KR0118606Y1

KR0118606Y1 - 발광펜

Info

Publication number: KR0118606Y1
Application number: KR2019950009356U
Authority: KR
Inventors: 김동환
Original assignee: 김동환
Priority date: 1994-06-02
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 1998-07-15
Also published as: US5523928A; KR960000831U

Abstract

본 고안은 발광펜에 관한 것으로서, 튜브부와 팁부를 갖는 필기심과 ; 필기심을 수용하며, 선단부에 개구가 형성되어 있는 배럴과, 광투과성 재질로 만들어진 캐리어와,캐리어내에 매입되어 있는 LED칩을 구비하며, 상기 배럴의 상기 선단개구내에 상기 캐리어의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 설치되고, 상기 필기심이 관통하여 필기심의 팁부가 외부로 돌출할 수 있도록 하는 관통공을 구비하는 LED유니트와 ; LED칩에 전원을 공급하기 위한 건전지와 ; 건전지와 LED칩간을 전기적으로 연결 또는 차단하는 스위칭수단과 ; LED칩에 의해 발생되는 빛을 소정의 방향으로 반사시키기 위한 반사수단을 포함한다. 이에 의해 단일의 LED칩을 사용하여 비교적 균일한 조명이 가능한 동시에 간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 발광펜이 제공된다.

Description

발광펜

제 1도는 본 고안에 따른 발광펜의 분해사시도,

제 2도는 조립상태의 부분종단면도,

제 3도는 선단부의 확대종단면도,

제 4도는 다른 실시예의 선단부의 확대종단면도,

제 5도(a) 및 (b)는 또 다른 실시예의 선단부의 확대종단면도 및 횡단면도,

제 6도는 또 다른 실시예의 선단부의 확대종단면도,

제 7도는 선단부가 광투과성재료로 되어있는 캡의 단면도이다.

본 고안은 어두운 곳에서도 필기면을 조명하여 필기를 가능하도록 하는 발팡펜에 관한 것이다.

조명수단을 구비한 발광가능한 펜은 예를 들어 미합중국 특허 제 4,737,894호, 미 합중국 제4,890,204호 등으로부터 공지되어 있다.

그러나, 이러한 공지 발광펜들은 발광수단으로서 저항발열식 전구(bulb or lamp)를 채용하고 있으므로 전원의 소모가 크고, 부피가 크고 중량이 무겁다는 단점이 있다.

미 합중국 특허 제5,131,775호에서는 이러한 단점을 제거하기 위하여 LED(light emitting diode)를 채용한 발광펜을 개시하고 있다.

이 발광펜의 LED는 균일한 조명을 위하여 필기심의 양측에 대칭되게 설치되는 두개의 칩을 구비한다. 그런데,하나의 LED내에 두개의 칩을 내장하는 것은 제조가 곤란하고 원가가 상승될 뿐만 아니라 배터리의 소모가 커진다는 단점을 가진다. 또한 레지스터등의 부가적 부품이 소요되므로 제조원가는 더욱 상승하게 된다.

따라서, 본 고안의 목적은, 단일의 LED칩을 사용하여 비교적 균일한 조명이 가능하고,간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 발광펜을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 튜브부와 팁부를 갖는 필기심과 ; 상기 필기심을 수용하며, 선단부에 개구가 형성되어 있는 배럴과 ; 광투과성 재질로 만들어진 캐리어와, 상기 캐리어내에 매입되어 있는 LED칩을 구비하며, 상기 배럴의 상기 선단개구내 에 상기 캐리어의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 설치되고, 상기 필기심이 관통하여 필기심의 팁부가 외부로 돌출할 수 있도록 하는 관통공을 구비하는 LED유니트와 ; 상기 LED칩에 전원을 공급하기 위한 건전지와 ; 상기 건전지와 상기 LED 칩간을 전기적으로 연결 또는 차단하는 스위칭수단과 ; 상기 LED칩에의 해 발생되는 빛을 소정의 방향으로 반사시키기 위한 반사수단을 포함하는 발광펜에 의해 해결된다. 반사수단에 의해 LED칩의 발광을 원하는 방향으로 보낼 수 있으므로, 단일의 칩만을 사용하여도 비교적 균일한 조명을 얻을 수 있다.

여기서, 반사수단은, 상기 LED유니트의 캐리어를 원통상으로 둘러싸는 반사막으로 구성할 수 있고, 이 반사막은 상기 선단개구의 내벽에 반사코팅층을 형성함으로써 얻어질 수 있다. 또, 반사수단은 반사판의 형태로 구성하여 캐리어내에 매입할 수도 있고, 이때 반사판은 LED칩의 접속단자로서의 기능을 동시에 수행하도록 할 수도 있다.

또한, LED유니트내에서의 광분산을 증대시켜 조명의 균일성을 향상시키기 위해 LED유니트의 캐리어내에 광분산성 재료를 함유시키는 것이 유리하다.

필기심의 팁부를 보호하기 위해, 선단부영역을 착탈가능하게 덮는 캡을 마련할 수 있으며, 이 캡의 선단부등 일부영역을 투명하게 형성할 경우, 캡을 닫은 상태에서 간단한 조명기구로서 사용할 수 있다.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1도는 본 고안에 따른 발광펜을 분해사시도로서 나타낸 것이고, 제 2도는 조립상태를 부분종단면도로서 나타낸 것이며, 제 3도는 선단부의 확대종단면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발광펜은 대체적으로, 통상의 볼펜과 마찬가지로, 관상의 배럴(10)과, 배럴(10)의 선단에 고정되는 테이퍼진 선단부재(20)와, 배럴(10)의 내부에 수용되어 선단부재(20)의 선단에 형성된 개구를 통해 그 팁부(32)가 노출되는 필기심(30), 배럴(10)의 후단을 개폐가능하게 막는 커버(40), 및 선단부재(20)에 착탈가능하게 끼워져 필기심(30)의 팁부(32)를 보호하고 클립(28)을 구비하는 캡(27)을 구비한다. 또한 선단부재(20)에 이어서 배럴(10)에 끼워져 펜을 잡는 사용자의 손가락이 미끌어지는 것을 방지하기 위해, 고무재질로 만들어진 환상의 그림부재(17)도 마련되 어 있다.

발광을 위한 LED유니트(50)는 광투과성재질로 만들어진 캐리어(51)와 이 캐리어(51)내에 매입되어 있는 LED칩 (52)으로 이루어지며, LED칩(52)에는 그에 전기적 에너지를 전달하기 위한 한쌍의 리이드핀(53)이 연결되어 있다. LED유니트(50)의 중앙영역에는 필기심(30)이 통과할 수 있는 관통공(54)이 형성되고, 이에 의해 LED유니트(50)는 전체적으로 거의 원통체의 형상을 가지며, 그 선단부는 선단으로 갈수록 좁아지는 절두원추형상으로 형성되어 있다. 캐리어(51)는 LED칩(52)에 의해 발생된 빛이 그 내부에서 가능한한 균일하게 전파되도록 하기 위하여, 빛을 확산시키는 역할을 하는 광분산성 재료를 함유할수 있다.

LED유니트(50)는 그 원통부분이 선단부재(20)의 선단개구(21)내에 접착등에 의해 고정되고 선단의 원추부는 외부에 노출된다. 제 3도에서 볼 수 있는 바와 같이, LED유니트(50)의 원통부와 선단개구(21)의 내벽면사이에는 반사막(60)이 개재되어 있다. 반사막(60)은 바람직하게는 코닝에 의해 형성되며, 경우에 따라서는 별도의 스트립을 접착등에 의해 부착시켜 얻을 수도 있다.

LED칩(52)의 각 리이드핀(53)의 말단에는 배럴(10)의 상단을 향해 연장되어 있는 도선(55, 57)이 각각 연결된다. 일 도선(55)의 상단에는 접점스프링(56)이 마련되어 있고,접점스프링(56)의 상부에 한쌍의 건전지(45)가 직렬로 얹히어 배럴(10)내에 수용된다. 건전지(45)의 상부에는 전도성 재료로 만들어진 스프링 (46)과 역시 전도성 재료로 된 캡형 가동접점(47)이 차례로 연결되고, 최종적으로 커버(40)가 이들을 눌러 배럴(10)에 결합되는 형태로 되어 있다. 한편, 나머지 도선(57)의 상단부에는 걸쇠형상의 접점스트립(58)이 연결되어 있고, 이 접점스트립(58)은 배럴(10)의 상단개구의 연부에 걸리면, 커버(40)의 착탈을 방해하지 않도록 배럴(10)의 상단에 반경방향으로 절입형성된 절취부(13)내에 그 절곡된 말단부가 위치하도록 되어 있다.

커버(40)는 배럴(10)의 상단영역에 형성된 숫나사부(13)에 대응하여 암나사부를 가지고 링(43)을 개재하여 배럴(10)에 축선방향을 따라 도체스프링(46)의 탄성력에 대항하여 체결될 수 있으며, 소정이상 체결되면 도체스프링(46)에 의해 배럴(10)의 상단연부로부터 이격되어 있던 가동접점(47)을 배럴(10)의 상단연부에 접촉시키게 되며, 이에 의해 가동접점(47)은 배럴(10)의 상단연부에 걸리어 있는 접점스트립(58)과의 사이에서 전기적 접촉이 이루어진다. 이 상태에서, 커버(40)을 약간 풀면, 즉 커버를 약간 후퇴시키면 가동접점(47)이 배럴(10)의 상단, 즉 접점스트립(58)으로 부터 이격되어 전기적 접촉이 끊어지게 된다. 이와 같은 방식으로 LED칩(52)의 턴온 및 턴오프를 위한 스위칭이 가능하게 된다.

안내요소(23)는, 조립시, LED칩(52)의 리이드핀(53)이 상호 접촉되거나 필기심(30)에 의해 간섭되는 것을 방지하기 위해, 선단부재(20)내에 개재된다. 안내요소(23)는 필기심(30)이 통과할 수 있는 관통공을 내부에 가진 테이퍼진 통상체로서 형성되어 있고, 그 외면에는 LED칩(52)의 두 리이드핀(53)이 이격되어 지나갈 수 있도록 절취부(24)와 절취부(24)상에 형성된 돌기(25)가 마련되어 있다. 두 리이드핀(53)은 돌기(25)의 양측에 각각 위치하게 되어, 선단부재(20)의 내벽면 및 필기심(30)에 간섭되지 아니하고 상호 이격유지된다.

이상과 같은 구성에 의해, 소등된 상태에서는 LED칩(52)의 일 도선(55)은 접점스프링(56)을 통해 건전지(45)의 한쪽 극에 접속되어 있고, 타 도선(57)은 그 접점스트립(58)이 건전지(45)의 다른쪽 전극과 연결된 가동접점(47)과 전기적으로 이격되어 있다. 점등을 위해 커버(40)를 배럴(10)에 대해 조이면, 접점스트립(58)과 가동접점(47)이 전기적으로 접촉하며, 결과적으로 양 도선(55, 57) 모두가 건전지(45)의 양극에 각각 접속되고 이에 따라 LED칩(52)은 발광한다.

LED칩 (52)이 발광하면, 빛은 캐리어(51)의 노출면을 통하여 선단의 정면을 향하여 직접적으로 조명하며, 동시에 일부의 빛은 선단개구(21)의 내벽면에서 반사막(60)에 의해 반사되어 반대편으로 향하게 되며, 이에 의해필기심(30)의 팁부(32)에 가려지게 되는 부분이 간접적으로 조명되게 된다.

LED칩(52)의 발광을 효과적으로 필기심(30) 반대편에까지 확산시키기 위하여 본 고안에서는 캐리어(51)내에 광확산재료를 분사시켜두고 있다. 이 광확산재료에 의해 LED칩(52)으로부터의 빛은 LED유니트(50) 전체에 퍼져 캐리어(51) 자체가 하나의 발광체로서 역할하게되어, 필기심(30)에 의해 가려 그림자가 생기게 되는 영역을 효과적으로 제거한다.

조명중에 이를 소등하고자 할 경우에는 커버(40)의 노브(41)를 손가락으로 잡고 커버(40)를 회전시켜 풀면 가동접점(47)이 접점스트립(58)으로부터 이격되어 전기적 접촉이 끊어지게 되며, 이에 의해 LED칩(52)은 발광을 중단한다.

제 4도는 반사기구의 다른 실시예를 나타낸 발광펜의 선단부의 확대종단면도이다. 이 실시예에서는 LED유니트(50)의 상부가 거의 원추형으로 형성되어있고, 반사막(63)이 이에 상응하도록 형성되어있다. 이에 의해 LED칩(52)에 의한 발광은 더욱 효과적으로 전방을 향해 반사되어 필기하고자 하는 지면을 조명하게 된다.

제 5도(a) 및 (b)는 반사기구의 또 다른 실시예의 선단부를 나타낸 확대종단면도 및 횡단면도이다. 이 실시예에서는 오목거울 형상의 반사판(64)이 LED유니트(50)의 캐리어(51)내에 매입되어 있다.

LED칩 (52)으로부터의 빛은 반사판(64)에서 반사되어 필기심(30) 반대편 및 선단측을 향하여 진행하게 되며, 이에 의해서도 판에 의해 가려진 지면부분이 효과적으로 조명되게 된다.

제 6도는 또 다른 반사기구를 나타낸 선단부의 확대종단면도이다. 이 실시예에서는 갓형상의 반사판(66)이 LED칩(52)의 빛을 원하는 방향으로 반사시키고 있다. 여기서의 반사판(66)은 LED칩(52)의 연결단자로서의 기능도 동시에 수행한다.

제 7도는 본 고안의 또 하나의 실시예에 따른 캡(27)의 단면도이다. 이 실시예 에서는 캡(27)의 선단부(70)가 광투과성재료로 형성되어있다. 이에 의해, 캡(27)을 제거하지 아니하고도 LED칩(52)의 빛이 외부로 나와 원하는 부위를 조명할 수 있게 된다. 도시된 캡의 투과성 선단부(70)는 볼록렌즈형상으로 되어 있어 빛을 원하는 곳에 집중시킬 수 있다. 이것을 필요에 따라 오목렌즈형상으로 하여 발광이 확산되도록 할 수도 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 단일의 LED칩을 사용하여 비교적 균일한 조명이 가능하며, 간단하고 저렴하게 제조할 수 있는 발팡펜이 제공된다.

Claims

튜브부와 팁부를 갖는 필기심과 ; 상기 필기심을 수용하며, 선단부에 개구가 형성되어 있는 배럴과 ; 광투과성 재질로 만들어진 캐리어와 상기 캐리어내에 매입되어 있는 LED칩을 구비하며, 상기 배럴의 상기 선단개구내에 상기 캐리어의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 설치되고, 상기 필기심이 관통하여 필기심의 팁부가 외부로 돌출할 수 있도록 하는 관통공을 구비한 LED유니트와 ; 상기 LED칩에 전원을 공급하기 위한 건전지와 ; 상기 건전지와 상기 LED칩간을 전기적으로 연결 또는 차단하는 스위칭수단을 포함하는 공지의 발광펜에 있어서, 상기 LED칩에 의해 발생하는 빛을 소정의 방향으로 반사시키는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광펜.
제 1항에 있어서, 상기 반사부재는 상기 LED유니트의 캐리어를 원통산으로 둘러싸는 반사막인 것을 특징으로 하는 발광펜.
제 2항에 있어서, 상기 반사막은 상기 선단개구의 내벽에 도포된 반사코팅층인 것을 특징으로 하는 발광펜.
제 1항에 있어서, 상기 반사부재는 상기 캐리어내에 매입된 반사판인 것을 특징으로 하는 발광펜.
제 4항에 있어서, 상기 반사판은 상기 LED칩의 접속단자인 것을 특징으로 하는 발광펜.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED유니트의 상기 캐리어는 광분산재료를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 발광펜.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 필기심의 팁부를 포함한 선단부 영역을 착탈가능하게 덮는 캡을 더 포함하며, 상기 캡은 적어도 일부영역이 광투과성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광펜.