发光鞋和发光组件的制作方法

专利名称：发光鞋和发光组件的制作方法
发光鞋和发光组件技术领域
本发明一般涉及发光鞋、特别涉及鞋的改进发光组件。
技术背景
发光鞋由于其时尚性和安全性而受到儿童和成人的欢迎。儿童穿着能闪发各种颜色的光的鞋行走时感到特别兴奋。十多岁的儿童和年青人特别追求时尚。十多岁的儿童和年青人常常把运动鞋当休闲鞋穿。人们把穿着装饰有灯的运动鞋、溜冰鞋、鞋、靴子和其它鞋类当作一种时尚。
公知的发光鞋一般包括一个或多个光源如发光二极管(LEDs)、一电源如干电池和一向LED供电的开关。LED常常位于鞋的外底中。公知发光鞋的一个问题是LED在鞋尚未穿旧时就失效。在鞋正常磨损和穿破过程中LED与开关之间的连接会遭到破坏，从而由于鞋的一部分或整个鞋不再发光而外观不再引人注目。发明内容
按照本发明一实施例，本发明包括鞋的一种发光组件。该发光组件包括一衬底，所述衬底的边缘上有多个凹座。多个光源装在衬底上，其中，每一光源从衬底边缘伸出的距离稍大于对应凹座的深度。一控制电路与多个光源相连接以控制多个光源的工作方式。
按照本发明另一实施例，鞋的一种新颖鞋底组件包括一发光组件，该发光组件包括一衬底、装在该衬底上的多个光源，其中，每一光源从衬底边缘伸出的距离小于该光源的长度。一控制电路与多个光源连接以控制所述光源的工作方式。一半透明结构层包括一凹座，该发光组件装在该凹座中。
按照本发明另一实施例，一种发光鞋包括一上部和一粘贴在该上部上的鞋底组件。该鞋底组件包括一有一衬底和装在该衬底上的多个光源的发光组件，其中，每一光源从衬底边缘伸出的距离小于光源的长度。一控制电路与多个光源连接而控制光源的工作方式。一半透明结构层包括一凹座，该发光组件装在该凹座中。
按照本发明另一实施例，一种发光组件包括一衬底；装在该衬底上的多个光源， 其中，每一光源从衬底边缘伸出的距离小于光源的长度；以及一与多个光源连接、控制光源的工作方式的控制电路。
按照本发明另一实施例，一种制作一鞋的方法包括把一发光组件装入一半透明结构层中；把一外底固定在该结构层上；把一鞋底夹层固定在该结构层上，使得该结构层夹在该鞋底夹层与该外底之间；以及把一上部装在该鞋底夹层上。


图1表示本发明发光组件第一实施例。
图2A表示本发明发光组件另一实施例。
图2B表示图2A发光组件的一凹座和LED。
图3为图2发光组件一选定部分的分解图。
图4表示本发明护壳一实施例。
图5为图4护壳的剖面图。
图6表示本发明鞋一实施例。
图7表示本发明鞋另一实施例。
图8表示本发明鞋又一实施例。
图9表示本发明结构层一实施例。
图10为本发明鞋底组件分解图。
图11表示本发明鞋又一实施例。
具体实施方式
本发明涉及发光鞋和发光鞋的制作方法。本发明的鞋最好包括一个有多个光源和控制该多个光源的电路的发光组件、一个或多个可由使用者激励的发光区如鞋底、鞋舌、鞋子上部以及一与该发光组件连接的电源。
如图1所示为本发明的一发光组件。发光组件10包括一衬底15例如一印刷电路板(PCB)，衬底上装有、电连接有多个发光二极管(LED) 20。衬底15的大小和形状以及 LED 20的数量和布置可随应用的不同而不同。例如，发光组件10的纵向尺寸实质上可与脚后跟与脚的跖骨区之间的距离相符合。确切说，在所示实施例中，衬底15的长度约为 15cm-20cm。但是，衬底15可长可短，视鞋的大小而定。在某些实施例中，衬底15可包括位于脚后跟下方的第一区和从第一区沿纵向伸展到脚的跖骨部的第二区。
衬底15可包括普通的硬性PCB或柔性电路如明尼苏达州北城的Sheldahl公司 (Sheldahl Corporation)生产的ReelFlex品牌的柔性电路、明尼苏达州北城的Allflex 公司(Allflex, Inc.)生产的柔性电路以及亚利桑那州钱德勒市的Rogers公司(Rogers Corporation)生产的商标名为R/flexlOOO的柔性电路。以上不是限制性的，衬底15可包括其它公知柔性电路。
如图1所示，LEDs 20分布在衬底15的边缘或周边上，在衬底15上装成稍稍伸出衬底15的周边。最好是，LEDs 20从衬底15边缘伸出的距离小于LEDs 20的长度。更好是，LEDs 20从衬底15边缘伸出的距离小于LEDs 20的长度的一半。LEDs 20可位于衬底 15平面紧上方、紧下方或与衬底15同平面。
如图2A所示的另一实施例中，衬底15的周边上可有多个凹座35。各LED 20在衬底15上可在其凹座35内装成位于衬底15平面紧上方、紧下方或与衬底15同平面。如图2B所示，LEDs 20从衬底15周边伸出的距离可稍大于凹座35的深度D。LEDs 20从衬底15周边伸出的距离最好小于或等于对应凹座35的深度D。
为向LEDs 20供电，一电源30与LEDs 20连接。合适的电源30包括干电池。按照本发明一实施例，衬底15可有一根或多根母线25或互连LEDs 20与电源30的其它连接机构。如图1所示，尽管LEDs 20是简单的串联，但按照本发明，两个或多个LEDs 20可串联，也可并联。在本发明一实施例中，发光组件10由一干电池如9v干电池供电。因此，衬底15可包括一供该干电池或其上可放置该干电池的一软垫插入的切口 45。切口 45最好位于衬底15的第一区中。
在其它实施例中，发光组件10可由其它电源供电。因此在这些实施例中切口 45 可不存在。发光组件10还包括一控制LEDs 20的工作的控制电路40。控制电路40可作为一印刷电路板的一部分位于衬底15上，也可不在衬底15上而与之电连接。控制电路40与一开关连接，开关接通时以一种或多种工作或发光方式驱动LEDs 20。
视工作方式而定可获得多种所需视觉效果。因此，控制电路40可以任何所需发光方式驱动LEDs 20。例示性发光方式包括连续发光方式、一个或多个LEDs 20定时或不定时闪烁的闪烁发光方式和LEDs 20以预定次序或随机次序发光的顺序发光方式。本文未示出或不叙述控制电路40的详情，因为适合于以各种发光方式驱动LEDs 20的控制电路是公知的。例示性发光电路参见美国专利No. 5，663，614、美国专利No. 5，812，063和美国专利 No. 6，906，472 B2。
同样，通过LEDs 20的不同布置可获得多种所需视觉效果。因此，LEDs20最好位于衬底15周边上。LEDs 20可均勻分布在衬底15周边上，也可布置成一种型式。各LED 20 的特性如颜色、形状和发光强度可相同，也可不同。因此，视所需视觉效果而定，可把颜色相同的LEDs 20聚合在一起，也可把LEDs 20布置成一种颜色型式。同样，可把发光强度相同的LEDs 20聚合在一起，也可把LEDs 20布置成发光强度变动的一种型式。
发光组件10 —般装在鞋的鞋底或底部中。为防止LEDs因受穿鞋人在奔跑、跳跃或行走时的重量造成的冲力而从衬底15上脱落，如图4所示，在某些实施例中，衬底15可装入一护壳50中。护壳50最好用坚固、刚性材料如硬塑料或硬橡胶制成。按照本发明一实施例，护壳50可包括一最好靠近衬底15后跟区的容器55如一盒，盒的底部有一与衬底 15中的开口 45对应的开口 57供干电池或其上插入可放置干电池的一软垫。由于干电池置于容器阳中，因此干电池因受鞋正常使用中的冲力而断开连接的可能性减小。
此外，为保护衬底15，在某些实施例中，护壳50有一结构加强件。在图4所示的实施例中，该结构加强件为一伸展在护壳50纵向上的模制肋条60。模制肋条60最好与护壳50制成一体。护壳50可由两半部构成，衬底15可如图5所示夹在模制肋条60与上半部和下半部之一之间。在这样一种结构中，护壳50可用任何合适闭合机构65如摩擦配合、 扣接、螺丝等等固定在一起。例示性护壳50可为珠宝盒。
在某些实施例中，护壳50底部可有隔离物62，使得衬底夹在肋条60与隔离物62 之间。在又一些实施例中，护壳50可模制在衬底15四周，使得衬底15埋置在护壳50中。
鞋
按照本发明，比方说发光组件10可以装在鞋的鞋底或底部中。本发明的例示性鞋包括但不限于运动鞋、休闲鞋、休闲靴、重型靴如旅行靴或滑雪靴、一字四轮溜冰鞋、拖鞋、 皮带或凉鞋等。下面以运动鞋和运动鞋的鞋底组件的一实施例举例说明本发明。
如图6所示，本发明鞋100的又一实施例。鞋100包括一装在上部110上的鞋底组件105。发光组件10位于鞋底组件105内。鞋底组件105包括一传导发光组件10发出的光的半透明周面115。
鞋底组件105可包括夹在一层或多层部件之间的发光组件10。在图9所示一实施例中，鞋底组件105包括一透明或半透明结构层215，该结构层包括一供发光组件10插入的凹座217。发光组件10(图9中未示出)座落在凹座217中，点亮时光传过结构层215。
在图10所示的另一实施例中，鞋底组件105包括夹在鞋底夹层210与外底220之间的透明或半透明结构层215。发光组件10 (图10中未示出)最好位于结构层215的凹座 217内。可选择地，鞋底组件105也可只包括外底220和结构层215或只包括鞋底夹层210 和结构层215。
如所公知，鞋底夹层210可用以下一种或多种材料制成EVA(乙烯醋酸乙烯酯) 泡沫塑料、Phylon、聚氨酯和!Xylite。外底220可用以下一种或多种材料的任何组合制成 BRS 1000或碳橡胶、硬橡胶、DRC (耐用橡胶化合物)、Duralon或Gum橡胶。结构层215可包括一般有一个或多个气泡的尿烷材料。
按照本发明，鞋上可有由使用者控制的开关125，开关与发光组件10连接，用来点亮和熄灭发光组件10。由使用者控制的开关125可与上部110相联，即封装在上部110材料内或露出在上部110外表面上。此外，开关125可位于鞋的任何部位。图6示出开关125 伸出在上部110的与阿基里斯后跟紧邻的后部上。但是，在其它实施例中，开关125比方说可位于上部110侧部上和如图7所示封装在上部110的材料内。开关125也可如图8所示位于鞋舌130内。
本发明鞋可使用各种由使用者控制的开关。因此，开关125可为按钮开关、拨动开关、滑动开关、压敏开关等。为方便选择发光方式，在发光组件以多种方式发光的实施例中优先使用按钮开关。
为制作本发明鞋，可制成鞋底组件105后把鞋底组件105连接到鞋的上部。在制作图6所示那样的鞋底组件105时可把发光组件10装在结构层215中、把外底220固定在结构层215上、然后把鞋底夹层210固定在结构层215与外底220的组合上，使得结构层215 夹在外底与鞋底夹层之间。本领域普通技术人员显然可知，需要时，鞋底组件105可省去鞋底夹层210和外底220之一或两者。
发光组件10的干电池或电源可位于鞋底组件105中、鞋舌130中或鞋的其它部位中。为把干电池装在鞋底组件105中，结构层215可包括一穿过切口 45和容器55底部中的开口 57的干电池软垫，从而把干电池紧紧装在容器55中。由于把干电池封装在容器55 中且把干电池放置在干电池软垫230上，因此能减小鞋在正常使用时有时会发生的干电池断开连接的现象。
为进一步减小干电池的连接断开，在一实施例中，干电池装在鞋的鞋舌130中。例如，鞋舌130可有一大小足以容纳干电池的小袋。在该实施例中，控制电路40可封装在鞋底组件105中、例如封装在鞋底夹层220的后跟部中而与干电池和LEDs 20连接。
按照本发明一个方面，为尽可能获得所需视觉效果，鞋底组件105可整个半透明或可包括呈各种形状和布置的半透明区140。例如，图6所示，由不透明阻挡部142隔开的半透明区140。在某些情况下，半透明区140可呈布置成显示信息即词语或数字的字母的形状。参见图11。例示性信息包括但不限于制鞋商厂厂名、穿鞋者姓名以及运动队队名、学校名和运动员号码。
半透明区140可按照若干不同型式发光。按照本发明一个方面，半透明区可以均勻发光，也可以不同区的发光强度不同。按照本发明另一方面，各半透明区可同步、顺序或按照任何所需型式发光。
尽管以上结合具体实施例说明了本发明，但该说明不应看成是限制性的。本领域普通技术人员显然可对所述实施例作出种种修正，也可有其它实施例。因此，后附权利要求覆盖落在本发明真正范围内的所有修正。
权利要求
1.鞋的一种发光组件，包括一衬底，所述衬底的边缘上有多个凹座；装在衬底上的多个光源，每一光源从衬底边缘伸出的距离稍大于对应凹座的深度；以及一与所述多个光源连接、控制所述光源的工作方式的控制电路。
2.按权利要求1所述的发光组件，其特征在于，一个或多个所述光源位于所述衬底的平面的紧上方。
3.按权利要求1所述的发光组件，其特征在于，一个或多个所述光源位于所述衬底的平面的紧下方。
4.按权利要求1所述的发光组件，其特征在于，一个或多个所述光源位于所述衬底的平面上。
5.按权利要求1所述的发光组件，其特征在于，所述衬底包括位于鞋的后跟旁的第一段和从第一段伸展到鞋的跖骨区旁一点的第二段，第一段包括一供一结构件插入的孔。
6.按权利要求1所述的发光组件，其特征在于，进一步包括一与所述控制电路连接的开关。
7.按权利要求1-6中任一权利要求所述的发光组件，其特征在于，进一步包括一封装衬底和所述多个光源的护壳。
8.按权利要求7所述的发光组件，其特征在于，所述护壳包括其底部有一开口的容器，该容器位于所述衬底的后跟部旁。
9.按权利要求7所述的发光组件，其特征在于，所述护壳包括一顶部和一底部，所述组件进一步包括一从该顶部和该底部中的一个伸出的结构加强件；所述衬底夹在所述结构加强件与该底部和该底部中的另一个之间。
10.按权利要求9所述的发光组件，其特征在于，进一步包括装在该顶部和该底部之一上的衬垫，使得所述衬底夹在所述结构加强件与所述衬垫之间。
11.按权利要求10所述的发光组件，其特征在于，所述结构加强件包括一伸展在所述护壳纵向上的肋条。
12.鞋的一种鞋底组件，包括一发光组件，该发光组件包括一衬底；装在该衬底上的多个光源，每一光源从衬底边缘伸出的距离小于该光源的长度；一与所述多个光源连接、控制所述光源的工作方式的控制电路；以及一包括一凹座的半透明结构层，所述发光组件位于该凹座中。
13.按权利要求12所述的鞋底组件，其特征在于，进一步包括一鞋底夹层和一外底； 所述半透明结构层夹在该鞋底夹层与该外底之间。
14.按权利要求13所述的鞋底组件，其特征在于，所述衬底包括位于鞋的后跟旁的第一段和从所述第一段伸展到鞋的跖骨区旁一点的第二段，第一段包括一孔；所述半透明结构层包括一穿过所述孔的软垫。
15.按权利要求14所述的鞋底组件，其特征在于，所述发光组件包括一封装该衬底的护壳，所述护壳包括其底部有一开口的一容器，该开口底部与所述衬底的孔对齐。
16.一种发光鞋，包括 一上部；一粘贴在所述上部上的鞋底组件，该鞋底组件包括一发光组件，该发光组件包括 一衬底；装在该衬底上的多个光源，每一光源从衬底边缘伸出的距离小于光源的长度； 一与所述多个光源连接、控制所述光源的工作方式的控制电路；以及一包括一凹座的半透明结构层，所述发光组件位于该凹座中。
17.按权利要求16所述的发光鞋，其特征在于，进一步包括一鞋底夹层和一外底；所述半透明结构层夹在该鞋底夹层与该外底之间。
18.按权利要求17所述的发光鞋，其特征在于，所述衬底包括位于鞋的后跟旁的第一段和从所述第一段伸展到鞋的跖骨区旁一点的第二段，第一段包括一孔；所述半透明结构层包括一穿过所述孔的软垫。
19.按权利要求18所述的发光鞋，其特征在于，所述发光组件包括一封装该衬底的护壳，所述护壳包括其底部有一开口的一容器，该开口底部与所述衬底的孔对齐。
20.按权利要求19所述的发光鞋，其特征在于，进一步包括一与所述上部相联、与所述控制电路电连接的开关。
21.按权利要求16所述的发光鞋，其特征在于，进一步包括一鞋舌，该鞋舌包括一可装入一干电池的小袋。
22.一种发光组件，包括 一衬底；装在该衬底上的多个光源，每一光源从衬底边缘伸出的距离小于光源的长度； 一与所述多个光源连接、控制所述光源的工作方式的控制电路。
23.按权利要求22所述的发光组件，其特征在于，一个或多个所述光源位于所述衬底的平面的紧上方。
24.按权利要求22所述的发光组件，其特征在于，一个或多个所述光源位于所述衬底的平面的紧下方。
25.按权利要求22所述的发光组件，其特征在于，一个或多个所述光源位于所述衬底的平面上。
26.按权利要求22所述的发光组件，其特征在于，所述衬底包括位于鞋的后跟旁的第一段和从第一段伸展到鞋的跖骨区旁一点的第二段，第一段包括一供一结构件插入的孔。
27.按权利要求22所述的发光组件，其特征在于，进一步包括一封装所述衬底和所述光源的护壳。
28.一种制作一鞋的方法，包括把按权利要求22所述的发光组件装入一半透明结构层中； 把一外底固定在该结构层上；把一鞋底夹层固定在该结构层上，使得该结构层夹在该鞋底夹层与该外底之间；以及把一上部装在该鞋底夹层上。
全文摘要
一种发光组件(10)，包括一衬底(15)，该衬底(15)上在衬底(15)边缘处装有多个光源(20)。一与这多个光源(20)连接的控制电路控制光源(20)的工作方式。
文档编号F21V21/08GK102498341SQ200680051068
公开日2012年6月13日 申请日期2006年2月21日 优先权日2005年11月15日
发明者威廉T.·安德松, 耶斯·马斯顿, 迈克·德拉普勒克 申请人:夜鹰有限责任公司