專利名稱：Led多功能筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及帶有便攜式照明和激光發(fā)射指向功能的筆，本實(shí)用新型特別涉及手持式電池型帶有照明及激光發(fā)射指向功能的書寫筆。
背景技術(shù)：
在許多場合中經(jīng)常要使用筆進(jìn)行書寫。有時(shí)在照明不佳或沒有照明的昏暗環(huán)境中也需要進(jìn)行書寫，這時(shí)，若無輔助的照明工具，用普通的筆就無法書寫。如果筆本身帶有照明功能，在這種場合就十分方便了。
目前已有的帶照明功能的筆體積偏大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。或者由于受現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的限制，發(fā)光位置并不十分合適，書寫時(shí)照明效果不理想；或者不耐用，容易損壞；或者可照明的時(shí)間太短。
有些產(chǎn)品采用燈泡照明，這對(duì)便攜式的產(chǎn)品十分不利，受到震動(dòng)就非常容易損壞；一般產(chǎn)品均使用鎳-氫電池，可使用時(shí)間短，就需要頻繁更換電池，給使用者帶來不便；而且鎳-氫電池的供電電壓低，往往需要多節(jié)電池才能提供合適的電壓，產(chǎn)品的體積和重量都較大。而發(fā)光位置更是直接影響到使用效果的關(guān)鍵因素，現(xiàn)有產(chǎn)品要么在筆的后端由一個(gè)可折疊的支架出光，這樣照明距離遠(yuǎn)，照明效率不高，容易產(chǎn)生陰影，同時(shí)體積比較大；要么在筆身出光，這樣對(duì)書寫區(qū)域的照明效果不理想。
同時(shí)，現(xiàn)有產(chǎn)品的功能單一，只提供書寫時(shí)的照明，未結(jié)合其他便利功能。
例如在播放幻燈的場合，處于一種半暗的照明環(huán)境，這時(shí)書寫就可使用筆的照明功能；而當(dāng)進(jìn)行幻燈演講時(shí)，需要使用指向光束作為指示工具來輔助演講。本實(shí)用新型多功能筆結(jié)合了照明和指向功能，可以滿足上述的需要，便利實(shí)用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種多功能筆，其輕便耐用，能夠長時(shí)間提供書寫照明，照明效果好，同時(shí)還具有激光發(fā)射指向功能。
本實(shí)用新型多功能筆照明位置在筆頭部分，由焊接在環(huán)形印刷線路板上的一個(gè)或一個(gè)以上白光LED芯片做光源；印刷線路板是雙層板，采用圓環(huán)形，中間的孔令筆芯通過，白光LED芯片焊接在印刷線路板正面的電極上，電極的正負(fù)極與印刷線路板背面的正負(fù)觸點(diǎn)連通，與電源和控制開關(guān)連接；白光LED芯片分布在筆芯周圍。
本實(shí)用新型另一個(gè)特征是筆頭由透明的塑料材料制成，帶有數(shù)個(gè)白光LED芯片的印刷線路板安裝在筆頭中，白光LED芯片朝向筆尖；筆頭的形狀經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，令出光效果滿足書寫照明要求。
本實(shí)用新型另一個(gè)特征是筆的尾部安裝固定一個(gè)激光LD，可由尾部向外發(fā)射一束指向激光；該激光LD的管腳焊接在方形印刷線路板上，方形印刷線路板上的線路與電源和控制開關(guān)連接。
本實(shí)用新型多功能筆由兩節(jié)鋰離子電池分別向照明部分和激光發(fā)射部分供電，該兩節(jié)鋰離子電池負(fù)極相向放置，中間導(dǎo)電連通，然后通過筆中的負(fù)極線路分別連接環(huán)形印刷線路板和方形印刷線路板的負(fù)極觸點(diǎn)；兩電池的正極分別通過筆中的正極線路連接環(huán)形印刷線路板和方形印刷線路板的正極觸點(diǎn)，向筆頭的照明LED和尾部激光LD供電，并可由線路上的控制開關(guān)控制筆頭的照明LED和尾部激光LD的開關(guān)狀態(tài)。
結(jié)合附圖參考以下的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚，這些附圖是以舉例形式來說明本實(shí)用新型的原理。


圖1是本實(shí)用新型多功能筆的剖面示意圖；圖2、圖3是本實(shí)用新型多功能筆的照明光源部分的正面和背邊視圖；圖4是本實(shí)用新型多功能筆的襯套的截面圖；圖5是本實(shí)用新型多功能筆的定位套的截面圖；圖6是本實(shí)用新型多功能筆中一端具有波浪狀的金屬片示意圖；圖7是本實(shí)用新型多功能筆的激光筆頭的截面圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，該多功能筆的殼體由筆頭1、過渡桿4、主桿5、前電池倉8、后電池倉9及激光筆頭10構(gòu)成，本方案中，這些部位均用塑料材料制成。
參閱圖2、圖3，多功能筆的照明光源3由環(huán)形印刷線路板31上焊接兩個(gè)白光LED芯片37、38組成；印刷線路板是雙層板，采用圓環(huán)形，中間的孔32令筆芯2通過，印刷線路板上有一缺口39用于定位；兩個(gè)白光LED芯片焊接在印刷線路板正面的兩對(duì)電極33、34上，電極的正負(fù)極與印刷線路板背面的正負(fù)觸點(diǎn)35、36連通；兩個(gè)白光LED芯片分布在圓孔的兩側(cè)，以從不同方向?yàn)闀鴮懱峁┱彰?，消除陰影。?jīng)測試，使用現(xiàn)有的小功率LED芯片(工作電流20mA)，在筆尖3cm2的范圍內(nèi)可達(dá)到601ux照度，已能夠滿足書寫照明的要求。LED耗電低，能大大延長電池壽命，即使在長時(shí)間貯存之后，LED也能在電池電力降低的情況下繼續(xù)發(fā)揮功效。此外，由于LED不象白熾燈泡那樣易于損壞、短壽，因此該多功能筆中燈的有效壽命更長(可高達(dá)約100,000小時(shí))，更為耐用且很少會(huì)因使用不慎而損壞。
筆頭1由透明的塑料材料制成，白光LED芯片37、38朝向筆頭；筆頭的形狀經(jīng)過光路設(shè)計(jì)，令出光效果滿足書寫照明要求。筆頭優(yōu)選由丙烯塑料注模而成。
主桿5套入過渡桿4較細(xì)的一端，并固定使它們不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，本例中采用膠粘的方法；照明光源3放入過渡桿，其缺口39對(duì)準(zhǔn)過渡桿內(nèi)壁的一個(gè)凸起，這樣可防止照明光源在過渡桿內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；過渡桿4與筆頭1用螺紋連接，擰緊后把照明光源的印刷線路板31頂緊，同時(shí)使印刷線路板背面的正負(fù)觸點(diǎn)35、36分別壓住金屬片181、183。主桿5側(cè)壁上的孔內(nèi)裝有開關(guān)組件12，金屬片181與開關(guān)組件12的一腳焊接，金屬片182與開關(guān)組件12的另一腳焊接，這樣，就可通過開關(guān)組件12控制金屬片181、182的通斷狀態(tài)；主桿5內(nèi)還有一襯套6，參閱圖4，該襯套6為塑料材料，放入主桿5內(nèi)，襯套一側(cè)的平臺(tái)61正對(duì)著開關(guān)組件12，并用膠與主桿內(nèi)壁粘接固定，襯套6的作用是使金屬片181、182從襯套平臺(tái)61的外側(cè)通過，不接觸筆芯2的側(cè)壁，以免造成短路；平臺(tái)61給開關(guān)組件12提供支撐；本例中襯套壁上還有一開槽62，其目的是使襯套具有一定的彈性，可自行根據(jù)松緊調(diào)節(jié)直徑。
參閱圖5，定位套7為塑料材料，放入前電池倉8較細(xì)的一端，并用膠粘接固定；前電池倉8較細(xì)的一端套入主桿5中，同時(shí)使金屬片182進(jìn)入定位套的凹槽71，金屬片183進(jìn)入定位套的扁孔72；前電池倉8和主桿5用膠粘接固定；參閱圖6，金屬片182前端制成波浪狀，當(dāng)波浪狀的一端進(jìn)入定位套的凹槽71后，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲嚎s，從而與前電池倉8的內(nèi)壁緊密接觸；金屬片183進(jìn)入定位套的扁孔72后，露出部分折彎，形成一彈片。
前電池倉8和后電池倉9用螺紋連接，它們的內(nèi)壁和螺紋連接處均鍍金屬膜，從而形成一連通的導(dǎo)電層；鋰離子電池13裝入前電池倉8后，正極接觸金屬片183的折彎部分，后電池倉9與前電池倉8的連接螺紋擰緊時(shí)，鋰離子電池13的正極壓緊金屬片183的折彎部分，負(fù)極與后電池倉隔板上的金屬鉚釘14接觸；這樣，構(gòu)成了對(duì)照明光源3的供電回路鋰離子電池13正極-金屬片183-照明光源的正極觸點(diǎn)35-白光LED芯片37、38-照明光源的負(fù)極觸點(diǎn)36-金屬片181-開關(guān)組件12-金屬片182-前電池倉8內(nèi)壁-后電池倉9內(nèi)壁-金屬鉚釘14-鋰離子電池13負(fù)極。
參閱圖7，激光筆頭10內(nèi)側(cè)有四條凸起的筋101，這四條筋形成了兩個(gè)槽102，用來固定方形印刷線路板11；激光筆頭10頂部有一圓孔，用于安裝固定一個(gè)激光LD17；激光筆頭側(cè)壁上的孔內(nèi)裝有開關(guān)組件16，激光筆頭的內(nèi)壁和螺紋連接處均鍍金屬膜，形成導(dǎo)電層。
方形印刷線路板11上布有線路，可焊接激光LD17的管腳，以及開關(guān)組件16的兩腳；方形印刷線路板還有正負(fù)極觸點(diǎn)，其中正極焊接一金屬彈簧111；把方形印刷線路板11有線路的一面朝向激光筆頭10側(cè)壁的控制開關(guān)孔，方形印刷線路板的負(fù)極觸點(diǎn)就與激光筆頭的內(nèi)壁接觸。
把裝好方形印刷線路板11的激光筆頭10擰緊后電池倉9上，焊接在方形印刷線路板正極上的金屬彈簧111與鋰離子電池15的正極接觸并壓緊；這樣，構(gòu)成了對(duì)激光LD17的供電回路鋰離子電池15正極-方形印刷線路板11正極觸點(diǎn)-開關(guān)組件16-激光LD17-方形印刷線路板11負(fù)極觸點(diǎn)-激光筆頭10內(nèi)壁-后電池倉9內(nèi)壁-金屬鉚釘14-鋰離子電池15負(fù)極。
激光LD17可由尾部向外發(fā)射一束激光，射出的光與筆的軸線平行。可根據(jù)需要選用不同顏色的激光LD。本實(shí)用新型的該功能作為幻燈片演示用光發(fā)射器，一般選擇紅色激光。
使用鋰離子電池供電，每節(jié)鋰離子電池的供電電壓為3.6V，與所使用的白光LED芯片37、38和激光LD17的工作電壓相匹配，并且容量比普通的鎳-氫電池(包括紐扣電池1.2V)大的多，因此使用的時(shí)間大大增加，避免了頻繁更換電池所帶來的麻煩。當(dāng)用戶按下開關(guān)12的按鈕時(shí)，白光LED芯片37、38發(fā)光，提供書寫的照明。當(dāng)用戶按下開關(guān)16的按鈕時(shí)，激光LD17發(fā)光，提供激光束，實(shí)現(xiàn)指向作用。
本實(shí)用新型多功能筆的另一實(shí)施方案是，將上一方案中需要在內(nèi)壁鍍金屬膜的部位前電池倉8、后電池倉9及激光筆頭10改成金屬材料制作，其本身就具有導(dǎo)電能力，因此不需要鍍金屬膜。照明光源3的環(huán)形印刷線路板31上焊接的白光LED芯片數(shù)量可更多，以形成更佳的照明效果。
從上可知，本實(shí)用新型提供一種多功能筆，其輕便耐用，由于光源都采用LED，消耗功率低，并且使用鋰離子電池作為電源，能夠長時(shí)間提供書寫照明，照明效果好，同時(shí)還具有激光發(fā)射功能。盡管上面描述的是本實(shí)用新型的特定形式，但在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思和范圍的基礎(chǔ)上還可做出許多變化形式。因此，盡管本實(shí)用新型詳細(xì)說明僅是參考優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都知道在不脫離本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上還有許多變化形式。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書來確定。
權(quán)利要求1.一種多功能筆，能夠長時(shí)間提供書寫照明，照明效果好，同時(shí)還具有激光發(fā)射指向功能。
2.權(quán)利要求1所述的多功能筆，其照明位置在筆頭部分，由焊接在環(huán)形印刷線路板上的一個(gè)或一個(gè)以上白光LED芯片做光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，印刷線路板采用圓環(huán)形，中間的孔令筆芯通過，白光LED芯片分布在筆芯周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，筆頭由透明的塑料材料制成，帶有數(shù)個(gè)白光LED芯片的印刷線路板安裝在筆頭中，白光LED芯片朝向筆尖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，筆的尾部安裝固定一個(gè)激光LD，可由尾部向外發(fā)射一束指向激光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，由兩節(jié)鋰離子電池分別向照明部分和激光發(fā)射部分供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，襯套為塑料材料，放入主桿內(nèi)，襯套一側(cè)的平臺(tái)正對(duì)著開關(guān)組件，并用膠與主桿內(nèi)壁粘接固定，襯套的作用是使金屬片181、182從襯套平臺(tái)的外側(cè)通過，不接觸筆芯2的側(cè)壁，以免造成短路；平臺(tái)給開關(guān)組件提供支撐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，利用前電池倉、后電池倉及激光筆頭內(nèi)壁的金屬鍍膜導(dǎo)電，形成導(dǎo)電回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，可選的將內(nèi)壁鍍金屬膜的部件包括前電池倉、后電池倉及激光筆頭用金屬材料制作，利用其本身導(dǎo)電性形成導(dǎo)電回路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能筆，當(dāng)按下開關(guān)12的按鈕時(shí)，白光LED芯片發(fā)光，提供書寫的照明；當(dāng)按下開關(guān)16的按鈕時(shí)，尾部激光LD發(fā)光，提供激光束。
專利摘要一種多功能筆，其輕便耐用，能夠長時(shí)間提供書寫照明，照明效果好，同時(shí)還具有激光發(fā)射指向功能。其照明位置在筆頭部分，由焊接在環(huán)形印刷線路板上的一個(gè)或一個(gè)以上白光LED芯片做光源；筆頭由透明的塑料材料制成，帶有數(shù)個(gè)白光LED芯片的印刷線路板安裝在筆頭中，白光LED芯片朝向筆尖；筆頭的形狀經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，令出光效果滿足書寫照明要求。本實(shí)用新型另一個(gè)特征是筆的尾部安裝固定一個(gè)激光LD，可由尾部向外發(fā)射一束指向激光；該激光LD的管腳焊接在方形印刷線路板上，方形印刷線路板上的線路與電源和控制開關(guān)連接；本實(shí)用新型多功能筆由兩節(jié)鋰離子電池分別向照明部分和激光發(fā)射部分供電。
文檔編號(hào)B43K29/10GK2739006SQ20042007093
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者陳皓明, 陳錦來, 李明遠(yuǎn), 肖俊 申請(qǐng)人:深圳市淼浩高新科技開發(fā)有限公司