携帯用照明機器の電気回路および再充電可能な携帯用電子機器における改善
フラッシュライト等、ポータブル式で再充電可能な電子機器であって、露出した充電端子および短絡保護回路を備えたものが開示される。短絡保護回路は、充電端子が短絡したときに、露出した充電端子の１つを電源から電気的に引き離す。電力供給を開成することなく、充電端子が引き離される。したがって、電子機器は、充電端子が短絡したままで作動を続けることができる。電子機器の電源は、再充電可能なリチウム−イオンバッテリパックである。また、フラッシュライトをオンにしたときランプのフィラメントを通して伝わる電流の初期サージを減じる回路を備えたフラッシュライトが提供される。この回路は、フラッシュライトをオンにしたときに電球バルブに作用するストレスを減じ、これにより、電球バルブの寿命が延びる。電気スイッチを備えたフラッシュライトも開示されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、フラッシュライト等の手で保持タイプの照明機器を含む携帯用電子機器、およびそれらに使用する電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュライトを含む手で保持するタイプの様々な携帯用照明機器は、この分野で知られている。フラッシュライトは、一般的には、正負の電極を備えた乾電池バッテリを１または２以上含んでいる。
あるデザインにおいては、フラッシュライトを保持するためのバレルまたはハウジング内の電池室に、バッテリが直列に配置される。多くの場合、電気回路は、バッテリの電極から導電手段を介して確立される。この導電手段は、ランプ電球の電極に電気的に連結されている。ランプ電球を通過した後に、電気回路は、当該ランプ電球の第２の電極を介して、導電手段に電気的に接続されて続き、当該導電手段は、バッテリの他方の電極に電気的に接続される。
白熱灯電球は電球フィラメントを含んでいる。一般的に、回路は、これを開閉するスイッチを含んでいる。スイッチを操作して電気回路を閉じると、電流がランプ電球およびフィラメントを通過して流れ、白熱灯電球の場合には、これによって光が生成される。
【０００３】
従来のフラッシュライトでは、機械的なスイッチ部材を使用して、スイッチオンしていた。これは、２つの端子を機械的に接続し、バッテリの正端子から、ランプを通して、バッテリの負端子へと、電流を流すことで達成される。
機械的なスイッチにおける不都合の１つは、構成要素が摩耗、破壊、または酸化される傾向があり、それらは物理的に発生して、回路を破壊する。さらに、機械的なスイッチでは、自動的あるは調整されたモードで、フラッシュライトのオンオフを制御することはできない。
【０００４】
従来のフラッシュライトにおける別の不利益は、フラッシュライトがスイッチオンされたとき、即座に大電流がバッテリからランプフィラメントを通して流れ、これによりフィラメントに応力が作用する。このような電流のサージが発生する理由は、ランプフィラメントが冷えている場合、フィラメントの抵抗が非常に低いからである。
【０００５】
本質的に、ランプフィラメントは１本のワイヤーであって、初期において、短絡を起こす。フィラメントが光を放射するまでに加熱されると、フィラメントに抵抗が生じる。したがって、フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、電球が予定している電流量よりも極めて大きな電流が流れる。
この変遷期におけるサージ電流は、設計された電球の限界を越えるが、電球が壊れることはない程に、当該変遷期は非常に短い。しかしながら、フィラメントに応力が作用するので、時間とともに、当該突入電流によりランプは損傷を受ける。そして、最終的には、ランプフィラメントは破壊される。
実際のところ、この一時的な変遷期において、ランプフィラメントが最終破壊されることが多い。
【０００６】
従来のフラッシュライトの別の不利益は、それらが一般に、アルカリまたは乾電池バッテリで駆動されているという点にある。アルカリまたは乾電池バッテリは、使い終わると捨てられる。ユーザは、交換用の新しい電池を購入しなければならない。電池交換は煩わしく、またユーザに追加の出費を強いる。さらに、アルカリまたは乾電池バッテリは重いので、フラッシュライト全体の重量も大きくなる。
【０００７】
再充電可能な鉛酸バッテリが開発され、アルカリまたは乾電池に取って変わった。このタイプのバッテリは、充電と放電を繰り返して使用できるという利点がある。しかしながら、それらは比較的大きく、一定期間使用した後、液体の電解質を補充しなければならない。
その大きなサイズと、アルカリ／乾電池バッテリよりも重い重量により、再充電可能な鉛酸バッテリは、通常は、壁に固定される安全照明器具、オートバイ、自動車等に使用されている。鉛酸バッテリは、一般的には、フラッシュライトのようなポータブルの照明デバイスには適さないと考えられている。
【０００８】
フラッシュライトにおいて、従来のバッテリに代えて、ニッケル・カドミウム電池およびニッケル−金属水素化物バッテリが使用されてきた。これらの電池は、軽量で使用に都合がよく、繰り返して充電と放電が可能であるというメリットを有する。
しかしながら、これらの電池には、大きな金属汚染をもたらすという不利益があり、その上、いわゆるメモリ効果を有している。このため、バッテリの寿命が短くなるのを回避するためには、充電を行う前には、未使用のすべてのパワーを放出し切ることが必要となる。
【０００９】
携帯用電子機器のために改善された再充電可能なエネルギ源は、リチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は、ニッケル・カドミウム電池およびニッケル−金属水素化物バッテリよりも、エネルギ密度が高く、自己放電速度が低い。さらに、リチウムイオン電池は、ニッケル・カドミウム電池およびニッケル−金属水素化物バッテリよりも、重量当たりのエネルギ割合が大きい。
しかしながら、リチウムイオン電池は、その安全限度を越えて充電された場合、あるいは、その端子同士が短絡した場合に、爆発することがある。さらに、リチウムイオン電池は、過放電の場合に、リチウム・イオン・セルが永久破損することがある。
したがって、ほとんどのリチウムイオン電池は、過充電、過放電、および短絡に対する保護機能を有する（ビルトインタイプの）内蔵保護回路を備えたバッテリパックとして利用されている。
このバッテリパック保護回路は、短絡が検出された場合に、リチウムイオン電池パックから電流が流れることを内部で防止する。したがって、電子機器の充電端子間に短絡が発生した場合、バッテリパック保護回路が作動し、当該機器は作動を停止する。
【００１０】
このような不用意な中断を回避するため、再充電可能なリチウムイオン電池で駆動される携帯用電子機器の充電端子は、届きにくい、または隠れた場所に位置している。残念なことに、そのような構成が故に、バッテリ充電に際して、プラグ、特別な挿入具、位置合わせタブ、あるいは、複雑なクレードルが必要となる。
しかしながら、デザイン上の要求から充電端子またはリングが露出していることが必要となるフラッシュライトまたは他の再充電可能な機器においては、充電端子へのアクセスを妨げることは、有益な解決策ではない。
【００１１】
仮に、充電端子が露出したフラッシュライトにおいて再充電可能なリチウムイオン電池が使用されたとして、例えば、ユーザの自動車キー等の金属物質により、露出した端子間に突発的に短絡が生じた場合、短絡を生じさせている金属物質が取り除かれるまで、ランプは点灯しないであろう。
ユーザが灯りのない領域で作業している場合、特に、法の執行や、個人的な緊急時において、そのような不用意な中断は危険である。ニッケル・カドミウム電池やニッケル−金属水素化物バッテリ等の他の再充電可能電池においては、充電回路内に単純なダイオードを置いて、充電リングまたは端子間の突発的な短絡を防止することができる。
しかし、そのような解決策は、リチウムイオン電池パックに対して実行可能ではない。かかる状況下では、単純なダイオードを使用することはできない。その理由は、リチウムイオン電池を充電する際には端子電圧を厳格に制御する必要があるのに、ダイオードの前方において電圧降下が大きく変動するからである。
【００１２】
以上のことを考慮して、露出した充電端子を備えた携帯用電子機器（再充電可能なフラッシュライト等）においては、再充電可能なリチウムイオン電池を使用する技術は、受け入れられていない。
したがって、露出した充電端子を備えた再充電可能な機器（フラッシュライト等）において、改善された短絡保護手段に対する要求が存在する。さらに、上述した問題の１または２以上を改善する回路を備えたフラッシュライトに対する別の要求も存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、フラッシュライトおよび（または）再充電可能なデバイスに関連して上述した問題の１または２以上を解決する、あるいは少なくとも改善することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１４】
従って、本発明の第１局面により、露出した充電端子および短絡保護回路を備えた再充電可能な携帯用電子機器（フラッシュライト等）が提供される。短絡保護回路は、充電端子間に短絡が生じたとき、一方の充電端子を当該機器の再充電可能な電源から電気的に引き離す。当該充電端子は、当該機器の電力回路を開くことなく、電気的に引き離される。したがって、当該機器は、充電端子間が短絡したまま、作動し続けることができる。当該機器の電源は、再充電可能なリチウムイオン電池パックである。
【００１５】
本発明の一実施形態おいて、再充電可能な電子機器は、
直流電源および電力消費負荷を含む主電力回路と、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合、主電力回路外の位置において、第１電気経路を開くよう構成された短絡保護回路と、を備える。
【００１６】
短絡保護回路は、主電力回路外の位置において、第１電気経路上で第１充電端子と第１電極との間に配置されたスイッチを含んでいることが好ましい。この短絡保護回路は、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に当該スイッチを開く。
スイッチは、例えばトランジスタであって、電界効果トランジスタおよびバイポーラ・トランジスタのいずれであってもよい。好ましくは、スイッチは、ｐチャネルタイプの金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【００１７】
短絡保護回路は、さらに比較器を含んでいてもよく、当該比較器は、第１入力信号の電圧と第２入力信号の電圧とを比較し、比較結果に基づいて、スイッチの開閉を行う。第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間における電圧差に比例しており、第２信号の電圧は、上記電源の電圧に比例している。比較器は、例えば、コンパレータ、オペレーション・アンプ、ＡＳＩＣ（カスタムＩＣ）、またはプロセッサで構成される。
第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下が、バッテリの電圧にほぼ等しいか、それ以上である場合、スイッチは、オン状態となることを比較器から命令される。その結果、当該機器が充電器内にあれば、エネルギが充電端子から電源まで流れる。
第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下がゼロである場合、スイッチは、オフ状態となるように命令される。したがって、充電端子間に短絡が生じた場合、スイッチはオフ状態となる（開かれる）。その結果、電源は、電力消費負荷に電力を供給し続けることができる。
【００１８】
再充電可能な電子機器は、フラッシュライトであってもよい。また、直流電源は、再充電可能なリチウムイオン電池パックであってもよい。
充電端子間に短絡が生じた場合、短絡保護回路は、リチウムイオン電池パックに内蔵された短絡保護機能よりも早く、短絡を検出してクリアするように構成されている。このようにして、短絡保護回路は、露出した充電端子間に短絡が生じた場合、当該機器の作動が中断されないことを保証する。このことは、再充電可能なデバイスがフラッシュライトである場合、特に有利である。
【００１９】
さらに他の実施形態においては、再充電可能なフラッシュライトが提供される。当該フラッシュライトは、
電源と、
主電力回路を介して上記電源に電気的に連結されたランプと、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
主電力回路外の位置において、第１電気経路上に配置されたスイッチを制御する論理回路と、を備える。論理回路は、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開くよう構成されている。
【００２０】
本発明の第２の局面によれば、携帯用照明機器は、当該機器のランプを通って流れる電流を調節する回路を含む。この回路は、ランプがスイッチオンされたとき、ランプを通して流れる初期サージ電流を低減させる。
白熱灯電球を使用する照明機器の場合、そのような回路を使用することで、当該照明機器がスイッチオンされるときにランプ電球に作用する応力が減じられ、これにより、ランプ電球の寿命が伸びる。
【００２１】
一実施形態においては、照明機器は、
電源、光源、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
パワー制御回路と、を備える。
パワー制御回路は、電子パワースイッチに電気的に連結されていて、制御信号に応答して、電子パワースイッチを通過して流れる電流を調整する。
パワー制御回路は、当該照明機器がスイッチオンされるとき、電子パワースイッチを調整して、主電力回路が安定状態に達する前おいて、主電力回路内を流れるピーク電流を制限する。電子パワースイッチは、トランジスタで構成されていてもよく、光源は、フィラメントを含んでいてもよい。
好ましくは、電子パワースイッチは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成され、パワー制御回路は、修正された制御信号をこのＭＯＳＦＥＴのゲートに送る。照明機器は、フラッシュライトであってもよい。
【００２２】
好ましい実施形態においては、照明機器は、マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含む。マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与える。パワー制御回路は、この制御信号を修正して、修正された制御信号を電子パワースイッチに送る。
この制御信号の電圧は、当該照明機器がスイッチオンされたとき、ステップ関数に従って変化する。上記修正された制御信号の電圧は、照明機器がスイッチオンされた後、時間とともに増加する。
上記修正された制御信号の電圧は、照明機器がスイッチオンされた後、時間とともに指数関数的に急増することが好ましい。
【００２３】
他の実施形態においては、照明機器はフラッシュライトであって、当該フラッシュライトは、
電源、ランプ、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
電子パワースイッチに電気的に連結されていて、フラッシュライトがオン状態にあるとき、電子パワースイッチに信号を送るパワー制御回路と、を備える。
この実施形態では、電子パワースイッチが主電力回路へ流すことのできる電流量は、電子パワースイッチに与えられた信号電圧に応じて変わり、
パワー制御回路は、フラッシュライトがスイッチオンされたとき、所定時間の間に電子パワースイッチを通過して流れる電流量を増加させるよう、信号電圧を変化させるよう構成されている。
【００２４】
好ましくは、上記所定時間は、フラッシュライトがスイッチオンされた後、主電力回路が安定状態に達するのに要する時間よりも長く設定される。ランプがフィラメントを含んでいる場合、上記所定時間はフィラメントの熱的時定数よりも長いことが好ましい。
一般的には、上記所定時間は、１０ミリセカンドあるいはそれよりも長く、より好ましくは、４０ミリセカンドあるいはそれよりも長い。
【００２５】
１つの実施形態においては、パワー制御回路は、信号電圧を指数関数に従って変化させる（好ましくは、増加していく指数関数）。当該指数関数の時定数は、パワー制御回路に含まれる抵抗器およびキャパシタの値によって決まる。
【００２６】
電子パワースイッチは、電界効果トランジスタまたはバイポーラ・トランジスタ等のトランジスタで構成されてもよい。好ましくは、電子パワースイッチは、ＭＯＳＦＥＴで構成される。電子パワースイッチが電界効果トランジスタで構成される場合、当該トランジスタのゲートに信号が送られる。
【００２７】
フラッシュライトは、
マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含んでいてもよい。
マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与える。パワー制御回路は、当該制御信号を修正して、電子パワースイッチに送る信号を生成する。
上記制御信号の電圧は、当該フラッシュライトがスイッチオンされたとき、ステップ関数に従って変化することが好ましい。電子パワースイッチに送られる信号は、時間とともに指数関数的に急増することが好ましい。
【００２８】
本発明の別の態様において、上述した態様の構成要素を組み合わせてもよい。
【００２９】
本発明のさらに別の態様、目的、望ましい特徴、および利点は、添付の図面を参照して行う以下の説明から、より明確に理解できるであろう。そこでは、多くの実施形態が例示されている。しかし、図面は単に例示を目的としたものであって、本発明の範囲を規定することを意図したものではない。そのことは、明確に理解されなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
説明を簡単にするため、１つの図においてある要素を表わす参照数字は、他の図においても同じ要素を表わす。
【００３１】
本発明の一実施形態に係るフラッシュライト１０を、図１の斜視図に示した。フラッシュライト１０は、本発明の多くの態様を備えている。これらの態様はすべてフラッシュライト１０に組み入れられているが、本発明がここに記載したフラッシュライト１０に限定されるものではないことを、理解すべきである。むしろ、本発明は、以下に説明するフラ
ッシュライトの各特徴のそれぞれに、あるいはその組み合わせに関連する。
さらに、この分野における当業者にとっては、本明細書における開示を読めば、本発明の１または２以上の態様が他の電子機器にも組み込み可能であることは自明である。他の電子機器とは、例えば、携帯電話、携帯ラジオ、玩具、および他の非ポータブルの照明装置である。
【００３２】
図１〜４を参照すると、フラッシュライト１０は、バレル２１を含んでいる。バレル２１の後端は後部キャップ２２で閉じられ、前端はヘッド／スイッチアセンブリ２３で閉じられている。
【００３３】
バレル２１は、好ましくはアルミニウムで作られる。この分野で知られているように、バレル２１には、その軸方向の所定範囲において、機械加工でギザギザをつけるようにしてグリップ表面２７が形成されている。
【００３４】
この実施形態では、バレル２１は、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０を収容する形態とされている。バッテリパック６０は、１または２以上のリチウムイオン電池セルから構成される。好ましくは、バッテリパック６０は、物理的には直列に配置された（すなわち端部同士を付き合わせて配置された）少なくとも２個のリチウムイオンセルから構成されるが、これらのセルは電気的には並列に接続されている。他の実施形態においては、２つのセルを電気的に直列に接続することが望ましい。
さらに、バレル２１は、物理的に並列に配置された（横並びに配置された）２または３以上のリチウムイオン電池またはセルで構成されるバッテリパック６０を収容するように構成されてもよい。各セルは、フラッシュライトの設計上の要求に応じ、電気的には、直列または並列に接続される。
さらに、図示したフラッシュライト１０の実施形態では、リチウムイオン電池パック６０が電源として使用されているが、本発明の他の実施形態では、他のＤＣ電源を使用することができる。例えば、乾電池バッテリ、および他のタイプの充電式電池である。
【００３５】
図５に最もよく示したように、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０は、好ましくは、短絡保護回路８６を内蔵している。このタイプのバッテリパックは、市場において容易に入手できるもので（ＢＹＤ社等が供給している）、バッテリパックの電極が短絡した場合には、当該バッテリパックからの電流を断ち切る。
【００３６】
後部キャップ２２も、好ましくはアルミニウムで作られており、この分野で従来からあるように、バレル２１の内側に形成された係合ネジと係合するように構成されている。しかしながら、バレル２１に後部キャップ２２を取り付ける他の適切な手段を使用してもよい。
図２に最もよく示されているように、後部キャップ２２とバレル２１の境界部には、リップシール等の一方向弁６８が配置されて、防水シールを提供している。しかしながら、当業者には理解できるように、一方向弁６８に代えて、例えばＯリング等、他の形態のシール要素を使用して防水シールを形成してもよい。
一方向弁６８は、後部キャップ２２に形成された周方向溝７０内に保持されている。さらに、一方向弁６８は、フラッシュライト１０内の過剰圧力を大気へと逃がすと同時に、外部からフラッシュライト１０内側への流れを防ぐように、その向きが決められている。
【００３７】
フラッシュライトにおける一方向弁のデザインおよび使用は、Anthony Maglicaに付与された米国特許第５，１１３，３２６号に詳細に説明されている。当該特許明細書は、言及することで本明細書の一部を構成する。
【００３８】
アルミニウムで作った場合、バレル２１および後部キャップ２２の表面は、陽極処理されることが好ましい。例外として、フラッシュライトの電気回路を形成するため、これらの表面が他の金属表面との電気的接触を形成する場合がある。
この実施形態では、電気経路は、バレル２１とリチウムイオン電池パック６０のケース電極６１との間に、導電部材７２およびスプリング７４によって形成される。スプリング７４は、バレルとケース電極の間の電気経路を形成することに加えて、バッテリパック６０を前方へ付勢する。これにより、バッテリパック６０の中心電極６３は、スプリング付勢された導体７６の端部に圧接される。導体７６は、保持ボルト５７内を貫通するように、同保持ボルト５７で支持されている。
【００３９】
この実施形態において、ヘッド／スイッチアセンブリ２３は支持構造体２８を含んでおり、当該支持構造体２８には、他の要素が多数配置されている。例えば、ヘッド２４、フェースキャップ２５、充電端子４４、プリント回路基板４６、スリーブ５０、スイッチ５２、および可動ランプアセンブリ１００等である。
生産を容易にするため、支持構造体２８は、射出成型プラスチックで作ることが好ましい。一方、ヘッド２４、フェースキャップ２５、およびスリーブ５０は、陽極処理アルミニウムで作るのが好ましい。
【００４０】
この実施形態では、支持構造体２８は、前部３１、中間部３３および後部３５を備える中空の支持構造体である。
前部３１は、大略カップ状の受入れ領域３７を備える。中間部３３（これは前部３１から後方に延在する）は、大略円筒状の内部表面３９を含む。後部３５（これは中間部３３から後方に延在する）は、ネジが切られた対向する２つのアーチ形フィンガー５５を含む（そのうちの１方だけが、図２〜４の断面図中に現れている）。
【００４１】
フェースキャップ２５は、支持構造体２８上に、レンズ２６および反射器３０を保持する。この実施形態のフェースキャップ２５は、支持構造体２８の前部３１に形成された外ネジ２９にネジ係合するように構成されている。しかしながら、他の実施形態では、他の取付け態様を採用してもよい。
図示したように、反射器３０は、支持構造体２８の前部３１のカップ状受入れ領域３７内に配置されている。反射器３０の外表面およびこれに対応する支持構造体２８の内表面には、それぞれ位置決め構造体３２、３４が配置されていて、これにより、反射器３０と支持構造体２８の適切な位置合わせを確保する。
【００４２】
ヘッド２４の直径は、バレル２１およびスリーブ５０の直径よりも大きい。ヘッド２４は、また、バレル２１およびスリーブ５０の外径側を通過できるように構成されている。ヘッド２４の内表面３６は、選択された位置において、支持構造体２８の外表面３８に適合するように構成されていて、キャップ２５および支持構造体２８に対して、ヘッド２４を適切に位置決めする。
支持構造体２８の外表面３８に周方向に延在する溝４１内に、圧縮可能な止めリング４０（ゴム製のＯリング等）が配置されていて、支持構造体２８と、ヘッド２４の内表面３６上に配置される構造体（例えば、周方向リップ４２）との間に、締まり嵌めを構成している。
圧縮可能な止めリング４０は、また、支持構造体２８とヘッド２４の前端との間から湿気および汚れがヘッドアセンブリ内に入ることを防止する。
【００４３】
外部充電端子４４、４８は、フラッシュライト１０の前方部分に設けられている。この実施形態では、充電端子４４、４８が充電リングの形態を為し、充電する手順を単純化している。しかし、他の実施形態では、接触４４、４８が他の形態であってもよい。
この実施形態では、プリント回路基板４６は、充電端子４４と４８の間に間置される。プリント回路基板４６は、充電端子４４、４８と電気的に連通状態となるように構成される。同時に、プリント回路基板４６は、充電端子４４と４８が短絡により直接電気接続しないように両者を分離している。
プリント回路基板４６と充電端子４４、４８との間の電気的な連通は、プリント回路基板４６と各充電端子４４、４８とのインターフェース部に導電トレースを形成することで達成されている。
【００４４】
外部充電端子４４は、支持構造体２８の外表面３８（好ましくは中間部３３の後端付近）に配置されたアルミニウムリングであることが好ましい。バレル２１が陽極処理アルミニウムで作られる場合、外部充電端子４８は、バレル２１と一体に形成されてもよい。これは、バレルを部分的に機械加工して、充電端子４８の位置から陽極処理部をすべて取り除くことによって、あるいは、バレル２１を陽極処理する前に充電端子４８の位置をマスクすることによって、実現される。
この実施形態では、充電端子４８は、バレル２１の前端に位置している。
【００４５】
上述したように、ヘッド／スイッチアセンブリ２３には、スリーブ５０も含まれる。スリーブ５０は、支持構造体２８の外表面３８を覆うように配置されて、充電端子４４からヘッド２４の後縁５３の下方位置にまで延在する。スリーブ５０は、好ましくは陽極処理アルミニウムで作られているが、他の金属またはプラスチックで作られてもよい。
上記構成の結果、この実施形態では、プリント回路基板４６およびスイッチ５２で形成される外表面を除いて、フラッシュライト１０の外表面すべてが金属で作られる（好ましくはアルミニウム）。
【００４６】
スリーブ５０に形成された孔５１を通して、スイッチ５２のスイッチカバー５４が延在している。スイッチカバー５４を囲むスリーブ５０の外表面には傾斜が設けられ、フラッシュライト１０の操作感を向上させている。また、スリーブ５０には、ヘッド２４の後縁５３付近の位置において、周方向に延在する溝５６が形成されていて、ここにシール要素５８（例えばＯリング）が位置決めされる。これにより、ヘッド２４とスリーブ５０の間に防水シールが形成される。
同様に、スイッチカバー５４は、型成形されたゴムまたはラテックスで作ることが好ましい。図３および４に最も良く示されるように、スイッチカバー５４は、湿気および汚れが貫通孔５１を通してヘッド／スイッチアセンブリ２３に入ることを防ぐように構成するのが好ましい。
【００４７】
この実施形態では、ランプ５９は、ヘッド／スイッチアセンブリ２３内に着脱可能に取り付けられていて、反射器３０に形成した中心孔を通して、反射器３０内に突出する。特に、ランプ５９は、可動ランプアセンブリ１００に取り付けられ、このアセンブリ１００が、支持構造体２８の中間部３３内にスライド可能に取り付けられる。
【００４８】
ランプ５９は光を発する適当なデバイスで構成することができるが、この実施形態のランプ５９は、白熱灯電球である。２ピン白熱灯電球がより好ましい。
しかしながら、本発明の他の実施形態では、ランプ５９は、例えばＬＥＤランプまたはアーク灯で構成されてもよい。
【００４９】
この実施形態では、可動ランプアセンブリ１００は、調節可能なボールハウジング１０２、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４、エンドキャップ１０６、保持体１０８、保持スプリング１１０、スプリング付勢導体１１２、スプリング１１４、導体ポスト１１６、およびカムフォロアアセンブリ１１７を含んでいる。
【００５０】
図３および４に見られるように、ランプ５９は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４に保持される。そして、この電球ホルダ１０４は、調節可能なボールハウジング１０２内に取り付けられる。ボールハウジング１０２は、その前端において部分的に、壁１０３の内側に収容されている。壁１０３は凹状面１１８を含んでいて、ここにボール形電球ホルダ１０４が調節可能に保持される。
保持体１０８は、調節可能なボールハウジング１０２内でスライド可能であって、凹状面１２０を含む。凹状面１２０は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の反対側の面に対してスライド可能に当接する。
エンドキャップ１０６は、調節可能なボールハウジング１０２の後端を収容し、そこに固定される。
保持スプリング１０４は、固定されたエンドキャップ１０６とスライド可能保持体１０８との間に配置されて、凹状面１２０がボール形の調節可能な電球ホルダ１０４に当接するまで、保持体１０８をフラッシュライト１０の前端に向かって付勢する。この結果、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４は、壁１０３の凹状面１１８と保持体１０８の凹状面１２０との間に調節可能に保持される。
【００５１】
ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４は、金属部分１２２、第１端子ホルダ１２４、および第２端子ホルダ１２６を含む。この実施形態では、金属部分１２２は、貫通孔を備えた球体領域を備える。第１端子ホルダ１２４および第２端子ホルダ１２６は、プラスチック等の非導電性材料から作られ、金属部分１２２の貫通孔内に適当な締まり嵌めを形成するように構成されている。
第２端子ホルダ１２６は、球面の一部をなす形状のヘッド部分を含んでいる。これにより、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４は、金属部分１２２との組合せによって、実質的に球状の外表面を備えることとなる。
【００５２】
ランプ５９の電極は、第１端子ホルダ１２２内を延在している。そこでは、正電極端子および負電極端子は、摩擦力で保持されることが好ましい（不図示）。一方の電極端子（この実施形態では負の端子）は、第１および第２端子ホルダ１２４、１２６の当接面の間を延在するように構成されていて、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の金属部分１２２に対する電気接続を実現している。
もう一方の電極端子（この実施形態では正の端子）は、第１および第２端子ホルダ１２４、１２６を貫通して延在しており、スプリング付勢導体１１２と当接する表面を含んでいる。
【００５３】
可動ランプアセンブリ１００の構造は、２００４年３月１６日に出願された係属中の米国特許出願第１０／８０２，２６５の図６〜１８に詳細に説明されており、当該内容は、言及することにより、本件明細書の一部を構成している。
【００５４】
ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の金属部分１２２は、調節可能なボールハウジング１０２（これもまた金属で作られている）と電気的に連通している。調節可能なボールハウジング１０２は、さらに、板バネ導体１２８と電気的に連通している。板バネ導体１２８の一部分は、調節可能なボールハウジング１０２の外面とスライド可能に接触している。
板バネ導体１２８は、また、プリント回路基板４６上の接触パッド６２において、当該プリント回路基板４６と電気的に連通している。
【００５５】
接触ポスト１１６は、エンドキャップ１０６およびスイッチハウジング８０を貫通して延在している。接触ポスト１１６は、摩擦力によってスイッチハウジング８０に保持されていて、当該ポスト１１６の後端が、プリント回路基板４６のバイア６４と電気的に連通している。この実施形態では、バイア６４は、プリント回路基板４６の中央を貫通している。
接触ポスト１１６は、その前端にて、エンドキャップ１０６に形成した貫通孔内にスライド可能に支持されている。接触ポスト１１６の前端に設けたカップ状部分１３０は、スプリング１１４の一端を支持するよう構成されている。スプリング１１４の他端は、スプリング付勢導体１１２を付勢して、当該導体１１２を、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の第２端子ホルダ１２６を貫通して延在する電極端子の露出部分に当接させる。
この実施形態においては、スプリング付勢導体１１２もまたカップ状であって、カップ状部分１３０の直径よりもやや大きい直径を有する。これにより、スプリング付勢導体１１２は、カップ状部分１３０の外周面上にスライド可能に係合することができ、これら両部材の間にスプリング１１４が保持される。
【００５６】
支持構造体２８の後部３５に設けられたネジの切られた２つのアーチ形フィンガー５５によって、ヘッド／スイッチアセンブリ２３は、バレル２１に取り付けられる。当該２つのアーチ形フィンガー５５は、プリント回路基板４６を貫通して延在している。両フィンガー５５は、その外面および内面の両方にネジが切られている。
フィンガー５５の外ネジは、バレル２１の前端に形成された内ネジと係合する。ヘッド／スイッチアセンブリ２３をバレル２１にネジ係合させた後、保持ボルト５７をフィンガー５５の内ネジにネジ係合させる。
保持ボルト５７は、アーチ状フィンガー５５を拡げ得る形状のテーパ軸５９を含んでいて、これにより、ヘッド／スイッチアセンブリ２３がバレル２１にロックされる。
【００５７】
スプリング付勢導体７６は、保持ボルト５７の中央キャビティ６６内において、プリント回路基板４６と端壁６７との間に圧縮可能に保持される。また、スプリング付勢導体７６は、プリント回路基板４６上のバイア６４を、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０の中心電極６３に電気的に連結している。
【００５８】
図５はフラッシュライト１０の回路図であって、本発明に係る電気回路の好ましい実施形態を模式的に表わしている。図５に示したように、フラッシュライト１０は、主電力回路４００、スイッチ５２、デバウンス回路５００、マイクロプロセッサ制御回路６００、パワー制御回路７００、充電端子４４、４８、および短絡保護回路８００を含んでいる。
この実施形態では、デバウンス回路５００、マイクロプロセッサ制御回路６００、パワー制御回路７００、および短絡保護回路８００は、すべてプリント回路基板４６上に形成されている。しかし、他の実施形態において、他の配置とすることも可能である。
【００５９】
この実施形態の主電力回路４００は、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０、電気経路４０２、ランプ５９、電気経路４０４、および電子パワースイッチ７０２を含む。
【００６０】
図５に最もよく示されているように、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０は、短絡保護回路８６を内蔵している。このようなビルトインタイプの短絡保護回路８６は、リチウムイオン電池パック６０内において、リチウムイオンセル８８と直列で配置されている。
図示した実施形態では、短絡保護回路は、リチウムイオンセル８８の負電極とバッテリパック６０の負電極との間に配置される。
しかしながら、ビルトインタイプの短絡保護回路８６は、リチウムイオンセル８８の正電極とバッテリパック６０の正電極との間に配置してもよい。
【００６１】
電気経路４０２は、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０の中心電極６３をランプ５９の正電極に接続する。図１〜４に示したフラッシュライト１０では、電気経路４０２は次の要素、すなわち、スプリング付勢導体７６、バイア６４、導体ポスト１１６、スプリング１１４、スプリング付勢導体１１２、および正電極端子を備える。正電極端子は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４内に配置されている。
【００６２】
電気経路４０２は、ランプ５９の負電極を再充電可能なリチウムイオン電池パックのケース電極６１に接続する。さらに、電気経路４０４は、電子パワースイッチ７０２によって開閉されて、主電力回路４００の開成および閉成を行う。以下に、これを詳細に説明する。
図１〜４に示したフラッシュライト１０では、電気経路４０４は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４内に配置された負電極端子、同ホルダ１０４の金属部分１２２、調節可能なボールハウジング１０２、板バネ導体１２８、接触パッド６２、導電トレース４０６、電子パワースイッチ７０２、導電トレース４０８、バレル２１、後部キャップ２２内に設けた導電部材７２、およびスプリング７４を備える。
【００６３】
この実施形態においては、電子パワースイッチ７０２はプリント回路基板４６上に配置されているが、フラッシュライト１０内の他の位置に配置してもよい。
【００６４】
電子パワースイッチ７０２は、導電トレース４０６を介して、接触パッド６２に電気的に連結される。導電トレース４０６もプリント回路基板４６上に設けられている。
また、電子パワースイッチ７０２は、導電トレース４０８を介して、バレル２１に電気的に連結される。導電トレース４０８は、プリント回路基板４６上において、電子パワースイッチ７０２から、プリント回路基板４６とバレル２１の境界にまで延在する。
【００６５】
電子パワースイッチ７０２以外の、電気経路４０２、４０４の構成要素は、この実施形態に係る電力回路４００の操作において重要ではない。特定のフラッシュライト構成における電力回路の電気経路を形成するために、適切であろう構成要素のあらゆる組合せを採用できる。
【００６６】
電子パワースイッチ７０２は、ランプ５９とリチウムイオン電池パック６０のケース電極６１との間において、電気経路４０４を選択的に開閉する。電子パワースイッチ７０２が閉じているとき、電流は主電力回路４００内を流れることができる。
【００６７】
この実施形態では、スイッチ５２、マイクロコントローラ回路６００、およびパワー制御回路７００によって、電子パワースイッチ７０２の開閉が制御される。
【００６８】
スイッチ５２を操作すると、電子パワースイッチ７０２が開くのか閉じるのか、あるいは、以下に説明する態様で開閉を繰り返すのかを決定する信号が発生される。
【００６９】
この実施形態では、スイッチ５２は瞬間スイッチである。スイッチ５２を押圧すると、スイッチ５２のプランジャ６９が導体８２のスナップドーム８４を押し込んで、導体ポスト１１６と電気的に連通させる。そして、バッテリパック６０からの信号が、導体パッド６５を通して、プリント回路基板４６に伝えられる。
この信号がプリント回路基板４６に伝えられると、電気経路４０４の開閉を指示する信号が電子パワースイッチ７０２に与えられ、これに従って、フラッシュライト１０のオンオフが実行される。
【００７０】
スイッチ５２は、この分野で知られた機械的なスイッチとは異なり、電流をランプ５９へ導くものではない。スイッチ５２は、単に、作動または非作動の信号を与える。
この実施形態では、当該作動または非作動の信号は、マイクロコントローラ回路６００に送られる。そして、当該回路６００は、パワー制御回路７００を介して、当該信号を電子パワースイッチ７０２に送り、これに従って開閉が行われる。
このように、この実施形態では、ユーザによるスイッチ５２の操作を介して、主電力回路４００が間接的に作動または非作動の状態となる。
【００７１】
再充電可能なリチウムイオン電池パック６０からランプ５９に向かう電流が、スイッチ５２ではなく電子パワースイッチ７０２を通って流れるので、スイッチ５２は、非常に低い電流下で作動するよう設計できる。
【００７２】
図５に示した実施形態では、スイッチ５２、デバウンス回路５００、マイクロコントローラ回路６００、パワー制御回路７００、および電子パワースイッチ７０２は、すべて電気的に連通している。
最初にスイッチ５２を押圧すると、信号は、デバウンス回路５００を介してマイクロコントローラ回路６００に送られる。これに応答し、マイクロコントローラ回路６００は、パワー制御回路７００を介して、電子パワースイッチ７０２に信号を送る。これに応答して、電子パワースイッチ７０２は、所定期間に渡たり制御された増加率で、電流がリチウムイオン電池パック６０からランプ５９へと流れることを許容する。
デバウンス回路５００、マイクロコントローラ回路６００、パワー制御回路７００、および電子パワースイッチ７０２について、図６、７、および８を参照して、さらに詳細に説明する。
【００７３】
図６は、本発明に使用されるデバウンス回路５００の一実施形態を示す詳細図である。デバウンス回路５００は、スイッチ５２からマイクロコントローラ回路６００に送られる信号のノイズ、電流および電圧を減じるために使用される。
【００７４】
ユーザがスイッチ５２を操作し、これにより、プランジャ６９がスナップドーム８４を導体ポスト１１６に圧接させたとき、ランプ５９のオンオフを制御する信号が、導体パッド６５を通して、デバウンス回路５００に入る。この操作の結果、信号は、導体パッド６５から、デバウンス回路５００内に送られる。
デバウンス回路５００からの出力は、出力端５０７から提供される。出力端５０７は、図７に示したマイクロコントローラ回路６００との電気的に連通している。
【００７５】
デバウンス回路５００の一実施形態においては、キャパシタ５０２、５０４、５０５、および抵抗器５０３は、導体パッド６５および出力端５０７に対して並列に連結されている。一方、抵抗器５０６は、好ましくは、並列接続されたキャパシタ５０２および抵抗器５０３よりも下流側において、導体パッド６５と出力端５０７の間に直列に接続されている。
【００７６】
当業者であれば、マイクロコントローラ回路６００への適切な信号レベルを達成するデバウンス回路５００を如何にして設計するのか分かるであろう。
しかしながら、図６に示した構成では、抵抗器５０６の抵抗が１０ＫΩで、抵抗器５０３の抵抗が１ＫΩである。また、キャパシタ５０２、５０４、および５０５は、それぞれ０．１μＦの容量を有している。
【００７７】
図７は、マイクロコントローラ回路６００の模式図である。この実施形態では、マイクロコントローラ回路６００は、入力端６０２と２つの出力端６０４、６０６を備えたマイクロコントローラ６０１を含む。
また、マイクロコントローラ６０１のＧＮＤピンは、直接グランドに接続されている。マイクロコントローラ６０１のＶｃｃピンは、導電トレース６０８を介してバッテリパック６０に接続されるとともに、導電トレース６１２およびキャパシタ６１０を介してグランドに電気的に接続されている。
導電トレース６０８上で提供された信号は、ダイオードによってフィルタリングされたバッテリ信号であってもよい。ただし、そのようなフィルタリングは必ずしも必要ではない。フィルタリングを行う場合には、以下に説明する短絡保護回路８００において行なう。
【００７８】
デバウンス回路５００の出力端５０７からの信号は、入力ピン６０２を通ってマイクロコントローラ６０１に入る。マイクロコントローラ６０１は、ユーザが選択可能な異なる機能を実行するようプログラムされている。当該選択は、入力ピン６０２に受け入れられた入力信号の性質によって制御される。
このように、例えば、フラッシュライト１０がオフ状態にあってスイッチ５２を押し込んで離したとき、マイクロコントローラ６０１は、フラッシュライト１０をオンにする信号を出力ピン６０６に与えるようにプログラムされている。
また、スイッチ５２をさらに押し込んで再度離すまでフラッシュライト１０がそのままの状態を維持するように、マイクロコントローラ６０１がプログラムされていてもよい。他の機能をマイクロコントローラ６０１にプログラムすることも可能である。
例えば、スイッチ５２を押圧して２秒間ホールドすることでユーザが節電モードを選択できるように、あるいは、スイッチ５２を押圧して４秒間ホールドすることでユーザがストロボモードを選択できるように、マイクロコントローラ６０１をプログラムすることもできる。
【００７９】
フラッシュライト１０がオフ状態にあるとき、マイクロコントローラ６０１は、入力ピン６０２から受け取った信号に応答して、制御信号を出力ピン６０６から外部へ送る。出力ピン６０６からの制御信号は、パワー制御回路７００の入力端７０７に送られる。そこでは、制御信号は、トレース７０８を通って電子パワースイッチ７０２まで供給される前に所望の態様で修正される。当該修正により、電子パワースイッチ７０２が制御信号に応答して徐々に閉じて、初期におけるランプ５９への突入電流を制限する。
【００８０】
マイクロコントローラ６０１にプログラムされる他の操作モードに関連して、マイクロコントローラ６０１で生成される制御信号を他の態様で修正することが望ましい。
したがてって、図示された実施形態では、マイクロコントローラ６０１は、パワー制御回路７００に第２の制御信号を与えるための第２出力端６０４をさらに備えている。出力ピン６０４からの制御信号は、パワー制御回路７００の入力端７０９に与えられる。
出力ピン６０４からの制御信号は、トレース７０８を通して電子パワースイッチ７０２へ供給される前に、パワー制御回路７００内で修正される。当該修正により、電子パワースイッチ７０２は、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４に与えられた制御信号に応答して、異なる速度で閉じる。
【００８１】
図７は、パワー制御回路７００の模式図である。パワー制御回路７００は、導電トレース７０８を介して電子パワースイッチ７０２に連結されている。トレース７０８に与えられた異なる信号レベルに応答して、異なるレベルの電流が主電力回路４００内を流れることを許容するよう、電子パワースイッチ７０２が選択される。
この実施形態では、電子パワースイッチ７０２は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ７０５で構成されている。ＭＯＳＦＥＴのゲートは、トレース７０８に電気接続されている。ドレインは、入力端７０６を介して、バッテリパック６０の中心電極６３に接続されている。ソースは、グランド（例えば、バッテリパック６０のケース電極６１）に接続されている。
ｎチャネルＭＯＳＦＥＴは、その伝達特性により、本発明においてよく機能する。すなわち、ゲート-ソース電圧がほぼ０．７５ボルトよりも小さいとき、ドレイン電流が０となる（つまり、電子パワースイッチ７０２が開く）。
【００８２】
この実施形態では、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ７０５を使用しているが、ここでの開示から、本発明において他のタイプの電子パワースイッチも使用可能なことが当業者にとっては明白である。
例えば、電子パワースイッチ７０２が主電力回路４００よりも高い側に（つまり、ランプ５９の手前に）配置される場合には、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴに代えて、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴを使用することが可能である。
同様に、電子パワースイッチ７０２に対して、他のタイプのトランジスタを使用することも可能である。例えば、ＪＦＥＴやＤＥ ＭＯＳＦＥＴ等の他の電界効果トランジスタや、バイポーラ接合トランジスタである。
【００８３】
上述したように、パワー制御回路７００は、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４、６０６から受け取った制御信号を修正する。特に、パワー制御回路７００は、採用された電子パワースイッチ７０２の伝達特性および電子パワースイッチ７０２が閉じられる速度に基づいて、制御信号が時間とともに変化することとなるよう、制御信号を修正するよう設計されている。
好ましくは、パワー制御回路７００は、制御信号が電子パワースイッチ７０２に到達したとき、瞬時に閉じられるのではなく、電子パワースイッチ７０２が時間とともに徐々に閉じることとなるように、マイクロコントローラ６０１から受け取った制御信号の少なくとも１つを修正する。
【００８４】
フラッシュライト１０がオフ状態にあるとき、入力端７０７、７０９に与えられる信号は、ともにハイ・インピーダンス信号である。したがって、それらは、パワー制御回路７００の一部でないことが効果的である。さらに、フラッシュライト１０がオフ状態にあるとき、抵抗器７０３がＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート電圧をゼロボルトとし（抵抗器７０１を介して）、電子パワースイッチ７０２を開けることとなるように、抵抗器７０３の値が選択される。
【００８５】
この実施形態では、電子パワースイッチ７０２が閉じている度合い、したがって、主電力回路４００内を流れ得る電流の量は、キャパシタ７１０の両端間の電圧によって最適制御される。それはまた、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧にも対応する。制御信号が入力端７０７または７０９に与えられるとき、キャパシタ７１０の両端間の電圧は、制御信号の最大電圧が達成されるまで、式Ｖｃ＝Ｅ（１−ｅ−ｔ／Ｔ）にしたがって指数関数的に急増する。
上の式において、Ｅは、入力端７０７、７０９に与えられる制御信号の電圧である。Ｔは、回路の時定数であって、式Ｔ＝ＲＣによって決まる。さらに、キャパシタが完全にチャージされるまでにほぼ５Ｔの時間を要するが、時間１Ｔの間に、キャパシタ７１０の両端間の電圧は、マイクロコントローラ６０１からの制御信号の電圧のほぼ６３％に達するであろう。
このように、入力端７０７、７０９に対応する各回路経路に対して、ＲおよびＣを適切に選択することによって、ゲート-ソース電圧が増加する速度（したがって、マイクロコントローラ６０１から制御信号が与えられた後、どの程度迅速に電子パワースイッチ７０２が閉じるのか）を制御できる。
【００８６】
上に説明したように、フラッシュライト１０が最初にオン状態にされたとき、制御信号はマイクロコントローラ６０１の出力ピン６０６から、パワー制御回路７００の入力端７０７に与えられる。その結果、入力端７０７の信号は、瞬間的に、ハイ・インピーダンス信号から、例えば３ボルト信号となる。
しかし、キャパシタ７１０の両端間の電圧、したがって、ゲート-ソース電圧は、上式に従って３ボルトまで指数関数的に急増するだろう。以上のようにして、トレース７０８を通って電子パワースイッチ７０２に到達する制御信号の電圧を徐々に増加させることにより、ランプ５９まで流れる電流が制御された速度で増加する。
したがって、ランプ５９まで流れる電流の量を制御された速度で増加させることによって、ランプ５９は、制御された低速下の安定した抵抗状態を維持でき、これにより、フラッシュライトがスイッチオンされるとき、バッテリパック６０からの電流の通常は大きな初期サージから、ランプ５９を保護することができる。
【００８７】
好ましい実施形態では、抵抗器７０１は４７０ＫΩの抵抗を有し、抵抗器７０３は１ＫΩの抵抗を有する。また、キャパシタ７１０は０．１μＦの容量を有する。抵抗器７０１とキャパシタ７１０のこの組み合わせは、時定数が４７ミリセカンドのローパスフィルタを形成する（４７０，０００×０．０００００１＝０．０４７秒、すなわち、４７ミリセカンド）。
この時間の間に、キャパシタ７１０は、入力端７０７に与えられる制御信号の電圧のほぼ６３％までチャージされるであろう（０．６３×５＝３．１５ボルト）。これは、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧が、トランジスタのオフ領域から、電流制限領域を経て、線形領域まで達するのに、ほぼ４７ミリセカンドを要することを意味している。
この間に、突入電流をより望ましいレベルに制限しながら、ランプ５９のフィラメントが加熱される。
【００８８】
上に説明したように、マイクロコントローラ６０１の出力端６０４に与えられた制御信号は、入力端７０７に与えられた制御信号により達成されるものとは異なる速度で電子パワースイッチ７０２を閉じることを目的として、入力端７０９に与えられる。
例えば、抵抗器７０４を１．０ＫΩにセットし、キャパシタ７１０の容量を０．１μＦのままにセットしてもよい。この組合せにより、時定数が０．０００１秒（０．１ミリセカンド）のローパスフィルタ回路が構成される。したがって、この構成の下では、０．１ミリセカンドで、キャパシタ７１０は、入力端７０９に与えられた制御信号の電圧のほぼ６３％までチャージされる（この実施形態では３．１５ボルト）。
【００８９】
したがって、パワー制御回路７００の入力端７０９に与えられる制御信号は、入力端７０７に与えられる制御信号よりずっと高い周波数で、電子パワースイッチ７０２を開閉するのに使用される。この特徴は、例えば節電モード等、ユーザが選択可能なある機能には望ましい。
例えば、適当な時間ユーザがスイッチ５２を押圧し続けることで節電モードが選択される場合、マイクロコントローラ６０１は、最初制御信号を出力ピン６０６から入力端７０７へ送り、上述したように比較的ゆっくりと、ランプ５９に電圧をかける。ランプ５９が点灯されフィラメントが加熱されて抵抗状態が安定した後、マイクロコントローラ６０１は、矩形波パルスに変調した制御信号（例えば図１３に示したもの）を、出力ピン６０４からパワー制御回路７００の入力端７０９に送り、そして、制御信号を出力端６０６に送るのを停止する。
【００９０】
０．１ミリセカンドの時定数に基づいて、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４から送られたパルス変調信号は、ほぼ５ｋＨｚ〜１００Ｈｚの周波数に変調できる（それでもなお、目で確認できる６０Ｈｚの点滅速度よりもずっと高い周波数にある）。
さらに、各パルス間のサイクルタイムが短いので、ランプ５９のフィラメントは、オンオフのサイクルが高周波数であることにより、好ましくない応力に帰着するほど冷えない。その結果、例えば、ランプ５９が半分の電力で作動し、したがって、一定時間において通常消費されるであろうよりも半分のエネルギ消費で、フラッシュライト１０が機能する。
【００９１】
この実施形態において、パワー制御回路は、ＲＣ回路を使用して、電子パワースイッチ７０２に与えられる制御信号を修正すると説明したが、同様に、パワー制御回路７００内に、時定数を有する他の形態の回路（例えば、ＲＬおよびＲＬＣ回路）を採用することもできる。さらに、パワー制御回路７００として、線形、正弦波、鋸刃形、あるいは三角形の波形を生成する回路を使用してもよい。
さらに、パワー制御回路７００の利点は、パワー制御回路に分配される制御信号が、（マイクロコントローラではなく）機械的なスイッチから直接やって来るフラッシュライトや、バッテリパック６０に代えて、あらゆる形態のＤＣ電源が使用されるフラッシュライトにおいて認識できる。
【００９２】
図１０Ａは、フラッシュライト１０が最初にスイッチオンされたときに、パワー制御回路７００がランプ５９に与える有益なダンペニング効果（dampening effect）をグラフ化して示している。対照的に、図１０Ｂは、本発明のパワー制御回路７００が電子パワースイッチ７０２への信号を制御していない場合、電子パワースイッチ７０２を流れる電流の変化速度およびピーク電流がずっと大きいことをグラフ化して示している。
【００９３】
図１０Ａは、３つのオシロスコープ軌跡１００２、１００４、１００６を示している。図１０Ａのオシロスコープ軌跡は、図８で説明した上述のパワー制御回路７００を備え、ＭＯＳＦＥＴ７０５で構成される電子パワースイッチ７０２を駆動するフラッシュライトから得られた。
さらに、抵抗器７０１は４７０ＫΩの抵抗値を有し、キャパシタ７１０は０．１μＦの容量値を有していた。したがって、パワー制御回路の時定数は、４７ミリセカンドであった。
【００９４】
図１０Ｂのオシロスコープ軌跡は、フラッシュライトがオフ状態からオン状態へと移行するときに得られたものである。そして、それぞれが次のことを反映している。
（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされたときに、フラッシュライトのマイクロコントローラ６０１からの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化したのか。
（２）パワー制御回路７００からの信号の電圧（したがって、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧）が、マイクロコントローラの制御信号に応答してどのように変化したのか。
（３）ＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流（したがって、フラッシュライトのランプ５９に供給される電流）が、パワー制御回路からの信号に応答してどのように変化したのか。
【００９５】
図１０ＡのＸ軸は、時間をミリセカンド単位で表わしている。Ｘ軸と交差する垂直のグリッド線の間隔は４０ミリセカンドを表わしている。
一方、図１０ＡのＹ軸は、どの信号またはカーブが参照されるのかに応じて、異なる単位または値を示す。
【００９６】
図１０Ａにおいて、オシロスコープ軌跡１００２は、フラッシュライト１０が最初にスイッチオンされたときにおける、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力の電圧を描いている。オシロスコープ軌跡１００２に対しては、Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の間隔は、２ボルトを表わしている。
グラフに示されるように、制御信号１００２の電圧は、基本的にステップ波に相当している。つまり、フラッシュライト１０がスイッチオンされたとき、制御信号の電圧は、０ボルトの低位状態から、３ボルトの高位状態まで変化した。
【００９７】
オシロスコープ軌跡１００４は、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力が入力端７０７を経てパワー制御回路７００を通過した後における、当該制御信号出力の電圧を描いたものである。つまり、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧に相当する。オシロスコープ軌跡１００４に対しては、信号１００２の場合と同様に、Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の間隔は２ボルトを表わしている。
この修正された制御信号の電圧は、上述した、指数関数的な急増機能を示している。電子パワースイッチ７０２に送られた信号電圧がこのように指数関数的に急増することにより、電子パワースイッチ７０２は、制御された速度で閉じられた。つまり、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を通して流れる電流の変化速度およびピーク電流が減少した。
このことは、軌跡１００６を、図１０Ｂ中の対応する軌跡１０１２と比較することで理解できる。これらについて、以下に説明する。
【００９８】
図１０Ａ中の軌跡１００６は、ＭＯＳＦＥＴ７０５からの電流（したがって、ランプ５９からの電流）を示している。これは、軌跡１００４に示すようにゲート-ソース電圧が制御された結果である。Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の隔は、軌跡１００６に対しては、２アンペアを表わしている。
図１１Ａは、軌跡１００６を示しているが、時間スケールを拡大している。図１１Ａで使用している時間スケールは、図１０Ａよりも１０倍大きい。したがって、図１１Ａにおいて垂直のグリッド線の間隔は、４ミリセカンドを表わしている。一方、図１１ＡにおけるＹ軸のスケールは、図１０Ａ中の軌跡１００６に対するものと同じである。
【００９９】
フラッシュライト１０がスイッチオンされたときにランプ５９を通って流れたピーク電流は、本発明のこの実施例では、３．７５アンペアであった。ピーク電流は、図１０Ａおよび図１１Ａに示されたカーブ１００６において、ベースラインに対するカーブ１００６の高さを測定して求めることができる。しかし、図１１Ａは図１０Ａに示されるよりも大きな時間スケールでＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流を示しているので、図１１Ａを使う方が、より正確にピーク電流を測定できる。
【０１００】
図１０Ｂは、３つのオシロスコープ軌跡１００８、１０１０、１０１２を示している。図１０Ｂの軌跡を得るために使用したフラッシュライトは、図１０Ａの軌跡を得るために使用したものと同じフラッシュライトである。ただし、次の点のみが変更されている。すなわち、図１０Ｂの軌跡を得るために使用したフラッシュライトでは、マイクロプロセッサ６０１からの制御信号が、直接ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲートに供給され、したがって、本発明のパワー制御回路をバイパスしている。
図１０Ａの場合と同様に、図１０Ｂのオシロスコープ軌跡は、フラッシュライトがオフ状態からオン状態へ移行したときに計測されたもので、それぞれ、次のことを反映している。
（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされて、制御信号がＭＯＳＦＥＴ７０５のゲートに直接に供給されたとき（すなわち、パワー制御回路７００をバイパスした）、フラッシュライトのマイクロコントローラからの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化したのか。
（２）そのような状況下において、制御信号の電圧に応答して、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソ−ス電圧がどのように変化したのか。
（３）電子パワースイッチ内を流れた電流（したがって、フラッシュライトのランプに供給された電流）は、電子パワースイッチのゲートに与えられた電圧に応答して、どのように変化したのか。
【０１０１】
図１０ＢのＸ軸は、時間をミリセカンド単位で表わしている。また、Ｘ軸と交差する垂直のグリッド線の距離は、４０ミリセカンドを表わしている。つまり、Ｘ軸は、図１０Ａ中で用いられるのと同じスケールを使用している。
図１０Ａ中のＹ軸と同様に、図１０ＢのＹ軸は、どの信号またはカーブが参照されるのかに応じて、異なる単位または値を示す。
【０１０２】
図１０Ｂでは、オシロスコープ軌跡１００８は、フラッシュライトが最初にスイッチオンされたときの、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力の電圧を描いている。オシロスコープ軌跡１００８に対しては、図１０Ａの場合と同様に、Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の間隔は、２ボルトを表わしている。
グラフに示されるように、制御信号１００８の電圧は、基本的にステップ波に相当している。つまり、フラッシュライト１０がスイッチオンされたとき、制御信号の電圧は、０ボルトの低位状態から、３ボルトの高位状態まで変化した。
しかし、制御信号１００８の前端が、僅かではあるが、明らかに丸くなっている。これは、フラッシュライトがスイッチオンされた瞬間に、比較例のランプ５９を通って発生した大きな突入電流の結果である。この突入電流は、バッテリパックの電圧を瞬間的に低下させた。
カーブ１００２においても同様に、制御信号電圧の低下が観察される。しかしながら、カーブ１００２においては、電圧低下は、制御信号の前端から離れた位置にあり、それ程大きくない。これは、本発明のパワー制御回路７００を使用するフラッシュライトにおいては、ランプ５９を流れるピーク電流が遅れ、また低下するからである。
【０１０３】
オシロスコープ軌跡１０１０は、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧を描いたものである。信号１００８の場合と同様に、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は、２ボルトを表わす。この比較例では、フラッシュライト用のパワー制御回路がバイパスされたので、ゲート-ソース電圧は、マイクロコントローラから与えられる制御信号１００８の電圧と同じである。
マイクロコントローラ６０１と電子パワースイッチ７０２の間にパワー制御回路７００が存在しないので、電子パワースイッチ７０２は、非導通状態からＭＯＳＦＥＴ７０５の伝達特性カーブ上の位置へと瞬間的に駆動された。これにより、主電力回路４００内を実際に流れるよりも非常に多くの電流がＭＯＳＦＥＴ７０５を流れることが可能となる。
言い換えると、フラッシュライトがオフ状態からオン状態へと移行するときに、主電力回路４００内を流れる電流の流れの変化速度およびピーク電流が、電子パワースイッチ７０２によって制限されていなかった。これによりランプ５９への突入電流が大きくなり、図１０Ｂの軌跡１０１２では、大きな電流スパイクが観察された。
【０１０４】
図１０Ｂのオシロスコープ軌跡１０１２は、ゲート-ソース電圧がパワー制御回路によって制御されない場合における、ＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流（すなわち、ランプ５９を流れる電流）と時間との関係を描いている。軌跡１０１２に対しては、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は２アンペアを表わしている。
図１１Ｂは、時間スケールを大きくして、オシロスコープ軌跡１０１２を示している。図１１Ｂでの時間スケールは、図１０Ｂよりも１０倍大きい。したがって、図１１Ｂにおいて、垂直のグリッド線の間隔は４ミリセカンドを表わす。図１１Ｂは、図１１Ａと同じ時間スケールで描いている。
一方、図１１ＢのＹ軸上の電流目盛りは、図１１Ａで軌跡１００６に対するもの、および図１０Ｂ中で軌跡１０１２に対するものと同じである。
【０１０５】
この比較例において、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を流れるピーク電流は、ほぼ７．８アンペアであった。図１０Ａ、１１Ａのカーブ１００６を、図１０Ｂ、１１Ｂのカーブ１０１２と比較すると、次のことが分かる。すなわち、本発明の上記実施例におけるパワー制御回路７００を使用して、電子パワースイッチ７０２が閉じる速度を制御する場合、ランプ５９に与えられるピーク電流は、ほぼ４．０５アンペア（５０％よりも僅かに大きく）減少している。
また、カーブ１００６とカーブ１０１２とを比較すると、カーブ１００６におけるピーク電流は、カーブ１０１２におけるピーク電流と比べ、より幅広で穏やかであることが分かる。これは、本発明のパワー制御回路７００を使用するフラッシュライトにおいては、電子パワースイッチ７０２を流れる電流の変化速度が著しく減少したという事実に基づいている。
【０１０６】
図１０Ａ、１１Ａに示される電流カーブ１００６は、ランプ５９への電流がどのように制御されるのかを示す、単なる一例にすぎないということを認識すべきである。
実際、異なる時定数または特徴を備えたパワー制御回路７００、異なる伝達特性を備えた電子パワースイッチ７０２、あるいは、異なる特徴のランプが使用されるならば、異なるカーブが得られ、したがって、達成されるダンペニング効果も異なるであろう。
【０１０７】
図１２のオシロスコープ軌跡は、図１０Ａを得るのに使用したものと同じフラッシュライトから得られた。ただし、図１２のオシロスコープ軌跡１００２、１００４、１００６が記録されたとき、フラッシュライトはストロボ・モードで操作されていた。
ストロボ・モードは、スイッチ５２を押圧しておよそ４秒間ホールドし、これにより、マイクロプロセッサ６０１にストロボ・モードの作動信号を与えることで選択された。
【０１０８】
図１０Ａの場合と同様に、図１２の軌跡１００２、１００４、１００６は、それぞれ、「マイクロプロセッサ６０１の出力ピン６０６からの制御信号の電圧」、「パワー制御回路７００で生成された修正制御信号の電圧」、「およびＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流」に対応する。
各カーブ１００２、１００４、１００６に対するＹ軸スケールは、図１０Ａにおいて対応するカーブに対するＹ軸スケールに相当する。しかし、図１２のＸ軸スケールは、図１０Ａで用いたスケールの１０分の１である。したがって、図１２において垂直のグリッド線の間隔は、４００ミリセカンドである。一連のストロボ・サイクルを観察できるよう、スケールを減じている。
【０１０９】
図１２に示されるように、制御信号１００２の電圧は、ストロボ・モード操作においては、矩形波に従って調整された。矩形波の各サイクルは、ほぼ１．６秒であった。１／２サイクルの間、制御信号の電圧はほぼ３．６ボルトで、後の１／２サイクルの間、制御信号の電圧は０ボルトであった。
各サイクル間の８００ミリセカンドという時間は、ランプ５９のフィラメントが冷えるのに必要な時間よりもずっと長く、最初に起動したとき、再び短絡のように挙動した。
【０１１０】
オシロスコープ軌跡１００４は、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力が入力端７０７を経てパワー制御回路７００を通過した後における、当該出力の電圧を描いており、したがって、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧に一致する。
この修正された制御信号の電圧は、各パルスの前端における指数関数的な急増機能、および後端における指数関数的な衰退機能を示している。指数関数的な急増機能は、抵抗器７０１およびキャパシタ７１０の組合せで構成されるＲＣ回路の４７ミリセカンドという時定数による。また、抵抗器７０３が１ＫΩしかないので、指数関数的な衰退機能における時定数が４７ミリセカンドとなるのであろう。
【０１１１】
図１０Ａにおいて信号１００４が増加したのと同じ態様で、電子パワースイッチ７０２に与えられた信号１００４の電圧が、各パルスの前端において指数関数的に急増したので、電子パワースイッチ７０２は、図１０Ａを参照して説明したのと同じように、制御された速度で閉じた。
実際、図１２の時間スケールを、図１０Ａ、１１Ａで使用したのと同じように大きくしたならば、図１２に示した軌跡１００６における各電流パルスの前端は、図１０Ａ、１１Ａに示した軌跡１００６における電流パルスの前端と同じ様に見えるだろう。
したがって、ストロボ・モードにおいてランプ５９が起動される毎の、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を流れる電流の変化速度およびピーク電流が減じられた。それにより、１サイクル中にランプが起動される毎の、ランプ５９のフィラメントに生じる応力が減少した。
各サイクルのオフ部分において、フィラメントの温度が下がり、これによっても、フィラメントは短絡のように挙動した。
【０１１２】
本発明のパワー制御回路を有するフラッシュライトにおいては、ランプを起動する毎に当該ランプのフィラメントに生じる応力が減じられるので、ランプの平均寿命が延びるだろう。
フラッシュライトがストロボ・モードで操作されるとき、このことは特に有益である。ストロボ・モードでは、ラップのパルシング発光に伴って、フィラメントに生じる応力が短時間で蓄積するからである。
【０１１３】
図１２から、制御信号１００２が高状態から低状態へと切り替わった後においても、電流がランプ５９を流れ続けることが理解できる。何故なら、軌跡１００４において各パルスの後端が、指数関数的な衰退機能を示しているからである。したがって、修正された制御信号の電圧が、ＭＯＳＦＥＴ７０５が導通するに十分なレベル以下に落ちるまで、電子パワースイッチ７０２は、電流を流し続けるであろう。
この例においては、パワー制御回路７００の衰退経路（decay path）の時定数がほぼ４７ミリセカンドであったので、制御信号１００２が高状態から低状態と切り替わった後においても、ほぼ４０〜５０ミリセカンドの間、ＭＯＳＦＥＴ７０５は電流を流し続けた。
【０１１４】
図１３は、図示した実施形態のフラッシュライト１０の節電モードでの作動を示している。節電モードは、スイッチ５２を押圧してほぼ２秒間ホールドすることで選択された。
図１３は、３つのオシロスコープ軌跡１０１４、１０１６、１０１８を描いている。図１３のオシロスコープ軌跡は、図８を参照して上述したパワー制御回路７００を備えたフラッシュライトにおいて、ＭＯＳＦＥＴ７０５で構成される電子パワースイッチ７０２を駆動させることで得られた。
抵抗器７０１は、４７０ＫΩの抵抗値を有していた。抵抗器７０３および７０４は、１ＫΩの抵抗値を有していた。また、キャパシタ７１０は、０．１μＦの容量値を有していた。したがって、パワー制御回路７００の入力端７０７に相当する時定数は４７ミリセカンドであった。一方、入力端７０９の時定数は０．１ミリセカンドであった。
【０１１５】
図１３のオシロスコープ軌跡は、フラッシュライトがノーマル・オン状態から節電モードに切り替わったときに得られたもので、それぞれ、次のことを反映している。
（１）図１のフラッシュライトが節電モードで作動されるとき、フラッシュライトのマイクロコントローラ６０１の制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化したのか。
（２）パワー制御回路７００からの信号の電圧（したがって、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧）が、マイクロコントローラからの制御信号に応答して、どのように変化したのか。
（３）ＭＯＳＦＥＴ７０５を通って流れた電流（したがって、フラッシュライトのランプ５９に供給された電流が、パワー制御回路からの信号に応答して、どのように変化したのか。
【０１１６】
図１３のＸ軸は、時間をミリセカンドで表わしている。また、Ｘ軸と交差する垂直のグリッド線の距離は、４０ミリセカンドを表わしている。しかし、図１３のＹ軸は、どの信号またはカーブが参照されるのかに応じて、異なる単位または値を示す。
【０１１７】
オシロスコープ軌跡１０１４は、フラッシュライト１０がノーマル・オンのモードから節電モードへと切り替わったとき、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４から出力された制御信号の電圧を描いている。
フラッシュライトは、最初に、出力ピン６０６からパワー制御回路７００の入力端７０７に制御信号を送り、上述したように比較的ゆっくりとランプ５９を起動することで、スイッチオンされる。
しかし、ランプが一旦定常状態に達すると、マイクロコントローラは、出力ピン６０６から制御信号を出力するのを停止して、出力ピン６０４からパワー制御回路７００の入力端７０９に制御信号を出力し始める。図１３のオシロスコープ軌跡は、この遷移が生じた後の期間を示している。
【０１１８】
軌跡１０１４に対しては、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は、２ボルトを表わしている。したがって、図１３から分かるように、節電モードに移行する前においては、制御信号１０１４の電圧は、ほぼ３ボルトの定常状態にあった。フラッシュライトが節電モードに移行した後では、制御信号１０１４の電圧は、矩形波に相当するものとなった。矩形波の各サイクルは、ほぼ８ミリセカンドに等しかった。
１／２サイクルの間、制御信号の電圧はほぼ３．６ボルトで、後の１／２サイクルの間は、制御信号の電圧は０ボルトであった。
【０１１９】
オシロスコープ軌跡１０１６は、
入力端７０９を経てパワー制御回路７００を通過した後における制御信号の電圧を描いている。軌跡１０１６は、また、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧に相当する。
【０１２０】
軌跡１０１６に対しては、信号１０１４の場合と同様、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は２ボルトを表わしている。パワー制御回路７００の部分を通過した制御信号１０１４の時定数は０．１ミリセカンドと非常に小さいので、曲線１０１８で示される修正制御信号の電圧は、制御信号のカーブと殆ど同じである。
【０１２１】
図１３のオシロスコープ軌跡１０１８は、ＭＯＳＦＥＴ７０５を通過する電流（したがって、ランプ５９を流れる電流）を描いている。この電流波形は、軌跡１０１６に描かれるのと同じ態様で制御されたゲート-ソース電圧の結果である。
軌跡１０１６に対しては、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は、２アンペアを表わしている。
【０１２２】
カーブ１０１８から、各サイクル中のオン部分においては、電流スパイクが観察されないことが分かる。むしろ、信号１０１６が高状態となる毎に、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を流れる電流は、ほぼ１アンペアの安定した状態となっている。
その理由は、各サイクルにおいて、フィラメントには約４ミリセカンドしか電力が供給されないからである。この時間は、ランプ５９のフィラメントが再度短絡のように挙動する温度にまで当該フィラメントが冷えるには不十分である。
ランプはほぼ１２５Ｈｚの周波数で駆動されるので、人の目には、ランプ５９が薄暗いように見えるかも知れないが、ランプ５９が点滅していることには気づかないだろう。
【０１２３】
ランプ５９は、通常の安定状態での電力の半分で作動しているので、薄暗く見えるだろう。節電モードにおけるフラッシュライトのピーク電力は、フラッシュライトが通常モードで操作されている場合のピーク電力と同じである。
しかし、節電モードでは、各サイクルにおいて半分の電力がランプに供給されるので、その平均電力は、ピーク電力の半分となる。さらに、ランプは、通常モードで消費するエネルギの半分しか消費しない。
【０１２４】
顕著に現れているように、軌跡１０１６における各パルスの後端では、図１２のパルス１００４では見られるような４７ミリセカンドの時定数に相当する指数関数的な衰退機能が見られない。
これは、フラッシュライトが節電モードで作動する場合、キャパシタ７１０が抵抗器７０３を通して放電されない（not drained）からである。その代り、フラッシュライトが節電モードで作動するとき、マイクロコントローラ６０１介してグラウンドへ至る他の経路が提供され、これにより、入力端７０９に対して、時定数約０．１ミリセカンドの衰退機能が維持される。
ほぼ１０Ｈｚを超える周波数でランプ５９を駆動するのが望ましい場合には、グラウンドに至るこの代替的経路は必要である。１０Ｈｚは、この例において使用する抵抗値に基づいた、抵抗器７０１、７０３を介した衰退経路のほぼ限界にあたり、図示の例において実際にランプ５９が駆動される１２５Ｈｚよりもかなり低い。
【０１２５】
本発明の他の局面は、露出した充電端子に対して、改善した短絡保護回路を備えることに関する。
【０１２６】
図１および図５に最もよく示しているように、充電端子４４および４８は、フラッシュライト１０の充電ユニットと再充電可能なリチウムイオン電池パック６０との間のインターフェースとして機能する。ここでは図示しないが、充電ユニットのクレードルは、露出した充電端子４４、４８と電気的に接触し、充電を行っている間、フラッシュライト１０を保持するものとすべきである。
しかしながら、充電端子４４、４８はフラッシュライト１０の外周全体に渡って延在するので、シンプルなデザインのクレードルを備えた充電ユニットを採用してもよい。例えば、長手軸に対する半径方向位置は任意の姿勢で、フラッシュライト１０を充電ユニット内に配置し、それでも、充電ユニット側の充電端子とフラッシュライト１０の充電端子４４、４８との接触を維持できるようなデザインのクレードルが採用されてもよい。
このように、充電ユニットの充電端子との接触を形成するにおいて、隠れたプラグまたはタブがフラッシュライト内に挿入されるよう、フラッシュライト１０を充電ユニット内に圧入させる必要はない。
【０１２７】
しかしながら、充電端子４４、４６が外部的に露出しているので、操作中において、ユーザが手に持つ金属物質によって短絡する可能性がある。そのような場合にリチウムイオン電池パック６０内に提供された短絡保護回路８６が安易に作動することを防ぐために、充電端子４４、４８の少なくとも一方と、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０との間に、短絡保護回路８００を電気的に配置することが好ましい。
【０１２８】
図５に示した実施形態では、充電端子４４が電気的に短絡保護回路８００に接続されていて、さらに短絡保護回路８００が、導体８２１およびバイア６４を介して、電気経路４０２およびバッテリパック６０の中心電極６３に電気的に接続されている。
充電端子４８も短絡保護回路８００に連結されている。さらに、充電端子４８は、バレル２１、導電部材７２、およびスプリング７４を介して、バッテリパック６０のケース電極６１に接続されている。
【０１２９】
この実施形態では、短絡保護回路８００はプリント回路基板４６上に置かれている。しかし、物理的には、短絡保護回路８００は、フラッシュライト１０内のあらゆる適切な位置に配置することが可能である。
【０１３０】
短絡保護回路８００は、充電端子４４と４８との間に短絡が検出された場合に、バッテリパック６０と、充電端子４４、４８の少なくとも一方との間にオープン回路を構成するよう作動する。
このように、フラッシュライトの操作中における充電端子４４と４８との不注意な短絡により、バッテリパック６０からランプ５９まで電流が遮断される恐れがなく、フラッシュライト１０は安全に作動する。
【０１３１】
短絡保護回路８００の一実施形態について、図９Ａおよび図９Ｂを参照し、以下に詳細に説明する。
【０１３２】
図９Ａに示した短絡保護回路８００は、本質的に、露出した充電端子４４とバッテリパック６０との間における自動スイッチとして機能する。
【０１３３】
回路８００は、比較器８１２で制御されるスイッチ８１６を含む。この実施形態では、スイッチ８１６は、充電端子４４とバッテリパック６０の正電極６３との間の電気経路上に配置されている。
特に、導体８２０および８２３が、スイッチ８１６の片側を充電端子４４に接続している。また、導体８２１および８２４が、スイッチ８１６の反対側をバッテリパック６０の中心電極に接続している。
【０１３４】
図示した実施形態では、スイッチ８１６は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴである。しかし、他の電子的なスイッチングデバイスを使用してもよい。例えば、スイッチ８１６として、バイポーラ接合トランジスタや、ＪＦＥＴやＤＥ ＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタを使用してもよい。
【０１３５】
この実施形態において、比較器８１２は、電圧コンパレータで構成される。しかしながら、比較器８１２として、オペレーション・アンプ、マイクロプロセッサまたはＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）を使用してもよい。
【０１３６】
比較器８１２に対する電力供給回路の一例を、図９Ｂに示した。図９Ｂに示すように、比較器８１２のＶｃｃピンはバッテリパック６０の正端子に接続され、比較器８１２のＧＮＤピンはグラウンドに接続される。
必須ではないが、Ｖｃｃピンはショットキー・ダイオード８３０を介してバッテリパック６０の正端子に接続されることが好ましく、これにより、バッテリからの信号に対して基本的なフィルタリングを提供する。
好ましくは０．１μＦのキャパシタ８３２が、比較器のＶｃｃピンおよびＧＮＤピンと並列に配置されている。ショットキー・ダイオード８３０でフィルタリングされたバッテリ信号は、トレース６０８を介して、マイクロコントローラ６０１のＶｃｃピンに与えられ、マイクロコントローラに電力を供給する。
【０１３７】
比較器８１２は、入力端８０２に与えられた信号の電圧を、入力端８０４に与えられた信号の電圧と比較する。この比較結果および比較器の伝達特性に基づいて、出力信号が出力端８１７に与えられ、制御スイッチ８１６に送られる。
しかし、図示した実施形態においては、スイッチ８１６がｐチャネルＭＯＳＦＥＴであるため、スイッチ８１６を導通可能とするためには、負のゲート-ソース電圧が必要となる。
【０１３８】
この実施形態においては、入力端８０４の信号電圧が入力端８０２の信号電圧より大きければ、比較器８１２は、出力端８１７に正電圧の信号を生成する。この正電圧は、バッテリパック６０により導体８２４上に生成された電圧と実質的に等しいか、それよりも大きな正電圧である。その結果、スイッチ８１６で構成されるＭＯＳＦＥＴは不能となって、充電端子４４とバッテリパック６０の中心電極６３との間の回路経路が開かれる。
一方、入力端８０２の信号電圧が、入力端８０４の信号電圧よりも大きい、あるいは等しい場合には、比較器８１２は、出力端８１７に信号を出力しない（すなわち、０ボルトの信号）。この状況下では、スイッチ８１６は、充電端子４４とバッテリパック６０の中心電極６３との間の電流を流すことができるだろう。何故なら、ＭＯＳＦＥＴのゲート-ソース電圧が負となるからである。
【０１３９】
図９Ａに示した実施形態では、入力端８０２の信号電圧は、充電端子４４とバッテリパック６０のケース電極（すなわちグラウンド）との間の抵抗器８１１による電圧降下に相当する。
バッテリパック６０が完全に充電されることを確実とするため、充電工程において抵抗器８１０よりも抵抗器８１１に大きな電圧降下が発生するように、抵抗器８１１は、抵抗器８１０より僅かに大きな抵抗を有するものを選択することが好ましい。
抵抗器８１１の抵抗は、抵抗器８１０と８１１を組み合わせた全抵抗の５０％よりも大きく、かつ約６０％よりも小さい（あるいは等しい）ことが好ましい。
【０１４０】
入力端８０４の信号電圧は、キャパシタ８１５に蓄えられた電圧に相当する。当該電圧は、電気経路８１９上の抵抗器８１３および８１４の各抵抗値によって変わる。特に、キャパシタ８１５が抵抗器８１４と並列に接続されているので、キャパシタ８１５に蓄えられる電圧は、抵抗器８１４における電圧降下に等しいであろう。
好ましくは、抵抗器８１３および８１４として抵抗値の等しいものを選択し、続く平衡キャパシタ８１５がバッテリパック６０の電圧のほぼ半分に相当するチャージを有するようにする。
【０１４１】
例示として、抵抗器８１０、８１３、８１４が、それぞれ１００ＫΩの抵抗値を有し、抵抗器８１１が１２０ＫΩの抵抗値を有していてもよい。キャパシタ８１５は、０．１μＦの容量値を有していてもよい。
これらの値の場合、一旦キャパシタ８１６がチャージされて、回路内が平衡状態となれば、入力８０４端の信号電圧は、バッテリパック６０の電圧のほぼ１／２となるだろう。一方、抵抗器８１１における電圧降下（したがって、入力端８０２の信号電圧）は、充電端子４４とグラウンドの間での電圧降下のほぼ５５％となるだろう。
【０１４２】
フラッシュライト１０がその充電ユニット内に置かれると、露出した充電端子４４、４８が充電ユニットの対応する充電端子と接触し、エネルギがバッテリパックに流れる。上述した短絡保護回路８００の構成によれば、充電端子４４上の電圧がバッテリパック６０の電圧より大きいか、あるいは等しい値である限り、フラッシュライト１０は充電モードとなり、スイッチ８１６は通電状態とされる。
その理由は、かかる状況下においては、抵抗器８１１における電圧降下が、キャパシタ８１５に蓄えられる電圧よりも大きいからである。その結果、比較器８１２（この実施形態では、電圧コンパレータ）がスイッチ８１６に信号を送って同スイッチを閉じ、これによって、エネルギが充電端子４４から電気経路８２０、８２３、８２４、８２１を通ってバッテリパック６０まで流れ、バッテリパック６０が充電される。
【０１４３】
さらに、この実施形態では、フラッシュライトが充電クレードルから取り外された後においても、スイッチ８１６は開いたままである。その理由は、スイッチ８１６が開いている限り、充電端子４４が中心電極６３と同じ電位にあり、したがって、入力端８０２の信号電圧が入力端８０４の信号電圧より大きいままだからである。
【０１４４】
しかしながら、充電端子４４と４８が短絡されると、充電端子４４とグラウンドの間の電圧は、迅速に０ボルトまで降下するであろう。抵抗器８１１における電圧降下も同である。これに応答して、比較器８１２は、充電端子４４がバッテリよりも低電位にあることを検知し、そして、大きな正電圧を有する信号を出力端８１７からスイッチ８１６に送って同スイッチ８１６を開く。
バッテリパック６０に内蔵された短絡保護回路８６が短絡を検知してクリアするよりも早く、比較器８１２は、検出した短絡に応答してスイッチ８１６を不能にする。その状況下では、内蔵された短絡保護回路８６は機能しないので、バッテリパック６０は、内部に保持する短絡保護回路８６による中断を生じることなく、ランプ５９にエネルギを供給し続ける。
【０１４５】
この実施形態の短絡保護回路８００においては、一旦充電端子４４と４８の間の短絡が検出されると、当該短絡が除去されるまでスイッチ８１６が再度開くことはなく、充電端子４４とグラウンドの間の電圧降下は、バッテリパック６０の電圧にほぼ等しいか、それよりも大きい。
言い換えると、フラッシュライト１０が充電ユニットに置かれるまで、スイッチ８１６が再び開くことはない。
【０１４６】
フラッシュライトに加えて、短絡保護回路８００も、充電端子が露出している他の再充電可能な機器に有益に使用することができる。さらに、携帯電子機器の電源が再充電可能なリチウムイオン電池パックである場合に、短絡保護回路８００が特に有益であるが、短絡保護回路８００は、他の再充電可能なＤＣ電源で駆動される再充電可能なデバイスにも有益に使用できる。
【０１４７】
改善したフラッシュライトおよびその構成要素の様々な実施形態を以上に開示したが、この分野の当業者にとっては、多くの修正、変更、代替の実施形態、および代替材料が容易であって、それらを本発明のあらゆる局面において利用可能である。例えば、ここに説明したパワー制御回路および短絡保護回路は、１つのフラッシュライト内で一緒に使用することも、個別に使用することも可能である。さらに、短絡保護回路は、フラッシュライト以外の再充電可能な電子機器に使用してもよい。
このように、ここでの説明は単なる例示にすぎず、特許請求の範囲で主張した本発明の範囲を制限するものではないことが、明確に理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の一実施形態に係るフラッシュライトの斜視図。
【図２】図１中の２−２線に沿うフラッシュライト断面図。
【図３】図１中の２−２線に沿ったフラッシュライト前方部分の拡大断面図。
【図４】図３に断面で示した部分の斜視図。
【図５】図１のフラッシュライトの回路図。本発明の一実施形態に係る電気回路の関係を示している。
【図６】本発明のフラッシュライトに使用される瞬間スイッチを構成するデバウンス回路の一例を示す回路図。
【図７】本発明のフラッシュライトに使用されるマイクロコントローラの一例を示す回路図。
【図８】本発明のフラッシュライトに使用されるパワー制御回路の一例を示す回路図。
【図９Ａ】本発明に係る短絡保護回路の一例を示す回路図。
【図９Ｂ】図９Ａの短絡保護回路中に使用される比較器に対する電力供給回路の一例を示す回路図。
【図１０Ａ】３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、図１のフラッシュライトのマイクロコントローラからの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化するのか。（２）マイクロコントローラの制御信号に応答して、パワー制御回路からの信号の電圧がどのように変化するのか。（３）パワー制御回路からの信号に応答して、フラッシュライトのランプに供給される電流がどのように変化するのか。
【図１０Ｂ】本発明のパワー制御回路を備えていない点以外は、図１０Ａのオシロスコープ軌跡を得るのに使用したものと同じであるフラッシュライトにおける、３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、パワー制御回路を備えないフラッシュライトのマイクロコントローラからの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化するのか。（２）制御信号の電圧に応答して、電子パワースイッチのゲート-ソース電圧がどのように変化するのか。（３）電子パワースイッチに加えられた電圧に応答して、フラッシュライトのランプに供給される電流がどのように変化するのか。
【図１１Ａ】フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、本発明のパワー制御回路を備えたフラッシュライトの主電力回路における電流の流れを、時間とともに示すオシロスコープ軌跡を示す図。
【図１１Ｂ】フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、本発明のパワー制御回路を備えないフラッシュライトの主電力回路における電流の流れを、時間とともに示すオシロスコープ軌跡を示す図。
【図１２】ストロボ・モードで操作される本発明のフラッシュライトにおける３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）マイクロプロセッサからの制御信号の電圧。（２）パワー制御回路によって生成された修正制御信号の電圧。（３）電子パワースイッチを通過する電流の流れ。
【図１３】節電モードで操作される本発明のフラッシュライトにおける３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）マイクロプロセッサからの制御信号の電圧。（２）パワー制御回路によって生成された修正制御信号の電圧。（３）電子パワースイッチを通過する電流の流れ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、フラッシュライト等の手で保持タイプの照明機器を含む携帯用電子機器、およびそれらに使用する電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュライトを含む手で保持するタイプの様々な携帯用照明機器は、この分野で知られている。フラッシュライトは、一般的には、正負の電極を備えた乾電池バッテリを１または２以上含んでいる。
あるデザインにおいては、フラッシュライトを保持するためのバレルまたはハウジング内の電池室に、バッテリが直列に配置される。多くの場合、電気回路は、バッテリの電極から導電手段を介して確立される。この導電手段は、ランプ電球の電極に電気的に連結されている。ランプ電球を通過した後に、電気回路は、当該ランプ電球の第２の電極を介して、導電手段に電気的に接続されて続き、当該導電手段は、バッテリの他方の電極に電気的に接続される。
白熱灯電球は電球フィラメントを含んでいる。一般的に、回路は、これを開閉するスイッチを含んでいる。スイッチを操作して電気回路を閉じると、電流がランプ電球およびフィラメントを通過して流れ、白熱灯電球の場合には、これによって光が生成される。
【０００３】
従来のフラッシュライトでは、機械的なスイッチ部材を使用して、スイッチオンしていた。これは、２つの端子を機械的に接続し、バッテリの正端子から、ランプを通して、バッテリの負端子へと、電流を流すことで達成される。
機械的なスイッチにおける不都合の１つは、構成要素が摩耗、破壊、または酸化される傾向があり、それらは物理的に発生して、回路を破壊する。さらに、機械的なスイッチでは、自動的あるは調整されたモードで、フラッシュライトのオンオフを制御することはできない。
【０００４】
従来のフラッシュライトにおける別の不利益は、フラッシュライトがスイッチオンされたとき、即座に大電流がバッテリからランプフィラメントを通して流れ、これによりフィラメントに応力が作用する。このような電流のサージが発生する理由は、ランプフィラメントが冷えている場合、フィラメントの抵抗が非常に低いからである。
【０００５】
本質的に、ランプフィラメントは１本のワイヤーであって、初期において、短絡を起こす。フィラメントが光を放射するまでに加熱されると、フィラメントに抵抗が生じる。したがって、フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、電球が予定している電流量よりも極めて大きな電流が流れる。
この変遷期におけるサージ電流は、設計された電球の限界を越えるが、電球が壊れることはない程に、当該変遷期は非常に短い。しかしながら、フィラメントに応力が作用するので、時間とともに、当該突入電流によりランプは損傷を受ける。そして、最終的には、ランプフィラメントは破壊される。
実際のところ、この一時的な変遷期において、ランプフィラメントが最終破壊されることが多い。
【０００６】
従来のフラッシュライトの別の不利益は、それらが一般に、アルカリまたは乾電池バッテリで駆動されているという点にある。アルカリまたは乾電池バッテリは、使い終わると捨てられる。ユーザは、交換用の新しい電池を購入しなければならない。電池交換は煩わしく、またユーザに追加の出費を強いる。さらに、アルカリまたは乾電池バッテリは重いので、フラッシュライト全体の重量も大きくなる。
【０００７】
再充電可能な鉛酸バッテリが開発され、アルカリまたは乾電池に取って変わった。このタイプのバッテリは、充電と放電を繰り返して使用できるという利点がある。しかしながら、それらは比較的大きく、一定期間使用した後、液体の電解質を補充しなければならない。
その大きなサイズと、アルカリ／乾電池バッテリよりも重い重量により、再充電可能な鉛酸バッテリは、通常は、壁に固定される安全照明器具、オートバイ、自動車等に使用されている。鉛酸バッテリは、一般的には、フラッシュライトのようなポータブルの照明デバイスには適さないと考えられている。
【０００８】
フラッシュライトにおいて、従来のバッテリに代えて、ニッケル・カドミウム電池およびニッケル−金属水素化物バッテリが使用されてきた。これらの電池は、軽量で使用に都合がよく、繰り返して充電と放電が可能であるというメリットを有する。
しかしながら、これらの電池には、大きな金属汚染をもたらすという不利益があり、その上、いわゆるメモリ効果を有している。このため、バッテリの寿命が短くなるのを回避するためには、充電を行う前には、未使用のすべてのパワーを放出し切ることが必要となる。
【０００９】
携帯用電子機器のために改善された再充電可能なエネルギ源は、リチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は、ニッケル・カドミウム電池およびニッケル−金属水素化物バッテリよりも、エネルギ密度が高く、自己放電速度が低い。さらに、リチウムイオン電池は、ニッケル・カドミウム電池およびニッケル−金属水素化物バッテリよりも、重量当たりのエネルギ割合が大きい。
しかしながら、リチウムイオン電池は、その安全限度を越えて充電された場合、あるいは、その端子同士が短絡した場合に、爆発することがある。さらに、リチウムイオン電池は、過放電の場合に、リチウム・イオン・セルが永久破損することがある。
したがって、ほとんどのリチウムイオン電池は、過充電、過放電、および短絡に対する保護機能を有する（ビルトインタイプの）内蔵保護回路を備えたバッテリパックとして利用されている。
このバッテリパック保護回路は、短絡が検出された場合に、リチウムイオン電池パックから電流が流れることを内部で防止する。したがって、電子機器の充電端子間に短絡が発生した場合、バッテリパック保護回路が作動し、当該機器は作動を停止する。
【００１０】
このような不用意な中断を回避するため、再充電可能なリチウムイオン電池で駆動される携帯用電子機器の充電端子は、届きにくい、または隠れた場所に位置している。残念なことに、そのような構成が故に、バッテリ充電に際して、プラグ、特別な挿入具、位置合わせタブ、あるいは、複雑なクレードルが必要となる。
しかしながら、デザイン上の要求から充電端子またはリングが露出していることが必要となるフラッシュライトまたは他の再充電可能な機器においては、充電端子へのアクセスを妨げることは、有益な解決策ではない。
【００１１】
仮に、充電端子が露出したフラッシュライトにおいて再充電可能なリチウムイオン電池が使用されたとして、例えば、ユーザの自動車キー等の金属物質により、露出した端子間に突発的に短絡が生じた場合、短絡を生じさせている金属物質が取り除かれるまで、ランプは点灯しないであろう。
ユーザが灯りのない領域で作業している場合、特に、法の執行や、個人的な緊急時において、そのような不用意な中断は危険である。ニッケル・カドミウム電池やニッケル−金属水素化物バッテリ等の他の再充電可能電池においては、充電回路内に単純なダイオードを置いて、充電リングまたは端子間の突発的な短絡を防止することができる。
しかし、そのような解決策は、リチウムイオン電池パックに対して実行可能ではない。かかる状況下では、単純なダイオードを使用することはできない。その理由は、リチウムイオン電池を充電する際には端子電圧を厳格に制御する必要があるのに、ダイオードの前方において電圧降下が大きく変動するからである。
【００１２】
以上のことを考慮して、露出した充電端子を備えた携帯用電子機器（再充電可能なフラッシュライト等）においては、再充電可能なリチウムイオン電池を使用する技術は、受け入れられていない。
したがって、露出した充電端子を備えた再充電可能な機器（フラッシュライト等）において、改善された短絡保護手段に対する要求が存在する。さらに、上述した問題の１または２以上を改善する回路を備えたフラッシュライトに対する別の要求も存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、フラッシュライトおよび（または）再充電可能なデバイスに関連して上述した問題の１または２以上を解決する、あるいは少なくとも改善することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１４】
従って、本発明の第１局面により、露出した充電端子および短絡保護回路を備えた再充電可能な携帯用電子機器（フラッシュライト等）が提供される。短絡保護回路は、充電端子間に短絡が生じたとき、一方の充電端子を当該機器の再充電可能な電源から電気的に引き離す。当該充電端子は、当該機器の電力回路を開くことなく、電気的に引き離される。したがって、当該機器は、充電端子間が短絡したまま、作動し続けることができる。当該機器の電源は、再充電可能なリチウムイオン電池パックである。
【００１５】
本発明の一実施形態おいて、再充電可能な電子機器は、
直流電源および電力消費負荷を含む主電力回路と、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合、主電力回路外の位置において、第１電気経路を開くよう構成された短絡保護回路と、を備える。
【００１６】
短絡保護回路は、主電力回路外の位置において、第１電気経路上で第１充電端子と第１電極との間に配置されたスイッチを含んでいることが好ましい。この短絡保護回路は、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に当該スイッチを開く。
スイッチは、例えばトランジスタであって、電界効果トランジスタおよびバイポーラ・トランジスタのいずれであってもよい。好ましくは、スイッチは、ｐチャネルタイプの金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【００１７】
短絡保護回路は、さらに比較器を含んでいてもよく、当該比較器は、第１入力信号の電圧と第２入力信号の電圧とを比較し、比較結果に基づいて、スイッチの開閉を行う。第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間における電圧差に比例しており、第２信号の電圧は、上記電源の電圧に比例している。比較器は、例えば、コンパレータ、オペレーション・アンプ、ＡＳＩＣ（カスタムＩＣ）、またはプロセッサで構成される。
第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下が、バッテリの電圧にほぼ等しいか、それ以上である場合、スイッチは、オン状態となることを比較器から命令される。その結果、当該機器が充電器内にあれば、エネルギが充電端子から電源まで流れる。
第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下がゼロである場合、スイッチは、オフ状態となるように命令される。したがって、充電端子間に短絡が生じた場合、スイッチはオフ状態となる（開かれる）。その結果、電源は、電力消費負荷に電力を供給し続けることができる。
【００１８】
再充電可能な電子機器は、フラッシュライトであってもよい。また、直流電源は、再充電可能なリチウムイオン電池パックであってもよい。
充電端子間に短絡が生じた場合、短絡保護回路は、リチウムイオン電池パックに内蔵された短絡保護機能よりも早く、短絡を検出してクリアするように構成されている。このようにして、短絡保護回路は、露出した充電端子間に短絡が生じた場合、当該機器の作動が中断されないことを保証する。このことは、再充電可能なデバイスがフラッシュライトである場合、特に有利である。
【００１９】
さらに他の実施形態においては、再充電可能なフラッシュライトが提供される。当該フラッシュライトは、
電源と、
主電力回路を介して上記電源に電気的に連結されたランプと、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
主電力回路外の位置において、第１電気経路上に配置されたスイッチを制御する論理回路と、を備える。論理回路は、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開くよう構成されている。
【００２０】
本発明の第２の局面によれば、携帯用照明機器は、当該機器のランプを通って流れる電流を調節する回路を含む。この回路は、ランプがスイッチオンされたとき、ランプを通して流れる初期サージ電流を低減させる。
白熱灯電球を使用する照明機器の場合、そのような回路を使用することで、当該照明機器がスイッチオンされるときにランプ電球に作用する応力が減じられ、これにより、ランプ電球の寿命が伸びる。
【００２１】
一実施形態においては、照明機器は、
電源、光源、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
パワー制御回路と、を備える。
パワー制御回路は、電子パワースイッチに電気的に連結されていて、制御信号に応答して、電子パワースイッチを通過して流れる電流を調整する。
パワー制御回路は、当該照明機器がスイッチオンされるとき、電子パワースイッチを調整して、主電力回路が安定状態に達する前おいて、主電力回路内を流れるピーク電流を制限する。電子パワースイッチは、トランジスタで構成されていてもよく、光源は、フィラメントを含んでいてもよい。
好ましくは、電子パワースイッチは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成され、パワー制御回路は、修正された制御信号をこのＭＯＳＦＥＴのゲートに送る。照明機器は、フラッシュライトであってもよい。
【００２２】
好ましい実施形態においては、照明機器は、マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含む。マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与える。パワー制御回路は、この制御信号を修正して、修正された制御信号を電子パワースイッチに送る。
この制御信号の電圧は、当該照明機器がスイッチオンされたとき、ステップ関数に従って変化する。上記修正された制御信号の電圧は、照明機器がスイッチオンされた後、時間とともに増加する。
上記修正された制御信号の電圧は、照明機器がスイッチオンされた後、時間とともに指数関数的に急増することが好ましい。
【００２３】
他の実施形態においては、照明機器はフラッシュライトであって、当該フラッシュライトは、
電源、ランプ、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
電子パワースイッチに電気的に連結されていて、フラッシュライトがオン状態にあるとき、電子パワースイッチに信号を送るパワー制御回路と、を備える。
この実施形態では、電子パワースイッチが主電力回路へ流すことのできる電流量は、電子パワースイッチに与えられた信号電圧に応じて変わり、
パワー制御回路は、フラッシュライトがスイッチオンされたとき、所定時間の間に電子パワースイッチを通過して流れる電流量を増加させるよう、信号電圧を変化させるよう構成されている。
【００２４】
好ましくは、上記所定時間は、フラッシュライトがスイッチオンされた後、主電力回路が安定状態に達するのに要する時間よりも長く設定される。ランプがフィラメントを含んでいる場合、上記所定時間はフィラメントの熱的時定数よりも長いことが好ましい。
一般的には、上記所定時間は、１０ミリセカンドあるいはそれよりも長く、より好ましくは、４０ミリセカンドあるいはそれよりも長い。
【００２５】
１つの実施形態においては、パワー制御回路は、信号電圧を指数関数に従って変化させる（好ましくは、増加していく指数関数）。当該指数関数の時定数は、パワー制御回路に含まれる抵抗器およびキャパシタの値によって決まる。
【００２６】
電子パワースイッチは、電界効果トランジスタまたはバイポーラ・トランジスタ等のトランジスタで構成されてもよい。好ましくは、電子パワースイッチは、ＭＯＳＦＥＴで構成される。電子パワースイッチが電界効果トランジスタで構成される場合、当該トランジスタのゲートに信号が送られる。
【００２７】
フラッシュライトは、
マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含んでいてもよい。
マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与える。パワー制御回路は、当該制御信号を修正して、電子パワースイッチに送る信号を生成する。
上記制御信号の電圧は、当該フラッシュライトがスイッチオンされたとき、ステップ関数に従って変化することが好ましい。電子パワースイッチに送られる信号は、時間とともに指数関数的に急増することが好ましい。
【００２８】
本発明の別の態様において、上述した態様の構成要素を組み合わせてもよい。
【００２９】
本発明のさらに別の態様、目的、望ましい特徴、および利点は、添付の図面を参照して行う以下の説明から、より明確に理解できるであろう。そこでは、多くの実施形態が例示されている。しかし、図面は単に例示を目的としたものであって、本発明の範囲を規定することを意図したものではない。そのことは、明確に理解されなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
説明を簡単にするため、１つの図においてある要素を表わす参照数字は、他の図においても同じ要素を表わす。
【００３１】
本発明の一実施形態に係るフラッシュライト１０を、図１の斜視図に示した。フラッシュライト１０は、本発明の多くの態様を備えている。これらの態様はすべてフラッシュライト１０に組み入れられているが、本発明がここに記載したフラッシュライト１０に限定されるものではないことを、理解すべきである。むしろ、本発明は、以下に説明するフラ
ッシュライトの各特徴のそれぞれに、あるいはその組み合わせに関連する。
さらに、この分野における当業者にとっては、本明細書における開示を読めば、本発明の１または２以上の態様が他の電子機器にも組み込み可能であることは自明である。他の電子機器とは、例えば、携帯電話、携帯ラジオ、玩具、および他の非ポータブルの照明装置である。
【００３２】
図１〜４を参照すると、フラッシュライト１０は、バレル２１を含んでいる。バレル２１の後端は後部キャップ２２で閉じられ、前端はヘッド／スイッチアセンブリ２３で閉じられている。
【００３３】
バレル２１は、好ましくはアルミニウムで作られる。この分野で知られているように、バレル２１には、その軸方向の所定範囲において、機械加工でギザギザをつけるようにしてグリップ表面２７が形成されている。
【００３４】
この実施形態では、バレル２１は、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０を収容する形態とされている。バッテリパック６０は、１または２以上のリチウムイオン電池セルから構成される。好ましくは、バッテリパック６０は、物理的には直列に配置された（すなわち端部同士を付き合わせて配置された）少なくとも２個のリチウムイオンセルから構成されるが、これらのセルは電気的には並列に接続されている。他の実施形態においては、２つのセルを電気的に直列に接続することが望ましい。
さらに、バレル２１は、物理的に並列に配置された（横並びに配置された）２または３以上のリチウムイオン電池またはセルで構成されるバッテリパック６０を収容するように構成されてもよい。各セルは、フラッシュライトの設計上の要求に応じ、電気的には、直列または並列に接続される。
さらに、図示したフラッシュライト１０の実施形態では、リチウムイオン電池パック６０が電源として使用されているが、本発明の他の実施形態では、他のＤＣ電源を使用することができる。例えば、乾電池バッテリ、および他のタイプの充電式電池である。
【００３５】
図５に最もよく示したように、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０は、好ましくは、短絡保護回路８６を内蔵している。このタイプのバッテリパックは、市場において容易に入手できるもので（ＢＹＤ社等が供給している）、バッテリパックの電極が短絡した場合には、当該バッテリパックからの電流を断ち切る。
【００３６】
後部キャップ２２も、好ましくはアルミニウムで作られており、この分野で従来からあるように、バレル２１の内側に形成された係合ネジと係合するように構成されている。しかしながら、バレル２１に後部キャップ２２を取り付ける他の適切な手段を使用してもよい。
図２に最もよく示されているように、後部キャップ２２とバレル２１の境界部には、リップシール等の一方向弁６８が配置されて、防水シールを提供している。しかしながら、当業者には理解できるように、一方向弁６８に代えて、例えばＯリング等、他の形態のシール要素を使用して防水シールを形成してもよい。
一方向弁６８は、後部キャップ２２に形成された周方向溝７０内に保持されている。さらに、一方向弁６８は、フラッシュライト１０内の過剰圧力を大気へと逃がすと同時に、外部からフラッシュライト１０内側への流れを防ぐように、その向きが決められている。
【００３７】
フラッシュライトにおける一方向弁のデザインおよび使用は、Anthony Maglicaに付与された米国特許第５，１１３，３２６号に詳細に説明されている。当該特許明細書は、言及することで本明細書の一部を構成する。
【００３８】
アルミニウムで作った場合、バレル２１および後部キャップ２２の表面は、陽極処理されることが好ましい。例外として、フラッシュライトの電気回路を形成するため、これらの表面が他の金属表面との電気的接触を形成する場合がある。
この実施形態では、電気経路は、バレル２１とリチウムイオン電池パック６０のケース電極６１との間に、導電部材７２およびスプリング７４によって形成される。スプリング７４は、バレルとケース電極の間の電気経路を形成することに加えて、バッテリパック６０を前方へ付勢する。これにより、バッテリパック６０の中心電極６３は、スプリング付勢された導体７６の端部に圧接される。導体７６は、保持ボルト５７内を貫通するように、同保持ボルト５７で支持されている。
【００３９】
この実施形態において、ヘッド／スイッチアセンブリ２３は支持構造体２８を含んでおり、当該支持構造体２８には、他の要素が多数配置されている。例えば、ヘッド２４、フェースキャップ２５、充電端子４４、プリント回路基板４６、スリーブ５０、スイッチ５２、および可動ランプアセンブリ１００等である。
生産を容易にするため、支持構造体２８は、射出成型プラスチックで作ることが好ましい。一方、ヘッド２４、フェースキャップ２５、およびスリーブ５０は、陽極処理アルミニウムで作るのが好ましい。
【００４０】
この実施形態では、支持構造体２８は、前部３１、中間部３３および後部３５を備える中空の支持構造体である。
前部３１は、大略カップ状の受入れ領域３７を備える。中間部３３（これは前部３１から後方に延在する）は、大略円筒状の内部表面３９を含む。後部３５（これは中間部３３から後方に延在する）は、ネジが切られた対向する２つのアーチ形フィンガー５５を含む（そのうちの１方だけが、図２〜４の断面図中に現れている）。
【００４１】
フェースキャップ２５は、支持構造体２８上に、レンズ２６および反射器３０を保持する。この実施形態のフェースキャップ２５は、支持構造体２８の前部３１に形成された外ネジ２９にネジ係合するように構成されている。しかしながら、他の実施形態では、他の取付け態様を採用してもよい。
図示したように、反射器３０は、支持構造体２８の前部３１のカップ状受入れ領域３７内に配置されている。反射器３０の外表面およびこれに対応する支持構造体２８の内表面には、それぞれ位置決め構造体３２、３４が配置されていて、これにより、反射器３０と支持構造体２８の適切な位置合わせを確保する。
【００４２】
ヘッド２４の直径は、バレル２１およびスリーブ５０の直径よりも大きい。ヘッド２４は、また、バレル２１およびスリーブ５０の外径側を通過できるように構成されている。ヘッド２４の内表面３６は、選択された位置において、支持構造体２８の外表面３８に適合するように構成されていて、キャップ２５および支持構造体２８に対して、ヘッド２４を適切に位置決めする。
支持構造体２８の外表面３８に周方向に延在する溝４１内に、圧縮可能な止めリング４０（ゴム製のＯリング等）が配置されていて、支持構造体２８と、ヘッド２４の内表面３６上に配置される構造体（例えば、周方向リップ４２）との間に、締まり嵌めを構成している。
圧縮可能な止めリング４０は、また、支持構造体２８とヘッド２４の前端との間から湿気および汚れがヘッドアセンブリ内に入ることを防止する。
【００４３】
外部充電端子４４、４８は、フラッシュライト１０の前方部分に設けられている。この実施形態では、充電端子４４、４８が充電リングの形態を為し、充電する手順を単純化している。しかし、他の実施形態では、接触４４、４８が他の形態であってもよい。
この実施形態では、プリント回路基板４６は、充電端子４４と４８の間に間置される。プリント回路基板４６は、充電端子４４、４８と電気的に連通状態となるように構成される。同時に、プリント回路基板４６は、充電端子４４と４８が短絡により直接電気接続しないように両者を分離している。
プリント回路基板４６と充電端子４４、４８との間の電気的な連通は、プリント回路基板４６と各充電端子４４、４８とのインターフェース部に導電トレースを形成することで達成されている。
【００４４】
外部充電端子４４は、支持構造体２８の外表面３８（好ましくは中間部３３の後端付近）に配置されたアルミニウムリングであることが好ましい。バレル２１が陽極処理アルミニウムで作られる場合、外部充電端子４８は、バレル２１と一体に形成されてもよい。これは、バレルを部分的に機械加工して、充電端子４８の位置から陽極処理部をすべて取り除くことによって、あるいは、バレル２１を陽極処理する前に充電端子４８の位置をマスクすることによって、実現される。
この実施形態では、充電端子４８は、バレル２１の前端に位置している。
【００４５】
上述したように、ヘッド／スイッチアセンブリ２３には、スリーブ５０も含まれる。スリーブ５０は、支持構造体２８の外表面３８を覆うように配置されて、充電端子４４からヘッド２４の後縁５３の下方位置にまで延在する。スリーブ５０は、好ましくは陽極処理アルミニウムで作られているが、他の金属またはプラスチックで作られてもよい。
上記構成の結果、この実施形態では、プリント回路基板４６およびスイッチ５２で形成される外表面を除いて、フラッシュライト１０の外表面すべてが金属で作られる（好ましくはアルミニウム）。
【００４６】
スリーブ５０に形成された孔５１を通して、スイッチ５２のスイッチカバー５４が延在している。スイッチカバー５４を囲むスリーブ５０の外表面には傾斜が設けられ、フラッシュライト１０の操作感を向上させている。また、スリーブ５０には、ヘッド２４の後縁５３付近の位置において、周方向に延在する溝５６が形成されていて、ここにシール要素５８（例えばＯリング）が位置決めされる。これにより、ヘッド２４とスリーブ５０の間に防水シールが形成される。
同様に、スイッチカバー５４は、型成形されたゴムまたはラテックスで作ることが好ましい。図３および４に最も良く示されるように、スイッチカバー５４は、湿気および汚れが貫通孔５１を通してヘッド／スイッチアセンブリ２３に入ることを防ぐように構成するのが好ましい。
【００４７】
この実施形態では、ランプ５９は、ヘッド／スイッチアセンブリ２３内に着脱可能に取り付けられていて、反射器３０に形成した中心孔を通して、反射器３０内に突出する。特に、ランプ５９は、可動ランプアセンブリ１００に取り付けられ、このアセンブリ１００が、支持構造体２８の中間部３３内にスライド可能に取り付けられる。
【００４８】
ランプ５９は光を発する適当なデバイスで構成することができるが、この実施形態のランプ５９は、白熱灯電球である。２ピン白熱灯電球がより好ましい。
しかしながら、本発明の他の実施形態では、ランプ５９は、例えばＬＥＤランプまたはアーク灯で構成されてもよい。
【００４９】
この実施形態では、可動ランプアセンブリ１００は、調節可能なボールハウジング１０２、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４、エンドキャップ１０６、保持体１０８、保持スプリング１１０、スプリング付勢導体１１２、スプリング１１４、導体ポスト１１６、およびカムフォロアアセンブリ１１７を含んでいる。
【００５０】
図３および４に見られるように、ランプ５９は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４に保持される。そして、この電球ホルダ１０４は、調節可能なボールハウジング１０２内に取り付けられる。ボールハウジング１０２は、その前端において部分的に、壁１０３の内側に収容されている。壁１０３は凹状面１１８を含んでいて、ここにボール形電球ホルダ１０４が調節可能に保持される。
保持体１０８は、調節可能なボールハウジング１０２内でスライド可能であって、凹状面１２０を含む。凹状面１２０は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の反対側の面に対してスライド可能に当接する。
エンドキャップ１０６は、調節可能なボールハウジング１０２の後端を収容し、そこに固定される。
保持スプリング１０４は、固定されたエンドキャップ１０６とスライド可能保持体１０８との間に配置されて、凹状面１２０がボール形の調節可能な電球ホルダ１０４に当接するまで、保持体１０８をフラッシュライト１０の前端に向かって付勢する。この結果、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４は、壁１０３の凹状面１１８と保持体１０８の凹状面１２０との間に調節可能に保持される。
【００５１】
ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４は、金属部分１２２、第１端子ホルダ１２４、および第２端子ホルダ１２６を含む。この実施形態では、金属部分１２２は、貫通孔を備えた球体領域を備える。第１端子ホルダ１２４および第２端子ホルダ１２６は、プラスチック等の非導電性材料から作られ、金属部分１２２の貫通孔内に適当な締まり嵌めを形成するように構成されている。
第２端子ホルダ１２６は、球面の一部をなす形状のヘッド部分を含んでいる。これにより、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４は、金属部分１２２との組合せによって、実質的に球状の外表面を備えることとなる。
【００５２】
ランプ５９の電極は、第１端子ホルダ１２２内を延在している。そこでは、正電極端子および負電極端子は、摩擦力で保持されることが好ましい（不図示）。一方の電極端子（この実施形態では負の端子）は、第１および第２端子ホルダ１２４、１２６の当接面の間を延在するように構成されていて、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の金属部分１２２に対する電気接続を実現している。
もう一方の電極端子（この実施形態では正の端子）は、第１および第２端子ホルダ１２４、１２６を貫通して延在しており、スプリング付勢導体１１２と当接する表面を含んでいる。
【００５３】
可動ランプアセンブリ１００の構造は、２００４年３月１６日に出願された係属中の米国特許出願第１０／８０２，２６５の図６〜１８に詳細に説明されており、当該内容は、言及することにより、本件明細書の一部を構成している。
【００５４】
ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の金属部分１２２は、調節可能なボールハウジング１０２（これもまた金属で作られている）と電気的に連通している。調節可能なボールハウジング１０２は、さらに、板バネ導体１２８と電気的に連通している。板バネ導体１２８の一部分は、調節可能なボールハウジング１０２の外面とスライド可能に接触している。
板バネ導体１２８は、また、プリント回路基板４６上の接触パッド６２において、当該プリント回路基板４６と電気的に連通している。
【００５５】
接触ポスト１１６は、エンドキャップ１０６およびスイッチハウジング８０を貫通して延在している。接触ポスト１１６は、摩擦力によってスイッチハウジング８０に保持されていて、当該ポスト１１６の後端が、プリント回路基板４６のバイア６４と電気的に連通している。この実施形態では、バイア６４は、プリント回路基板４６の中央を貫通している。
接触ポスト１１６は、その前端にて、エンドキャップ１０６に形成した貫通孔内にスライド可能に支持されている。接触ポスト１１６の前端に設けたカップ状部分１３０は、スプリング１１４の一端を支持するよう構成されている。スプリング１１４の他端は、スプリング付勢導体１１２を付勢して、当該導体１１２を、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４の第２端子ホルダ１２６を貫通して延在する電極端子の露出部分に当接させる。
この実施形態においては、スプリング付勢導体１１２もまたカップ状であって、カップ状部分１３０の直径よりもやや大きい直径を有する。これにより、スプリング付勢導体１１２は、カップ状部分１３０の外周面上にスライド可能に係合することができ、これら両部材の間にスプリング１１４が保持される。
【００５６】
支持構造体２８の後部３５に設けられたネジの切られた２つのアーチ形フィンガー５５によって、ヘッド／スイッチアセンブリ２３は、バレル２１に取り付けられる。当該２つのアーチ形フィンガー５５は、プリント回路基板４６を貫通して延在している。両フィンガー５５は、その外面および内面の両方にネジが切られている。
フィンガー５５の外ネジは、バレル２１の前端に形成された内ネジと係合する。ヘッド／スイッチアセンブリ２３をバレル２１にネジ係合させた後、保持ボルト５７をフィンガー５５の内ネジにネジ係合させる。
保持ボルト５７は、アーチ状フィンガー５５を拡げ得る形状のテーパ軸５９を含んでいて、これにより、ヘッド／スイッチアセンブリ２３がバレル２１にロックされる。
【００５７】
スプリング付勢導体７６は、保持ボルト５７の中央キャビティ６６内において、プリント回路基板４６と端壁６７との間に圧縮可能に保持される。また、スプリング付勢導体７６は、プリント回路基板４６上のバイア６４を、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０の中心電極６３に電気的に連結している。
【００５８】
図５はフラッシュライト１０の回路図であって、本発明に係る電気回路の好ましい実施形態を模式的に表わしている。図５に示したように、フラッシュライト１０は、主電力回路４００、スイッチ５２、デバウンス回路５００、マイクロプロセッサ制御回路６００、パワー制御回路７００、充電端子４４、４８、および短絡保護回路８００を含んでいる。
この実施形態では、デバウンス回路５００、マイクロプロセッサ制御回路６００、パワー制御回路７００、および短絡保護回路８００は、すべてプリント回路基板４６上に形成されている。しかし、他の実施形態において、他の配置とすることも可能である。
【００５９】
この実施形態の主電力回路４００は、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０、電気経路４０２、ランプ５９、電気経路４０４、および電子パワースイッチ７０２を含む。
【００６０】
図５に最もよく示されているように、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０は、短絡保護回路８６を内蔵している。このようなビルトインタイプの短絡保護回路８６は、リチウムイオン電池パック６０内において、リチウムイオンセル８８と直列で配置されている。
図示した実施形態では、短絡保護回路は、リチウムイオンセル８８の負電極とバッテリパック６０の負電極との間に配置される。
しかしながら、ビルトインタイプの短絡保護回路８６は、リチウムイオンセル８８の正電極とバッテリパック６０の正電極との間に配置してもよい。
【００６１】
電気経路４０２は、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０の中心電極６３をランプ５９の正電極に接続する。図１〜４に示したフラッシュライト１０では、電気経路４０２は次の要素、すなわち、スプリング付勢導体７６、バイア６４、導体ポスト１１６、スプリング１１４、スプリング付勢導体１１２、および正電極端子を備える。正電極端子は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４内に配置されている。
【００６２】
電気経路４０２は、ランプ５９の負電極を再充電可能なリチウムイオン電池パックのケース電極６１に接続する。さらに、電気経路４０４は、電子パワースイッチ７０２によって開閉されて、主電力回路４００の開成および閉成を行う。以下に、これを詳細に説明する。
図１〜４に示したフラッシュライト１０では、電気経路４０４は、ボール形の調節可能な電球ホルダ１０４内に配置された負電極端子、同ホルダ１０４の金属部分１２２、調節可能なボールハウジング１０２、板バネ導体１２８、接触パッド６２、導電トレース４０６、電子パワースイッチ７０２、導電トレース４０８、バレル２１、後部キャップ２２内に設けた導電部材７２、およびスプリング７４を備える。
【００６３】
この実施形態においては、電子パワースイッチ７０２はプリント回路基板４６上に配置されているが、フラッシュライト１０内の他の位置に配置してもよい。
【００６４】
電子パワースイッチ７０２は、導電トレース４０６を介して、接触パッド６２に電気的に連結される。導電トレース４０６もプリント回路基板４６上に設けられている。
また、電子パワースイッチ７０２は、導電トレース４０８を介して、バレル２１に電気的に連結される。導電トレース４０８は、プリント回路基板４６上において、電子パワースイッチ７０２から、プリント回路基板４６とバレル２１の境界にまで延在する。
【００６５】
電子パワースイッチ７０２以外の、電気経路４０２、４０４の構成要素は、この実施形態に係る電力回路４００の操作において重要ではない。特定のフラッシュライト構成における電力回路の電気経路を形成するために、適切であろう構成要素のあらゆる組合せを採用できる。
【００６６】
電子パワースイッチ７０２は、ランプ５９とリチウムイオン電池パック６０のケース電極６１との間において、電気経路４０４を選択的に開閉する。電子パワースイッチ７０２が閉じているとき、電流は主電力回路４００内を流れることができる。
【００６７】
この実施形態では、スイッチ５２、マイクロコントローラ回路６００、およびパワー制御回路７００によって、電子パワースイッチ７０２の開閉が制御される。
【００６８】
スイッチ５２を操作すると、電子パワースイッチ７０２が開くのか閉じるのか、あるいは、以下に説明する態様で開閉を繰り返すのかを決定する信号が発生される。
【００６９】
この実施形態では、スイッチ５２は瞬間スイッチである。スイッチ５２を押圧すると、スイッチ５２のプランジャ６９が導体８２のスナップドーム８４を押し込んで、導体ポスト１１６と電気的に連通させる。そして、バッテリパック６０からの信号が、導体パッド６５を通して、プリント回路基板４６に伝えられる。
この信号がプリント回路基板４６に伝えられると、電気経路４０４の開閉を指示する信号が電子パワースイッチ７０２に与えられ、これに従って、フラッシュライト１０のオンオフが実行される。
【００７０】
スイッチ５２は、この分野で知られた機械的なスイッチとは異なり、電流をランプ５９へ導くものではない。スイッチ５２は、単に、作動または非作動の信号を与える。
この実施形態では、当該作動または非作動の信号は、マイクロコントローラ回路６００に送られる。そして、当該回路６００は、パワー制御回路７００を介して、当該信号を電子パワースイッチ７０２に送り、これに従って開閉が行われる。
このように、この実施形態では、ユーザによるスイッチ５２の操作を介して、主電力回路４００が間接的に作動または非作動の状態となる。
【００７１】
再充電可能なリチウムイオン電池パック６０からランプ５９に向かう電流が、スイッチ５２ではなく電子パワースイッチ７０２を通って流れるので、スイッチ５２は、非常に低い電流下で作動するよう設計できる。
【００７２】
図５に示した実施形態では、スイッチ５２、デバウンス回路５００、マイクロコントローラ回路６００、パワー制御回路７００、および電子パワースイッチ７０２は、すべて電気的に連通している。
最初にスイッチ５２を押圧すると、信号は、デバウンス回路５００を介してマイクロコントローラ回路６００に送られる。これに応答し、マイクロコントローラ回路６００は、パワー制御回路７００を介して、電子パワースイッチ７０２に信号を送る。これに応答して、電子パワースイッチ７０２は、所定期間に渡たり制御された増加率で、電流がリチウムイオン電池パック６０からランプ５９へと流れることを許容する。
デバウンス回路５００、マイクロコントローラ回路６００、パワー制御回路７００、および電子パワースイッチ７０２について、図６、７、および８を参照して、さらに詳細に説明する。
【００７３】
図６は、本発明に使用されるデバウンス回路５００の一実施形態を示す詳細図である。デバウンス回路５００は、スイッチ５２からマイクロコントローラ回路６００に送られる信号のノイズ、電流および電圧を減じるために使用される。
【００７４】
ユーザがスイッチ５２を操作し、これにより、プランジャ６９がスナップドーム８４を導体ポスト１１６に圧接させたとき、ランプ５９のオンオフを制御する信号が、導体パッド６５を通して、デバウンス回路５００に入る。この操作の結果、信号は、導体パッド６５から、デバウンス回路５００内に送られる。
デバウンス回路５００からの出力は、出力端５０７から提供される。出力端５０７は、図７に示したマイクロコントローラ回路６００との電気的に連通している。
【００７５】
デバウンス回路５００の一実施形態においては、キャパシタ５０２、５０４、５０５、および抵抗器５０３は、導体パッド６５および出力端５０７に対して並列に連結されている。一方、抵抗器５０６は、好ましくは、並列接続されたキャパシタ５０２および抵抗器５０３よりも下流側において、導体パッド６５と出力端５０７の間に直列に接続されている。
【００７６】
当業者であれば、マイクロコントローラ回路６００への適切な信号レベルを達成するデバウンス回路５００を如何にして設計するのか分かるであろう。
しかしながら、図６に示した構成では、抵抗器５０６の抵抗が１０ＫΩで、抵抗器５０３の抵抗が１ＫΩである。また、キャパシタ５０２、５０４、および５０５は、それぞれ０．１μＦの容量を有している。
【００７７】
図７は、マイクロコントローラ回路６００の模式図である。この実施形態では、マイクロコントローラ回路６００は、入力端６０２と２つの出力端６０４、６０６を備えたマイクロコントローラ６０１を含む。
また、マイクロコントローラ６０１のＧＮＤピンは、直接グランドに接続されている。マイクロコントローラ６０１のＶｃｃピンは、導電トレース６０８を介してバッテリパック６０に接続されるとともに、導電トレース６１２およびキャパシタ６１０を介してグランドに電気的に接続されている。
導電トレース６０８上で提供された信号は、ダイオードによってフィルタリングされたバッテリ信号であってもよい。ただし、そのようなフィルタリングは必ずしも必要ではない。フィルタリングを行う場合には、以下に説明する短絡保護回路８００において行なう。
【００７８】
デバウンス回路５００の出力端５０７からの信号は、入力ピン６０２を通ってマイクロコントローラ６０１に入る。マイクロコントローラ６０１は、ユーザが選択可能な異なる機能を実行するようプログラムされている。当該選択は、入力ピン６０２に受け入れられた入力信号の性質によって制御される。
このように、例えば、フラッシュライト１０がオフ状態にあってスイッチ５２を押し込んで離したとき、マイクロコントローラ６０１は、フラッシュライト１０をオンにする信号を出力ピン６０６に与えるようにプログラムされている。
また、スイッチ５２をさらに押し込んで再度離すまでフラッシュライト１０がそのままの状態を維持するように、マイクロコントローラ６０１がプログラムされていてもよい。他の機能をマイクロコントローラ６０１にプログラムすることも可能である。
例えば、スイッチ５２を押圧して２秒間ホールドすることでユーザが節電モードを選択できるように、あるいは、スイッチ５２を押圧して４秒間ホールドすることでユーザがストロボモードを選択できるように、マイクロコントローラ６０１をプログラムすることもできる。
【００７９】
フラッシュライト１０がオフ状態にあるとき、マイクロコントローラ６０１は、入力ピン６０２から受け取った信号に応答して、制御信号を出力ピン６０６から外部へ送る。出力ピン６０６からの制御信号は、パワー制御回路７００の入力端７０７に送られる。そこでは、制御信号は、トレース７０８を通って電子パワースイッチ７０２まで供給される前に所望の態様で修正される。当該修正により、電子パワースイッチ７０２が制御信号に応答して徐々に閉じて、初期におけるランプ５９への突入電流を制限する。
【００８０】
マイクロコントローラ６０１にプログラムされる他の操作モードに関連して、マイクロコントローラ６０１で生成される制御信号を他の態様で修正することが望ましい。
したがてって、図示された実施形態では、マイクロコントローラ６０１は、パワー制御回路７００に第２の制御信号を与えるための第２出力端６０４をさらに備えている。出力ピン６０４からの制御信号は、パワー制御回路７００の入力端７０９に与えられる。
出力ピン６０４からの制御信号は、トレース７０８を通して電子パワースイッチ７０２へ供給される前に、パワー制御回路７００内で修正される。当該修正により、電子パワースイッチ７０２は、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４に与えられた制御信号に応答して、異なる速度で閉じる。
【００８１】
図７は、パワー制御回路７００の模式図である。パワー制御回路７００は、導電トレース７０８を介して電子パワースイッチ７０２に連結されている。トレース７０８に与えられた異なる信号レベルに応答して、異なるレベルの電流が主電力回路４００内を流れることを許容するよう、電子パワースイッチ７０２が選択される。
この実施形態では、電子パワースイッチ７０２は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ７０５で構成されている。ＭＯＳＦＥＴのゲートは、トレース７０８に電気接続されている。ドレインは、入力端７０６を介して、バッテリパック６０の中心電極６３に接続されている。ソースは、グランド（例えば、バッテリパック６０のケース電極６１）に接続されている。
ｎチャネルＭＯＳＦＥＴは、その伝達特性により、本発明においてよく機能する。すなわち、ゲート-ソース電圧がほぼ０．７５ボルトよりも小さいとき、ドレイン電流が０となる（つまり、電子パワースイッチ７０２が開く）。
【００８２】
この実施形態では、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ７０５を使用しているが、ここでの開示から、本発明において他のタイプの電子パワースイッチも使用可能なことが当業者にとっては明白である。
例えば、電子パワースイッチ７０２が主電力回路４００よりも高い側に（つまり、ランプ５９の手前に）配置される場合には、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴに代えて、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴを使用することが可能である。
同様に、電子パワースイッチ７０２に対して、他のタイプのトランジスタを使用することも可能である。例えば、ＪＦＥＴやＤＥ ＭＯＳＦＥＴ等の他の電界効果トランジスタや、バイポーラ接合トランジスタである。
【００８３】
上述したように、パワー制御回路７００は、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４、６０６から受け取った制御信号を修正する。特に、パワー制御回路７００は、採用された電子パワースイッチ７０２の伝達特性および電子パワースイッチ７０２が閉じられる速度に基づいて、制御信号が時間とともに変化することとなるよう、制御信号を修正するよう設計されている。
好ましくは、パワー制御回路７００は、制御信号が電子パワースイッチ７０２に到達したとき、瞬時に閉じられるのではなく、電子パワースイッチ７０２が時間とともに徐々に閉じることとなるように、マイクロコントローラ６０１から受け取った制御信号の少なくとも１つを修正する。
【００８４】
フラッシュライト１０がオフ状態にあるとき、入力端７０７、７０９に与えられる信号は、ともにハイ・インピーダンス信号である。したがって、それらは、パワー制御回路７００の一部でないことが効果的である。さらに、フラッシュライト１０がオフ状態にあるとき、抵抗器７０３がＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート電圧をゼロボルトとし（抵抗器７０１を介して）、電子パワースイッチ７０２を開けることとなるように、抵抗器７０３の値が選択される。
【００８５】
この実施形態では、電子パワースイッチ７０２が閉じている度合い、したがって、主電力回路４００内を流れ得る電流の量は、キャパシタ７１０の両端間の電圧によって最適制御される。それはまた、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧にも対応する。制御信号が入力端７０７または７０９に与えられるとき、キャパシタ７１０の両端間の電圧は、制御信号の最大電圧が達成されるまで、式Ｖｃ＝Ｅ（１−ｅ−ｔ／Ｔ）にしたがって指数関数的に急増する。
上の式において、Ｅは、入力端７０７、７０９に与えられる制御信号の電圧である。Ｔは、回路の時定数であって、式Ｔ＝ＲＣによって決まる。さらに、キャパシタが完全にチャージされるまでにほぼ５Ｔの時間を要するが、時間１Ｔの間に、キャパシタ７１０の両端間の電圧は、マイクロコントローラ６０１からの制御信号の電圧のほぼ６３％に達するであろう。
このように、入力端７０７、７０９に対応する各回路経路に対して、ＲおよびＣを適切に選択することによって、ゲート-ソース電圧が増加する速度（したがって、マイクロコントローラ６０１から制御信号が与えられた後、どの程度迅速に電子パワースイッチ７０２が閉じるのか）を制御できる。
【００８６】
上に説明したように、フラッシュライト１０が最初にオン状態にされたとき、制御信号はマイクロコントローラ６０１の出力ピン６０６から、パワー制御回路７００の入力端７０７に与えられる。その結果、入力端７０７の信号は、瞬間的に、ハイ・インピーダンス信号から、例えば３ボルト信号となる。
しかし、キャパシタ７１０の両端間の電圧、したがって、ゲート-ソース電圧は、上式に従って３ボルトまで指数関数的に急増するだろう。以上のようにして、トレース７０８を通って電子パワースイッチ７０２に到達する制御信号の電圧を徐々に増加させることにより、ランプ５９まで流れる電流が制御された速度で増加する。
したがって、ランプ５９まで流れる電流の量を制御された速度で増加させることによって、ランプ５９は、制御された低速下の安定した抵抗状態を維持でき、これにより、フラッシュライトがスイッチオンされるとき、バッテリパック６０からの電流の通常は大きな初期サージから、ランプ５９を保護することができる。
【００８７】
好ましい実施形態では、抵抗器７０１は４７０ＫΩの抵抗を有し、抵抗器７０３は１ＫΩの抵抗を有する。また、キャパシタ７１０は０．１μＦの容量を有する。抵抗器７０１とキャパシタ７１０のこの組み合わせは、時定数が４７ミリセカンドのローパスフィルタを形成する（４７０，０００×０．０００００１＝０．０４７秒、すなわち、４７ミリセカンド）。
この時間の間に、キャパシタ７１０は、入力端７０７に与えられる制御信号の電圧のほぼ６３％までチャージされるであろう（０．６３×５＝３．１５ボルト）。これは、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧が、トランジスタのオフ領域から、電流制限領域を経て、線形領域まで達するのに、ほぼ４７ミリセカンドを要することを意味している。
この間に、突入電流をより望ましいレベルに制限しながら、ランプ５９のフィラメントが加熱される。
【００８８】
上に説明したように、マイクロコントローラ６０１の出力端６０４に与えられた制御信号は、入力端７０７に与えられた制御信号により達成されるものとは異なる速度で電子パワースイッチ７０２を閉じることを目的として、入力端７０９に与えられる。
例えば、抵抗器７０４を１．０ＫΩにセットし、キャパシタ７１０の容量を０．１μＦのままにセットしてもよい。この組合せにより、時定数が０．０００１秒（０．１ミリセカンド）のローパスフィルタ回路が構成される。したがって、この構成の下では、０．１ミリセカンドで、キャパシタ７１０は、入力端７０９に与えられた制御信号の電圧のほぼ６３％までチャージされる（この実施形態では３．１５ボルト）。
【００８９】
したがって、パワー制御回路７００の入力端７０９に与えられる制御信号は、入力端７０７に与えられる制御信号よりずっと高い周波数で、電子パワースイッチ７０２を開閉するのに使用される。この特徴は、例えば節電モード等、ユーザが選択可能なある機能には望ましい。
例えば、適当な時間ユーザがスイッチ５２を押圧し続けることで節電モードが選択される場合、マイクロコントローラ６０１は、最初制御信号を出力ピン６０６から入力端７０７へ送り、上述したように比較的ゆっくりと、ランプ５９に電圧をかける。ランプ５９が点灯されフィラメントが加熱されて抵抗状態が安定した後、マイクロコントローラ６０１は、矩形波パルスに変調した制御信号（例えば図１３に示したもの）を、出力ピン６０４からパワー制御回路７００の入力端７０９に送り、そして、制御信号を出力端６０６に送るのを停止する。
【００９０】
０．１ミリセカンドの時定数に基づいて、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４から送られたパルス変調信号は、ほぼ５ｋＨｚ〜１００Ｈｚの周波数に変調できる（それでもなお、目で確認できる６０Ｈｚの点滅速度よりもずっと高い周波数にある）。
さらに、各パルス間のサイクルタイムが短いので、ランプ５９のフィラメントは、オンオフのサイクルが高周波数であることにより、好ましくない応力に帰着するほど冷えない。その結果、例えば、ランプ５９が半分の電力で作動し、したがって、一定時間において通常消費されるであろうよりも半分のエネルギ消費で、フラッシュライト１０が機能する。
【００９１】
この実施形態において、パワー制御回路は、ＲＣ回路を使用して、電子パワースイッチ７０２に与えられる制御信号を修正すると説明したが、同様に、パワー制御回路７００内に、時定数を有する他の形態の回路（例えば、ＲＬおよびＲＬＣ回路）を採用することもできる。さらに、パワー制御回路７００として、線形、正弦波、鋸刃形、あるいは三角形の波形を生成する回路を使用してもよい。
さらに、パワー制御回路７００の利点は、パワー制御回路に分配される制御信号が、（マイクロコントローラではなく）機械的なスイッチから直接やって来るフラッシュライトや、バッテリパック６０に代えて、あらゆる形態のＤＣ電源が使用されるフラッシュライトにおいて認識できる。
【００９２】
図１０Ａは、フラッシュライト１０が最初にスイッチオンされたときに、パワー制御回路７００がランプ５９に与える有益なダンペニング効果（dampening effect）をグラフ化して示している。対照的に、図１０Ｂは、本発明のパワー制御回路７００が電子パワースイッチ７０２への信号を制御していない場合、電子パワースイッチ７０２を流れる電流の変化速度およびピーク電流がずっと大きいことをグラフ化して示している。
【００９３】
図１０Ａは、３つのオシロスコープ軌跡１００２、１００４、１００６を示している。図１０Ａのオシロスコープ軌跡は、図８で説明した上述のパワー制御回路７００を備え、ＭＯＳＦＥＴ７０５で構成される電子パワースイッチ７０２を駆動するフラッシュライトから得られた。
さらに、抵抗器７０１は４７０ＫΩの抵抗値を有し、キャパシタ７１０は０．１μＦの容量値を有していた。したがって、パワー制御回路の時定数は、４７ミリセカンドであった。
【００９４】
図１０Ｂのオシロスコープ軌跡は、フラッシュライトがオフ状態からオン状態へと移行するときに得られたものである。そして、それぞれが次のことを反映している。
（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされたときに、フラッシュライトのマイクロコントローラ６０１からの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化したのか。
（２）パワー制御回路７００からの信号の電圧（したがって、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧）が、マイクロコントローラの制御信号に応答してどのように変化したのか。
（３）ＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流（したがって、フラッシュライトのランプ５９に供給される電流）が、パワー制御回路からの信号に応答してどのように変化したのか。
【００９５】
図１０ＡのＸ軸は、時間をミリセカンド単位で表わしている。Ｘ軸と交差する垂直のグリッド線の間隔は４０ミリセカンドを表わしている。
一方、図１０ＡのＹ軸は、どの信号またはカーブが参照されるのかに応じて、異なる単位または値を示す。
【００９６】
図１０Ａにおいて、オシロスコープ軌跡１００２は、フラッシュライト１０が最初にスイッチオンされたときにおける、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力の電圧を描いている。オシロスコープ軌跡１００２に対しては、Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の間隔は、２ボルトを表わしている。
グラフに示されるように、制御信号１００２の電圧は、基本的にステップ波に相当している。つまり、フラッシュライト１０がスイッチオンされたとき、制御信号の電圧は、０ボルトの低位状態から、３ボルトの高位状態まで変化した。
【００９７】
オシロスコープ軌跡１００４は、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力が入力端７０７を経てパワー制御回路７００を通過した後における、当該制御信号出力の電圧を描いたものである。つまり、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧に相当する。オシロスコープ軌跡１００４に対しては、信号１００２の場合と同様に、Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の間隔は２ボルトを表わしている。
この修正された制御信号の電圧は、上述した、指数関数的な急増機能を示している。電子パワースイッチ７０２に送られた信号電圧がこのように指数関数的に急増することにより、電子パワースイッチ７０２は、制御された速度で閉じられた。つまり、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を通して流れる電流の変化速度およびピーク電流が減少した。
このことは、軌跡１００６を、図１０Ｂ中の対応する軌跡１０１２と比較することで理解できる。これらについて、以下に説明する。
【００９８】
図１０Ａ中の軌跡１００６は、ＭＯＳＦＥＴ７０５からの電流（したがって、ランプ５９からの電流）を示している。これは、軌跡１００４に示すようにゲート-ソース電圧が制御された結果である。Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の隔は、軌跡１００６に対しては、２アンペアを表わしている。
図１１Ａは、軌跡１００６を示しているが、時間スケールを拡大している。図１１Ａで使用している時間スケールは、図１０Ａよりも１０倍大きい。したがって、図１１Ａにおいて垂直のグリッド線の間隔は、４ミリセカンドを表わしている。一方、図１１ＡにおけるＹ軸のスケールは、図１０Ａ中の軌跡１００６に対するものと同じである。
【００９９】
フラッシュライト１０がスイッチオンされたときにランプ５９を通って流れたピーク電流は、本発明のこの実施例では、３．７５アンペアであった。ピーク電流は、図１０Ａおよび図１１Ａに示されたカーブ１００６において、ベースラインに対するカーブ１００６の高さを測定して求めることができる。しかし、図１１Ａは図１０Ａに示されるよりも大きな時間スケールでＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流を示しているので、図１１Ａを使う方が、より正確にピーク電流を測定できる。
【０１００】
図１０Ｂは、３つのオシロスコープ軌跡１００８、１０１０、１０１２を示している。図１０Ｂの軌跡を得るために使用したフラッシュライトは、図１０Ａの軌跡を得るために使用したものと同じフラッシュライトである。ただし、次の点のみが変更されている。すなわち、図１０Ｂの軌跡を得るために使用したフラッシュライトでは、マイクロプロセッサ６０１からの制御信号が、直接ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲートに供給され、したがって、本発明のパワー制御回路をバイパスしている。
図１０Ａの場合と同様に、図１０Ｂのオシロスコープ軌跡は、フラッシュライトがオフ状態からオン状態へ移行したときに計測されたもので、それぞれ、次のことを反映している。
（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされて、制御信号がＭＯＳＦＥＴ７０５のゲートに直接に供給されたとき（すなわち、パワー制御回路７００をバイパスした）、フラッシュライトのマイクロコントローラからの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化したのか。
（２）そのような状況下において、制御信号の電圧に応答して、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソ−ス電圧がどのように変化したのか。
（３）電子パワースイッチ内を流れた電流（したがって、フラッシュライトのランプに供給された電流）は、電子パワースイッチのゲートに与えられた電圧に応答して、どのように変化したのか。
【０１０１】
図１０ＢのＸ軸は、時間をミリセカンド単位で表わしている。また、Ｘ軸と交差する垂直のグリッド線の距離は、４０ミリセカンドを表わしている。つまり、Ｘ軸は、図１０Ａ中で用いられるのと同じスケールを使用している。
図１０Ａ中のＹ軸と同様に、図１０ＢのＹ軸は、どの信号またはカーブが参照されるのかに応じて、異なる単位または値を示す。
【０１０２】
図１０Ｂでは、オシロスコープ軌跡１００８は、フラッシュライトが最初にスイッチオンされたときの、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力の電圧を描いている。オシロスコープ軌跡１００８に対しては、図１０Ａの場合と同様に、Ｙ軸と交差する水平のグリッド線の間隔は、２ボルトを表わしている。
グラフに示されるように、制御信号１００８の電圧は、基本的にステップ波に相当している。つまり、フラッシュライト１０がスイッチオンされたとき、制御信号の電圧は、０ボルトの低位状態から、３ボルトの高位状態まで変化した。
しかし、制御信号１００８の前端が、僅かではあるが、明らかに丸くなっている。これは、フラッシュライトがスイッチオンされた瞬間に、比較例のランプ５９を通って発生した大きな突入電流の結果である。この突入電流は、バッテリパックの電圧を瞬間的に低下させた。
カーブ１００２においても同様に、制御信号電圧の低下が観察される。しかしながら、カーブ１００２においては、電圧低下は、制御信号の前端から離れた位置にあり、それ程大きくない。これは、本発明のパワー制御回路７００を使用するフラッシュライトにおいては、ランプ５９を流れるピーク電流が遅れ、また低下するからである。
【０１０３】
オシロスコープ軌跡１０１０は、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧を描いたものである。信号１００８の場合と同様に、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は、２ボルトを表わす。この比較例では、フラッシュライト用のパワー制御回路がバイパスされたので、ゲート-ソース電圧は、マイクロコントローラから与えられる制御信号１００８の電圧と同じである。
マイクロコントローラ６０１と電子パワースイッチ７０２の間にパワー制御回路７００が存在しないので、電子パワースイッチ７０２は、非導通状態からＭＯＳＦＥＴ７０５の伝達特性カーブ上の位置へと瞬間的に駆動された。これにより、主電力回路４００内を実際に流れるよりも非常に多くの電流がＭＯＳＦＥＴ７０５を流れることが可能となる。
言い換えると、フラッシュライトがオフ状態からオン状態へと移行するときに、主電力回路４００内を流れる電流の流れの変化速度およびピーク電流が、電子パワースイッチ７０２によって制限されていなかった。これによりランプ５９への突入電流が大きくなり、図１０Ｂの軌跡１０１２では、大きな電流スパイクが観察された。
【０１０４】
図１０Ｂのオシロスコープ軌跡１０１２は、ゲート-ソース電圧がパワー制御回路によって制御されない場合における、ＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流（すなわち、ランプ５９を流れる電流）と時間との関係を描いている。軌跡１０１２に対しては、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は２アンペアを表わしている。
図１１Ｂは、時間スケールを大きくして、オシロスコープ軌跡１０１２を示している。図１１Ｂでの時間スケールは、図１０Ｂよりも１０倍大きい。したがって、図１１Ｂにおいて、垂直のグリッド線の間隔は４ミリセカンドを表わす。図１１Ｂは、図１１Ａと同じ時間スケールで描いている。
一方、図１１ＢのＹ軸上の電流目盛りは、図１１Ａで軌跡１００６に対するもの、および図１０Ｂ中で軌跡１０１２に対するものと同じである。
【０１０５】
この比較例において、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を流れるピーク電流は、ほぼ７．８アンペアであった。図１０Ａ、１１Ａのカーブ１００６を、図１０Ｂ、１１Ｂのカーブ１０１２と比較すると、次のことが分かる。すなわち、本発明の上記実施例におけるパワー制御回路７００を使用して、電子パワースイッチ７０２が閉じる速度を制御する場合、ランプ５９に与えられるピーク電流は、ほぼ４．０５アンペア（５０％よりも僅かに大きく）減少している。
また、カーブ１００６とカーブ１０１２とを比較すると、カーブ１００６におけるピーク電流は、カーブ１０１２におけるピーク電流と比べ、より幅広で穏やかであることが分かる。これは、本発明のパワー制御回路７００を使用するフラッシュライトにおいては、電子パワースイッチ７０２を流れる電流の変化速度が著しく減少したという事実に基づいている。
【０１０６】
図１０Ａ、１１Ａに示される電流カーブ１００６は、ランプ５９への電流がどのように制御されるのかを示す、単なる一例にすぎないということを認識すべきである。
実際、異なる時定数または特徴を備えたパワー制御回路７００、異なる伝達特性を備えた電子パワースイッチ７０２、あるいは、異なる特徴のランプが使用されるならば、異なるカーブが得られ、したがって、達成されるダンペニング効果も異なるであろう。
【０１０７】
図１２のオシロスコープ軌跡は、図１０Ａを得るのに使用したものと同じフラッシュライトから得られた。ただし、図１２のオシロスコープ軌跡１００２、１００４、１００６が記録されたとき、フラッシュライトはストロボ・モードで操作されていた。
ストロボ・モードは、スイッチ５２を押圧しておよそ４秒間ホールドし、これにより、マイクロプロセッサ６０１にストロボ・モードの作動信号を与えることで選択された。
【０１０８】
図１０Ａの場合と同様に、図１２の軌跡１００２、１００４、１００６は、それぞれ、「マイクロプロセッサ６０１の出力ピン６０６からの制御信号の電圧」、「パワー制御回路７００で生成された修正制御信号の電圧」、「およびＭＯＳＦＥＴ７０５を流れる電流」に対応する。
各カーブ１００２、１００４、１００６に対するＹ軸スケールは、図１０Ａにおいて対応するカーブに対するＹ軸スケールに相当する。しかし、図１２のＸ軸スケールは、図１０Ａで用いたスケールの１０分の１である。したがって、図１２において垂直のグリッド線の間隔は、４００ミリセカンドである。一連のストロボ・サイクルを観察できるよう、スケールを減じている。
【０１０９】
図１２に示されるように、制御信号１００２の電圧は、ストロボ・モード操作においては、矩形波に従って調整された。矩形波の各サイクルは、ほぼ１．６秒であった。１／２サイクルの間、制御信号の電圧はほぼ３．６ボルトで、後の１／２サイクルの間、制御信号の電圧は０ボルトであった。
各サイクル間の８００ミリセカンドという時間は、ランプ５９のフィラメントが冷えるのに必要な時間よりもずっと長く、最初に起動したとき、再び短絡のように挙動した。
【０１１０】
オシロスコープ軌跡１００４は、マイクロコントローラ６０１からの制御信号出力が入力端７０７を経てパワー制御回路７００を通過した後における、当該出力の電圧を描いており、したがって、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧に一致する。
この修正された制御信号の電圧は、各パルスの前端における指数関数的な急増機能、および後端における指数関数的な衰退機能を示している。指数関数的な急増機能は、抵抗器７０１およびキャパシタ７１０の組合せで構成されるＲＣ回路の４７ミリセカンドという時定数による。また、抵抗器７０３が１ＫΩしかないので、指数関数的な衰退機能における時定数が４７ミリセカンドとなるのであろう。
【０１１１】
図１０Ａにおいて信号１００４が増加したのと同じ態様で、電子パワースイッチ７０２に与えられた信号１００４の電圧が、各パルスの前端において指数関数的に急増したので、電子パワースイッチ７０２は、図１０Ａを参照して説明したのと同じように、制御された速度で閉じた。
実際、図１２の時間スケールを、図１０Ａ、１１Ａで使用したのと同じように大きくしたならば、図１２に示した軌跡１００６における各電流パルスの前端は、図１０Ａ、１１Ａに示した軌跡１００６における電流パルスの前端と同じ様に見えるだろう。
したがって、ストロボ・モードにおいてランプ５９が起動される毎の、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を流れる電流の変化速度およびピーク電流が減じられた。それにより、１サイクル中にランプが起動される毎の、ランプ５９のフィラメントに生じる応力が減少した。
各サイクルのオフ部分において、フィラメントの温度が下がり、これによっても、フィラメントは短絡のように挙動した。
【０１１２】
本発明のパワー制御回路を有するフラッシュライトにおいては、ランプを起動する毎に当該ランプのフィラメントに生じる応力が減じられるので、ランプの平均寿命が延びるだろう。
フラッシュライトがストロボ・モードで操作されるとき、このことは特に有益である。ストロボ・モードでは、ラップのパルシング発光に伴って、フィラメントに生じる応力が短時間で蓄積するからである。
【０１１３】
図１２から、制御信号１００２が高状態から低状態へと切り替わった後においても、電流がランプ５９を流れ続けることが理解できる。何故なら、軌跡１００４において各パルスの後端が、指数関数的な衰退機能を示しているからである。したがって、修正された制御信号の電圧が、ＭＯＳＦＥＴ７０５が導通するに十分なレベル以下に落ちるまで、電子パワースイッチ７０２は、電流を流し続けるであろう。
この例においては、パワー制御回路７００の衰退経路（decay path）の時定数がほぼ４７ミリセカンドであったので、制御信号１００２が高状態から低状態と切り替わった後においても、ほぼ４０〜５０ミリセカンドの間、ＭＯＳＦＥＴ７０５は電流を流し続けた。
【０１１４】
図１３は、図示した実施形態のフラッシュライト１０の節電モードでの作動を示している。節電モードは、スイッチ５２を押圧してほぼ２秒間ホールドすることで選択された。
図１３は、３つのオシロスコープ軌跡１０１４、１０１６、１０１８を描いている。図１３のオシロスコープ軌跡は、図８を参照して上述したパワー制御回路７００を備えたフラッシュライトにおいて、ＭＯＳＦＥＴ７０５で構成される電子パワースイッチ７０２を駆動させることで得られた。
抵抗器７０１は、４７０ＫΩの抵抗値を有していた。抵抗器７０３および７０４は、１ＫΩの抵抗値を有していた。また、キャパシタ７１０は、０．１μＦの容量値を有していた。したがって、パワー制御回路７００の入力端７０７に相当する時定数は４７ミリセカンドであった。一方、入力端７０９の時定数は０．１ミリセカンドであった。
【０１１５】
図１３のオシロスコープ軌跡は、フラッシュライトがノーマル・オン状態から節電モードに切り替わったときに得られたもので、それぞれ、次のことを反映している。
（１）図１のフラッシュライトが節電モードで作動されるとき、フラッシュライトのマイクロコントローラ６０１の制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化したのか。
（２）パワー制御回路７００からの信号の電圧（したがって、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧）が、マイクロコントローラからの制御信号に応答して、どのように変化したのか。
（３）ＭＯＳＦＥＴ７０５を通って流れた電流（したがって、フラッシュライトのランプ５９に供給された電流が、パワー制御回路からの信号に応答して、どのように変化したのか。
【０１１６】
図１３のＸ軸は、時間をミリセカンドで表わしている。また、Ｘ軸と交差する垂直のグリッド線の距離は、４０ミリセカンドを表わしている。しかし、図１３のＹ軸は、どの信号またはカーブが参照されるのかに応じて、異なる単位または値を示す。
【０１１７】
オシロスコープ軌跡１０１４は、フラッシュライト１０がノーマル・オンのモードから節電モードへと切り替わったとき、マイクロコントローラ６０１の出力ピン６０４から出力された制御信号の電圧を描いている。
フラッシュライトは、最初に、出力ピン６０６からパワー制御回路７００の入力端７０７に制御信号を送り、上述したように比較的ゆっくりとランプ５９を起動することで、スイッチオンされる。
しかし、ランプが一旦定常状態に達すると、マイクロコントローラは、出力ピン６０６から制御信号を出力するのを停止して、出力ピン６０４からパワー制御回路７００の入力端７０９に制御信号を出力し始める。図１３のオシロスコープ軌跡は、この遷移が生じた後の期間を示している。
【０１１８】
軌跡１０１４に対しては、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は、２ボルトを表わしている。したがって、図１３から分かるように、節電モードに移行する前においては、制御信号１０１４の電圧は、ほぼ３ボルトの定常状態にあった。フラッシュライトが節電モードに移行した後では、制御信号１０１４の電圧は、矩形波に相当するものとなった。矩形波の各サイクルは、ほぼ８ミリセカンドに等しかった。
１／２サイクルの間、制御信号の電圧はほぼ３．６ボルトで、後の１／２サイクルの間は、制御信号の電圧は０ボルトであった。
【０１１９】
オシロスコープ軌跡１０１６は、
入力端７０９を経てパワー制御回路７００を通過した後における制御信号の電圧を描いている。軌跡１０１６は、また、ＭＯＳＦＥＴ７０５のゲート-ソース電圧に相当する。
【０１２０】
軌跡１０１６に対しては、信号１０１４の場合と同様、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は２ボルトを表わしている。パワー制御回路７００の部分を通過した制御信号１０１４の時定数は０．１ミリセカンドと非常に小さいので、曲線１０１８で示される修正制御信号の電圧は、制御信号のカーブと殆ど同じである。
【０１２１】
図１３のオシロスコープ軌跡１０１８は、ＭＯＳＦＥＴ７０５を通過する電流（したがって、ランプ５９を流れる電流）を描いている。この電流波形は、軌跡１０１６に描かれるのと同じ態様で制御されたゲート-ソース電圧の結果である。
軌跡１０１６に対しては、Ｙ軸と交差するグリッド線の間隔は、２アンペアを表わしている。
【０１２２】
カーブ１０１８から、各サイクル中のオン部分においては、電流スパイクが観察されないことが分かる。むしろ、信号１０１６が高状態となる毎に、ＭＯＳＦＥＴ７０５およびランプ５９を流れる電流は、ほぼ１アンペアの安定した状態となっている。
その理由は、各サイクルにおいて、フィラメントには約４ミリセカンドしか電力が供給されないからである。この時間は、ランプ５９のフィラメントが再度短絡のように挙動する温度にまで当該フィラメントが冷えるには不十分である。
ランプはほぼ１２５Ｈｚの周波数で駆動されるので、人の目には、ランプ５９が薄暗いように見えるかも知れないが、ランプ５９が点滅していることには気づかないだろう。
【０１２３】
ランプ５９は、通常の安定状態での電力の半分で作動しているので、薄暗く見えるだろう。節電モードにおけるフラッシュライトのピーク電力は、フラッシュライトが通常モードで操作されている場合のピーク電力と同じである。
しかし、節電モードでは、各サイクルにおいて半分の電力がランプに供給されるので、その平均電力は、ピーク電力の半分となる。さらに、ランプは、通常モードで消費するエネルギの半分しか消費しない。
【０１２４】
顕著に現れているように、軌跡１０１６における各パルスの後端では、図１２のパルス１００４では見られるような４７ミリセカンドの時定数に相当する指数関数的な衰退機能が見られない。
これは、フラッシュライトが節電モードで作動する場合、キャパシタ７１０が抵抗器７０３を通して放電されない（not drained）からである。その代り、フラッシュライトが節電モードで作動するとき、マイクロコントローラ６０１介してグラウンドへ至る他の経路が提供され、これにより、入力端７０９に対して、時定数約０．１ミリセカンドの衰退機能が維持される。
ほぼ１０Ｈｚを超える周波数でランプ５９を駆動するのが望ましい場合には、グラウンドに至るこの代替的経路は必要である。１０Ｈｚは、この例において使用する抵抗値に基づいた、抵抗器７０１、７０３を介した衰退経路のほぼ限界にあたり、図示の例において実際にランプ５９が駆動される１２５Ｈｚよりもかなり低い。
【０１２５】
本発明の他の局面は、露出した充電端子に対して、改善した短絡保護回路を備えることに関する。
【０１２６】
図１および図５に最もよく示しているように、充電端子４４および４８は、フラッシュライト１０の充電ユニットと再充電可能なリチウムイオン電池パック６０との間のインターフェースとして機能する。ここでは図示しないが、充電ユニットのクレードルは、露出した充電端子４４、４８と電気的に接触し、充電を行っている間、フラッシュライト１０を保持するものとすべきである。
しかしながら、充電端子４４、４８はフラッシュライト１０の外周全体に渡って延在するので、シンプルなデザインのクレードルを備えた充電ユニットを採用してもよい。例えば、長手軸に対する半径方向位置は任意の姿勢で、フラッシュライト１０を充電ユニット内に配置し、それでも、充電ユニット側の充電端子とフラッシュライト１０の充電端子４４、４８との接触を維持できるようなデザインのクレードルが採用されてもよい。
このように、充電ユニットの充電端子との接触を形成するにおいて、隠れたプラグまたはタブがフラッシュライト内に挿入されるよう、フラッシュライト１０を充電ユニット内に圧入させる必要はない。
【０１２７】
しかしながら、充電端子４４、４６が外部的に露出しているので、操作中において、ユーザが手に持つ金属物質によって短絡する可能性がある。そのような場合にリチウムイオン電池パック６０内に提供された短絡保護回路８６が安易に作動することを防ぐために、充電端子４４、４８の少なくとも一方と、再充電可能なリチウムイオン電池パック６０との間に、短絡保護回路８００を電気的に配置することが好ましい。
【０１２８】
図５に示した実施形態では、充電端子４４が電気的に短絡保護回路８００に接続されていて、さらに短絡保護回路８００が、導体８２１およびバイア６４を介して、電気経路４０２およびバッテリパック６０の中心電極６３に電気的に接続されている。
充電端子４８も短絡保護回路８００に連結されている。さらに、充電端子４８は、バレル２１、導電部材７２、およびスプリング７４を介して、バッテリパック６０のケース電極６１に接続されている。
【０１２９】
この実施形態では、短絡保護回路８００はプリント回路基板４６上に置かれている。しかし、物理的には、短絡保護回路８００は、フラッシュライト１０内のあらゆる適切な位置に配置することが可能である。
【０１３０】
短絡保護回路８００は、充電端子４４と４８との間に短絡が検出された場合に、バッテリパック６０と、充電端子４４、４８の少なくとも一方との間にオープン回路を構成するよう作動する。
このように、フラッシュライトの操作中における充電端子４４と４８との不注意な短絡により、バッテリパック６０からランプ５９まで電流が遮断される恐れがなく、フラッシュライト１０は安全に作動する。
【０１３１】
短絡保護回路８００の一実施形態について、図９Ａおよび図９Ｂを参照し、以下に詳細に説明する。
【０１３２】
図９Ａに示した短絡保護回路８００は、本質的に、露出した充電端子４４とバッテリパック６０との間における自動スイッチとして機能する。
【０１３３】
回路８００は、比較器８１２で制御されるスイッチ８１６を含む。この実施形態では、スイッチ８１６は、充電端子４４とバッテリパック６０の正電極６３との間の電気経路上に配置されている。
特に、導体８２０および８２３が、スイッチ８１６の片側を充電端子４４に接続している。また、導体８２１および８２４が、スイッチ８１６の反対側をバッテリパック６０の中心電極に接続している。
【０１３４】
図示した実施形態では、スイッチ８１６は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴである。しかし、他の電子的なスイッチングデバイスを使用してもよい。例えば、スイッチ８１６として、バイポーラ接合トランジスタや、ＪＦＥＴやＤＥ ＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタを使用してもよい。
【０１３５】
この実施形態において、比較器８１２は、電圧コンパレータで構成される。しかしながら、比較器８１２として、オペレーション・アンプ、マイクロプロセッサまたはＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）を使用してもよい。
【０１３６】
比較器８１２に対する電力供給回路の一例を、図９Ｂに示した。図９Ｂに示すように、比較器８１２のＶｃｃピンはバッテリパック６０の正端子に接続され、比較器８１２のＧＮＤピンはグラウンドに接続される。
必須ではないが、Ｖｃｃピンはショットキー・ダイオード８３０を介してバッテリパック６０の正端子に接続されることが好ましく、これにより、バッテリからの信号に対して基本的なフィルタリングを提供する。
好ましくは０．１μＦのキャパシタ８３２が、比較器のＶｃｃピンおよびＧＮＤピンと並列に配置されている。ショットキー・ダイオード８３０でフィルタリングされたバッテリ信号は、トレース６０８を介して、マイクロコントローラ６０１のＶｃｃピンに与えられ、マイクロコントローラに電力を供給する。
【０１３７】
比較器８１２は、入力端８０２に与えられた信号の電圧を、入力端８０４に与えられた信号の電圧と比較する。この比較結果および比較器の伝達特性に基づいて、出力信号が出力端８１７に与えられ、制御スイッチ８１６に送られる。
しかし、図示した実施形態においては、スイッチ８１６がｐチャネルＭＯＳＦＥＴであるため、スイッチ８１６を導通可能とするためには、負のゲート-ソース電圧が必要となる。
【０１３８】
この実施形態においては、入力端８０４の信号電圧が入力端８０２の信号電圧より大きければ、比較器８１２は、出力端８１７に正電圧の信号を生成する。この正電圧は、バッテリパック６０により導体８２４上に生成された電圧と実質的に等しいか、それよりも大きな正電圧である。その結果、スイッチ８１６で構成されるＭＯＳＦＥＴは不能となって、充電端子４４とバッテリパック６０の中心電極６３との間の回路経路が開かれる。
一方、入力端８０２の信号電圧が、入力端８０４の信号電圧よりも大きい、あるいは等しい場合には、比較器８１２は、出力端８１７に信号を出力しない（すなわち、０ボルトの信号）。この状況下では、スイッチ８１６は、充電端子４４とバッテリパック６０の中心電極６３との間の電流を流すことができるだろう。何故なら、ＭＯＳＦＥＴのゲート-ソース電圧が負となるからである。
【０１３９】
図９Ａに示した実施形態では、入力端８０２の信号電圧は、充電端子４４とバッテリパック６０のケース電極（すなわちグラウンド）との間の抵抗器８１１による電圧降下に相当する。
バッテリパック６０が完全に充電されることを確実とするため、充電工程において抵抗器８１０よりも抵抗器８１１に大きな電圧降下が発生するように、抵抗器８１１は、抵抗器８１０より僅かに大きな抵抗を有するものを選択することが好ましい。
抵抗器８１１の抵抗は、抵抗器８１０と８１１を組み合わせた全抵抗の５０％よりも大きく、かつ約６０％よりも小さい（あるいは等しい）ことが好ましい。
【０１４０】
入力端８０４の信号電圧は、キャパシタ８１５に蓄えられた電圧に相当する。当該電圧は、電気経路８１９上の抵抗器８１３および８１４の各抵抗値によって変わる。特に、キャパシタ８１５が抵抗器８１４と並列に接続されているので、キャパシタ８１５に蓄えられる電圧は、抵抗器８１４における電圧降下に等しいであろう。
好ましくは、抵抗器８１３および８１４として抵抗値の等しいものを選択し、続く平衡キャパシタ８１５がバッテリパック６０の電圧のほぼ半分に相当するチャージを有するようにする。
【０１４１】
例示として、抵抗器８１０、８１３、８１４が、それぞれ１００ＫΩの抵抗値を有し、抵抗器８１１が１２０ＫΩの抵抗値を有していてもよい。キャパシタ８１５は、０．１μＦの容量値を有していてもよい。
これらの値の場合、一旦キャパシタ８１６がチャージされて、回路内が平衡状態となれば、入力８０４端の信号電圧は、バッテリパック６０の電圧のほぼ１／２となるだろう。一方、抵抗器８１１における電圧降下（したがって、入力端８０２の信号電圧）は、充電端子４４とグラウンドの間での電圧降下のほぼ５５％となるだろう。
【０１４２】
フラッシュライト１０がその充電ユニット内に置かれると、露出した充電端子４４、４８が充電ユニットの対応する充電端子と接触し、エネルギがバッテリパックに流れる。上述した短絡保護回路８００の構成によれば、充電端子４４上の電圧がバッテリパック６０の電圧より大きいか、あるいは等しい値である限り、フラッシュライト１０は充電モードとなり、スイッチ８１６は通電状態とされる。
その理由は、かかる状況下においては、抵抗器８１１における電圧降下が、キャパシタ８１５に蓄えられる電圧よりも大きいからである。その結果、比較器８１２（この実施形態では、電圧コンパレータ）がスイッチ８１６に信号を送って同スイッチを閉じ、これによって、エネルギが充電端子４４から電気経路８２０、８２３、８２４、８２１を通ってバッテリパック６０まで流れ、バッテリパック６０が充電される。
【０１４３】
さらに、この実施形態では、フラッシュライトが充電クレードルから取り外された後においても、スイッチ８１６は開いたままである。その理由は、スイッチ８１６が開いている限り、充電端子４４が中心電極６３と同じ電位にあり、したがって、入力端８０２の信号電圧が入力端８０４の信号電圧より大きいままだからである。
【０１４４】
しかしながら、充電端子４４と４８が短絡されると、充電端子４４とグラウンドの間の電圧は、迅速に０ボルトまで降下するであろう。抵抗器８１１における電圧降下も同である。これに応答して、比較器８１２は、充電端子４４がバッテリよりも低電位にあることを検知し、そして、大きな正電圧を有する信号を出力端８１７からスイッチ８１６に送って同スイッチ８１６を開く。
バッテリパック６０に内蔵された短絡保護回路８６が短絡を検知してクリアするよりも早く、比較器８１２は、検出した短絡に応答してスイッチ８１６を不能にする。その状況下では、内蔵された短絡保護回路８６は機能しないので、バッテリパック６０は、内部に保持する短絡保護回路８６による中断を生じることなく、ランプ５９にエネルギを供給し続ける。
【０１４５】
この実施形態の短絡保護回路８００においては、一旦充電端子４４と４８の間の短絡が検出されると、当該短絡が除去されるまでスイッチ８１６が再度開くことはなく、充電端子４４とグラウンドの間の電圧降下は、バッテリパック６０の電圧にほぼ等しいか、それよりも大きい。
言い換えると、フラッシュライト１０が充電ユニットに置かれるまで、スイッチ８１６が再び開くことはない。
【０１４６】
フラッシュライトに加えて、短絡保護回路８００も、充電端子が露出している他の再充電可能な機器に有益に使用することができる。さらに、携帯電子機器の電源が再充電可能なリチウムイオン電池パックである場合に、短絡保護回路８００が特に有益であるが、短絡保護回路８００は、他の再充電可能なＤＣ電源で駆動される再充電可能なデバイスにも有益に使用できる。
【０１４７】
改善したフラッシュライトおよびその構成要素の様々な実施形態を以上に開示したが、この分野の当業者にとっては、多くの修正、変更、代替の実施形態、および代替材料が容易であって、それらを本発明のあらゆる局面において利用可能である。例えば、ここに説明したパワー制御回路および短絡保護回路は、１つのフラッシュライト内で一緒に使用することも、個別に使用することも可能である。さらに、短絡保護回路は、フラッシュライト以外の再充電可能な電子機器に使用してもよい。
このように、ここでの説明は単なる例示にすぎず、特許請求の範囲で主張した本発明の範囲を制限するものではないことが、明確に理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の一実施形態に係るフラッシュライトの斜視図。
【図２】図１中の２−２線に沿うフラッシュライト断面図。
【図３】図１中の２−２線に沿ったフラッシュライト前方部分の拡大断面図。
【図４】図３に断面で示した部分の斜視図。
【図５】図１のフラッシュライトの回路図。本発明の一実施形態に係る電気回路の関係を示している。
【図６】本発明のフラッシュライトに使用される瞬間スイッチを構成するデバウンス回路の一例を示す回路図。
【図７】本発明のフラッシュライトに使用されるマイクロコントローラの一例を示す回路図。
【図８】本発明のフラッシュライトに使用されるパワー制御回路の一例を示す回路図。
【図９Ａ】本発明に係る短絡保護回路の一例を示す回路図。
【図９Ｂ】図９Ａの短絡保護回路中に使用される比較器に対する電力供給回路の一例を示す回路図。
【図１０Ａ】３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、図１のフラッシュライトのマイクロコントローラからの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化するのか。（２）マイクロコントローラの制御信号に応答して、パワー制御回路からの信号の電圧がどのように変化するのか。（３）パワー制御回路からの信号に応答して、フラッシュライトのランプに供給される電流がどのように変化するのか。
【図１０Ｂ】本発明のパワー制御回路を備えていない点以外は、図１０Ａのオシロスコープ軌跡を得るのに使用したものと同じであるフラッシュライトにおける、３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、パワー制御回路を備えないフラッシュライトのマイクロコントローラからの制御信号の電圧が、時間とともにどのように変化するのか。（２）制御信号の電圧に応答して、電子パワースイッチのゲート-ソース電圧がどのように変化するのか。（３）電子パワースイッチに加えられた電圧に応答して、フラッシュライトのランプに供給される電流がどのように変化するのか。
【図１１Ａ】フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、本発明のパワー制御回路を備えたフラッシュライトの主電力回路における電流の流れを、時間とともに示すオシロスコープ軌跡を示す図。
【図１１Ｂ】フラッシュライトが最初にスイッチオンされるとき、本発明のパワー制御回路を備えないフラッシュライトの主電力回路における電流の流れを、時間とともに示すオシロスコープ軌跡を示す図。
【図１２】ストロボ・モードで操作される本発明のフラッシュライトにおける３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）マイクロプロセッサからの制御信号の電圧。（２）パワー制御回路によって生成された修正制御信号の電圧。（３）電子パワースイッチを通過する電流の流れ。
【図１３】節電モードで操作される本発明のフラッシュライトにおける３つのオシロスコープ軌跡を示す図。これらは、次のことを反映している。（１）マイクロプロセッサからの制御信号の電圧。（２）パワー制御回路によって生成された修正制御信号の電圧。（３）電子パワースイッチを通過する電流の流れ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源および電力消費負荷を含む主電力回路と、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合、主電力回路外の位置において、第１電気経路を開くよう構成された短絡保護回路と、を備えた再充電可能な電子機器。
【請求項２】
上記短絡保護回路は、主電力回路外の位置において、第１電気経路上で第１充電端子と第１電極との間に配置されたスイッチを含んでいて、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に当該スイッチを開く、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
上記短絡保護回路は比較器を含んでいて、
当該比較器は、第１入力信号の電圧と第２入力信号の電圧とを比較し、比較結果に基づいて、上記スイッチの開閉を行う、請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下に比例しており、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧に比例している、請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
上記比較器は、第２信号の電圧が第１信号の電圧よりも大きく、または等しくなったとき、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開ける、請求項４記載の電子機器。
【請求項６】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間の電圧降下の５０％よりも大きく、約６０％よりも小さいか等しく、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧の約５０％である、請求項５記載の電子機器。
【請求項７】
上記スイッチがトランジスタである、請求項２記載の電子機器。
【請求項８】
上記スイッチがｐチャネルＭＯＳＦＥＴである、請求項２記載の電子機器。
【請求項９】
上記比較器が電圧コンパレータである、請求項３記載の電子機器。
【請求項１０】
上記比較器がＡＳＩＣである、請求項３記載の電子機器。
【請求項１１】
上記比較器がプロセッサである、請求項３記載の電子機器。
【請求項１２】
フラッシュライトである、請求項１記載の電子機器。
【請求項１３】
上記直流電源が再充電可能なリチウムイオン電池パックである、請求項１記載の電子機器。
【請求項１４】
電源と、
主電力回路を介して上記電源に電気的に連結されたランプと、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
主電力回路外の位置において、第１電気経路上に配置されたスイッチを制御する論理回路であって、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開く論理回路と、を備えた再充電可能なフラッシュライト。
【請求項１５】
上記電源を収容するバレルをさらに含み、
第２充電端子は、少なくともバレルの一部分を構成する、フラッシュライト。
【請求項１６】
上記論理回路は比較器を含んでいて、
当該比較器は、第１入力信号の電圧と第２入力信号の電圧とを比較し、比較結果に基づいて、上記スイッチの開閉を行う、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項１７】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下に比例しており、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧に比例している、請求項１６記載のフラッシュライト。
【請求項１８】
上記比較器は、第１信号の電圧が第２信号の電圧よりも小さく、または等しくなったとき、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開ける、請求項１７記載のフラッシュライト。
【請求項１９】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間の電圧降下の５０％よりも大きく、約６０％よりも小さいか等しく、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧の約５０％である、請求項１８記載のフラッシュライト。
【請求項２０】
上記スイッチがトランジスタである、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項２１】
上記スイッチがｐチャネルＭＯＳＦＥＴである、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項２２】
上記比較器は、電圧コンパレータ、オペレーション・アンプ、ＡＳＩＣ、またはプロセッサのいずれかである、請求項１６記載のフラッシュライト。
【請求項２３】
上記電源が再充電可能なリチウムイオン電池パックである、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項２４】
電源、光源、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
電子パワースイッチに電気的に連結されていて、制御信号に応答して、電子パワースイッチを通過して流れる電流を調整するパワー制御回路と、を備える携帯用照明機器。
【請求項２５】
上記パワー制御回路は、当該携帯用照明機器がスイッチオンされたとき、電子パワースイッチを調整して、主電力回路が安定状態に達する前に同回路内を流れるピーク電流を制限する、請求項２４記載の携帯用照明機器。
【請求項２６】
マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含む請求項２５記載の携帯用照明機器であって、
マイクロプロセッサの出力端がパワー制御回路に連結されていて、
マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与え、
パワー制御回路は、当該制御信号を修正して、修正された制御信号を電子パワースイッチに送る、携帯用照明機器。
【請求項２７】
上記制御信号の電圧は、当該携帯用照明機器がスイッチオンされたとき、実質的にステップ関数に従って変化し、
上記修正された制御信号の電圧は、時間とともに増加する、請求項２６記載の携帯用照明機器。
【請求項２８】
上記修正された制御信号の電圧は、時間とともに指数関数的に急増する、請求項２７記載の携帯用照明機器。
【請求項２９】
上記電子パワースイッチがトランジスタである、請求項２６記載の携帯用照明機器。
【請求項３０】
上記電子パワースイッチがｎチャネルＭＯＳＦＥＴで、
上記パワー制御回路は、修正された制御信号を当該ＭＯＳＦＥＴのゲートへ送る、請求項２７記載の携帯用照明機器。
【請求項３１】
上記光源がフィラメントを含んでいる、請求項２４記載の携帯用照明機器。
【請求項３２】
フラッシュライトである、請求項２４記載の携帯用照明機器。
【請求項３３】
電源、ランプ、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
電子パワースイッチに電気的に連結されていて、フラッシュライトがオン状態にあるとき、電子パワースイッチに信号を送るパワー制御回路と、を備えたフラッシュライトであって、
電子パワースイッチが主電力回路へ流すことのできる電流量は、電子パワースイッチに与えられた信号電圧に応じて変わり、
パワー制御回路は、フラッシュライトがスイッチオンされたとき、所定時間の間に電子パワースイッチを通過して流れる電流量を増加させるよう、信号電圧を変化させるよう構成されている、フラッシュライト。
【請求項３４】
上記所定時間が１０ミリセカンドよりも長い、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３５】
上記所定時間が４０ミリセカンドよりも長い、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３６】
上記所定時間は、フラッシュライトがスイッチオンされた後、主電力回路が安定状態に達するのに要する時間よりも長い、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３７】
上記パワー制御回路は、指数関数に従って信号電圧を変化させる、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３８】
上記信号電圧が指数関数的に増加する、請求項３７記載のフラッシュライト。
【請求項３９】
上記電子パワースイッチがトランジスタである、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項４０】
上記電子パワースイッチが電界効果トランジスタで、当該トランジスタのゲートに信号が送られる、請求項３９記載のフラッシュライト。
【請求項４１】
上記電子パワースイッチがＭＯＳＦＥＴである、請求項４０記載のフラッシュライト。
【請求項４２】
上記ランプがフィラメントを含んでいる、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項４３】
マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含む請求項３３記載のフラッシュライトであって、
マイクロプロセッサの出力端がパワー制御回路に連結されていて、
マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与え、
パワー制御回路は、当該制御信号を修正して、電子パワースイッチに送る信号を生成する、フラッシュライト。
【請求項４４】
上記制御信号の電圧は、当該フラッシュライトがスイッチオンされたとき、ステップ関数に従って変化し、
電子パワースイッチに送られる信号は、時間とともに増加する、請求項４３記載のフラッシュライト。
【請求項４５】
上記信号の電圧は、時間とともに指数関数的に急増する、請求項４４記載のフラッシュライト。
【請求項４６】
上記パワー制御回路はＲＣ回路を含む、請求項４５記載のフラッシュライト。
【請求項４７】
上記電子パワースイッチがトランジスタである、請求項４６記載のフラッシュライト。
【請求項４８】
上記電子パワースイッチがｎチャネルＭＯＳＦＥＴで、
上記パワー制御回路は、信号を当該ＭＯＳＦＥＴのゲートへ送る、請求項４９記載のフラッシュライト。
【請求項４９】
上記ランプがフィラメントを含んでいる、請求項４３記載のフラッシュライト。
【請求項１】
直流電源および電力消費負荷を含む主電力回路と、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合、主電力回路外の位置において、第１電気経路を開くよう構成された短絡保護回路と、を備えた再充電可能な電子機器。
【請求項２】
上記短絡保護回路は、主電力回路外の位置において、第１電気経路上で第１充電端子と第１電極との間に配置されたスイッチを含んでいて、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に当該スイッチを開く、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
上記短絡保護回路は比較器を含んでいて、
当該比較器は、第１入力信号の電圧と第２入力信号の電圧とを比較し、比較結果に基づいて、上記スイッチの開閉を行う、請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下に比例しており、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧に比例している、請求項３記載の電子機器。
【請求項５】
上記比較器は、第２信号の電圧が第１信号の電圧よりも大きく、または等しくなったとき、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開ける、請求項４記載の電子機器。
【請求項６】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間の電圧降下の５０％よりも大きく、約６０％よりも小さいか等しく、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧の約５０％である、請求項５記載の電子機器。
【請求項７】
上記スイッチがトランジスタである、請求項２記載の電子機器。
【請求項８】
上記スイッチがｐチャネルＭＯＳＦＥＴである、請求項２記載の電子機器。
【請求項９】
上記比較器が電圧コンパレータである、請求項３記載の電子機器。
【請求項１０】
上記比較器がＡＳＩＣである、請求項３記載の電子機器。
【請求項１１】
上記比較器がプロセッサである、請求項３記載の電子機器。
【請求項１２】
フラッシュライトである、請求項１記載の電子機器。
【請求項１３】
上記直流電源が再充電可能なリチウムイオン電池パックである、請求項１記載の電子機器。
【請求項１４】
電源と、
主電力回路を介して上記電源に電気的に連結されたランプと、
第１電気経路を介して上記電源の第１電極に電気的に連結された第１充電端子と、
第２電気経路を介して上記電源の第２電極に電気的に連結された第２充電端子と、
主電力回路外の位置において、第１電気経路上に配置されたスイッチを制御する論理回路であって、第１充電端子と第２充電端子が短絡した場合に、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開く論理回路と、を備えた再充電可能なフラッシュライト。
【請求項１５】
上記電源を収容するバレルをさらに含み、
第２充電端子は、少なくともバレルの一部分を構成する、フラッシュライト。
【請求項１６】
上記論理回路は比較器を含んでいて、
当該比較器は、第１入力信号の電圧と第２入力信号の電圧とを比較し、比較結果に基づいて、上記スイッチの開閉を行う、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項１７】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間における電圧降下に比例しており、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧に比例している、請求項１６記載のフラッシュライト。
【請求項１８】
上記比較器は、第１信号の電圧が第２信号の電圧よりも小さく、または等しくなったとき、上記スイッチに信号を送って同スイッチを開ける、請求項１７記載のフラッシュライト。
【請求項１９】
上記第１信号の電圧は、第１充電端子とグラウンドの間の電圧降下の５０％よりも大きく、約６０％よりも小さいか等しく、
上記第２信号の電圧は、上記電源の電圧の約５０％である、請求項１８記載のフラッシュライト。
【請求項２０】
上記スイッチがトランジスタである、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項２１】
上記スイッチがｐチャネルＭＯＳＦＥＴである、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項２２】
上記比較器は、電圧コンパレータ、オペレーション・アンプ、ＡＳＩＣ、またはプロセッサのいずれかである、請求項１６記載のフラッシュライト。
【請求項２３】
上記電源が再充電可能なリチウムイオン電池パックである、請求項１４記載のフラッシュライト。
【請求項２４】
電源、光源、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
電子パワースイッチに電気的に連結されていて、制御信号に応答して、電子パワースイッチを通過して流れる電流を調整するパワー制御回路と、を備える携帯用照明機器。
【請求項２５】
上記パワー制御回路は、当該携帯用照明機器がスイッチオンされたとき、電子パワースイッチを調整して、主電力回路が安定状態に達する前に同回路内を流れるピーク電流を制限する、請求項２４記載の携帯用照明機器。
【請求項２６】
マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含む請求項２５記載の携帯用照明機器であって、
マイクロプロセッサの出力端がパワー制御回路に連結されていて、
マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与え、
パワー制御回路は、当該制御信号を修正して、修正された制御信号を電子パワースイッチに送る、携帯用照明機器。
【請求項２７】
上記制御信号の電圧は、当該携帯用照明機器がスイッチオンされたとき、実質的にステップ関数に従って変化し、
上記修正された制御信号の電圧は、時間とともに増加する、請求項２６記載の携帯用照明機器。
【請求項２８】
上記修正された制御信号の電圧は、時間とともに指数関数的に急増する、請求項２７記載の携帯用照明機器。
【請求項２９】
上記電子パワースイッチがトランジスタである、請求項２６記載の携帯用照明機器。
【請求項３０】
上記電子パワースイッチがｎチャネルＭＯＳＦＥＴで、
上記パワー制御回路は、修正された制御信号を当該ＭＯＳＦＥＴのゲートへ送る、請求項２７記載の携帯用照明機器。
【請求項３１】
上記光源がフィラメントを含んでいる、請求項２４記載の携帯用照明機器。
【請求項３２】
フラッシュライトである、請求項２４記載の携帯用照明機器。
【請求項３３】
電源、ランプ、電子パワースイッチを含む主電力回路と、
電子パワースイッチに電気的に連結されていて、フラッシュライトがオン状態にあるとき、電子パワースイッチに信号を送るパワー制御回路と、を備えたフラッシュライトであって、
電子パワースイッチが主電力回路へ流すことのできる電流量は、電子パワースイッチに与えられた信号電圧に応じて変わり、
パワー制御回路は、フラッシュライトがスイッチオンされたとき、所定時間の間に電子パワースイッチを通過して流れる電流量を増加させるよう、信号電圧を変化させるよう構成されている、フラッシュライト。
【請求項３４】
上記所定時間が１０ミリセカンドよりも長い、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３５】
上記所定時間が４０ミリセカンドよりも長い、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３６】
上記所定時間は、フラッシュライトがスイッチオンされた後、主電力回路が安定状態に達するのに要する時間よりも長い、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３７】
上記パワー制御回路は、指数関数に従って信号電圧を変化させる、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項３８】
上記信号電圧が指数関数的に増加する、請求項３７記載のフラッシュライト。
【請求項３９】
上記電子パワースイッチがトランジスタである、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項４０】
上記電子パワースイッチが電界効果トランジスタで、当該トランジスタのゲートに信号が送られる、請求項３９記載のフラッシュライト。
【請求項４１】
上記電子パワースイッチがＭＯＳＦＥＴである、請求項４０記載のフラッシュライト。
【請求項４２】
上記ランプがフィラメントを含んでいる、請求項３３記載のフラッシュライト。
【請求項４３】
マイクロプロセッサと、当該マイクロプロセッサと上記電源の間の電気経路の開閉を行う機械的スイッチと、をさらに含む請求項３３記載のフラッシュライトであって、
マイクロプロセッサの出力端がパワー制御回路に連結されていて、
マイクロプロセッサは、機械的スイッチから受け取った起動信号に応答して、パワー制御回路に制御信号を与え、
パワー制御回路は、当該制御信号を修正して、電子パワースイッチに送る信号を生成する、フラッシュライト。
【請求項４４】
上記制御信号の電圧は、当該フラッシュライトがスイッチオンされたとき、ステップ関数に従って変化し、
電子パワースイッチに送られる信号は、時間とともに増加する、請求項４３記載のフラッシュライト。
【請求項４５】
上記信号の電圧は、時間とともに指数関数的に急増する、請求項４４記載のフラッシュライト。
【請求項４６】
上記パワー制御回路はＲＣ回路を含む、請求項４５記載のフラッシュライト。
【請求項４７】
上記電子パワースイッチがトランジスタである、請求項４６記載のフラッシュライト。
【請求項４８】
上記電子パワースイッチがｎチャネルＭＯＳＦＥＴで、
上記パワー制御回路は、信号を当該ＭＯＳＦＥＴのゲートへ送る、請求項４９記載のフラッシュライト。
【請求項４９】
上記ランプがフィラメントを含んでいる、請求項４３記載のフラッシュライト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００８−５２３７８０（Ｐ２００８−５２３７８０Ａ）
【公表日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５４５５９２（Ｐ２００７−５４５５９２）
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４４２８２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６３０６１
【国際公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【出願人】（５００５６７８６３）マグ インスツルメント インコーポレーテッド (13)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４４２８２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０６３０６１
【国際公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【出願人】（５００５６７８６３）マグ インスツルメント インコーポレーテッド (13)
【Ｆターム（参考）】
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