CN103517478A - 具有电场激发光的互动组立装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有电场激发光的互动组立装置，其包含有分离式电场产生单元及多个可移动式发光体，以使所述多个发光体于互动式进入电场内时，会被激发发光，以达到可选择式激发不同发光体及其组合等的功效。同时，本发明的具有电场激发光的互动组立装置亦有利于激发单元－电场激发模块、被激发发光单元－透光密闭壳体，彼此之间能相互移动、组合，并可排列组合成一模块组成，以显示一图形，其可为如拼图、积木、装饰方块、看板组块、广告显示组块等。同时，于提供此频繁互动的可能时，亦能使其具有安全、耐用、独特且极具互动趣味的功效。

Description

具有电场激发光的互动组立装置

技术领域

本发明涉及一种电场激发光装置，尤其是指一种具有电场激发光的互动组立装置，其包含有电场产生单元、分离式设计的多个发光体，以使所述发光体能于电场内互动式地被激发发光。本发明的电场激发光装置可应用于如显示装置、看板、招牌、娱乐产品如玩具、平面拼图、立体拼块等设备中。

背景技术

目前市面上的发光或照明装置的发光方式多种多样。除自然光、烛光及钨丝灯的发光外，其他尚有如利用电浆(plasma)原理的日光灯、石英灯及光电转换单元如发光二极管等不同发光原理及其产生的光应用。以下是举例所述电浆的相关发光原理作介绍；可以理解的是，以下发光原理的说明，旨在于酌述本发明的新颖改良及可据以实施的特征及功效，而不应作为本发明的限制实施或方式。

电浆态是人类继固、液、气三态之外发现的物质第四态，主要是藉由气体在高电磁场下离子化后，形成一个包括电子（带负电荷）、正离子（偶有负离子）、活性自由基与中性气体分子所组成的高活性气体团，通常会自行发光。在正常状况下，电浆中的正电荷总数约略等于负电，而具有近似电中性的特性，故科学家又称之为「等离子体」。常见的电浆现象包括：太阳、闪电极光、日光灯及霓虹等。基本上，电浆为气体物质在磁场中被解离成正负粒子的状态。电浆含有阴阳离子、高反应性的自由基和中粒。由于电子的平均自径较阳离子大很多，因此电子可被急剧加速，累积至极高能量，此高能电子和原子碰撞，将可打断内在键结而形成高反应性自由基，使原子、电子产生解离而进行分解反应。分离所产生的电子再受场加速，与原子、分子碰撞碰撞，产生更多的电子、离子或自由基等，形成连锁反应，最后形成具高能电子、反应性自由基的浆状态。

如日光灯中所利用的电浆发光原理，其主要是利用灯管内所具有的成分物产生电子及离子后，彼此之间交互作用而释放出光。由于电极间所形成的电场而会加速电子。当这些电子被加速后，会和气体原子产生频繁的碰撞。由于电子的质量远小于气体原子的质量，因此多数的碰撞过程中电子并没有损失能量，只是一直改变运动方向。在某些碰撞过程中，电子的能量足够游离管内气体的电子，产生新的电子及离子对。这些被游离的电子及离子对继续被加速，也就会继续的游离。如此循环，则管内变成越来越容易导通电流，也就是说管内的电阻会突然下降许多（内部形成电浆态），于是便可导通大量的电流。当然游离的过程中，电子与离子对也会发生中和的现象。当产生离子的速率大于中和的速率时，放电过程便会发生。例如，水银原子吸收了电子的动能，而转换为电磁波辐射出来。当水银回到最稳定状态时,释放出波长为2540埃的紫外光。并可藉由所述紫外光激发萤光粉而产生可见光。

然而，就不同光应用产品而言，因受限于电浆应用所需元件，及如日光灯管的本身既有管体及其电极内部的设计等局限，皆无法直接转换利用。同时，光应用产品，如娱乐用玩具等产品，其耐用度与安全方面的设计与考虑是非常重要的，除须避免使用到大量如灯管玻璃的材质外，亦考虑产品整体设计的独特性、便利性及其主要功能的娱乐与互动性。

发明内容

有鉴于以上现有技术及相关光应用产品与发光装置等的缺点与不足，发明人为克服所述些缺点，提供一种新颖互动组立式光电产品，其优点、技术特征、手段及功效等，如后所述。

本发明的主要目的在于提供一种具有电场激发光的互动组立装置，其包含有电场产生单元、分离式设计的发光体，以使所述发光体能于电场内被激发发光。

本发明的另一目的在于，提供一种具有电场激发光的互动组立装置，其包含有多个可分离式激发光的发光体，故当所述多个可分离式激发光的发光体，以互动方式进入所述电场时，会被激发发光。

本发明的又另一目的在于，提供一种具有电场激发光的互动组立装置，其具有分离式电场产生单元及多个可移动式发光体，以利于此些激发单元及被激发发光单元彼此之间的相互移动、组合、排列，并可于如此频繁互动时，能提供具有安全、耐用、独特且极具互动趣味的功效。

于本发明的一实施例中，提供一种具有电场激发光的互动组立装置，包括本体，其具第一端、第二端及介于所述第一端及第二端之间的容置区；电源模块，设于所述本体的容置区内；电场激发模块，包含分别设于所述本体的第一端及本体的第二端的第一电极及第二电极，以依所述电力于所述第一电极及第二电极之间产生一电场，其范围涵盖所述本体的容置区；至少一透光密闭壳体，及一注入于所述透光密闭壳体内的至少一惰性气体或至少一介质；所述透光密闭壳体的一第一点设有出光图案；所述至少一惰性气体或所述至少一介质依所述电场激发模块所产生的电场，以产生游离电子，并释放出一颜色的光；及其中所述至少一透光密闭壳体可移动式地置放于所述本体的容置区上，并可被互动排列组立为一模块组成。

同时，于本发明的一实施例中，所述至少一透光密闭壳体为可移动式地置放于所述本体的容置区上，并可排列组合成一模块组成，以显示例如一预设图形、或显现或表达任何欲组立形成的图形。又于本发明的一实施例中，所述电场激发光的互动组立装置的所述透光密闭壳体，于其内表面上，可进一步涂覆有萤光粉，以作为激发发光的一部分。

与现有技术相比，本发明不但具有新颖且便于使用或维护的优点，还可提高使用者通过与其部件直接且任意互动组合、排列带来的乐趣。

附图说明

图1为本发明的具有电场激发光的互动组立装置的一实施例的立体图；

图2为本发明所述本体与电场激发模块的立体图；

图3为本发明所述至少一透光密闭壳体的立体图；

图4为本发明的俯视图；及

图5为本发明的透光密闭壳体所组立成的一壳体组成的立体图。

图6为本发明的透光密闭壳体的一指向性电流示意图。

附图标记说明：10-具有电场激发光之互动组立装置；20-本体；22-第一端；24-第二端；26-容置区；30-电源模块；40-电场激发模块；42-第一电极；44-第二电极；46-电场；52-透光密闭壳体；53-第一点；54-出光图案；57-第二点；58-惰性气体；59-指向性电流；1-外部框型结构；2-玻璃；3-薄膜太阳能板；4-太阳光；5-蓄电装置；61、62-偏光片；7-空隙；8-可移动装置；9-发光体；10-反射装置；11-转轴；12-聚光罩；13-电风扇；14-控制单元；15-触控薄膜；16-追日单元；17-开关；18-手指。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参考图1所示本发明的一种具有电场激发光的互动组立装置10的一实施例。所述具有电场激发光的互动组立装置10包括一本体20，包含一第一端22、一第二端24及界于所述第一端22及第二端24之间的容置区26。同时，具有电场激发光的互动组立装置10亦设有一电源模块30，其较佳设于所述本体20的容置区26内，以供应所述组合装置10所需的电力。所述本体20亦设有一电场激发模块40，其具有一第一电极42及一第二电极44。所述第一电极42及第二电极44电性连接至前述设于本体20内的电源模块30，以依其提供的电力于所述第一电极42及第二电极44之间产生一电场46。

图2为本发明所述本体20与电场激发模块40的一实施例。设于所述本体20上的电场激发模块40所包含的第一电极42及第二电极44，较佳地分别设于所述本体20的第一端22及第二端24上；故可使所述电场激发模块40所产生的电场46所涵盖的范围包括所述本体20的容置区26的至少一部分。可以理解的是，所述第一电极42及第二电极44亦可设于所述本体的任何外侧面或内侧面上，而非仅限于本体20的外部或外侧面，同样可产生所述电场26。同时，所述些电极42、44之间的间距亦可为任何距离，其可依前述所述本体20的容置区26所设计成形的尺寸或大小，进而配置或调整所述电极42、44之间的间距；熟悉所述项技艺者应可了解，所述于所述些电极42、44之间的间距皆属本发明的范围。

图3为本发明所述至少一透光密闭壳体52的一实施例，其包含有透光密闭壳体52，及一注入于所述透光密闭壳体52内的至少一惰性气体或至少一介质；同时，于一较佳实施例中，所述透光密闭壳体52的第一点53设有出光图案54；且所述透光密闭壳体52的第二点57亦可与另一透光密闭壳体52彼此相接合并可与彼此呈电性连接。于本发明的具有电场激发光的互动组立装置10的一具体实施例中，其中所述至少一透光密闭壳体52可进一步遮蔽，令未遮蔽处形成一出光图案54。

如前述所涉及电浆原理，本发明所述至少一透光密闭壳体52包含以下成分，并利用此些成分作用发光。当所述透光密闭壳体52注入有或含有至少一惰性气体或至少一介质，且当此透光密闭壳体52置放于所述电场46的范围内时，所述至少一惰性气体或至少一介质将会依前述电场激发模块40所产生的电场46，以产生游离电子，并会因此而释放出一具有特定波长或颜色的光。相关作用亦已于前述电浆产生原理中叙明，熟悉所述项技艺者应可清楚明了，故不再赘叙。同时，经所述电场46所激发产生的光，可经由设于所述透光密闭壳体52的第一点53的出光图案54射出。再者，为提供具有较高安全性的具有电场激发光的互动组立装置10，其中所述电源模块所提供电力可为一高电压，其可具有一低电流。

于一实施例中，本发明的至少一透光密闭壳体52为真空、半真空或非真空，以加入所述至少一惰性气体或至少一介质。同时，所述至少一惰性气体较佳为选自以下至少之一：氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）及其结合；及所述至少一介质较佳选自以下至少之一：汞（Hg）、钠（Na）、钾（K）、金属卤化物及其结合。可以理解的是，所述至少一惰性气体亦可为两种惰性气体的混合。

请参考图3及图4。如图所示，本发明的透光密闭壳体52，其除可设有不同造型与数量的出光图案54外，亦可为任何形体与外观造型。同时，于一实施例中，所述透光密闭壳体52亦可由特定材质制成，以使所述壳体52的第一侧及第二侧由低电阻值材质制成，而可使惰性气体或介质产生电子及离子因电场46激发与流动而形成指向性电流，以产生光。意即，因透光密闭壳体52有某几个侧面具有低电阻值，当其内部惰性气体或介质受电场46激发产生游离子、电子时，会依最短导电路径或具有较小导电电阻值的方向流动，而产生导电电流；于透光密闭壳体52的所述第一及第二侧（如前侧与后侧或左侧与右侧）由低电阻值材质制成的用意即在此，并有利电流导通。又于本发明的具有电场激发光的互动组立装置10的一实施例中，其中所述至少一透光密闭壳体52的内表面可涂覆有萤光粉；意即，如前述当此透光密闭壳体52置放于所述电场46的范围内时，所述至少一惰性气体或介质将会依前述电场激发模块40所产生的电场46，以产生游离电子，并会因此而释放出具有特定波长或颜色的光，所述特定波长的光（如紫外光等）亦可在与涂覆于壳体内表面的所述萤光粉作用，以发出欲显示的色光（如白光等）。

如图4所示本发明的俯视图，所述置放于本体20的容置区26及电场46内的透光密闭壳体52，可具有不同或任何形体与外观造型，且其置放的数量亦无限制；而非仅限于如图所示的方块、三角造型的透光密闭壳体52，亦非仅限于如图所示的八个透光密闭壳体52的组成；任何数目皆有可能。意即，所述至少一透光密闭壳体52为可移动式地置放于所述本体20容置区26上，其亦可依使用者的喜好与排列等，而可互动式地排列组立为一模块组成；可以理解的是，此模块组成可为任意形体组成，包含如立体堆迭的组成（如图5所示）、平面堆迭的组成或其组合的组成。

图6为本发明的有电场激发光的互动组立装置的透光密闭壳体的指向性电流示意图。其中所述至少有一出光图案54的透光密闭壳体52进一步至少设有一第一点53及一第二点57，所述第一点53及第二点57由低电阻值材质制成，以使注入于所述透光密闭壳体52的所述至少一惰性气体58及或所述至少一介质可产生电子流动的一指向性电流59；意即，可由所述第一电53流动向第二点57的指向性电流59。可以理解的是，所述第一点53及第二点57所设的位置可于所述透光密闭壳体52的任何彼此相对侧面上。就本发明的操作或使用而言，使用者可先将电源模块30开启，以使设于本体20上的电场激发模块40产生电场46。由于所述电场46所具有的高电压特性，将会使置放于此电场46范围内任一个透光密闭壳体52内产生气体放电（电浆作用）而透过设于壳体52上的出光图案发出色光。意即，使用者可任意堆迭或移动所述些透光密闭壳体52，且可以无需考虑每一透光密闭壳体52是否会因发光而耗电或需对其一一更换电池等的忧虑，而可随意地使用所述透光密闭壳体52，以互动式地堆迭、排列此些壳体52，亦可依所述于壳体52上的出光图案的显式造型或色光，拼凑成一欲显示的图样。

就本发明相关的应用方面而言，如前述的本发明的具有电场激发光的互动组立装置10，其中所述至少一透光密闭壳体52可为以下之一：拼图、积木、装饰方块、看板组块、广告显示组块。可以理解的是，其他类似或相关的光应用皆是可能的。同时，本发明不但具有新颖且便于使用或维护的优点外，亦可提高使用者藉由能与其部件直接且任意互动组合、排列的乐趣。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，故不能用以的限定本发明的范围，即举凡熟悉所述项技艺者能依本发明的内容或申请专利范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于：

一本体，包含一第一端、一第二端及介于所述第一端及第二端之间的容置区；

一电源模块，设于所述本体内，以供应所述组合装置所需的电力；

一电场激发模块，包含一第一电极及一第二电极；所述第一电极及第二电极电性连接至所述电源模块，依所述电力于所述第一电极及第二电极之间产生一电场；其中所述第一电极及第二电极分别设于所述本体的第一端及第二端上，且所述电场的范围涵盖所述本体的容置区的至少一部分；

至少一透光密闭壳体，所述透光密闭壳体内注入有至少一惰性气体或至少一介质；所述至少一惰性气体或所述至少一介质依所述电场激发模块所产生的电场，以产生游离电子，并释放出一颜色的光；及

其中所述至少一透光密闭壳体为可移动式地置放于所述本体的容置区内，并可被互动排列组立为一模块组成。

2.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一透光密闭壳体可进一步遮蔽，令未遮蔽处形成一出光图案。

3.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述电源模块的电力为一高电压，并具有一低电流。

4.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一出光图案的密闭壳体用以加入所述至少一惰性气体或所述至少一介质。

5.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一出光图案的透光密闭壳体的内表面涂覆有萤光粉。

6.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一出光图案的透光密闭壳体进一步至少设有一第一点及一第二点，所述第一点及第二点由低电阻值材质制成，以使所述至少一惰性气体或所述至少一介质产生电子流动的指向性电流。

7.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一惰性气体是选自以下气体中的至少一种：氦、氖、氩、氪、氙、氡及其结合。

8.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一介质选自下列至少一种：汞、钠、钾、金属卤化物及其结合。

9.如权利要求1所述的具有电场激发光的互动组立装置，其特征在于，所述至少一图形显示模块为以下之一：拼图、积木、装饰方块、看板组块、广告显示组块。

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