CN101517818A - 自动照明的可再充电的灯具系统 - Google Patents

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CN101517818A CNA2007800356781A CN200780035678A CN101517818A CN 101517818 A CN101517818 A CN 101517818A CN A2007800356781 A CNA2007800356781 A CN A2007800356781A CN 200780035678 A CN200780035678 A CN 200780035678A CN 101517818 A CN101517818 A CN 101517818A
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Abstract

一种自动照明的可再充电的灯具系统(10)，包括一个或多个自站立的可再充电灯具(110、111、112、114)，该灯具可卸除地支撑在再充电和支撑元件(12)。每个所述灯具包括光散射体，该灯具类似于蜡烛，当从再充电和支撑元件上移除时点亮。所述灯具也可以当所述再充电和支撑元件切断电源时点亮，在电源故障时自动点亮灯具。每个所述灯具可以感应耦合到所述再充电和支撑单元，从而无需电触点，使外观简洁。可以采用灯盖体和底部件的相对运动改变照明特性，例如变暗或变亮。

Description

自动照明的可再充电的灯具系统
相关申请
本发明是专利申请号11/161,689、申请日2005年8月12日之美国专利申请的部分继续申请(continuation-in-part)，该美国专利申请11/161,689是专利申请号10/989,199、申请日2004年11月15日之美国专利申请的部分继续申请，该美国专利申请10/989,199是专利申请号10/292,007、现专利号6,819,080之美国专利申请的部分继续申请，该美国专利申请10/292,007是专利申请号09/885,848、现专利号6,479,965之美国专利申请的部分继续申请，在此均作为参考。
技术领域
本发明涉及照明领域，更具体地说，涉及一种新的可再充电的灯具系统。
背景技术
蜡烛通常被用来提供照明和/或营造气氛。蜡烛的效用和美感优点为众所周知，但蜡烛的自我消耗使其在用完时得更换新蜡烛；且会产生烟，特别是在熄灭时，这使空气污浊；还需要警惕经常存在的火灾危险；在户外使用或移动时，蜡烛还很容易被风熄灭；且会产生不想要的蜡堆积，在很多情况下需要从蜡烛支撑件或底台上清除。此外，在特定情形下需要越充足的光线，则需要的蜡烛数量越多，这进一步增大了使用蜡烛的风险和其他缺点。
因此，需要一种可再充电的灯具系统，该灯具系统具有蜡烛的很多实用而具有美感的优点，但不受制于上述缺点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可再充电的灯具系统，该灯具系统提供用于室内或室外的类似蜡烛的照明，并避免了蜡烛产生的问题。
为了实现上述目的，本发明的自动照明的可再充电的灯具系统，包括：接纳一组发光体的充电器，该充电器包括与所述发光体组的每个发光体耦合的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给每个所述发光体；一组发光体，每个发光体具有发光元件，该发光元件通过第二电路连接至可再充电电池包，所述第二电路在一个模式中在发光体接纳在所述充电器上时响应所述充电信号、使所述电池包充电，而在另一个模式中在没有所述充电信号的情况下使所述发光元件发光，从而，如果每个发光体从所述充电器移除或如果接纳于所述充电器上时充电器的交流电源切断，那么该每个发光体点亮。
在优选实施方式中，所述发光体组包括一个或多个发光体，每个发光体与所述充电器的所述第一电路感应耦合。感应耦合使发光体放置在充电器上后，可再充电电池包自动的、免用手再充电，并且当从充电器移除后，发光体自动、免用手地点亮。
在优选实施方式中，所述一组发光体的每个发光体为自站立的，并包括类似蜡烛外形的散射体，该散射体可拆卸地安装在底座，支撑所述发光元件。
根据本发明的另一方面，本发明自动照明的可再充电的灯具系统包括：可安装在墙壁的充电座，该充电座可支撑一组发光体，该充电座包括与所述发光体组的每个发光体耦合的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给每个所述发光体；一组发光体，每个发光体具有发光元件，该发光元件通过第二电路连接至可再充电电池包，所述第二电路在一个模式中在发光体接纳在所述充电器上时响应所述充电信号使所述电池包充电，而在另一个模式中在没有所述充电信号的情况下使所述发光元件发光，从而，如果每个发光体从所述充电器移除或如果接纳于所述充电器上时充电器的交流电源切断，那么该每个发光体点亮。
在优选实施方式中，可安装在墙壁的充电座可以直接插入墙壁的交流电出口和/或通过任何适当的安装部件安装在墙壁的交流电出口附近。
根据本发明的另一方面，本发明的自动照明的可再充电的灯具系统包括：可支撑一组发光体的充电座，该充电座包括与所述发光体组的每个发光体耦合的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给每个所述发光体；传感器，该传感器提供表示每个发光体被支撑在所述充电座上的坐下信号；一组发光体，每个发光体具有发光元件，该发光元件通过第二电路连接至可再充电电池包；所述第二电路在一个模式中，在发光体接纳在所述充电器上时响应所述充电信号使所述可再充电的电池包充电，而在另一个模式中在没有所述充电信号的情况下使所述发光元件发光，从而，如果每个发光体从所述充电器移除，那么该每个发光体点亮，如果接纳于所述充电器上时充电器的交流电源切断，那么该每个发光体熄灭。
在优选实施方式中，充电座可以设置有可卸除的盖体，在充电和存储过程中保护发光体，充电座还设置有手柄，该手柄便于充电座的移动。
根据本发明的另一方面，本发明的自动照明的可再充电的灯具系统包括：可以被支撑在一个表面上的充电器，该充电器可接纳一组发光体，每个发光体被支撑在所述表面，且充电器至少部分地环绕着每个发光体的一部分，该充电器包括与每个发光体耦合的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给每个发光体；具有发光元件的一组发光体，每个发光元件通过第二电路连接至可再充电电池包，所述第二电路在一个工作模式中，当每个发光体被接纳在充电器时，根据探测到的充电信号使可再充电的电池包充电，并使所述发光元件熄灭；所述第二电路在另一个工作模式中，在没有充电信号的情况下，激发所述发光元件，从而如果从充电器移除，那么每个发光体点亮，如果被接纳在充电器，那么每个发光体熄灭。充电器和发光体可相对移动，从而充电器可以从发光体组移除，同时保持在支撑表面上，使每个发光体发光。
在优选实施方式中，所述发光体组的每个发光体包括一个散射体，该散射体可松脱地安装在基座上。由基座承载的灯支撑件允许发光元件的更换，基座承载的可再充电电池室允许电池的更换。在优选实施方式中，灯支撑件和电池室允许手动更换灯元件和可再充电电池，且散射体安装在基座上并可手动卸除，尽管如此灯机械动作也可以采用，以方便灯元件和可再充电电池的更换。可以设置多个发光元件和相应的支撑，以产生动态效果。
根据本发明的另一方面，自动照明的可再充电的灯具系统包括：可以接纳提灯单元底部的充电器，该充电器包括与所述提灯单元底部耦合的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给所述提灯单元；可绕其伸长方向的轴旋转的提灯单元，该提灯单元底部被接纳于所述充电器，并包括通过第二电路与可再充电的电池包连接的至少一个发光元件；所述第二电路在一个模式中使所述可再充电的电池包充电，并在所述提灯单元接纳在所述充电器上时使所述至少一个发光元件不发光，在所述提灯单元离开所述充电器时使所述至少一个发光元件发光，而在另一个模式中随着所述提灯单元绕其轴旋转，可控制地改变所述至少一个发光元件的发光特性。
在优选实施方式中，所述第二电路在所述另一个模式中，当被接纳于充电器时或从充电器移除时，随着所述提灯单元绕其伸长方向的轴旋转，可控制地降低或增加所述至少一个发光元件的亮度。提灯单元包括球形的半透明盖体，该盖体内设置一组较高亮度的白LED，该LED由1.2V可再充电的镍氢电池包供电，根据选定的亮度提供6-10小时的照明。LED组和电池包均为可更换的。提灯单元的顶部的手柄使提灯单元便于携带。
附图说明
以下结合附图和具体实施例，对本发明的目的和特征作进一步描述。其中：
图1为本发明实施例的透视图，展示了充电台和灯单元；
图2为所述充电台的顶视图；
图3为所述充电台的前视图；
图4为所述充电台的底视图；
图5为沿图2的5-5线的所述充电台的剖视图；
图6为沿图2的6-6线的所述充电台的剖视图；
图7为所述充电台电路的电路图；
图8为根据本发明实施例的灯单元的爆炸图；
图9为所述灯单元的前视图；
图10为所述灯单元的右侧视图；
图11为所述灯单元的顶视图；
图12为所述灯单元的底视图；
图13为沿图9的13-13线的灯单元剖视图；
图14为沿图10的14-14线的灯单元剖视图；
图15为沿图9的15-15线的灯单元剖视图；
图16为根据本发明实施例的灯单元电路板的电路图；
图17为根据本发明另一实施例的示意图，展示了可安装在墙上的充电座和四个灯单元；
图18为根据本发明另一实施例的示意图，展示了可安装在墙上插座的充电座和单个灯单元；
图19为根据本发明另一实施例的示意图，展示了承载体/充电座和八个灯单元；
图20展示了一个灯单元与承载体/充电座的接合；
图21和22分别为承载体/充电座和灯单元电路的框图；
图23为本发明另一实施例的示意图，展示了可相互移动的充电器和灯元件；
图24A-C为根据本发明的优选灯单元的示意图，方便灯和可再充电电池的更换；
图25为根据发明另一实施例的自动照明可再充电灯具的提灯和充电器，其中提灯从充电器移除；
图26展示了提灯被接纳在充电器上的侧视图；
图27展示了提灯握在手掌内；
图28展示了提灯戴在脖子上；
图29展示了提灯挂在床架上；
图30展示了竖直放置的提灯的前视透视图；
图31展示了根据本发明的自动照明可再充电灯具的提灯之爆炸图；
图32展示了电触点可以用于松脱提灯电池和灯室，以更换电池和/或灯泡；
图33展示了扣合的散射体，以方便电池包和可更换发光体的更换；
图34为本发明的自动照明可再充电灯具的电结构图；
图35为本发明根据提灯模式的提灯方位的解释示意图；
图36为根据本发明实施例的另一实施例示意图，展示了充电座和可卸除及可旋转的提灯单元；
图37为图36的实施例的爆炸示意图；
图38为图36和37所示自动照明可再充电的灯具的电框图。
具体实施方式
参见图1，附图标记10表示本发明的可再充电灯具系统。灯具系统10包括充电台12和多个灯单元110、111、112和114。
如图1和2所示，充电台12包括槽16、18、20和22，每个槽接纳一个所述灯单元110、111、112和114。槽16、18、20和22每个包括圆柱形壁38、40、42和44，以及一个基本平坦底面46、48、50和52。
具有线上电源开关26和“壁块”式变压器的电线24通过平常的120伏家用电流向充电台12供电。作为选择，可以不用变压器。
每个灯单元110、111、112和114由电池供电，并设计为当放置在槽16、18、20和22上时，通过磁感应充电。每个灯单元110、111、112和114设计为当从槽16、18、20和22上卸除或交流电从充电台12切断时照亮。
在实施例中，灯单元的数量(和与灯单元相应的槽)仅作为示范。应理解为，本发明的灯具系统10可以由任何数量的灯单元构成。
参见图3和4，充电台12也包括上部30和下部32。在示范性实施例中，上部为陶瓷的。尽管如此，上部30可以由其他材料制成，例如木头或塑料。为了节约，示范性实施例中下部32由注塑塑料制成，以及其他合适的材料制成，例如钢铁或其他金属或材料。在示范性实施例中，上部30和下部32相互扣合。尽管如此，任何元件，例如粘合、螺丝钉等，都可以用于将上部30和下部32固定。
如图2、5和6所示，充电台还包括电路板58，该电路板以硬接线连接至电源线24和四个初级感应线圈(并联接线)，一个线圈环绕一个壁38、40、42和44。图5展示了一对初级感应线圈54和56，分别缠绕着壁44和42。相同的初级线圈(未图示)环绕着壁38和40。
图7展示了变压器28、线上电源开关26和初级感应线圈54形成的电路。如图7所示，变压器28将120伏交流电转换为12伏交流电。其他三个初级感应线圈(未图示)优选与初级感应线圈54并联。在其他实施例中，变压器元件可由感应器线圈(在充电器和发光体上)代替，选择该感应器线圈的圈数比，为灯具提供逐步降低的电压。如本领域技术人员所希望，可以设置提供频率高于线频率的振荡器，以提高效率(感应器尺寸和成本)。
灯单元110、111和112与灯单元114相同。因此，只需要详细描述灯单元114。
如图8-16所示，灯单元114包括散射体116、灯泡118、电池包120、电路板122、次级感应线圈124和底座126。
在本实施例中，散射体116由吹塑塑料(或玻璃)制成，并具有磨砂的外表面142。同样，也可以是注塑塑料，并表面磨砂及半透明。在本实施例中，散射体116为细长形，并包括中间部分146，该中间部分146向末端144逐渐变细，且向尾部148逐渐变细。选择这种形状是为了提供最佳灯光颜色和传输，以及来自灯泡118的灯光的漫射。显然，散射体116可以采用其他各种替代形状。尽管如此，散射体116的内部空间必须足够容纳灯泡118、电池包120、和电路板122。另外，由于灯泡118产生的热量，可以在灯泡118和散射体116之间设置空气空间，以防止散射体熔化或变形。
底座126包括下部128，当下部放置在水平面或槽16中，该下部为灯单元114提供稳定的支撑。颈部130可卸除地接纳散射体116，以允许操作灯泡118和电池包120。颈部130包括突出部134、136、138和140和唇缘135，该突出部和唇缘共同将灯单元114的尾部148固定至颈部130，见图8、13和14。
在本实施例中，电池包120包括包装在PVC收缩性薄膜内的三个“AA”镍镉(Ni-Cad)电池，并具有总输出3.6Vdc和500-800mA。当然，其他类型和尺寸的可再充电电池，例如镍氢电池或锂电池，可以代替镍镉电池。这些电池提供更多的电力，并且充电比镍镉电池快，但相对昂贵。
灯泡118的电源要求与电池包120的电源输出匹配。在本实施例中，灯泡118为传统的小型白炽灯灯泡，例如“Chicago Miniature Lamp，Inc.”公司型号CMl 738，该灯泡具有1个蜡烛的输出量并且设计电源要求为2.80V和60mA，寿命为6,000小时。当然，其他灯和光源类型，例如发光二极管(LED)也可以代替灯泡118。如图所示的白炽灯泡为优选的，因为白炽灯泡平衡了成本、发热量、电源消耗、寿命和亮度特性。
如图13和14所示，灯泡118和电池包120优选硬接线到电路板122。如图16所示，电路板122包括四个初级线圈，该初级线圈控制电池包120的充电和灯泡118的发光。
充电电路150调节从次级感应线圈124流至电池包120的电压和电流，以防止对电池包120造成损坏。当电池包120的输出电压低于3.1伏时，门锁电路154切断流至灯泡118的电流，从而防止对电池包120的损坏，这种损坏可能由完全耗尽电池包120导致。当在充电电路150中探测到电流时，充电感应开关156与门锁电路154一起切断流至118的电流。恒电流源电路152为灯泡118提供恒定电流(在本实施例中为65mA)。这使灯泡118在恒定亮度发光，不管电池包120的输出电流的波动。在可选择的实施例中，也可以采用恒电压源。
如上所述，电池包120通过磁感应线圈充电。当次级感应线圈124与初级感应线圈54同中心地放置时，初级感应线圈54(当施加电流时)产生的磁场使次级感应线圈24产生电流。在本发明中，这种情况发生在当灯单元114放置在槽16内时，见图1。
优选地，完全充电的电池包120可以运输，这将增加镍镉电池的货架寿命。但是，运输完全充电的电池包120需要绝缘装置，该装置使电池包120与灯118在电池包120充电和当终端用户首次使用灯单元114之间的期间电绝缘。该绝缘装置可以包括聚酯块(Mylartab，未图示)，在最初充电之后该聚酯块可以嵌入在两个电触点之间，在首次使用前用户可以将聚酯块移除。作为选择，所述装置可以包括熔断体(fusible link，未图示)。当充电电路150中感应到电流时(即用户首次插入充电台12)，该熔断体可以关闭电流调节电路152。
灯具系统10的运作是很简单的。如上所述，当充电电路150中没感应到电流时，灯泡118照亮。因此，当灯单元114从槽16移除时，灯泡118将自动点亮。将灯单元114放在槽16内，并切断线上开关26，使充电台12和灯单元114也可以作为台灯。灯单元114也可以作为应急灯，在电源故障时自动点亮。
参见图17，附图标记200表示根据本发明另一实施例的可再充电灯具系统。灯具系统200包括可安装在墙壁的充电座202和四个灯单元204。在本实施例中，灯单元的数量只是示范性。灯具系统200可以由任意数量的灯单元构成。
如图所示，可安装在墙壁上的充电座202包括突出部206，突出部206之间的间隔大于每个灯单元204的宽度，每个灯单元204具有通孔208。
突出部206与通孔208可卸除地配合，将灯单元204支撑在可安装在墙壁上的充电座202。突出部206和通孔208为圆柱形，但是突出部和通孔也可以为其它形状，其他可卸除的支撑装置也可以采用。
每个突出部具有自由端，散射体210可以移除地或固定地安装在所述自由端上，并在LED和环境光线感应器上(未图示)，LED的接通对应着环境黑暗。每个灯单元204具有平坦底座212和前面散射体214，该前面散射体从顶部延伸到底部，并环绕通孔208。平坦底座212使每个灯单元204可以放在架子或桌子上，通孔208使灯单元204可以挂在钩上，以在各种情况下提供照明。
具有线上电源开关(未图示)的电线216通过平常的120伏家用电流向可安装在墙壁的充电座202供电。充电座202可以通过适当的安装元件安装在墙壁上的交流出口，且可以采用凹部和/或电源线套或其他装置将多余的电线装载在充电座202内。作为选择，电源开关也可以免除。
如根据图1-16所述的实施例，每个灯单元204设计为通过磁场感应充电。初级线圈和次级线圈(未图示)产生感应磁耦合，所述初级线圈和次级线圈被承载在充电座的突出部206，并当由各个突出部206支撑时围绕着灯单元204的通孔208。其他耦合装置，例如成对的电触点，也可以采用。
如根据图1-16所述的上述实施例，灯单元204被设计为当从突出部206移除时或者当交流电从可安装在墙壁的充电座202切断时照亮。可安装在墙壁的充电座包括第一充电电路，该第一充电电路响应供应的交流电源，以提供充电信号；每个灯单元包括通过第二电路与再充电电池连接的发光元件，所述第二电路当每个灯单元被支撑在充电座上时运作在一个模式，响应充电信号使再充电电池包充电，而响应没有充电信号下在另一模式点亮发光元件，从而，如果每个灯单元从可安装在墙壁的充电座移除，则每个灯单元照亮，并且当被支撑在可安装在墙壁的充电座时如果没有交流电供应至充电座，则照亮。
每个灯单元204可以设置一个独立开关(未图示)，以根据需要接通/断开灯单元。
参见图18，附图标记230表示本发明另一实施例的可再充电的灯具系统。灯具系统230包括可安装在墙上插座的充电座232和单个灯单元234。本实施例的灯具系统230基本上与图17所述实施例200相同，除了可安装在墙上插座的充电座232包括伸展的插脚236，该插脚可将充电座插入标准的交流电的墙壁出口。
参见图19，附图标记250表示本发明另一实施例的可再充电的灯具系统。灯具系统250包括承载体/充电座252和十个灯单元254。盖体256优选为半透明，并且通过适当装置可移动地安装至承载体/充电座252和手柄258，该手柄优选为铝制，但也可以为其它金属或材料，并通过适当元件安装在承载体/充电座252。在充电、存储和运输过程中，盖体256保护灯单元，手柄258使运输更方便。在优选实施中灯单元的数量只是示范性的。本发明的灯具系统250可以由任何数量的灯单元构成。
参见图20，附图标记270表示一个灯单元与承载体/充电座接触面。与上述实施例采用电感耦合不同，承载体/充电座252上的触点272与触点274配合，以当灯单元被支撑在承载体/充电座252上时提供充电信号给每个灯单元254。设置有弹簧加载臂276，当每个灯单元254支撑在承载体/充电座252上的插座278时，弹簧加载臂276固定每个灯单元254。每个灯单元254上设置有薄膜开关280(或其他适当的装置)，从而灯单元可以独立地打开或关闭。每个灯单元的充电状态指示灯282设置在承载体/充电座252上，当相应的灯单元254充电完毕后，该充电状态指示灯亮起。坐下感应器触点284、286提供每个灯单元的坐下信号，以当灯单元被支撑在承载体/充电座如果没有交流电供应时，防止灯单元亮起。坐下信号优选处于地电位，但是任何适当的感应器触点或其他提供代表灯单元处于支撑状态的信号的装置都可以使用。
参见图21，附图标记270表示承载体/充电座电路的框图。如图所示，交流/直流转换器272响应标准交流电，以提供充电信号输出信号，坐下感应器274在地电位提供坐下信号。交流/直流转换器272优选包括定时器，以在每个可再充电电池包完全充电的预定时间后切断充电信号。
参见图22，附图标记300表示灯单元的电路框图。充电电路302调节流向每个灯单元的电池包304的电压和电流，以防止损坏电池包304。当电池包304的电压输出低于预定值时，门锁电路306切断流向每个灯的电流，从而防止损坏电池包304，这种损坏可以是由电池包304导致的。当在充电电路302内探测到电流时或者当探测到坐下信号时，门锁电路306与充电感应开关308配合，切断流向每个灯的电流。恒电流源电路310向每个灯提供恒定电流。这使灯在恒定亮度发光，而不管电池包304的输出电流波动。在可选实施例中，可以采用恒电压源。
参见图23，附图标记330表示本发明的可再充电灯具系统的另一实施例。灯具系统330包括充电器332和四个灯单元334。在优选实施例中，灯单元数量只是示范性的。本发明的灯具系统330可以由任意数量的灯单元构成。
如图所示，充电器332包括用于接纳每个灯单元334的开口336，每个灯单元被支撑在表面338(例如桌面)；充电器332还包括壁340，该壁340至少部分地围绕每个灯单元334的底部。开口336和壁340均为圆柱形，但是也可以采用其他形状。如箭头342所示，充电器332可以被向上移动，使之从灯单元334移开，同时保持灯单元334直立在支撑表面338上。在壁340周围可以设置弹性材料，且可以设置支撑盘(未图示)，以承载充电器332和/或灯单元334。
在以上结合图1-16所述的实施例中，每个灯单元334设置为通过磁感应充电；感应磁耦合由初级线圈和次级线圈(未图示)产生，该初级线圈和次级线圈被承载在充电器332的壁340内，在充电器332的开口336和灯单元334的底部附近。其他耦合装置例如成对的电触点也可以采用。
在以上结合图1-16所述的实施例中，每个灯单元334设置为当没有被充电器332接纳时发光，即当灯单元从充电器移除或者充电器从灯单元移除时；或者当充电器332的交流电被切断时发光。充电器332包括响应交流电以提供充电信号的第一充电电路，并且每个灯单元包括通过第二电路连接至再充电电路的发光元件，所述第二电路当每个灯单元被在充电座上时运作在一个模式，响应充电信号使再充电电池包充电，而在另一模式响应没有充电信号下点亮发光元件，从而，如果灯单元从充电器移除、或者充电器从灯单元移除、或者充电器的交流电源切断，每个灯单元发光，而当被接纳在充电器时不发光。第二电路可以设置在充电器中，符合充电器，或者设置在每个国家的电源转换器中，或者开关电源适配器，或者其他方式。
参见图24，附图标记350(图24A)表示本实施例优选的发光体，该发光体使灯泡和可再充电电池便于更换。发光体350包括散射体352，该散射体352可以沿箭头356相对于底部手动旋转，而从底部354拆除。如图24B所示，通过如箭头360所示，压下松脱手指，使电池箱362从底部354分离，并如箭头364(图24C)所示移除可再充电电池358，从而手动地将可再充电电池358从底部354松脱。如箭头370(图24B)所示，可以手动地将灯泡支撑体368从一个或多个灯泡366卸除。可以采用机械工具，例如螺丝起子或其他工具，和/或可以采用其他灯泡和可更换的电池支撑体，以方便灯泡和/或电池的更换。
如图25所示，附图标记400表示根据本发明的自动照明可再充电的灯具系统的另一实施例。灯具系统400包括充电器402和提灯404。如图26所示，充电器402可以接纳提灯404的一端，提灯的另一端支撑在一个表面上(未图示)，例如桌面，该表面同样支撑充电器402。闹钟406横向设置在提灯404可以接纳在充电器402的一端，当提灯被接纳在充电器时该闹钟406可看得见。灯具系统400为便携式的，并且具有闹钟，可以使用在读书、使用笔记本电脑时、露营、户外散步、以及作为家庭或旅行时夜间照明和闹钟。该灯具系统外形简洁，并为扣合结构，从而方便电池和发光元件的更换。
充电器402可以在任一方位接纳提灯404。优选地，充电器402的外形如圆形木材，从而提灯404可以放在任一方位。充电器402包括暴露出的充电触点408，通过将提灯404放置在触点上，使提灯404充电，从而无需将提灯插入墙体或充电单元。如下文描述，提灯404的相应充电触点也作为组合外壳的松脱元件，以允许更换可再充电的提灯404的电池包和/或灯泡。
提灯404包括长条形的便携式外壳410，并具有半透明的侧面。优选地，外壳410由聚碳酸脂材料制成。便携式和可再充电的提灯404的外壳410为平坦的，以使手掌412舒服地握住，如图27。隐藏的接触开关414优选为接近开关(proximity switch)，该接触开关允许手动接通和断开提灯。设置有接触感应时间和警报的控制触点416、418，以设置时间和警报。接近开关414和接触感应开关416、418使外形简洁，尽管如此，其他控制触发方式也可以采用，以提供相同或不同的美学效果。优选地，接纳闹钟406的提灯404的底端面周围设置有扩展部420。该扩展部420可以与绳索422的吊索配合，从而可以挂在脖子424上，如图28所示，或者挂在床柱426上，如图29所示。扩展部420也使提灯可以竖直放置，如图30的428所示。
参见图31，附图标记430表示根据本发明的自动照明的可再充电灯具系统的提灯爆炸图。提灯404的外壳410通过接触-释放组件434可拆卸地固定至散射体/时钟组件432。提灯404的外壳410设置有长条形开口436，该开口可以移除地接纳弹簧加载的松脱触点。散射体/时钟组件432包括扣合的散射体438，该散射体作为外壳结构，以安装印刷电路板、灯和电池。电池包440优选为(4.8V 600)mAh的可再充电的镍氢电池，该电池包可拆卸地安装在散射体438。灯座444承载的灯442可以更换，灯和插座446可拆卸地安装在所述扣合的散射体438内。接触松脱组件434和开口436允许散射体/时钟组件432从提灯404的外壳410松脱，如图32的448所示。散射体438允许电池包440和/或灯442更换，如图33的450所示。
散射体/时钟组件432包括向外扩展的镜头452，该镜头可通过螺纹固定元件453安装至所述扣合的散射体438。镜头452将时钟406固定在提灯404的底面。时钟406包括液晶显示屏454和背光组件456。优选地，时钟406包括有镜子靠背的液晶显示屏，该液晶显示屏具有安装着双印刷电路板的侧发光琥珀色LED背光灯。
接触松脱组件434包括电触点458，该电触点安装在弹簧加载的遥杆臂460，遥杆臂由插座462承载，而插座462夹在扣合的散射体438和印刷电路板组件464之间，印刷电路板组件464通过螺纹固定元件466固定在扣合的散射体438。固定元件468的作用是将遥杆臂460固定在插座462内。
参见图34，附图标记470表示根据本发明的自动照明的可再充电灯具系统的电路框图。控制电路优选由微处理器472实现，该控制电路连接至灯和背光灯474、闹钟LED 476和可再充电的电池包478。倾斜开关480连接到控制器472。时间和警报设置的接触开关482连接至控制器472，同样地，充电触点484连接至控制器472。手动控制的接近接触开关486连接至控制器472。
当电源按钮486被按下和松开时，系统进入另外的模式。当按下和松开时，开关接通和断开提灯的灯和背光灯，优选具有软过渡。当电源按钮按下并保持一段时间(例如2秒钟)，灯具系统进入休眠模式，这中止了所有的控制功能，使在箱中包装安全和/或运输安全。
在上述的其他实施例中，当提灯没接上充电器时电路使提灯发光，当提灯接上充电器时不发光。闹钟的背光灯和LED的类似地运作。优选地，提灯的灯和背光灯的接通/切断具有软过渡。在可选实施例中，利用倾斜开关或其他方位响应电路，当提灯在预定方向上末端向上(up-ended)时使提灯和LED发光，而当在预定方位上末端向下(down-ended)时不发光。在优选实施例中，倾斜开关用来打开或关闭提灯和背光灯，如图35的方位488所示，尽管如此，其他的灯模式或方位也是可以的。
参见图36，附图标记500表示根据本发明另一实施例的自动照明的可再充电的灯具系统。该灯具系统为便携式，并具有较高的发光度，适合室内和室外使用。灯具系统500包括充电座502和可再充电的提灯单元504。如箭头506所示，提灯单元504可以从充电座502拆下以及更换，当提灯单元拆下时提灯单元自动照亮，而当重新装上时不发光。如箭头508所示，无论是处在充电座502上还是离开了该充电座502，提灯单元均可以绕其延伸方向的轴旋转，使在另一示范性模式中随着旋转的方向和角度，灯单元逐渐变暗和变亮。
当从充电座502从提灯单元504移除时或者当充电座没有接交流电源时，提灯单元504自动点亮，而当提灯单元504重新放回充电座502时，提灯单元不发光。优选地当移除时，提灯单元的以一半的亮度发光，而当放回充电座时被关掉。当移除时，随着将提灯单元沿其轴线逆时针转动，所述一半的亮度逐渐变昏暗，直至转过45°或更多时不发光，而随着将提灯单元沿其轴线顺时针转动，所述一半的亮度逐渐变亮，直至转过45°或更多，提灯单元的亮度处于最大值。当提灯单元放在充电座并转动时，提灯单元以一半的亮度发光。随着将提灯单元沿其轴线逆时针转动，所述一半的亮度逐渐变昏暗，直至转过45°或更多时不发光，而随着将提灯单元沿其轴线顺时针转动，所述一半的亮度逐渐变亮，直至转过45°或更多，提灯单元的亮度处于最大值。如果绕其轴转动少于45°，那么无论处于或离开充电座502，提灯单元保持其最后所呈现的亮度，直至从充电座移除或重新放回，其中当重新放置时无论其离开充电座时处于何种亮度，提灯单元均不发光，而无论其放置在充电座时处于何种亮度，离开充电座时提灯单元均以最大亮度的一半发光。本实施例中，自动照明的模式重新设置为最大亮度的一半以及无论处于亮度渐变模式的何种亮度均不发光，这只是示范性的，模式之间的关系和其他模式参数都可以采用，同时本实施例的亮度渐变模式也是示范性的，随着提灯单元绕其轴顺时针和逆时针转动，除了变暗或变亮之外，也可以为随机产生和/或动态改变发光或亮度顺序、或其他模式参数。
参见图37，附图标记510表示根据本发明实施例的充电座和可卸除并可转动的提灯单元的爆炸图。灯具系统510包括充电座502和提灯单元506。提灯单元506可以从充电座移除并可重新放置，并可在处于或离开充电座时绕其伸长方向的轴转动。充电座502包括底板512、中空盖体514和安装在底板和中空盖体之间的充电电路516。在上述其他实施例中，充电电路516响应交流电为提灯单元506提供充电信号。如图36所示，多个同心、环形的电极518由中空盖体514的顶部承载，并且当提灯单元504以绕其轴旋转的任意状态被接纳在充电座502上时，电极518将充电信号连接至提灯单元。
提灯单元506包括球形半透明盖体520，该盖体优选为吹塑，并且盖体具有中空内部和敞开的底部522，提灯单元还包括安装后与半透明盖体520一起转动的可再充电的灯组件524，以及可转动地安装在提灯单元506的半透明盖体520的环形底部件526。如图36所示，半透明盖体520和环形底部件526可以绕提灯单元504伸长方向的轴转动。手柄528固定在半透明盖体510的顶部，以方便移动和操作灯单元506。
可再充电的灯具系统524方便于灯和可再充电电池的更换，该灯具系统524包括散射体530，该散射体可以手动地通过使散射体相对LED组件偏转而从LED组件532移除。LED组件具有多个白LED，优选为数量为36个，并且LED组件安装在柱体534上，这些柱体534优选为注塑成型，并由扣合基座536承载。柱体保证了LED组件532的下部的通风冷却。可再充电的提灯单元504提供相对较高的发光度，在本实施例中，需要再次充电之前，可提供多达约50个发光体6个小时。也可以采用其他的至少一个灯元件，例如荧光灯，以提供相对较长且明亮的照明。
通过松开基座536的门，可再充电的电池538可以手动地从基座536松脱。扣合基座536固定在杯形外壳540，该外壳540承载与可再充电电池包538和LED组件532连接的电路板542。外壳540包括环形凸缘544，该凸缘固定至半透明盖体520的开口522的环形凸缘546，从而可与之共同转动。环形底部件526可相对外壳540转动，从而相对于半透明盖体520绕提灯单元506的伸长方向的轴转动。电位计548提供半透明盖体520和环形底部件526绕提灯单元506的伸长方向的轴相对转动的信号表征。
与电路板542连接的触点(未图示)安装在连接器外壳540，以将充电座502的充电信号连接至可再充电的电池包538。连接至电路板542的弹簧加载的触点(未图示)固定在连接器外壳540，以提供提灯单元506放置在充电座502上的信号表征。在充电基座的中空盖体514和提灯单元的可旋转环形底部件526之间设置有按键装置(未图示)，以防止当提灯放置在充电座上时充电座的中空盖体514和提灯的环形底部件526的相对转动，同时允许半透明盖体520相对环形底部件526转动。
参见图38，附图标记550表示本发明的自动照明可再充电的灯具系统的电路框图。包括微处理器的控制器552连接至一组白灯LED554、可再充电电池556和状态LED558。作为坐下信号560和充电信号562的响应，控制器552在一个模式中当提灯单元从充电座移除或者切断交流电时使LED554以一半亮度发光，而当重新放置在充电座上时使LED554不发光。在这个模式中，当提灯单元放置在充电座上时，控制器552使可再充电电池包556充电，且使状态LED558发光，以提供电池状态的可视化信号指示，处于充电还是充电完毕。作为旋转信号564的响应，控制器552在另一个模式中随着提灯单元绕其轴逆时针转动，逐渐地使LED554变暗，直至当转动45°或更多时不发光，并且随着提灯单元绕其轴顺时针转动逐渐使LED554变暗，直至当转动45°或更多时保持在最大亮度。如果绕轴顺时针或逆时针旋转小于45°，无论处于或离开充电座502，提灯单元将保持在最后呈现的亮度，直到再次被移除或重新放置在充电座，当重新放回时无论离开时亮度多少均变为不发光，而当再次被移除时无论处于充电座时亮度多少均变为以最大亮度的一半发光。以上所述的一个和另一个模式仅为示范性的照明方案，针对移除和重新放置和/或旋转，除了发光、不发光和控制亮度之外，也可以采用响应其他照明参数和控制策略；采用提灯单元的半透明盖体和环形底部分的相对转动控制的电位计来实现旋转信号，也仅为示范性，其他方式也可以采用，例如感应指示方向参数、或探测相对于其支撑件的提灯旋转、或片接触和固定线路控制逻辑，以提供提灯单元旋转的信号表示；采用机械接触实现坐下信号仅为示范性，其他方式也可以采用，例如采用充电信号，以提供提灯坐在充电座上的信号表示。
本发明不限于以上实施例，可以从实施例进行变形，而不脱离本发明的原理和有益效果。显然，可以对本发明进行各种修改。因此，本发明可以以不同于以上所述事实例的方式实施。一个实施例的一个特征可以用于另一个实施例。电源线可以设置为可从基座移除，从而没有电源线的限制。其他变形都将对于本领域技术人员来说是显而易见的，应属于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种自动照明的可再充电的灯具系统，该灯具系统提供较高发光度并可携带，且适合于室内和室外使用，包括：与提灯单元配合的充电器，该充电器包括与所述提灯单元连接的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给所述提灯单元；可绕其伸长方向的轴旋转的提灯单元，该提灯单元被接纳于所述充电器，并包括通过第二电路与可再充电的电池包连接的至少一个发光元件；所述第二电路在一个模式中使所述可再充电的电池包充电，并在所述提灯单元接纳在所述充电器上时使所述至少一个发光元件不发光，在所述提灯单元离开所述充电器时使所述至少一个发光元件发光，而在另一个模式中随着所述提灯单元绕其旋转轴旋转，可控制地改变所述至少一个发光元件的发光特性。
2.根据权利要求1所述的灯具系统，其特征在于：所述第二电路在所述另一个模式中，随着所述提灯单元绕其伸长方向的轴旋转，使所述至少一个发光单元的亮度降低或增加。
3.根据权利要求1所述的灯具系统，其特征在于：所述提灯单元包括球形半透明盖体，该盖体内设置一排较明亮的白发光二极管作为所述至少一个发光元件。
4.根据权利要求1所述的灯具系统，其特征在于：所述提灯单元在顶部设置有方便携带的手柄。
5.根据权利要求1所述的灯具系统，其特征在于：所述提灯单元包括可相对转动的盖体和底部件，所述第二电路包括至少一个电路，该电路响应所述相对转动以提供相对转动的信号表征。
6.根据权利要求1所述的灯具系统，其特征在于：所述第二电路包括至少一个电路，该电路根据提灯单元坐下或离开所述充电座，提供所述提灯单元是否坐在所述充电座的信号表征。
7.根据权利要求1所述的灯具系统，其特征在于：在所述一个模式中，所述第二电路使所述可再充电的电池包充电，并且，当所述提灯单元被接纳在所述充电器上时，该第二电路使所述至少一个发光单元不发光，当所述提灯单元从所述充电器移除时，该第二电路使所述至少一个发光单元发光，此外，该第二电路还在由于电源故障或未插入充电器而缺少交流电、从而没有探测到充电信号的情形下，点亮所述至少一个发光元件。
8.一种自动照明的可再充电的灯具系统，该灯具系统提供较高发光度并可携带且适合于室内和室外使用，包括：用于接纳可绕其伸长方向的轴旋转的提灯单元的底部的充电器，该充电器包括与所述提灯单元的所述底部连接的第一电路，该第一电路响应交流电以提供充电信号给所述提灯单元，无论所述提灯单元所处的旋转状态；沿其伸长方向伸展的提灯单元，该提灯单元的底部具有被接纳于所述充电器的底部件和半透明提灯盖体，该盖体直立于所述底部件并可相对于所述底部件绕所述伸长方向的轴转动，该盖体还包含一组白发光二极管和连接至提灯单元内的控制器的可再充电电池包；所述控制器在一个模式中使所述可再充电的电池包充电，并在所述提灯单元被接纳在所述充电器上时使所述发光二级管不发光，在所述提灯单元离开所述充电器时使所述发光二极管发光，而在另一个模式中随着所述提灯单元的底部件和所述半透明盖体之间的相对转动，所述控制器可控制地改变所述发光二极管的发光特性。
9.根据权利要求8所述的灯具系统，其特征在于：在所述可控制地改变模式中，随着所述半透明盖体相对于所述底部件绕所述提灯单元的旋转轴顺时针和逆时针转动，所述控制器逐渐地使所述发光二极管的亮度减弱和增加。
10.根据权利要求8所述的灯具系统，其特征在于：坐下感应器提供坐下信号，该坐下信号表示所述提灯单元的所述底部件是否被接纳于所述充电器或者从所述充电器上移除。
11.根据权利要求10所述的灯具系统，其特征在于：电位计提供表示所述提灯单元的所述半透明盖体和所述底部件绕所述提灯单元伸长方向的轴相对转动的信号。
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