專利名稱：發(fā)光棒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光棒組合件的領域，而且，尤其涉及一種發(fā)光二極管(LED) 和/或光纖照明發(fā)光棒。
背景技術：
通常的發(fā)光棒是由發(fā)光的化學物質填充的小塑料管。在機械上激發(fā)時，基 于化學物質的發(fā)光棒會明亮地發(fā)光， 一般發(fā)射單一鮮明的色彩，該色彩容易看 到，尤其是在黑暗中。
基于化學物質的發(fā)光棒通過激發(fā)組合件內的發(fā)光化學反應來激活， 一般通 過彎曲彈性塑料管由此分裂管內的易碎隔板并使各種化學物質可以反應。 一旦 化學反應開始，直到完全反應才能停止?；诨瘜W物質的發(fā)光棒將在某個可確 定的時長連續(xù)發(fā)光， 一般幾個小時，這段時間之后該發(fā)光棒耗盡并不再發(fā)光。 耗盡了的基于化學物質的發(fā)光棒不能再裝填而且一般在一次使用后被丟棄。
因為它們能夠以鮮明的色彩明亮地發(fā)光，發(fā)光棒作為車輛和行人的安全設 備是非常有用的，尤其是在晚上使用時。另外，發(fā)光棒還可以有高娛樂性并通 用為或包含于玩具和新奇設備。
雖然有用處并有娛樂性，但基于化學物質的發(fā)光棒只能使用一次，此后它 們必須被丟掉。用后即拋的產品比如基于化學物質的發(fā)光棒加劇了控制過度浪 費這一正在增長的全球性問題。另外，因為它們由塑料和液態(tài)化學物質組成， 基于化學物質的一次性發(fā)光棒被看作是對環(huán)境有害?；诨瘜W物質的發(fā)光棒不能重復激發(fā)并去激發(fā)效果，它們不太適合包含到信號和其他設備中，比如自行 車和汽車。
盡管發(fā)光棒出現(xiàn)了各種色彩，單個發(fā)光棒只能發(fā)一種色彩的光。這種特性 限定了該設備的實用和娛樂價值。
電致發(fā)光體與發(fā)光棒類似。電致發(fā)光體一般由填充了電致發(fā)光氣體的玻璃 管制成。在施加電流時，這些發(fā)光體明亮地發(fā)光。通過改變所用的氣體和涂在 管子表面的熒光涂層，可以生產發(fā)出若干種鮮明色彩光線的電致發(fā)光體。例如， 氖燈發(fā)出鮮紅色的光，而熒光燈發(fā)出亮白色的光。
因為電致發(fā)光體可以被激活和去激活，它們非常適合用作發(fā)光信號并被很 好地設置到其他設備比如汽車中。然而，電致發(fā)光燈不太適合應急使用或作為 玩具。電致發(fā)光燈一般需要高電壓來激勵電致發(fā)光效應。為了生成這些高電壓， 一般需要大型且較高功率的轉換器和變壓器。這些功率轉換器使得電致發(fā)光燈 不適合設置在小型便攜設備中。另外，因為它們耗費比較高的電壓和功率，電 致發(fā)光體不太適合由小電池供電。電致發(fā)光體一般還由玻璃管構成。這個特點， 以及電致發(fā)光體一般需要高電壓的這一事實，使它們用作玩具太危險。
發(fā)光棒可以用作安全設備、玩具，并且在設置到另一設備中時用作裝飾顯 著點。例如，發(fā)光棒可以由警察在夜間用來指揮交通，由遇難車輛發(fā)信號警告 過路車輛上的人，并且由路上的行人和騎車人在夜間使用。發(fā)光棒可以由幼兒 和少兒用作玩具，尤其是在暗處。發(fā)光棒可以安裝到汽車上和計算機內以創(chuàng)建 引人注意的顯著點。
由填充了化學物質的塑料管制成的基于化學物質的發(fā)光棒有一次性使用的 缺陷并且用后必須被處理掉。除了對環(huán)境有害之外，這些發(fā)光棒通常由有毒的 化學物質制造，從而使得它們不適合兒童使用。另外，這些基于化學物質的發(fā) 光棒不能被打開并關閉或形成閃爍。另外，盡管化學發(fā)光棒可以制成幾種不同 色彩，但單個發(fā)光棒限于發(fā)出一種固定色彩的光。基于化學物質的發(fā)光棒的這 些缺點限制了它們的娛樂價值，以及它們作為安全設備的用途。
電致發(fā)光體一般由玻璃制成并需要高電壓來運作。因而，這種設備一般極易碎，并由打碎玻璃而產生高電壓電擊和劃破的危險。因此這些設備不太適合 便攜使用或電池運作。另外，這些設備一般也不適合兒童使用。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明一個目的是提供LED和/或光纖照明發(fā)光棒裝置。LED照明 發(fā)光棒裝置包括至少一個多彩LED;當該多彩LED被激發(fā)時，進行照明的光 學傳輸管；用來控制該多彩LED進行多彩照明的控制電路系統(tǒng)；以及封裝該光 學傳輸管的軟墊，其中該軟墊至少局部透明。在另一方案中，該光纖照明發(fā)光 棒裝置包括光源；靠近光源的光纜，在光源發(fā)光時進行照明；用來控制該光源 發(fā)光的控制電路；以及封裝光纜的防護罩。
本發(fā)明另 一 目的是提供一種另外包括LED手電簡的LED和/或光纖照明發(fā) 光棒裝置。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的LED發(fā)光棒的局部剖開透視圖； 圖2A、 2B和2C分別是圖1所示的LED照明發(fā)光棒的透視圖、另 一透視 圖和立體視圖3A和3B分別是圖1所示的LED照明發(fā)光棒的立體視圖和透視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的LED發(fā)光棒的局部剖開透視圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明另 一 實施例的光纖照明發(fā)光棒的立體剖開透視圖； 圖6A至6F是圖5所示的光纖照明發(fā)光棒的立體視圖； 圖7A和7B是圖5所示的光纖照明發(fā)光棒的透視圖。
具體實施例方式
根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供一種LED照明發(fā)光棒，可重復使用、可重復 充電、能生成多種色彩、能以多種式樣閃光、能去激活并再激活、能作為LED 手電簡而且便攜并適合兒童使用。另外，根據(jù)本發(fā)明的LED照明發(fā)光棒可以互相鎖定以增強它們的安全和娛樂價值。
圖1以剖開透視圖示出根據(jù)一個優(yōu)選實施例的LED照明發(fā)光棒，以便可見
發(fā)光棒內部。手柄1 (或棒外殼)可以由硬材料比如ABS塑料構造，而且可以 用軟握把材料比如軟橡膠覆蓋其上。手柄1 (或棒外殼)可以從人體工程學上 構建成適合手握的形狀。這種軟握把加強了握持能力。另外，手柄可以從人體 工程學上形成便于更好地接收一個握起來的手的形狀。手柄1 (或棒外殼)的 軟特性還通過提供有趣的觸覺體驗增強了該設備的娛樂價值。
至少局部透明或半透明的墊ll附著到手柄l (或棒外殼)上形成矩形、正 方形或"D"形的單一本體。墊ll還可以形成線性(例如錐形)和/或非線性形 狀(例如冠狀、波狀)。墊11還由軟材料比如硅形成，從而增強該設備的觸覺 體驗同時還能夠傳輸光線。以上剛剛描述的這種墊ll是軟墊。在墊ll或軟墊 內有固體光線傳輸管10。這個管能夠傳輸來自LED光源2和9的光線，以便 整個管IO可以被照明。管10由照明時能夠傳輸光線的材料形成。例如，可以 使用丙烯酸材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，有兩個多彩LED2和9，在固體管IO兩端上一 端一個。每個多彩LED都由紅、藍、以及綠色LED (RGBLEDs)組裝在各自 的控制印刷電路板(PCB) 3和8上而形成。每個多彩LED 2或9都能通過打 開或關閉紅、藍和綠色的各種組合來生成多個明晰的色彩。兩個多彩LED2和 9在一起能夠生成更多的色彩，因為每個LED的單色紅、藍、以及綠可以關閉， 一個LED可以打開，兩個LED可以打開。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，使用 多于兩個多彩LED。例如，可以使用多達六個多彩LED。
多彩LED 2和9可以分別安裝在分立的LED PCB電路板3和8上。這些 LEDPCB電路板3和8每一個都通過接線電連接到包含控制部件的控制PCB 6 上，比如集成電路(IC)芯片(未示出)?？蛇x地，LED2和9和控制部件可以 安裝在同一 PCB上并由印刷電路路徑連接。該IC芯片能夠控制多彩LED 2和 9以產生多種式樣和效果，比如單一靜止的色彩、在色彩范圍上平滑過渡或梯 度變化、單色頻閃、或兩種色彩間切換。手電簡LED13可以內置于手柄1 (或棒外殼)中。在想要使用手電簡時，
手電簡LED 13可以用來提供黑暗環(huán)境中觀看用光。這種手電簡LED 13可以是 一個或兩個多彩LED而且能夠發(fā)出一種或多種色彩。例如，手電簡LED13可 以發(fā)出白光。
開關按鈕4電連接或是機械連接到控制PCB6上，以便控制IC (未示出) 在按鈕被按下時接收信號。該按鈕用于在多種式樣和模式與關機或待機模式之 間轉換。
多個按鈕和開關可以用于控制發(fā)光棒的機能，例如可以包括用來切斷電池 電源的開關14。這個開關14可以是多位撥動開關。根據(jù)本發(fā)明一個實施例， 開關14可以是三位撥動開關，上位激活手電簡LED13,下位激活傳輸管10而 中位切斷電源。
由位于手柄1 (或棒外殼)內的一個或多個電池7供電，如圖1所示。這 些電池可能是可拆裝或不可拆裝的，而且可能是可重復充電或不可重復充電的。 在本發(fā)明一個實施例中，使用三個AAA大小的不可拆裝的可重復充電電池。 在另一個實施例中，使用一種可重復充電的電池組，比如Ni-MH電池組。
電源輸入端口 5可以內置到手柄1 (或棒外殼)中。這種電源輸入端口 5 接收可用來對電池7充電或直接對該裝置加電的直流(DC)低電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，凸片12從該裝置延伸出來。凸片12具有一個 繩子可穿過的孔，以便懸掛，例如繞著使用者的脖子。另外，該裝置可以連在 繩子上并飛旋以產生有趣的光線圖案。
圖2A、 2B和2C示出圖1所示的LED照明發(fā)光棒的附加視圖。手柄1 (或 棒外殼)可以由頂殼部分21和底殼部分22組成，以方便對電池7的取放。
圖3A和3B示出圖1所示的LED照明發(fā)光棒的附加特征。圖3A示出圖1 所示的LED照明發(fā)光棒的第一側面。上方孔31和下方孔32內置于手柄1 (或 棒外殼)中。圖3B示出圖1所示的LED照明發(fā)光棒的第二側面。上方栓釘33 和下方栓釘34在手柄1 (或棒外殼)上形成。構造栓釘33和34與孔31和32 以便根據(jù)本發(fā)明的第一 LED照明發(fā)光棒可以通過將栓釘放在孔中來與第二LED照明發(fā)光棒緊密配合。以這種方式，兩個或更多個LED照明發(fā)光棒可以
形成更大型并更加在視覺上引人注意的裝置，從而增強了該裝置的安全和娛樂 價值。
圖4示出根據(jù)另一個實施例的LED照明發(fā)光棒。在這個實施例中，小殼體 43容納控制PCB (未示出)、電池(未示出)、按鈕44、直流電源輸入端口45、 以及一個或多個多彩LED 41。透明或半透明墊40形成形狀為矩形、正方形或 "D"形的單一本體。小殼體43安裝在墊40里邊，或者可選地，小殼體43有 與墊40近似相同的直徑，而且該墊每一端部都附著到殼體43上。墊40由軟材 料形成，比如硅，從而增強該設備的觸覺體驗同時能夠傳輸光線。以上剛剛描 述的這種墊40是軟墊。在墊40或軟墊內有光傳輸器42。這個光傳輸器能夠將 來自LED光源41的光線貫穿光傳輸器42的本體傳輸，以便整個光傳輸器可以 被照明。光傳輸器42由被照明時能夠傳輸光線的材料形成，例如，可以使用丙 烯酸材料。
圖5至7示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的光纖照明發(fā)光棒。在這個優(yōu)選 實施例中，光線傳輸管IO可以包括光纖設備，比如圖5所示的光纜50。光纜 50可以各種模式形成。在一個實施例中，光纜50可以具有光芯，比如由光學 純丙烯酸單體(例如MMA)制成的固體凝膠光芯，以確保彈性和增強光傳輸。 該光芯可以覆在透明材料的外層上，比如特氟隆(Teflon )。光纜50可以有各種 尺寸，比如直徑大約7.0mm,允許0.4mm的變動。在另一實施例中，光纜50 可以由一東或多東光纖(未示出)制成。光纖可以通過各種方法放在一起，比 如聲波焊接形成信號芯。
在一個實施例中，光纜50可以形成為側面發(fā)光光纖纜，使光線可以部分或 全部通過光纜包層材料傳輸。可以形成有各種光學特性的光纜50,比如以下特 性
--光譜范圍大約370納米(NM)至690納米(NM)(即可見波長范圍)； --受光角大約45度； —孔徑數(shù)值大約0.68;--玻璃轉變溫度大約53.8匸；以及/或者 --衰減小于3%每米。
光纜50可以各種方式安裝在發(fā)光棒中。在一個實施例中，可以將光纜50 的端部超聲波焊接在由強韌的工程塑料材料，比如聚碳酸酯制成的外殼里面。 在另一個實施例中，可以提供防護罩60,光纜50放置在防護罩60內。該防護 罩，可能是透明的，可以各種常規(guī)方式形成并安裝到手柄1 (或棒外殼)上。
光源70,比如一個或多個上述的LED,可以直接安裝到光纜50的端部上 以產生光線效果。在一個實施例中，三合一 (RGB) SMTLED可以安裝在光纜 50的每個端部以產生彩色照明效果。容易理解的是還可以使用各種其他類型的 光源，比如其他LED (例如量子點LED)，冷陰極、電致發(fā)光、熒光，來產生 光線效果。在一個實施例中，該光源可以被封裝在防護罩60 (未示出)中。
應當理解的是前述內容只是示例性介紹而且可以由本領域技術人員進行許 多變動和改裝，以至于該發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。
權利要求
1.一種光纖照明發(fā)光棒裝置，包括至少一個多彩LED；光纜，靠近該多彩LED，在該LED發(fā)光時進行照明；控制電路，用來控制該多彩LED發(fā)光；以及防護罩，安裝到棒外殼上，并將該光纜的至少一部分封裝其中。
2. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中至少一個多彩LED包括 兩個多彩LED,在該光纜每一端上，放置這兩個多彩LED中的一個。
3. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該控制電路控制該多彩 LED照亮該光纜，以產生色彩范圍內的光滑過渡。
4. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該控制電路控制該多彩 LED，以多種色彩中的任何一種來連續(xù)照亮該光纜。
5. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該控制電路控制該多彩 LED,以多種色彩中的任何一種來頻閃該光纜。
6. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該控制電路控制該多彩 LED,在多種色彩之間切換的同時，頻閃該光纜。
7. 根據(jù)權利要求l的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該控制電路系統(tǒng)被封裝在 棒外殼中。
8. 根據(jù)權利要求l的光纖照明發(fā)光棒裝置，還包括封裝該光纜的軟墊，其 中該軟墊至少部分透明。
9. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，另外包括用來與另一個光纖照 明發(fā)光棒互相鎖定的機構。
10. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該棒外殼容納至少一個 多彩LED和控制電路。
11. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中按人體工程學形成該棒 外殼，以適合握起來的手的形狀。
12. 根據(jù)權利要求ll的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該棒外殼是軟的。
13. 根據(jù)權利要求1的光纖照明發(fā)光棒裝置，另外包括附著到光纖照明發(fā) 光棒裝置上的凸片，該凸片中有一個孔用來通過繩子懸掛該裝置。
14. 根據(jù)權利要求l的光纖照明發(fā)光棒裝置，另外包括LED手電簡。
15. —種光纖照明發(fā)光棒裝置包括 光源；光纜，靠近該光源，在該光源發(fā)光時進行照明；控制電路，用來控制該光源發(fā)光；封裝該光纜的防護罩。
16. —種光纖照明發(fā)光棒裝置包括棒夕卜殼；位于該棒外殼里面的光源；安裝到該棒外殼上的光纜，其中該光纜的端部中至少有一個靠近該光源放 置，以便該光纜在該光源發(fā)光時進行照明；以及防護罩，安裝到該外殼上并將該光纜至少一部分封裝其中。
17. 根據(jù)權利要求16的光纖照明發(fā)光棒裝置，還包括用來改變該光源的控制電路。
18. 根據(jù)權利要求16的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該光纜包括固體凝膠光菩 心。
19. 根據(jù)權利要求16的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該光纜包括多束光纖。
20. 根據(jù)權利要求16的光纖照明發(fā)光棒裝置，其中該光纜的端部通過超聲 波焊接在棒外殼里面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光纖照明發(fā)光棒裝置，包括至少一個多彩LED(70)，光纜(50)，靠近該多彩LED，在該LED發(fā)光時進行照明；控制電路(3，8)，用來控制該多彩LED發(fā)光；以及防護罩(60)，安裝到棒外殼上并將該光纜至少一部分封裝其中。本發(fā)明還提供一種光纖照明發(fā)光棒裝置，包括光源，光纜，靠近該光源在該光源發(fā)光時進行照明；用來控制該光源發(fā)光的控制電路；以及封裝該光纜的防護罩。該光纖照明發(fā)光棒裝置可以發(fā)各種不同色彩的光，而且可重復使用并可重復充電。該光纖照明發(fā)光棒裝置可另外包括LED手電筒(13)。
文檔編號A63H33/22GK101300510SQ200680040435
公開日2008年11月5日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權日2005年10月26日
發(fā)明者羅揚文 申請人:羅揚文