光致变色玩具，光致变色光绘图装置，光致变色玩具装置，手持激发光源和激发光投影仪的制作方法

专利名称：光致变色玩具，光致变色光绘图装置，光致变色玩具装置，手持激发光源和激发光投影仪的制作方法
技术领域：
本发明实施例大体涉及绘图玩具。尤其是，本发明的实施例涉及光绘图玩具。
背景技术：
光致变色材料是一种最初为透明或者半透明的材料。光致变色材料可以通 过使用适当的光谱电磁辐射或光照而暂时转变为一种反射色。也就是说，转变 中，光致变色材料刻寸背景光，并在一段时间内不透明或不半透明。相反的，荧光材料，有时被称为夜光材料，吸收电磁辐射以变得充满或激 活。除去电磁辐射源后，荧光材料不能反射，但是可以发出衰退很快、有限强 度的光线。典型地，荧光材料发出的光线在非常有限时间内在完全黑暗时或者 背景光很暗时可见。光致变色材料的化学组成是公知的。例如，光致变色材料和组份为萘并萘 醌(naphtacenequinones)和其衍生物。已知的，不同的颜色可以通过使用引用 在此的如Tujimoto等的美国专利Na4,036,805中公开的萘并萘醌的衍生物实现。虽然光致变色材料和组分的化学组成是公知的，但其在有用的产品中的应 用是很有限的。皿变色材料的一种工业应用是，在给定空间容量下，在固态光存储器或 盘驱动的光盘中以三维存储数据，以试图提高数据密度。虽然光致变色材料的工业应用是重要的，但是也需要以其他方式应用 变色材料。发明内容本发明的实施例是下述权利要求的总结。1

图1A是光致变色玩具的示意图。
图IB是光致变色玩具一部分的截面图。图ic是光致变色玩具另一部分的截面图。
图2是光致变色油墨样片的的示图，示出了、麟时它们的不同颜色和如何应用。
图3A-3B是光致变色玩偶或人物和附件的透视图。图4是光致变色玩具车辆和附属品的示例图。图5是光致变色绘图玩具和光笔的示例图。图6A示出了多种颜色的光致变色油墨在^底上排列为彩虹形沃。图6B示出了多种颜色的激活的光致变色油墨在基底上以平行直线图案排列的范围。
图6C示出了光笔激发图6B中所示的繊变色油墨的多种颜色。
图6D示出了多层光致变色油墨在基底上堆积，以实现不同的颜色效果。
图7A示出了一个可巻的 变色绘图板。
图7B示出了一个可安装在墙上的光致变色绘图板。
图8A示出了一个光致变色绘画纸。
图8B示出了图8A所示的具有透明基底以在艺术品上描画或勾画的皿变色绘图纸。
图8C示出了具有可视印刷线的绘有图案的光致变色描画起动器或彩色纸。图8D示出了绘有图案的光致变色描画纸或彩色纸。图9A示出了一个绘图板，具有可旋转的绘有图案的多颜色 变色圆盘。图9B示出了用光笔激活图9B所示的旋转光致变色圆盘。图9C示出了具有可旋转圆盘的绘图板的另一实施例的侧视图。图10A示出了双头光笔，每一端有不同的光图案。图10B示出了提供激发光的点状光源的光笔的一端侧的放大剖面图。图IIA示出了一排光笔组，*提供不同线宽以改变 变色材料的激发区域。
图11B示出了图11A中所示的一组光笔提供的示意线宽。
图IIC示出了在每个光笔的端部的各自喷嘴的示意的开口或裂缝，产生图IIB所示的光图案。
图12A示出了具有多个一起的平行、M:光源的光棒的底视图。
图12B示出了图12A所示的光棒用在光致变色纸或模板上的侧视图。
图13示出了光绘图刷的顶视图，及在光致变色纸上形成的激发繊变色图案。
图14A示出了光喷射壶的侧视图，及在光致变色纸上形成的、麟光致变色图案。
图14B示出了包括光管或光纤维管的光喷射嘴的剖面图。
图14C示出了不包括光管或光纤维管的光喷射嘴的剖面图。
图15示出了手持闪光激发器的透视图，可以用于激发 变色材料。
图16A示出了电子灯模板激舌纸上繊变色材料区域。
图16B示出了樹及光激舌纸上光致变色材料区域。
图16C示出了图16B所示的模板光的冲對及室的放大剖面图。
图17A示出了一个il^舌盒。
图17B示出了一个头顶开口的灯桌。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的具体实施方式
，陈述多个f寺殊细节是为了更彻底的理解本发明。但是，很明显本领域技术人员可以不依赖这些特殊细节而实施实
施例。在其他瞎况下，公知的方法、步骤、元件、电路、系统和子系统没有详细介绍，避免不必要的模糊本发明实施例的方向。
本发明的实施例包括儿童玩的光致变色玩具的方法、装置和游戏装置。
光致变色玩具
参考图1A，示出了光致变色玩具100的示意图。皿变色玩具100包括光致变色材料如光致变色油墨或涂料、塑料或染料。光致变色材料可以在工厂中应用在玩具的材料上或涂覆在玩具的表面上，或者可以M^顿者涂覆在玩具或其表面上。光致变色材料可以fflil不同^S用不同方式来激活。
光致变色油墨或涂料具有悬浮在對以油墨或涂料的容器中的细小分离的光致变色固体。光致变色油墨或涂料功能性更灵活，因此可以在工厂中的工人4吏用或者工厂外的使用者使用。本发明的至少一个实施例中，光致变色油墨或染料是液体或胶状，因此可以用在玩具上或写或画的表面。在本发明的其他实施例中，光致变色油墨或涂料被干燥成在玩具表面上的固体。在本发明的其他实施例中，光致变色固体在工厂中与塑料混合，注塑模制成玩具。在本发明的其他实施例中，在工厂中用 变色涂料涂染玩具的表面。
光致变色玩具100还可以包括固体或中空的三维结构。其中玩具的结构或
部分可以提供一种具有表面的基底，光致变色材料可以^^在其上。
光致变色油墨或涂料一般经过光或者电 射、#^活，这些辐射主要在紫色、紫罗兰色或者紫外线的光谱或它们附近。太阳光可容易地激发光致变色油墨或者涂料。典型地，来自白炽灯或荧光灯的白色室内光在光或电磁辐射范围内不具有足够强度的波长来激发光致变色油墨或涂料。因此，在室内或者遮光处，可以用一个紫色、紫罗兰色或者紫外线光源来激发光致变色材料油墨或涂料。具有激发光致变色t才料的在紫色、紫罗兰色和紫外线的光谱之内的波长的光在这里都可以这里被总称为激发光。例如，提供一些紫外线辐射的黑光可以在室内用来激发光致变色油墨或涂料。在其他实施例中，光笔、光喷雾器、光棒或者光标志器都可以用来激活一个
小区域的光致变色油墨或涂料。图1A示出了可以用来为光致变色玩具的一个小区域的光致变色油墨或涂料提供激发光的光笔、光喷雾器、光棒或光标志器110。
为了方便起见，光笔、光喷雾器、光棒和光标志器统一被称作为光笔iio。
光笔110包括一个外壳111，共同地将光转换器112、开关114和一个或多个电池116保持在一起，作为便携单元。开关114MM断电池116提供给光转换器112的电能来周期性地产生电磁辐射或光118。当接通时，光转换器112将电流转换成波长在能够激发光致变色材料范围内的激发光。光转换器112可以是育^I多产生激发光的照明灯泡、闪光灯泡或发光二极管(LED)。外壳lll的结构可能呈现不同的装饰微，这个 于光致变色玩具100的情况。共同地，光笔110和光致变色玩具100肖,成为玩具装置。
在图1A中，模板120可以更进一步的被用于遮盖一部分激发光，从而在光致变色材料上形成^^活图案。模板120包括阻挡激发光的不透明区域122和允许激发光穿透到3^文变色材料的透明区域124。透明区域124可以仅仅是在模板上的开口，允许激发光M。共同地，光笔IIO、光致变色玩具100和，鎌120可以组成另外的玩具装置。
现在参考图1B，示出了光致变色玩具100A—部分的截面图。鄉变色玩具100A包括基底102，鄉变色油墨或涂料104涂覆在基底102的齡表面103上。典型的，表面103是基底102和玩具100A的外表面，因此鄉变色油墨或涂料是肉眼可见的。基底102是固体，并且可以由塑料、乙烯基、纸、7|^才、金属，以上的组合或者其他公知的固体组成。
现在参考图1C，示出了光致变色玩具100B另一部分的截面图。光致变色玩具100B包括基底102，与在图1B中它涂覆在整，面上相反，光致变色油墨或涂料104A-104D涂覆在基底102的表面103的一部分上。光fC变色油墨或涂料104A-104D可以通过{顿掩蔽技术例如掩蔽罩来应用在基底102的表面103的!雌择部分上。
一般来说，光致变色油墨或涂料可以应用于基底的表面，这l^以于油墨和涂料怎样应用于表面。光致变色油墨或涂料的形状、宽度和厚度可能不相同，这取决于它怎样应用于基底102的表面103。光致变色油墨或涂料104A比光致变色油墨或涂料104D更厚。光致变色油墨或涂料104A比光致变色油墨或涂料104B更宽。光致变色油墨或涂料104A-104B在边缘处更加锐利，而光致变色油墨或涂料104C-104D在纖处更加圆滑。
现在参考图2，示出了光致变色油墨或涂料可以怎样应用于基底的表面的示例，并且示出了光致变色油墨或涂料可能的不同颜色变化。光致变色油墨或涂料可以M3i丝网印刷应用于基底的表面，fflil椭圆200示出。可选择的，光致变色油墨或涂料可以fflil胶版印刷应用在基底上，通过椭圆形202示出。可选择的，光致变色油墨或涂料也可以ilil喷射方式应用在基底上，通过笔刷或样本204示出。
如前所述，光致变色油墨或涂料，过紫色、紫罗兰色或者紫外线(UV)光谱或其临近的光或者电磁辐射来激活的。被激活以后，光致变色油墨或涂料出现从基本透明或完錢明变成了一种颜色。可选择的，光致变色油墨或者涂料的颜色可能出现由于反射的增强而在强度方面变化。可选择的，光致变色油墨或涂料可能出现颜色变化，比如从完全的白色 —个不同于白色的其他颜色。在激活之后，颜色、强度的变化或者不同颜色可以持续大约三十秒，或者更多或者更少。光致变色油墨或涂料的改变可能持续更长或更短的时间，这取决于怎样激活它和激活时间的长短。没有进一步的激活，光致变色油墨或涂料的变化可能逐渐衰退到未撒活状态。
18当未被激活时，本发明的一个实施例中，光致变色油墨或涂料可能完錢
明，以便透明并显示基底102的表面103的颜色，如椭圆形200所示。例如，纟KM基底表面的白色透过光致变色油墨或涂料的椭圆形200显示。基底的表面
可以包括在光致变色油墨或涂料下面的标记或者其他印刷，当未、^r活的时候显
示出来，但当激活的时fl效为有色的。
当未被激活时，在本发明的另一实施例中，光致变色油墨或涂料可以是清
楚的或者透明的、或半透明，具有颜色的暗示以变化基底102的表面103的颜色，如椭圆形202A-202J所示。椭圆形202A隐含的是炭灰色。椭圆形202B隐含的是蓝色。椭圆形202C隐含的是红色。椭圆形202D隐含的是橙色。椭圆形202E隐含的是绿色。椭圆形202F隐含的是品红色。椭圆形202G隐含的是黄色。椭圆形202H隐含的是深青色。椭圆形202I隐含的是紫色。椭圆形202J隐含的是褐色。
当被激活时，椭圆形202A-202J颜色的强度可能增加，如各个魏lj辦本204A-204J被綱勺光致变色油墨或涂料所示。笔刷204A是炭灰色。笔刷204B是蓝色。笔刷204C是红色。笔刷204D是橙色。笔刷204E是绿色。笔刷204F是品红色。笔刷204G是黄色。笔刷204H是深青色。笔刷2041是紫色。笔刷204J是褐色。
另外，光致变色油墨或涂料的颜色可以层叠在彼此的顶部。 变色油墨或涂料的不同颜色的多个线可以被并排排列，当激活时使用者就可以看到彩虹
的颜色。
光致变色油墨或涂料可以应用于各种鄉的J瞳玩具。舰变色油墨或涂料也可以用不同的发光装置以不同的方法进行激活。可以使用模板和掩蔽罩，其具有不透明的部分来掩蔽光致变色油墨或涂料区域以避免光线和激活，并且还具有光可以通过的开口区域以使得激活的光致变色区域的有色图案或形状显示可见。
一种光致变色玩具是玩偶或人物。图3A-3B示出了玩偶或人物300A-300B。在图3A中，使用者可以用光笔IIO以激发，变色材料，皿变色材料用在玩偶或人物的衣服上，比如衬衫或者罩衫302;夹克或汗衫303;和女服、裙子或者裤子304。在这种情况下，基底都是由织物构成的。图3A示出了，玩偶或人物300A的裤子304的区域309被光笔110 #^舌。光致变色材料的其他区域可以ffl31箭头示出的玩偶或人物300A的衣月艮的其他区域上移动光笔110来激活。光 致变色材料的不同颜色可以在玩偶或人物的衣服上被激活。光致变色材料也可 以应用于玩偶或人物的附属品上，比如鞋袜或鞋306，头饰或者盖子307。
带有紧凑焦点激发光的光笔110可以允许孩子用窄线宽在玩偶或者人物 300A的衣^h的光致变色材料上涂鸦或乱涂。
图3B示出了一个有光致变色材料的玩偶或人物300B ，光致变色材茅縣覆 在身体部分，比如面部310、手312和头发314。光笔110肖,歡活应用于面部 310的光致变色材料的区域319，如图3B所示。例如，儿童使用者可以用光笔 110来模仿给面部310进行化妆或给嘴唇311涂口红的应用。例如，用合适的颜 色，儿童使用者可以应用光笔110使得面部310发 红。或者例如，使用者 也可以用带有窄焦点光束的光笔110来显示玩偶或人物的面部310的雀斑或者 在手312上l^鸦或乱涂。
在本发明的另一个实施例中，当光致变色材料被应用于玩偶或人物 300A-300B上时可以被构图成标记或纹身。前面描述了一种光致变色材料的图 案，光致变色油墨104A-104D，如图1C所示。光笔110肖,激发繊变色材料 以使得玩偶或人物300A-300B上面的标记或纹身的图案显示出来。或者，j顿 带有图案的模板以允许有图案的光线激活在光致变色材料上的图案，使在玩偶 或人物300A-300B上的标记或纹身显示出来。前面已经参考图1A描述了模板 120有不透明区域或开口 124的图案。在任何例子中，光笔模仿在玩偶或人物上 喷微身。
可以发现玩偶或人物300A-300B的功會巨可以组合成一个单独的玩偶或人 物，光致变色材料被应用于身体部分和衣服上，这样任何一个或两者就可以被 一个光笔激活。虽然玩具或人物300A-300B示出为人类，但同样可以为动物，
虚构物，将光致变色材料涂在其身体和或衣月li:，用相同方式、激活。
参考图4，示出了光致变色玩具车辆400的示例图。玩具^S400包括光
致变色玩具车辆402，如小汽车、飞机、轮船、卡车或者其他鄉的顿工具。
玩具车辆402包括具有 变色材料的部分404，如图4中所示的容器。其它部
分或 的全部可能包括光致变色材料。
玩具设备可能更进一步包括一个或多个模板406。模板406包括不透明部
分407和透明或开口部分408以用来激发光致变色材料。透明或开口部分408可以描述任何东西，包括设计^字，例如图示盼'FUEL"。模板与车辆的光致 变色部分404对准并且tt其表面。激发光通过模板406的透明或开口部分408 照射，激发所示的车辆402的M变色部分404'。
玩具设备400可以还包括光笔110'， 110"和/或是光盒子410。光笔110'的 形状可以被装饰成像应用在自动喷漆车间的喷漆枪110'。在此，光笔110'模仿 糊被喷漆。光笔110'可以像'喷漆器"给玩具 喷上不同颜色，或{顿，鎌 在玩具车辆上喷图像。或者，光笔110"的^R类似于可以应用于自助洗车服务 的洗车枪110"。用洗车枪110"模仿洗去车辆的灰尘，从而看清楚下面的信息。 开关114可以是手 離虫动型开关。在任何斷兄下，响应开关114的接通，光笔 110，， 110"产生ifcg光118。
玩具设备400可以除了光笔或替代物之外进一步包括一个光盒子410。光 盒子410可以是中空的，并在前面包括一个开口 411用来将车辆402滚入光盒 子410内。光盒子包括一个灯泡412和连接电源(比如直流，交流或电池)的 开关414。响应开关，灯泡412产生如紫外线的激发光以充满中空的光盒子内部。 用这种方式，车辆402的所有 变色部分被同时激活。或者，在光盒子中， 模板406可以用来在玩具 402的光致变色部分形成一个图案。光盒子410 可以包括装饰，用以描述为在自动喷漆车间m车处的涂料小屋。
绘图器械，玩具设备和工具箱
现在参考图5，示出示例的光致变色绘图玩具500的顶视图。如图所示， 玩具500包括光致变色绘图架501和光笔510。绘图架501包括框架或外壳502， 其中安装有光致变色绘图板504。板504包括具有一个或多个光致变色材料层 104， 604A-604N的刚性的基底102，如图1B和6D所示。
光致变色才才料 为光致变色油墨，它能够在任何需要的中性背景颜色下 4顿胶版印刷、折曲印刷(flexprint)或者丝网印刷。虽然图5示出了4顿单一 的光致变色色，但可以用任何需要的图案以多种颜色印刷基底，这样当使用者 涂鸦或绘画的时候就可以发生彩色效果。如下面参考图6B-6C所示的，当光笔 在背景油墨上发出激发光的时候，每个不同的背景油墨产生各自特定颜色的涂 鸦线条。
光笔510可以是一个双头光笔，在齡末端都有一个光源。第一光源511 提供点光源，其會,聚焦在页面的一点。第一光源511用于涂鸦线条。图5示出了一个激舌的光致变色区域504，，用第一光源511描述了板504上的涂鸦笑 脸。第二光源512产生一个宽角度的光线，用以提供如在光致变色板504上"喷 漆"的效果。使用具有"喷漆'状效果的第二光源可以更好地支持模板。光笔510 还包括了第一光开关514A，它用鄉断第一光源511。光笔510还包括第二光 开关514B，它用鄉断第二光源512。光笔510的其它细节参考图10A-10B所 示在下面描述。
虽然画板如图所示为平面形状，它可以呈现任何其他形状。例如，绘图表 面可能是三维立体球面或立方体而不是框架和书写板。立方体或球面可以安装 在基座上而不是安装在一^^框架之内。
现在参考图6A，在5W变色玩具600A中，大量的光致变色油墨颜色以不 同图案涂在基底102的表面103上，包括如图所示的互相平行的彩虹图案或拱 形图案。例如，第一个光致变色油墨的拱形图案604A被激活的时候可以是紫色 的。第二个光致变色油墨的拱形图案604B被激活的时候可以是蓝色的。第三个 光致变色油墨的拱形图案604C被激活的时候可以是绿色的。第N个光致变色 油墨的拱形图案604N被激活的时候可以是红色的。
现在参考图6B，光致变色玩具600B中，被歡活的光致变色油墨多种颜色 的范围614在基底102上排列成平行线图案。基底102可以是任何尺寸，包括 纸张的尺寸，比如8.5"乘以11"。在光致变色油墨颜色的持续时间之后，范围 614的颜色变为透明，显示出基底的颜色。各种感光的颜色可以用这种方式应用 在基底上，当光激发时，多色彩虹或彩虹的任何子集会显示。
现在参考图eC，光笔110可选择地激活图6B所示的玩具600B的基底102 的光致变色油墨的多个部分。当光笔110在有色油墨的图案上垂直移动时，如 图所示不同彦页色被〗敫活。例如，当光笔110扫过纸面时，在一端624处光致变 色油墨被激活为红色，而在第二端626处光致变色油墨被激活为紫色。
现在参考图6D，多个光致变色涂层可以涂覆在 变色玩具600D的基底 上。第一光致变色油墨涂层634A涂覆在基底102上。第二个第一光致变色油墨 涂层63犯涂覆在第一光致变色油墨涂层634A上，以此类推，直到第N个光致 变色油墨涂层634N。在这个例子中，多个上层(如光致变色油墨涂层634B— 634N)在未激活状态下优选为透明的，以便多个下层(如光致变色油墨涂层 634A)。多层光致变色油墨层634A—634N也可以在，基底102上形成图案。
22现在参考图7A，示出了可巻曲的光致变色绘图板700A和光标志器110""。 绘图板700A模仿成干标志器白板。绘图板700A包括具有转轴704的架子702。 绘图板700A还包括大的基底102，基底102上具有光致变色油墨^^层104。基 底102具有类似公知的白板或干擦板的表面区域。大的基底102可以为刚性， i!31框架被架子支承。
因为光致变色板700A的表面区域相对较大，大的光标志器IIO""—次歡活 的区域也大。大的光标志器IIO""可以包括一个或多个光源以提供大区域的激发 光输出，从而在光致变色板700A上提供更宽或更广的笔划。
现在参考图7B，可以安装在墙上的光致变色绘图板700B如图所示安装在 墙710上。绘图板700B包括大的基底102，基底102上具有 变色油墨涂层 104。取代刚性，绘图板700B的基底102为柔性的，因此可以巻成管状便于运 输。
如图所示具有宽线宽的大光标志器110""，在光致变色涂层704'的受激区 域内形成一个大笑脸图案。然而，其他类型的光笔可以用来在大光致变色板 700A—700B上绘图。
现在参考图8A，示出了光致变色绘图纸800A。光致变色绘图纸800A包 括基底和光致变色材料，比如光致变色油墨104涂覆基底102或其大部分。基 底102可以为柔性或刚性的，这取决于制造材料。
基底102可以由任何固体材料制造，光致变色材料或光致变色油墨104附 着在其上面。基底102可以由木料、塑料、金属或其它固体材料制造。在光致 变色材料或油墨104上使用不同的黏合剂，以附着在不同表面上。为使用多个 层，光致变色油墨可以附着在更低水平的光致变色油墨上。
现在参考图犯，在本发明的一个实施例中，基底102M明基底，例如由 透明的醋酸盐材料制造，表面上涂有未激活透明的光致变色材料104，所以纸 800A下面的物体清晰可见。图8B示出了图8A的在作品801上具有透明基底 的光致变色绘图纸。使用者可以使用光笔110在作品801上的纸800A上涂鸦或 舌L涂，而不损坏作品801。透明的光致变色绘图纸可以是使用光笔在已有作品上 ^^鸟的光致变色涂鸦纸。
变色材料可以涂覆纸的大部分上，也可以涂在特定区域。
现在参考图8C，示出了具有图案的光致变色涂鸦起动器或彩色纸800B。页面800B包括可视的印刷线或印刷区域802，由在基底102上^ffi光致变色油 墨印刷的标准油墨和光致变色线或区域804形成。光笔110可以用来发出激发 光到光致变色线或光致变色区域804上，以便它们在页面800B上变得暂时可见。 在涂鸦起动器800B中，起始图像印刷在页面或其它基底上，这样孩子们就可以 用光笔来激舌印在纸面上的光致变色材料，为起始图像增加更多的图像。
现在参考图8D，示出了具有图案的光致z变色涂鸦或彩色纸800D。纸800D
没有普通的可见印刷线或者印刷区域，以便只有光致变色材料被激活时图像才 是可见的。页面800D包括第一颜色的，变色油墨804C，第二颜色的第二光 致变色油墨区域804D，第三颜色的第三光致变色油墨区域804E,第四颜色的 第四光致变色油墨区域804F，第五颜色的第五光致变色油墨区域804G。光致变 色油墨区域804C-804G可以应用在纸的图案中，当被激活的时候显示出图案， 比如图示中的南瓜。
现在参考图9A，图示是一个绘图板900，其具有可旋转的多色图案的 变色圆盘902。光致变色圆盘902有N个同心圆环904A-904N的光致变色油墨， 其涂覆在一个环形的基底102，上。N个圆环904A-904N的每一个都有不同颜色 的色相或色调。N个环也是N个同心圆，其相对于中心轴906有不同的半径。
光致变色圆盘902在轴线906处可旋转地与绘图板900耦合，环绕轴线它 可以按着箭头的方向旋转。光致变色圆盘902可以手动来旋转或者M电机来 旋转。电机可以耦合在中心轴线处来旋转圆盘。或者，电机可以ffl31两个或更 多的齿轮或者皮带和一对滑轮彩禹合到圆盘上。
现在参考图9B， 一个光笔110用来激活图9A所示的旋转光致变色圆盘 902。根据光笔110怎样在旋转圆盘的移动，、皿光以不同的图案和颜色来激发 光致变色油墨904'。盘902在桌面900上旋转，儿童应用光笔110的激发光以 激发旋转圆盘的颜色。光致变色材料的环或同心圆环或者其部分在激发光作用 下会显示出来。
现在介绍图9C，在本发明的另一实施例中，绘图板900在圆盘902的中心 906处可以包括轴910。皿变色玩具IOO，可以包括轴的开口 912来接收轴910。 光致变色玩具可以放在轴910上并且同圆盘910 —起围绕绘图板900来旋转， 这样当它旋转的时候就以激发光彩会图。
光激发设备
24现在参考图10A，示出了双头光笔1010，在旨端部其可以产生不同图案 的^^光。光笔1010在第一端部具有第一UVLED112A，在与第一个相反的第 二末端部具有第二 UV LED112B。在没有其它光学装置情况下，第一 UV LED112A环绕光轴1002A會^l多产生大角度喷射的激发光1001，用来在光致变 色玩具上产生喷射效果。大角度喷射激发光1001像前面描述的一样，尤其是完 全与模板一起^ffl。第二UVLED112B在光轴1002上有光学CT，以便在沿光 轴方向远离LED112B的焦点F处可以产生点状源的激发光1004。,光1004 的点状源被特别的完全用于在光致变色玩具上涂鸦或舌L涂字母和词。
光笔还包括作为电源的电池116和一对开关114A-114B,安装在耦合在电 池和各自的LED112A-112B之间的外壳里。开关114A接通和关断LED112A。 开关114B接通和关断LED112B。不同类型的开关可以被用来接通和关断光笔 中的激发光。在本发明的一个实施例中，开关是瞬时按钮开关。使用者按住并 保持瞬时按钮开关的按钮来接通激发光。
现在参考图IOB，示出了具有第二UVLED112B的光笔的端部的局部放大 截面图。图10B示出了可以用于产生点状源激发光的示例光学装置。光笔IOIO 包括在外壳111的一端具有半圆形开口 1012以接收^t透镜1014。盖子1016套 在外壳的端部的圆柱形肩部1018上，用于将球透镜1014保持在开口 1012内。 盖子1016具有与光轴1002B同心的开口 1017，允许球透镜1014的一部分在半 球形开口 1012处凸出穿过和旋转。这样，球透镜1014也可以作为可转动球透 镜。盖子1016可以粘贴到肩部1018。可选择的，盖子1016也摩,配到肩部 1018。在另一个实施例中，盖子1016包括一个内部环形凸起1019，其耦合到外 壳的肩部1018处的环形凹槽1119中。
如前所述，可旋转球透镜1014可以在半球形开口 1012内旋转，这样它通 过如箭头所示方向可旋转地耦合到外壳111。随着光聚焦到一点，球透镜1014 可以被按压到光致变色表面上，例如在光致变色玩具100或者皿变色纸800A 中看到的，并旋转过该表面，在一个狭窄的区域激发光致变色材料。如果可旋 转球透镜1014被按压或者移动经过纸时，可旋转球透镜1014减少光笔可能的 不同面的摩擦。也就是说，具有可滚动的球透镜1014的光笔1010可以像皿 墨水笔一样经过纸800A。
现在参考图11A，示出了箱体1102内平行排为一列的一组N个光笔1110。在输出激发光中，这一组N个光笔1110A-1110N中的每一个都會,^供一定线 宽范围，以改变光致变色材料的撒活区域。光笔1110A可以提供一个窄线宽的 输出，而光笔1110N倉,提供一个宽线宽的输出。在其他实施例中，每个光笔 组可以提供不同模板设计或不同直径的点状源光线。
图11B示出了激发光118A-118N的示例性线宽，由图IIA示出的组1110 中对应的光笔1110A-1110N产生。
图11C示出了对应于光笔1110A-1110N在每个相应光笔端部的喷嘴 1112A-1112N的示例性开口，缝1111A-1111N，以用来产生图11B所示的线 宽的光图案。
现在参考图12A，示出了光棒1210的底视图。光棒1210包括复数N个的 激发光源112A-112N， 一起平行排列成一行。光源112A-112N安装在外壳111 的头部1215内。在本发明的最优实施例中，光源112A-112N是UVLED。具有 多个光源光的棒1210可以以这样的方式激发光致变色材料，即在光致变色纸 800A上产生","效果。
光棒还包括把手1216，其与头部1215连接，并且把手具有开关114以便 接通和关断由光源112A-112N产生的激发光。把手可以还包括一个或多个电池 116，电池与开关114电耦合。
光棒1210可以还包括插座1217以接收电线1219的插头1218，与等效电 池(battery eliminator) 1220耦合。当插头1218被连接到插座中并且通过开关 114耦合到等效电池1220时，插座1217断开与电池116的连接。等效电池1220
与交流电电源出口连接，并且可以是交涼Li:流转换器。
图12B示出了图12A所示的光棒1210照在舰变色纸800A上的侧视图。 如图所示，光棒1210—次照射激励可以激发 变色材料的宽条1204'。光棒 可以容易地与覆盖整个纸的模板120使用。覆盖纸800A禾口模板120上的开口部 124的光棒照射激励的一束光，可以快速用于激活下面纸上的 变色材料。即 具有一排多个光源的光棒产生更多光，因此^ffl更大的模板可以用于,过模 板。
现在参考图13，示出了湖lj 1310的顶视图。 1」一端侧包括多个光管或 光导纤维1312。*光导纤维1312的远端可以與虫地输出、TO光束照射在空间 的和光致变色玩具100或光致变色纸800A的不同点上。图13所示的纸800A上的受激活的光致变色材料的平行迹线104'，示出了湖ij 1310的光导纤维1312 产生的受激活的光致变色图案。
湖ij 1310还包括安装在外壳111中的一个或多个电池116、光开关和一个 或多个UVLED112。外壳111可以包括一个可拆卸的盖1313，将电池116安装 在外壳111内部，并允许对其进行更换。在本发明的另一实施例中，电池116 可以再充电，外壳可以包括一个充电器连接器1316， fflil与交流电出口连接的 交流电接线端1322连接的电池充电器1320对电池再充电。本发明的其他实施 例可以包括可充电电池，具有M电池充电器充电的插头。
光导纤维1312的近端与一个或多个LED112光学耦合以接收激发光。光导 纤维1312用于将激发光弓l导至赃其远端的需要的点上。
现在参考图14A，示出了光喷雾器1410的侧视图。光喷雾器包括一个中空 的外壳lir，为手握的喷漆器形沃。喷雾器1410还包括一个喷射状喷嘴1414， 用作光开关114的按钮和光喷射的点。喷雾器1410还包括一个或多个UV LED112以产生光致变色材料的激发光。本发明的一个实施例中， 一个或多个光 管1416从LED112光输出处延伸到喷嘴1414。喷雾器1410包括一个或多个电 池116，用于响应喷嘴的按下为LED提供电源，并暂时他激活电开关114以关 闭电路。响应喷嘴上的压力释放和开关114回复到关断状态和开路状态，LED 关断。弹簧1418协助喷嘴回到关断状态。
激发光118可以fflil—个或多^管1416喷射在光致变色玩具100 ^t致 变色纸800A上。喷雾器在光致变色材料104上形成喷射状的激发光致变色图案 1404'。光喷雾器1410提供喷射效果以禾佣光来"绘图"。光喷雾器形状类似喷雾 器，外壳lll'可以具有其他形状，且喷嘴具有其他形状并且用作为开关的按钮。
现在参考图14B,示出了光喷雾器1410的喷嘴1414的一个实施例的放大 剖视图。本发明的喷嘴1414的一个实施例中包括一个或多个光管1416的远端， 其从近端处的一个或多个UVLED112的延伸。光管可以弯曲以在喷嘴的侧面输 出激发光。喷嘴1414还包括一个肩部或翼片1415以与开关114耦合，当喷嘴 被按压和释放时机lt激活开关114。弹簧1418可以在一端与喷嘴的肩部1415 耦合，当释方文并关断开关114时将喷嘴推回。
现在参考图14C，示出了光喷雾器1410的喷嘴1414'的另一个实施例的放 大剖视图。本发明的这一实施例中，喷嘴1414'包括安装在其中的一个或多个LED112和光学装置1420。光学装置1420 ^条光轴方向与LED的光输出光 学地耦合。光学装置1420将LED产生的激发光转换为喷射交，。光学装置1420 可以是一个或多个透镜的组合和/或一个或多个滤光器或掩蔽罩的组合。喷嘴 1414'与一个或多个光管1416远离。喷嘴1414还包括肩部或翼片1415以与开关 114耦合，当喷嘴被按下和释放时机械激活。弹簧1418也可以在一端与喷嘴的 肩部1415耦合，当释放且关断开关114时将喷嘴推回。
现在参考图15，示出了手持闪光m^器1510。替代j顿LED，闪光激发 器1510使用闪光灯泡1502以更快更积极的产生、激发光。选择闪光灯泡1502以 产生集中在，激发光范围内的波长的光线(如紫色、紫罗兰色、紫外线)。闪 光灯泡1502产生的激发光线强于由UV LED产生的光线。闪光、M:器1510还 包括凹面反射镜1504，其安装在外壳111内部以反射从闪光灯泡1502外部的返 回的光线。凹面反射镜1504的直径可以与外壳111的直径相同，如虚线所示的 反射器1504，。
如图所示闪光激发器1510包括连接在一起的闪光灯泡1502、 一个或多个 电池116、滑动开关1522、充电电路1520、贮能装置1521和瞬时开关114，它 们安装在外壳lll内部。 一个或多个电池116可以被再充电。滑动开关1522可 以Sil从外壳lll向外延伸的滑动按钮1514被激励。闪光开关114Mil从外壳 111延伸出的按钮1524被 。
4顿者滑动所述滑动器1514来将开关1522处于接通状态。来自电池116 的电源供给充电电路1520。充电电路向如电容器的贮能装置1521充电，其也与 闪光开关114耦合。激发器1510可以包括可见光LED1523，当充电电路完成对 贮能装置1521的充电时，该可见光LED Jl^[顿者。然后，f顿者可以推动 按钮1524以激励闪光开关114。闪光开关114 ^j诸藏在忙能装置中的电流耦合 到闪光灯泡1502，使其产生具有激发光致变色材料所需波长的电M射、光或 者光子。
现在参考图16A，示出了电子灯模板1610。电子灯模板1610用于m^舌在 光致变色纸800A上的光致变色材料区域104， 。电子灯模板1610包括一，反 射液晶显示(LCD)屏幕151S，其安装在光外壳1611上以产生电子，II及。光外 壳1611的内表面可以被涂有反射材料以反射来自紫外线背光1612的背)16^ LCD屏幕1618。电子灯模板1610还包括光开关114、 一个或多个电池116、存储器1616、 反向按钮1614R、前向按钮1614F和UV背光1612，它们安装在第一外壳111 内。存储器1516提供显示在LCD屏幕1618上的多种电子模板的存储。电子灯 模板1610还包括安装在光外壳1611上的排和列的LCD驱动器1602，其响应于 存储器1516存储的模板数据来驱动LCD屏幕1618以产生电子模板。
因为LCD显示器1618是透反射的，使用者可以观测LCD屏幕以预览可以 被用作模板的线条作品图片(以反向或负性成像形式)。前向按钮1614F和反向 按钮1614R可以用于ffi51存储在存储器1616内的模板前后移动。 一旦模板l雌 定，电子灯模板1610就方爐在或基本接近于光致变色纸800A的表面。
光开关114被按压下去，背光1612接通以产^I寸入LCD屏幕1618的激发 光118。通过LCD屏幕1618显示的模板图像掩蔽入射激发光118成为模板构图 的激发光118，。显示模板图像的LCD屏幕1618上的透明部分允许入射激发光 118通过。模板图像的黑或者不透明的部分不允许入射激发光118fflil。当使用 激发光来穿透模板图像时，基底102的光致变色材料104被繊变色地暴露在 与模板图像的透明部分相对应的区域。
电子灯模板1610输出的模板构图的激发光118，用来激发皿变色材料104 的一部分作为受激发的光致变色区104'。受、麟的光致变色区104'可以针对不 同的电子模板而变化。
当电子灯模板1610为手持时，它也可以安装在支承的结构上作为头顶的光 源。除了用电子模板，本发明的可选实施例中，物理可替换模板可以用来替代。
现在参考图16B，示出在光致变色纸800A上的模板灯1610，。模板灯1610， 包括外壳16ir，它接收物理模板组1650组的中一个，而不用LED屏幕产生模 板图像。模板灯还包括一个或多个电池U6、光开关114和一个或多^i^光源 1612，。激发光源1612，可以是一个或多个UVLED。模板外壳1611可以在其内 部被涂上一层反光体，用以反射从光源1612，照至帳板1628上的激发光，该模 板安装在外壳内部。
模板组1650组的模板1628的每一个都有相似的尺寸以便滑入和滑出模板 外壳16U，。如图16C所示，模板外壳1611'包括一对导轨1652，可滑动地保持 模板1628在适当的位置。
现在参考图17A，示出了一^致变色m^:盒子1700A。、麟盒子1700A包括、激发灯1710A，其安装在与那里的开口 1706对准的顶部1701，使得激发光 118就可以向下照射在^it变色纸800B， 800D上，并且激发设计104'。、麟盒 子1700A ^it—步包括侧面1702A-1702C和一个开口侧1704，还有底部1703 来保持光致变色纸。使用者可以通过开口侧1704来观察受激发的设计104'。可 选择或附加的是，侧面1702A-1702C和顶部170可以，明的，所以使用者可 以从顶部和任何侧面来观察受激发的设计104'。
ma灯1710A可以包括一个或多个电池116、光开关114和、TO光源112 以产生激发光118。光源112可以是激发光灯泡或UVLED。
现在参考图17B，示出了开放式头顶灯桌1700B。如图所示，灯桌1700B 包括如图所^接在一起的激发点状灯1710B、支承臂1714和基座1712。
点状灯1710B与支承臂1714的一端连接。支承臂1714的另一端与基座1712连 接。支承臂1714可以是冈啦固定的或是可弯折的，使激发点状灯1710B重新定 位在基座1712上方。基座1712具有在激活区域1713的支棘面，以^g〈与激 发点状灯1710B对准排列的光致变色纸800B和800D。以这种方式，激发点状 灯1710B可以在激活区域内1713内，照射激发光118在光致变色纸上，因此在
那里的设计可以被、激发并被^ffi者看见。
支承臂1714是中空的，允许电源线1716连接在、皿光源和光开关114之间。
激发点状灯1710B包括激发光源112以产生、皿光118。在本发明的一个 实施例中，光源112是激发灯泡，当电源通过开关114被提供时，可以擀卖不 断地产生'TO光118。灯泡可以是交流电灯泡，这种情况下，插头1730插入交 流电电源插座以将交流电电源到开关和灯泡。例如，灯泡可以是紫罗兰色灯泡， 或者是更普通涉及的黑色照明灯泡。在本发明的另一实施例中，激发光源112 是一个或多个UVLED。在这种情况下中，插座1730是功率适配器，期每电源 插座中的交流电功率转换为直流电源以便连接到UVLED112。
尽管某些示例的实施例已经描述并在附图中示出，可以理解的是，这些实 施例仅仅是较宽的发明的说明而不是限制，而且本发明实施例不限于示出和描 述的具体结构和设置，因为本领域技术人员可以进行多种修改。因此本发明的 实施例可以M31如下的权利要求解释。
权利要求
1. 一种光致变色绘图玩具，包括光致变色绘图架，所述光致变色绘图架包括框架，其内部安装有光致变色绘图板，所述光致变色绘图板包括涂覆在基底上的一个或多个光致变色材料层；光笔，所述光笔可选择地应用激发光源到所述光致变色绘图板的一部分上；和其中所述一个或多个光致变色材料层的一部分响应于该激发光源而暂时地从未激活状态变为激活状态。
2. 如权利要求l所述的光致变色绘图玩具，其中未激活状态中的所述繊 变色材料为第一颜色，在激活状态中其暂时变换颜色为第二颜色，在一段时间 后颜色逐渐衰退回到所述第一颜色。
3. 如权利要求1所述的繊变色绘图玩具，其中所述一个或多个光致变色 材料层是被胶版印刷、折曲印刷、喷漆或者丝网印刷的繊变色油墨。
4. 如权利要求1所述的光致变色绘图玩具，其中所述、M:光源为紫外线。
5. 如权利要求4所述的光致变色绘图玩具，其中所述紫外线由发光二极管 (LED)产生。
6. 如权禾腰求1所述的繊变色绘图玩具，其中所述绘图板的基底是固体 的，其由塑料、纸、木材、金属、乙烯基、纤维、及其组合或其他公知材料组 成。
7.—种光致变色玩具，包括设置在三维结构或其一部分上的基底；一个或多个涂覆在所述基底上的光致变色材料层；光笔，所述光笔可选择地发射激发光来照射在所述一个或多个鄉变色材 料层的一部分上；和其中响应于所述激发光，所述一个或多个光致变色材料层的、激活部分的颜 色暂时改变。
8. 如权利要求7所述的光致变色玩具，还包括模板，其具有不透明区和 开口或透明区，所述模板掩蔽所述激发光的一部分。
9. 如权利要求7所述的光致变色玩具，其中所述繊变色材料的所述歡活部分在一段时间内从第一颜色变为第二颜色，然后逐渐衰退回至,述第一颜色。
10. 如权利要求7所述的光致变色玩具，其中所述一个或多个光致变色材料 层是胶版印刷、折曲印刷、喷漆或者丝网印刷的光致变色油墨。
11. 如权利要求7所述的光致变色玩具，其中所述激发光为紫外线光源。
12. 如权利要求11所述的光致变色玩具，其中所述紫外线光源由发光二极 管(LED)产生。
13. 如权利要求7所述的光致变色玩具，其中所述基底是固体的，其由塑料、 纸、Tl^才、金属、乙烯基纤维、及其组合、或其他公知材料组成。
14. 一种方法，包括提供一种基底，在其上面涂覆有一个或多个，变色材料层； 手持激发光源选择性照射在所述光致变色材料上以激活其中的一部分；和其中响应于激发光源，所述一个或多个光致变色材料层的所述、M:部分暂时地絲激舌态变为激活状态。
15. 如权利要求14所述的方法，还包括在所,择性照射之前，掩蔽所述 一个或多个光致变色材料层的多个部分以形成图案。
16. 如权利要求14所述的方法，其中在所述未激活状态下所述光致变色材 料为第一颜色，并且在暂时转变到激活状态的激舌的部分的颜色改为第二颜色， 在一段时间之后逐渐衰退回到所述第一颜色。
17. 如权利要求14所述的方法，其中所述一个或多个 变色材料层是被 胶版印刷、折曲印刷、喷漆或者丝网印刷的 变色油墨。
18. 如权利要求14所述的方法，其中所述激发光为紫外线光源。
19. 如权利要求18所述的方法，其中所述紫外线光源是由发光二极管(LED) 产生。
20. 如权利要求14所述的方法，其中所述基底是固体的，其由塑料、纸、 木材、金属、乙烯基、纤维、及其组合、或其他公知材料组成。
21. —种双头光笔，包括外壳，包括第一端和第二端，所述外壳用于保持一个或多个电池以提供电能；第一紫外线发光二极管(UVLED)，其安装在所述外壳的所述第一端附近， 所述第一 UVLED可选择地提供大角度激发光至依光致变色表面；第二 UVLED，其安装在所述外壳的所述第二端附近，所述第二 UVLED 可选择地提供点状光源激发光到所述爐变色表面；安装在所述外壳上的第一开关，所述第一开关接通和关断所述一个或多个 电池供应给所述第一 UVLED的功率；安装在所述外壳上的第二开关，所述第二开关接通和关断所述一个或多个 电池供应给所述第二 UVLED的功率。
22. 如权利要求21所述的双头光笔，其中所述第一 UVLED沿光轴产生所 述大角度激发光，以便在没有附加光学装置的情况下产生喷射效果。
23. 如权利要求21所述的双头光笔，还包括沿所述第二 UVLED的光轴方向安装在所述外壳上的所述第二端附近的光学装置，所述光学装置沿所述光 轴方向从远离所述第二 UVLED的焦点处发出点状光源激发光。
24. 如权利要求21所述的双头光笔，其中所述第二开关是瞬时闭合的按钮 开关，和所述瞬时闭合的按钮开关的按钮在保持被按下以接通所述点状光源激发光。
25. 如权利要求21所述的双头光笔，还包括 所述外壳的所述第二端处的半球状开口中的球透镜，禾口 耦合到所述外壳的所述第二端的盖子，所述盖子在所述外壳的所述半球状开口中保持所述球jf镜，其中所述球透镜的一部分突出通过所述盖子，所述球透镜在所述盖子的保 持下在所述半球状开口中旋转。
26. 如权利要求25所述的双头光笔，其中所述球透镜在所述鄉变色表面 上旋转，以激活很小范围的光致变色材料。
27 —种光笔装置，包括外壳，用于保持一个或多个电池；紫外线发光二极管(UVLED)，其安装在所述外壳的一端处，所述UVLED 可选择地施加激发光到 变色表面，安装在所游卜壳上的开关，所述开关用于接通和关断所述一个或多个电池 供应给所述UVLED的功率，和多个喷嘴，其连接到在所述UVLED上面的所述外壳的一端处，所述多个喷嘴的每个都具有开口，以允许所述激发光从所述喷嘴穿过。
28. 如权利要求27所述的光笔装置，其中所述多个喷嘴的每一个中的开口 是不同尺寸的长方形裂缝，以便产生一定范围的激发光以激活所述光致变色表面。
29. 如权利要求27所述的光笔装置，其中每个开口提供了不同的形状以激 活所述光致变色表面。
30. 如IX利要求29所述的光笔装置，其中所述不同外形之一为矩形、圆形 或星形。
31.—种光喷雾器，包括外壳，其具有喷雾器形状外形，所述外壳中保持一个或者多个电池以便一 起提供功率；喷嘴，其滑动地耦合在所述外壳上；一个或多个紫外线发光二极管(UVLED)，其安装在具有光轴的所述喷嘴 上，所述一个或多个UVLED产生用于光致变色表面的m^光；光学装置，其设置在所述喷嘴上，沿所述光轴与所述一个或多个UVLED 光学耦合，所述光学體用于接收所述激发光且提供喷射效果；位于所述外壳上的电开关，其与所述喷嘴耦合，所述电开关/A^述一个或 多个电池为所述一个或多个UVLED提供功率，以便响应于所述喷嘴被按压并 滑入所述外壳内而产生、皿光。
32. 如权利要求31所述的光喷雾器，其中所述光学装置是一个或多^t镜， 一个或多个滤光器或掩蔽罩，或者一个 或多，镜和一个或多个滤光器或掩蔽罩的组合。
33. 如权利要求31所述的光喷雾器，其中所述喷嘴包括与所述电开关连接 的肩部或翼片。
34. 如权利要求33所述的光喷雾器，还包括弹簧，雜一端与所述喷嘴 的所述肩部耦合，当释放以关断所述电开关时所述弹簧推动所述喷嘴。
35. 如权利要求31所述的光喷雾器，还包括与电池充电器耦合的充电连接器，其为所述外壳内的一个或多个可充电电 池再充电。
36. —种方法，包括接通光笔内的紫夕卜线发光二极管(uvled)以产生激发光；连接所述光笔的球透镜到基底上的光致变色材料层；在所述光致变色材料层上方旋转所述光笔的所述球透镜，将所述激发光聚 焦在较窄的区域；禾口其中所述 变色材料的所述较窄区域在一段时间内暂时地从第一颜色转 变为第二颜色，然后逐渐衰退回到所述第一颜色。
37. 如权利要求36所述的方法，其中所述球透镜在所述 变色材料层的后面将所述激发光聚焦为一点。
38. —种光棒，包括外壳，具有头部和与头部耦合的把手，所述外壳用于保持一个或多个电池; 多个紫外线发光二极管(uvled)，其安装在所述头部内并平行排列为一排，所述多个uvled产生用于光致变色表面的宽的m^:光，在受激活的光致变色材料上产生宽带图案，禾口安装在所述把手上的开关，其与所述多个uvled连接，所述开关接通和 关断所述宽的激发光。
39. 如权利要求38所述的光棒，还包括与所述外壳连接的第一插头，所述第一插头接收电线的第二插头，以连接 等效电池，并且当所述第二插头连接至断述第一插头时，关断所述一个或多个 电池。
40. 如权利要求38所述的光棒，还包括多个光管，其耦合到与所述多个uvled光学对准的头部，所述多个光管 分别在所述光致变色表面的不同点上输出激发光束，形成光致变色材料的平行迹线。
41. 一种手持闪光、麟器，包括 外壳，用于保持一个或多个电池； 安装在所避卜壳内部的贮能體；安装在外壳内部的充电电路，所述充电电路可选择地给贮能装置充电； 安装在所述外壳内部的第一开关，其与所述充电电路连接，所述第一开关 可选择地连接所述一个或多个电池到所述充电电路，以便为所述贮能装置充电； 安装在外壳内部的闪光灯泡，所述闪光灯泡产生激发光以、皿光致变色材料；安装在外壳内部的第二开关，所述第二开关将所述C:能装置内存储的电量传入闪光灯泡以产生所述激发光；和凹面反射器，，所述闪光灯泡周围与外壳连接，所述凹面反射器反射来 自手持闪光激发器的所述 光。
42. 如权利要求41所述的手持闪光ma器，其中 所述 光是紫外线。
43. 如权利要求41所述的手持闪光、麟器，其中所述 变色材料响应于激发光，暂时地在一段时间内从第一颜色转换为 第二颜色，然后逐渐衰退回到第一颜色。
44. 一种方法，包括提供具有一个或多个光致变色材料层的基底；手持、皿光源可选择地照射所述光致变色材料，所述手持、 光源#^所 述光致变色材料的宽的区域；响应于所述手持激发光源的可选择的照射，所述光致变色材料的所述宽的 区fem—段时间内暂时地从第一颜色变为第二颜色；禾口所述光致变色材料的所述宽的区域的所述第二颜色衰退回至U所述光致变色 材料的第一颜色。
45. 如权利要求44所述的方法，其中所述光致变色材料的所述宽的区域被多个紫外线发光二极管(UVLED)激发。
46. —种光笔，包括外壳，具有一个端部和在该端部附近的半球状开口，所述外壳保持提供功 率的一个或多个电池-，紫外线发光二极管(UVLED)，其安装在所述外壳的所述端部附近，所述 UVLED可选择地提供点状光源皿光至所述光致变色表面； 在所述外壳的所述半球开口处的球透衞连接在所述外壳的所述端部的盖子，所述盖子将所述球透镜保持在所述外 壳的所述半球状开口内，和安装在所述外壳上的开关，所述开关接通和关断所述一个或多个电池供应到所述UVLED的功率；其中所述球透镜的一部分穿过所述盖子，所述球Mffl31所述盖子保持在所述半球状开口内且在所述光致变色表面旋转，以'麟繊变色材料的窄区域。
47. 如权禾腰求46所述的光笔，其中所述开关是瞬时关断的按钮开关，并且所述瞬时关断的按钮开关的按钮保 持被按下以接通所述点状光源激发光。
48. 如权利要求46所述的光笔，其中所述球透镜在沿光轴方向远离所述UVLED的焦点处产生点状光源激发光。
49. 一种光致变色光绘图装置，包括光致变色纸，其包括-平面透明的基底，具有纸状开別犬，所述平面透明基底显示下面的物体，和一个或多个涂覆至,述基底上的爐变色油墨层，所述一个或多个光致变色油墨层在未激活状态下是基本透明的；光笔，其可选择地产生激发光来照射在所述繊变色纸上，激活所述一个 或多个光致变色油墨层的一部分；和其中响应于所述激发光，所述一个或多个光致变色油墨层的一部分暂时地力A^,激舌状态转变为激舌状态。
50. 如权利要求49所述的光致变色光绘图體，其中所逸差明基底是由透明丙烯酸、塑料、乙烯基或其他固体透明材料组成。
51 .如权利要求49所述的光致变色光绘图装置，其中 所述一个或多个光致变色油墨层在激活状态下在一段时间内暂时地变为显 示颜色，然后逐渐衰退回至断^^激活状态中的基本透明。
52. 如权利要求49所述的光致变色光绘图装置，其中 所述物体是作品，和所述透明基底放在所述作品的顶上，允许使用者^ffl所述光笔在所述一个 或多个光致变色油墨层上涂画或素描。
53. 如权利要求49所述的光致变色光绘图装置，其中标准可视油墨层被施加到所述透明基底上以形成一个或多个可视印刷线。
54. 如权利要求49所述的光致变色光绘图體，其中 所述一个或多个光致变色油墨层被施加到所TO明基底上以形成印刷的光致变色线。
55. 如权利要求49所述的光致变色光绘图體，其中 所述一个或多个光致变色油墨层被施加在所述透明基底上形成图案，从而形成响应于所述激发光而被激活的设计。
56. —种光致变色光绘图玩具设备，包括基底；一个或多个不同颜色的鄉变色油墨层，其以平行弧图案涂覆在所述基底的表面上；光笔，其可选择地歡活所述一个或多个不同颜色光致变色油墨涂层的一部 分，从而所述平行弧图案的一部分显示为有色彩虹；禾口其中所述一个或多个光致变色油墨层的所述激活部分在一段时间内暂时地 转变为显示所述一个或多个不同颜色的光致变色层，然后逐渐衰退回到未激活 状态。
57. 如权利要求56所述的光致变色光绘图玩具设备，其中 所述多种^K变色油墨颜色在基底上布置为平行线图案。
58. 如权利要求56所述的光致变色光绘图玩具设备，其中 在未激刮犬态所述多个 变色油墨是透明的并且显示所述基底的所述表面的颜色。
59. 如权利要求56所述的光致变色光绘图玩具设备，其中 所述一个或多个光致变色油墨层，其中第一层涂覆在所述基底上，第二层涂覆在所述第一层上。
60. —种光致变色光绘图装置，包括 绘图板，其包括基底，和涂覆在所述基底的表面上的光致变色油墨层； 具有多个紫外线光源的光标志器，每次所述光标志^fi^呈到所游会图板上 时，所述光标志器激活所述光致变色油墨层的大面积；禾口其中所述光致变色油墨层的受激活的面积在一段时间内暂时地AAB—颜色变为与第一颜色不同的第二颜色，然后逐渐衰减回到所述第一颜色。
61. 如权利要求60所述的舰变色绘图板體，其中所避会图板的所述基底是刚性的。
62. 如权利要求60所述的光致变色绘图板體，其中所述绘图板还包括与所述基底连接的支架以便将所述绘图板安装在墙上。
63. 如权利要求60所述的光致变色绘图板體，其中所述绘图板的所述基底是柔性的以便會,巻成管状。
64. —种光致变色玩偶玩具装置，包括具有基底的玩偶；涂覆在所述基底上的光致变色材料；光笔，可选择地发出紧凑聚焦激发光以照射在所述光致变色材料上，从而 产生被激活的光致变色材料的窄线；和其中所述被激活的光致变色材料在一段时间内暂时地从第一颜色变为第二 颜色，然后逐渐衰退回到第一颜色。
65. 如权利要求64所述的光致变色玩偶玩具装置，其中 所述基底是玩偶的衣服，和 所述光致变色材織覆在所述玩偶的衣月让。
66. 如权利要求64所述的光致变色玩具體，其中 所述基底是所述玩偶的身体部分，和 所述光致变色材料涂覆在所述玩偶的身体部分上。
67. 如权利要求66所述的光致变色玩偶玩具装置，其中所述玩偶的身体部分是嘴唇，当所述光致变色材料被#^时产生使用口红 的效果，或所述玩偶的身体部分是脸颊，当所述光致变色材料被激发时产生脸红效果。
68. 如权利要求66所述的光致变色玩偶玩具驢，其中所述31^女变色材料被构图^^述玩偶的身体部分上的标记或纹身。
69. 如权利要求64所述的光致变色玩具装置，还包括 具有标记或纹身的形状的模板，所述模板掩f^f述激发光并且激活与所述标记或纹身图案相对应的所述 变色材料的那部分。
70. —种光致变色玩具车辆玩具装置，包括玩具,，具有光致变色材料部分；模板，具有形成图案的不透明区和透明或开口区，所述模板与所述玩具车 辆的光致变色材料部分对准并且贴近它方 ;光笔，可选择地将激发光照在所述模板上，以激发所述玩具车辆的鄉变 色材料部分中的图案。
71. 如权利要求70所述的光致变色玩具车辆玩具装置，其中所述冲皿的所述不透明区阻断来自所述皿变色材料部分的ma光，禾口 所述模板的所腿明或开口区允许激发光透过所述模板照至断述玩具车辆 的所述光致变色材料部分。
72. 如权利要求71所述的光致变色玩具车辆玩具装置，其中 所述模板图案的透明或开口区激活所述玩具车辆的所述光致变色材料部分的设计或文字图案。
73. 如权利要求71所述的光致变色玩具车辆玩具装置，其中所述光笔被装饰性成形为喷漆枪或洗车枪。
74. 如权利要求70所述的光致变色玩具车辆玩具装置，其中所述光笔包括手指触动开关，所述光笔响应于所述手f難虫动开关被按下以 产生所述激发光。
75. 如权利要求70所述的光致变色玩具车辆玩具装置，还包括 中空光盒，其具有开口以将所述光致变色玩具车辆插入其中， 电源，与所述电源连接的开关，禾口与所述开关连接的紫外线灯泡，所述紫外线灯泡响应于所述开关的接 通，在所述中空光盒内产生激发光。
76. 如权利要求75所述的光致变色玩具车辆玩具装置，其中 所述中空光盒被装饰成油漆室或者洗车处。
77 —种光致变色纖光投影仪，包括 支承光致变色物体的基座；激发灯，产生激发光以、,在所述光致变色物体上的:) 变色材料； 连接在所述基座和所述、麟灯之间的支承结构，所述^f〈结构将激发灯支承在所述基座上，所述、 光照射在所述光致变色物体上；和其中在所3^f述光致变色物体上，通a^F述^^光被i^活的光致变色材料在一段时间内暂时地变为显示第一颜色的设计，然后逐渐衰退回到第二颜色。
78. 如权利要求77所述的光致变色、麟光投影仪，其中所述光致变色物体是光致变色纸。
79. 如权利要求77所述的光致变色、^:光投影仪，其中所述支承结构是中空盒子，其包括三^M则壁， 一个顶面，和一个开口面，所述繊变色物体可以插入该开口中，所述、激发灯安装在所述顶面，所述顶面包括开口，所述激发^it过该开口照射所述中空盒子内部，并且、麟所述光致变色物体的光致变色材料。
80. 如权利要求79所述的光致变色激发光投影仪，其中所^H个侧壁和所述顶面题明的，以允许l顿龍到所述光致变色物体。
81 .如权利要求77所述的光致变色、麟光投影仪，其中所述麟灯包括一个或多个电池、灯开关、和紫外线发光二极管(UVLED)，它们连接在一起以产生所述激发光。
82. 如权利要求77所述的光致变色激发光投影仪，其中所述支承结构是支承臂，其具有与所述基座连接的第一端部和与所述激发灯连接的第二端部。
83. 如权利要求82所述的光致变色激发光投影仪，其中所述激发灯是紫外线聚光灯以产^^f述,光，禾口所述基座在活动区内保持光致变色物体。
84. 如权利要求83所述的光致变色、麟的投影仪，其中当3M:所述灯开关给供功率时，所述、TO灯内的紫外线灯泡连续产^^述激发光。
85. 如禾又利要求77所述的光致变色激发的投影仪，其中所述激发灯包括一个或多个紫外线发光二极管(UV LED)以产生所述激发光；和所述光致变色激发光投影仪还包括与一个或多个UVLED连接的交流到直流电功率转换器，所述交流到直流电功率转换器将输出的交流电功率转换为直流电功率以用于所述一个或多个UVLED。
86. —种方法，包括提供中空光盒，其具有开口，在其中插入玩具车辆，所述玩具车辆具有光致变色材料的一个或多个部分；将所述玩具ffl插入所述中空光盒内；接鹏接在电源和激发灯之间的开关；响应于开关的接通而产生激发光，所述激发光照射到所述中空光盒的内部;激发所述玩具ffl上的所述繊变色材料的一个或多个部分，其中所述光致变色材料在一段时间内暂时地从第一颜色转变为第二颜色，然后逐渐衰退回到第一颜色。
87. 如权利要求86所述的方法，还包括在激发之前，在所述玩具车辆上应用模板，所述模板具有开口部分以在所述玩具车辆上的 变色材料的一个或多个部分中形成激活图案。
全文摘要
在本发明的一个实施例中，公开了光致变色玩具。光致变色玩具包括光致变色材料，如光致变色油墨，涂料，塑料或染料。在工厂内，所述光致变色材料可以用在所述玩具的材料中，或涂覆在所述玩具的表面。所述光致变色材料可以由产生合适波长的激发光的各种光激活装置以不同方式激活。
文档编号A63H13/15GK101522273SQ200680039582
公开日2009年9月2日 申请日期2006年8月24日 优先权日2005年8月24日
发明者C·R·施米德特, D·B·斯摩尔, P·S·拉戈, S·W·穆特达, W·J·哈森 申请人:舒特德穆恩产品Ⅱ有限责任公司