CN109862931B - 具有照明顶端的电子香烟 - Google Patents

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Abstract

本公开的方面涉及电子香烟，更特别地，涉及包括周向光导(216)和控制器电路(222)的电子香烟，周向光导分布由光源(220A‑D)传输的光，控制器电路基于用户的抽吸强度来可变地照亮电子香烟的周向光导。

Description

具有照明顶端的电子香烟
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年7月25日提交的标题为“ELECTRONIC CIGARETTE WITHILLUMINATED TIP”的美国专利申请no.15/219,043的优先权，该专利申请通过引用包含于此，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本公开涉及具有照明顶端的电子香烟；且更特别地涉及基于抽吸强度来照亮电子香烟的顶端的结构和控制器电路。
背景技术
也被称为电子烟(eCig)和个人雾化器(PV)的电子香烟是使液体溶液蒸发或雾化成气溶胶雾的电子吸入器，气溶胶雾可接着被输送给用户。一般的电子香烟具有两个主要部分——电源部分和雾化烟弹(也被称为雾化器/储液器部分)。电源部分一般包括可再充电锂离子(Li离子)电池、发光二极管(LED)和压力传感器。雾化烟弹一般包括液体溶液、雾化器和管嘴。雾化器一般包括使液体溶液蒸发的加热线圈。
前述讨论仅意欲说明本领域且不应被理解为对权利要求范围的否定。
发明内容
在本公开的一个实施方式中，公开了电子香烟。电子香烟包括试图均匀地分布由光源发射的光的周向光导和基于用户的抽吸强度来照亮电子香烟的周向光导的控制器电路。
本公开的实施方式涉及包括传感器、控制器电路和光源的电子香烟。传感器确定用户抽吸特性并传输指示所确定的用户抽吸特性的抽吸信号。控制器电路通信地耦合到传感器并接收抽吸信号，它从抽吸信号确定光强信号传输。光源通信地耦合到控制器电路，并从传感器接收光强信号，其后发射对应于所接收的光强信号的光的强度。在一些实施方式中，用户抽吸特性包括在电子香烟上的用户抽吸的幅度。在更具体的实施方式中，传感器包括空气流量传感器，其中用户抽吸特性对应于在用户抽吸期间穿过电子香烟移动的空气的质量。
本公开的各种实施方式涉及包括传感器、光源和控制器电路的电子香烟。传感器确定抽吸特性的幅度并传输指示所确定的抽吸特性的幅度的信号。光源响应于输入信号而发射变化强度的光。控制器电路通信地耦合到传感器和光源，且控制器电路从传感器接收指示抽吸特性的信号。响应于接收到指示所确定的抽吸特性的幅度的信号，控制器电路使所确定的抽吸特性的幅度与光源的强度相关联，并基于与所确定的抽吸特性的幅度相关联的光强来生成对光源的输入信号。在一些实施方式中，传感器是确定抽吸的质量流量的空气流量传感器。
本公开的一些实施方式涉及周向光导设备，其包括部分周向特征、在部分周向特征的任一侧上的相对的远端、在远端之间的孔和外表面。相对的远端接收光并将光引导到部分周向特征内。响应于接收到光，包括可变表面纹理的外表面沿着周向光导的外表面分布引导光。在一些实施方式中，周向光导设备还包括位于孔内的电子电路板。电子电路板包括大体上指向相对的远端中的至少一个的至少一个光源。
本公开的另外的特征、优点和实施方式可被阐述或从详细描述和附图的考虑中显而易见。而且，应理解，本公开的前述概述以及下面的详细描述和附图是示例性的且意欲提供进一步的解释而不限制所主张的本公开的范围。
附图说明
考虑结合附图在下面的详细描述，可以更彻底地理解各种示例实施方式。
图1是与本公开的各种方面一致的电子香烟的横截面侧视图。
图2是与本公开的各种方面一致的电子香烟的部分分解装配视图。
图3A是与本公开的各种方面一致的周向光导的等距前视图。
图3B是与本公开的各种方面一致的周向光导的顶视图。
图3C是与本公开的各种方面一致的周向光导的侧视图。
图3D是与本公开的各种方面一致的周向光导的底视图。
图4A是与本公开的各种方面一致的顶端扩散器的等距前视图。
图4B是与本公开的各种方面一致的图4A的顶端扩散器的等距后视图。
图4C是与本公开的各种方面一致的沿着图4A的线A-A截取的顶端扩散器的横截面视图。
图5是与本公开的各种方面一致的柔性电路板的等距前视图。
图6A是与本公开的各种方面一致的部分组装的电子香烟的顶视图。
图6B是与本公开的各种方面一致的沿着图6A的线B-B截取的部分组装的电子香烟的横截面视图。
虽然本文讨论的各种实施方式适合于修改和可选形式，但其方面通过示例在附图中示出且将被详细描述。然而，应理解，意图不在于将本公开限制到所描述的特定实施方式。相反，意图在于涵盖落在本公开的范围内的所有修改、等效形式和可选方案，包括在权利要求中限定的方面。
具体实施方式
参考在附图中描述和/或示出和在下文中详述的非限制性实施方式和示例更充分解释本公开及其各种特征和有利的细节。
在整个下文中，将关于电子香烟示例性地描述电子抽烟装置。如图1所示，电子香烟10一般具有包括圆柱形中空管的壳体，圆柱形中空管具有端盖12。圆柱形中空管可以是单段或多段管。在图1中，圆柱形中空管被示为具有电源部分14和雾化器/储液器部分16的双段结构。电源部分14和雾化器/储液器部分16共同形成圆柱形管，其可以是与通常具有7.5mm直径的大约100mm的常规香烟近似相同的尺寸和形状的圆柱形管，虽然长度范围可以从70到150或180mm，以及直径从5到28mm。
电源部分14和雾化器/储液器部分16一般由金属(例如钢或铝或耐用的塑料)制成，并连同端盖12一起起作用来提供壳体以容纳电子香烟10的部件。电源部分14和雾化器/储液器部分16可被配置成通过例如摩擦推入配合、搭扣配合、卡销附接、磁性配合或螺纹来配合在一起。端盖12设置在电源部分14的前端处。端盖12可由半透明塑料或其它半透明材料制成以允许位于端盖附近的发光二极管(LED)18发射穿过端盖的光。可替换地，端盖可由金属或不允许光通过的其它材料制成。
空气入口可设置在端盖中、在紧靠圆柱形中空管的入口的边缘处、在沿着圆柱形中空管的长度的任何地方、或在电源部分14和雾化器/储液器部分16的连接处。图1示出设置在电源部分14和雾化器/储液器部分16之间的结合部分处的一对空气入口20。
电源(优选地电池22)、LED 18、控制电子设备24和可选地气流传感器26设置在圆柱形中空管电源部分14内。电池22电连接到控制电子设备24，控制电子设备24电连接到LED18和气流传感器26。在该示例中，LED 18在电源部分14的前端处，与端盖12相邻；且控制电子设备24和气流传感器26设置在相邻于雾化器/储液器部分16的电池22的另一端处的中心腔中。
气流传感器26充当检测用户在电子香烟10的雾化器/储液器部分16上抽吸或吮吸的抽吸检测器。气流传感器26可以是用于检测在气流或空气压力中的变化的任何适当的传感器，例如包括可变形膜的麦克风开关，可变形膜通过空气压力中的变化被使得移动。可替换地，传感器可以是例如霍尔元件或机电传感器。
控制电子设备24还连接到雾化器28。在所示例子中，雾化器28包括缠绕在跨越雾化器/储液器部分16的中央通道34延伸的芯子32周围的加热线圈30。中央通道34可例如由储液器的一个或多个壁和/或电子香烟10的雾化器/储液器部分16的一个或多个壁限定。线圈30可位于雾化器28中的任何地方，并可横贯或平行于圆柱形储液器36的纵轴。芯子32和加热线圈30不完全阻挡中央通道34。更确切地，空气间隙设置在加热线圈30的任一侧上，使空气能够流动通过加热线圈30和芯子32。雾化器可以可替换地使用其它形式的加热元件，例如陶瓷加热器或纤维或网孔材料加热器。也可在雾化器中使用非电阻加热元件，例如音波、压电和喷射来代替加热线圈。
中央通道34由圆柱形储液器36围绕，芯子32的端部邻接储液器36或延伸到储液器36内。芯子32可以是多孔材料，例如一束玻璃纤维或棉或竹纱线，在储液器38中的液体通过毛细管作用从芯子32的端部朝着由加热线圈30围绕的芯子32的中心部分流出。
储液器36可以可替换地包括在围绕中央通道34的液体中浸泡的填料(未在图1中示出)，芯子32的端部邻接填料。在其它实施方式中，储液器可包括布置成填充有液体的环形空腔，芯子32的端部延伸到环形空腔内。
空气吸入口38设置在远离端盖12的雾化器/储液器部分16的后端处。吸入口38可由圆柱形中空管雾化器/储液器部分16形成或可在端盖中形成。
在使用中，用户在电子香烟10上吮吸。这使空气经由一个或多个空气入口(例如空气入口20)被抽吸到电子香烟10内，并穿过中央通道34朝着空气吸入口38抽吸。产生的空气压力的变化由气流传感器26检测到，气流传感器26生成传递到控制电子设备24的电信号。响应于该信号，控制电子设备24激活加热线圈30，其使在芯子32中存在的液体蒸发，产生在中央通道34内的气雾剂(其可包括气态和液态成分)。当用户继续在电子香烟10上吮吸时，该气雾剂被抽吸穿过中央通道34并由用户吸入。同时，控制电子设备24还激活LED 18，使LED 18点亮，这经由半透明端盖12是可见的。LED的激活可模仿在常规香烟的端部处的发光的灰烬的外观。当存在于芯子32中的液体转换成气雾剂时，更多的液体通过毛细管作用从储液器36被抽吸到芯子32内，且因此可用于通过加热线圈30的随后激活来转换成气雾剂。
一些电子香烟被预期是用后即可丢弃的，且在电池22中的电能被预期足以使在储液器36内包含的液体蒸发，其后，电子香烟10被扔掉。在其它实施方式中，电池22是可再充电的，且储液器36是可再装的。在储液器36是环形空腔的情况下，这可通过经由再装口(未在图1中示出)再装满储液器36来实现。在其它实施方式中，电子香烟10的雾化器/储液器部分16可从电源部分14拆卸，且新的雾化器/储液器部分16可与新的储液器36安装在一起，从而补充液体的供应。在一些情况下，更换储液器36可涉及连同储液器36的更换的加热线圈30和芯子32的更换。包括雾化器28和储液器36的可更换单元可被称为雾化烟弹。
新的储液器可以是以限定通道(或多个通道)的盒(未在图1中示出)的形式，用户通过通道吸入气雾剂。在其它实施方式中，气雾剂可在盒的外部周围流到空气吸入口38。
当然，除了一般电子香烟10的结构和功能的以上描述以外，变形也存在。例如，可省略LED 18。气流传感器26可例如相邻于端盖12布置而不是布置在电子香烟的中间中。气流传感器26可由开关代替或用开关补充，开关使用户能够手动地而不是响应于气流或空气压力中的变化的检测而激活电子香烟。
可使用不同类型的雾化器。因此例如，雾化器可具有在液体中浸泡的多孔主体的内部中的腔中的加热线圈。在该设计中，通过借助于加热多孔主体的线圈的激活或可替换地借助于在多孔主体上经过的或穿过多孔主体的已加热空气使在多孔主体内的液体蒸发来生成气雾剂。可替换地，雾化器可使用压电雾化器来组合地或在缺乏加热器的情况下产生气雾剂。
图2是与本公开的各种方面一致的电子香烟电源部分212的部分分解装配视图。电源部分212容纳多个电气部件，其便于具有也被称为雾化烟弹的一次性和可再装雾化器/储液器部分(如图1所示的14)的电源部分212的再充电和再使用。电池218电气地耦合到印刷电路板上的控制器电路222。用于确定用户从电子香烟的抽吸的一个或多个特性的传感器224也位于印刷电路板上，并通信地耦合到控制器电路222。在与本公开一致的各种实施方式中，传感器224可以是空气流量传感器(mass air-flow sensor)、压力传感器、速度传感器、加热器线圈温度传感器、或可捕获相关抽吸特性(直接地或通过间接关联)的任何其它传感器。在本实施方式中，传感器224是确定跨越在印刷电路板的表面上的传感器224的气流的空气流量传感器。所测量的气流然后被抽吸通过雾化烟弹14并进入用户的嘴里。通过测量通过电源部分212的空气的质量流速，控制器电路222可调节在雾化烟弹中的加热线圈的加热廓线(例如功率、时间的长度等)，以及借助于LED 220A-D来提供抽吸的强度的可变视觉指示，LED 220A-D可由控制器电路独立地寻址或以变化的强度被供电以指示电子香烟的功能的特性。例如，基于所感测的空气流量来改变照明强度。在另外的实施方式中，LED也可指示电子香烟的其它功能方面，例如剩余电池寿命、充电、睡眠模式等等。在本公开的各种实施方式中，抽吸特性可以是抽吸的长度、抽吸的体积、在抽吸期间穿过电子香烟移动的空气的质量、在抽吸期间的空气的速度、一个或多个上述抽吸特性的随着时间的变化、与一个或多个上述抽吸特性相关联的截止和/或阈值、到达抽吸特性的峰值的时间以及其它可容易测量的特性。
在本公开的各种实施方式中，从印刷电路板延伸的电气引脚可以电气地耦合到雾化烟弹，并由此允许在电源部分212和雾化烟弹(未示出)之间的能量转移和数据通信。在各种其它实施方式中，引脚可从印刷电路板的表面延伸到电源部分的外部以便于充电和与外部电路的数据通信。
为了给用户提供状态、剩余的电能、使用、错误消息连同其它相关信息的指示，柔性印刷电路板221经由引线242A-B通信地耦合到控制器电路222。柔性电路板221可包括一个或多个光源。在本实施方式中，柔性电路板221包括LED 220A-E。当被组装到电源部分212的其余部分内时，发光二极管220A-D照亮光导216的周向部分和顶端扩散器246，由此顶端扩散器246照亮光导316的远端。顶端扩散器246和光导216响应于LED 220A-D的激活而一起促成电源部分212的远端的均匀照明。在其它实施方式中，柔性电路板221可能不需要大体上指向顶端扩散器246的LED；例如，其中光导216从LED 220A-D通过顶端扩散器246引导光并由此照亮光导的远端。
如图2所示，一旦(例如通过焊料)电气地耦合到彼此，电池218、柔性印刷电路板221以及包含控制器电路222和传感器224的印刷电路板就由上部子组件壳体240和下部子组件壳体241包住。上部和下部子组件壳体部分明确地定位具有子组件的各种部件。在很多实施方式中，上部和下部子组件壳体部分利用定位销和整体的锁定特征(例如，搭扣特征)来在组装之后维持子组件。
一旦组装在子组件上完成，子组件就可从一端滑动到管245内，且顶端扩散器246和周向光导216可从管的相对端被插入以完成电源部分212的组装。借助于周向光导216的远侧顶端和在管245中的半透明部分248，发光二极管220A-D可均匀地照亮管245的远侧周向部分周围和远侧顶端。
在本公开的各种实施方式中，在管245上的半透明部分248可包括各种不同的图案、形状、图像和/或标识。在本实施方式中，半透明部分248是多个三角形。半透明部分248可以被激光蚀刻到管245的涂刷表面上、被丝网印刷、被钻孔或以其它方式切割到管245的外表面内，和/或管本身可以是(半)透明的，且图案可布置在周向光导216的外表面上。
图3A是与本公开的各种方面一致的周向光导316的等距前视图。如图3A所示，电路板接收槽352形成周向光导316的远端。当被组装时，LED位于电路板接收槽352内并被面对以照亮周向光导的远端以及远侧外表面351。光然后从在周向光导内的周向部分的远端行进，并响应于在外表面上的可变表面纹理以及每个LED的照明图案而从外表面350均匀地向外扩散，该外表面上的可变表面纹理考虑了电路板接收槽352中的LED的位置。关于图3B-D示出可变表面纹理的一个示例性实现。
包括LED的电路板插到由纵向延伸的槽壁363A-B和周向延伸的槽壁364界定的周向光导316的电路板接收槽352内。槽壁363和364接收来自电路板上的LED的光并遍布部分周向特征361和端盖特征367而分布光。
在周向光导316安装到电源部分内期间，对准沟槽365与在管245上的相应特征对准，并防止周向光导在管内旋转。一旦周向光导316插入管245内，在周向光导的远端处的固位齿362就耦合到上部子组件壳体240(如图2所示)上的配合部分；结合靠着管240和光导定位环368压入配合的摩擦肋360，周向光导316被适当地定位于管245内并耦合在其内。光导定位环368限定靠着在组装的电源部分212中的管245的远端固定就位的近侧饰面环形表面。
在端盖特征367的远侧外表面351中的一个或多个空气入口通道366可提供空气入口以便于空气穿过电源部分212流动；例如，其中用户在雾化器/储液器部分16的空气入口38上抽吸。
图3B是与本公开的各种方面一致的如图3A所示的周向光导316的顶视图，图3C是侧视图，以及图3D是底视图。外表面350的可变表面纹理化由灰度级指示，其中较浅的表面纹理化由较浅的阴影356指示，中等表面纹理化由中等阴影357指示，以及最重的表面纹理化由最深的阴影358指示。因此，在LED附近的区域(其中照明是最大的)中，在外表面350上的纹理化是最低的，因为额外的扩散是不必要的。然而，离LED越远和/或偏心，沿着周向光导316到达给定位置的照明就越少，需要额外的纹理化以提高在那个位置处的光的扩散。通过实现图3B-D所示的表面纹理化，不均匀的照明可由光导的表面纹理补偿以基本上产生在其周边及长度周围的光导的均匀照明。
图4A是与本公开的各种方面一致的顶端扩散器446的等距前视图。如图4A所示，顶端扩散器446的前表面被示为包括凸透镜447。顶端扩散器446当位于LED(或其它光源)的前面时扩散所接收的光以产生沿着周向光导316(如图3A所示)的远侧外表面351的均匀照明。在各种实施方式中，顶端扩散器可包括从其外周边延伸的固定叉449，其便于在周向光导316内的顶端扩散器446(一旦被组装)的定位和/或耦合。一旦顶端扩散器446经由固定叉449安装在周向光导216内，叉就限定经过空气入口366(如图3A所示)的空气的一系列流动通道。
图4B是与本公开的各种方面一致的图4A的顶端扩散器446的等距后视图。顶端扩散器446的后侧包括一起形成图案的多个光扩散特征448A-C。在本实施方式中，光扩散特征448A-C是被切割到顶端扩散器446的后表面内的三角形形状。当光(例如来自单点源)被传输到顶端扩散器446的后表面时，光扩散特征448A-C扩散通过顶端扩散器446行进的光以产生顶端扩散器的均匀照明的前表面。
在本公开的各种其它实施方式中，顶端扩散器446可包括本领域中的技术人员已知的各种其它光学扩散技术，包括例如表面纹理化、透镜作用和对顶端扩散器446的材料特性或添加剂，其便于内部光扩散。在本公开的一些实施方式中，光扩散特征448A-C的侧壁是倾斜的、笔直的或圆形的，以进一步便于通过顶端扩散器446的光的扩散。
图4的光扩散特征448A-C可采取各种形状，具有变化的扩散特性。在一些实施方式中，光扩散特征448A-C可以是材料添加剂，例如表面纹理化或更多限定的特征。在另外的实施方式中，延伸到顶端扩散器446的后侧和/或前侧内的透镜或其它特征的阵列也可用于实现从单点光源在顶端扩散器446的整个前表面上的期望均匀光照明。
图4C是与本公开的各种方面一致的图4A的顶端扩散器446的横截面侧视图。如图4C所示，顶端扩散器446形成包括在顶端扩散器的前表面上的凸透镜447和在后表面上的另一凸透镜的双凸透镜以及延伸到顶端扩散器446的光接收表面内的多个扩散特征448A-C。凸透镜和在光接收表面上的光扩散特征448A-C便于光透射表面的一致照明。在光穿过顶端扩散器446行进之后，在光透射表面上的凸透镜447在宽视角上分布光。
鉴于顶端扩散器的当前示例实施方式，技术人员将容易能够开发各种其它顶端扩散器，其使用各种其它已知的光透镜作用技术且在没有过度实验的情况下实现在电子香烟的整个远侧表面上的均匀光照明的相同目标。
图5是与本公开的各种方面一致的柔性电路板521的等距前视图。如在图2的电源部分212的分解图中所示的，柔性电路板521(也被称为柔性电路)一旦被组装就跨越电池218，柔性电路521的一部分555相对于柔性电路的其余部分以直角弯曲，且引线542A-B在从柔性电路521延伸之后产生另一直角以完全包围电池218并通信地耦合到控制器电路222。LED 520A-D可以是侧面发光的LED，其当柔性电路521位于光导316的电路板接收槽352内时照亮周向光导216的相对的远端(如图3A所示)。在柔性电路521的折叠部分上的LED 520E可以是照亮顶端扩散器446和周向光导的远侧外表面351的顶部发光的LED(如图2所示)。在本公开的各种实施方式中，LED 520A-E可以是非独立地或独立地可寻址的，且可由便于LED的可变照明输出的放大器供电。
在本公开的一些实施方式中，柔性电路521除了LED 520A-E以外还可包括各种电气部件，例如LED 520的驱动器电路(例如运算放大器)，以及其它部件。
LED 520A-E可用于向用户指示各种状态、模式和操作特性。例如，在操作期间，LED520A-E可发光以指示电子香烟的操作(例如其中用户正在进行抽吸)。在另外的更具体的实施方式中，基于来自传感器的指示用户的抽吸强度的输入，LED 520A-E可根据用户的抽吸强度而在强度上波动。在传感器输出和LED照明之间的关系是线性或非线性关系。在特定的实施方式中，这个关系可由公式(例如传递函数，以及更特别地对数传递函数)控制。类似地，在LED 520A-E是独立可寻址的实施方式中，基于对控制器电路的传感器输入，每个LED的强度可独立地改变，以便产生与用户从传统香烟进行抽吸类似的可变阴燃效应。在一个示例实施方式中，当在用户抽吸之间是空闲的时，离远侧顶端最远的LED将轻微闪烁。当用户从电子香烟开始抽吸时，在抽吸期间激活的LED的数量可基于所感测的抽吸的强度而改变并在抽吸的长度上改变，从而创建增强的用户体验。
在另外的实施方式中，LED 520A-E中的一个或多个可以是多色LED以便于用户体验的定制和/或进一步便于电子香烟的各种状态的传递，例如充电、低电池、操作、睡眠模式以及其它。作为一个示例实施方式，为了指示电池充电，一个或多个LED可从断开状态斜升到全光强度，然后斜降到断开状态，并重复。当电池寿命低时，心跳型照明强度分布可用于向用户指示低电池寿命。类似地，变化的频率的闪烁也可用于向用户指示消息。
在本公开的各种实现中，可以以减小的占空比驱动LED以创建变暗的照明的外观。
在本公开的特定实施方式中，在电池的整个使用周期中对用户维持一致的视觉外观可能是合乎需要的。然而，当电池在使用周期期间耗尽时，驱动LED的电压的量减小。在这样的配置中，与电子香烟的给定视觉指示相关联的视觉外观(例如亮度)在使用周期期间改变。为了补偿电池的变化的电压，控制器电路222定期地测量电池电压并通过改变LED的占空比来补偿电压从全电荷的变化，从而维持在电池的使用周期期间LED的一致照明，以用于给定视觉指示。
在来自用户的初始抽吸之后，在不活动的时间段之后，电子香烟的控制器电路222可进入会话模式，从而一个或多个LED 520在设定的时间段(例如指示一般抽烟间隔，5分钟)期间保持活动。该会话的长度可由LED520指示，LED 520可能看起来在抽吸之间阴燃。在会话长度被超过之后，LED被去激活，指示会话结束。
图6A是与本公开的各种方面一致的部分组装的电子香烟612的顶视图。部分组装包括至少部分地被包含在周向光导616内的电池618和柔性电路621。柔性电路进一步利用光导616的电路板接收槽352(如图3A所示)定位，且从而将侧面发光LED 620A-D引导到周向光导616的相对的远端。光在进入周向光导616的相对远端之后穿过周向光导行进，并基于LED的照明图案和施加到外表面350的可变纹理化来从光导616的外表面350扩散。在沿着光导的长度和圆周的一致照明是合乎需要的实施方式中，LED的照明图案结合施加到光导616的外表面350的纹理化导致光导在外表面350的周边周围均匀地分布光。在又一些其它实施方式中，实现光管的不均匀照明或用光创建图案、图像、形状等可能是合乎需要的。在这样的实施方式中，至少部分地基于照明强度分布，在光导616的外表面350上的表面纹理可改变，以便通过经由增加表面纹理而增加在给定位置处的光分布的强度和经由减小表面纹理而减小在给定位置处的光分布的强度来创建这样的图案、图像、形状等。
引线642A-C通信地耦合(例如焊接)到在柔性电路621和控制器电路222(如图2所示)上的焊盘，从而便于在控制器电路和柔性电路621之间的功率和通信信号的传输。
顶端扩散器446位于周向光导616的周边内并且在柔性电路612和端盖特征367之间。顶端扩散器446扩散从柔性电路612上的光源接收的光，并将它扩散到周向光导616的远侧外表面351上。
图6B是与本公开的各种方面一致的图6A的部分组装的电源部分612的横截面前视图。如图6B所示，在柔性电路621上的LED 620A-B位于在周向光导616的远端之间的电源部分612中。当被激活时，LED 620A-B将光引导到周向光导616的远端内，且光导将光从光导均匀地扩散出其外表面350。在电源部分612的外周边周围的管645可包括半透明部分648A-C(例如蚀刻图案)，其允许扩散的光在特定位置处逸出电源部分612并提供期望效果。例如，看起来响应于来自用户的抽吸而发光。
本公开的实施方式涉及包括传感器、控制器电路和光源的电子香烟。传感器确定用户抽吸特性并传输指示所确定的用户抽吸特性的抽吸信号。控制器电路通信地耦合到传感器并接收抽吸信号，它从抽吸信号确定光强信号传输。光源通信地耦合到控制器电路，并从传感器接收光强信号，其后发射对应于所接收的光强信号的光的强度。在一些实施方式中，用户抽吸特性包括在电子香烟上的用户抽吸的幅度。在更具体的实施方式中，传感器包括空气流量传感器，其中用户抽吸特性对应于在用户抽吸期间穿过电子香烟移动的空气的质量。
本公开的各种实施方式涉及包括传感器、光源和控制器电路的电子香烟。传感器确定抽吸特性的幅度并传输指示所确定的抽吸特性的幅度的信号。光源响应于输入信号而发射变化的强度的光。控制器电路通信地耦合到传感器和光源，且控制器电路从传感器接收指示所确定的抽吸特性的幅度的信号，使所确定的抽吸特性的幅度与光源的强度相关联，并基于与所确定的抽吸特性的幅度相关联的光强来生成和传输对光源的输入信号。在一些实施方式中，传感器是确定抽吸的质量流量的空气流量传感器、加热器线圈温度传感器或电容式速度传感器。
在各种实施方式中，在所确定的抽吸特性的幅度与光源的光强之间的关联是非线性的。在一个特定的实施方式中，关联是对数传递函数。
如本文公开的光源可以是一个或多个发光二极管，一个或多个发光二极管可由控制器电路非独立地和/或独立地可寻址。
根据本公开的各种方面，响应于随着时间的由传感器测量的抽吸特性的变化，在电子香烟中的控制器电路可改变输入信号并从而在视觉上指示抽吸特性的变化。
本公开的一些实施方式涉及周向光导设备，其包括部分周向特征、在部分周向特征的任一侧上的相对的远端、在远端之间的孔以及外表面。相对的远端接收光并将光引导到部分周向特征内。响应于接收到光，包括可变表面纹理的外表面沿着周向光源的外表面均匀地分布引导光。在一些实施方式中，周向光导设备还包括位于孔内的电子电路板。电子电路板包括大体上指向相对的远端中的至少一个的至少一个光源。
周向光导设备的各种实施方式包括耦合到部分周向特征的内表面的顶端扩散器。顶端扩散器接收相对于在顶端扩散器的近侧表面处的部分周向特征沿着纵轴引导的光，并沿着顶端扩散器的远侧表面均匀地分布所接收的光。在本公开的一些方面中，顶端扩散器是具有延伸到顶端扩散器的近侧表面内的多个扩散特征的双凸透镜。在特定的实施方式中，多个扩散特征是延伸到顶端扩散器的近侧表面内的金字塔形孔。
周向光导设备的方面可包括部分周向特征的外表面的可变表面纹理。在一个实施方式中，可变表面纹理化在相对的远端附近最小，并随着离部分周向特征的远端的周向距离而增加。
周向光导设备还可包括位于孔内的电子电路板。电子电路板包括大体上指向相对的远端中的至少一个的至少一个光源和大体上指向顶端扩散器的至少一个光源。在更特定的实施方式中，大体上指向相对的远端中的至少一个的光源可相对于彼此沿着部分周向特征的纵轴偏移。
应注意，在附图中所示的特征并不一定按比例绘制，以及一个实施方式的特征可以如技术人员将认识到的与其它实施方式一起被使用，即使未在本文明确规定。公知的部件和处理技术的描述可被省略，以便不会没有必要地使本公开的实施方式模糊。本文所使用的例子仅旨在便于理解本公开可被实践的方式，且进一步使本领域中的技术人员能够实践本公开的实施方式。因此，本文的例子和实施方式不应被解释为限制本公开的范围。而且，注意，相似的附图标记在附图的全部几个视图中表示相似的部件。
如在本公开中使用的术语“包括”、“包含”及其变形意指“包括但不限于”，除非另有明确说明。
如在本公开中使用的术语“一”、“一个”和“所述”意指“一个或多个”，除非另有明确说明。
虽然过程步骤、方法步骤、算法等可以按连续的顺序被描述，但这样的过程、方法和算法可被配置成以交替的顺序工作。换句话说，可被描述的步骤的任何顺序或次序并不一定指示要求步骤以那个顺序被执行。本文所述的过程、方法或算法的步骤可以按任何实际的顺序被执行。此外，一些步骤可同时被执行。
当在本文描述单个装置或物品时，将容易显而易见的是，可使用多于一个装置或物品来代替单个装置或物品。类似地，在多于一个装置或物品在本文被描述的情况下，将容易显而易见的是，可使用单个装置或物品来代替多于一个装置或物品。装置的功能或特征可以可替换地由未被明确地描述为具有这样的功能或特征的一个或多个其它装置体现。
虽然上面以某种程度的特殊性描述了几个实施方式，但本领域中的技术人员可在不偏离本公开的精神的情况下对所公开的实施方式做出很多改变。意图是被包含在上面的描述中或在附图中示出的所有事物应被解释为仅仅是示意性的而不是限制性的。可在不偏离本教导的情况下做出细节或结构的变化。前述描述和下面的权利要求意欲涵盖所有这样的修改和变化。
在本文描述了各种设备、系统和方法的各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中所述和在附图中所示的实施方式的总体结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而，本领域中的技术人员将理解，可在没有这样的特定细节的情况下实践实施方式。在其它实例中，没有详细描述公知的操作、部件和元件，以便不使在说明书中所述的实施方式模糊。本领域中的普通技术人员将理解，在本文所述和所示的实施方式是非限制性例子，以及因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的，且不一定限制实施方式的范围，实施方式的范围仅由所附权利要求限定。
在整个说明书中对“各种实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施方式”、“实施方式”等的引用意指结合该实施方式所述的特定的特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”、“在实施方式中”等在整个说明书中的各个地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，在一个或多个实施方式中，特定的特征、结构或特性可以用任何适当的方式组合。因此，结合一个实施方式所示或所述的特定的特征、结构或特性可以全部或部分地没有限制地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性组合。
将认识到，术语“近侧”和“远侧”可在整个说明书中参考操纵用于治疗患者的仪器的一端的临床医师来使用。术语“近侧”指最接近临床医师的仪器的部分，而术语“远侧”指位于离临床医师最远的部分。进一步认识到，为了简明和清楚，可在本文关于所示的实施方式来使用空间术语，例如“垂直”、“水平”、“向上”和“向下”。然而，可在很多方向和位置上使用手术仪器，且这些术语不意欲是限制性的和绝对的。
被描述为通过引用包含于此的任何专利、公布物或其它公开材料仅在所包含的材料不与现有的定义、声明或在本公开中阐述的其它公开材料冲突的程度上全部或部分地被包含于此。因此且在必要的程度上，如在本文明确地阐述的本公开取代通过引用被包含于此的任何冲突的材料。被描述为通过引用包含于此但与现有的定义、声明或在本文阐述的其它公开材料冲突的任何材料或其部分将只在所包含的材料和现有的公开材料之间没有冲突产生的程度上被包含。
附图标记的列表
10 电子抽烟装置
12 端盖
14 电源部分
16 雾化器/储液器部分
18 发光二极管(LED)
20 空气入口
22 电池
24 控制电子设备
26 气流传感器
28 雾化器
30 加热线圈
32 芯子
34 中央通道
36 储液器
38 空气吸入口
212 电源部分
216 周向光导
218 电池
220 LED
221 柔性印刷电路板
222 控制器电路
224 传感器
240 子组件顶部
241 子组件底部
242 引线
245 管
246 顶端扩散器
248 半透明部分
316 周向光导
350 外表面
351 远侧外表面
352 电路板接收槽
356 浅的纹理化
357 中等纹理化
358 重的纹理化
360 摩擦肋
361 部分周向特征
362 固位齿
363 纵向延伸的槽壁
364 周向延伸的槽壁
365 对准沟槽
366 空气入口通道
367 端盖特征
368 光导定位环
446 顶端扩散器
447 凸透镜
448 光扩散特征
449 固定叉
520 LED
521 柔性印刷电路
542 引线
555 直角部分
612 电源部分
616 周向光导
618 电池
620 LED
621 柔性印刷电路
642 引线
645 管
648 半透明部分

Claims (13)

1.一种电子香烟，包括：
传感器，其被配置并布置成：
确定抽吸特性，以及
传输指示所确定的抽吸特性的信号；
光源，其被配置和布置成响应于输入信号而发射变化强度的光；
控制器电路，其通信地耦合到所述传感器和所述光源，所述控制器电路被配置并布置成：
从所述传感器接收指示所确定的抽吸特性的所述信号，
使所确定的抽吸特性与所述光源的光强相关联，以及
基于与所确定的抽吸特性相关联的所述光强来生成所述输入信号并将所述输入信号传输到所述光源，
其中所述光源的所述光强与所述抽吸特性非线性地相关联，以及
其中所述非线性地相关联由对数传递函数控制；以及
周向光导，其包括外表面，所述周向光导被配置和布置成接收来自所述光源的光并且沿着所述外表面均匀地分布所述光。
2.如权利要求1所述的电子香烟，其中所述传感器是被配置和布置成确定所述抽吸的质量流量的空气流量传感器。
3.如权利要求1所述的电子香烟，其中所述传感器选自由空气流量传感器、加热器线圈温度传感器和电容式传感器组成的组。
4.如权利要求1所述的电子香烟，其中所述光源包括多个发光二极管，其中所述多个发光二极管中的每个发光二极管被配置和布置成能够由所述控制器电路独立地寻址。
5.如权利要求1所述的电子香烟，其中响应于由所述传感器随着时间测量的所述抽吸特性的变化，所述控制器电路进一步被配置和布置成改变所述输入信号，并从而在视觉上指示所述抽吸特性的变化。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电子香烟，其中所述周向光导包括：
部分周向特征；
在所述部分周向特征的任一侧上的相对的纵向延伸的槽壁，所述相对的纵向延伸的槽壁被配置和布置成接收光并将光引导到所述部分周向特征内；
在所述纵向延伸的槽壁之间的电路板接收槽；以及
外表面，其包括可变表面纹理，所述可变表面纹理被配置和布置成沿着所述周向光导的所述外表面分布从所述相对的纵向延伸的槽壁进入所述部分周向特征的光。
7.如权利要求6所述的电子香烟，还包括位于所述电路板接收槽内的电子电路板，所述电子电路板包括指向所述相对的纵向延伸的槽壁中的至少一个的所述光源。
8.如权利要求6所述的电子香烟，还包括位于所述部分周向特征内的顶端扩散器，所述顶端扩散器被配置和布置成：
在所述顶端扩散器的近侧表面处接收平行于所述部分周向特征的纵轴引导的光，以及
沿着所述顶端扩散器的远侧表面分布所接收的光。
9.如权利要求8所述的电子香烟，其中所述顶端扩散器是具有延伸到所述顶端扩散器的所述近侧表面内的多个扩散特征的双凸透镜。
10.如权利要求9所述的电子香烟，其中所述多个扩散特征是延伸到所述顶端扩散器的近侧表面内的金字塔形孔。
11.如权利要求6所述的电子香烟，其中所述外表面的所述可变表面纹理在所述相对的纵向延伸的槽壁附近最小并随着离所述电路板接收槽的外表面距离而增加。
12.如权利要求8所述的电子香烟，还包括位于所述电路板接收槽内的电子电路板，所述电子电路板包括所述光源，以及其中所述光源包括：
至少一个光源，其指向所述相对的纵向延伸的槽壁中的至少一个，以及
至少一个光源，其指向所述顶端扩散器。
13.如权利要求6所述的电子香烟，其中所述光源包括多个光源，所述多个光源指向所述相对的纵向延伸的槽壁中的至少一个并沿着所述部分周向特征的纵轴相对于彼此偏移。
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