CN117062551A - 光导构件和指示灯配件 - Google Patents

Abstract

一种用于功率设备(10)的光导构件(100、200、300、400)，包括适于被设置在功率设备(10)的外壳(22)内的环形主体(34)。环形主体(34)具有轮廓与外壳(22)的内表面(50)互补的外表面(63)，并且包括光接收表面(44、46)和光发射表面(48)。环形主体(34)还包括光耦合部分(42)，光耦合部分(42)适于容纳光源(30、32)并被配置为将由光源(30、32)发射的光引导至光接收表面(44、46)。光接收表面(44、46)所接收的光经由内反射通过环形主体(34)传播到光发射表面(48)，其中在光发射表面(48)处光被引导出光导构件并均匀地照射功率设备(10)的外壳(22)的外表面(52)的部分(53)。

Description

光导构件和指示灯配件

技术领域

本发明总体涉及一种用于功率设备(诸如电动口腔护理设备)的光导构件和指示灯配件以及相关方法，其中光从一个或多个光源穿过环形光导构件被引导至设备的外壳的外表面。

背景技术

电动口腔护理设备(诸如电动牙刷、口腔冲洗器、牙线装置或组合装置)经常使用管状手柄，管状手柄容纳内部组件并支撑外部显示器。手柄上的指示器可以用于通告设备的状态或动作，并且还可以提供与正被监测的参数相关的信息。例如，在清洁期间，可以通过压力传感器来监测施加到口腔组织的压力，并且在施加过大的力或太小的刷牙力时，指示器可以警告用户。

在手持式功率设备的手柄上提供的常规显示系统在显示容量上受到限制，因为其相对较大的“用户界面空间”被手柄上的显示器占据，这可能妨碍设备的轻松定位，从而导致在设备被使用时，用户的手会干扰手柄上的指示器或显示器。

此外，在常规系统中，由于所需的不同组件、材料和工艺的数目，布置在柔性印刷电路基板上的光源通常是昂贵的，柔性印刷电路基板又电连接到刚性印刷电路板，使得期望量的光可以被引导朝向手柄上的期望位置。

一些功率设备具有隐藏的接口面板，其在设备关闭时是空白的并且在设备开启时可见，并且包括由许多不同部件组成的结构复杂的组件。因此，隐藏面板的制造成本昂贵且耗时。附加地，对于诸如手持式口腔护理设备之类的紧凑设备，为了舒适地握在用户的手中，存在空间限制，并且常规的光漫射距离是不可能的。因此，与当前可用的用于以功率设备的光输出的形式提供视觉反馈的解决方案相关联的这种和其他的缺点和缺陷仍然存在。

发明内容

需要一种设备，该设备能将由外壳内的一个或多个光源发射的光引导至外壳的外表面，使得外壳的期望区域在使用期间用改善的可见度、足够的光强度、以及均匀的光分布来照射，以便以美观、高效且经济的方式向用户提供视觉反馈，并且对设备现有的内部组件的干扰最小。

根据本文描述的解决这种需要的实现和实施例，提供了一种用于功率设备的光导构件和指示灯配件。指示灯配件提供光学有效的光引导路径，其可以以降低的成本制造并且可以被放置在功率设备的手柄的狭小空间限制内。下面描述的实施例的不同方面在设备正被使用时以在功率设备近端处的照射环的形式向功率设备的用户提供视觉反馈，而不需要大量的光源、光引导组件、或柔性印刷电路基板，从而降低了组装的成本和/或时间。

在一些实现中，用于功率设备的光导构件可以包括环形主体，该环形主体适于被设置在功率设备的外壳内并且具有轮廓与外壳的内表面互补的外表面。环形主体还包括光接收表面、光发射表面、以及适于容纳光源并被配置为将光源所发射的光引导至光接收表面的光耦合部分。光接收表面所接收的光可以经由内反射通过环形主体而传播至光发射表面，其中光在光发射表面处被引导出光导构件并均匀地照射功率设备的外壳的外表面的部分。

在一些实施例中，光耦合部分包括切口部分，该切口部分可选地设置有反射器。在其他实施例中，环形主体的光接收表面可以位于环形主体的顺应臂上或位于顺应配件上。在更多实施例中，光耦合部分可以具有延伸臂，该延伸臂朝向环形主体的中心向内弯曲以促进光源与光接收表面的耦合。在一些实施例中，外壳的外表面被照射的部分包括外壳的外周。在更多实施例中，光发射表面可以在功率设备的近端处提供均匀的照射。可选地，漫射元件可以被耦合到环形主体的光发射表面，以用于在外壳的外表面处漫射光。

在其他实现中，用于功率设备的指示灯配件可以包括被配置为被握持在用户的手中的外壳、光源、光导构件，该光导构件具有适于被设置在外壳内的环形主体并且具有轮廓与外壳的内表面互补的外表面。环形主体还可以包括光接收表面、光发射表面、以及用于容纳光源并适于将光源光学耦合到光接收表面的光耦合部分。由光接收表面接收的光可以经由内反射穿过环形主体传播到光发射表面，其中光在光发射表面处被引导出光导构件并均匀地照射外壳的外表面的部分。光源和光导构件被配置为向用户提供关于在功率设备工作过程期间被监测的参数的视觉反馈。

在其他可能的实现中，一种用于照射功率设备的外壳的外表面部分的方法包括：为功率设备的外壳提供光源和光导构件，光源被配置为响应于在功率设备工作过程期间由功率设备监测的参数而发射光。光导构件可以包括：适于被设置在外壳内且具有轮廓与外壳的内表面互补的外表面的环形主体、光接收表面、光发射表面、以及光耦合部分，光耦合部分适于容纳光源且被配置为将光源发射的光引导至光接收表面。该方法还包括使光从光源被发射到光接收表面上，通过内反射经由环形主体将发射的光传输到光发射表面以离开外壳，从而均匀地照射外壳的外表面的部分，并且向用户提供关于在功率设备的工作过程期间监测的参数的视觉反馈。

参考下文描述的(多个)实施例，本公开的这些和其他方面将变得显而易见并被阐明。

附图说明

在附图中，相同的附图标记通常在不同视图中指代相同的部分。而且，附图不一定是按比例绘制的，而是通常将重点放在说明本发明主题的原理上。

图1是并入了指示灯配件的示例性实施例的电动牙刷的前视图。

图2是图1的电动牙刷的指示灯的特写细节。

图3是提供有两个光源的光导构件的一个实施例的前透视图。

图4是图3中所示的光导构件的光耦合部分的特写细节。

图5是图3中所示的光导构件的后透视图。

图6是图3中所示的光导构件的后视图。

图7是包括指示灯配件的电动牙刷的纵向剖视图。

图8是图7中所示的指示灯配件的外壳和光导构件的纵向横截面视图。

图9是图7中所示的提供有指示灯配件的电动牙刷的另一纵向横截面图。

图10是图示了在光导中使用的内反射原理的示意图。

图11是提供有反射器的光导构件的另一个实施例的前透视图。

图12是包括用于光耦合部分处的顺应性的槽的光导构件的另一个实施例的后透视图。

图13是包括顺应部件的光导构件的实施例的后透视图。

图14是图13中所示的光导构件的部分的透视图。

图15是包括延伸臂的光导构件的另一个实施例的横截面图。

具体实施方式

通过结合附图查阅以下详细描述，将更好地理解所公开的主题。详细描述和附图提供本文描述的本发明的示例实施例。本领域技术人员将理解，在不脱离本文描述的本发明的范围的情况下，所公开的示例可以进行变化、修改和变更。

在下面的详细描述中，提供了光导构件、指示灯配件、以及照射方法的各种示例。示例中的相关特征在不同的示例中可以是相同的、相似的、或不相似的。为了简洁起见，每个示例中的相关特征不再赘述。相反，相关特征名称的使用将提示读者具有相关特征名称的特征可能与先前解释的示例中的相关特征相似。将在该特定示例中描述特定于给定示例的特征。应当容易地理解，给定特征不需要与相关特征或示例的具体描绘相同或相似。

电动牙刷将被用于总体上描述所公开主题的各个方面。这种电动牙刷的描述本意是示例性的，并且将本发明主题的各种特征和方面用于其他功率设备被认为是在本发明的范围内。照射特征可以与正被执行的和/或向用户传达设备的状态信息的特定功能相对应。

本文描述的一些实施例可被实现以向诸如飞利浦Sonicare DiamondCleanSmart^TM牙刷(由Koninklijke Philips Electronics，N.V.制造)之类的电动牙刷的用户提供刷牙信息和/或反馈。对于电动牙刷来说，刷牙行为和牙齿清洁可以得到显著改善，因为用户在使用牙刷时可以随时了解电动牙刷的状态。例如，所传达的信息可以与用户在刷牙期间施加的压力大小有关。可以被传达的信息的其他示例包括：与错误发生相关的指示、警报消息(例如，指示何时应更换电池或为其充电，或指示何时更换刷头)、与正确使用电动牙刷相关的指令或指示、或计时器或感官结果消息(例如，指示牙齿已完全被清洁或部分清洁的牙齿、指示良好的刷牙行为、不良的刷牙行为、或提供与牙菌斑形成相关的信息)。

在其他实施例中，可以向任何手持式或非手持式功率设备的用户提供相关信息和/或指示，这些设备包括医疗、牙科、剃须、美容、母婴护理设备，这可以并入本文中配置和描述的功能性。

在一些实施例中，指示灯采用灯环的形式，该灯环照射功率设备近端处的外围，使得当用户使用设备时灯环是可见的。灯环可以通过从一个或多个诸如发光二极管(LED)之类的光源发射光而被形成，这些光源被内部光学耦合到环形光导构件的光接收部分，从而允许光的均匀分散并为用户提供来自手柄的所有侧面的光的良好可视性。

术语“光源”应被理解为是指各种各样的电磁辐射源中的任何一种或多种电磁辐射源，包括但不限于基于发光二极管(LED)的源(包括一个或多个如本文定义的LED)、白炽光源(例如，白炽灯、卤素灯)、荧光光源、磷光光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸气、以及金属卤化物灯)、激光器、以及其他类型的电致发光光源。

术语“LED”(发光二极管)应被理解为包括任何电致发光二极管，或能够响应于电信号而生成辐射的其他类型的载流子注入或基于结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光条等。还应当理解，术语“LED”并不限制LED的物理和/或电封装类型。

图1-图2示出了电动牙刷10，其中指示灯配件可以被用于在牙刷10的近端16处提供指示灯14。牙刷10具有在其远端18处的刷头20以及被配置为被握持在用户的手中的手柄12。外壳22容纳操作组件的内部配件，诸如驱动配件和电路、控制单元、以及电源(例如，电池或电源线)，以用于产生适合有效清洁牙齿的刷头运动。这些操作组件未被示出，因为它们在电动牙刷领域中是常规的。牙刷10的操作可以由接通/断开开关24来控制。除了容纳操作组件之外，外壳22还封装用于促进灯环效果的组件，如下面所讨论的。

牙刷10还具有位于手柄12上的显示区域26。显示区域26可以包括一个或多个输入按钮，并且还可以响应于处理器将刷牙信息和/或指示传达给用户。图1和图2中所示的配置和布置仅是示例方式，并且不限制下面公开的实施例的范围。

牙刷10的外壳22被成形为细长的圆柱形构件，其朝着顶部或远端18逐渐变细，在顶部或远端18处其耦合到刷头20。外壳22可以由任何合适的材料或材料组合制成。

许多类型的传感器可以被用在所公开的设备中，以监测参数和/或经由指示灯配件向用户提供反馈。传感器可以在工作期间监测牙刷的一个或多个参数。在一些实施例中，由用户在刷牙时向刷头20施加的压力可以被传输至压力传感器，并且当压力传感器受到超过预定阈值的压力时可以激活一个或多个光源。控制器可以被配置为根据由传感器提供的输入选择性地激活光源。例如，一旦压力传感器检测到用户在清洁期间施加了过大的压力，牙刷10就可以以点亮手柄12端部处的指示灯14的形式向用户提供关于所施加的压力大小的视觉反馈。当牙刷关闭时，指示灯14可以不被点亮并且可以被隐藏。

在一些实施例中，力传感器可以被用于检测刷毛压力、负载、或施加在牙齿上的力。这种力传感器可以采取各种形式，例如包括霍尔效应传感器或其他已知的机械或磁传感器。在其他实施例中，牙菌斑检测传感器可以被用于检测牙齿上牙菌斑的存在。例如，压力传感器可以被配置为测量来自施加到牙齿表面的空气的反馈以表征牙齿表面。在其他实施例中，牙龈检测传感器可以被用于检测刷毛组是否正在刷牙龈而不是牙齿。在更多实施例中，MEMS(微机电系统)陀螺仪和加速计可以被定位在电动牙刷中，以检测操作期间刷头的旋转速度和刷头在口腔中的定向。在其他实施例中，红外传感器可以被用于确定刷毛组在用户口腔中的位置。

在其他实施例中，可以提供针对不同参数的反馈，诸如所施加的力的大小或力的范围、牙刷的操作状态、牙刷的电机速度、或其他相关数据。警报可以被实时或定期地提供。在一些实施例中，可以在刷牙过程期间(例如，当用户已经刷牙了预定时间量时)提供信号。在其他实施例中，可以向用户提供关于用户已经刷了若干刷牙例程的时间的信号。所提供的信号可以是恒定信号(例如，以指示刷牙例程的结束)，或者是间歇信号(诸如提醒用户刷牙例程的间隔)。在一些实施例中，可以采用无线系统来收发传感器数据或其他信息。在更多实施例中，环形主体可以被放置在与近端不同的位置，例如，放置在设备中期望光导构件的结构和功能性的任何部段处。在一些实施例中，指示灯配件可以照射在手柄顶部或手柄其他部分处的灯环，其位置不干扰牙刷的操作。

应当了解，本文描述的实施例可以适合不一定包括压力传感器或其他类型的传感器和/或通知功能性的其他类型的口腔护理设备。例如，本文描述的实施例可以适合提供指示灯，其中指示灯主要被用于充电指示、“擦洗”运动反馈、图标的点亮或被用于提供照明。

图3-图9图示了可以在牙刷10中实现以产生可见光信号的指示灯配件28的一个实施例。指示灯配件28包括外壳22、光导构件100、以及光源30、32。光导构件100包括环形主体34和光耦合部分42。

环形主体34具有由环形结构的上半部形成的顶部38和由环形结构的下半部形成的底部40。顶部38包括光耦合部分42，光耦合部分42将由光源30和32(在本例中为LED)发射的光分别光学耦合到光接收表面44和46。底部40形成闭环并且包括在环形主体34的底部边缘66处的光发射表面48。环形主体34被构造成使得经由光接收表面44和46进入的光只能经由光发射表面48逸出，从而照射外壳22的外表面52的部分53。

环形主体34被形成为大体上与外壳22的形状互补。在其他实施例中，环形主体可以不同地被配置为例如环、箍、盘、带、轮、球、或能够将光从光源引导至外壳的外表面的任何其他合适的形状。在一些实施例中，环形主体可以是具有圆角的矩形棱柱、正多边形棱柱、圆柱体、椭圆环形形状、或其他管状结构，光可以经由连续的内反射而传输通过的其他管状结构。

环形主体34具有高度H、圆形当量直径D、以及沿其圆周的壁厚T。在示例实施例中，环形主体34具有12.6mm的高度、0.94mm的恒定壁厚、以及25.08mm的外径。在其他实施例中，环形主体的尺寸和形状可以根据功率设备外壳的尺寸和要求进行调整。指示灯配件的尺寸可以取决于用户类型进行调整。例如，可以为成人和儿童或取决于应用类型开发不同尺寸的牙刷。

在一些实施例中，环形主体34可以由可能需要弯曲的硬质材料制成。如图5中所示，环形主体34可以由光学耦合在一起的多个光导部件74、76、78、80制成。在其他实施例中，环形主体可以由单个柔性板形成，或者例如通过使用已知的制造方法来拼接多个件而被形成为柔性部件的配件。在一些实施例中，环形主体可以在内部组件的组装之后被附接到手柄的外壳。在其他实施例中，环形主体和外壳可以一体成型。

环形主体34可以由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚醚酰亚胺、苯乙烯和聚酯(如OKP-4)、有机硅材料、以及具有合适的光导性质的类似组合物制成。

图7-图9图示了光导构件100如何被设置在外壳22中。外壳22具有内表面50和外表面52。内表面50限定了沿着牙刷10的纵向轴线延伸的腔。光导构件100沿着外壳22的内表面50被设置在手柄12的近端16处，其纵向轴线基本上平行于牙刷10的纵向轴线。

为了将牙刷的各种内部组件固定在外壳22内，牙刷10被提供有连接至外壳22底端的端盖54。在一些实施例中，端盖可以被用于提供与流体管和/或电气连接或充电器的连接。

外壳22的内表面50被配置为以互补配合的方式来接合环形主体的外表面63，这允许在组装牙刷10时环形主体34在外壳22的纵向方向上滑动。环形主体34沿着外壳22的内表面50的轮廓，从而避免或最小化对牙刷10的现有内部配件的干扰。

在一些实施例中，环形主体34可以用合适的粘合剂被固定到外壳22，例如，通过在环形主体34和外壳22之间施加一层胶水。在其他实施例中，光导构件可以可拆卸地被耦合到外壳，并且例如包括可更换或可互换的组件。

附加地，牙刷10的内部配件和/或外壳22的部件可以被提供有将环形主体34固定到位的结构保持装置。如图7-图9中可见，环形主体34装配在端盖54和外壳22之间的狭窄空间中。特别地，环形主体34被设置在外壳22的内表面50中的凹部90中并被固定在端盖54的外表面55与外壳22的内表面50之间。外壳22的内表面50包括凹穴92、94，凹穴92、94适于与在内部配件的组件上提供的锁定凸片96、98相互作用以将内部组件保持到位。在组装之后，环形主体34的顶部边缘56抵靠内部组装组件的锁定凸片96，以防止环形主体34在外壳22的纵向方向上移动。

在其他实施例中，环形主体可以适于装配到被设计成固定环形主体的外壳的任何合适的凹部、腔、或腔室中。因此，不需要附加的滑动组件或折叠特征件来安装指示灯配件，部件的总数可以被减少，并且因此制造牙刷的加工成本也可以被减少。在其他实施例中，光导构件能永久地被附接到牙刷的外壳或与牙刷的外壳集成。

返回图3-图6，光耦合部分42可以由位于环形主体34的顶部38中的切口部分43形成，并且其尺寸和形状被设计成容纳至少一个光源。切口部分43是在环形主体34的顶部边缘56处形成的顶部38中的矩形开口，其用作两个LED 30和32的容器。光接收表面44和46形成切口部分43的相对侧。切口部分43的底部由环形主体34的边缘58形成。环形主体34的边缘58可以可选地具有V形凹部59，以允许在组装牙刷时将环形主体34与外壳22的内表面50旋转对准。

光源30和32可以被安装在印刷电路板上并被耦合到电源。电源可以是能向牙刷提供功率的任何合适的元件，诸如电池或其他电源。为了最小化光耦合损耗，基于光耦合部分42以及光接收表面44和46的尺寸来选择光源30和32。例如，光源30和32可以包括安装在内部配件的印刷电路板上的两侧发光的红、绿、蓝(RGB)LED。LED可以在切口部分内居中，例如，具有与光导构件100的光接收表面间隔0.6mm的制造公差。RGB LED可以被用于输出任何颜色、单一颜色、或多种颜色。LED还可以发出多于一个级别的亮度。取决于指示灯配件的应用，可以调整期望的光分布、光源的类型和数目。对于上述实施例，光的波长可以在可见光范围内，然而其他实施例可以使用不同波长的光。

在一些实施例中，为了捕获由光源32和34发射的大部分光，可以通过向光接收表面44和46提供附加特征(例如，提供锥形表面、成角度表面、多角度表面、或弯曲表面(凸曲率或凹曲率)来改善入耦合。在其他实施例中，光源可以以允许来自光源的光传输穿过环形主体的任何方式相对于环形主体的入耦合表面定位。例如，可以修改光导几何形状，使得入耦合表面旋转以接受来自其他定向(诸如向上发射光源)的光。

图10图示了内反射的一般原理，并以简化的横截面示出光如何能传播通过光导构件。当光由单个光源(例如，LED 68)发射时，光进入光导元件70并经由光束72的内反射和折射进行传播。内反射是这样的反射，其中光来源于较高折射率的材料(诸如聚碳酸酯)并从较低折射率的材料(诸如空气或真空或水)反射。进入光导的光的角度导致光导的顶表面发生内反射，因此不需要任何东西来阻挡光。尽管少量的光可能会被重新向上引导，使得它们以足够接近法线的角度撞击光导的顶表面而出射，但以这种方式出射的光量非常小，以至于对于可见的其他地方来说可以忽略不计。

在上述实施例中，由于光导构件100的表面轮廓而导致的光的重定向允许光发射表面48照射外壳22的外表面52的部分53。由于光导构件的环形形状，由光源30、32生成的光可以在光导构件100的底部40处被发射，并且光在光导构件100的圆周64处被发射出外壳22，从而提供全方位360°的光效果。如此，就产生了指示灯，该指示灯在牙刷10的近端16处或近端16附近围绕外壳22的360度圆周64均匀地提供光。用户可以在牙刷使用期间看到指示器信号，由此牙刷的远端位于用户口中而用户的手握住牙刷的手柄。例如，通常在使用期间暴露的手柄12的外周的底部3mm可以被照射。在其他实施例中，被照射的部分可以小于外壳的360度圆周。在其他实施例中，外壳的被照射部分可以根据需要具有任何形状以提供期望的指示功能。

可选地，漫射元件36可以被应用于光发射表面48以增强光分布。漫射元件36可以以允许光传输通过漫射元件的任何方式相对于环形主体34的光发射表面48定位。例如，漫射元件36可以是环形主体34的底部外径上的半透明白色涂料层，其手柄12的底部3mm处具有去除了涂料的底漆阻挡层，以允许光穿出到外壳22外。

在其他实施例中，选择用于漫射元件36的材料可以是清晰材料、透明材料、半透明材料或其组合，其将光传输到外壳外。用于漫射元件的合适材料的一些示例包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、共聚酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅树脂、及其组合(例如，聚酯和聚碳酸酯)等。

可选地，为了改善入耦合，可以使用反射器来降低光源放置相对于光接收表面的灵敏度。如图11中所示，反射器60可以被应用于环形主体34的内表面62以覆盖由环形主体34的顶部38中的切口部分43产生的间隙，并且可以被配置为将光反射到光接收表面44、46上。

如下面参照图12-图14进一步讨论的，在一些实施例中，光导构件可以被提供有柔性光耦合部分，以增加入耦合效率并适应印刷电路板放置的变化，同时最小化光源与光导构件的光接收表面之间的距离。

图12示出一个实施例，其中光导构件200包括由硬质塑料制成的环形主体234，其在顶部238中被提供有一定程度的柔性。该图还图示了环形主体234的材料中的应力响应，以确定材料和结构的适用性而不损坏结构和功能性。为了向环形主体234提供足够的柔性，顶部238被提供有从切口部分242的底部边缘258延伸的两个水平槽268、270。槽268、270可以由环形主体234中从切口部分242两侧上的边缘258延伸的水平狭缝形成，从而在环形主体234的顶部238中创建顺应臂272、274。光接收部分244、242可以位于柔性臂272、274的垂直端部。在其他实施例中，顺应臂可以仅被提供在切口部分的一侧上。

图13和图14示出了另一个实施例，其中光导构件300被提供有柔性光耦合部分。环形主体334包括主体380和顺应部件382。顺应部件382包括由两个顺应臂386、388和连接器部件390组成的光耦合部分342以容纳光源392和394。顺应部件382可以例如跨越环形主体334顶部的周长384的大约1/3。顺应部件382可以例如由光学顺应硅树脂或其他合适的光导材料制成。

图15示出了另一个实施例，其中光导构件400包括被提供有光耦合部分442的环形主体434，光耦合部分442由两个延伸臂486、488形成，两个延伸臂486、488朝着环形主体434的中心弯曲以允许光源在延伸臂486、448的端部耦合。该配置类似于图13-图14的配置，然而应当理解，延伸臂486、488是由环形主体434的顶部边缘456的一部分远离外壳向内弯曲形成的，以允许将光接收表面446、448耦合到印刷电路板上的光源。在其他实施例中，取决于光源的位置，光耦合部分的一个或多个延伸臂可以有许多不同的配置。例如，延伸臂可以向环形主体外侧弯曲以允许光接收表面与光源耦合。

本文公开的实施例和实现提供一种具有较少LED的光指示器，允许简化的外壳工具，并且消除了灯环上的真空金属沉积。因此，可以简化这种设备的制造工艺并且可以显著降低相关联的成本。

尽管上面描述了功率设备可以是电动牙刷，但是应当理解，在备选实施例中，口腔护理设备可以是手动牙刷。在这些备选实施例中，手动牙刷可以具有电气组件，但是刷头可以不由电气组件机械致动。

本发明主题还设想一种用于对功率设备的外壳的外表面部分进行照射的方法。根据该方法，功率设备的外壳被提供有光源，该光源被配置为响应于在功率设备工作过程期间由功率设备监测的参数而发射光。光导构件包括适于被设置在外壳内并且具有轮廓与外壳的内表面互补的外表面的环形主体，并且包括光接收表面和光发射表面。使光从光源被发射，并且所发射的光经由光导构件传输以离开外壳，从而照射功率设备的近端处的外壳的外表面并向用户提供关于在功率设备工作期间被监测的参数的视觉反馈。

在本文中定义和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、通过引用并入的文档中的定义、和/或所定义术语的普通含义。

除非明确相反地指出，否则在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”应被理解为意指“至少一个”。

本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应被理解为意指如此结合的元素的“任一个或其两者”，即，在一些情况下联合存在而在另一些情况下分离存在的元素。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式解释，即如此结合的“一个或多个”元素。除了由“和/或”子句具体标识的元素之外，可以可选地存在其他元素，无论与具体标识的那些元素相关还是无关。

本文在说明书和权利要求书中所使用的“或”应被理解为具有与如上定义的“和/或”相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应被解释为是包含性的，即，包括若干元素或元素列表中的至少一个，但也包括多个一个，以及可选地包含其他未列出的项目。只有明确表示相反的术语，诸如“仅......之一”或“恰好一个”或当在权利要求中使用时的“由......组成”将指的是恰好包含若干元素或元素列表中的一个元素。一般而言，当前面有排他性术语(诸如“任一个”、“......之一”、“仅......之一”或“恰好......之一”时，本文使用的术语“或”应仅被解释为指示排他性备选方案(即，“一个或另一个，但不是两者”)。

如本文在说明书和权利要求书中所使用的，关于一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应被理解为意指选自元素列表中的元素的任意一个或多个的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义还允许，可以可选地存在除了短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外的元素，无论与具体标识的那些元素是相关还是不相关。

还应当理解，除非明确相反地指示，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法的步骤或动作被叙述的顺序。

在权利要求书中、以及在上面的说明书中，所有过渡短语(诸如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“包含有”、“保持有”、“由......组成”等)应被理解为开放式的，即，应被理解为意指包括但不限于。

虽然本文已经描述和说明了数个发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到各种各样的其他装置和/或结构来执行本文描述的功能和/或获得结果和/或一个或多个优点，并且每个这种变化和/或修改是被认为是在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置均是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于具体应用或为其使用了本发明教导的应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的具体发明实施例的许多等效物。因此，应当理解，前述实施例仅以示例的方式被呈现，并且在所附权利要求及其等效物的范围内，可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践发明实施例。本公开的发明实施例针对的是本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。另外，如果这种特征、系统、物品、材料、套件和/或方法相互不矛盾，则两个或更多的这种特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本公开的发明范围内。

(多个)申请人保留提交针对被认为是新颖且非显而易见的所公开发明的组合和子组合的权利要求的权利。通过在本申请或相关申请中修订这些权利要求或提出新权利要求，可以要求保护以特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合体现的发明。这些修订的或新的权利要求，无论它们针对的是相同的发明还是不同的发明，并且无论它们的范围与原始权利要求相比是不同、更宽、更窄还是等同，都将被认为是在本文描述的发明主题之内。

Claims (15)

1.一种用于功率设备(10)的光导构件(100、200、300、400)，所述光导构件包括：

环形主体(34)，所述环形主体适于被设置在所述功率设备(10)的外壳(22)内，并且具有轮廓与所述外壳(22)的内表面(50)互补的外表面(63)、光接收表面(44、46)、光发射表面(48)和光耦合部分(42)，所述光耦合部分(42)适于容纳光源(30、32)并且被配置为将由所述光源(30、32)发射的光引导至所述光接收表面(44、46)；并且

其中由所述光接收表面(44、46)接收的光经由内反射通过所述环形主体(34)传播到所述光发射表面(48)，其中所述光在所述光发射表面(48)处被引导出所述光导构件并均匀地照射所述功率设备(10)的所述外壳(22)的外表面(52)的部分(53)。

2.根据权利要求1所述的光导构件，其中所述光耦合部分(42)包括切口部分(43)，所述切口部分(43)适于将所述光接收表面(44、46)耦合到所述光源(30、32)。

3.根据权利要求2所述的光导构件，还包括反射器(60)，所述反射器(60)被配置为桥接所述光源(30、32)和所述光接收表面(44、46)之间的所述切口部分(43)。

4.根据权利要求1所述的光导构件，其中所述光接收表面(244、246)位于所述环形主体(234)的顺应臂(272、274)上。

5.根据权利要求1所述的光导构件，其中所述光接收表面(344、346)位于所述环形主体(334)的顺应部件(382)上。

6.根据权利要求1所述的光导构件，其中所述光耦合部分(442)包括延伸臂(486、488)，所述延伸臂朝着所述环形主体(434)的中心向内弯曲以促进所述光源与所述光接收表面(444、446)的耦合。

7.根据权利要求1所述的光导构件，其中所述外壳(22)的所述外表面(52)的被照射的所述部分(53)包括所述外壳(22)的外圆周(64)。

8.根据权利要求1所述的光导构件，其中所述光发射表面(48)在所述功率设备(10)的近端(16)处提供均匀的照射。

9.根据权利要求1所述的光导构件，还包括漫射元件(36)，所述漫射元件被耦合到所述光发射表面(48)并适于在所述外壳(22)的所述外表面(52)处漫射光。

10.一种用于功率设备(10)的指示灯配件(28)，所述指示灯配件包括：

被配置为被握持在用户的手中的外壳(22)；

光源(30、32)；

光导构件(100、200、300、400)，包括：

环形主体(34)，所述环形主体适于被设置在所述外壳(22)内，并且具有轮廓与所述外壳(22)的内表面(50)互补的外表面(63)，所述环形主体(34)包括光接收表面(44、46)、光发射表面(48)和光耦合部分(42)，所述光耦合部分(42)适于容纳所述光源(30、32)并且被配置为将所述光源(30、32)光学耦合到所述光接收表面(44、46)；并且

其中由所述光接收表面(44、46)接收的光经由内反射通过所述环形主体(34)传播到所述光发射表面(48)，其中所述光在所述光发射表面(48)处被引导出所述光导构件(100)并均匀地照射所述外壳(22)的外表面(52)的部分(53)；并且其中所述光源(30、32)和所述光导构件(100、200、300、400)被配置为向所述用户提供关于在所述功率设备(10)的工作过程期间被监测的参数的视觉反馈。

11.根据权利要求10所述的指示灯配件，其中所述光耦合部分(42)包括切口部分(43)，所述切口部分(43)适于将所述光接收表面(44、46)耦合到所述光源(30、32)。

12.根据权利要求10所述的指示灯配件，其中所述光接收表面(244、246)位于所述环形主体(234)的顺应臂(272、274)上。

13.根据权利要求10所述的指示灯配件，其中所述光接收表面(344、346)位于所述环形主体(334)的顺应部件(382)上。

14.根据权利要求10所述的指示灯配件，其中所述光耦合部分(442)包括延伸臂(486、488)，所述延伸臂朝着所述环形主体(434)的中心向内弯曲以促进所述光源与所述光接收表面(444、446)的耦合。

15.一种用于照射功率设备(10)的外壳(22)的外表面部分(53)的方法，所述方法包括以下步骤：

为所述功率设备(10)的所述外壳(22)提供：

光源(30、32)，所述光源被配置为响应于在所述功率设备(10)的工作过程期间被所述功率设备(10)监测的参数而发射光，以及

光导构件(100、200、300、400)，所述光导构件包括环形主体(34)，所述环形主体(34)适于被设置在所述外壳(22)内，并且具有轮廓与所述外壳(22)的内表面(63)互补的外表面(63)、光接收表面(44、46)、光发射表面(48)和光耦合部分(42)，所述光耦合部分适于容纳光源(30、32)并且被配置为将由所述光源(30、32)发射的光引导至所述光接收表面(44、46)；

使光从所述光源(30、32)发射到所述光接收表面(44、46)上；以及

通过内反射将所发射的所述光经由所述环形主体(34)传输到所述光发射表面(48)以离开所述外壳(22)，从而均匀地照射所述外壳(22)的外表面(52)的部分(53)并向所述用户提供关于在所述功率设备(10)的工作过程期间被监测的所述参数的视觉反馈。