包括非接觸式控制裝置的便攜式燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及便攜式電燈領(lǐng)域，特別地涉及一種裝備有光束亮度的非接觸式控制的頭燈。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有相當(dāng)多的有效技術(shù)來控制常規(guī)的電氣裝置(例如落地?zé)?的操作。但是這些常規(guī)技術(shù)并非適當(dāng)?shù)剡m于控制通常通過按鈕或旋轉(zhuǎn)開關(guān)來控制的便攜式燈(例如頭燈)。
[0003]然而，需要改進(jìn)頭燈的人體工程學(xué)，這也正是本發(fā)明的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種便攜式燈，例如具有改進(jìn)的用戶界面的頭燈，該用戶界面不僅允許控制燈的通電或斷電，而且允許控制它的亮度。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種頭燈，該頭燈尤其緊湊的且沒有任何手動(dòng)開關(guān)，盡管如此，其允許控制和調(diào)節(jié)光通量。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種頭燈的無接觸式控制，其配備有有效的機(jī)構(gòu)來避免不需要的接通/斷開。
[0007]最后，本發(fā)明的第四個(gè)目的是獲得用于控制頭燈的通電、頭燈的斷電以及由頭燈產(chǎn)生的光的亮度、甚至它的漫射能力的方法。
[0008]這些目的和其他目的是由具有光功率控制的便攜式燈來實(shí)現(xiàn)，其包括:
[0009]-用于給一個(gè)或多個(gè)光源供電的電源模塊；
[0010]-第一接近檢測器，其用于檢測靠近該燈的物體(例如，手指)；
[0011]-控制模塊，其接收由所述第一接近檢測器生成的信息，所述控制模塊配置成檢測所述對(duì)象沿著第一軸線(X-X’)的運(yùn)動(dòng)方向(正向或負(fù)向)，且用于從這種信息得出控制接通、斷開或調(diào)節(jié)光功率的強(qiáng)度。
[0012]優(yōu)選地，為了確定是否增加或減少光通量的強(qiáng)度水平，控制模塊利用了該對(duì)象的移動(dòng)方向，其中用戶可以將該燈放置在他的頭上，而無須注意該燈的定位的有利的一面。
[0013]在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，便攜式燈、所有的接近檢測器位于所述光源的一側(cè)處的同一軸線x-x’上。
[0014]優(yōu)選地，第一接近檢測器分別包括天線，所述天線配置成當(dāng)物體接近于所述檢測器時(shí)改變振蕩器的振蕩頻率?？商孢x地，該第一接近檢測器可以基于配置用于檢測接近于所述燈的物體的接近的超聲傳感器。
[0015]在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該燈包括:
[0016]-第一接近檢測器，其配置用于檢測和區(qū)分沿著第一水平軸線X-X’的左-右運(yùn)動(dòng)或右-左運(yùn)動(dòng)；
[0017]-第二接近檢測器，其配置用于檢測和區(qū)分沿著基本上豎直的第二軸線Y-Y’的上-下運(yùn)動(dòng)或下-上運(yùn)動(dòng)。
[0018]在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，該燈包括位于光源前方的光電裝置，例如提供透明度/不透明度的電氣控制的光電漫射元件，以及第二接近檢測器配置用于控制光束的漫射。
[0019]優(yōu)選地，聚合物分散液晶(PolymerDispersed Liquid Crystal，PDLC)元件執(zhí)行光束的漫射控制，其中該roix元件被所述控制模塊根據(jù)由檢測物體沿著所述軸線γ-γ’運(yùn)動(dòng)的所述第二接近檢測器生成的信息來控制。
[0020]本發(fā)明還獲得了用于控制便攜式燈的方法，該方法包括以下步驟:
[0021]-檢測左/右類型的第一接近運(yùn)動(dòng)或右/左類型的第一接近運(yùn)動(dòng)并控制所述燈的接通；
[0022]-啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，以建立用于允許調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度的時(shí)間窗，所述時(shí)間窗在預(yù)定持續(xù)時(shí)間期間是打開的；
[0023]-在所述時(shí)間窗的打開期間檢測第二接近運(yùn)動(dòng)；
[0024]-當(dāng)?shù)诙咏\(yùn)動(dòng)的方向與第一接近運(yùn)動(dòng)的方向相同時(shí)，增加該燈的光強(qiáng)度；
[0025]-當(dāng)所述第二接近運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一接近運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí)，減少該燈的光強(qiáng)度；
[0026]-針對(duì)在關(guān)閉所述時(shí)間窗后檢測到的任何接近運(yùn)動(dòng)而斷開該燈。
[0027]本發(fā)明特別適合于實(shí)現(xiàn)頭燈，不管該燈在用戶頭上位于哪一側(cè)，其接通/斷開可以被用戶容易地控制。
【附圖說明】
[0028]在閱讀參考所附附圖僅以非限制性的示例給出的說明和以下附圖時(shí)，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將很明顯。
[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的緊湊頭燈的實(shí)施方式的透視前視圖。
[0030]圖2示出了圖1的燈的透視后視圖，其突出用于給電池充電的USB端口。
[0031]圖3示出了配備有通電/斷電以及光通量的亮度的非接觸式控制的便攜式頭燈的第一實(shí)施方式。
[0032]圖4示出了頭燈的第二實(shí)施方式，其中接近檢測電路基于天線。
[0033]圖5a示出了用于體現(xiàn)第二實(shí)施方式的接近檢測器的電子電路的示例。
[0034]圖5b示出了頭燈的第三實(shí)施方式，其中接近檢測器基于超聲傳感器。
[0035]圖6a和圖6b分別示出了沿著軸線XX’的接近檢測裝置的各自的天線的布置的兩個(gè)示例。
[0036]圖7示出了根據(jù)相互垂直的兩個(gè)軸線XX’和YV的天線的布置的另一示例，以便實(shí)現(xiàn)檢測物體沿著兩個(gè)垂直軸線的運(yùn)動(dòng)。
[0037]圖8示出了用于控制配備有接近檢測器的頭燈的通電、亮度調(diào)節(jié)、以及斷電的方法的實(shí)施方式。
[0038]圖9示出了頭燈的第四實(shí)施方式，其還包括光束漫射的非接觸式控制。
[0039]圖10示出了用于控制光功率和光束漫射的方法的實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0040]現(xiàn)在將描述便攜式燈(例如頭燈)的實(shí)施方式，其可以有利地包含有效的非接觸式控制機(jī)構(gòu)，該非接觸式控制機(jī)構(gòu)不僅允許擺脫傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)，而且還能夠增強(qiáng)燈的穩(wěn)健性和緊固性。
[0041]因此，可以實(shí)現(xiàn)尤其緊湊的頭燈，例如圖1中示出的，其剛剛大于它包含的通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)，如圖2所示，且尤其用于給電池充電。
[0042]以下描述的實(shí)施方式主要涉及頭燈。然而，很明顯地是，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以容易地將本發(fā)明的原理適用于實(shí)現(xiàn)下文中描述的任何便攜式燈和它們的控制機(jī)構(gòu)。
[0043]圖3示出了在圖1和圖2中示出的燈的第一實(shí)施方式的細(xì)節(jié)，并且該燈實(shí)現(xiàn)了對(duì)通電、斷電、甚至調(diào)節(jié)光功率的非接觸式控制。
[0044]如圖所示，燈100包括與控制模塊10相關(guān)聯(lián)的電源模塊20、和包括在合適的情況下具有它們自己的聚焦系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)LED的光源30。為了簡潔，在圖3的示例中呈現(xiàn)了單個(gè)LED 31以及它的光學(xué)模塊32。LED 31借助連接于電源模塊20的導(dǎo)線33供電。該配置清晰地實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)緊湊的頭燈結(jié)構(gòu)。然而，在不是主要期望緊湊性的情況下，可以在同一光學(xué)聚焦系統(tǒng)內(nèi)布置一組多個(gè)二極管或者甚至組合成多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，以增加燈的亮度或用于增大該頭燈使用的可能性。特別地，可以考慮使用較大的多芯片型LED(Cree XLM2)，結(jié)合不太緊湊的光學(xué)系統(tǒng)以便實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的頭燈結(jié)構(gòu)。
[0045]在【具體實(shí)施方式】中，在控制模塊10生成的控制信息或控制信號(hào)Vc的控制下，借助導(dǎo)線33執(zhí)行LED 二極管31的供電。
[0046]電源模塊20具體包括常規(guī)地存在于LED燈中用于產(chǎn)生具有高強(qiáng)度的光束的所有組件，并且通常基于脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulat1n，PffM)，這為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，且與在D類音頻電路中熟知的類似。該P(yáng)ffM調(diào)制通過控制信號(hào)Vc控制。通常來講，將注意到，上面所提到的術(shù)語“信號(hào)”指的是用于控制電源模塊20的電量(電流或電壓)，特別地為用于給LED 二極管31供電的PffM調(diào)制。然而這僅為一個(gè)特定的實(shí)施方式，可以用“控制信息”來替代“控制信號(hào)Vc”，例如邏輯信息，該邏輯信息可以存儲(chǔ)在寄存器或存儲(chǔ)器中，因此通過任何合適的方式傳輸至電源模塊20以便控制光通量的亮度。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，甚至可以考慮到，控制模塊10和電源模塊20可以集成在單一模塊中或集成電路中。
[0047]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解，當(dāng)涉及“控制信號(hào)V?！睍r(shí)，同樣會(huì)想到利用基于電控制變量(電流或電壓)的實(shí)施方式以及通過傳達(dá)給電源模塊20的邏輯信息來執(zhí)行控制的實(shí)施方式。出于該原因，以下將任意地討論控制信號(hào)或控制信息。
[0048]—般來說，組成電源模塊20的組件、開關(guān)和電路，例如雙極型晶體管、場效應(yīng)晶體管(FET)或金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在該點(diǎn)上為了簡潔將有意地縮短描述。類似地，讀者可以參考PWM調(diào)制的各個(gè)方面的一般文獻(xiàn)。
[0049]在圖3示出的優(yōu)選的實(shí)施方式中，控制模塊10具有基于微處理器的構(gòu)造，其包括借助常規(guī)的地址、數(shù)據(jù)和控制總線19與存儲(chǔ)裝置以及輸入/輸出(I/O)電路通信的處理器11，存儲(chǔ)裝置例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM) 12、閃速存儲(chǔ)器13、只讀存儲(chǔ)器(ROM)或電可擦可編程存儲(chǔ)器(EEPROM)等。圖3示出了具有兩個(gè)1/0電路(分別為14和15)的一個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)合適時(shí)其可以組合成單個(gè)電路，在一端用于連接(interface)接收控制信息Vc的電源模塊20，在另一端連接一組η個(gè)接近檢測器50-1至50_η (η大于或等于2) ο
[0050]在一個(gè)特定實(shí)施方式中，頭燈還包括USB端口(如圖2所示)，其可以借助于位于控制模塊10內(nèi)的USB模塊16訪問，且其與地址、數(shù)據(jù)和控制總線19通信。該USB控制接口不僅可以用于給存在于頭燈中的電池(例如，L1-離子電池)40充電，而且還可以用于允許在頭燈內(nèi)存儲(chǔ)調(diào)節(jié)參數(shù)和配置文件(profile)的配置數(shù)據(jù)的交換。
[0051]通過這樣，控制模塊可以與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信以配置該頭燈，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)例如計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、觸摸板、個(gè)人助理甚至常規(guī)的智能手機(jī)。然而應(yīng)當(dāng)注意地是，該USB端口僅為可以用在頭