JP5855674B2 - 水中写真撮影用可調整ライト - Google Patents

Description

本出願は、２０１０年11月1７日に提出した、米国暫定特許出願通し番号６１／４１４，８７３の利益を請求するものである。
本発明は、水中ビデオ照明、特に、前面のフィルターリングの回転によって光のフィルター効果を調整する能力を備えた、LED源からの強力なビームを発生するユニットに関する。この水中ライトは、約４０００ルーメンのフラッド光を生成し、その重量は２ポンド以下である。

ダイバー用には、多数の水中照明装置が入手可能であり、あるものは再充電可能なバッテリーを有しており、またあるものは、赤フィルターのような、ぐいと引き下げる色フィルターを有している。

ビデオカメラマンを含む水中カメラマンが、日中約３０フィートよりも深く潜水すると、全ての赤が、周囲の光から、実際上、除かれてしまっている。ダイバーのビデオカメラによって通常なされている色調整（白色バランス）の故に、ビデオ像の色は、その赤に置き換はるように調整されるが、潜水ライトから発される光は、周囲の光と競合し、人工の光を含んでいるビデオ像の領域は、カメラによって色バランスが取られると、過度に赤が現れる。夜の潜水では、状況が変わってきて、そのとき利用出来る唯一の光は、その潜水ライトからの光であり、その像の異なった領域における色のアンバランスは、問題にならない。

本発明以前の大多数の潜水ライトは、耐水フラッシュライト以上のものではなかった。いずれのものも、上記した色バランスに答えるいかなるフィルターも含んでおらず、また以下で説明する本発明におけるような強力なビデオ潜水ライト上の便利な多フィルター手動選択機能をも含んでいない。

本発明の潜水ライト、特に、ビデオをサポートするためのものは，比較的大きな、しかも軽量な、水中装置であり、そのビームは約４０００ルーメンのフラッド光を備えている。そのライトのケース中には、４０００ルーメンの光を約1時間（あるいは２０００ルーメンの光を約２時間、あるいは１０００ルーメンの光を約４時間）提供するバッテリーが設けられる。

本発明の潜水ライトは、選択された他のフィルターリングと交換可能な、スナップ方式の前面フィルターリングを有しており、このフィルターリングは、ライトケースのフェイスの周りを回転可能であり、いくつかの選択可能なフィルターを有している。光の放出は、ハウジング前面の中心からずれた位置からなされ、そのフィルターリングの回転によって光ビームの前方に異なったフィルターが位置付けられることを可能としている。潜水ライトに望ましくは含まれる一つの重要なフィルターは、青／緑フィルターであり、これは、自然光からほとんど全部赤が無くなった状態での潜水の時、投光される光を周囲の明りとほぼマッチさせるために使用することが出来る。

この装置の光源は非常にぎゅうぎゅうに詰め込まれたLEDの群であり、その数は１６である。このぎゅうぎゅう詰めの群は、上記したように、光源の中心からずれた位置への位置決めを可能とする。このぎゅうぎゅう詰めのLED列は、大量の熱を発生し、これらのLEDが、ハウジングの全面に亘って分散された場合に比べて、LEDの装着ボードおよび周辺領域をより熱く熱することになる。この熱を放散するため、LEDは、金属芯のボードに装着され、そしてこのユニットの前面は、望ましくは、だいたいにおいて金属でありそしてLEDボードと接触している。このことは、LED列のための効率の良いヒートシンクを提供している。ただ一つの小さなシールされた窓が、LED群の直前方に設けられている。

米国連邦航空局（FAA)の規則は、大量の熱を発生する装置は、電源と熱発生エレメントを空気移動のため物理的に切り離されなくてはならないと要求している。従って、この装置では、ユーザーが、容易に、LED群をバッテリーから回路のある点で物理的に切り離すことを可能としなければならない。大部分の潜水ライトは、この要求を、（ａ）ユーザーが内部バッテリーを切り離すおよび／または取り除くことを可能とすることによって、あるいは（ｂ）そのライトへッドに導くケーブルおよびコネクターを備えた別個のバッテリーハウジングを使用することによって、達成している。前者は、水の侵入に対して典型的に敏感である装置の一部が開くことを必要とする。圧力シールを繰り返し開閉することは、シールへの物理的な損傷あるいはごみ、くずの導入を可能とし、潜在的な大量の水の流入および腐食への路を与える。後者は、第２の圧力外殻および可撓性のケーブルの追加を必要とし、これらの両方は更なる潜在的な故障点となる。

本発明の重要な第２の観点および形態は、従って、進化したシール機構を包含している。使用に際しては、それは、全く自己完結した組体であるが、それは、FAAの規格に合致するように切り離し可能であり、また、切り離された時には、個別の組体は、それら自身完全にシールされている。具体的には、この形態においては、LEDを含んでいるフェイスプレート組体は、別個の圧力外殻であるが、それは、斜面のある溝を有するリング（bezel ring）のねじを解きそして本体ユニットからフェイスプレート組体を引き抜くことによって容易に取り外すことが出来る。本体ユニットそれ自身は、別個の圧力外殻である。容易な保管と可能性のある損傷を阻止するため付加される利点として、装置は、電気的には切り離されているが、物理的には一体物であるように、斜面のある溝を有するリングは、フェイスプレート組体がさっとひっくり返されて後ろ向きに保管されることを可能とする。

この容易な切り離しを可能とするために、金属芯回路ボードの後ろ側には、その背面に一連の露出した接続パッドが装備されている。これらのパッドは、典型的には金の、耐腐食性材料でめっきされており、またこれらは、一連の本体ユニット前方の中間プレートに取り付けられ、ばねで付勢された受けひざ型接点によって接触される。この受けひざ型接点もまた耐腐食性材料でめっきされている。ユーザーがこのフェイスプレート組体を本体ユニットに整列するのを助けその接続を信頼あるものとするため、太いゲージの非導電性整列ピンが使われている。フェイスプレート組体と本体ユニット間の全領域が乾燥しているように、フェイスプレート組体は、大きな穴のOリングで本体ユニットに対してシールされている。

フェイスプレート組体および本体ユニット構造のもう一つの重要な部分は、本体ユニットに含まれている電子機器の冷却である。LEDは、システム中の熱の大半を生成するが、それを駆動する電子機器は、４０００ルーメンで運転している時、約１０％、換言すると約６ワットを生成している。適切な熱放散手段が無いと、駆動用電子機器は、オーバーヒートし故障する恐れがある。この理由から、本発明の第２の形態では、中間プレートには、フェイスプレート組体の裏側の広い領域とインターフェイスする熱移送パッドが装備されており、熱いコンポーネントから中間プレート、フェイスプレート、水への比較的短い熱通路を提供している。この形態において、金属芯回路ボードおよび中間プレートの両方は、熱をフェイスプレート組体を通して水に引き渡しており、これはかなり効率的である。

最大量の光の出力を可能とするため、LEDは、出来るだけ冷却されねばならない。典型的な場合では、５５℃から４５℃に冷却すると、４０００ルーメンで運転している時、他の条件を変えないと、出力を約１００ルーメン増加出来るので、LEDから水までの最短の通路が望ましい。

本発明の第1および第２の形態では、金属芯回路ボードは、その縁部の周りをフェイスプレートに接続されている。従って、その全ての熱は、金属芯回路ボードを跨いで横方向に移動して導き出される。本発明の第３の形態では、フェイスプレート組体は、本体ユニットにシールされておらず、その代わりに、それは、本体ユニットとフェイスプレート組体間の空洞への水の流れを可能とする大きな穴を有している。このフェイスプレート組体は、金属芯回路ボードを腐食から守るためそれを包囲する大きな背部キャップを有している。この背部キャップは、また、中間プレートに向かって伸びそしてコネクターとコネクターパッドの周りにシールされた空間を創生するカラー付きの領域を有している。このようにして、熱通路は、長い横方向の距離に沿うより、金属芯回路ボードの厚みおよび背部キャップの厚みを通過する。

本発明の第４の形態では、金属芯回路ボードは、さらに良好な冷却のために、水と直接接触することを可能とされている。このことは、金属芯回路ボードに腐食を引起すが、もし、装置が、使用期間と使用期間の間にきれいな水で適切に洗浄され乾燥されるなら（このタイプの装置では典型的でかつ習慣的である）、腐食は最小化されそして熱通路は、ただ金属芯回路ボードから水まで、さらに低減される。この形態では、コネクターの周りにシールされた空間を形成するため、背部キャップは、別の形を取り、そしてそれは、ただ金属芯回路ボードの中央領域にボルト付けされたカラーである。この形態の更なる利点は、第３の形態の全体を包囲するキャップの代わりのより小さいシールカラーによる、全体重量の低減およびヘッド内部の冷却水量の増加である。

上で検討した４つのシーリングおよび熱についての解決策のいずれとも融和性のある本発明のもう一つの形態は、より大きい金属芯回路ボードに追加されるLEDの第２の列を採用する。本体ユニット上の多機能スイッチは、ユーザーに一方あるいは他方のLED列を容易に点灯するための能力を与える。この第２の列は、赤のような別の色であっても、赤外光あるいは紫外光のような可視スペクトル外の電磁エネルギーであっても、あるいは専用の光学系で焦点合わせされるいかなる波長光であっても良よく、その結果、上方の列は広いフラッド光をそして下方の列は焦点を絞られたスポットビームを提供する。群状に集められた列の利点は、可回転フィルターリングによって保持された青あるいは赤フィルターをそのフィルターリングをいろいろな位置に回転することによってそのフィルターをかけた、あるいはかけない、いずれの光の使用をも可能とすることである。

取り外し可能な前方プレートのもう一つの利点は、ユーザーに交換可能なフェイスプレート組体を提供するための能力である。ユーザーは、（ａ）LEDの新しい高輝度のセットにアップグレードするため、（ｂ）故障したフェイスプレートあるいは本体ユニットを取り替えるため、（ｃ）単一モードのフェイスプレートユニットの色あるいはタイプを、例えば、スポットオンリーをフラッドオンリーに切り換えるため、（ｄ）単一モードフェイスプレートユニットからスポット＋フラッドのような多モードフェイスプレートユニットに切り換えるため、フェイスプレートの切り換えを選ぶことがある。本体ユニットの電子機器は、検出回路によって取り付けられたフェイスプレートユニットの入手可能な利用モードを認識するように設計することが出来、そうして使い易さを高めるためその利用可能な切り換えのタイプを調整する。

水中スチール写真撮影のための典型的な装備の構成は、シールされたカメラハウジングおよび１あるいはそれ以上の水中ストロボユニットを有している。昔は、フィルム写真撮影では、強力なフラッシュバルブの強い出力を必要とした；これらのフラッシュバルブは、ビデオライトの典型的には８−１０倍の輝度の非常に短いバースト光を生成していた。デジタル写真撮影は、同じ結果を達成するため、ずっと強力ではない照明の使用を益々可能としている。自己完結した水中ライトがパワーを増すにつれて、いくつかの状況においては、専用のフラッシュユニットから完全にビデオライトに取って代わることが可能である。もしビデオライトがパワーレベルを上げた短いバースト、例えば、ビデオで使うための最大一定出力光の２倍、を生成することが可能であれば、ストロボから取って代わることは、さらにより実際的である。上で検討した全ての形態とも融和性のある本発明の最後の形態は、この必要に答えるものである。この形態では、短い強力なエネルギーのバーストを与えるため、１あるいはそれ以上の大きなキャパシターが電子回路に追加されている、このことは、バッテリーから直接に得られるパワーと共にフラッシュ出力の発生を可能とする。バッテリーは、フラッシュとフラッシュの間にキャパシターを充電する。このフラッシュは、同調ケーブルによってカメラのシャッターと同期が取られる。同調ケーブルは、カメラのフラッシュユニットからの光を搬送することが出来る光ファイバー、あるいは産業界標準の同期信号を搬送する電子的なケーブルであっても良い。

本発明の目的は、ビデオサポートに利用されていた従来の水中ライトを、必要とされる光ビームの輝度、継続時間、冷却効率、および便利なフィルターがけを含む事柄に関して改良することである。本発明のこれらおよびその他の目的、利点および特徴は、望ましい実施例についての以下の説明を、随伴する図面に沿って考慮すれば明らかであろう。

本発明の潜水ライトを示す斜視図。 上記潜水ライトの第1の形態の部分的な分解図であって、前方のフィルターリングを取り外して示している。 上記潜水ライトの第1の形態の組立体、特に、その前方を断面で示した側立面図。 本発明の第２の形態における別々の組体の分解図。 本発明の第２の形態におけるフェイスプレート組体の後ろ側の図。 本発明の第２の形態におけるフェイスプレート組体の分解図。 本発明の第２、第３、第４の形態における中間プレートの分解図。 本発明の第２の形態を、部分的に分解し、断面で示した側立面図。 本発明の第２の形態を、前方を、断面で示した側立面図。 本発明の第３の形態を示しているフェイスプレート組体の分解図。 本発明の第３の形態におけるフェイスプレート組体の後方図。 組体ごとに分解された本発明の第３の形態の主たる組体を断面で示した側立面図。 組み立てられた本発明の第３の形態を断面で示した側立面図。 本発明の第３の形態を、前方部の断面で示した部分的側立面図であって、組立体への水の流入を示している。 本発明の第３の形態を、前方部の断面で示した部分的上部平面図であって、組立体への水の流入を示している。 本発明の第４の形態のフェイスプレート組体の前方部を示している。 本発明の第４の形態のフェイスプレート組体の後方部を示している。 本発明の第４の形態のフェイスプレート組体の分解図を示している。 電子回路に追加された大きなキャパシターを有する完成ユニットの側立面断面図を示している。 中間プレートとフェイスプレート組体の外観図であって、コネクターPCBA上のキャパシターを示している。

図において、図１は、ケース１４から形成されるハウジング１２、そのケースに取り付けられた前方部、換言するとフェイス組体１６、これはねじ切り結合によってシールされうる、装着用インターフェイス装置１７および可回転フィルターリング１８を有する潜水ライト１０を示している。装置１７は、カメラライトのアームアクセサリー上のソケットに受け入れられるように、標準的なインターフェイスとして示されている。ケース上には、潜水ライトのオン、オフの切り換えおよび希望するパワーレベルの選択のための、スライドスイッチ２２を有するスイッチ組体２０が設けられている。潜水ライト装置の前方部における、図示のように詰め込まれた群の状態のLED列２４によってビームが投光される。これらの数は、１６である。

図1および図２を参照すると、フィルターリング１８は、ユニットの前方フェイス２６をカバーする位置にスナップ式に取り付け取り外しされる。このユニットの前方部は、斜面のある溝を有するリング２８を有しており、環状の凹部３０を形成しており、この環状凹部は、ハウジングの所定の位置にフィルターリング１８を保持し、また希望する時にはそのスナップ式で取り外しそしてもう一つの別のフィルターリングとの交換を可能とするように、フィルタ-リングのリム１８ａ上の張り出し構造（図１，２には示されていない）によってしっかりと捕まれている。この可回転フィルターリング１８の目的は、ＬＥＤ列２４から放出される光に対して異なるフィルターがけを提供することである。光フィルター３２および３４が，フィルターリング開口３２ａおよび３４ａ中に固定されて示されている。第３のフィルターリング開口３６はもう一つのフィルターで埋められても良いし、あるいは図示のようにフィルターを使わない時のために開けたままにしておいても良い。

上で指摘したように、フィルターの一つ３２は、その人工的な光を比較的深い水を通してフィルターがかけられた周囲の光とぴったりとマッチさせるために、光ビームの赤の成分の大半をフィルターで除くため、青／緑（藍）フィルターであることが望ましい。深いところで使用される、青／緑、換言すれば、藍フィルターは、LED光のビームを深いところでの自然光の色に近いものとし、そしてユーザーのビデオ（あるいはスチール）カメラがその像の光バランスを正確にとり、潜水ライトから照明された対象物は、ビデオあるいは写真中で正常に見えることとなる。これは、周囲の光が有力である日中の広角度での写真およびビデオ撮影においては大きな利点である；藍によるフィルターがけがないと、潜水ライトは周囲の光とは違う別の光を生成し、写真あるいはビデオにアンバランスで望ましくない外見を作り出すであろう。

他方のフィルター３４は、ディフューザーであっても良く、これはフラッド光をより広く拡散する。光学フィルターの総べては、望ましくは、フィルターリングから簡単にねじ式に出し入れすることによって組み込んだり外したり出来る産業界標準のねじ切りのあるリング中に装着されている。

スライドスイッチ２２は、トグルスイッチである。それは、非耐水性スイッチ組立体、換言すれば副ハウジング２０中で、シールされたケース１４の内部の磁気ピックアップとの磁気インターフェイスによって動作する。単一モードLEDフェイスプレートの望ましい実施例では、このスイッチは、次のように動作する；瞬時、前方へ押すと、望ましくは、中間パワーレベル換言するとパワーレベル４で点灯し、引き続いてさらに瞬時、前方へ押すと、パワーレベル５のビームへ、次に６、次に７、換言すると高パワーに変更される；瞬時、押し戻すと、７つの異なった設定中の光レベルを順々に下げていく；そして前方あるいは後方への押しを保持すると（例えば、２秒間）、消燈する。スポットーフラッドのような多モードLEDのフェイスプレートを使用している時は、瞬時の前方あるいは後方への押しは、その時の利用可能な数のパワー設定の中で、パワーレベルを上方あるいは下方に変更し、前方への押しを保持すると、LED列間（例えば、スポットからフラッドへ）の切り換えが行はれ、そして後方への押しを保持すると、消燈が行われる。

図３は、潜水ライト１０、特に、ユニット前方のコンポーネントの位置および接続を図示している、断面で示したオプションとして第1の熱通路を有するものの側立面図である。フェイスプレートは２６で示されている。フェイスプレートの上方開口内には、４２で示されている保持リングを使って円形のガラス窓４０が、フェイスプレートの凹部内に保持されている。水密シールが、シールリング、換言すればOリング４３によって行われている。金属芯回路ボード４４は、図示のようにLED列２４の全てのLED（望ましくは、１６）をそれにはんだ付けされて有している。LED列は、水中で約８０°の広がりの、空中では約１１０°の広がり（その広がり方は異なるが）のフラッドビームを生成する。従って、光学系は単純である。図２で最も良く分る反射体４６は、前方の窓ガラス４０を有する凹部内に一体化されている。この反射体は、望ましくは円錐形であって、フェイスプレート２６の表面として形成されており、これは、望ましくは、内側に伸びている。このガラス窓４０は、図３では“ポート”として示されている。

上で指摘したように、LED列２４は、非常にぎっしり詰め込まれた群なので、膨大な熱を、特に、高パワー設定では発生する。これは、金属芯回路ボード４４および図示のように回路ボードに接触するように後方に伸びている部分を有する金属フェイスプレート２６を有しているヒートシンクを使って放散される。金属芯回路ボード４４は、フェイスプレート２６上にねじ止めされており、この両者はアルミニウムで良い。このユニットのフェイスのところでこの大きなアルミニウムプレート２６は、外側表面の水と接触し、これは取り付けられた金属芯LEDボードを直ちに冷却し、その過熱を阻止する。

図３には、斜面のある溝を有するリング２８中の環状溝３０を介してハウジング上を回転可能でかつその上に保持されている、フィルターリング１８が同様に示されている。

図４は、ユーザーが本発明の第２の形態を操作する時遭遇する複数の組体を示している。フィルターリング１８は、先に説明したように取り外される。ユーザーは、次に、斜面のある溝を有するリング２８のねじを解いて、フェイス組体１６ａのフェイスプレート２６ａの縁部を露出させる。フェイスプレート２６ａを引っ張ると、それは本体ユニット１２ａから外れる。中間プレート６０は、本体１４ａに固定されてハウジング、換言すると本体ユニット１２ａを閉じ、そして多接点電気コネクター６２のための装着場所を提供している。この中間プレート６０は、また、本体ユニット中の電子機器からの熱の逃げ道を与えるためフェイスプレート２６ａの後ろ側と接触する２つの対称な熱移送パッド６６を有している。最後に、それは，鋼鉄の整列ピン６４を有しているので、ユーザーは容易にフェイスプレート２６ａの方向を合わせて、コネクターが適切に整列される。

図４，６は、フェイスプレートの前方に形成された溝２７を示している。これらの溝、換言すると凹部は、水との接触による冷却のために利用出来る表面領域を広げている；これらはフェイスプレート全体に亘っては広がっていない。

図５は、フェイスプレート組体の後ろ側を示している。先に説明したLED列は、先に説明した金属芯回路ボードと同様な、金属芯回路ボード４４に装着されている。そのボードの後ろ側には、金メッキされた接点パッド４４ａがあり、これらは、図４からのコネクター６２とインターフェイスしている。２つの幅の広い領域２６ｂは、図４に示されている熱パッド６６からの熱移送のための広い接触を与えている。もう1つの整列主役２６ｃは、コネクターの整列を確実にするため図４に示された整列ピン６４を受け入れる。ユーザーが前方のフェイスプレート組体１６ａを本体ユニットから取り外すのを助けるため、米国のクオータドルのような普通のコインを受け入れるように寸法付けられた２つの段付き領域２６ｄがフェイスプレート２６ａに設けられている。ここにコインを挿入して捻ると、ユーザーは、主たる穴のシールOリング（図６の部分５１）の大きな摩擦力に打ち勝つことが出来る。

図６は、本発明のこの第２の形態のフェイスプレート組体１６ａを示している。フェイスプレート２６ａは、先に説明したように、Oリング４３によってシールされ、保持リング４２によって保持されている反射体４６およびガラスポート、換言すると窓４０を保持している。主たるシールのＯリング５１が、本体ユニットの内側の穴に対してシールするためプレート２６ａ上に取り付けられている。金属芯回路ボード４４は、Oリング４１によってフェイスプレートに対してシールされており、かつそのシール溝の外側に横たわる４つのねじＳによってその上に保持されている。このことによって、たとえ、主たるシールのOリング５１がどこかで壊れても、回路ボード上のLEDコンポーネントが水と少しでも接触するのを阻止している。

図７は、ケース、換言すれば本体１４ａの前方に取り付けられている中間プレート６０を示している。それは、主たる穴のOリング５２によって本体に永久的にシールされており、かつ２つにねじSで、これらは，２つの小さなOリング６９によってシールされているが、そこに保持されている。中間プレート６０の中央には、コネクター回路ボード６５を装着するための開口がある。なお、コネクター回路ボードは、Oリング６８によって中間プレート６０にシールされかつ２つのねじSによって所定の位置に保持されている。このようにしてコネクターボード６５は、ハウジング，換言すると本体ユニット１２ａの前方に露出されており、従って、それは金属芯回路ボード４４上のコネクターパッド４４ａに接触でき、それ以外では、本体ユニット１２ａは、完全にシールされている。

図８，９は、電気的通路および組み立て方法を図示するため、分解して、次に組み立てた斜面のある溝を有するリング２８、フェイスプレート組体１６ａおよびケース、換言すると本体１４ａを断面図で示している。バッテリー５０が、ケーブル（図示せず）によって主ドライバー電子回路ボード７１に接続されている。このドライバー７１は、LED群に導かれるパワーの量を制御し、かつ、ケーブル７０を通して、コネクター回路ボード６５の裏側のヘッダー６７を通して、そしてそのボードを通して、ユニット１２ａの前方で露出されているコネクター６２のばねで付勢された接点へ、電流を出力する。この点について、図４をも参照されたい。中間プレート６０は、Oリング５２によって本体１４ａに対してシールされている。フェイスプレート組体１６ａは、Oリング５１によって本体に対してシールされている。

図４−９に示した潜水ライトの形態は、LED列および本体ユニット１４ａ内の電子機器の両方からの熱を効率良く運び去る。本体ユニット内の電子機器からの熱は、斜面のある溝を有するリング２８が本体上に締め付けられた時の押し付けられたそして幅の広い領域の接触を介して、中間プレート６０上の接触パッド６６を通してフェイスプレート背面の幅の広い領域２６ｂへ伝えられる。同様に、金属芯回路ボード４４の前方上のLED列からの熱は、金属ボードを通して金属ボード４４とフェイスプレート２６ａの背面間のしっかりした接続部へ向けて外側へ移動する。フェイスプレート２６ａの前方は水との直接の接触で冷却され、そして溝２７によって与えられる増大した表面領域を利用して本体１４ａおよびLED列からの熱は、水に放散される。

両方の場合においてフェイスプレートと熱伝導接触の状態にある、図１−９の実施例における金属芯回路ボードは、フェイスプレートと直接接触することが望まししいが、そのような接触は、中間の熱伝導性金属を介して間接的でも良い点に注目されたい。

上で指摘したように、フェイスプレート２６ａは、空気移動の目的で、ねじ溝付きの斜面のある溝を有するリング２８の取り外し後、ケース、換言すると本体１４ａから引き抜くことが出来る。これはまた本体上の別のフェイスプレートを、例えば、別のスポット／フラッド特性のものと、あるいは別の色の光のものと、あるいはグレードアップしたフェイスプレートと交換する目的でも行うことができる。空気移動の場合には、LED列は、バッテリーに接続されている電子機器から完全に切り離されねばならず、フェイスプレート２６ａは、ひっくり返され、本体の前方に対して置かれそして斜面のある溝を有するリング２８を使ってその上に固定される。今は前方を向いているフェイスプレートの露出された後ろ側の接点４４ａ(図５）は、プラスチックカバー、換言すればキャップ（図示せず）でカバーされる。

図１０，１１は、２つのLEDの列を有する少し手を加えた組立体およびまた本発明の第３の形態のフェイスプレートの構成を示している。２つのLED列のフェイスプレート２６ｅは、２つの大きな円形の開口を頂部と底部に有している。頂部の開口は、図示の反射体４６および透明な窓４０、望ましくはガラスポートを含む先に説明したLEDの単一列２４と同一な部品の組を有している。底部の開口は、前方側は平坦だが、スポットビーム状の光を投射するように設計された７つの一体化された全内部反射（TIR)光学コーンを含んでいるモールドされた窓７５を有している。一部手を加えた２つのLED列の金属芯回路ボード４４ｂが、望ましい実施例では頂部列７６では１６のLEDを、底部の列７７では７つのLEDを有して示されているが、このLEDの数は変更可能である。

本発明のこの形態では、フェイスプレート２６ｅは、２つの大きな側部開口２６ｆを有しており、これらは水がフェイスプレートを通過し内部の電子機器をより直接的に冷却することを可能としている。この実施例における後ろ側キャップ７８は、金属芯回路ボード全体を包囲し、水の浸入に対してこのボードを完全にシールしている。この後ろ側キャップ７８は、金属芯回路ボードに対してその中央でOリング８０によってシールされ、金属芯回路ボードの裏側の接点パッドを保護するための小さな空間７８ａを創生している。後ろ側キャップ７８は、Oリング８２によって個別にシールされているねじSによって、次に図１２に示されているより大きな外側のOリング８４によって保持されている。この後ろ側キャップは、使用中中間プレート（図４，７を見よ）中の開口７８ａ上の穴シールを形成しているOリング８６を含んでいる。このようにして、前方プレート組体の全体はそれ自身で独立してシールされ、そして それは中間プレートに接続出来かつ電子機器に対してより直接的な冷却効果を与える。水は、前方のプレートを通して入り込み、後ろ側キャップ７８の背後とシールされた本体の中間プレートとの間の空間に広がり、両者を直接に冷却する。後ろ側キャップは、回路ボード４４ｂからいくらかの熱を引き出す、そしてこのボードを背後から冷却するため金属芯回路ボード４４ｂに直接接触している、比較的薄い熱伝導性金属である。金属ボード４４ｂは、例えば、銅あるいはアルミニウムで、その厚みが１／８インチあるいはそれ以上の、厚い金属である。それはまたフェイスプレートの前方パネルと接触しており、その前方側は外側の水と接触しており、従って、それは両側から冷却され、これは最良のLED光出力のための温度最小化を助ける。

図１２，１３は、さらに、２重列LEDの実施例、同時に本発明のこの第３の形態を図示している。上方のLED列７６および下方のLED列７７は、金属芯回路ボード４４ｂ上に装着されている。TIR光学系７５が、下側列の前方に配設されている。後ろ側キャップ７８の外側縁部は、Oリング８４によってフェイスプレート２６ｅに対してシールされている。後ろ側キャップの内側フェイスは、Oリング８８によって回路ボードに対してシールされている。これらは、全てフェイスプレート内の永久シールである。後ろ側キャップはまた、中間プレート６０の中央の穴をシールするOリング８６を有している。この図はまた、少し手を加えた本体１４ｂを示しており、これは、ユニットの前方を通してより多くの水が流れるようにその頂部と底部にチャンネル１４ｃを有している。また、この本体１４ｂは、先に説明した本体１４ａ(図４）のバージョンに比べて短い、それは、フェイスプレート組体に対する穴シールを与える必要が無いのと短い本体は良好な水流を与えると言う２つの理由からである。

図１４、１５は、水が組立体を通過して流れることを可能とする開口を示している。図１４は、水が前方斜面のある溝を有するリングの背後の頂部および底部からの移動を可能とする、先に１４ｃとして特定した、本体中の切り込みを示している側立面の断面図である。本体１４ｂの前方の雌ねじ（図示していないが、図１２に見える）が、これら切り込み、換言するとチャンネル１４ｃのところで中断されている。図１５は、水の前方からの流入を可能とする大きな開口２６ｆを示している頂面の断面図である。図示したこれらの領域は全て接続されているので、水は自由に流れ込みそして４つの開口を介して循環出来る。もし必要であれば、もっと多くの開口を設けても良い。中間プレート６０と後ろ側キャップ７８の間の水による冷却空間は、８９で示されている。

図１６から１８は、本発明の第４の形態を示している。少し手を加えたフェイスプレート９１は、開口２６ｆと同様に機能する開口９１ａを有している。２６ｆと比べた時の形状の相違は、見かけの観点によるものである。図１７，１８は、より小さな少し手を加えた後ろ側キャップの形態９２を有する、今流水に曝されている（図10-１５におけるように後ろ側キャップによってカバーされていない）、金属芯回路ボード４４ｃを示している。この形態においては、キャップは、コネクターパッド４４ａを包囲するため、先に説明した７８ａと全く類似な空間９２ａを形成している。しかし、このキャップは、金属芯回路ボードの小さな領域のみをOリング５３でシールし、残りの部分は水に曝している。後ろ側キャップ９２は、穴シールのOリング８６によって中間プレートに対してシールされている。後ろ側キャップと金属芯回路ボードは、永久的にシールされたフェイスプレート組体を形成するために４つのねじSによってフェイスプレート９１にボルト付けされている。冷却水は、開口９１ａを介してフェイスプレートの背後の空間に流入し、金属芯回路ボード４４ｃに、それと同時に主ケース、換言すると本体の中間プレート６０に直接接する。フェイスプレートは、再び、主本体から容易に取り外せる、これは、別のフェイスプレートと交換するためあるいは安全上からの空気移動のためおよびまたこれらの内部コンポーネントから塩水を洗い流すためでもある；洗浄は全ての実施例にとって重要である。

先にも指摘したように、周囲の水との接触によって金属芯回路ボードを冷却することは、最適なLEDの性能発揮のため、重要でありかつ望ましい。水を組体に流入させ背後から金属ボードに直接接触させることが出来れば、フェイスプレートの前方パネルは、むしろプラスチックで形成されていても良い。

図１９は、コネクター回路ボードに取り付けられた２つの大きなキャパシター９４を追加した、単一LED列を有する完成組立体を示している。この実施例では、図示したキャパシターは、１００Vで1マイクロファラッドの定格である。バッテリーとドライバー電子機器は、パルスとパルスの間でキャパシターを充電し、次に、これらのキャパシターは、タイミング信号に基いてLED列に放電し、１−３マイクロ秒間、約８０００ルーメンをフラッシュとして生成する。

図２０は、コネクターボード６５に取り付けられたキャパシター９４および制御電子機器からパワーおよびタイミング信号をもたらすコネクター６７と共に組み立てられた中間プレート６０およびフェイスプレート２６ａの詳細図を示している。

望ましい実施例では、潜水ライト１０は、４０００ルーメンの最大フラッド光出力(レベル７）を、これは約５０分から1時間維持できる、生成する。１５００ルーメンの中間パワー設定(レベル４）では、継続時間は、約1５０分である。５００ルーメンの低い設定(レベル１）では、フラッドビームは、約１０時間継続する。充電時間は、９０分で８５％、1５０分で１００％である。このユニットは、望ましくは、約７５０グラム（１．６５ポンド）を越えない重さである。

上述した望ましい実施例は、本発明の原理を示すことを狙ったものであり、本発明を限定するためのものではない。これらの望ましい実施例に対するその他の実施例および変形例は、当業者にとっては明らかなもののはずであり、そして本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされうるはずのものである。

Claims (9)

1. バッテリーおよび電子機器を含んでいるハウジング、換言すると本体、この本体はシールされており、またこの本体は、前方に中間プレートおよびその中間プレートの前方に露出した多接点コネクターを有している、
   前記本体の前方に接続されかつそこから取り外し可能なフェイス組体、このフェイス組体は、前記本体の前方に対して取り付け可能な熱伝導性金属のフェイスプレートおよび前記本体に対して前記フェイスプレートを保持している取り外し可能な斜面のある溝を有するリングを有している、
   前記フェイスプレートは、フェイスプレート中の窓を通して投光するように位置決めされた群状のLED列、このフェイスプレートの後ろ側でかつこのフェイスプレートと熱的伝導接触の状態にある金属芯回路ボードおよび前記金属芯回路ボードの後ろ側に接続された電気的な接点を備えており、そしてそのLED列は、前記金属芯回路ボードの前方側に装着されている、
   前記フェイスプレートの前記本体へのシールあるいは非シール接続とは独立して前記ＬＥＤ列は、水の浸入に対して前記フェイスプレート内でシールされている、
   前記フェイスプレート、前記金属芯回路ボードおよび前記本体の前記中間プレートは、前記フェイスプレートが、前記斜面のある溝を有するリングによって前記本体に保持されている時は、前記電気的な接点は、前記本体の多接点コネクターと接続しておりかつ前記金属芯回路ボードは、冷却空間を画成するように前記中間プレートから離間しているように構成されており、
   さらに本潜水ライト組立体中には、前記金属芯回路ボードおよび前記中間プレートを冷却するため前記冷却空間中に周辺の水が流れ込むのを許す水受け入れ開口を有し、および、
   前記ＬＥＤ列の光のオン、オフを切り替えるための、前記本体上外部の水シールされたスイッチを有する、水中写真撮影のための潜水ライト組立体。
2. 前記LED列は、前記フェイスプレートの中心から外れた位置に位置決めされており、およびさらに前記斜面のある溝を有するリングの前方上に、そして前記フェイスプレート上をおおって、前記フェイスプレートに対して回転可能に、スナップ式の関係で取り付けられているフィルターリングおよび前記LED列からの光路中に位置する少なくとも1つのフィルターをさらに有しており、そしてフィルターの使用あるいは不使用を選択するため前記フィルターリングの回転が実行される、請求項１に記載の潜水ライト組立体。
3. 前記斜面のある溝を有するリングは、環状の外周凹部を有しており、また前記フィルターリングは、前記ハウジング、換言すると本体の所定の位置に前記フィルターリングを保持するため、前記環状外周凹部中の位置にスナップ式に嵌めこみ、またそれをスナップ式に取り外してそのフィルターリングを別のフィルターリングと交換することを可能とするよう、張り出し構造を備えた縁部を有している、請求項２に記載の潜水ライト組立体。
4. 前記フェイスプレートは、取り外した後ひっくり返されて、前記本体に前記斜面のある溝を有するリングを使って再取付されて、不作動時の形態を取る請求項１に記載の潜水ライト組立体。
5. 前記水受け入れ開口は、水を受け入れる前記フェイスプレートを通る開口を有する、請求項１に記載の潜水ライト組立体。
6. 前記金属芯回路ボードの後ろ側の少なくとも一部は、水に曝されている、請求項１に記載の潜水ライト組立体。
7. 前記金属芯回路ボードを水に対してシールする前記金属芯回路ボードを覆う後ろ側キャップをさらに有し、このキャップは冷却のため水と接触するように露出されて前記金属芯回路ボードの後ろ側と接触している、請求項１に記載の潜水ライト組立体。
8. 前記水受け入れ開口は、前記フェイスプレートと前記中間プレート間の冷却空間に流れ込む水を受け入れるため前記斜面のある溝を有するリングと前記本体の前方間に開口を有する、請求項１に記載の潜水ライト組立体。
9. 前記本体中に少なくとも一つのキャパシターおよびこのキャパシターを充電するための前記バッテリーおよび前記キャパシターに接続された回路をさらに有し、ユーザーがフラッシュを選択した時、数マイクロ秒間高ルーメン光出力を生成するため、前記キャパシターは前記LED列に放電するように接続されている、請求項１に記載の潜水ライト組立体。