Подсвечиваемый светоизлучающими диодами светящийся стержень - RU2339872C2

Чертежи

Описание

Область техники

Данное изобретение относится к области устройств типа светящийся стержень, а именно к светодиодному светящемуся стержню.

Предшествующий уровень техники

Светящийся стержень является общеизвестным как маленькие пластиковые трубки, заполненные люминесцентными химическими элементами. При механической активации основанные на химических элементах светящиеся стержни будут ярко светиться, излучая один мерцающий цвет, хорошо видимый, особенно в темноте.

Основанные на химических элементах светящиеся стержни активируются посредством инициирования светоизлучающей химической реакции внутри узла обычно изгибанием эластичной пластиковой трубки, тем самым разрывая хрупкие секции внутри трубки и позволяя взаимодействовать различным химическим элементам. Однажды начавшись, такая химическая реакция не может быть остановлена до ее полного завершения. Основанные на химических элементах светящиеся стержни будут продолжать излучать свет на протяжении некоторого определенного периода времени, в основном, в течение нескольких часов, после чего светящийся стержень будет разряжен и перестанет светиться. Разряженные светящиеся стержни на основе химических элементов не могут быть повторно заряжены и их обычно выбрасывают после первого применения.

Светящиеся стержни широко применяют в качестве предохранительных устройств для транспортных средств и пешеходов, особенно при эксплуатации ночью, из-за способности светиться ярким мерцающим цветом. Вместе с тем светящиеся стержни также могут быть весьма занимательными и широко использоваться в качестве игрушек и новых устройств или включаться в них.

Несмотря на то что светящиеся стержни являются полезными и занимательными, их можно использовать лишь один раз, после чего они должны быть утилизированы. Одноразовая продукция, такая как светящиеся стержни на основе химических элементов, усиливает все возрастающую глобальную проблему управления избыточными отходами. Более того, т.к. они состоят из пластика и жидких химических элементов, одноразовые светящиеся стержни могут быть легко восприняты как угроза окружающей среде. Кроме того, они не совсем подходят для внедрения в указатели и другие устройства, например, велосипеды и автомобили, т.к. их нельзя активировать и дезактивировать повторно.

В то время как светящиеся стержни выпускаются различных цветов, один такой стержень способен излучать лишь определенный цвет. Эта характеристика ограничивает полезное и развлекательное значение данного устройства.

Электролюминесцентные источники света аналогичны светящимся стержням. Их обычно изготавливают из стеклянных трубок, заполненных электролюминесцентным газом. При подводе электрического тока они ярко светятся. Варьируя используемый газ и фосфорное покрытие, применяемое на поверхности трубки, можно производить электролюминесцентные источники света, которые излучают несколько мерцающих цветов. Например, неоновые лампы светятся ярко красным, в то время как флуоресцентные - ярко белым.

Т.к. электролюминесцентные источники света могут включаться и выключаться, они хорошо подходят для указателей с подсветкой и легко внедряются в другие устройства, например в автомобили. Однако такие источники света не приспособлены для использования в аварийных ситуациях и в качестве игрушек. Электролюминесцентные источники света в основном требуют подвода высокого напряжения, чтобы стимулировать электролюминесцентный эффект. Обычно требуются большие и относительно тяжелые силовые преобразователи или трансформаторы для создания такого высокого напряжения. Эти силовые преобразователи делают электролюминесцентные источники света мало приспособленными для внедрения в небольшие портативные устройства. Вместе с тем из-за требуемого относительно высокого напряжения и мощного энергопотребления электролюминесцентные источники света не приспособлены для питания от маленьких батареек. Электролюминесцентные источники света обычно изготавливают из стеклянных трубок. Эта особенность и тот факт, что электролюминесцентные источники света в основном требуют подвода высокого напряжения, делают их слишком опасными для использования в качестве игрушек.

Светящийся стержень может быть использован как защитное устройство, игрушка и как декоративный штрих при внедрении в другое устройство. Например, светящийся стержень может быть использован ночью полицией для регулирования дорожным движением, попавшим в аварию транспортным средством для предупреждения проезжающих автомобилистов, а также для пешеходов и велосипедистов на дорогах в ночное время суток. Светящиеся стержни могут использовать в качестве игрушки маленькие и взрослые дети, особенно в темных местах. Светящиеся стержни могут быть вмонтированы в автомобили и вовнутрь компьютеров для привлечения внимания.

Основанные на химических элементах светящиеся стержни, заполненные химическими элементами, производимые из пластиковых трубок, имеют недостатки, связанные с одноразовым использованием и необходимостью последующей утилизации. Вдобавок к тому, что эти светящиеся стержни наносят вред окружающей среде, их часто производят с использованием токсичных химических элементов, тем самым делая невозможным использование таких стержней детьми. Кроме того, указанные основанные на химических элементах светящиеся стержни нельзя выключить и включить или заставить мигать. Более того, один такой стержень может излучать только определенный цвет, в то время как производить их можно нескольких различных цветов. Эти недостатки основанных на химических элементах светящихся стержней ограничивают их развлекательные качества, а также их полезность в качестве защитного устройства.

Электролюминесцентные источники света производят в основном из стекла, и они требуют подвода высокого напряжения для функционирования. В результате, такие устройства, обычно тяжелые, хрупкие и создают опасность электрического шока от удара высоким напряжением и ранений от разбитого стекла. Следовательно, эти устройства не приспособлены для портативного использования или работы от батареек. Более того, они также в основном не подходят для использования детьми.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей данного изобретения является обеспечение устройством со светодиодным светящимся стержнем, включающим, по меньшей мере, один многоцветный светодиод (СИД), оптически передающую трубку, которая светится при активировании многоцветного светодиода, электрическую схему управления для управления многоцветным светодиодом, чтобы последний мог излучать различные цвета, и мягкий буфер, заключающий в себе оптически передающую трубку, где указанный мягкий буфер, по меньшей мере, частично является прозрачным. Другой задачей изобретения является обеспечение устройства со светодиодным светящимся стержнем, дополнительно содержащим светодиодный фонарик.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид в перспективе, частично в полуразрезе светодиодного светящегося стержня в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

Фиг.2А, 2В и 2С - вид в перспективе, другой вид в перспективе и вертикальная проекция соответственно светодиодного светящегося стержня, показанного на фиг.1.

Фиг.3А и 3В - вертикальная проекция и вид в перспективе соответственно светодиодного светящегося стержня, показанного на фиг 1.

Фиг.4 - вид в перспективе, частично в полуразрезе светодиодного светящегося стержня в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Согласно первому варианту осуществления, данное изобретение предусматривает светодиодный светящийся стержень, то есть годный для повторного использования, перезаряжаемый, способный генерировать различные цвета, допускающий мерцание различного характера, допускающий отключение и реактивацию, использование в качестве светодиодного фонарика, портативного и подходящего для использования детьми. Кроме того, светодиодные светящиеся стержни согласно настоящему изобретению могут соединяться друг с другом, улучшая собственную безопасность и развлекательные качества.

На фиг.1 представлено сквозное изображение светодиодного светящегося стержня, согласно предпочтительному варианту осуществления, так что можно видеть его внутреннюю часть. Рукоятка 1 может быть изготовлена из прочного материала, например из АБС-пластика (сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола), и покрыта мягким удобным для захвата материалом, таким как мягкий каучук. Рукоятку можно сделать эргономичной, адаптированной под форму руки. А мягкое удобное для захвата покрытие улучшает удобство обращения. Причем рукоятка может быть эргономично сформирована для лучшего восприятия формы сжатой руки. Мягкость рукоятки 1 также улучшает степень привлекательности устройства за счет интересного тактильного ощущения.

Буфер 11, который, по меньшей мере, частично прозрачный или полупрозрачный, прикреплен к рукоятке 1, тем самым формируя единое тело в форме четырехугольника, квадрата или в форме буквы "D". Буфер 11 также сформирован из мягкого материала, такого как силикон, таким образом улучшая тактильные ощущения от устройства, и также выполнен с возможностью пропускания света. Внутри буфера 11 находится твердотельная передающая свет трубка 10. Указанная трубка выполнена с возможностью передачи света, исходящего от светодиодных источников 2 и 9, благодаря чему вся трубка 10 может светиться. Трубку 10 изготавливают из материала, способного передавать свет во время подсвечивания, например из акриловой смолы.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, существует два многоцветных светоизлучающих диода 2 и 9, по одному на каждом конце твердотельной трубки 10. Каждый из которых состоит из красного, синего и зеленого светодиодов, объединенных вместе на соответствующей светодиодной печатной плате 3 и 8. Каждый из светоизлучающих диодов 2 и 9 способен генерировать множество различных цветов путем включения и выключения всевозможных комбинаций красного, синего и зеленого. Вместе два многоцветных светодиода 2 и 9 могут создавать еще больше оттенков, потому что каждый в отдельности цвет - красный, синий и зеленый - может быть либо выключен, либо один цвет включен или же два из них включены. Согласно другому варианту осуществления изобретения, используется более двух многоцветных светоизлучающих диодов. Например, вплоть до шести таких диодов может быть использовано.

Многоцветные светодиоды 2 и 9 могут быть установлены на отдельных светодиодных печатных платах 3 и 8 соответственно. Каждая из плат 3 и 8 соединена электрическими проводами с печатной платой 6 управления, содержащей управляющие элементы, такие как встроенный микрочип (не показан). В качестве альтернативы, светодиоды 2 и 9 и управляющие элементы можно установить на одну печатную плату, соединив проводниками на самой плате. Встроенный микрочип способен управлять многоцветными светодиодами 2 и 9, чтобы последние генерировали множество световых конфигураций и эффектов, таких как одиночный цвет, плавная трансформация или переход одного цвета в другой, импульс малой длительности определенного цвета или переключение между различными цветами.

Светодиодный фонарь 13 может быть встроен в корпус 1. Этот светодиодный фонарик можно использовать по желанию для освещения в темных местах. Светодиодный фонарик 13 может быть многоцветным светодиодом и может быть выполнен с возможностью излучения одного или более цветов. Например, светодиодный фонарик 13 может излучать белый свет.

Кнопочный выключатель 4 соединен с печатной платой 6 управления или электрически или механически, чтобы встроенный микрочип управления (не показан) принимал сигнал, когда кнопка нажата. Кнопка используется для переключения между множеством конфигураций и режимов работы и для выключения питания или перехода в режим ожидания.

Многочисленные кнопки и переключатели могут быть использованы для управления функционированием светящегося стержня, например, переключатель 14 для разъединения энергии от батареи может быть включен в конструкцию. Этот переключатель 14 может быть тумблером с многочисленными позициями. Согласно первому варианту осуществления данного изобретения, переключатель 14 может быть трехпозиционным тумблером, где верхняя позиция активирует светодиодный фонарик 13, нижняя позиция активирует передающую трубку 10 и центральная позиция разъединяет энергию от батареи.

Энергия подается от одной или более батареек 7, расположенных в корпусе 1, как показано на фиг.1. Эти батареи могут быть съемными или несъемными и перезаряжаемыми или неперезаряжаемыми. В первом варианте осуществления изобретения используются три несъемных, перезаряжаемых батареи размера ААА.

Порт 5 силового входа может быть встроен в корпус 1. Этот порт 5 силового входа принимает постоянный ток низкого напряжения, который может быть использован для зарядки батарей 7 или непосредственно снабжать энергией устройство.

Согласно первому варианту осуществления изобретения, петля 12 выступает из устройства. Петля 12 содержит отверстие, через которое может быть продета тонкая веревка для ношения, например, на шее пользователя. Причем, устройства могут быть собраны в гирлянду и скручены для создания забавной световой картины.

На фиг.2А, 2В и 2С представлены дополнительные виды светодиодного светящегося стержня, изображенного на фиг.1. Корпус 1 может состоять из верхней секции 21 корпуса и нижней секции 22 корпуса для облегчения доступа к батареям 7.

Фиг.3А и 3В представляют дополнительные признаки светодиодного светящегося стержня, изображенного на фиг.1. Фиг.3А показывает первую сторону светодиодного светящегося стержня, согласно фиг.1. В корпусе 1 предусмотрены верхнее отверстие 31 и нижнее отверстие 32. Фиг.3В показывает вторую сторону светодиодного светящегося стержня, согласно фиг.1. На корпусе 1 сформированы верхний штифт 33 и нижний штифт 34. Штифты 33 и 34 и отверстия 31 и 32 сконструированы таким образом, что первый светодиодный светящийся стержень согласно представленному изобретению может сопрягаться со вторым светодиодным светящимся стержнем путем совмещения штифта с отверстием. Таким способом два и более светодиодных светящихся стержня могут быть сопряжены для формирования большего и более визуально заметного устройства, посредством этого улучшая и защитную, и развлекательную значимость устройства.

Фиг.4 представляет светодиодный светящийся стержень согласно другому варианту осуществления. В этом варианте осуществления маленький корпус 43 содержит печатную плату управления (не показана), батареи (не показаны), кнопку 44, силовой входной порт 45 постоянного тока и один или более многоцветный светоизлучающий диод 41. Прозрачный или полупрозрачный буфер 40 формирует единое тело в форме четырехугольника, квадрата или в форме буквы "D". Маленький корпус 43 установлен внутри буфера 40 или, альтернативно, маленький корпус 43 имеет приблизительно одинаковый диаметр с буфером 40 и буфер прикреплен к корпусу 43 с каждого конца. Буфер 40 выполнен из мягкого материала, такого как силикон, что улучшает тактильные ощущения от устройства, и выполнен с возможностью передачи света. Внутри буфера 40 расположен оптический передатчик 42. Этот оптический передатчик способен передавать свет от светодиодных источников света 41 через корпус оптического передатчика 42, так что весь оптический передатчик может быть освещенным. Оптический передатчик 42 выполнен из материала, способного пропускать свет при его освещении, например, может быть использована акриловая смола.

Следует понимать, что вышеприведенное описание представлено только в качестве примера и что много вариантов и приспособлений могут быть изготовлены специалистами в данной области, при этом объем изобретения ограничен лишь прилагаемой формулой изобретения.

Реферат

Изобретение представляет собой светодиодный светящийся стержень, который содержит по меньшей мере один многоцветный светоизлучающий диод (СИД); оптически передающую трубку в непосредственной близости с указанным по меньшей мере многоцветным светодиодом, которая светится, когда указанный по меньшей мере один многоцветный светодиод осуществляет подсветку; схему управления для управления указанным многоцветным светодиодом, которая заключена в узел рукоятки; и мягкий буфер, который заключает в себе оптически передающую трубку. Мягкий буфер выполнен, по меньшей мере, частично прозрачным и прикреплен к указанному узлу рукоятки. В узле рукоятки размещен светодиодный фонарик. При этом устройство светящегося стержня, подсвечиваемого светодиодами, имеет форму прямоугольника или квадрата или выполнено в виде символа «D». Светодиодный светящийся стержень применим как защитное устройство и как игрушка. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула