手電筒的薄剖面透鏡的制作方法
【專利摘要】本公開(kāi)涉及一種薄剖面透鏡，用于為來(lái)自如手電筒或其它照明單元中的例如發(fā)光二極管（LED）等光源的光束塑造形狀。在各種實(shí)施例中，透鏡可與調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)合以改變光束的焦點(diǎn)，且透鏡可被嵌入在支撐透鏡、光源、以及調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)內(nèi)。在各種實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)可還包括電源、控制裝置、相互連接、以及電子設(shè)備。在各種實(shí)施例中，薄剖面透鏡可允許所述透鏡用于范圍從較窄直徑手電筒到較大直徑光源的若干應(yīng)用中的任何一個(gè)中。
【專利說(shuō)明】手電筒的薄剖面透鏡
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在2012 年 6 月 6 日提交題為 “Thin Profile Lens For Flashlight”的美國(guó)申請(qǐng)第13/490，275號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)涉及一種薄剖面透鏡，用于為來(lái)自如手電筒或其它照明單元中的例如發(fā)光二極管(LED)等光源的光束塑造形狀。在各種實(shí)施例中，透鏡可與調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)合以改變光束的焦點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0004]已提供各種形式的手電筒和其它照明單元的透鏡，所述透鏡通常具有關(guān)于軸線對(duì)稱的相同形狀，其中沿該軸線引導(dǎo)光，例如光軸。若干此類透鏡在鄰近光源的透鏡背側(cè)包括孔，例如后空隙。在孔內(nèi)，可沿光軸調(diào)整光源位置。相對(duì)于透鏡后孔調(diào)整光源位置能夠使光束自透鏡前面發(fā)生變化。通常，限制了透鏡結(jié)合點(diǎn)波射束的最大明暗度和較寬射束的大體均勻性的能力。
[0005]通常此種透鏡前面上還具有中心凸形透鏡表面，其中所述前面與至少一個(gè)額外的凸形表面組合，其中光或者被接收至透鏡、被反射在透鏡內(nèi)、或者自透鏡射出。在不受理論束縛的情況下，可以認(rèn)為額外的凸形表面對(duì)于光從光源恰當(dāng)聚焦至光束而言是必須的。可替換地，此種透鏡具有按橫截面觀看是平坦的光接收、反射、以及發(fā)射表面。還可以認(rèn)為此種平坦表面對(duì)于光聚焦或制造的目的而言是必須的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]結(jié)合附圖，根據(jù)以下詳細(xì)描述將易于理解實(shí)施例。通過(guò)示例而不是通過(guò)限制附圖中圖形的方式示出實(shí)施例。
[0007]圖1A-圖1C示出了三種薄輪廓透鏡主體例子的橫截面圖，包括在透鏡中心部分上具有凹形后表面的薄剖面透鏡(圖1A)、在透鏡中心部分上具有平坦后表面的例子(圖1B)以及在透鏡中心部分上具有凸形后表面的例子(圖1C)；
[0008]圖2A-圖2C示出了圖1A-圖1C所示透鏡主體的橫截面圖，其中薄剖面透鏡具有凹形后表面(圖2A)、平坦后表面(圖2B)以及凸形后表面(圖2C)，其中每種透鏡均嵌入包含光源的聚光圈內(nèi)，所述光源位置沿光軸可調(diào)整；
[0009]圖3A和圖3B示出了光源相對(duì)于透鏡主體后壁移動(dòng)時(shí)的光折射和光反射，從而形成不同射束(圖3A示出較窄或點(diǎn)波射束，圖3B示出較寬或泛光射束)；
[0010]圖4A-圖4D是手電筒的聚光圈和薄剖面透鏡系統(tǒng)的四種橫截面圖，該圖示出了螺紋可調(diào)整聚光圈，其中光源在較寬射束(wide beam)或泛光位置(圖4A)以及較窄或點(diǎn)波射束位置(圖4B)以及滑動(dòng)可調(diào)整聚光圈，其中光源在較寬射束或泛光位置(圖4C)和較窄或點(diǎn)波射束位置(圖4D);以及[0011]圖5示出了手電筒例子的橫截面圖，所述手電筒經(jīng)配置用于薄剖面透鏡系統(tǒng)，全部均根據(jù)不同實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在以下詳細(xì)描述中，參考形成為其中一部分的附圖，且其通過(guò)可被實(shí)行的所示實(shí)施例示出。將明白可運(yùn)用其它實(shí)施例，在不背離本范圍的情況下可作出結(jié)構(gòu)或邏輯變化。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)具有限制意義，實(shí)施例的范圍由所附權(quán)利要求及其等效物限定。
[0013]不同操作以有助于理解實(shí)施例的方式可被描述為按序的多次分離的操作；然而，描述順序不應(yīng)視為暗示這些操作依據(jù)所述順序。
[0014]本描述可使用基于透視的描述，例如上/下、后/前、以及頂/底。此種描述僅用于幫助討論，并非要限制所公開(kāi)實(shí)施例的申請(qǐng)。
[0015]可使用術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”和“連接”及其變型。應(yīng)明白這些術(shù)語(yǔ)并非是彼此的同義詞。而是，在個(gè)別實(shí)施例中，“連接”可用于指示兩個(gè)或更多元件直接物理或電氣接觸彼此?！奥?lián)接”可意味著兩種或更多元件直接物理或電氣連接。然而，“聯(lián)接”還可意味著兩種或更多元件并非直接接觸彼此，而是彼此配合或相互作用。為了描述，“A/B”形式或“A和/或B”形式的短語(yǔ)意味著(A)、(B)或(A和B)。
[0016]為了描述，“A、B和C中的至少一個(gè)”形式的短語(yǔ)意味著(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。為了描述，“(A) B”形式的短語(yǔ)意味著(B)或(AB)，也就是A是視需要元件。
[0017]描述可使用術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”或“多個(gè)實(shí)施例”，其每個(gè)均指一個(gè)或更多相同或不同的實(shí)施例。此外，相對(duì)于實(shí)施例所使用的術(shù)語(yǔ)“包括” “包含” “具有”等為同義詞。
[0018]本文實(shí)施例提供了手電筒和其它照明裝置的薄剖面透鏡系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，薄剖面透鏡系統(tǒng)可與光源和調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)合，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)允許來(lái)自光源的光聚焦。其它實(shí)施例可提供固定焦點(diǎn)射束，因此聚焦較窄或點(diǎn)波射束、較寬射束泛光照明、或中間聚焦射束中的射束。在不同實(shí)施例中，雖然有其它光源，例如可使用白熾燈或熒光燈，但發(fā)光二極管或LED可被用作光源。
[0019]在不同實(shí)施例中，透鏡通?？梢猿蕡A形，其可具有經(jīng)配置發(fā)出光的前面以及自光源接受光的后面。在不同實(shí)施例中，透鏡按形狀形成從而按所需方向引導(dǎo)來(lái)自光源的光，具有基本凹形前面和基本凸形后面。
[0020]在不同實(shí)施例中，透鏡可包括兩個(gè)或更多不同部分，例如被環(huán)形圈包圍的中心部分，且依據(jù)透鏡所需的射束成形性能以及其它因素，這兩部分中的每個(gè)的彎曲可彼此獨(dú)立變化。在不同實(shí)施例中，依據(jù)個(gè)別應(yīng)用，中心部分的前表面可以是凸形，中心部分的后表面可以是凸形、凹形、或平坦的。依據(jù)應(yīng)用，環(huán)形圈部分通常可以是彎曲或平坦的。在一些實(shí)施例中，環(huán)形圈部分的后表面可以是反射表面或涂有反射表面，然而在其它實(shí)施例中，環(huán)形圈的后表面可以是干凈的。
[0021]在一些實(shí)施例中，環(huán)形圈部分的厚度(除中心部分)在不同部位變化非常小，透鏡后表面上缺少用于接收光源的接收空隙。因此，在不同實(shí)施例中，透鏡可經(jīng)配置，以便透鏡后表面上缺少LED或其它結(jié)構(gòu)可進(jìn)入的任何凹形部。在不受理論束縛的情況下，認(rèn)為與傳統(tǒng)透鏡相比，所公開(kāi)的透鏡剖面允許更有效地通過(guò)透鏡傳播光，且能夠使用較低功率的光源，從而與傳統(tǒng)手電筒透鏡相比，實(shí)現(xiàn)具有相等或較大亮度的射束。
[0022]在一些實(shí)施例中，透鏡可被嵌入在手電筒聚光圈內(nèi)，該聚光圈可聯(lián)接至或形成為主體或外殼構(gòu)件的一部分。在一些實(shí)施例中，主體或外殼構(gòu)件可包括固定聯(lián)接至其中的光源，且相對(duì)于主體或外殼構(gòu)件，通過(guò)例如滑動(dòng)或扭動(dòng)可調(diào)整聚光圈。在一些實(shí)施例中，該可滑動(dòng)或可扭動(dòng)調(diào)整可允許改變透鏡和光源之間的距離，因此允許光束從泛光或較寬射束調(diào)整為點(diǎn)波或較窄光束。在個(gè)別實(shí)施例中，聚光圈可適于聯(lián)接至包括固定在其中的LED的主體構(gòu)件。在這些實(shí)施例中，例如經(jīng)螺紋聯(lián)接或一個(gè)或更多O形環(huán)，借助于調(diào)整主體構(gòu)件上的聚光圈位置，可調(diào)整透鏡和LED之間的距離。在其它實(shí)施例中，在主體或聚光圈內(nèi)可調(diào)整光源位置，系統(tǒng)可包括相對(duì)于透鏡移動(dòng)光源的調(diào)整機(jī)構(gòu)，例如開(kāi)關(guān)、鍵形物和狹槽slot，或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它任何機(jī)構(gòu)。
[0023]在一些實(shí)施例中，透鏡主體的環(huán)形圈部分可將橫截面限定為橢圓形彎曲，且可包括光反射表面，該反射表面可經(jīng)配置反射自透鏡主體投至其中的光。在不同實(shí)施例中，環(huán)形圈部分，自透鏡主體內(nèi)部看為反射鏡，可將橫截面限定為凹形彎曲。在其它實(shí)施例中，自透鏡主體外部觀看的環(huán)形圈部分可限定凸形彎曲。在又一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)觀看橫截面時(shí)，環(huán)形圈部分可以是平坦的。
[0024]在不同實(shí)施例中，透鏡中心表面可以是凸形的，所以可包括通常在表面中心處的最前點(diǎn)。在不同實(shí)施例中，透鏡主體前面的環(huán)形圈部分可向前延伸至前邊緣，所述邊緣比中心表面的最前點(diǎn)還要向前，因此防止透鏡主體碰撞和磨損。透鏡主體可還包括限定環(huán)形表面和側(cè)表面之間倒角的外邊緣、前邊緣。
[0025]在不同實(shí)施例中，手電筒還可包括電源，例如電池或帶電AC-DC變壓器，以提供與LED兼容的電壓波形。例如，在一些實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制器可用于調(diào)整LED的有效亮度。在不同實(shí)施例中，透鏡主體、聚光圈、視需要，所有或部分主體或外殼可由單件固體、透明材料形成，所述透明材料包括玻璃、丙烯酸酯聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，以及熱塑性材料，例如聚碳酸酯塑料、模塑或以其它方式形成為單件。在一些實(shí)施例中，透鏡可由單件固體、注射模塑丙烯酸形成。在一些實(shí)施例中，透鏡可以與例如所有或部分聚光圈等其它部件共同模塑。視情況，該整體件的一些部分可使用例如光反射或光阻礙涂層著色或涂層，和/或可為聚光圈部分噴漆或以其它方式著色以防止光逸出(escape)。
[0026]圖1A-圖1C示出了根據(jù)不同實(shí)施例的三種薄剖面透鏡主體例子的橫截面圖，包括在透鏡中心部分上具有凹形后表面的薄剖面透鏡(圖1A)、在透鏡中心部分上具有平坦后表面的例子(圖1B)以及在透鏡中心部分上具有凸形后表面的例子(圖1C)。每個(gè)透鏡100a、IOObUOOc具有基本呈凹形前面102a、102b、102c和基本呈凸形后面104a、104b、104c。每個(gè)所示透鏡主體100a、100b、IOOc包括中心部分106a、106b、106c和圍繞中心部分106a、106b、106c的環(huán)形圈部分108a、108b、108c。在不同的實(shí)施例中，如下更為詳細(xì)地描述，這些不同的透鏡部分可經(jīng)配置按所需方向引導(dǎo)來(lái)自光源的光。雖然所示透鏡主體示出具有兩不同的光引導(dǎo)部分，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到合適的薄剖面透鏡還可被配置成僅具有一個(gè)、或三個(gè)、四個(gè)、或更多不同的光引導(dǎo)部分。
[0027]在不同實(shí)施例中，雖然透鏡部分可具有彎曲或平坦的前表面和后表面，但中心部分106a、106b、106c以及環(huán)形圈部分108a、108b、108c的橫截面可具有薄剖面。例如，在圖1A所示例子中，中心部分106a具有凸形前表面114a和凹形后表面116a。環(huán)形圈部分108a具有平坦前表面IlOa和平坦后表面112a，且代表基本呈平坦剖面的橫截面。
[0028]在圖1B所示例子中，中心部分106b具有凸形前表面114b和平坦后表面116b。環(huán)形圈部分108b具有凹形前表面IlOb和凸形后表面112b。如可從圖1b中看出，與圖1A所示的相對(duì)直的橫截面剖面108a相比，環(huán)形圈部分108b具有基本彎曲的橫截剖面。
[0029]在圖1C所示例子中，中心部分106c具有凸形前表面114c和凸形后表面116c。環(huán)形圈部分108c具有凹形前表面IlOc和平坦后表面112c。如可從圖1c中看出，與圖1A所示的相對(duì)直的橫截面剖面108a相比，環(huán)形圈部分108c具有略有彎曲的橫截剖面。
[0030]雖然圖1A、圖1B、以及圖1C示出三種透鏡曲率組合的例子，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白可替代平坦和/或彎曲透鏡表面的其它組合以適合個(gè)別申請(qǐng)和/或一組射束聚焦要求。此外，雖然透鏡主體100a、100b、IOOc不同部分包括輕微凹形和/或凸形，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白整體透鏡形狀包括凹形前面、凸形后面，且觀看橫截面時(shí)，每個(gè)透鏡主體100a、100b、IOOc的環(huán)形圈部分108a、108b、108c (除中心部分106a、106b、106c)的整體厚度相當(dāng)均勻。在不同實(shí)施例中，可測(cè)量基本垂直于前表面的厚度(T)，且該厚度可在環(huán)形部分 108a、108b、108c 的整個(gè)寬度的不到約 20%，例如 18%、15%、12%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%或甚至0%內(nèi)變化。具體地，非限制性實(shí)施例，小直徑透鏡的環(huán)形圈部分的合適透鏡厚度可約為0.5-4.0mm,例如0.5-2.0_、或0.大直徑透鏡的環(huán)形圈部分的合適透鏡厚度可為0.4-4.0cm,例如l_2cm。
[0031]此外，所有所示的透鏡主體缺少手電筒透鏡通常所包括的后空隙或LED接收壁。實(shí)際上，透鏡主體100a、IOObUOOc無(wú)任何部分適于接收透鏡主體任何部分內(nèi)的LED光源或相應(yīng)吸熱構(gòu)件。
[0032]在各種實(shí)施例中，中心部分106a、106b、106c可包括限定最前點(diǎn)118a、118b、118c的凸形表面114a、114b、114c。在不同實(shí)施例中，凸形前表面114a、114b、114c可包含任何不同的彎曲，在相同實(shí)施例中，對(duì)于具有整體透鏡直徑少于約Icm的小直徑手電筒，例如具有整體直徑約為6-8_的透鏡，彎曲可以是具有半徑不超過(guò)約2-4_的大體上弓形。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白對(duì)于較大直徑透鏡，該中心部分直徑通?？砂幢壤^大。例如，5-lOcm的大直徑透鏡可具有直徑為l_4cm的中心部分，例如約為1.5-2.5cm。參考透鏡實(shí)施例的測(cè)量?jī)H是示例性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解在不偏離本公開(kāi)范圍的情況下可以使用其它測(cè)量。
[0033]在不同實(shí)施例中，透鏡主體100a、100b、IOOc的環(huán)形圈部分108a、108b、108c可向前延伸至前邊緣120a、120b、120c。在不同實(shí)施例中，前邊緣120a、120b、120c比中心部分106a、106b、106c的最前點(diǎn)118a、118b、118c向前延伸還要遠(yuǎn)。在不同實(shí)施例中，前邊緣120a、120b、120c可包括對(duì)于小直徑手電筒，寬度為至少約0.2-0.5mm的環(huán)形圈108a、108b、108c和前邊緣120a、120b、120c之間的倒角。在一些實(shí)施例中，倒角可具有為所需透鏡尺寸和可操作特性所選的寬度，僅作為例子，對(duì)于較大直徑透鏡，倒角寬度可以約1.5mm、約
2.0_、約 2.5_、或約 3.0_。
[0034]圖2A-圖2C示出了圖1A-圖1C所示的透鏡主體的橫截面圖，其中根據(jù)不同實(shí)施例，每個(gè)透鏡均嵌入在包含光源的聚光圈內(nèi)，其中光源位置沿光軸線可調(diào)整。如圖2A-2C所示，在不同實(shí)施例中，透鏡200a、200b、200c可與例如LED222a、222b、222c的光源配對(duì)，例如，光源位置可沿聚光圈224a、224b、224c內(nèi)的光軸可調(diào)整，從實(shí)線所示典型的開(kāi)始位置通過(guò)中間位置到達(dá)由虛線所指示的最終位置。在不同實(shí)施例中，調(diào)整可以是連續(xù)的或者在所選位置處可設(shè)有止擋或制動(dòng)器。任何范圍的位置調(diào)整可包含適合個(gè)別透鏡尺寸、設(shè)計(jì)、以及所需射束變更。在一些實(shí)施例中，對(duì)于小直徑手電筒，該范圍從約3_到約5mm,對(duì)于較大直徑透鏡系統(tǒng),多達(dá)2-3cm或更多。
[0035]在透鏡的一個(gè)具體、非限制性例子中，例如，對(duì)于小尺寸透鏡系統(tǒng)，透鏡可具有約8mm的寬度、約2mm的環(huán)形圈部分厚度、約3mm的內(nèi)徑、約Imm的倒角寬度、以及約2mm的位置調(diào)整范圍。對(duì)所需操作特性和透鏡尺寸可選擇其它組合。通常此類尺寸比可變化至少約
± 10% ο
[0036]在不同實(shí)施例中，中心部分206a、206b、206c可形成聚焦元件，該聚焦元件依據(jù)例如光源的位置可以不同方式與光源相互作用。例如，在不同實(shí)施例中，當(dāng)光源遠(yuǎn)離透鏡(例如，較窄角位置)時(shí)，僅小部分光可與聚焦元件相互作用。結(jié)果，在不同實(shí)施例中，聚焦元件可能無(wú)法顯著地影響較窄光分布。相反地，當(dāng)光源接近聚焦元件(例如，較寬角位置)時(shí)，聚焦元件可按所需方式影響射束圖。因此，在不同實(shí)施例中，聚焦元件可以能夠有較寬角光分布，對(duì)較窄角分布影響較少。在不同實(shí)施例中，例如為了有助于按所需方向引導(dǎo)光，聚光圈224a、224b、224c可包括反射內(nèi)表面。
[0037]根據(jù)實(shí)施例，在圖3A和圖3B中示出該現(xiàn)象，其中當(dāng)光源相對(duì)于透鏡主體后壁移動(dòng)時(shí)，光折射和光反射形成不同的射束(圖3A示出較寬或泛光射束，圖3B示出較窄或點(diǎn)波射束)。如圖3A和圖3B所示，相對(duì)于透鏡調(diào)整LED位置可提供較寬射束或泛光(例如參看圖3A)和較窄或點(diǎn)波射束(例如參看圖3B)之間的射束范圍。在不同實(shí)施例中，點(diǎn)波射束可以約50%的最大明暗度提供約+/-3°的角分布。較寬射束的例子為約+/-45°的角范圍分布，在該范圍內(nèi)明暗度為最大值或同軸值的至少約50%。根據(jù)不同實(shí)施例，依據(jù)透鏡直徑，在LED位置調(diào)整不超過(guò)約3-50_的情況下，光可從點(diǎn)波射束變化至較寬光束。分別在圖3A和圖3B中示出計(jì)算出的適于透鏡和LED配置的例子的光線LR表示。如圖所示，在不同實(shí)施例中，透鏡300可將大部分光線LR引導(dǎo)至所需射束，可預(yù)料到較小部分光線LR在所需光束外側(cè)傳播。
[0038]圖4A-圖4D是根據(jù)不同實(shí)施例的手電筒的聚光圈和薄剖面透鏡系統(tǒng)的橫截面圖，示出螺紋可調(diào)整聚光圈和滑動(dòng)可調(diào)整聚光圈，其中在螺紋可調(diào)整聚光圈中，光源在較寬射束或泛光位置(圖4A)以及較窄或點(diǎn)波射束位置(圖4B)，在滑動(dòng)可調(diào)整聚光圈中，光源在較寬射束或泛光位置(圖4C)以及較窄或點(diǎn)波射束位置(圖4D)。如圖所示，在不同實(shí)施例中，如圖4A和4B所不,系統(tǒng)可包括聚光圈424a,且透鏡400a嵌入其中。在一些實(shí)施例中，聚光圈424a可經(jīng)配置聯(lián)接至主體構(gòu)件426a，該主體構(gòu)件可包括光源，例如LED422a。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可還包括調(diào)整機(jī)構(gòu),例如聚光圈424a和主體構(gòu)件426a之間的螺紋聯(lián)接或嚙合428，所述調(diào)整結(jié)構(gòu)可允許調(diào)整光源和透鏡之間的空間，因此如上詳細(xì)描述能夠使所得到的光源聚焦。
[0039]在其它實(shí)施例中，如圖4C和圖4D所示，系統(tǒng)可包括嵌入聚光圈424b內(nèi)的透鏡400b，所述聚光圈可滑動(dòng)地安裝在主體構(gòu)件426b上。在一些實(shí)施例中，可滑動(dòng)安裝可包括有助于在主體構(gòu)件426b上調(diào)整聚光圈424b的一個(gè)或更多O形環(huán)430，所述O形環(huán)可允許調(diào)整LED422b和透鏡400b之間的空間，因此能夠使所得到的光束聚焦，從而例如產(chǎn)生點(diǎn)波射束或泛光射束。雖然示出螺紋安裝和可滑動(dòng)安裝，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白可使用允許使用者調(diào)整透鏡和光源相對(duì)位置的任何其它合適的機(jī)構(gòu)。
[0040]在不同實(shí)施例中，系統(tǒng)可通過(guò)所述調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整，從而提供約+/-45°角范圍分布的具有較寬射束的光束，在所述角范圍內(nèi)明暗度為最大值或軸上值的至少50%。對(duì)于該較寬射束，系統(tǒng)可提供角分布至少約+/-10°之間的大體均勻的明暗度。
[0041]在一些實(shí)施例中，聚光圈424a、424b可設(shè)有緊握增強(qiáng)部位，例如具有凹槽、脊?fàn)钔黄稹⒙∑?、織?gòu)等部位，該部位可圍繞聚光圈424a、424b部分或完全延伸。在不同實(shí)施例中，例如在一只手調(diào)整射束聚焦中，通過(guò)為聚光圈424a、424b上的拇指和食指提供便利的緊握，同時(shí)由其它三個(gè)手指緊握主體構(gòu)件426a、426b，緊握增強(qiáng)區(qū)域?qū)⒂兄谑褂谜哒{(diào)整。在一些實(shí)施例中，可在手電筒主體上，例如聚光圈424a、424b相對(duì)端處，或聚光圈424a、424b本身上提供控制按鈕。
[0042]在不同實(shí)施例中，可由例如鋁或鋼等金屬或例如ABS等塑料制成主體構(gòu)件426a、426b或其它外殼結(jié)構(gòu)?？蛇x擇這樣的組件材料，即在例如非常高的外界溫度或非常低的外界溫度的惡劣環(huán)境下與照明單元操作兼容。
[0043]圖5示出了根據(jù)不同實(shí)施例的手電筒例子的橫截面圖，所述手電筒經(jīng)配置用于薄剖面透鏡系統(tǒng)。在所示實(shí)施例中，透鏡500被嵌入在經(jīng)螺紋嚙合528聯(lián)接至主體構(gòu)件526的聚光圈524內(nèi)。在使用中，使用者相對(duì)于主體構(gòu)件526扭動(dòng)聚光圈524，從而減少或增加LED522和透鏡500之間的距離，并按使用者所需，將光束調(diào)整至泛光射束或較寬射束，或者較窄射束或點(diǎn)波光。雖然示出螺紋式嚙合機(jī)構(gòu)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白可用允許使用者調(diào)整透鏡500和LED522之間距離的任何其它調(diào)整結(jié)構(gòu)替代。
[0044]雖然此處已說(shuō)明和描述了某些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白在不背離本范圍的情況下，可用適合實(shí)現(xiàn)相同目的的大量替換和/或等效實(shí)施例或?qū)崿F(xiàn)替換所示和所述實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員易于明白地是可以非常廣泛的方式實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。該申請(qǐng)旨在覆蓋本文所討論的實(shí)施例的任何改編或變更。因此，顯而易見(jiàn)這些實(shí)施例僅受權(quán)利要求及其等效物限制。
【權(quán)利要求】
1.一種手電筒薄剖面透鏡，包括: 基本圓形透鏡主體，所述透鏡主體具有基本凹形前面和基本凸形后面，其中所述透鏡主體包含: 中心部分，所述中心部分具有適于按所需方向引導(dǎo)光束的凸形前表面；以及 環(huán)形圈部分，所述環(huán)形圈部分包圍所述中心部分，其中所述環(huán)形圈部分共同定義厚度尺寸，其中所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述透鏡主體具有小于約Icm的直徑，且其中所述厚度尺寸在約0.5mm至約4mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述透鏡主體具有大于約5cm的直徑，且其中所述厚度尺寸在約0.4cm至約2cm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有凹形后表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有平坦后表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有凸形后表面。
9 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，當(dāng)觀看橫截面時(shí)，所述環(huán)形圈部分是彎曲的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，當(dāng)觀看橫截面時(shí)，所述環(huán)形圈部分是平坦的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，當(dāng)觀看橫截面時(shí)，所述環(huán)形圈部分前表面是彎曲的，后表面是平坦的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有凹形后表面，其中當(dāng)觀看橫截面時(shí)，所述環(huán)形圈部分是平坦的，其中所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的5%,且其中所述厚度尺寸在約2mm至約3mm。
13.一種手電筒薄剖面透鏡，包括: 基本圓形透鏡主體，所述透鏡主體具有基本凹形前面和基本凸形后面，其中所述透鏡主體包含: 中心部分，所述中心部分具有適于按所需方向引導(dǎo)光束的凸形前表面；以及 環(huán)形圈部分，所述環(huán)形圈部分包圍所述中心部分，其中所述環(huán)形圈部分定義厚度尺寸，且其中所述透鏡主體缺少適于接收光源的后空隙。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的20%。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的10%。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有凹形后表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有平坦后表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有凸形后表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄剖面透鏡，其特征在于，所述中心部分具有凹形后表面，其中當(dāng)觀看橫截面時(shí)，所述環(huán)形圈部分是平坦的，且其中所述厚度尺寸在約2_至約3_。
20.一種手電筒，包括: 外殼件； 光源，所述光源聯(lián)接至所述外殼構(gòu)件； 電源，所述電源被設(shè)置在所述外殼構(gòu)件內(nèi)且適于將功率提供至所述光源； 聚光圈，所述聚光圈適于可調(diào)節(jié)聯(lián)接至所述外殼構(gòu)件；以及 薄剖面透鏡，所述透鏡適于安裝在所述聚光圈內(nèi)，其中所述薄剖面透鏡包括: 基本圓形透鏡主體，所述透鏡主體具有基本凹形前面和基本凸形后面，其中所述透鏡主體包含: 中心部分，所述中心部分具有適于按所需方向引導(dǎo)光束的凸形前表面；以及 環(huán)形圈部分，所述環(huán)形圈部分包圍所述中心部分，其中所述環(huán)形圈部分定義厚度尺寸，且其中所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的20%，以及 其中，相對(duì)于所述外殼構(gòu)件調(diào)整所述聚光圈調(diào)整了所述薄剖面透鏡和所述光源之間的所述距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手電筒，其特征在于，所述厚度尺寸變化少于所述透鏡主體的10%。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手電筒，其特征在于，相對(duì)于所述外殼構(gòu)件調(diào)整所述聚光圈改變了通過(guò)所述透鏡的光束的焦`點(diǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手電筒，其特征在于，所述聚光圈適于經(jīng)螺紋聯(lián)接物聯(lián)接至所述外殼構(gòu)件。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的手電筒，其特征在于，所述透鏡主體缺少適于接收所述光源的后空隙。
【文檔編號(hào)】F21V5/04GK103732983SQ201380002595
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】G·D·溫德姆, D·C·布蘭茲 申請(qǐng)人:海岸餐具公司