TWI739410B - 具有點亮式狀態指示器之氣溶膠產生裝置及其操作方法及其製造方法 - Google Patents

具有點亮式狀態指示器之氣溶膠產生裝置及其操作方法及其製造方法 Download PDF

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Abstract

一種氣溶膠產生裝置(100)，具有點亮式狀態指示器。該氣溶膠產生裝置(100)的本體(102)具有窗口(112)，並且在該本體(102)內提供了光源(146)陣列，以將光穿過該窗口(112)從該本體(102)引導出。光擴散器(118)佈置在該光源(146)陣列與該窗口(112)之間，並且藉由了在該等光源(146)之間延伸之壁(150)。該光擴散器(118)和該等壁(150)之組合致使從該等光源(146)被引導穿過該窗口(112)之光看起來像大束光，該大束光的大小隨著被點亮的相鄰光源(146)之數量增多而平滑地增大。

Description

具有點亮式狀態指示器之氣溶膠產生裝置及其操作方法及其 製造方法
本揭露關於一種具有點亮式狀態指示器之氣溶膠產生裝置。本揭露尤其但非排除地適用於一種可擕式氣溶膠產生裝置，該裝置可為獨立的，並且更特別地關於一種藉由傳導、對流和/或輻射來加熱而不灼燒煙草或另一種合適材料以產生供吸入之氣溶膠之裝置。
在過去的幾年裡，風險被降低或風險被修正之裝置(也稱為汽化器)的普及和使用快速增長，這有助於幫助想要戒煙的習慣性吸煙者戒掉如香煙、雪茄、小雪茄和捲煙等傳統煙草產品。如與在常規的煙草產品中灼燒煙草不同，可獲得加熱或煽動氣溶膠基質來產生供吸入之氣溶膠和/或蒸氣的各種裝置和系統。
一種類型的風險被降低或風險被修正之裝置係加熱基質式氣溶膠產生裝置或加熱不灼燒裝置。這種類型之裝置藉由將固體氣溶膠基質(典型地，潮濕的煙葉)加熱到典型地在150℃到300℃範圍內之溫度來產生氣溶膠和/或蒸 氣。加熱但不燃燒或灼燒氣溶膠基質會釋放出包含使用者尋求的成份但不包含燃燒和灼燒產生的有毒和致癌副產物之氣溶膠和/或蒸氣。此外，藉由加熱氣溶膠基質、例如煙草而產生之氣溶膠和蒸氣典型地不包含由燃燒和灼燒產生的可能對於使用者來說不愉快之燒焦味或苦味。這意味著，氣溶膠基質不需要典型地被添加到常規煙草產品的煙草中以使煙霧和/或蒸氣對於使用者來說更美味之糖或其他添加劑。
通常，在氣溶膠產生裝置中提供一部分氣溶膠基質來在「吸煙」節次(session)中使用。一旦這部分耗盡，例如，氣溶膠和/或蒸氣從這部分的有用釋放完成，使用者節次就結束，並且在氣溶膠產生裝置中提供新鮮部分之氣溶膠基質以開始另外的節次。可擕式氣溶膠產生裝置通常被使用者全天攜帶、並且可以用於多個時段，所述時段受到該裝置中可用於產生氣溶膠和/或蒸氣的能量、例如電池容量之限制。因此，期望向使用者指示裝置的電池電量，使得使用者可以將裝置維持在充電狀態。還可能期望向使用者指示其他有用資訊，比如某個時段中的剩餘時間，例如直至這部分氣溶膠基質耗盡，或者裝置之加熱狀態，或任何其他有用資訊(例如，正確的基質插入，關閉件打開/關閉狀態、錯誤模式、無線通訊模式等)。
可擕式氣溶膠產生裝置對使用者而言係非常私人的、在一天中以親密的方式(例如被緊握並且靠近使用者的臉)被頻繁地使用。因此，裝置的觀感非常重要，尤其是使用者如何輸入任何指令(比如，開啟或關掉裝置)以及裝置如何將其狀態向使用者指示。因此，裝置的狀態指示器的美學特性非常重要。同時，氣溶膠產生裝置通常小，這意味著可能期望具有緊湊的、準確的 且直觀的狀態指示器，並且確保狀態指示器的任何電力消耗低。應瞭解的是，該等要求可能彼此衝突。
CN 207978948 U描述了一種結合有單一發光二極體(LED)之電子煙裝置。這個LED只能向使用者傳遞有限的狀態資訊。EP 2727619類似地描述了一種具有單一LED的電子汽化裝置。描述了點亮LED的各種模式，包括閃爍和多種顏色。
所附申請專利範圍中闡述了本揭露之多個方面。
根據本揭露的一個方面，提供了一種氣溶膠產生裝置，該氣溶膠產生裝置包括：具有非不透明窗口之本體；位於該本體內之光源陣列；佈置在該光源陣列與該非不透明窗口之間之光擴散器；以及在該等光源之間延伸的多個壁。
提供該氣溶膠產生裝置之光擴散器和該多個壁可以致使從該光源陣列被引導穿過該非不透明窗口的光看起來像大束光，該大束光的大小隨著被點亮的相鄰光源的數量增多而平滑地增大。該等壁可以限制光沿著該陣列從各個光源溢出，而擴散器可以致使來自相鄰的或鄰近之光源的光合併而在窗口處看起來像連續的或均勻的光區域。這可以允許藉由該陣列以精妙的且有視覺吸引力之方式向使用者指示各種各樣資訊。
視需要，該多個壁包括光擴散材料。該光擴散器可以包括與該多個壁相同之光擴散材料。在一個實例中，該光擴散器和該多個壁包括單一連續(contiguous)件。
視需要，該光擴散材料係白色半透明材料。該光擴散材料可為聚碳酸酯材料。在一些實例中，該光擴散材料係Makrolon®或Lexan®。在一個特別較佳的實例中，該光擴散材料係RTP® 0399X 120952 D S-27484 WHITE。
視需要，該等光源可以被配置用於將光引向該非不透明窗口。
視需要，該光擴散器可以被配置用於接收來自該等光源之光、並將其朝向該非不透明窗口透射。
視需要，該等壁可以被配置用於接收從該等光源傾斜地發射的光以限制來自每個光源的光沿著該陣列溢出。
視需要，該光源陣列係線性陣列。例如，該光源陣列被佈置成單一(直)線。該陣列之光源可為發光二極體(LED)。
視需要，該多個壁中的每個壁延伸而阻擋在該陣列的相鄰光源之間的光的筆直路徑。
視需要，該陣列的每個光源被該光擴散器和該多個壁中的一個或多個壁在所有側上環繞，除了在該光源的、面向與從該光源陣列到該非不透明窗口之最短直接路徑相反的方向的這側之外。
視需要，該等光源相隔大致2mm。
視需要，該多個壁中的每個壁在從該光源陣列到該非不透明窗口之最短直接路徑的方向上具有大致0.5mm的長度。
視需要，該等光源基本上被定位在該非不透明窗口的正後方。
視需要，該光擴散器可以跨該光源陣列和該窗口延伸。
視需要，該光擴散器之高度和寬度可以大於該光源陣列和該窗口。
視需要，該光擴散器的至少一個表面具有包覆層。視需要，該光擴散器的至少一個表面具有塗層。例如，該光擴散器的光擴散材料可以包覆或塗覆在至少一個表面上。該包覆層或塗層可以具有與該光擴散器不同之折射率。
視需要，該光擴散器的至少一個表面係拋光表面。該光擴散器的至少一個表面可為平滑或鏡面表面。例如，該光擴散器的光擴散材料可以在至少一個表面上係拋光的、平滑的、或鏡面的。
視需要，該光擴散器的至少一個表面係白色或接近白色的。例如，該光擴散器的光擴散材料可以在至少一個表面上係不透明的、幾乎不透明的或半透明的。
視需要，該光擴散器的至少一個表面係粗糙化表面。該光擴散器的至少一個表面可為粗糙的或磨砂表面。例如，該光擴散器的光擴散材料可以在至少一個表面上係粗糙化的、粗糙的、或磨砂的。
在一些條件下，略微粗糙化的表面可以改善光從本體透射出、並且阻礙光透射到本體中。相反，平滑表面可以阻礙光從本體透射出(即，光截留在本體內)、但是可以改善光透射到本體中。為此，光擴散器的最靠近光源的表面可為平滑的或拋光的，以改善光從光源透射到光擴散器。背向光源的表面可為粗糙化的，以將光從裝置朝向外部引出。類似地，在擴散器元件的邊緣處的表面可為拋光的或平滑的以降低光從光擴散器之側面洩漏。該等側表面可以進一步設有包覆層，以增大該等側面處的內反射並且進一步降低從該等側面之光洩漏。包覆層之折射率典型地比其包圍之材料之折射率更低。
視需要，該氣溶膠產生裝置包括佈置在該光擴散器與該本體的非不透明窗口之間之光學元件。該光學元件可為光透鏡或濾光器。該光學元件可以具有在400nm與700nm之間的透射區間、或該區間內的某個其他範圍。出於上述的類似原因，該光學元件的表面可為粗糙化的、平滑的或拋光的。側表面和 最靠近光源的表面可為平滑的或拋光的，而離光源最遠(最靠近裝置的外部)的表面可為粗糙化的。還可以在該光學元件的側面(或邊緣)處施加包覆層，以增大邊緣處的內反射並且降低在光學元件的邊緣處之光洩漏。
視需要，該氣溶膠產生裝置包括電源。該電源可為電氣的，例如電池或電池單元。
視需要，該氣溶膠產生裝置具有可在關閉位置與打開位置之間移動之關閉件，較佳的是其中，該關閉件還可在該打開位置與激活位置之間移動。該光源陣列可以被佈置成根據該關閉件之位置而不同地點亮。
視需要，該光源陣列被配置成在該關閉件處於該關閉位置時不可操作，而在該關閉件處於該打開位置或該激活位置、或該打開位置和激活位置時可操作。
根據本發明之另一方面，提供了一種用於操作上文描述之氣溶膠產生裝置之方法，該方法包括：藉由點亮第一組光源來指示該氣溶膠產生裝置之第一狀態；以及藉由點亮第二組光源來指示該氣溶膠產生裝置之第二狀態，該第一組與該第二組至少部分地不同。
根據本揭露的又一方面，提供了一種用於製造上文描述之氣溶膠產生裝置之方法，如下：選擇該光源、該光擴散器、和該等壁及其相對位置，使得當彼此相鄰的任何光源組被點亮時透過該非不透明窗口可見的光看起來是均勻分佈的，除了在該可見光的週邊處之外。
上述該等方面各自可以包括上述其他方面中提及的任何一個或多個特徵。
使用詞語「設備」、「裝置」、「處理器」、「模組」等旨在係通用的，而不是特定的。雖然本揭露的該等特徵可以使用獨立部件、比如電腦或中央處理單元(CPU)來實施，但是也可以使用其他合適的部件或部件組合來 同樣好地實施。例如，它們可以使用一個或多個硬連線(hard-wired)電路、例如積體電路，以及使用嵌入式軟體來實施。
應注意的是，在本文檔中使用的術語「包括」係指「至少部分地由……組成」。因此，在解釋本文檔中包含「包括」一詞的陳述時，還可以存在在該詞之後的那個或那些特徵以外的特徵。比如「包括」和「包括」等相關術語將以相同的方式解釋。如本文使用的，名詞前的「(一個或多個)」係指名詞的複數和/或單數形式。
如本文中所使用的，術語「氣溶膠」係指分散在空氣或氣體(比如薄霧、濃霧或煙霧)中的粒子系統。因此，術語「氣溶膠化(aerosolise或aerosolize)」係指製成氣溶膠和/或分散成氣溶膠。為避免疑義，氣溶膠用於一致地描述包含霧化的、揮發的或汽化的粒子構成的薄霧或液滴。氣溶膠還包括包含霧化的、揮發的或汽化的粒子的任何組合的薄霧或液滴。
如在此使用的，術語「非不透明的」係指在可見光光譜內為透明或半透明的，較佳的是使得在可見光譜內的透射率不超過10%、更較佳的是不超過5%、還更較佳的是不超過2%、或甚至1%、例如最多為約0.5%。在該等光源之間的壁不透明的情況下，例如不透明度為使得基本上沒有光沿相鄰光源之間的直接路徑前行。這隨著材料類型和材料厚度兩者以及光源之亮度而變。在這樣的情形下，目標係使盡可能少的光透射穿過壁。
為清楚起見，貫穿本申請，「高度」係指相對於裝置本體的豎直尺寸，例如本體的頂部與底部之間之距離為本體之高度。「寬度」係如平行於本體的側壁測得的、例如從前到後或從一側到另一側之距離(並且在各自情況下垂直於高度尺寸)。例如，因此，在圖1A和圖1B所示之本體中，長形窗口之高度比其寬度大得多。「深度」係垂直於本體的側壁朝向或背向裝置的內部而測得之距離，因此例如，內殼在裝置中之位置比外殼之位置更深，並且光擴散 器的壁比擴散器的主體延伸得更深。在各自情況下，深度尺寸垂直於高度尺寸。另外，深度尺寸垂直於寬度尺寸的局部定義。
現在將僅藉由舉例方式並且參考附圖來描述較佳的實施方式。
100:氣溶膠產生裝置，裝置
102:本體
104:第一端
105:外殼，殼體
106:第二端
108:關閉件
110:孔口
112:非不透明窗口，窗口
114:加熱腔室
116:光學元件
118:光擴散器
120:電源
122:PCB
126:PCB
130:中央處理單元，CPU，處理器
132:記憶體
134:存儲裝置
136:加熱模組
138:檢測器模組
140:通信介面
142:使用者輸入模組
144:狀態指示器模組
145:通信匯流排
146:光源
148:主體
150:壁
151:表面，內面
154:表面
156:內殼
158:第一部分
160:第二部分
162:分隔件
218:光擴散器
250:壁，內壁，週邊壁，不透明壁
251:光接收表面
254:表面
A-A:線
B-B:線
[圖1A和圖1B]係根據第一實施方式之氣溶膠產生裝置在關閉件處於關閉位置時和關閉件處於打開位置時之示意性展示。
[圖2]係氣溶膠產生裝置之示意性展示，示出了一些內部部件。
[圖3]係氣溶膠產生裝置的電子器件之框圖。
[圖4]係根據第一較佳的實施方式之光源陣列、光擴散器、和窗口之示意性截面視圖。
[圖5]係根據第一較佳的實施方式之光擴散器之示意性展示。
[圖6]係根據第一較佳的實施方式的狀態指示器之示意性截面視圖。
[圖7]係圖6的狀態指示器之示意性截面分解視圖。
[圖8]係沿著圖6的線A-A的狀態指示器之示意性截面視圖。
[圖9]係根據第二較佳的實施方式之光源陣列、光擴散器、和窗口之示意性截面視圖。
[圖10]係根據第二較佳的實施方式之光擴散器之示意性展示。
[圖11]係根據第二較佳的實施方式的狀態指示器之示意性截面視圖。
[圖12]係圖11的狀態指示器之示意性截面分解視圖。
[圖13]係沿著圖11的線B-B的狀態指示器之示意性截面視圖。
[圖14]係氣溶膠產生裝置之示意性展示，其中關閉件處於關閉位置並且狀態指示器被關掉。
[圖15A至圖15C]係氣溶膠產生裝置之示意性展示，其中狀態指示器指示不同的電源充電電量。
[圖16A至圖16C]係氣溶膠產生裝置之示意性展示，其中狀態指示器指示不同的時段剩餘時間。
參見圖1A、圖1B和圖2，氣溶膠產生裝置100具有本體102，該本體102包括容納了多個不同部件的外殼105。在本體102中、例如在外殼105的側壁中設置了孔口110，氣溶膠基質(未示出)可以穿過該孔口110而插入加熱腔室114中。在當前實施方式中，氣溶膠基質被提供在基質載體中。基質載體總體上係長形的，並且氣溶膠基質被定位成朝向基質載體之第一端。在氣溶膠基質與基質載體之第二端之間，基質載體提供了導管，該導管例如呈硬紙板或塑膠材料的管之形式、視需要具有沿其長度、例如在基質載體之第二端處設置之過濾器。氣溶膠基質在加熱腔室114中被加熱時產生之氣溶膠和/或蒸氣可以被抽出穿過導管並且從基質載體之第二端被使用者吸入，該基質載體具有足夠的長度從而在氣溶膠基質位於加熱腔室114中之情況下從孔口110突出。
氣溶膠產生裝置100可以被描述為個人用吸入器裝置、電子香煙或(或電子煙)、汽化器、或吸用裝置。在所展示之實施方式中，氣溶膠產生裝置100係加熱但不灼燒(HnB)之裝置。然而，如與常規的煙草產品中灼燒煙草相反，本揭露中設想之氣溶膠產生裝置100更經常地加熱或煽動可氣溶膠化的物質以產生供吸入之氣溶膠。
氣溶膠基質和基質載體可以被稱為可消耗物品。在所展示之實施方式中，可消耗物品可以呈含有加工過的煙草材料的棒形式，例如，浸漬有液體氣溶膠形成劑的再造煙草(RTB)紙的卷起薄片或定向條。在當前實施方式中，液體氣溶膠形成劑包括植物甘油(VG)，但也可為丙二醇(PG)與VG的混合物。在當前實施方式中，該可消耗物品使用純VG，不含任何香料或尼古丁。而是，源自RTB的揮發性香料和尼古丁與氣溶膠形成劑同時被汽化，並且被夾帶至所得的冷凝氣溶膠中，以供使用者吸入。然而，在其他實施方式中，該可消耗物品具有包含尼古丁和其他香料之氣溶膠形成劑。在此類情況下，該可消耗物品典型地包含其他固體多孔物質以吸收氣溶膠形成劑液體，例如由膠凝劑和合適的黏合劑形成的慕斯(mousse)，其可以包含或不包含煙草。在替代性實施方式中，可消耗物品係含有儲存在儲器(reservoir)中之氣溶膠形成劑並且具有汽化腔室的膠囊，其中，來自儲器的液體例如經由芯(wick)吸件、熱傳遞元件或在投加(dosing)元件被氣溶膠產生裝置100加熱，該投加元件將小劑量的液體氣溶膠形成劑輸送至被加熱的汽化表面。較佳的是，氣溶膠形成劑包括VG或PG/VG混合物以及尼古丁和/或調味劑。
從附圖中可以看到，本體102係被基本上邊緣圓化的矩形稜柱形狀。然而，這係不重要的，並且在其他實施方式中，本體102不具有矩形稜柱形狀，而是代替地為適合於裝配在本文闡述的各個實施方式中所描述的內部部件之任何形狀。
本體102可以由任何合適之材料或者甚至材料層形成。在所展示之實施方式中，氣溶膠產生裝置100具有由外殼105覆蓋的內殼156。內殼156可為塑膠材料，並且外殼105可為金屬，或者反過來，或者內殼156和外殼105兩者皆可以基本上由塑膠材料製成。如果外殼105之材料係金屬的，則可以對其進行陽極 氧化、粉末塗覆或處理，以使其更耐刮擦並且防止難看的磨損和撕裂。這允許氣溶膠產生裝置100維持「新的」且美學上令人愉悅的外觀。
為方便起見，氣溶膠產生裝置100之第一端104(示出為朝向圖1A的底部)被描述為氣溶膠產生裝置100的底部、基部或下端。氣溶膠產生裝置100之第二端106(示出為朝向圖1A的頂部)被描述為氣溶膠產生裝置100的頂部或上端。在使用中，使用者通常將氣溶膠產生裝置100定向成第一端104朝下和/或相對於使用者的嘴處於遠側位置，並且第二端106朝上和/或相對於使用者的嘴處於近側位置。因此，孔口110位於氣溶膠產生裝置100之第二端106處。
氣溶膠產生裝置100具有用於覆蓋孔口110的關閉件108。關閉件108可以被認為係孔口110的門。關閉件108被配置用於選擇性地覆蓋和露出孔口110，使得取決於關閉件108之位置，孔口110基本上關閉和打開。
更詳細地，關閉件108被佈置成在如圖1A所展示之關閉位置與如圖1B所展示之打開位置之間移動。關閉件108被佈置成在關閉位置與打開位置之間在本體102之第二端106上、即跨過氣溶膠產生裝置100的寬度移動。在如圖1A所示之關閉位置時，孔口110至少部分地被關閉件108覆蓋或阻擋。較佳的是，孔口110被關閉件108完全覆蓋。在一些實施方式中，當關閉件108處於關閉位置時，關閉件108在孔口110上建立密封，例如從而防止灰塵和濕氣進入孔口110中。在如圖1B所示之打開位置時，孔口110未被關閉件108覆蓋或阻擋。這意味著，關閉件108沒有阻擋孔口110，並且使用者能夠觸及孔口110、並且尤其能夠將基質載體插入加熱腔室114中。
在一些實施方式中，關閉件108還可以具有另外之位置、例如第三位置或激活位置。該激活位置可由使用者例如藉由在關閉件108處於打開位置時將關閉件108朝向本體102按壓而獲得。即，使用者操作關閉件108從打開位置進入激活位置。該激活位置向氣溶膠產生裝置100提供使用者輸入，氣溶膠產生裝 置100被佈置成響應於該使用者輸入而執行動作，例如開始加熱氣溶膠基質並且產生氣溶膠以供使用者吸入之過程。在其他實施方式中，氣溶膠產生裝置100被佈置成響應於替代性形式的使用者輸入而激活。例如，在關閉件108沒有激活位置的實施方式中，可以在本體102的一側上設置按鈕或開關，並且可以藉由按壓該按鈕或輕擊該開關來啟動使用者輸入。在不同的實施方式中，提供了其他適合的提供用於接收使用者輸入的手段之方法。
在一些實施方式中，氣溶膠產生裝置100具有檢測器(未示出)，該檢測器被佈置用於檢測關閉件108之移動或位置。在一個實施方式中，該檢測器被佈置用於檢測關閉件108從關閉位置到打開位置的移動。在替代性實施方式中，該檢測器被佈置用於檢測關閉件108之絕對位置，例如在打開位置。在另外的替代性實施方式中，該檢測器被配置用於檢測關閉件108何時處於關閉位置，以及關閉件108何時處於打開位置兩者。該檢測器可以進一步被佈置用於檢測關閉件108從打開位置到激活位置的移動。為了檢測關閉件之移動或位置，該檢測器包括感測器。該感測器被配置用於感測關閉件108之移動或位置。該感測器較佳的是係非接觸感測器。換言之，該檢測器用作關閉件108之位置感測器。
該檢測器被配置用於輸出指示關閉件108之位置的信號。該信號可以類似於藉由將關閉件108移動至激活位置而啟動的使用者輸入來使用。例如，關閉件108從關閉位置移動到打開位置可以激活氣溶膠產生裝置100。
在氣溶膠產生裝置100的一側中、穿過氣溶膠產生裝置100的本體102設置了非不透明窗口112。非不透明窗口112朝向氣溶膠產生裝置100之第二端106定位在氣溶膠產生裝置100的側壁上並且在側壁之寬度中心。非不透明窗口112包括在氣溶膠產生裝置100的本體102中之孔口。非不透明窗口112可以用半透明或透明材料覆蓋或填充、或不用材料進行覆蓋或填充。在所展示之實施方式中，窗口112為長形形狀。窗口112可為線性或非線性的。該窗口112可為矩形形 狀、較佳的是具有圓化拐角，例如具有半徑之拐角。較長的筆直平行邊緣平行於氣溶膠產生裝置100之高度、例如沿第一端104與第二端106之間的方向延伸。非不透明窗口112的底邊緣朝向氣溶膠產生裝置100之第一端104，而非不透明窗口112的頂邊緣朝向氣溶膠產生裝置100之第二端106。窗口112的頂邊緣離本體102之第二端106之距離比窗口112的底邊緣離本體102之第一端104之距離更近。這提供了朝向裝置100之第一端104的區域，在該區域中裝置100可以被使用者抓握而窗口112不太可能被使用者的手阻擋，從而允許使用者在握住裝置100時觀察到經由窗口112顯示之資訊。
非不透明窗口112被配置成使得從在裝置100之本體102內部之光源146發射的光係使用者透過窗口112可見的。作為實例，可以在本體102內部提供光源146(例如，RGB LED或其他適合之光源)，以指示氣溶膠產生裝置100的狀態。在此背景下，狀態可以指以下一項或多項：電池剩餘電量、加熱器狀態(例如，開、關、錯等)、裝置狀態(例如，準備吮吸或否)、或其他狀態指示，例如錯誤模式、對於在電源耗盡之前用掉或剩餘的吮吸次數或整個基質載體的指示，等等。
圖2示出了氣溶膠產生裝置100之剖視圖，使得可以看到更多內部部件。如圖所示，氣溶膠產生裝置100包括加熱腔室114、光擴散器118和光學元件116、電源120(例如，電池)、以及PCB 122和126。
在較佳的實施方式中，氣溶膠產生裝置100係電動的。即，該氣溶膠產生裝置100被佈置成使用電功率來加熱氣溶膠基質。為此目的，氣溶膠產生裝置100具有電源120，例如電池。電源120聯接至控制電路系統，該控制電路系統可以至少部分地容納在PCB 122和126中的一者或兩者上。該控制電路系統還至少聯接至加熱腔室114和狀態指示器之光源146。使用者可操作的關閉件108可以 被佈置成致使電源120與加熱器相聯接(coupling)或脫聯接(uncoupling)，該加熱器被配置用於經由控制電路系統向加熱腔室114和/或光源146供應熱量。
總體上，窗口112和光擴散器118具有彼此對應之形狀和大小。類似地，光源146可以以與窗口112大致相同之形狀、以及在某個區域上大致相同的大小來佈置。換言之，光擴散器118不會延伸超出窗口112大之距離，並且光源146基本上被定位在窗口112的正後方(比窗口112更靠近裝置100的內部，或者在上文描述的術語「更深」)。這進而說明確保光源146提供以有效的方式透過窗口112的光，因為由光源146發射的大部分光都透射穿過窗口112(而不是發射在殼體105、內殼156內部)、且已經被光擴散器118擴散。
此外，以與窗口112大致相同的大小和形狀在某個區域上延伸之光源146、和具有與窗口112大致對應的形狀和大小(例如，至少一樣大)之光擴散器118意味著，發射光可以透射穿過基本上整個窗口112(例如，當窗口112的這部分相對應之光源146在發光時)。
在將透射穿過窗口112(光擴散器118或包含光源146的區域均未顯著地大於窗口112)之發射光最大化與確保整個窗口112能夠發射光(光擴散器118或包含光源146的區域均未顯著地小於窗口112)之間實現平衡。
如上所述，窗口112、光擴散器118、以及其中被佈置了光源146的區域通常均佈置為具有彼此大致對應的形狀和大小。該等元件共同形成了狀態指示器的一部分，並且對於狀態指示器的佈置的當前討論，應瞭解的是，將相應地調節窗口112、光擴散器118的形狀和大小、以及光源146的佈置。一旦已經確定了形狀和大小，則形成狀態指示器的該等元件的佈置係技術人員容易想到的。
該狀態指示器總體上係長形的。例如，該狀態指示器具有長度方向和寬度方向，而寬度比長度小得多。例如，長度可為寬度的3倍、5倍、10倍、 25倍、或甚至50倍。在一些情況下，長度方向係直線(例如，如圖1A和圖1B中)，但是在其他情況下，長度方向可為曲線、弧線、一系列弧線、一系列直線、分支結構、螺旋線、閉環、或其任何組合。在長度方向沿著狀態指示器的長度不恒定的情況下(例如，由於彎曲或成角度的區段)，寬度在局部被定義為橫向於長度方向。在某些情況下，寬度沿著狀態指示器的長度可以不是恒定的，例如狀態指示器可能會凸出成較寬的部分，或減薄成較窄的部分。在這樣的情況下，狀態指示器之平均寬度比狀態指示器之長度要窄得多。
參見圖3，氣溶膠產生裝置100包括藉由通信匯流排145彼此聯接的中央處理單元(CPU)130、記憶體132、存儲裝置134、加熱模組136、檢測器模組138、通信介面140、使用者輸入模組142、以及狀態指示器模組144。
CPU 130係電腦處理器、例如微處理器。該處理器130被佈置用於運行呈電腦可運行代碼形式的指令，包括存儲在記憶體132和存儲裝置134中的指令。CPU 130運行的指令包括用於協調氣溶膠產生裝置100的其他部件的操作的指令，比如用於根據一個或多個變數、例如電池電量和/或來自其他模組的信號來控制狀態指示器模組144的指令。在實例中，當裝置100由使用者藉由將關閉件108移動至激活位置而激活時，檢測器模組138中斷CPU 130，以向CPU 130指示氣溶膠產生裝置100已經被激活。裝置100還可以或替代性地可以藉由其他手段的使用者輸入來激活。在這個實例中，CPU 130被配置成使得加熱模組136能夠激活加熱腔室114以產生氣溶膠，並且因此使得使用者能夠在裝置100處於激活狀態時吸入該氣溶膠。在這個實例中，CPU 130可以向狀態指示器模組144提供指令，以使得狀態指示器能夠指示加熱器的狀態，該加熱器被配置用於向加熱腔室114供應熱量。
記憶體132被實施為對氣溶膠產生裝置100提供隨機存取記憶體(RAM)的一個或多個記憶體單元。在所展示之實施方式中，記憶體132係揮發 性記憶體，例如呈使用單晶片系統(SoC)架構與CPU 130整合的晶片上(on-chip)RAM之形式。然而，在其他實施方式中，記憶體132與CPU 130分離。記憶體132被佈置用於存儲被CPU 130處理的、呈電腦可運行代碼形式的指令。典型地，在任何一個時刻該電腦可運行代碼的僅選定元素被記憶體132存儲，該等選定元素定義了對於在該特定時刻實施的該氣溶膠產生裝置100的操作必不可少的指令。換言之，在CPU 130處理某個特定過程時，電腦可運行代碼被臨時存儲在記憶體132中了。
存儲裝置134以非揮發性記憶體之形式與氣溶膠產生裝置100一體地提供。在大多數實施方式中，存儲裝置134例如使用SoC架構與CPU 130和記憶體132嵌入在同一晶片上，例如藉由被實施為多次可程式設計(MTP)陣列。然而，在其他實施方式中，存儲裝置134係嵌入式快閃記憶體或外部快閃記憶體，等等。存儲裝置134存儲有定義了由CPU 130處理的指令的電腦可運行代碼。存儲裝置134永久或半永久地存儲電腦可運行代碼，例如直到被寫滿為止。即，電腦可運行代碼被非暫時地存儲在存儲裝置134中。典型地，由存儲裝置134存儲的電腦可運行代碼涉及對於CPU 130、通信介面140和更廣義地氣溶膠產生裝置100的操作而言為根本性的指令、以及涉及執行氣溶膠產生裝置100的高級功能的應用程式和與此類應用程式有關的資料。
檢測器模組138聯接至檢測器。檢測器模組138從檢測器接收指示關閉件108之位置、狀態或移動的信號，並且將指示關閉件108之位置、狀態、和/或移動的信號提供給CPU 130。例如，當關閉件108處於打開位置時，檢測器模組138中斷CPU 130，以向CPU 130指示關閉件108處於打開位置。在實例中，在關閉件108處於打開位置的情況下，CPU 130被配置成使得狀態指示器模組144能夠操作該狀態指示器來向使用者指示該裝置100之剩餘電池電量。
通信介面140支持短距離無線通訊、尤其藍牙®通信。特別地，通信介面140被配置用於與使用者的個人計算裝置建立短距離無線通訊連接。在一些實施方式中，通信介面聯接至天線(未示出)，經由該天線藉由短距離無線通訊聯接來發送和接收無線通訊。該通信介面還被佈置成經由通信匯流排145與CPU 130通信。
使用者輸入模組142聯接至使用者輸入裝置。該使用者輸入裝置可為按鈕或開關、或任何適合於接收使用者輸入動作的佈置。特別地，當關閉件108未被配置為具有激活位置並且氣溶膠產生裝置100由使用者經由使用者輸入裝置而激活時，可以提供使用者輸入模組142。使用者輸入模組142聯接至使用者輸入裝置、並且接收指示了使用者輸入裝置的狀態的信號並且將指示使用者輸入的信號提供給CPU 130。
狀態指示器模組144被配置用於向使用者提供關於裝置100的狀態之資訊。在這個實施方式中，狀態指示器模組144包括LED介面。狀態指示器模組144被配置用於從CPU 130接收關於裝置100的狀態之資訊、並且向CPU 130指示狀態指示器之光源146的狀態，該等光源146向使用者顯示該資訊。
關閉件108之位置和/或使用者輸入裝置的設置提供了藉由關閉件108或使用者輸入來觸發或提供多個功能的能力。這增強了使用者體驗並且改善了可用性。在關閉件108具有三個位置的實例中，這三個位置提供了氣溶膠產生裝置100起作用的以下狀態：1)「關掉」，2)「待機」或「負載」，以及3)「激活」或「使用」或「氣溶膠化」。
熟悉該項技術者應瞭解的是，對於氣溶膠產生裝置100而言，其他功能可為可能的。例如，一種功能可以提供溫度調節、或者可以提供剩餘消耗 品的量的指示、或提供電池電量的指示、或將親子保護鎖進行鎖定或解鎖。應瞭解的是，狀態指示器和狀態指示器模組144可以被配置用於指示該等功能中之任一項或全部之狀態。
圖4示出了狀態指示器之光源146和光擴散器118的第一較佳的實施方式之示意性截面視圖。光源146被定位在本體102的內部區域中。光源146佈置成陣列。在所展示之實施方式中，光源146佈置成具有八個獨立光源146的線性陣列。該陣列中的每個光源146係LED、較佳的是RGB LED。RGB LED可以用於顯示任何顏色的光、包括白色。在一些實例中，RGB LED可以用於顯示不同顏色以警示使用者不同的參數。例如，電池壽命、加熱循環中的剩餘時間、電池充電進度等皆可以具有不同的顏色。在其他情況下，光源146可為被佈置成以單一顏色工作的LED或其他光源。
在較佳的實施方式中，線性陣列被佈置成與本體102的非不透明窗口112對準，由此該線性陣列相對於本體102豎直地佈置。在替代性實施方式中，光源146的陣列可以佈置成與本體102傾斜地或水平地對準。光源146在點亮時被配置成發射總體上朝向本體102的窗口112之光。應瞭解的是，光源146的雙線性或二維佈置係可能的，並且甚至更複雜的多維陣列也可為可行的。還應瞭解的是，光源146的陣列可以不是線性的而是彎曲的，例如形成一個或若干個彎曲區段。
在本揭露的較佳的實施方式中，光源146的間距小於10mm、較佳的是小於5mm、更較佳的是小於3mm、還更較佳的是小於2.5mm。在較佳的實施方式中，光源146的間距、即從每個光源146的中心到中心的間距相等，為大致2mm(具體地2.15mm)。在可能的替代性方案中，光源146可以間隔開成例如在一個方向上的相鄰光源146之間之距離逐漸增大。
在氣溶膠產生裝置100的內部區域中還設置了光擴散器118。在所展示之實施方式中，光擴散器118與光源146的陣列對準並且佈置在光源146與窗口112之間。光擴散器118具有長方體或矩形稜柱形主體148，其一側面向窗口112而一側面向光源146陣列。在第一較佳的實施方式中，光擴散器118的主體148覆蓋窗口112的範圍(從窗口112的面向本體102內的這側)。
光擴散器118的寬度和高度可以變化，以改變光源146入射在光擴散器118上的光場之比例。較高且較寬之光擴散器118接收較大比例的從光源146發射之光。即，光擴散器118在橫穿從光源146到窗口112的光路的方向上的範圍越大，則來自光源146的光可以入射到其上的就越多。光擴散器118的主體148之高度小於50mm、較佳的是小於30mm、更較佳的是小於20mm，並且在第一較佳的實施方式中高度為大致16mm(確切地16.6mm)。光擴散器118的主體148的寬度小於10mm、較佳的是小於5mm、更較佳的是小於3mm、還更較佳的是根據第一較佳的實施方式為大致2.6mm。
光擴散器118的主體148的深度小於3mm、較佳的是小於2mm、更較佳的是小於1mm、還更較佳的是小於0.75mm。在第一較佳的實施方式中，光擴散器118的主體148的深度為大致0.5mm(確切地0.55mm)。在此背景下，深度可為光擴散器118沿著從光源146到窗口112的光路(確切地，最短的這種路徑)的範圍。
狀態指示器的參數(尺寸、材料類型、光源146間距和數量等)皆為相互關聯的，這意味著一個元件的確切大小和形狀一旦固定就將對其他元件的大小產生影響。總體上，使一個元件更大將導致其他元件也變得更大。理論上，整個裝置的大小可以在比例因子的有限範圍內在保持比例相同情況下縮放。在這樣做時，重要的參數係光源146之間的間距。為了在相鄰之光源146之間提供平滑的模糊效果，間距不能太大，或者在相鄰之光源146之間存在顯著調光 器補片(dimmer patch)。在一定程度上，這可以藉由使用更亮之光源146和/或改變光擴散器118的擴散度來平衡。在其他情況下，解決方案可為將光源146的中心到中心的間距保持在2mm左右，並且為更大型式的狀態指示器提供更多光源146，或者為更小型式的狀態指示器提供更少之光源146。
狀態指示器還包括在光擴散器118之面向光源146陣列的這側與該光源146陣列本身之間延伸的壁150。在這個第一較佳的實施方式中，壁150為與光擴散器118主體148相同之材料、並且與光擴散器118的主體148形成單一結構的一部分。換言之，壁150從光擴散器118的主體突出，使得光擴散器118之主體148和壁150形成單一連續件。在圖4至圖9所示之第一較佳的實施方式中，包括光擴散器118之主體148和壁150的單一連續件整體被稱為光擴散器118。光擴散器118的壁150在陣列中之光源146之間延伸。
在第一實施方式中，壁150限定光擴散器118的一部分，該等部分比光擴散器118之主體148更靠近光源146陣列的平面延伸。與光擴散器118之主體148相比，壁150背向本體102中的窗口112延伸到氣溶膠產生裝置100內部中的深度更大。
因此，光擴散器118被配置用於在其壁150的面向光源146的表面151處接收從光源146傾斜發射之光。應瞭解的是，與不提供此類壁150相比，傾斜發射光在光擴散器118上的入射點可以更靠近光源146。如圖4和圖7所示，壁150完全阻擋相鄰光源146之間的光路，但是應瞭解的是，壁150可以延伸到僅阻擋此類光路的子集或完全不阻擋。
光擴散器118還可以包括在陣列中的最上部光源146上方之另外的壁150以及在該陣列中的最下部光源146下方之另一個另外的壁150。換言之，該等另外的壁150可以設置在光源陣列之每端處。該等另外的(或週邊)壁150用於接收該陣列的最上部和最下部(例如，最末端)光源146傾斜地發射的光，否則 所述光將洩漏到光擴散器118上方和下方(例如，每端處)的周圍區域中。光擴散器118還可以包括從光擴散器118的面向被佈置在光源146之間的壁150的這側的側向邊緣延伸的壁150，如圖5的最左和最右所示從光擴散器118之頂部延伸至底部(例如，沿著長度)。該等可以被稱為側壁。
光擴散器118的壁150從光擴散器118的主體148朝向光源146陣列延伸的深度小於2mm、較佳的是小於1mm、更較佳的是小於0.75mm。在這個第一較佳的實施方式中，壁150從光擴散器118的主體148延伸的深度為大致0.5mm。光擴散器118的壁150的厚度小於2mm、較佳的是小於1mm、更較佳的是小於0.5mm、還更較佳的是為大致0.1mm。在此背景下，壁150的「厚度」通常在如上文定義的長度尺寸上、但是在任何情況下都是壁150在該方向上在相鄰光源146之間的尺寸。
光擴散器118被配置用於接收來自該等光源146的光、並將光朝向窗口112透射。因此，可能有利的是，將光擴散器118配置成防止光從其不面向光源146或窗口112的一個或多個表面洩漏出。例如，光擴散器118的頂端和底端的表面可以藉由對該光擴散器118包覆較低折射率之材料來包覆。還可以對光擴散器118的外部側向表面進行包覆。光擴散器118與包覆層的介面被配置成致使以小於由光擴散器118材料和包覆層材料之折射率限定的臨界角入射的光進行全內反射。這將減小能夠從光擴散器118的頂端和底端和/或從光擴散器118的側面洩漏出的光量，由此減少產生將是使用者透過窗口112看不見的光所浪費的能量。替代性地或另外，可以將光擴散器118的一個或多個表面精加工成不透明或半透明的，以防止或減少透過所述表面之光洩漏。該不透明或半透明表面還可以提供入射在其上的任何光的漫(diffuse)內反射。
光擴散器118被配置用於擴散光。光擴散器118可以由光擴散材料製成。光擴散器118還可以由非不透明材料形成，其表面光潔度促進透射穿過其 的光的擴散。光擴散器118的各種特性(包括但不限於其材料、形狀、持續、表面光潔度(拋光、磨砂、塗覆、處理或粗糙化))和包覆層的變化將影響光擴散或散射的程度。在第一較佳的實施方式中，光擴散器118在光擴散器118的背向壁150的這側上包括粗糙化的表面154。透過這個表面發射的光在透過粗糙化的表面154離開光擴散器118時朝向窗口112擴散或散射。在第一實施方式中，光擴散器118由擴散材料形成。即，光擴散器118之材料可以藉由被配置用於散射穿過其的光來代替於或附加於具有粗糙化的表面154，而在其體積內(例如，材料內)提供光的擴散。擴散器的內面151、即壁150的被來自光源146的光入射的表面可為經拋光的或經上光的，這促進了光從光源146進入光擴散器118中。粗糙化的表面可以被粗糙化至在例如21至30之間的VDI值。
在一些條件下，略微粗糙化的表面可以改善光從本體透射出、並且阻礙光透射到本體中。相反，平滑表面可以阻礙光從本體透射出(即，光截留在本體內)、但是可以改善光透射到本體中。為此，光擴散器118的最靠近光源146的表面可為平滑的或拋光的，以改善光從光源146透射到光擴散器118。背向光源146的表面可為粗糙化的以將光從裝置100朝向外部引出。類似地，在光擴散器118的邊緣處的表面可為拋光的或平滑的以降低光從光擴散器118的側面洩漏。該等側表面可以進一步設有包覆層，以增大該等側面處的內反射並且進一步降低從該等側面之光洩漏。包覆層之折射率典型地比其包圍之材料之折射率更低。
出於上述的類似原因，光學元件116的表面可為粗糙化的、平滑的或拋光的。側表面和最靠近光源146的表面可為平滑的或拋光的，而離光源146最遠(最靠近裝置的外部)的表面可為粗糙化的。還可以在光學元件116的側面(或邊緣)處施加包覆層(未示出)，以增大光學元件116的邊緣處的內反射並且降低邊緣處之光洩漏。
接收來自光源146的光並且將該光朝向既定目標透射之光擴散器118據說被佈置在它們之間。實現了此類效果的簡單佈置係光源146陣列、光擴散器118和非不透明窗口112基本上平行且對準的所展示之佈置，其中，光擴散器118位於光源146與非不透明窗口112之間。然而，在替代性實施方式中，來自光源146的光可以被其他光學部件(比如：透鏡、反射鏡、光管、光纖等)折射、反射或引導，使得光擴散器118將其接收，即使光擴散器118沒有與光源146陣列基本上對準也是如此。類似地，離開光擴散器118的光可以被光學部件折射、反射或引導以指向非不透明窗口112。應瞭解的是，在描述被佈置在光源146與非不透明窗口112之間之光擴散器118時，設想了這樣的佈置。
圖5示出了光擴散器118的較佳的實施方式之透視圖。在所展示之實施方式中，光擴散器118的壁150被配置成在相鄰之光源146之間延伸、並且圍繞光擴散器118的主體148的、最靠近光源146陣列的表面的週邊延伸。在較佳的是實施方式中，在光源146之間延伸的壁150垂直於線性光源146陣列的取向延伸跨過光擴散器118的主體148之寬度。
光擴散器118的這種較佳的構型在面向光源146的這側上的光擴散材料中限定了一系列空隙或凹陷。光源146較佳的是被佈置成與該等凹陷對準。在較佳的實施方式中，該等壁150全都具有相同的深度，並且因此它們可以限定「燈箱」或「燈籠」陣列，該陣列可以被配置成使得光擴散器118完全包繞光源146的所有側，除了光源146陣列的離光擴散器118的主體148最遠的這側、即光源146的同樣離窗口112最遠的這側之外。所述燈箱各自能夠藉由其內表面151來接收來自光源146、尤其來自坐於其內之光源146之光。較佳的是，提供了一個箱或籠來與每個光源146對準。
根據較佳的實施方式之光擴散器118係半透明的白色塑膠材料，其中可見光譜內的透光率在10%與40%之間、更較佳的是在20%與30%之間。光擴散 器118取決於材料的光學色散、材料的尺寸和結構、和/或表面光潔度來擴散或傳播光。光擴散器118較佳的是係RTP® 0399X 120952 D S-27484 WHITE、或具有類似的(comparable)透射率和/或擴散特性之材料。
光擴散器118被配置用於接收來自光源146的光並且將其擴散，使得被擴散光透過本體102中的非不透明窗口112可見。總體上，離散光源146的陣列在點亮時產生具有與該陣列中被點亮光源146之位置相對應的「熱點」或高光強度區域、以及與該光源146之間的空間相對應的「冷點」或較低光強度區域的光場。光擴散器118被配置用於擴散由光源146發射之光以減小熱點與冷點之間之光強度差。光的擴散產生由一組離散光源146生成的平滑的可見光信號，這對於狀態指示器之美學特性係期望的。
在一個實例中，狀態指示器被配置用於藉由改變透過窗口112可觀察到的光帶的大小來向使用者傳達資訊。這樣，期望的是，將狀態指示器配置成將每個光源146的光場定位成使得隨著更多光源146點亮，可被使用者觀察到的光帶越大，並且單一光源146或光源146子集不點亮整個窗口112。期望實現這、以及消除熱點和冷點。提供在光源146之間延伸的壁150可以提供允許狀態指示器實現這兩個願望的優點。與沒有設置突出壁150相比，藉由所述壁150來吸收從光源146傾斜發射的光，光擴散器118可以更有效地定位來自每個獨立光源146之光。因此，光擴散器118、尤其具有在光源146之間延伸的壁150的特徵之光擴散器118提供了以下狀態指示器：該狀態指示器可以定位一個陣列的獨立光源146的光場、同時還減少在狀態指示器的可見信號中出現熱點和冷點。除了其他特性之外，藉由改變壁150之間之距離、其深度及厚度，狀態指示器可以包括適當數量之光源146來例如藉由允許控制光源146陣列中的LED之數量和間距而以期望的準確度向使用者傳達資訊。藉由防止光源146之間的熱點和冷點並且因此向 使用者提供平滑變化的視覺信號，也可以如此控制點亮式狀態指示器的美學外觀。
參見圖6、圖7、和圖8，氣溶膠產生裝置100具有本體102，該本體102包括外殼105和內殼156。氣溶膠產生裝置100還包括光學元件116。氣溶膠產生裝置100的本體102具有窗口112，光可以透射穿過該窗口112。
裝置100的內殼156包括孔口，該孔口與外殼105的孔口對準以形成本體102的窗口112。內殼156和外殼105的對準的孔口一起提供了通向裝置100內部的窗口112。
在窗口112中設置了光學元件116，該光學元件116佈置在光擴散器118與本體102的外部之間。即，光學元件116從光擴散器118接收到的光穿過非不透明窗口112透射出。光學元件116可以被配置用於濾出某些波長的光、和/或將光聚焦，使得穿過內殼156的孔口透射的光藉由窗口112離開裝置100。
光學元件116可為光擴散器118之單獨部分。光學元件116可以包覆模製到內殼156的孔口上或其中。替代性地，光學元件116可以雙射模製到光擴散器118上、較佳的是到光擴散器118的主體148上的與光擴散器118的佈置有壁150的這側相反的那側上。在其他替代方案中，光學元件116可以藉由佈置在本體102的內殼156與外殼105之間、或者適貼地(snugly)裝配在外殼105的孔口內而固定在位。
光學元件116較佳的是為半透明材料，其在可見光譜內的光學透射率大於20%、較佳的是大於30%、更較佳的是大於50%；在較佳的實施方式中，其透射率為大致75%。光學元件116較佳的是為聚碳酸酯材料，例如Makrolon®、RTP®、Lexan®、Covestro®、最較佳的是Lexan® GY5959X STD/Grade FXD171R/CMR# 039216，或具有類似的透射率特性之材料。光學元件116可以具有拋光的光潔面，以將物體的透射率最大化並且防止光的進一步擴散。較佳的 是，光學元件116被著色成使得在狀態指示器未點亮、即它與外殼105融合時，它對使用者而言不顯眼或係離散的。應瞭解的是，在不同的實施方式中，光學元件116可為濾光器、光透鏡、稜鏡或該等東西之組合。
在一些條件下，略微粗糙化的表面可以改善光從本體透射出、並且阻礙光透射到本體中。相反，平滑表面可以阻礙光從本體透射出(即，光截留在本體內)、但是可以改善光透射到本體中。為此，光擴散器118的最靠近光源146的表面可為平滑的或拋光的，以改善光從光源146透到光擴散器118。背向光源146的表面可為粗糙化的以將光從裝置100朝向外部引出。類似地，在光擴散器118的邊緣處之表面可為拋光的或平滑的以降低光從光擴散器118的側面之洩漏。該等側表面可以進一步設有包覆層，以增大該等側面處的內反射並且進一步降低從該等側面之光洩漏。包覆層之折射率典型地比其包圍之材料之折射率更低。
出於上述的類似原因，光學元件116之表面可為粗糙化的、平滑的或拋光的。側表面和最靠近光源146的表面可為平滑的或拋光的，而離光源146最遠(最靠近裝置的外部)之表面可為粗糙化的。還可以在光學元件116之側面(或邊緣)處施加包覆層(未示出)，以增大光學元件116之邊緣處的內反射並且降低邊緣處之光洩漏。
光學元件之高度小於30mm、較佳的是小於20mm、更較佳的是小於17.5mm。在第一較佳的實施方式中，光學元件116之高度為大致15mm。光學元件116的寬度小於4mm、較佳的是小於3mm、更較佳的是小於2mm。在較佳的實施方式中，光學元件116的寬度為大致1mm。光學元件116的深度小於5mm、較佳的是小於4mm、更較佳的是小於2mm。在較佳的實施方式中，光學元件116的深度為大致1.5mm。
內殼156的孔口可以被配置成使得光學元件116可以牢固地坐於該孔口內。內殼156還可以被配置成使得光擴散器118牢固地坐於該孔口內。因此，參見圖7，內殼156的孔口可以包括在不同深度處的兩個不同大小的部分，以提供凹陷，光擴散器118和光學元件116兩者可以牢固地坐於該凹陷中。在所展示之實施方式中，所述孔口具有第一部分158和第二部分160，該第一部分158在內殼156的最靠近外殼105的這側上、具有第一高度、第一寬度和第一深度，該第二部分160在最靠近氣溶膠產生裝置100內部的這側上、具有第二高度、第二寬度和第二深度。該孔口之第一部分158的尺寸基本上與光學元件116的尺寸相匹配，使得光學元件116可以適貼地裝配在其內。該孔口之第二高度、寬度和深度較佳的是與光擴散器118之高度、寬度和深度相匹配，使得光擴散器118可以適貼地裝配在該孔口之第二部分160內，同時抵接佈置在該孔口之第一部分158中之光學元件116。該孔口的限定了該孔口之第二部分160的深度之壁可以比內殼156的其他部分更遠地延伸到裝置100內部中，以提供能夠接收光擴散器118的完整深度的凹陷。換言之，內殼156可以在光擴散器118所坐於其中的凹陷週邊周圍比在內殼156的其他區域中更厚。光學元件116係截面的形狀和尺寸與內殼156的孔口之第一部分158類似之稜鏡。即，具有細長矩形截面之稜鏡。因此，光學元件116或濾光器可以適貼地裝配在內殼156的孔口之第一部分158內。
光源146的線性陣列安裝在PCB 122上和/或電連接至其上、在PCB 122的面向非不透明窗口112的這側。光源146等距地間隔開。光擴散器118可以被佈置成使得壁150在相鄰光源146之間延伸、並且在PCB 122上的在光源146之間之位置處抵接PCB 122。因此，光源146的離窗口112最遠的第一側被PCB 122包繞，而所有其他側被光擴散器118包繞。
在第一較佳的實施方式中，從PCB 122的安裝了光源146的表面到本體102外側之距離為大致3mm。
在狀態指示器的這個實例中，LED線性陣列被配置為相繼地且遞增地點亮，由此狀態指示器提供使用者透過窗口112可見的平滑變化之光帶，這指示了裝置100的狀態。在光源146之間延伸的壁150允許將從使用者裝置100內發射的光定位，同時還允許讓使用者可見平滑(即，沒有熱點和冷點)變化之光帶。這向使用者提供了易於理解且有視覺吸引力之資訊傳遞。
參見圖9至圖13，根據第二較佳的實施方式之氣溶膠產生裝置100與關於圖4至圖8所描述的第一實施方式之氣溶膠產生裝置相同，除了光擴散器218和在光源146之間的壁250的佈置不同之外。在圖9至圖13中，使用如在描述第一實施方式時使用的附圖標記來指示相同或相似的特徵。
在第二較佳的實施方式中，光擴散器218設置在氣溶膠產生裝置100的內部區域中並且與窗口112對準。在所展示之實施方式中，光擴散器218與光源146陣列對準並且佈置在光源146與窗口112之間。光擴散器218具有長方體或矩形稜柱形狀，其一側面向窗口112而一側面向光源146陣列。光擴散器218跨光源146陣列和窗口112延伸，並且因此，光擴散器218之高度和寬度可以大於窗口112和該陣列兩者。光擴散器218的寬度和高度可以變化，以改變光源146入射在光擴散器218上的光場之比例。較高且較寬之光擴散器218接收較大比例的從光源146發射之光。
在第二較佳的實施方式中，光擴散器218的深度較佳的是小於5mm、較佳的是小於3mm、更較佳的是小於2mm、還更較佳的是小於1mm。在第二較佳的實施方式中，光擴散器218的深度為大致0.8mm。光擴散器218之高度小於50mm、較佳的是小於30mm、更較佳的是小於20mm、還較佳的是為大致18.67mm。光擴散器218的寬度小於10mm、較佳的是小於7.5mm、更較佳的是小於6mm、還較佳的是為大致5.5mm。
根據第二較佳的實施方式的分隔件162與光擴散器218分開設置。分隔件162佈置在光擴散器218與光源146之間。分隔件162包括在光源146之間延伸的壁250。分隔件162還包括在最上部光源146和最下部光源146上方的壁250、以及圍繞光源146陣列的週邊延伸的壁250，使得壁250形成單一的分隔件162結構，如圖10之透視圖所示。在所展示之第二較佳的實施方式中，佈置在相鄰之光源146之間的壁250延伸以阻擋相鄰光源146之間的所有光路。
分隔件162的內壁250、例如佈置在相鄰光源146之間的內壁250可以具有第一深度，並且分隔件162的圍繞光源146陣列的週邊延伸的週邊壁250可以具有第二深度。在所展示之實施方式中，第一深度小於第二深度，並且光擴散器218抵接分隔件162的週邊壁250，例如在光接收表面251的邊緣處接觸分隔件162的週邊壁250。
在第二較佳的實施方式中，第一深度(對應於分隔件162的內壁250的深度)為大致2mm。在第二較佳的實施方式中，第二深度(對應於分隔件162的週邊壁250的深度)為大致2.5mm。分隔件162之高度小於50mm、較佳的是小於30mm、更較佳的是小於20mm、還較佳的是為大致18.67mm。分隔件162的寬度小於10mm、較佳的是小於7.5mm、更較佳的是小於6mm、還更較佳的是為大致5.5mm。
在第二較佳的實施方式中，從PCB 122的安裝了光源146的表面到本體102外側之距離為大致4.5mm。
與第一實施方式一樣，狀態指示器的參數(尺寸、材料類型、光源146間距和數量等)皆為相互關聯的，這意味著一個元件的確切大小和形狀一旦固定就將對其他元件的大小產生影響。總體上，使一個元件更大將導致其他元件也變得更大。理論上，整個裝置的大小可以在比例因子的有限範圍內在保持比例相同的情況下縮放。在這樣做時，重要的參數係光源146之間的間距。為 了在相鄰之光源146之間提供平滑的模糊效果，間距不能太大，或者在相鄰之光源146之間存在顯著的調光器補片(dimmer patch)。在一定程度上，這可以藉由使用更亮之光源146和/或改變光擴散器218的擴散度來平衡。在其他情況下，解決方案可為將光源146的中心到中心的間距保持在2mm左右，並且為更大型式的狀態指示器提供更多光源146，或者為更小型式的狀態指示器提供更少之光源146。
在第二較佳的實施方式中，分隔件162具有比光擴散器218更低的透射率。較佳的是，分隔件162係不透明的並且由不透明材料製成。該不透明材料可為黑色塑膠材料。在光源146之間延伸的不透明壁250用於定位來自光源146的光、例如防止單一光源146點亮整個窗口112。光場中的熱點與光源146對準地出現，並且光場中的冷點與壁250對準地出現。
光擴散器218被配置用於擴散光、並且可以包括擴散材料和/或粗糙化表面254，以將透射穿過其的光散射(例如，到21至30的VDI值)。光擴散器218的最靠近光源146陣列的表面可為拋光的或上光的，以促進光從光源146進入光擴散器218中。光擴散器218被配置用於提供以下優點：使光源146陣列的光場的熱點和冷點共混或平滑化到一起。因此，透過窗口112觀察到的光信號係平滑之光帶，其中熱點與冷點之間的對比度顯著地或徹底地減小。
應瞭解的是，第二較佳的實施方式相比第一較佳的實施方式可以提供對來自每個光源146的光之改進定位。與第一較佳的實施方式相比，可能的缺點在於，第二較佳的實施方式的狀態指示器具有更大的深度並且因此可能更難以裝配在本體102內部內。
圖14示出了處於關閉位置的關閉件108。氣溶膠產生裝置100被配置為在這個位置時處於「關掉」模式。狀態指示器被配置成在關閉件108處於這個位置時不可操作。較佳的是，這意味著光源146陣列被配置成不從電源120汲取 電力。在本體102的窗口112中設置光學元件116允許在關閉件108處於關閉位置時窗口112對使用者顯得不顯眼或不可見。
在當前實施方式中，當處於關掉模式時，氣溶膠產生裝置100以低電力或無電力模式運行。在這個模式中，唯一起作用的功能係檢測器模組138和檢測器，用於檢測關閉件108何時移動至打開位置。這樣，狀態指示器不從電源120汲取電力、並且不被配置成向使用者指示氣溶膠產生裝置100的狀態。這樣具有的優點係，當氣溶膠產生裝置100未被使用者使用或操作時，盡可能少地從電源120汲取電力。在其他實施方式中，狀態指示器可以在低功率模式下汲取一些電力，以向使用者指示裝置100的狀態。
因此，在使用中，在關閉件108處於關閉位置的情況下，狀態指示器之光源146不發光，並且狀態指示器不點亮。
圖15A至圖15C示出了處於打開位置的關閉件108。在該構型中，氣溶膠產生裝置100的控制電子器件可以向狀態指示器之光源146提供電力，使得狀態指示器在關閉件108處於打開位置時係可操作的。在所展示之實施方式中，在打開位置時，光源146被配置成向使用者提供電源120中的電力水平的指示。
當電源120、例如電池充滿電時，狀態指示器被配置成完全點亮，其中所有光源146被開啟而發光。隨著電源120中剩餘的電量減少，點亮之光源146的數量減少。當電源120沒有剩餘電量時，沒有光源146發光。當電量低時，一個或多個光源146、較佳的是最靠近氣溶膠產生裝置100之第一端104之光源146可以被配置成閃爍或閃光，以向使用者指示電源120需要充電。
在較佳的實施方式中，點亮之光源146的數量相繼地遞增，使得增加的電池電量藉由使用者透過窗口112可見的光帶指示，隨著電池電量增加，另外之光源146被開啟，該光帶之高度從窗口112的底部朝向窗口112之頂部增大。
在使用中，在關閉件108處於打開位置的情況下，狀態指示器之光源146根據電池電量而發光。發光之光源146的數量與電池中剩餘的電力成比例。隨著電池從充滿電狀態耗盡，線性陣列中之光源146從該陣列的頂端到底端相繼地熄滅。當最後的(底部)光源146係唯一點亮之光源146時，它可以閃爍以向使用者指示電池電量已經下降到門檻值以下。光源146還可以被配置成隨著電池電量變化而閃爍或連續地發射不同顏色之光。
如圖16A至圖16C所示，在關閉件108的第三或「激活」位置時，或者在裝置100的其他激活狀態下，狀態指示器可以視需要被配置成以第二功能進行操作。
在這個實例中，在氣溶膠產生裝置100被激活的情況下，CPU 130被配置成使得加熱模組136能夠產生氣溶膠並且因此使得使用者能夠吸入氣溶膠。另外，CPU 130被配置用於操作該狀態指示器來向使用者指示某個時段已經開始。
在所展示之實施方式中，在關閉件108處於激活位置的情況下，狀態指示器可操作來指示使用者時段的剩餘時間，即，使用者可以「抽吸」以吸入氣溶膠的剩餘時間。在使用者時段開始時，所有之光源146均發光，隨著使用者時段的剩餘時間減少，光源146從上到下相繼地遞增地被關掉或停止發光。在替代方案中，狀態指示器可以被配置用於指示剩餘的抽吸次數，而不是剩餘時間。
熟悉該項技術者應瞭解，參見圖1至圖16所描述的實施方式的許多不同組合可以未經修改地單獨使用、和/或經修改以結合其他實施方式的特徵來使用。
氣溶膠產生裝置100同樣可以被稱為「加熱煙草裝置」、「加熱不灼燒煙草裝置」、「用於汽化煙草產品之裝置」等等，而這被解釋為適合於達 到該等效果之裝置。本文揭露的特徵同樣適用於被設計用於汽化任何氣溶膠基質之裝置。
所描述的本發明之實施方式僅僅是可以如何實施本發明之實例。具有適當技能和知識的人員會想到對所描述之實施方式之修改、變化和改變。在不背離申請專利範圍的範圍之情況下，可以進行該等修改、變化和改變。
100:氣溶膠產生裝置，裝置
102:本體
112:非不透明窗口，窗口
118:光擴散器
146:光源
148:主體
150:壁
151:表面，內面
154:表面

Claims (36)

  1. 一種氣溶膠產生裝置(100)，包括：具有非不透明窗口(112)之本體(102)；位於該本體(102)內之光源(146)陣列；佈置在該光源(146)陣列與該非不透明窗口(112)之間之光擴散器(118)；以及在該等光源(146)之間延伸的多個壁(150)。
  2. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該多個壁(150)包括光擴散材料。
  3. 如請求項2所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)包括與該多個壁(150)相同的光擴散材料。
  4. 如請求項3所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)和該多個壁(150)包括單一連續件。
  5. 如請求項2至4中任一項所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散材料係白色半透明材料、較佳的是聚碳酸酯。
  6. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該等光源(146)被配置用於將光引向該非不透明窗口(112)。
  7. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)被配置用於接收來自該等光源(146)之光、並將其朝向該非不透明窗口(112)透射。
  8. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該等壁(150)被配置用於接收從該等光源(146)傾斜地發射之光以限制來自每個光源(146)之光沿著該陣列溢出。
  9. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光源(146)陣列係線性陣列。
  10. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該陣列之光源(146)係發光二極體。
  11. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該多個壁(150)中的每個壁(150)延伸而阻擋在該陣列的相鄰光源(146)之間的光之筆直路徑。
  12. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該陣列的每個光源(146)被該光擴散器(118)和該多個壁(150)中的一個或多個壁在所有側上環繞，除了在該光源(146)的、面向與從該光源(146)陣列到該非不透明窗口(112)之最短直接路徑相反方向之這側之外。
  13. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該等光源(146)相隔大致2mm。
  14. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該多個壁(150)中的每個壁(150)在從該光源(146)陣列到該非不透明窗口(112)之最短直接路徑的方向上具有大致0.5mm的長度。
  15. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該等光源(146)被定位在該非不透明窗口(112)的正後方。
  16. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)跨該光源(146)陣列和該非不透明窗口(112)延伸。
  17. 如請求項16所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)之高度和寬度大於該光源(146)陣列和該非不透明窗口(112)。
  18. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)的至少一個表面具有包覆層。
  19. 如請求項18所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該包覆層具有與該光擴散器(118)不同之折射率。
  20. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)的至少一個表面係拋光表面(151)。
  21. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)的至少一個表面係平滑表面。
  22. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)的至少一個表面係鏡面表面。
  23. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)的至少一個表面係白色或接近白色的。
  24. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光擴散器(118)的至少一個表面係粗糙化表面(154)。
  25. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，包括佈置在該光擴散器(118)與該非不透明窗口(112)之間之光學元件(116)。
  26. 如請求項25所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光學元件(116)係透鏡。
  27. 如請求項25所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光學元件(116)係濾光器。
  28. 如請求項25所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光學元件(116)具有在400nm與700nm之間之透射區間。
  29. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，進一步包括電源。
  30. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，進一步包括可在關閉位置與打開位置之間移動之關閉件(108)。
  31. 如請求項30所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該關閉件(108)還可在該打開位置與激活位置之間移動。
  32. 如請求項30所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光源(146)陣列被佈置成根據該關閉件(108)之位置而不同地點亮。
  33. 如請求項30所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該光源(146)陣列被配置成在該關閉件(108)處於該關閉位置時不可操作，而在該關閉件(108)處於該打開位置或一激活位置時可操作。
  34. 如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)，其中，該陣列之光源(146)被配置成根據該氣溶膠產生裝置(100)之狀態相繼地點亮。
  35. 一種用於操作如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)之方法，包括：藉由點亮第一組光源(146)來指示該氣溶膠產生裝置(100)之第一狀態；藉由點亮第二組光源(146)來指示該氣溶膠產生裝置(100)之第二狀態，該第一組與該第二組至少部分地不同。
  36. 一種製造如請求項1所述之氣溶膠產生裝置(100)之方法，包括：選擇所述光源(146)、所述光擴散器(118)、和所述壁(150)及其相對位置，使得當彼此相鄰的任何光源(146)組被點亮時透過該非不透明窗口(112)可見的光看起來是均勻分佈的，除了在該可見光週邊處之外。
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