CN1715078A - Led多功能笔 - Google Patents

Abstract

一种多功能笔，其轻便耐用，能够长时间提供书写照明，照明效果好，同时还具有激光发射指向功能。其照明位置在笔头部分，由焊接在环形印刷线路板上的一个或一个以上白光LED芯片做光源；笔头由透明的塑料材料制成，带有数个白光LED芯片的印刷线路板安装在笔头中，白光LED芯片朝向笔尖；笔头的形状经过特殊设计，令出光效果满足书写照明要求。本发明另一个特征是笔的尾部安装固定一个激光LD，可由尾部向外发射一束指向激光；该激光LD的管脚焊接在方形印刷线路板上，方形印刷线路板上的线路与电源和控制开关连接；本发明多功能笔由两节锂离子电池分别向照明部分和激光发射部分供电。

Description

LED多功能笔

技术领域

本发明涉及带有便携式照明和激光发射指向功能的笔，本发明特别涉及手持式电池型带有照明及激光发射指向功能的书写笔。

背景技术

在许多场合中经常要使用笔进行书写。有时在照明不佳或没有照明的昏暗环境中也需要进行书写，这时，若无辅助的照明工具，用普通的笔就无法书写。如果笔本身带有照明功能，在这种场合就十分方便了。

目前已有的带照明功能的笔体积偏大，结构复杂。或者由于受现有结构的限制，发光位置并不十分合适，书写时照明效果不理想；或者不耐用，容易损坏；或者可照明的时间太短。

有些产品采用灯泡照明，这对便携式的产品十分不利，受到震动就非常容易损坏；一般产品均使用镍-氢电池，可使用时间短，就需要频繁更换电池，给使用者带来不便；而且镍-氢电池的供电电压低，往往需要多节电池才能提供合适的电压，产品的体积和重量都较大。而发光位置更是直接影响到使用效果的关键因素，现有产品要么在笔的后端由一个可折叠的支架出光，这样照明距离远，照明效率不高，容易产生阴影，同时体积比较大；要么在笔身出光，这样对书写区域的照明效果不理想。

同时，现有产品的功能单一，只提供书写时的照明，未结合其他便利功能。

例如在播放幻灯的场合，处于一种半暗的照明环境，这时书写就可使用笔的照明功能；而当进行幻灯演讲时，需要使用指向光束作为指示工具来辅助演讲。本发明多功能笔结合了照明和指向功能，可以满足上述的需要，便利实用。

发明内容

本发明提供一种多功能笔，其轻便耐用，能够长时间提供书写照明，照明效果好，同时还具有激光发射指向功能。

本发明多功能笔照明位置在笔头部分，由焊接在环形印刷线路板上的一个或一个以上白光LED芯片做光源；印刷线路板是双层板，采用圆环形，中间的孔令笔芯通过，白光LED芯片焊接在印刷线路板正面的电极上，电极的正负极与印刷线路板背面的正负触点连通，与电源和控制开关连接；白光LED芯片分布在笔芯周围。

本发明另一个特征是笔头由透明的塑料材料制成，带有数个白光LED芯片的印刷线路板安装在笔头中，白光LED芯片朝向笔尖；笔头的形状经过特殊设计，令出光效果满足书写照明要求。

本发明另一个特征是笔的尾部安装固定一个激光LD，可由尾部向外发射一束指向激光；该激光LD的管脚焊接在方形印刷线路板上，方形印刷线路板上的线路与电源和控制开关连接。

本发明多功能笔由两节锂离子电池分别向照明部分和激光发射部分供电，该两节锂离子电池负极相向放置，中间导电连通，然后通过笔中的负极线路分别连接环形印刷线路板和方形印刷线路板的负极触点；两电池的正极分别通过笔中的正极线路连接环形印刷线路板和方形印刷线路板的正极触点，向笔头的照明LED和尾部激光LD供电，并可由线路上的控制开关控制笔头的照明LED和尾部激光LD的开关状态。

结合附图参考以下的详细说明，本发明的其它特征和优点将会更加清楚，这些附图是以举例形式来说明本发明的原理。

附图说明

图1是本发明多功能笔的剖面示意图；

图2、图3是本发明多功能笔的照明光源部分的正面和背边视图；

图4是本发明多功能笔的衬套的截面图；

图5是本发明多功能笔的定位套的截面图；

图6是本发明多功能笔中一端具有波浪状的金属片示意图；

图7是本发明多功能笔的激光笔头的截面图。

具体实施方式

参阅图1，该多功能笔的壳体由笔头1、过渡杆4、主杆5、前电池仓8、后电池仓9及激光笔头10构成，本方案中，这些部位均用塑料材料制成。

参阅图2、图3，多功能笔的照明光源3由环形印刷线路板31上焊接两个白光LED芯片37、38组成；印刷线路板是双层板，采用圆环形，中间的孔32令笔芯2通过，印刷线路板上有一缺口39用于定位；两个白光LED芯片焊接在印刷线路板正面的两对电极33、34上，电极的正负极与印刷线路板背面的正负触点35、36连通；两个白光LED芯片分布在圆孔的两侧，以从不同方向为书写提供照明，消除阴影。经测试，使用现有的小功率LED芯片(工作电流20mA)，在笔尖3cm²的范围内可达到60lux照度，已能够满足书写照明的要求。LED耗电低，能大大延长电池寿命，即使在长时间贮存之后，LED也能在电池电力降低的情况下继续发挥功效。此外，由于LED不象白炽灯泡那样易于损坏、短寿，因此该多功能笔中灯的有效寿命更长(可高达约100,000小时)，更为耐用且很少会因使用不慎而损坏。

笔头1由透明的塑料材料制成，白光LED芯片37、38朝向笔头；笔头的形状经过光路设计，令出光效果满足书写照明要求。笔头优选由丙烯塑料注模而成。

主杆5套入过渡杆4较细的一端，并固定使它们不会产生相对移动，本例中采用胶粘的方法；照明光源3放入过渡杆，其缺口39对准过渡杆内壁的一个凸起，这样可防止照明光源在过渡杆内转动；过渡杆4与笔头1用螺纹连接，拧紧后把照明光源的印刷线路板31顶紧，同时使印刷线路板背面的正负触点35、36分别压住金属片181、183。主杆5侧壁上的孔内装有开关组件12，金属片181与开关组件12的一脚焊接，金属片182与开关组件12的另一脚焊接，这样，就可通过开关组件12控制金属片181、182的通断状态；主杆5内还有一衬套6，参阅图4，该衬套6为塑料材料，放入主杆5内，衬套一侧的平台61正对着开关组件12，并用胶与主杆内壁粘接固定，衬套6的作用是：使金属片181、182从衬套平台61的外侧通过，不接触笔芯2的侧壁，以免造成短路；平台61给开关组件12提供支撑；本例中衬套壁上还有一开槽62，其目的是使衬套具有一定的弹性，可自行根据松紧调节直径。

参阅图5，定位套7为塑料材料，放入前电池仓8较细的一端，并用胶粘接固定；前电池仓8较细的一端套入主杆5中，同时使金属片182进入定位套的凹槽71，金属片183进入定位套的扁孔72；前电池仓8和主杆5用胶粘接固定；参阅图6，金属片182前端制成波浪状，当波浪状的一端进入定位套的凹槽71后，产生适当的压缩，从而与前电池仓8的内壁紧密接触；金属片183进入定位套的扁孔72后，露出部分折弯，形成一弹片。

前电池仓8和后电池仓9用螺纹连接，它们的内壁和螺纹连接处均镀金属膜，从而形成一连通的导电层；锂离子电池13装入前电池仓8后，正极接触金属片183的折弯部分，后电池仓9与前电池仓8的连接螺纹拧紧时，锂离子电池13的正极压紧金属片183的折弯部分，负极与后电池仓隔板上的金属铆钉14接触；这样，构成了对照明光源3的供电回路：锂离子电池13正极-金属片183-照明光源的正极触点35-白光LED芯片37、38-照明光源的负极触点36-金属片181-开关组件12-金属片182-前电池仓8内壁-后电池仓9内壁-金属铆钉14-锂离子电池13负极。

参阅图7，激光笔头10内侧有四条凸起的筋101，这四条筋形成了两个槽102，用来固定方形印刷线路板11；激光笔头10顶部有一圆孔，用于安装固定一个激光LD17；激光笔头侧壁上的孔内装有开关组件16，激光笔头的内壁和螺纹连接处均镀金属膜，形成导电层。

方形印刷线路板11上布有线路，可焊接激光LD17的管脚，以及开关组件16的两脚；方形印刷线路板还有正负极触点，其中正极焊接一金属弹簧111；把方形印刷线路板11有线路的一面朝向激光笔头10侧壁的控制开关孔，方形印刷线路板的负极触点就与激光笔头的内壁接触。

把装好方形印刷线路板11的激光笔头10拧紧后电池仓9上，焊接在方形印刷线路板正极上的金属弹簧111与锂离子电池15的正极接触并压紧；这样，构成了对激光LD17的供电回路：锂离子电池15正极-方形印刷线路板11正极触点-开关组件16-激光LD17-方形印刷线路板11负极触点-激光笔头10内壁-后电池仓9内壁-金属铆钉14-锂离子电池15负极。

激光LD17可由尾部向外发射一束激光，射出的光与笔的轴线平行。可根据需要选用不同颜色的激光LD。本发明的该功能作为幻灯片演示用光发射器，一般选择红色激光。

使用锂离子电池供电，每节锂离子电池的供电电压为3.6V，与所使用的白光LED芯片37、38和激光LD17的工作电压相匹配，并且容量比普通的镍-氢电池(包括纽扣电池1.2V)大的多，因此使用的时间大大增加，避免了频繁更换电池所带来的麻烦。当用户按下开关12的按钮时，白光LED芯片37、38发光，提供书写的照明。当用户按下开关16的按钮时，激光LD17发光，提供激光束，实现指向作用。

本发明多功能笔的另一实施方案是，将上一方案中需要在内壁镀金属膜的部位：前电池仓8、后电池仓9及激光笔头10改成金属材料制作，其本身就具有导电能力，因此不需要镀金属膜。照明光源3的环形印刷线路板31上焊接的白光LED芯片数量可更多，以形成更佳的照明效果。

从上可知，本发明提供一种多功能笔，其轻便耐用，由于光源都采用LED，消耗功率低，并且使用锂离子电池作为电源，能够长时间提供书写照明，照明效果好，同时还具有激光发射功能。尽管上面描述的是本发明的特定形式，但在不脱离本发明构思和范围的基础上还可做出许多变化形式。因此，尽管本发明详细说明仅是参考优选实施例进行的，但本领域的普通技术人员都知道在不脱离本发明的基础上还有许多变化形式。因此，本发明的保护范围由权利要求书来确定。

Claims (10)

1.一种多功能笔，能够长时间提供书写照明，照明效果好，同时还具有激光发射指向功能。

2.权利要求1所述的多功能笔，其照明位置在笔头部分，由焊接在环形印刷线路板上的一个或一个以上白光LED芯片做光源。

3.根据权利要求1所述的多功能笔，印刷线路板采用圆环形，中间的孔令笔芯通过，白光LED芯片分布在笔芯周围。

4.根据权利要求1所述的多功能笔，笔头由透明的塑料材料制成，带有数个白光LED芯片的印刷线路板安装在笔头中，白光LED芯片朝向笔尖。

5.根据权利要求1所述的多功能笔，笔的尾部安装固定一个激光LD，可由尾部向外发射一束指向激光。

6.根据权利要求1所述的多功能笔，由两节锂离子电池分别向照明部分和激光发射部分供电。

7.根据权利要求1所述的多功能笔，衬套为塑料材料，放入主杆内，衬套一侧的平台正对着开关组件，并用胶与主杆内壁粘接固定，衬套的作用是：使金属片181、182从衬套平台的外侧通过，不接触笔芯2的侧壁，以免造成短路；平台给开关组件提供支撑。

8.根据权利要求1所述的多功能笔，利用前电池仓、后电池仓及激光笔头内壁的金属镀膜导电，形成导电回路。

9.根据权利要求1所述的多功能笔，可选的将内壁镀金属膜的部件包括前电池仓、后电池仓及激光笔头用金属材料制作，利用其本身导电性形成导电回路。

10.根据权利要求1所述的多功能笔，当按下开关12的按钮时，白光LED芯片发光，提供书写的照明；当按下开关16的按钮时，尾部激光LD发光，提供激光束。