於 定位密封元件196(諸如〇形環）以在燈頭裙套194與筒身ι98 之間形成不透水密封。相似地，開關蓋2〇〇較佳由模製橡 膠製成。如最佳在圖3中所說明，開關蓋200較佳經組態以 防止水分及汙物經由孔244進入燈頭及開關總成1〇6。 參看圖5B ’說明根據本實施例之可調整球總成2丨2的組 142382.doc -20- 201013091 件。在本實施例中’諸如LED模組144之LED 145的燈或其 他光源安裝於燈頭及開關總成106内，以便經由設置於其 中之中心孔延伸至反射器118中。詳言之，led模組144安 裝於可調整球總成212上，該可調整球總成212又可滑動地 安裝於筒身198之前端110内。藉由保持器132、燈頭120及 凸輪總成188、190及凸輪從動件總成135來防止可調整球 總成212滑動至筒身198之前端11 〇外。在本實施例中，凸 輪從動件總成135包括一凸輪從動件螺釘134、一凸輪從動 參 件滾子136’及一凸輪從動件襯套138。 可用於LED模組144之LED模組描述於由Anthony Maglica等人於2008年8月7日申請之同在申請中的美國專 利申請案第12/188,201號中，該案之内容以引用方式藉此 併入。 參看圖3及圖4’當可調整球總成定位於筒身198之前端 Π0内且凸輪從動件總成135定位於軸向槽ill中之一者中 時’調整環148之徑向臂將延伸穿過筒身198之前端110上 _ 的對置槽11〇。另外’反射器118經定尺寸，使得藉由可調 整球總成212所固持之LED模組144位於鄰近反射器118之 尾端中的中心開口處。 仍參看圖3，可移動凸輪總成188、190經定尺寸以圍繞 筒身198之外徑配合。前半凸輪188及後半凸輪190形成凸 輪總成188、190，其大體上為具有一彎曲凸輪通道250之 筒身凸輪’該彎曲凸輪通道250圍繞凸輪總成188、190之 内圓周而延伸。凸輪總成188、190亦經定尺寸，使得當安 142382.doc -21 - 201013091 裝時’凸輪從動件總成135之凸輪從動件滾子136與凸輪通 道250嚙合。因此，凸輪通道250能夠界定可調整球總成 212之抽向升高、下降及停留。此係因為’當凸輪總成 188、190旋轉時，凸輪從動件總成135能夠在凸輪總成 188、190之彎曲凸輪通道250中滑動。 凸輪總成在縱向上固持於在燈頭120之尾端與扣環192之 間的適當位置中。因為當凸輪總成188、190旋轉時，弯曲 凸輪通道250係橫向於手電筒1〇〇之軸線而安置，所以球外 殼140(連同LED模組144)將沿著手電筒1〇〇之縱向方向向前 及向後移動’從而使由手電筒所產生之光的彌散自點光改 變至泛光且接著自泛光改變至點光。 在本實施例中’筒身198之前端110較佳包括圍繞其圓周 之凹槽2 5 2 ’該凹槽2 5 2用於定位外部扣環192以阻止凸輪 總成188、190朝手電筒1〇〇之向後方向移動。 凸輪總成1 88、190較佳為兩件式構造，使得可將獨立半 部配合於手電筒筒身i 98之外徑及凸輪從動件總成1 3 5上 方。可藉由任何合適方法將該可移動凸輪總成188、19〇之 兩個零件緊固在一起。較佳地，各別半凸輪經形成以扣搭 在一起° 參看圖4’縱向鎖定肋狀物設置於凸輪總成188、19〇之 外徑上。較佳地’該等鎖定肋狀物圍繞該凸輪總成之外圓 周等距地隔開。相應縱向鎖定槽設置於燈頭裙套194之内 表面上。結果，當燈頭裙套194安裝於手電筒1〇〇上且其繞 著筒身198之轴線旋轉時，亦將使凸輪總成188、19〇繞著 142382.doc -22- 201013091 筒身198旋轉。凸輪總成188、190之旋轉又將使可調整球 總成212沿著反射器11 8之内侧在軸向上移位。以此方式， 可使LED模組144或其他光源沿著反射器轴線平移。 LED模組144之電極接點中的一者（本實施例中為正電極 254)延伸至接觸盤146中’其中該兩者較佳以摩擦方式嚙 合。另一電極接點（本實施例中為負電極256)經組態以與較 •佳由金屬製成之球142的内表面進行電連接。如先前所描 述，經由筒身198之前端11〇内的球外殼140(其亦較佳由金 ❹ 屬製成）來可滑動地安裝球142。 接觸盤146與外接觸套管158電連通◊外接觸套管158與 内接觸套管162可滑動地嚙合。一彈簧16〇安裝於外接觸套 管158及内接觸套管162内以允許外接觸套管i 58與内接觸 套管162之間的相對移動，同時維持接觸盤ι46與内接觸套 管162之尾端之間的電連通。在本實施例中，外接觸套管 158、内接觸套管162及彈簧160較佳由金屬製成。 外接觸套管I58藉由一抗壓套管156進一步被可滑動地固 持’該抗壓套管156又固持於保持器154内。保持器154又 藉由球外殼140固持。在本實施例中，抗壓套管156較佳由 .金屬製成，而保持器154較佳由諸如塑膠之不導電材料製 .成。 一調整環148位於保持器154與接觸盤146之間以略微調 整LED模組144及因此LED 145的轴向方向。調整環148藉 由一推動杯狀物150支撐。推動杯狀物15〇位於調整環148 與保持器154之間。在本實施例中，一波形彈簧【52進一步 142382.doc •23· 201013091 ***於該推動杯狀物150與保持器154之間以提供緩衝。 内接觸套管162藉由主開關外殼176以摩擦方式固持，使 得内接觸套管162之尾端在通孔25 8處與組合電路板172電 連通。 參看圖3、圖4及圖5C ’其展示開關總成214之組件，開 關總成214較佳包括一主開關外殼176及一使用者界面，該 使用者界面在本實施例中為開關蓋2〇〇。主開關外殼176圍 封一上部開關外殼166、一致動器168、一扣罩170、一組 合電路板172、一接觸扣件174、一下部開關外殼178、一 開關彈簧180、一固定螺釘182、一接地接點184及一六角 螺帽1 86。在本實施例中，接觸扣件174、開關彈簧1 80、 固定螺釘182、接地接點184及六角螺帽186較佳由金屬製 成’而主開關外殼176、上部開關外殼166、致動器168及 下部開關外殼1 78較佳由諸如塑膠之不導電材料製成。 參看圖5C，在本實施例中，扣罩170具有四個支腳，其 中一支腳282比其他三個支腳283 ' 284、285短。支腳 283、284、285用以接觸組合電路板172上之接地墊286、 287、288，而短支腳282用以與組合電路板172上之一瞬時 墊289接觸。一環形栓鎖整290置放於組合電路板172之中 間。在本實施例中，該瞬時塾289離組合電路板172之中心 的距離比其他三個墊離組合電路板172之中心的距離短。 當未壓下開關蓋200時，短支腳282未與組合電路板172 上之任何部分接觸。在此情形中，組合電路板172上之栓 鎖墊290及瞬時墊289兩者未與組合電路板172上之接地墊 142382.doc 24· 201013091 286 ' 287、288接觸。 當向下半壓下開關蓋200時，致動器ι68將扣罩i7〇推向 組合電路板172。在此情形中，短支腳282接觸至瞬時墊 289 ’而扣罩170之中心體未與組合電路板I?]之栓鎖墊290 接觸。由於整個扣罩170係由金屬製成，因此瞬時墊289現 連接至地而栓鎖墊290不連接至地。 當進一步壓下開關蓋200時，致動器168進一步向下推動 扣罩170，直至扣罩170陷落為止，使得扣罩17〇之本體與 ® 栓鎖墊290接觸。現在，不僅瞬時墊289連接至地，栓鎖墊 290亦連接至地。 接收是將瞬時墊289連接至地或是將栓鎖墊29〇連接至地 之情況作為提供至組合電路板172之信號，此隨之使自電 池室199中之電池至内接觸套管162之尾端的能量流通過或 中斷。以此方式，燈頭及開關總成！ 〇6可接通或關斷手電 筒100。組合電路板172可另外包括適用於向手電筒1〇〇提 供各種功能的電路，稍後將對此作更詳細描述。 參 接觸扣件174經組態以包括彎曲彈簧或偏置元件，使得 藉由接觸扣件174產生之彈簧力來保護組合電路板172使之 免受（例如）在主開關外殼176上發生偏移及壓在主開關外殼 176上之電池所損害。以此方式，可藉由偏置元件維持有 效之電連接’同時保護敏感組件（諸如組合電路板172)。 下部開關外殼178藉由兩個L形接點260、262來安裝。l 形接點260用以與組合電路板172之正接點電接觸同時維持 與接觸扣件174電接觸。L形接點262用以與組合電路板172 142382.doc -25- 201013091 之另一正接點電接觸同時維持與内接觸套管162之尾端電 接觸。在本實施例中，一旦將電池***至電池室199中， 最靠前電池（未圖示）之中心電極便電耦接至接觸扣件i 74， 該接觸扣件174電耗接至組合電路板172，該組合電路板 172又電耦接至内接觸套管162之尾端。 接地接點1 84藉由六角螺帽1 86緊固以與固定螺釘〗82電 連通，該固定螺釘182又電耦接至開關彈簧18〇，該開關彈 簧180又電耦接至組合電路板i 72之一接地接點。 當電池（未圖示）安裝至電池室199中時，在本實施例 中，電流可自最靠前電池之中心電極流動至接觸扣件 174 ' L形接點260、組合電路板1?2 '開關彈簧18〇、固定 螺釘182、筒身198、尾帽2〇6、彈簧2〇2，及返回至電池之 外層電極。此電路控將電力提供至安裝於組合電路板丨 上之組件。 電流亦可自最靠前電池之中心電極流動至接觸扣件 174、L形接點260、組合電路板172、l形接點262、内接觸 套管162、彈簧160、外接觸套管158、接觸盤146、[ΕΓ)模❹ 組144、球142、球外殼140、接地接點184、固定螺釘 182、筒身198、尾帽20ό、彈簧2〇2，及返回至電池之外層 電極。此電路徑將電力提供至LEd模組144之led 145。 參看圖7’手電筒300具有與手電筒ι〇〇之構造相似的構 造。主要差異為，在手電筒3〇〇中，白熾燈為較佳的。 又’將一用於固持一備用燈2〇9之備用燈固持器2〇8***至 尾帽206中。 142382.doc -26 - 201013091 ❹ 圖8為圖7之手電筒之部分分解圖’其展示對應於圖沾中 所展示之手電筒1〇〇之可調整球總成部分212的可調整球總 成部分361 ^根據圖8之實施例，手電筒300具有一可固持 一接觸固持器344之球342。接觸固持器344之前端可收納 來自燈341之兩個導電接腳。在本實施例中，燈341為白熾 燈。一燈接點346在接觸固持器344之尾端上，該燈接點 346係一體式地模製至接觸固持器344中以形成一總成。接 點346起到與手電筒100之接觸盤ι46相同的功能即燈接 點346亦形成電池（未圖示）與燈341之間的電路徑的一部 分。球總成部分361之其他組件與手電筒1〇〇中之組件相似 且將不對其作進一步描述。 現將描述組合電路板172。為達成簡化之目的，將結合 手電筒100來描述組合電路板172。然而，可理解組合電 路板172亦用於手電筒3〇〇、4〇〇及6〇〇中。圖9為說明組合 電路板172之電子電路之關係的方塊圖。在圖9之實施例 中，組合電路板Π2包括一微控制器電路8〇8、一電池反接 保護電路8〇2、一線性調節器電路8〇4、—第一模式記憶體 裝置㈣、-第二模式記憶體裝置812、_第三模式記憶體 裝置814、一旁路開關8〇6、一Μ〇_τ驅動器82〇、一負 載開關822、一瞬時墊289、一栓鎖墊288，及一電池計數 測試點824。 組合電路板172之詳細電路示意圖展示於圖i〇a至圖圖 中。 意圖。電池反 圖10A展示電池反接保護電路8〇2之電路示 142382.doc -27- 201013091 接保護電路802採用來自一電池組之一電池之正電極的電 壓702且將其連接至p通道金屬氧化物半導體場效電晶體 (PMOS)712之源極。PMOS 712之閘極連接至地714，而 PMOS 712之汲極連接至組合電路板172之内部電壓供應 704。在具有此電池反接保護電路802之情況下，當電池或 電池組以顛倒次序安裝時，無電流流過手電筒之電流路 徑。 參看圖10B，微控制器電路808包括一微控制器720及多 個連接件。微控制器720經由信號線ADC__MODE_CAPl 722、ADC_MODE_CAP2 724、ADC_MODE_CAP3 726、 MISO 730、MOMENTARY_SWITCH 736、MAIN_SWITCH 73 8及RESET 742而接收輸入信號。微控制器720亦經由信 號線 ADC_M0DE_CAP1 722、ADC—MODE_CAP2 724、

ADC MODE CAP3 726、BYPASS LDO 734及 LAMP DRIVE _ — 740而遞送輸出信號。相應地’信號線ADC_MODE_CAP2 722、ADC—MODE CAP1 724、ADC—MODE CAP3 726 為 雙向的。在一實施例中，微控制器720為一具有欲入式記 憶體之商用微控制器，諸如ATtiny24，其為由Atmel公司 (San Jose，California)製造的8位元微控制器。在另一實施 例中，微控制器720可為微處理器。但在其他實施例中， 微控制器720可為離散電路。 微控制器720具有一用於提供電壓輸入之電力供應源 708。通常，微控制器720不可接受比一預定義值（例如， 5.5伏特）高的電力供應源。然而’手電筒100及300可經調 142382.doc -28- 201013091 整以含有兩個、三個或四個電池（視筒身之長度而定），使 得電池電壓源702(亦及704)可自3.〇伏特變動至6 〇伏特。 右將手電筒設計成使用四個電池，則不可使用來自電池電 壓源702之電壓對微控制器708直接供電。 圖i〇c展示線性調節器電路8〇4之電路示意圖。該線性調 節器電路804採用來自電池反接保護電路8〇2之内部電壓供 應704作為輸入電壓，且將該内部電壓供應7〇4轉換成數位 電壓輸出源708以供經由兩條不同路徑對微控制器7〇8供 電。該第一條路徑係經由低壓降（LDO)線性電壓調節器 716 ’且該第二條路徑係繞過該ld〇線性電壓調節器716且 通過PMOS 750。 ^將手電筒1〇〇或3 〇〇設計成收納四個電池時，不可使用 内部電壓供應704對微控制器720直接供電。將藉由微控制 器708將信號線BYPASS_LD〇 734調低。因此，具有多個 内建式電阻器之雙極電晶體806將不導通。相應地，PNI〇s 750將不導通。將經由LDO線性電壓調節器716將内部電壓 供應704轉換至數位電壓輸出源7〇8，該LDO線性電壓調節 器716將提供比輸入電壓供應低的輸出電壓源，在本實施 例中’該LDO線性電壓調節器716將使輸入電壓降低約1〇 伏特。 當將手電筒100或300設計成收納兩個或三個電池時，或 若使用具有電池組之手電筒400、600，則可使用内部電壓 供應704對微控制器720直接供電❶可藉由微控制器708將 信號線BYPASS_LDO 734調高。在此情形中，具有多個内 142382.doc -29- 201013091 建式電阻器之雙極電晶體806將導通，且因此PMOS 750將 導通。内部電壓供應704現將經由PMOS 750而轉換至數位 電壓輸出源708且繞過該LDO線性電壓調節器716。 在圖10C之實施例中，内部電壓供應704在通過LDO線性 電壓調節器716或PMOS 750之前可首先經由一電阻器744 而耦接至數位電壓源708。電阻器744及電容器746構成— RC濾波器，其濾出雜訊，例如歸因於PMOS 780之切換的 雜訊（見圖10D)。當微控制器720在進行類比至數位轉換 時，此RC濾波器幫助減少誤差。在本實施例中，電阻器 744可設定為（例如）18歐姆，而電容器746可設定為（例 〆 如）1.0微法拉。 可在手電筒之製造期間程式化微控制器720以經由電池 計數測試點824(圖9中所展示）來推斷電池數目資訊以決定 是將信號線BYPASSJLDO 734調高還是調低。此電池計數 資訊亦儲存於微控制器720之嵌入式非揮發性記憶韹（諸如 EEPROM)中以用於計算電力分布，將對此作更詳細描述。 圖10D展示MOSFET驅動器電路820及一負載開關822之 電路示意圖。在圖10D之實施例中，負載開關822藉由 PMOS 780實施，即PMOS 780之源極耦接至内部電壓供應 704，而PMOS 780之汲極耦接至電壓輸出接腳710。電壓 輸出接腳710可耦接至手電筒100之LED 145的正電極。 PMOS 780之閘極耦接至一由一雙極電晶體782實施之 MOSFET驅動器820。PMOS 780之閘極亦藉由電阻器778拉 升至内部電壓供應704。相應地，當雙極電晶體782之基極 142382.doc -30- 201013091 藉由信號LAMP_DRIVE 740驅動至高時’雙極電晶體782 導通且PMOS 780亦導通。因此，電力可自内部電壓供應 704流動至電壓輸出接腳7〗0以形成可接通LED 145之電流 路徑之完整迴路的一部分。 在本些實施例中，只要電池或電池組經安裝且連接零件 正運轉，組合電路板172便藉由來自電池或電池組之電力 支援，不管手電筒100是通電還是斷電。微控制器720預設 為處於極低電力待用模式下以最小化對電池之消耗。當瞬 Φ 時墊289藉由扣罩170而接地時，微控制器720將自低電力 待用模式醒來且接通負載開關780，該負載開關780接通手 電筒100之LED 145。只要瞬時墊289接地，LED 145便將 處於全電力狀態。一旦釋放開關按鈕2〇〇且瞬時墊289不再 接地’微控制器720便將關斷負載開關780且led 145將關 閉。微控制器720將接著返回至低電力待用模式。 若進一步按壓開關按鈕200使得瞬時墊289及栓鎖墊288 兩者接地，則[E10 145將繼續開著，直至偵測到另一全按 ❹m為止。 參看圖10E ,現將一起描述三個模式記憶體裝置81〇、 8!2、814。第-模式記憶體裝置81〇具有一待輕接至微控 制器720之輸入/輸出信號線ADC—MODE—CAP1 724。俨號 電阻器754之另一端部耗接至一 具有並聯連接之電阻器756

資訊。 線ADC_M〇DE_CAP1 724亦輕接至電阻器之―端^ 另一端部耦接至地。 模式記憶體裝置810可用以以暫時方式儲存。 142382.doc 201013091 微控制器720可藉由將户妹始λγλ^ 一 積由將L號線ADC_M〇DE—CApi 724設定 至南或低而將資訊儲存於模式 廿偶式3己憶體裝置810 _ ^高資訊 在其減弱及不可加以辨認之前 j將儲存於该第一模式記憶體 裝置810中’歷時一短睡於，加l f ^ 例如2秒。微控制器720可自 仏號線 ADC_MODE CAPl 4 β | _ 羽*仃謂取刼作以擷取儲存於 第一模式記憶體裝置810中的資料佶 J負科值。在本實施例中，電 阻器756之電阻為1 〇非鼢姐 兆馱姆而電容器758之電容為！·。微 法拉。相似地，第二模式記憶體裝置812及第三模式記憶 體裝置814可具有與第一模式記憶體裝置81〇之組態相同的 組態。 在本些實施例中，手電筒1〇〇具有八種操作模式。當手 電筒通電時，微控制器720自内部記憶體(例如，内建於微 控制器720t之嵌人式SRAM)讀取，式m控制器72〇 使模式資訊增加-以獲得當前模式資訊且將該當前模式資 訊儲存至外部模式記憶體裝置810、812、814。手電筒100 相應地轉到新的操作模式。 舉例而s，當將開關按鈕2〇〇用力按壓至栓鎖位置中同 時手電筒100處在關閉模式下時，微控制器72〇自嵌入式 SRAM 4取先前模式資訊。^該先前模式資訊為◎，〇,則 微控制器720使其增加一以獲得當前模式資訊，其為 〇,〇，1。在本實施例中，〇,〇」模式資訊表示全電力模式相 應地，手電筒100進入全電力模式。微控制器72〇接著藉由 將仏號線ADC_MODE—CAP3 726 及 ADC_MODE_CAP2 722 拉至低且將信號線ADC_M0DE_C Ap ^ 724拉至高來將當前 142382.doc -32· 201013091 模式資訊寫入至該三個模式記憶體裝置810、812、814 中。 ❿ 在手電筒100處於不同於關閉模式之操作模式下時，若 用力將開關按鈕200按壓至栓鎖位置中（瞬時墊289及栓鎖 墊288兩者接地），且將其固持一時段（例如，在本實施例中 為兩秒），則微控制器720將彼情形解譯為改變操作模式之 命令。微控制器720自嵌入式SRAM讀取先前模式資訊且使 其增加一以獲得當前模式資訊。舉例而言，若先前模式資 訊為0,0，1 ’則當前模式資訊將為〇,1〇。微控制器72〇接著 藉由將信號線ADC—MODE_CAP3 726及ADC_MODE_CAPl 724拉至低且將信號線ADC一M〇DE-CAp2 拉至高來將 當前模式資訊寫入至該三個模式記憶體裝置81〇、812、 m中。在本實施例中，此組合表示观電力節省模 式。 812 式 在本實施例中，儲存於該三個模式記憶體裝置81〇、 814中之0’1，1組合表不當前模式為電力節省模 手電筒100之剩餘操作模式展示於表丨中。 表Η操作模式及代碼

142382.doc •33· 201013091 只要使用者繼續將開關200固持於該栓鎖位置中，手電 筒100便將經由上述模式清單進行轉變。每當一確定時段 (例如，兩秒）流逝時，將使模式計數增加。 當接通或關斷手電筒1〇〇時，手電筒1〇〇可面臨電力中 斷。舉例而言，當需要替換電池時，手電筒1〇〇(亦及微控 制器720)可經歷相對長時段之電力中斷。當手電筒自其端 部中之一端部意外掉落在地面上或撞擊至硬表面時，電池 或電池組之慣性可使電池或電池組與多個電池接點中之一

者斷開歷時一短時段，且彼情況造成短時段之電力中斷。 在本實施例中，在手電筒100已經歷電力中斷之後（不論 是相對長之時段還是短時段），當電力返回接通時，微控 制器720執行一供電常式，該供電常式包括經由信號線 ADC_MODE_CAP3 726、ADC_MODE_CAP2 722、 ADC—MODE—CAP1 724自該三個模式記憶體裝置81〇、 812、814進行讀取。因此，手電筒1〇〇進入由該等模式記 憶體裝置810、812、8 14所指示之模式資訊。

舉例而言，在電池替換之後，由於儲存於電容器758、 764、770上之電荷應已減弱，因此由該等模式記憶體裝置 81\、812、814所指示之模式資訊應為〇,0,〇。微控制器72〇 接著自該三個模式記憶體裝置81〇、812、814進行讀取且 = 〇,〇,〇作為先前模式資訊。因此，手電筒⑽進入關閉 I42382.doc • 34 - 201013091 電池組與多個電池接點辛之一者斷開歷時一短時段，且彼 it况知·成短時段之電力中斷（通常短於〇5秒”若恰好在意 外發生之前的操作模式為（例如）sos模式，則在重新連接 之後，儲存於電容器758、764、770上之電荷仍保持與意 外發生之别一樣。微控制器720接著自該三個模式記憶體 裝置810、812 ' 814進行讀取且獲得込以作為先前模式資 訊。因此，手電筒100進入sos模式，其為意外發生之前 的操作模式。換言之，手電筒1〇〇對該意外具有抗擾性。 β 肖手電筒1GG之中斷的電力抗擾性亦適用於當手電筒100 處於關閉模式下之狀況。當手電筒100斷電時，微控制器 720將0,0,0寫入至該三個模式記憶體裝置81〇 m， 且微控制器720進入低電力待用模式。因此，不管是短電 力中斷還是長電力中斷，在恢復電力連接之後，微控制器 720自該三個模式記憶體裝置810、812、814進行讀取且獲 得〇,〇,〇作為先前模式資訊。因此，手電筒1〇〇進入關閉模 式。 、 電子開關在不同占空比將電力供應至LED j 45以最大化 電池壽命。微控制器720包括一内部記憶體，該内部記憶 體用於儲存可安裝至手電筒1〇〇之多種電池的資料電池計 數資訊及電力分布資訊。在電池壽命之大部分時間内，電 子開關822將全電力（100%占空比）提供至LED 145。隨著電 池損耗，電池電壓702將降低且此情況藉由微控制器72〇監 測。微控制器720使用每一電池之電力分布以決定何時減 少占空比及何時保持占空比。 142382.doc •35· 201013091 每一電池具有有限之使用壽命，其包括一高電壓週期、 一電壓損耗週期及一低電壓週期。當電池電壓702在該高 電壓週期中時，微控制器720針對MOSFET驅動器820將高 占空比信號提供至燈驅動輸出接腳74〇以將高占空比電力 供應710提供至LED 145。當電池電壓702在該電壓損耗週 期中時，微控制器720針對MOSFET驅動器820使占空比信 號逐漸衰減至燈驅動輸出接腳74〇以將逐漸衰減之電力供 應710提供至LED 145。當電池電壓702在該低電壓週期中 時’微控制器720針對MOSFET驅動器820將低占空比信號 提供至燈驅動輸出接腳740以將低占空比電力供應71〇提供 至LED 145。圖11A為兩節電池之電力分布。圖11B為三節 電池之電力分布。圖11C為四節電池之電力分布。藉由朝 著電池壽命之終結而減少占空比，可顯著延長電池之可使 用時間。 雖然在前述揭示内容中已呈現經改良之手電筒及其各別 組件之各種實施例，但熟習此項技術者可預期眾多修改、 更改、替代實施例及替代材料且可利用該等修改、更改、 替代實施例及替代材料來實現本發明之各個態樣。舉例而 言’本文中所描述之電力控制電路及短路保護電路可—起 用於手電筒中或可獨立使用。另外，短路保護電路可用於 不同於手電筒之可充電電子裝置中。因此，應清楚地理 解，此描述僅藉由實例進行且不作為對如下文所主張的本 發明之範疇的限制。 【圖式簡單說明】 142382.doc -36- 201013091 圖1為根據本發明之一實施例之手電筒的俯視圖。 圖2為沿著由102-102所指示之平面所截取的圖1之手電 筒之橫截面圖。 圖3為經由102-102所指示之平面所截取的圖1之手電筒 之前區段的放大橫截面圖。 圖4為圖1之手電筒的分解透視圖。 圖5A為圖丨之手電筒之燈頭總成之一部分的放大分解透 視圖。圖5B為圖1之手電筒之可調整球總成部分的放大分

解透視圖。圖5C為圖1之手電筒之開關總成部分的放大分 解透視圖。 圖6A至圖6C為說明裙套鎖定環與燈頭之間的一相對位 置的不同橫截面圖。圖6D至圖6F為說明裙套鎖定環與燈頭 之間的-第二相對位置的不同橫截面圖。圖犯至圖6i為說 明裙套鎖定環與燈頭之間的一第三相對位置的不同橫截面 圖。 一實施例之手電筒的橫截面圖 圖7為根據本發明之另 圖8為圖7之手電筒之可調啓破始士 J碉登琛總成部分的分解透視圖。 圖9為說明根據本發明之一音·祐也,丨〜7 ^貫施例之電子電路之關係的 電路圖。 圖10A至圖10E為圖9中所展 電路圖。

不之電路之不同組件的示 之電力分布的圖 圖11A至圖11C為不同類型之電池 【主要元件符號說明】 1〇〇 手電筒 142382.doc -37- 201013091 104 刻花表面 106 燈頭及開關總成 110 筒身之前端 111 對置槽/軸向槽 112 正面帽 114 Ο形環 116 透鏡 118 反射器 119 反射器凸緣 120 燈頭 122 波形彈簧 124 〇形環 126 裙套鎖定環 128 球 129 環形凹槽 130 單向閥 132 保持器 134 凸輪從動件螺釘 135 凸輪從動件總成 136 凸輪從動件滾子 138 凸輪從動件襯套 140 球外殼 142 球 144 LED模組 142382.doc -38· 201013091 146 接觸盤 148 調整環 150 推動杯狀物 152 波形彈簧 154 保持器 ' 156 抗壓套管 * 158 外接觸套管 160 彈簧 162 内接觸套管 166 上部開關外殼 168 致動器 170 扣罩 172 組合電路板 174 彈簧接點/接觸扣件 176 主開關外殼 178 下部開關外殼 180 開關彈簧 182 固定螺釘 184 接地接點 - 186 六角螺帽 188 凸輪/前半凸輪 190 後半凸輪 192 扣環 194 燈頭裙套 142382.doc ·39· 201013091 195 内螺紋 196 密封元件 197 外螺紋 198 筒身/手電筒筒身 199 電池室 200 開關蓋/開關按鈕/開關 202 彈簧 204 單向閥 206 尾帽 208 備用燈固持器 209 備用燈 210 燈頭總成 212 可調整球總成/可調整球總成部分 214 開關總成 216 前區段 218 中間區段 230 尾區段 231 間隙 232 大體上杯形收納區域 234 大體上圓柱形之内表面 236 内螺紋 238 外螺紋 240 螺紋/外螺紋 242 燈頭裙套之前端 142382.doc -40- 201013091

244 孔 246 凹槽 248 燈頭裙套之後邊緣 250 彎曲凸輪通道 252 凹槽 254 正電極 256 負電極 258 通孔 260 L形接點 262 L形接點 266 光滑表面 267 環形凹槽/渠溝 268 隆凸 269 切口 270 鎖定部件 271 縱向通道 272 第一分度凸塊 273 低平台區 274 而平台區 275 第二分度凸塊 276 低平台區 277 高平台區 278 孔 279 球之頂端 142382.doc •41 · 201013091 280 項部表面 281 前端 282 尾端/支腳 283 t間部分/支腳 284 支腳 285 支腳 286 接地墊 287 接地墊 288 接地墊/栓鎖墊 289 瞬時墊 290 栓鎖墊 300 手電筒 341 燈 342 球 344 接觸固持器 346 燈接點 361 可調整球總成部分/球總成部分 702 電壓/電池電壓源/電池電壓 704 内部電壓供應/電池電壓源 708 電力供應源/數位電壓輸出源/數位電壓源 710 電壓輸出接腳/南占空比電力供應/逐漸衰減 之電力供應/低占空比電力供應 712 P通道金屬氧化物半導體場效電晶體（PMOS) 714 接地 142382.doc ·42· 201013091 716 低壓降線性電壓調節器 720 微控制器 722 信號線 724 信號線 726 信號線 ' 730 信號線 734 信號線 736 信號線 參 738 信號線 740 信號線/燈驅動輸出接腳 742 信號線 744 電阻器 746 電容器 750 P通道金屬氧化物半導體場效電晶體（PMOS) 754 電阻器 756 電阻器 758 電容器 764 電容器 • 770 電容器 - 778 電阻器 780 P通道金屬氧化物半導體場效電晶體（PMOS)/ 負載開關 782 雙極電晶體 802 電池反接保護電路 142382.doc -43- 201013091 804 806 808 810 812 814 820 822 824 線性調節器電路 旁路開關/雙極電晶體 微控制器電路 第一模式記憶體裝置 第二模式記憶體裝置 第三模式記憶體裝置 金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET)驅 動器/金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET)驅動器電路 負載開關/電子開關 電池計數測試點 142382.doc -44-

Claims (1)

1. 201013091 七、申請專利範圍： k 一種用於—手電筒之燈頭及開關總成，其包含： 中二燈頭，其具有一外表面，該燈頭之該外表面具 有礒區啟、一尾區段及一圓柱形中間區段，該圓柱形 中間區段具有複數個隆凸，該等隆凸中之每—者具有一 面向該前區段之切口，該等隆凸中之每一者具有一 - 切口下方形成之鎖定部件；及 ^ 裙套鎖疋環，其具有一内表面，該裙套鎖定環之該 ❿ 内表面具有-前端、-尾端及-中間部分，該中間部分 具有複數個第一分度凸塊且該尾端具有複數個第二分度 凸塊，該等第一分度凸塊中之每一者與該等第二分度凸 塊中之—者對準以形成複數個通道，該等第一分度凸塊 該等第一分度凸塊中之每一者係由藉由低平台區中之 一者隔開的兩個高平台區建構而成； 其中g該等隆凸中之每一者與一低平台區對準時，該 裙套鎖定環由該燈頭鎖定。 參2·如请求項1之用於一手電筒之燈頭及開關總成，其進一 步包含一具有一内表面之燈頭裙套，其中該燈頭之該尾 區/又八有經疋尺寸以收納一球之一部分的環形凹槽， 其中該等第二分度凸塊之該等高平台區中之至少一者具 有一經定尺寸以收納該球的孔，其中該燈頭裙套之該内 表面具有一前端，該燈頭裙套之該内表面具有一在該前 端附近之環形凹槽，其中當該球部分地落在該燈頭之渠 溝中時，該燈頭裙套由該球鎖定，且當該球未落在該燈 142382.doc 201013091 頭之該渠溝中時，該燈頭裙套未由該球鎖定。 如《求項1之用於一手電筒之燈頭及開關總成，其中隆 凸之數目與通道之數目相同。 4. 如請求項3之用於一手電筒之燈頭及開關總成，其中隆 凸之該數目為六。 5. 如請求項丨之用於一手電筒之燈頭及開關總成，其中複 數個隆凸之寬度比複數個通道之寬度小。 6·如叫求項2之用於一手電筒之燈頭及開關總成，其中該 等第二分度凸塊之該等高平台區中之三個具有—經定尺 . 寸以收納該等球的孔，該三個孔經置放而以相等距離彼 此隔開。 7.如請求項1之用於一手電筒之燈頭及開關總成，其進一 步包含一用於將該裙套鎖定環推動至一鎖定位置 彈簧。 〜 8. 一種用於將一燈頭裙套安裝至一手電筒之一 之方法，其包含： 裙套鎖定環

   旋轉裙套鎖定環，直至該裙套鎖定環與-燈頭在一 移動位置中對準為止； 將該裙套鎖定環朝著該燈頭推動以將該裙套鎖定環自 一移動位置移動至—旋轉位置； 將該祿套鎖定環自 將該燈頭裙套釋放 如請求項8之方法， 及該鎖定位置中時， —旋轉位置旋轉至一鎖定位置；及 至該鎖定位置。 9. 其中當該裙套鎖定環在該旋轉位置 s 亥燈頭裙套由該裙套鎖定環鎖定。 142382.doc • 2 - 201013091 10. —種手電筒，其包含： 一主電源； 使用者界面，发具.古_ ea aa TO 栓鎖位置； 〜具有-關閉位置'一瞬時位置及一 匕括複數個雙向輸入/輸出璋之微控制器一 内部記憶體； 男 非駐留於該微控心巾之複數個料模式記憶體裝 ❿ 該複數個暫時模式記憶體裝置㈣至該微控制器之 該複數個雙向輸入/輸出璋，其中當該使用者界面正停在 2鎖位置t歷時—時段時，該微控制器自該内部記憶 體：取先前模式資訊、使模式值增加一以獲得一當前模 2訊，且將該當前模式資訊寫入至該等模式記憶體裝 置中。 11. 12. 如請求項U)之手電筒，其中該等暫時模式記憶體裝置係 由多個RC電路建構而成。 一種手電筒，其包含： 一主電源； 控制器’其具有一輸入端及一輪出端；及 電力控制電路’其電耦接至該主電源及該控制器之 該輸出端； 其中爾電池s十數低於一預定值時，該電力控制電路將 -與該主電源之電壓輸出大體上相同的電壓輸出提供至 該控制器’且當該電池計數高於或等於該預定值時，該 電力控制電路將-比該主電源之電壓輸出大體上低的電 142382.doc 201013091 壓輸出提供至該控制器。 13. 如s青求項12之手電筒，其中該控制器為一微控制器。 14. 如請求項12之手電筒，其中該預定值為四。 15. —種手電筒，其包含： 一燈； 一主電源，其具有一有限之使用壽命，該主電源在該 使用壽命期間提供在一高電壓範圍、一中間電壓範圍及 一低電壓範圍中之電力供應，該高電壓範圍與該中間電 壓範圍之間的交點為一第一檢查電壓，該中間電壓範圍 與該低電壓範圍之間的交點為一第二檢查電壓； 一燈驅動電路’其用於將來自該主電源之電源傳送至 該燈；及 一微控制器’其包括一用於儲存資料電池計數資訊之 内部記憶體’該微控制器具有一福接至該燈驅動電路之 燈驅動輸出接腳，其中當該主電源之電壓比該第一檢查 電壓高時，該微控制器將一高占空比信號提供至該燈驅 動電路之該燈驅動輸出接腳以將一高占空比電力供應提 供至該燈’其中當該主電源之該電壓比該第一檢查電壓 低且比該第二檢查電壓高時，該微控制器針對該燈驅動 電路之該燈驅動輸出接腳使該占空比信號逐漸衰減以將 逐漸衰減之電力供應提供至該燈，其中當該主電源之該 電壓比該第二檢查點低時，該微控制器將一低占空比信 號提供至該燈驅動電路之該燈驅動輸出接腳以將一低占 空比電力供應提供至該燈。 142382.doc 201013091 16·如請求項15之手電筒’其中該微控制器基於對電力分布 之一計算來將不同占空比信號提供至該燈驅動電路之該 燈驅動輸出接腳以將一不同占空比電力供應提供至該 燈。 17. 如請求項16之手電筒，其中電力分布之該計算係基於一 在該手電筒之製造期間設定之可程式化電池計數值而進 行。 18. 如請求項15之手電筒，其中該高占空比為1〇〇%。 ❹19.如請求項15之手電筒，其中該低占空比為1〇%。 20.如請求項15之手電筒，其中該低占空比係在1〇%與9〇% 之間。

   142382.doc