CN111565601A - 光引导单元 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在口腔清洁设备中使用的光引导单元(10)。该光引导单元被配置为耦合到光源(50)，并且光引导单元包括具有长度的均匀化部件(110)，来自光源的光沿着所述长度被引导。均匀化部件还被配置为使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项沿着所述长度改变，以沿着均匀化部件的长度均匀化从均匀化部件中透射出来的光的量。

Description

光引导单元
技术领域
本公开涉及一种用于在口腔清洁设备中使用的光引导单元和包括该光引导单元的视觉指示器。
背景技术
正确的刷牙(包括刷牙的长度和覆盖范围)有助于确保牙齿长期健康。不经常刷牙或刷牙不充分的人会遇到很多牙齿问题，尤其是在口腔的特定范围或区域。在经常刷牙的个人之中，不正确的刷牙习惯会导致刷牙的覆盖范围不良，并且因此即使遵循标准的刷牙方法，在清洁过程中也可能无法充分清洁口腔表面。
为了促进正确的刷牙，重要的是确保用户施加适量的压力，因为正确的压力会增强积极的临床效果。相反，用户必须避免在清洁过程中使用过大的压力，因为过大的压力会导致组织磨损和损坏。此外，当个人在将牙刷施加到牙齿上时使用过大的压力时，该压力会使牙刷的振动减慢。在很多情况下，减小的牙刷振动会阻止由电动牙刷本该获取的很多优点。在声波震动牙刷的情况下尤其如此。当过大的压力导致这些刷子减慢并且以较小的幅度振荡时，刷毛将不再能引起附近的口腔液的适当振动。因此，基本上丧失了通过使用这种类型的牙刷通常获取的优点。
压力传感器可以用于监测在清洁过程中施加到口腔组织的压力，并且可以警告用户他们使用了过大的刷牙力。例如，一旦压力传感器检测到过大的压力，它就可以以光的形式向用户提供关于在口腔清洁过程中施加的压力的量的视觉反馈。
发明内容
在用于向口腔清洁设备的用户提供视觉反馈的一些当前解决方案中，通过口腔清洁设备的端部处的光环形式的视觉指示器来提供通知，当口腔清洁设备的压力传感器检测到过大的压力时，该视觉指示器可以被照亮。当口腔清洁设备的清洁端位于用户的口腔内时，光环对于用户是可见的。
用于在口腔清洁设备处提供光环的内部结构通常包括印刷电路板、柔性印刷电路基板、多个光源(例如，发光二极管)、光引导单元和光扩散单元。光引导单元和光扩散单元耦合到设置在柔性印刷电路基板上的多个光源，并且光扩散单元呈环形以在口腔清洁设备处提供外光环外观。在这种类型的布置中，必须在柔性印刷电路基板上设置多个光源，该柔性印刷电路基板又电连接到刚性印刷电路板，使得可以将期望的量的光引向沿着环形光扩散单元的长度的多个局部位置。因此，由于所需要的不同部件和材料的数目以及所需要的工艺的数目，根据这种类型的布置来制造内部结构是昂贵的。
如上所述，用于以在口腔清洁设备处输出的光的形式来提供视觉反馈的当前可用的解决方案存在很多相关联的缺点。因此，将有利的是，提供一种用于在口腔清洁设备中使用的改进的光引导单元和视觉指示器。例如，根据以下描述的实施例的不同方面，可以实现在口腔清洁设备的光环处输出的光的均匀性，而不必在口腔清洁设备处使用大量的光引导部件或柔性印刷电路基板。
为了更好地解决前面提到的一个或多个问题，在第一方面，提供了一种用于在口腔清洁设备中使用的光引导单元。该光引导单元被配置为耦合到光源，并且光引导单元包括具有长度的均匀化部件，来自光源的光沿着所述长度被引导。另外，均匀化部件被配置为使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项沿着长度改变，以沿着均匀化部件的长度均匀化从均匀化部件中透射出来的光的量。
在一些实施例中，均匀化部件可以包括沿着其长度的多个中空元件，以沿着该长度改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项。在这些实施例中，均匀化部件的多个中空元件中的每个中空元件可以被配置为使得相应中空元件的尺寸随着相应中空元件与来自光源的光在此进入均匀化部件的点之间的距离的增加而增大。而且，在这些实施例中，均匀化部件的多个中空元件中的每个中空元件可以呈棱柱形、半球形和棱锥形中的一种形状。
在一些实施例中，均匀化部件可以被配置为使得沿着其长度的截面积改变，以沿着均匀化部件的长度改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项。在这些实施例中，均匀化部件可以被配置为使得截面积的大小随着距来自光源的光在此进入均匀化部件的点的距离的增加而减小。
在一些实施例中，均匀化部件可以沿着该长度包括内反射部分和散射元件中的至少一项，以沿着该长度改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项。
在一些实施例中，光引导单元还可以包括被配置为将来自光源的光引导到均匀化部件的引导部件。在这些实施例中，引导部件可以被配置为使得其纵向轴线基本垂直于均匀化部件的长度。
在一些实施例中，均匀化部件可以包括转向部分，该转向部分被配置为使来自引导部件的光转向，以使得其沿着均匀化部件的长度行进。在这些实施例中，转向部分可以是被配置为使来自引导部件的光在均匀化部件中在两个方向上转向的v形凹部。而且，在这些实施例中，转向部分可以包括被配置为在均匀化部件中在内部反射来自引导部件的光的反射层。
在一些实施例中，均匀化部件可以具有环形形状，并且引导部件被成形为符合均匀化部件的曲率。
根据第二方面，提供了一种视觉指示器，该视觉指示器用于在口腔清洁设备中使用以向用户提供口腔清洁设备的使用反馈，该视觉指示器包括：根据前述权利要求中任一项所述的光引导单元，其中光引导单元耦合到光源；以及耦合到光引导单元的光扩散单元，其中光扩散单元被配置为从光引导单元输出扩散光。
根据第三方面，提供了一种用于在光引导单元中引导光的方法，该光引导单元用于在口腔清洁设备中使用，其中光引导单元包括具有长度的均匀化部件，来自光源的光沿着所述长度被引导。该方法包括沿着该长度改变均匀化部件中所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项，以沿着均匀化部件的长度均匀化从均匀化部件中透射出来的光的量。
应当理解，本文中描述的实施例可以适用于不必包括压力传感器或其他类型的传感器和/或通知功能的其他类型的口腔清洁设备。例如，本文中描述的实施例可以适用于口腔清洁设备处的光环，其中该光环主要具有照明目的。
根据本文中描述的各方面和实施例，解决了现有技术的限制。特别地，上述各方面和实施例提供了一种用于在口腔清洁设备中使用的光引导单元，该光引导单元具有光学上有效的光引导路径并且可以以降低的成本来制造。根据本文中描述的各方面和实施例的光引导单元使得所引导的光能够在进入光扩散器之前被均匀化，这导致在口腔清洁设备处输出的光更高效和均匀。因此，提供了一种用于在口腔清洁设备中使用的改进的光引导单元和改进的视觉指示器。
参考下文中描述的实施例，本公开的这些和其他方面将变得很清楚并且得到阐明。
附图说明
为了更好地理解实施例并且更清楚地示出它们如何实现，现在仅以举例的方式参考附图，在附图中：
图1是根据一个实施例的光引导单元的框图；
图2是包括图1的光引导单元的视觉指示器的框图；
图3是根据一个实施例的光引导单元的透视图；
图4是作为口腔清洁设备的内部组件的一部分的图3的光引导单元的透视图；
图5A是根据一个实施例的光引导单元的透视图；
图5B是示出图5A的光引导单元的内部结构的平面示意图；
图6是可以与如本文中的实施例中描述的光引导单元结合使用的光扩散单元的透视图；
图7A是示出根据一个实施例的口腔清洁设备的内部组件的一部分的截面图；以及
图7B是图6的口腔清洁设备的一部分的另一截面图。
具体实施方式
如上所述，提供了解决现有问题的改进的光引导单元、视觉指示器和在光引导单元中引导光的方法。
图1示出了用于在诸如电动牙刷等口腔清洁设备中使用的根据一个实施例的光引导单元10的框图，图2是用于在口腔清洁设备中使用的视觉指示器20的框图，其中视觉指示器包括图1的光引导单元10。
光引导单元10被配置为耦合到光源，例如设置在口腔清洁设备处的光源。在一些实施例中，光源可以设置在视觉指示器或口腔清洁设备中的印刷电路板上。如图1所示，光引导单元10包括均匀化部件110，并且可以可选地包括至少第一引导部件122。
均匀化部件110具有一定长度，来自光源的光沿着该长度被引导。此外，均匀化部件110被配置为使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项沿着其长度改变，以沿着均匀化部件110的长度均匀化从均匀化部件110中透射出来的光的量。均匀化部件110可以由适合于引导和透射光的任何材料制成。例如，均匀化部件110可以由有机玻璃、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液体硅橡胶(LSR)、硅橡胶、聚碳酸酯、或者其他热固性或热塑性橡胶状材料制成。均匀化部件110的形状和/或尺寸可以取决于很多因素，诸如视觉指示器处所需要的透射光的强度和/或口腔清洁设备的尺寸等。
在一些实施例中，均匀化部件110可以是环形部件，例如如图3所示。在这些实施例中，所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项可以沿着均匀化部件110的圆周改变，以沿着均匀化部件110的圆周均匀化从外表面透射出来的光的量。
尽管在图1中未示出，但是在一些实施例中，均匀化部件110可以包括沿着其长度多个中空元件，以沿着均匀化部件110的长度改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项。这将参考图5A和图5B进一步详细描述。
替代地或另外地，在一些实施例中，均匀化部件110可以被配置为使得截面积的大小改变，以沿着均匀化部件110的长度改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项。例如，均匀化部件110的截面积的大小可以在沿着均匀化部件110的长度的局部点处突然增大或减小。作为另一示例，均匀化部件110的截面积的大小可以沿着均匀化部件110的长度逐渐增大或减小。在一些实施例中，均匀化部件110可以被配置为使得截面积的大小随着距来自光源的光在此进入均匀化部件110的点的距离的增加而减小。因此，所引导的光的折射量与距来自光源的光在此进入均匀化部件110的点的距离一起增加，从而抵消了沿着均匀化部件110的光的衰减。
而且，替代地或另外地，在一些实施例中，均匀化部件110可以沿着其长度包括内反射部分和散射元件中的至少一项。内反射部分和/或散射元件使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项能够沿着均匀化部件110的长度改变。具体地，内反射部分可以引起沿着均匀化部件110的长度的局部点处的所引导的光的内反射量增加，这可能导致该局部点处的所引导的光的折射量增加，使得更多光在该局部点处从均匀化部件110透射出去。散射元件可以是均匀化部件110内的一部分，该部分与均匀化部件的其余部分相比由不同的材料制成(并且具有不同的折射率)，以改变该部分处的所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项。内反射部分可以是施加到均匀化部件110的内表面的至少一部分，以增加均匀化部件110的对应部分处的反射率的反射油墨和/或反射材料层。
从均匀化部件110中透射出来的光包括在一个或多个特定方向上从均匀化部件中折射出的光。应当理解，根据菲涅耳定律(Snell’s Law)，在均匀化部件的局部点处折射的光的方向取决于光线在该局部入射点处的入射角和均匀化部件110的材料的折射率。例如，基于为1.495的折射率(有机玻璃)，如果入射角为30°，则折射角将为48.4°。此外，还应当理解，在一些实施例中，由于菲涅耳反射，在均匀化部件110与空气之间的界面处可能存在衰减。在均匀化部件110与空气之间的界面处的光的透射损失量可以使用菲涅耳方程来确定。
光引导单元10的引导部件可以直接耦合到光源(例如，视觉指示器的光源)，以将来自光源的光引向均匀化部件110。在一些实施例中，在光引导单元10处可以设置有一个以上的引导部件，以在不同局部点处将光引导到均匀化部件中来提高光透射率。这一点参考图3来进一步详细解释。然而，在一些实施例中，光引导单元10可以不包括引导部件。
尽管以上描述了均匀化部件110可以是环形部件，但是在替代实施例中，均匀化部件110可以是其他形状，诸如弧形。在替代实施例中，均匀化部件110可以根据视觉指示器20和/或口腔清洁设备的尺寸和要求来成形。
应当理解，图1仅示出了图示光引导单元10的一个方面所需要的部件，并且在实际实现中，光引导单元10可以包括所示出的部件的替代或附加部件。例如，在一些实施例中，光引导单元10可以不包括至少一个引导部件122。
参考图2，视觉指示器20包括如参考图1所描述的光引导单元10、光源50和印刷电路板220、以及光扩散单元230。光源50可以包括用于在口腔清洁设备中使用的至少一个发光二极管(LED)或其他类型的合适的光源，并且光源50可以设置在印刷电路板220上。
由于通过改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项来均匀化从均匀化部件110中透射出来的光的量，因此源自光源50的光输出可以从光引导单元10被均匀地引导和透射到光扩散单元230，然后，光扩散单元230输出扩散光以在口腔清洁设备处提供均匀的“光环”视觉效果。
在一些实施例中，视觉指示器20可以不包括光源50或印刷电路板220。例如，可以在视觉指示器20的外部提供光源和/或印刷电路板。
应当理解，图2仅示出了图示视觉指示器的一个方面所需要的部件，并且在实际实现中，视觉指示器20可以包括所示出的部件的替代或附加部件。例如，在一些实施例中，视觉指示器20可以包括用于为视觉指示器20供电的电池或其他电源、或者用于将视觉指示器20连接到市电电源的装置。
尽管上面已经描述了口腔清洁设备可以是电动牙刷，但是应当理解，在替代实施例中，口腔清洁设备可以是手动牙刷。在这些替代实施例中，手动牙刷可以具有电气部件，但是刷头可以不由电气部件机械地致动。
图3是根据一个实施例的光引导单元10的透视图，图4是作为口腔清洁设备的内部组件的一部分的图3的光引导单元10的透视图。
本实施例中的光引导单元10被配置为耦合到光源(图中未示出)，并且光引导单元10包括均匀化部件110、第一引导部件122和第二引导部件124。
光引导单元10可以耦合到口腔清洁设备的内部组件的其余部分，诸如驱动组件(未示出)，该其余部分可以包括电机或电磁体，该电机或电磁体生成传输部件的运动，传输部件用于将所生成的运动传输到口腔清洁设备的刷头构件。除了其他部件之外，驱动组件还可以包括诸如电源、振荡器和一个或多个电磁体等部件。
本实施例中的均匀化部件110是环形部件，并且来自光源的光可以沿着均匀化部件110的长度被引导。均匀化部件110还被配置为使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项沿着均匀化部件110的长度改变，以沿着均匀化部件110的长度均匀化从均匀化部件110中透射出来的光的量。如图3所示，该实施例中的均匀化部件110还包括第一转向部分312和第二转向部分314，这将在下面更详细地描述。
第一引导部件122和第二引导部件124中的每个引导部件被配置为将来自光源的光引导到均匀化部件110。在一些实施例中，第一引导部件122和第二引导部件124可以由与均匀化部件110相同的材料制成。在该实施例中，第一引导部件122包括第一端122a和第二端122b。第一引导部件122的第一端122a可以被配置为耦合到光源(例如，印刷电路板上的LED)，并且第一引导部件的第二端122b可以耦合到均匀化部件110。
类似地，该实施例中的第二引导部件124包括第一端124a和第二端124b。第二引导部件124的第一端124a可以被配置为耦合到光源(例如，印刷电路板上的另一LED)，并且第二引导部件124的第二端124b可以耦合到均匀化部件110。如图3所示，第一引导部件122和第二引导部件124中的每个引导部件被配置为使得其纵向轴线基本垂直于均匀化部件110的长度(即，在本实施例中为圆周)。
此外，如图3和图4所示，第一引导部件122和第二引导部件124中的每个引导部件被成形为符合均匀化部件110的曲率。在该实施例中，第一引导部件的一部分122具有弯曲的矩形棱柱形状，以允许从第一端122a到第二端122b的逐渐过渡，该第二端122b被定向为对应于在第一引导部件122与均匀化部件110之间的耦合点处的均匀化部件110的曲率。类似地，本实施例中的第二引导部件124的一部分也具有弯曲的直角棱柱形状，以允许从第一端124a到第二端124b的逐渐过渡。通过使用被成形为使得能够耦合到平坦的印刷电路板的引导部件，本文中描述的实施例消除了对部件(或视觉指示器或口腔清洁设备)中的柔性印刷电路基板的需要，这进而降低了制造成本。
如上所述，该实施例中的均匀化部件110包括第一转向部分312和第二转向部分314。如图3所示，本实施例中的第一转向部分312和第二转向部分314被定位为使得第一转向部分312和第二转向部分314中的每个转向部分分别对应于第一引导部件122和第二引导部件124在此耦合到均匀化部件110的位置。因此，经由第一引导部件122引导的光可以通过第一转向部分312被转向，并且经由第二引导部件124引导的光可以通过第二转向部分314被转向。
如图3和图4所示，本实施例中的第一转向部分312和第二转向部分314中的每个转向部分为v形凹部。因此，这些转向部分312、314中的每个转向部分被配置为在均匀化部件110中在两个方向上反射来自对应引导部件的光。换言之，经由第一引导部件122引导的光可以通过第一转向部分312的v形凹部的两个倾斜面沿着环形均匀化部件110在相反方向上被转向，并且类似地，经由第二引导部件124引导的光可以通过第二转向部分314的v形凹部的两个倾斜面沿着环形均匀化部件110在相反方向上被转向。
在一些实施例中，第一转向部分312和第二转向部分中的至少一者还可以包括被配置为在均匀化部件中在内部反射来自对应引导部件的光的反射层。例如，在一些实施例中，第一转向部分312可以包括反射层，以增加反射率并且从而提高从第一引导部件122的光的转向效率。
尽管在本实施例中，光引导单元10包括两个引导部件122和124，但是在替代实施例中，光引导单元可以包括被配置为将来自光源的光引导到均匀化部件的单个引导部件。
尽管上面已经描述了第一引导部件122和第二引导部件124中的每个引导部件被配置为使得其纵向轴线基本垂直于均匀化部件110的长度，但是在替代实施例中，引导部件可以不是必须垂直于均匀化部件的长度。引导部件相对于均匀化部件的取向可以取决于光引导单元在口腔清洁设备的视觉指示器内或在口腔清洁设备内的位置和/或取向。
图5A是根据一个实施例的光引导单元10的透视图，图5B是示出图5A的光引导单元10的内部结构的平面示意图。该实施例中的光引导单元10包括均匀化部件110、第一引导部件122和第二引导部件124。该实施例中的均匀化部件110包括沿着均匀化部件110的长度布置的多个中空元件130。
如图5A和图5B所示，本实施例中的均匀化部件110是环形部件，并且来自第一光源50a和第二光源50b的光能够沿着均匀化部件110的长度被引导。均匀化部件110还被配置为使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项沿着均匀化部件110的长度改变，以沿着均匀化部件110的长度均匀化从均匀化部件110中透射出来的光的量。该实施例中的均匀化部件110还包括第一转向部分312和第二转向部分314，这将在下面更详细地描述。
在该实施例中，第一引导部件122和第二引导部件124分别耦合到第一光源50a和第二光源50b，使得这些引导部件122、124中的每个引导部件可以将分别来自第一光源50a和第二光源50b的光引导到均匀化部件110。如图5A所示，第一引导部件122和第二引导部件124被定位为对应于相应光源的位置。如将参考图7A更详细地描述的，在一些实施例中，第一光源50a和第二光源50b可以设置在口腔清洁设备的视觉指示器的印刷电路板上。
另外，在本实施例中，第一引导部件122和第二引导部件124中的每个引导部件具有圆锥台形状。对于本实施例中的第一引导部件122和第二引导部件124中的每个引导部件，耦合到光源的一部的截面积小于耦合到均匀化部件110的相对端的截面积。截面积较小的一端可以对应于对应光源的尺寸，而截面积较大的另一端可以对应于均匀化部件110的厚度或宽度。
多个中空元件130中的每个中空元件对应于去除了材料的均匀化部件110的一部分，以形成中空或空的空间(即，被大气替代)。在该实施例中，多个中空元件520中的每个中空元件是棱柱形的，以引起沿着均匀化部件110的长度的所引导的光的内反射量的改变。具体地，本实施例中的多个中空元件130中的每个中空元件被配置为使得与沿着均匀化部件110的长度的否则基本上恒定的表面法线方向和/或在表面均法线方向上的基本上渐变的改变相比，均匀化部件110中的表面法线方向存在突然改变。
在该实施例中，由于第一引导部件122和第二引导部件124朝着光引导单元10的底侧定位(在如图5B所示的平面图中)，所以多个中空元件130沿着均匀化部件110的长度(即，在本实施例中沿着圆周)对称地定位，以确保经由第一引导部件122进入均匀化部件110的光和经由第二引导部件124进入均匀化部件110的光在环形均匀化部件110的每个半部处以相同的方式被均匀化。
尽管以上描述了多个中空元件130中的每个中空元件是棱柱形的，但是在替代实施例中，均匀化部件中的多个中空元件可以具有不同的形状，诸如半球形或棱锥形。而且，替代实施例中的多个中空元件中的每个中空元件可以具有不同的形状。例如，在一些实施例中，多个中空元件可以包括第一组中空元件和第二组中空元件，其中第一组中空元件中的每个中空元件是棱柱形的，并且其中第二组中空元件中的每个中空元件是半球形的。多个中空元件中的每个中空元件的相应位置和尺寸可以取决于均匀化部件110的尺寸和形状。例如，在一些实施例中，多个中空元件中的每个中空元件的尺寸可以随着相应中空元件与来自光源的光在此进入均匀化部件的点之间的距离的增加而增大。此外，在一些实施例中，每距离单位的中空元件的数目可以沿着均匀化部件的长度改变。例如，每距离单位的中空元件的数目可以随着距来自光源的光在此进入均匀化部件的点的距离的增加而增加。
尽管在本实施例中，均匀化部件110在其整个长度上具有恒定的截面积，但是在替代实施例中，均匀化部件110的截面可以沿着其长度改变。在这些替代实施例中，多个中空元件110中的每个中空元件的尺寸可以是相同的。例如，在一些实施例中，均匀化部件110的截面积可以随着距来自光源的光在此进入均匀化部件的点的距离的增加而减小。在这些实施例中，沿着均匀化部件的长度定位的多个中空元件中的每个中空元件的尺寸可以是相同的，以实现沿着均匀化部件的长度朝着远离来自光源的光在此进入均匀化部件的点的方向减小的局部截面积。
尽管在本实施例中，光引导单元10包括两个引导部件122和124，但是在替代实施例中，光引导单元可以包括被配置为将来自光源的光引导到均匀化部件的单个引导部件。此外，尽管在本实施例中，第一引导部件122和第二引导部件124朝着光引导单元10的底侧(在平面图中)定位，但是在替代实施例中，第一引导部件和第二引导部件可以在光引导单元中具有不同的位置，以与它们耦合到的光源的位置相对应。引导部件的位置还可以取决于很多其他因素，包括光引导单元的尺寸。
图6是可以与如本文中的实施例中所述的光引导单元结合使用的光扩散单元230的透视图。如图6所示，在本实施例中，光扩散单元230可以包括圆形本体，以例如容纳如参考图5A和图5B所述的光引导单元10的环形均匀化部件110。在一些实施例中，光扩散单元230可以由与光引导单元10相同的材料制成，或者也可以由能够透射光的不同材料制成，例如有机玻璃或聚碳酸酯。尽管在附图中未示出，但是在一些实施例中，特别是在其中光引导单元和光扩散单元230由相同材料制成的实施例中，光引导单元可以与光扩散单元230一起形成为单个部件。参考图7A和图7B提供了其中光扩散单元230与图5A和图5B的光引导单元10结合使用的示例性实施例。
更详细地，图7A和图7B是示出口腔清洁设备的内部组件的一部分的两个不同的截面图。除了光扩散单元230和光引导单元10，该实施例中的内部组件还包括其上设置有第一光源50a和第二光源50b的印刷电路板，如图7B所示。
参考图7A，图7A示出了通过光引导单元10的第一引导部件122和第二引导部件124的内部组件的一部分的截面，光引导单元10可以通过装配到光扩散单元230的圆形本体中的腔体空间中使得光引导单元10的外表面与光扩散单元230的内表面直接接触来耦合到光扩散单元230。来自第一光源50a和第二光源50b的光可以在如图7A中的箭头所示的方向上经由第一引导部件122和第二引导部件124分别被引导到光引导单元10的均匀化单元110中。然后，光可以由均匀化部件110中的第一转向部分312和第二转向部分314在图7A中的箭头所示的方向被转向。该转向的光的一部分可以在如图7A中的箭头所示的方向上通过折射从均匀化部件110透射出去并且进入光扩散单元230的圆形本体中。
当由第一转向部分312和第二转向部分314转向的光被引导通过均匀化部件110的长度时，所引导的光的至少一部分在如图7B中箭头所示的方向上通过折射从均匀化部件110中透射出去。如以上参考图5A和图5B解释的，由于存在多个中空元件沿着均匀化部件110的长度改变所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项，所以从均匀化部件110透射出来的光的量沿着均匀化部件110的长度被均匀化。因此，源自第一光源50a和第二光源50b的光输出可以从光引导单元10被均匀地引导和透射到光扩散单元230。然后，扩散光从光扩散单元230输出，以在口腔清洁设备处提供均匀的“光环”视觉效果。
根据一些实施例，可以提供一种用于在口腔清洁设备中使用的光引导单元中引导光的方法，其中光引导单元包括均匀化部件，来自光源的光沿着均匀化部件的长度被引导。该方法包括沿着该长度改变均匀化部件中所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项，以沿着均匀化部件的长度均匀化从均匀化部件中透射出来的光的量。
如本文中定义和使用的所有定义应当理解为涵盖字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或定义的术语的普通含义。
除非明确相反指出，否则本说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个(a)”和“一个(an)”应当理解为表示“至少一个”。
本说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当理解为表示如此结合的元件中的“一个或两个”，即在某些情况下结合存在并且在其他情况下分离存在的元件。用“和/或”列出的多个元素应当以相同的方式解释，即，如此结合的“一个或多个”元素。除了与“和/或”子句具体标识的元素之外，可以可选地存在其他元素，无论是与具体标识的那些元素相关还是不相关。
如本说明书和权利要求书中所用，“或”应当理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应当被解释为包括性的，即，包括至少一个，但也包括多个元素或元素列表，以及可选地包括其他未列出的项目。只有明确表示相反的术语(诸如“仅一个”或“恰好一个”)或者当在权利要求中使用时“由……组成”将是指恰好包括多个元素或元素列表中的一个元素。一般而言，本文中使用的术语“或”仅应当被解释为指示在排他性条款之前的唯一替代方案(即“一个或另一个但不是两个”)，诸如“任一个”、“其中一个”、“恰好一个”。
如本说明书和权利要求书中所使用的，引用一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应当理解为表示选自元素列表中的任何一个或多个元素中的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个元素，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指代的元素列表内具体标识的元素之外可选地存在其他元素，无论是与具体标识的那些元素相关还是不相关。
还应当理解，除非明确相反地指出，否则在本文中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叙述该方法的步骤或动作的顺序。
在权利要求以及上面的说明书中，所有过渡短语(诸如“包括(comprising)”、“包括(including)”、“携带(carrying)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”、“持有(holding)”、“由……组成(composed of)”等)应当理解为开放式的，即包括但不限于。只有过渡短语“由……组成(consisting of)”和“基本上由……组成(consisting essentially of)”应当分别为封闭或半封闭式过渡短语。
虽然本文中已经描述和说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获取结果的各种其他装置和/或结构和/或本文中描述的一个或多个优点，并且这些变化和/或修改中均被认为是在本文中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，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于具体应用或使用本发明的教导的应用。本领域技术人员将认识到或者能够使用未超过常规的实验来确定本文所述的具体发明实施例的很多等同物。因此，应当理解，前述实施例仅作为示例呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明的实施例可以不同于具体描述和要求保护的方式来实施。本公开的发明实施例涉及本文中描述的每个单独的特征、***、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这些特征、***、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个这样的特征、***、物品、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本发明的发明范围内。

Claims (15)

1.一种用于在口腔清洁设备中使用的光引导单元(10)，其中所述光引导单元被配置为耦合到光源(50)，并且所述光引导单元包括具有长度的均匀化部件(110)，来自所述光源的光沿着所述长度被引导，其中所述均匀化部件被配置为使得所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项沿着所述长度改变，以沿着所述均匀化部件的所述长度，均匀化从所述均匀化部件中透射出来的光的量。
2.根据权利要求1所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)包括沿着所述均匀化部件(110)的长度的多个中空元件(130)，以沿着所述长度改变所引导的光的所述折射量和所引导的光的所述内反射量中的至少一项。
3.根据权利要求2所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)的所述多个中空元件(130)中的每个中空元件(130)被配置为使得相应中空元件的尺寸随着所述相应中空元件与下述点之间的距离增加而增大，来自所述光源的光在该点处进入所述均匀化部件。
4.根据权利要求2或3所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)的所述多个中空元件(130)中的每个中空元件(130)呈棱柱形、半球形和棱锥形中的一种形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)被配置为使得沿着所述均匀化部件(110)的长度的截面积改变，以沿着所述均匀化部件的所述长度改变所引导的光的所述折射量和所引导的光的所述内反射量中的至少一项。
6.根据权利要求5所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)被配置为使得所述截面积的大小随着距下述点的距离的增加而减小，来自所述光源(50)的光在该点处进入所述均匀化部件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)沿着所述长度包括内反射部分和散射元件中的至少一项，以沿着所述长度改变所引导的光的所述折射量和所引导的光的所述内反射量中的至少一项。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光引导单元(10)，还包括至少一个引导部件(122，124)，所述至少一个引导部件被配置为将来自所述光源(50a，50b)的光引导到所述均匀化部件(110)。
9.根据权利要求8所述的光引导单元(10)，其中所述至少一个引导部件(122，124)被配置为使得所述至少一个引导部件的纵向轴线基本垂直于所述均匀化部件(110)的所述长度。
10.根据权利要求8或9所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)包括转向部分(312，314)，所述转向部分被配置为使来自所述引导部件的光转向，以使得所述光沿着所述均匀化部件的所述长度行进。
11.根据权利要求10所述的光引导单元(10)，其中所述转向部分(312，314，312，314)是v形凹部，所述v形凹部被配置为使来自所述引导部件的光在所述均匀化部件(110)中在两个方向上转向。
12.根据权利要求10或11所述的光引导单元(10)，其中所述转向部分(312，314)包括反射层，所述反射层被配置为在所述均匀化部件(110)中在内部反射来自所述引导部件的光。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的光引导单元(10)，其中所述均匀化部件(110)具有环形形状，并且所述引导部件(122，124)被成形为符合所述均匀化部件的曲率。
14.一种视觉指示器(20)，所述视觉指示器(20)用于在口腔清洁设备中使用，以向用户提供所述口腔清洁设备的使用反馈，所述视觉指示器包括：
根据前述权利要求中任一项所述的光引导单元(10)，其中所述光引导单元耦合到光源(50)；以及
耦合到所述光引导单元的光扩散单元(230)，其中所述光扩散单元被配置为从所述光引导单元输出扩散光。
15.一种用于在光引导单元(10)中引导光的方法，所述光引导单元(10)用于在口腔清洁设备中使用，其中所述光引导单元包括具有长度的均匀化部件(110)，来自光源(50)的光沿着所述长度被引导，所述方法包括：沿着所述长度改变所述均匀化部件中所引导的光的折射量和所引导的光的内反射量中的至少一项，以沿着所述均匀化部件的所述长度，均匀化从所述均匀化部件中透射出来的光的量。
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