CN113251347B - 发光演出单元以及人形玩具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光演出单元以及人形玩具，以简单的结构实现使人形玩具的特定部位的颜色随时间变化这样的演出效果。配置于人形玩具的内部的发光演出单元具备：柔性印刷基板，其被实施了布线；配置在柔性印刷基板的布线上的多个发光体单元；以及控制部，其控制从电源向所述布线流动的电流的方向，其中，所述多个发光体单元各自具备第一颜色的第一LED以及第二颜色的第二LED，所述多个发光体单元通过所述布线串联连接。

Description

发光演出单元以及人形玩具
技术领域
本发明涉及一种发光演出单元以及人形玩具。
背景技术
在被称为所谓的塑料模型(日文：プラモデル，注册商标)这样的拼装模型、人形玩具的部件(组件)中，存在用于装饰模型、人形玩具的发光部件。
专利文献1公开了一种将基体和装饰构件组合而成的玩具，该基体构成为在球状的中空体中将多个贯通孔呈辐射状地设置，该装饰构件由可拆卸地安装于该基体的贯通孔的发光体构成。该玩具能够通过将基体与着色体组合或者将基体与发光体组合，来作为装饰用或者作为玩具使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-047458号公报
发明内容
发明要解决的问题
期望以简单的结构实现使模型、人形玩具的特定部位的颜色随时间变化这样的演出效果，本发明提供一种用于实现该目的的技术。
用于解决问题的方案
本发明是一种配置于人形玩具的内部的发光演出单元，其具备：柔性印刷基板，其被实施了布线；以及多个发光体单元，所述多个发光体单元配置在柔性印刷基板的布线上，其中，所述多个发光体单元各自具备第一颜色的第一LED以及第二颜色的第二LED，所述第一LED与所述第二LED以极性反转的方式并联连接于所述布线，当从电源向所述布线流动的电流的方向被进行控制时，在所述电流的方向为第一方向时，所述第一LED发光，在所述电流的方向为与所述第一方向相反的第二方向时，所述第二LED发光，所述多个发光体单元通过所述布线串联连接。
发明的效果
根据本发明，能够以简单的结构实现使模型的特定部位的颜色随时间变化这样的演出效果。
附图说明
图1是示出与实施方式相对应的电路图的一例的图。
图2是示出与实施方式相对应的柔性印刷基板的结构的一例的图。
图3是示出与实施方式相对应的LED的发光控制的一例的图。
图4是示出与实施方式相对应的模型部件的结构例的一例的图。
图5是示出与实施方式相对应的模型部件的结构例的另一例的图。
图6是示出与实施方式相对应的模型部件的截面的一例的图。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式进行详细说明。此外，下面的实施方式并不是限定权利要求书所涉及的本发明，另外，实施方式中说明的特征的组合未必全部是本发明所必需的。也可以任意组合实施方式中说明的多个特征中的两个以上的特征。另外，对相同或者同样的结构赋予相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，在本文中的说明时将在各图中相对于图纸而言的上下左右方向用作本实施方式中的部件(或者组件)的上下左右方向。
首先，在图1中示出构成与本实施方式相对应的发光演出单元的发光电路的电路图。该发光电路能够通过将多个颜色的LED等发光体配置在柔性印刷基板(FPC)的布线上来构成。能够通过将柔性印刷基板上的发光体配置于模型、人形玩具(下面总称为模型)的任意部位，来使模型的特定部位发光。
图1所示的电路图简略地示出了发光电路。另外，仅为了进行例示而限定性地示出了发光体的数量，但是能够将更多数量的发光体配置在柔性印刷基板上。
在图1中，发光电路10构成为包括电源100、电流方向控制电路110、控制部120以及发光体单元130。电源100供给用于使发光电路10进行动作的电源。电流方向控制电路110是将向发光体单元130流动的电流的方向在第一方向与同第一方向相反的第二方向之间进行切换的切换电路，电流方向控制电路110响应于来自控制部120的控制信号来进行动作。控制部120供给用于控制电流方向控制电路110的动作的控制信号。控制部120能够由微型计算机构成，对向电流方向控制电路110供给的控制信号进行切换，使得例如以一定的时间间隔将电流的流动方向在第一方向与第二方向之间进行切换。
发光体单元130由两个不同颜色的LED构成，以第一方向为正向的组的第一LED与以第二方向为正向的组的第二LED并联连接。换而言之，在发光体单元130中，第一LED与第二LED以极性反转的方式并联连接。另外，第一LED的发光颜色与第二LED的发光颜色不同，例如，当将第一LED设为红色时，能够将第二LED设为绿色。
颜色的组合并不限定于上述，能够设为任意的颜色的组合。另外，也可以根据部位的不同，使组合的颜色不同。例如，也可以将模型的臂、足的部分设为红色与绿色的组合，将躯体、头的部分设为红色与蓝色的组合。另外，也可以将一部分发光体单元130设为相同颜色的LED的组合。在该情况下，在一部分部位，发光颜色不发生变化。例如也可以在模型的头部等，使发光颜色维持为同一颜色。
另外，关于发光体单元130，多个单元串联连接。由此，能够通过一个电流方向控制电路110针对模型整体控制发光体单元130的发光。
输入部140例如是设置于模型的开关、按钮等操作输入部，控制部120也可以按照来自输入部140的输入，来对发光体单元130的发光方式进行切换。
图2是示出与本实施方式相对应的发光演出单元的构成要素、即柔性印刷基板的结构的一例的图。在柔性印刷基板200的内部环绕有布线201，布线201被基膜和覆盖层覆盖。在布线201上任意的位置设置有发光体单元130。在图2所示的例子中，布线201整体上构成一根布线，电流方向控制电路110被连接于正极端子202和负极端子203，从而将布线201中流动的电流的方向在第一方向与第二方向之间进行切换。
发光体单元130配置于柔性印刷基板200的表面侧，布线201与发光体单元130的LED连接。例如由虚线包围的区域所示，红色LED的阳极以及绿色LED的阴极连接于布线201的正极侧，在布线201的负极侧连接红色LED的阴极以及绿色LED的阳极。
柔性印刷基板200设置有用于固定于模型的部位的卡合孔204，通过该卡合孔204的孔来联接部位，由此能够将柔性印刷基板200的位置固定。另外，柔性印刷基板200能够任意地弯曲，因此能够配合人形玩具、模型的组件的形状而弯曲或者卷曲来进行安装。
另外，在图2所示的例子中，如用单点划线的划分所示，柔性印刷基板200被分割为肢体部、肩/臂部以及躯体/腰部。柔性印刷基板200的躯体/腰部与肩/臂部连接，并且躯体/腰部与肢体部(腿部)连接。由此，柔性印刷基板200以从躯体/腰部经由肩延伸到臂的方式配置，并且以从躯体/腰部延伸到肢体部的方式配置。
柔性印刷基板200以贯通或者经过构成颈、肩、肘、腰、膝等关节部分的组件的内部的方式配置。因此，期望柔性印刷基板200的宽度尽可能细，并需要减少布线数量。在本实施方式中，能够将柔性印刷基板200上的布线数量设为两根，因此能够以最小限度的布线数量来构成柔性印刷基板200。作为一例，柔性印刷基板的布线部分的宽度在最窄的部分例如为4mm。但是，关于布线部分的宽度，最窄宽度根据模型、人形玩具的大小而不同，也可以比4mm宽。或者，也可以比4mm窄。但是，为了抑制噪声，期望确保各布线的宽度为1mm，并且各布线间的宽度为0.3mm～0.5mm。
接着，参照图3来说明由控制部120针对发光体单元130的发光控制。在控制部120中，能够对通过电流方向控制电路向发光体单元130供给的电压进行PWM(Pulse WidthModulation：脉冲宽度调制)控制。在图3中，示出了控制的一例，曲线图的纵轴通过占空比、即每单位时间的电压脉冲为导通的比率(单位：％)表示LED的亮度。红色LED和绿色LED都在最初的约3秒通过使占空比从0％上升至90％来从熄灭状态提高亮度。
之后，当占空比达到90％时，花费约3秒暂时降至50％，使亮度下降。之后以大约6秒的周期重复4次从50％到90％，由此使亮度上升下降。在演出邻近结束的最后约3秒通过从50％降至0％来逐渐使亮度下降并熄灭。将红色LED与绿色LED交替点亮，并重复上述控制。红色LED与绿色LED之间的切换的间隔例如能够设为10秒左右，但也可以更短，还可以更长。
上述控制方法不过是一例，能够通过除此以外的方法来控制占空比，或者控制点亮时间。另外，也可以响应于来自输入部140的操作输入，来在红色LED与绿色LED之间切换地点亮。另外，也可以在输入部140准备多个按钮，根据被操作的按钮的种类，以不同的占空比、发光时间使发光体单元130发光。另外，输入部140的开关例如也可以配置于关节部，通过活动关节来接通开关。例如也可以设为在取将配置于臂关节的臂举起的姿势时，导通开关。
另外，也可以是，设为能够手动或自动地将模型从第一方式变形为第二方式，在第一方式中构成为隐藏发光体单元130，但是在第二方式中构成为露出发光体单元130。在该情况下，在第一方式中，可以由遮光性构件构成覆盖发光体单元130的组件的一部分或者全部。例如可以使用吸收光的颜色的成形组件、或者贴附反射贴纸等来构成遮光性构件。
在本实施方式中，柔性印刷基板200配置在模型的内部。更具体地说，柔性印刷基板200以在躯体、臂中延伸并且经过关节部(例如，肘关节、膝关节)的方式配置。由此，能够使配置于柔性印刷基板200的发光体单元130配置于模型的规定位置。下面，参照图4至图6来说明配置的具体例。
图4示出了配置于模型的躯体/腰部的例子。柔性印刷基板的组件401配置于透明组件402内，两端的LED的发射光经过透明组件402照射到外部。透明组件402是由规定颜色的透明ABS树脂构成的构件，用于使光透过。组件403从透明组件402的上方覆盖该透明组件402，但是组件403由不使光透过的聚苯乙烯构成。但是，作为这样的不使光透过的组件的形成材料，不排除利用聚苯乙烯以外的其它材质(聚乙烯、ABS等热塑性树脂、热固性树脂、金属等)。因此，来自配置于组件401的LED的发射光向图的下方照射。柔性印刷基板的布线部404穿过组件405的开口部延伸至模型的其它部位。像这样，柔性印刷基板200的布线穿过模型的组件内配置于模型内(例如肢体部)。
组件406是用于将柔性印刷基板200与外部的设备、电源组件连接的连接器。能够用于与图1所示的电流方向控制电路110、电源100、控制部120、输入部140等连接。在本实施方式中，设为将电流方向控制电路110、电源100、控制部120、输入部140作为电池盒配置于用于设置模型的基座内，并通过规定的布线来与连接器连接。但是，该实施方式仅是一例，也可以将电流方向控制电路110、电源100、控制部120、输入部140全部搭载于模型的内部，还可以仅将它们中的至少一部分、例如仅将电流方向控制电路110、或者将电流方向控制电路110、控制部120以及输入部140搭载于模型的内部，将其余部分配置在设置用的基座内。
接着，图5示出了模型的腿部的结构的一例。柔性印刷基板的配置有LED的组件501配置于面发光组件502的内侧。面发光组件以GP(高抗冲聚苯乙烯)为素材构成，素材具有乳白色。上述的透明组件402由如能够透过般的透明颜色构成，但与此相对，面发光组件采用以下方法：设为如磨砂玻璃那样的乳白色或者半透明使得光不会逃出，使光扩散来在发光面整体均匀地发光。
在面发光组件502的外侧配置有不使光透过的遮光组件503，与其它组件组合而构成，以能够从通过遮光组件503遮挡面发光组件502的状态移动遮光组件503的位置，使得面发光组件502局部地露出。用于移动遮光组件503的位置的机构是一般的机构，因此省略说明。由此，能够经由面发光组件502从遮光组件503的隙间确认通过点亮LED而产生的光。
在上述中记载了面发光组件直接接受来自LED的光的情况，但是如图6的例示性的截面图所示，也可以设为使光经由透明组件而在面发光组件上扩散。在图6中，来自LED 601的发射光经由透明组件602及603传递至面发光组件605并扩散。由于透明组件的外侧被不使光透过的遮光组件604覆盖，因此光不向左右方向扩散而向组件605的方向传递。能够通过像这样经由透明组件，根据透明组件的大小、厚度，并且通过与遮光组件的组合，来调节光的扩散方向、范围。
如上面这样，根据本实施方式，能够通过控制向布线流动的电流的方向，来使发光颜色不同的多个LED交替地或者选择性地发光。在例示的实施方式中，在电流向第一方向流动的情况下，红色LED发光，在电流向与第一方向相反的第二方向流动的情况下，绿色LED发光。
在本实施方式中，通过将发光颜色不同的LED并联且逆向连接，能够使布线根数为最小限度。由此，能够使柔性印刷基板的宽度也为最小限度，并能够以经过模型的组件的内部的方式将LED配置于任意的位置，来利用光进行演出。
另外，在本实施方式中，能够通过将作为光源的发光体(LED)、使光透过的透明的组件以及使光扩散的面发光组件组合，将来自光源的光传递至模型的任意的位置并使光扩散。
本发明并不限制于上述的实施方式，在发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、变更。

Claims (10)

1.一种人形玩具，其内部配置有发光演出单元，该发光演出单元具备：
柔性印刷基板，其被实施了布线；以及
多个发光体单元，所述多个发光体单元配置在柔性印刷基板的布线上；
其中，所述多个发光体单元各自具备第一颜色的第一LED以及第二颜色的第二LED，对于每个发光体单元，所述第一LED与所述第二LED以极性反转的方式并联连接于所述布线，当从电源向所述布线流动的电流的方向被进行控制时，在所述电流的方向为第一方向时，所述第一LED发光，在所述电流的方向为与所述第一方向相反的第二方向时，所述第二LED发光，
所述多个发光体单元通过所述布线串联连接，
所述人形玩具包括：
第一面发光部件，其通过来自所述第一LED或所述第二LED的直接的光来发光；以及
第二面发光部件，其通过来自所述第一LED或所述第二LED的光经由被遮光部件覆盖的透光部件传递而发光，
其中，所述柔性印刷基板上的所述布线的数量为两根，且各布线间的宽度至少为0.3mm～0.5mm，
所述第一颜色与所述第二颜色是不同的颜色。
2.根据权利要求1所述的人形玩具，其中，
所述多个发光体单元中的至少一者为与所述第一颜色或所述第二颜色相同的颜色。
3.根据权利要求1或2所述的人形玩具，其中，
所述多个发光体单元中的至少一者具备第三颜色的第三LED以及第四颜色的第四LED，所述第三颜色及所述第四颜色是与所述第一颜色及所述第二颜色中的至少任一个不同的颜色。
4.根据权利要求1或2所述的人形玩具，其中，
所述柔性印刷基板构成为：所述柔性印刷基板的配置于所述人形玩具的臂的部分以及配置于所述人形玩具的肢体的部分分别与配置于所述人形玩具的躯体内的部分连接。
5.根据权利要求1或2所述的人形玩具，其中，
所述柔性印刷基板的宽度为4mm。
6.根据权利要求1或2所述的人形玩具，其中，
所述发光演出单元还具备连接器，该连接器与所述柔性印刷基板的布线连接，
所述电源经由所述连接器来与控制部连接，该控制部用于控制从所述电源向所述布线流动的电流的方向。
7.根据权利要求1所述的人形玩具，其中，
通过将所述柔性印刷基板配置于所述人形玩具的内部，来将所述多个发光体单元分别固定于所述人形玩具的规定部位。
8.根据权利要求7所述的人形玩具，其中，
所述多个发光体单元中的至少一者配置于所述人形玩具的至少一个肢体部的内部，来使所述肢体部的规定位置发光。
9.根据权利要求8所述的人形玩具，其中，
所述肢体部具有能够弯曲的关节机构，所述柔性印刷基板以经过所述关节机构的方式配置于所述肢体部的内部。
10.根据权利要求1、2、7～9中的任一项所述的人形玩具，其中，
所述柔性印刷基板以从所述人形玩具的躯体的内部延伸到至少一个肢体部的内部的方式配置。
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