DE602004000744T2

DE602004000744T2 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE602004000744T2
Application number: DE602004000744T
Authority: DE
Inventors: Takuya Fujimoto
Original assignee: CatEye Co Ltd
Current assignee: CatEye Co Ltd
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2024-08-04
Also published as: CA2476415A1; TW200508543A; EP1505340A1; HK1074870A1; DE602004000744D1; US7121679B2; CA2476415C; US20050047123A1; CN1580627A; TWI237100B; CN100483008C; EP1505340B1; JP4061347B2; JP2005056708A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungsapparate und spezieller einen Beleuchtungsapparat, der LED (lichtemittierende Diode) verwendet.
Beschreibung des technologischen Hintergrunds
Der an einem Fahrrad befestigte Beleuchtungsapparat muss in der Vorwärtsrichtung ein günstiges Sichtfeld sicherstellen und dabei ein exzessives Blenden bezüglich von aus der entgegengesetzten Richtung kommenden Fahrzeugen unterdrücken. Ein herkömmlicher Beleuchtungsapparat ist wie im Weiteren ausgeführt implementiert.

a) Das Licht, das von dem Filament emittiert wird, das in der Nähe des Brennpunktes des parabolischen Spiegels angeordnet ist, divergiert in alle Richtungen. All das Licht außer dem Licht, das direkt nach vorne emittiert wird, wird an dem parabolischen Spiegel reflektiert, um nach vorne gerichtete parallele Lichtstrahlen zu bilden. Diese Lichtstrahlen werden derart festgelegt, dass sie durch die Vorderlinse zusammen mit dem direkt nach vorne ausgegebenen Licht eine vorbestimmte Lichtverteilung bilden (siehe z. B. japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 2002/50212 und 2002/50213).
b) Das von dem Filament emittierte Licht wird durch einen Multi-Oberflächen-Spiegel festgelegt, sodass es eine gewünschte Lichtverteilung bildet, um in der Vorwärtsrichtung ausgegeben zu werden. Die Vorderlinse dient einfach als eine Abdeckung. Bei solch einem Multi-Oberflächen-Spiegel, sind die Größe und die Winkelanordnung jeweiliger Abschnitte derart bestimmt, dass jeweilige Abschnitte das Licht von dem Filament in eine vorbestimmte Richtung reflektieren, und durch die Integration jeweiliger Abschnitte kann eine gewünschte Lichtverteilung erzielt werden (siehe japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 2002/50212 und 2002/50213).

Durch Verwenden solcher Beleuchtungsapparate kann eine gewünschte Lichtverteilung effizient erzielt werden.
Es wird bemerkt, dass falls es der Beleuchtungsapparat – sei es für ein Fahrrad verwendet oder als ein allgemeiner Beleuchtungsapparat während des Gehens getragen – erlaubt, dass Licht zum Beispiel zusätzlich zu der Vorwärtsrichtung von dem umlaufenden Seitenbereich emittiert wird, das visuelle Erkennen durch ein Fahrzeug, insbesondere durch ein Auto, das sich von der seitlichen Richtung nähert, d.h. von der Seite, im Dunkeln erleichtert ist. Folglich kann die Sicherheit des Trägers des Beleuchtungsapparats verbessert werden.
In dem Fall, in dem Licht aus einem anderen Bereich als dem Vorwärtsbereich auszugeben ist, wurde herkömmlich eine weitere, von der Lichtquelle für die Vorwärtsrichtung verschiedene Lichtquelle verwendet, wie z. B. eine Seitenumfangslichtquelle. Von dem Standpunkt des Reduzierens der Größe, des Gewichts und der Energie sowie der Herstellungskosten ist jedoch das Verwenden einer weiteren Lichtquelle nicht wünschenswert.
Aus der US 2003/0012025 A1 ist eine tragbare Lampe zum Bereitstellen von gemischtem direkten und diffusen Licht bekannt. Die offenbarte tragbare Lampe weist eine Glühbirne auf und das bereitgestellte Licht wird nicht in eine spezielle Richtung fokussiert.
Die DE 299 17 634 U1 offenbart eine Taschenlampe, die eine lichtemittierende Diode als eine Lichtquelle verwendet. Durchgangslöcher sind in dem Gehäuse der Taschenlampe hinter der Lichtquelle bereitgestellt. Der Lichtpfad des von der lichtemittierenden Diode in Richtung der Durchgangslöcher emittierten Lichtes weist keine Mittel zum Ändern der Richtung des Lichts auf.
Die DE 199 41 987 A1 offenbart eine Taschenlampe, bei der zwei Lichtquellen bereitgestellt sind. Eine Lichtquelle richtet Licht in die Vorwärtsrichtung und eine lichtemittierende Diode ist als zweite Lichtquelle vorgesehen, um Licht in einer radialen Richtung zu emittieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Beleuchtungsapparat bereitzustellen, der – nicht beschränkt auf die Anwendung auf ein Fahrrad – eine Lichtverteilung in Richtung nach vorne und eine Lichtbeleuchtung in einer anderen Richtung als der Vorderrichtung erzielen kann, ohne eine weitere Lichtquelle als die Lichtquelle für die Vorwärtsbeleuchtung zu verwenden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Beleuchtungsapparat die Merkmale von Anspruch 1 auf.
Durch die oben dargelegte Struktur können Beleuchtung in der Vorwärtsrichtung und Beleuchtung in der Seitwärtsrichtung durch eine einfache Konfiguration nur die lichtemittierende Diode für Vorwärtsbeleuchtung verwendend erzielt werden, wobei auf eine weitere Lichtquelle für die Seitwärtsrichtung verzichtet werden kann.
Durch Verwenden des Beleuchtungsapparats der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung des Beleuchtungsapparats nicht auf Fahrräder beschränkt und Beleuchtung in der Vorwärtsrichtung und um den Beleuchtungsseitenbereich kann ohne Verwenden einer weiteren Lichtquelle als der Lichtquelle für die Vorwärtsbeleuchtung erzielt werden. Folglich können die Größe, das Gewicht, Energie und Kosten reduziert werden.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet deutlicher werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beleuchtungsapparats einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 2A, 2B, 2C, 2D und 2E zeigen eine Vorderseitenabdeckung, ein lichtemittierendes Element, ein Lichtquellenausrichtelement, ein Verbindungselement bzw. eine LED.
3 zeigt das Lichtquellenausrichtelement aus 2C.
4 ist eine Unteransicht (Rückseite) des Lichtquellenausrichtelements aus 3.
5 ist eine entlang der Linie V-V von 4 genommene Schnittansicht des Lichtquellenausrichtelements.
6 ist eine entlang der Linie VI-VI genommene Schnittansicht des Beleuchtungsapparats von 1.
7 ist eine Schnittansicht eines Vorderabschnitts des Beleuchtungsapparats aus 1.
8 stellt den Beleuchtungsapparat von 1 dar, der in einen Vorderabschnitt und einen Hinterabschnitt unterteilt wird, wenn die Batterie des Beleuchtungsapparats von 1 ausgetauscht werden muss.
9 ist eine Schnittansicht des Beleuchtungsapparats von 1, der eine Halterungseinheit beinhaltet.
10 ist eine entlang der Linie X-X von 9 genommene Schnittansicht des Beleuchtungsapparats aus 1.
11 stellt eine Schaltung dar, bei der ein Schalter aufgenommen ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Weiteren wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Auf 1 Bezug nehmend beinhaltet ein Beleuchtungsapparat der vorliegenden Ausführungsform ein Vorderprojektionsfenster 1, das Licht vorwärts projiziert, eine Vorderseitenabdeckung 22, die den Seitenbereich abdeckt, und ein Gehäuse 21, das rückseitig der Abdeckung 22 angeordnet ist, um Komponenten des Beleuchtungsapparats aufzunehmen. Eine Seitentransmissionseinheit 3, die Licht von dem Seitenumfangsbereich überträgt, ist zwischen der Vorderseitenabdeckung 22 und dem Gehäuse 21 angeordnet. Obwohl nicht gezeigt, wird eine lichtemittierende Diode als die Lichtquelle verwendet. Eine in dem Gehäuse 21 aufgenommene Batterie wird als eine Leistungsversorgung davon verwendet.
Ein flacher Abschnitt 21a ist in dem Seitenbereich des Gehäuses 21 bereitgestellt. Ein Halterungselement 31 zum Halten des Beleuchtungsapparats ist an dem flachen Bereich 21a befestigt. Der flache Abschnitt des Gehäuses kann eine Unterseite 21a sein. Ein Befestigungsband 41 ist an dem Halterungselement 31 befestigt. Das Befestigungsband 41 befestigt den Beleuchtungsapparat an einem Zielobjekt, d.h. einem Objekt, an dem der Beleuchtungsapparat zu befestigen ist. Das Zielobjekt kann der Lenker eines Fahrrads oder Motorrads, ein angemessenes stabartiges Objekt in einer Haushaltsumgebung oder Ähnliches sein.
An dem hintersten Bereich des Beleuchtungsapparats ist eine Schalterbetriebseinheit 51a angeordnet, um den Trenn-Schließ-Anschluss einer Lichtquellenschaltung durch Bewegung in der Umfangsrichtung an-/auszuschalten.
2A zeigt eine lichtundurchlässige zylindrische Vorderseitenabdeckung 22 mit einem offenen Vorderende und einem offenen Hinterende. Die Abdeckung 22 ist aus einem Plastikmaterial verschiedener Typen, die einem Überzugsverfahren für metallische Beschichtung ausgesetzt wurden, oder einem Metall verschiedener Typen, wie z. B. Aluminium, gebildet. 2B zeigt ein transparentes zylindrisches behälterähnliches Lichtemissionselement 2. Das Rückende des Lichtemissionselements 2 ist offen und eine Kondensorlinse 1a und Ähnliches sind an der Vorderseite angeordnet. Eine Seiten-(Umfangs-)Transmissionseinheit 3 ist an dem Seitenumfangsbereich des zylindrischen Lichtemissionselements 2 angeordnet. Ein Gehäuseeinsatzabschnitt 4, der der in das Gehäuse einzupassende Abschnitt ist, ist an dem Rückbereich des Lichtemissionselements 2 vorgesehen.
2C zeigt ein Lichtquellenausrichtungselement 13, in dem als die Lichtquelle eine LED angeordnet ist. Das Lichtquellenausrichtelement 13 wird in das rückseitige offene Ende des Lichtemissionselements 2 aus 2B eingepasst. Die LED ist an einem LED-Einsetzloch 6 des Lichtquellenausrichtelements 13 befestigt. Die LED beinhaltet eine kleine leuchtende Einheit, die später beschrieben werden wird. Die leuchtende Einheit ist vor dem LED-Einsetzloch 6 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei LED mit drei entsprechenden LED-Einsetzlöchern 5 verwendet. Das LED-Einsetzloch 6 öffnet sich entlang der Achse (Rotationsachse) eines Spiegels 5, eines parabolischen Rotationsspiegels (im Weiteren als „rotationsparabolischer Spiegel" bezeichnet), der derart angeordnet ist, dass er die leuchtende Einheit der LED von der Rückseite umschließt. Der rotationsparabolische Spiegel 5 ist einem Überzugsverfahren für eine metallische Beschichtung eines hohen Reflexionsgrades ausgesetzt, um die Reflexion des rotationsparabolischen Spiegels 5 zu verbessern.
Eine säulenförmige LED-Halterungseinheit 7 ist für jede LED hinter dem LED-Einsetzloch 6 angeordnet. Eine Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 ist an der Rückseite der LED-Halterungseinheit 7 derart angeordnet, dass sie mit der Seitentransmissionseinheit 3 an der Innenseite des Lichtemissionselements 2 überlappt. Eine kreisförmige Verdrahtungsplatte 12, mit der ein Leitungsanschluss von der LED verbunden ist, ist an dem Rückende der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 derart angeordnet, dass sie derart eingepasst ist, dass der Umfang der Verdrahtungsplatte 12 durch die Kante der Endfläche der Seitentransmissioneinheit-Innenlage 15 umgeben ist. Ein Verbindungsstift 16 ragt von der Rückseite der Verdrahtungsplatte 12 nach außen.
2D zeigt ein Verbindungselement 19, das mit einem (nicht gezeigten) Durchgangsloch versehen ist, durch das der Verbindungsstift 16 hindurchtritt. Das Verbindungselement 19 ist hinter und in Kontakt mit dem Lichtquellenausrichtelement 13 angeordnet und ist innerhalb des Gehäuseeinsatzabschnitts 4 angeordnet, der eine mechanische Verbindung herstellt, um die elektrische Verbindung zu erleichtern.
2E zeigt eine LED. Die LED 8 weist eine leuchtende Einheit 11 auf, die mit einem transparenten Harz versiegelt ist. Ein Leitungsanschluss 9 ist von der hinteren Endfläche des versiegelnden Harzes herausgeführt. Der Leitungsanschluss 9 dient dazu, einen Strom an die leuchtende Einheit 11 der LED anzulegen. Die LED 8 ist eine LED vom Bullet-Typ, die an der Vorderseite, die aus transparentem Harz gebildet ist, eine konvexe Oberfläche beinhaltet, und eine flache Fläche 18 befindet sich an der Rückseite. Die Umgebung der leuchtenden Einheit 11 ist frei von jeglichem lichtversperrenden Objekt. Die LED 8 ist, wie oben erwähnt, in ein LED-Einsetzloch 6 eingesetzt. Der Leitungsanschluss 9 tritt durch die LED-Halterungseinheit 7 und die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 hindurch, um mit der Verdrahtungsplatte 12 verbunden zu werden.
3 ist ein Diagramm, um detaillierter das Lichtquellenausrichtelement 13 zu beschreiben. Für jede LED ist ein rotationsparabolischer Spiegel 5 angeordnet und durch eine Grenzlinie 5a von dem parabolischen Spiegel der benachbarten LED getrennt. Für jede LED ist ein LED-Halterungselement 7 vorgesehen. Das LED-Halterungselement 7 ist in einer Säulenkonfiguration einen Hohlraum einschließend gebildet. Die Basis jeder Säule ist zu der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 ununterbrochen. Eine konische Vertiefung 15a ist an der hinteren Endfläche der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 vorgesehen.
4 zeigt die hintere Endfläche der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15, wo die konische Vertiefung 15a an einer der äußeren Seitentransmissionseinheit 3 entsprechenden Stelle vorgesehen ist. Das von der LED ausgegebene Licht tritt teil weise durch den Hohlraum des LED-Halterungselements 7 hindurch, um in das Material des optischen Mediums der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 einzutreten, die einen höheren Brechungsindex als den von Luft aufweist. Das Licht wird an der Oberfläche der konischen Vertiefung 15a (Grenzfläche Seitentransmissionseinheit-Innenlage/Luft) an dem hinteren Ende der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 in Richtung einer äußeren Umfangsfläche 15b der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 totalreflektiert. Die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15, die die konische Vertiefung 15a beinhaltet, bildet die Lichtpfadmodifiziereinheit. Mit anderen Worten kann die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 als eine Lichtführung identifiziert werden.
5 stellt Licht dar, das sich von der LED-Halterungseinheit 7 in der Rückwärtsrichtung durch die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 fortbewegt, sodass es an der Grenzfläche zur Luft an der konischen Vertiefung 15a totalreflektiert wird, wodurch die Ausbreitungsrichtung seitwärts geändert wird. Folglich wird Licht von der äußeren Umfangsebene 15b abgegeben. Der Winkel des Konus in der konischen Vertiefung ist derart festgelegt, dass er eine Neigung von etwa 45° erzielt, so dass die Ausbreitungsrichtung durch die vorgenannte Totalreflexion um 90° geändert wird. Der Brechungsindex des optischen Mediums, das die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 bildet, muss groß genug sein, um bei dem Einfallswinkel von 45° Totalreflexion zu verursachen. Deshalb muss der Brechungsindex des optischen Mediums, das die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 bildet, mindestens 1,414 sein.
Die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 und die konische Vertiefung 15a, die oben dargelegt wurden, bilden eine Lichtführung und wirken als eine Lichtpfadmodifiziereinheit. Das LED-Halterungselement kann als ein Abschnitt der Lichtführung betrachtet werden.
6 ist eine entlang der Linie VI-VI genommene Schnittansicht des Beleuchtungsapparats von 1. Die in den 2A–2E gezeigten optischen Elemente sind an der linken Seite von 6 (der Vorderseite des Beleuchtungsapparats) zusammengebaut. Das Vorderprojektionsfenster 1, die Seitentransmissionseinheit 3 und der Gehäuseeinsatzabschnitt 4 sind in dem Lichtemissionselement 2 angeordnet, dass durch integrales Formen aus einem transparenten Plastikelement gebildet ist. Die Vorderseitenabdeckung 22 ist derart angeordnet, dass sie den äußeren Umfang des Lichtemissionselements 2 bedeckt.
Das Lichtquellenausrichtelement 13 ist in dem Lichtemissionselement 2 aufgenommen. Die LED 8 ist in das LED-Einsetzloch 6 des Lichtquellenausrichtelements 13 eingesetzt. Der Leitungsanschluss 9 zum Einbringen eines Stroms in die leuchtende Einheit 11 ist von der flachen Hinterfläche 18 der LED über die LED-Halterungseinheit 7 und die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 herausgeführt, um mit einem (nicht gezeigten) Verbindungsabschnitt der Verdrahtungsplatte 12 verbunden zu werden. Der rotationsparabolische Spiegel 5 ist derart angeordnet, dass er die leuchtende Einheit 11 der LED 8 von der Hinterseite der LED umgibt.
Die konvexe Vorderoberfläche 14 bildet die Vorderseite der LED 8. Die Kondensorlinse 1a ist an der der LED zugewandten Position des Vorderprojektionsfensters 1 bereitgestellt. Da die leuchtende Einheit 11 in dem Brennpunkt des rotationsparabolischen Spiegels 5 angeordnet ist, kommt das von der leuchtenden Einheit 11 seitwärts emittierte Licht derart an dem rotationsparabolischen Spiegel 5 an, dass es als ein Bündel paralleler Strahlen vorwärts reflektiert wird. Die flache Fläche 18 bildet das hintere Ende der LED. Die säulenförmige LED-Halterungseinheit 7 ist rückseitig der LED angeordnet und die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 ist noch weiter rück wärtig davon angeordnet. Die Seitentransmissionseinheit 3 ist an dem äußeren Umfang der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 angeordnet.
Ein Batteriebehälter 53 ist zum Beispiel in dem Gehäuse 21 vorgesehen. Die Batterie arbeitet als eine LED-Strom-Leistungsversorgung oder als die IC-Leistungsversorgung einer Schalterschaltung, die später beschrieben wird. Von jeder der drei LED sind zwei Leitungsanschlüsse mit der Verdrahtungsplatte 12 verbunden. Die Verdrahtungsplatte 12 stellt die Verbindung derart her, dass die LED parallel geschaltet sind. Zwei Stifte 16, die einen Strom von der Batterie zuführen, sind für die parallel geschalteten LED an der Rückseite der Verdrahtungsplatte 12 vorgesehen.
Ein in das Halterungselement 31 einzusetzender Einsatzschaft 24 ist an der Unterseite 21a des Gehäuses 21 nach unten ragend vorgesehen. An der Innenseite des Einsatzschaftes 24 ist ein Innengewinde 26 gebildet. Ein scheibenartiges Eingreifelement 25 ist an dem äußeren Umfang des Einsatzschaftes 24 befestigt. Speziell ist ein Eingreifelement 25 befestigt, das konkave und konvexe Rillen aufweist, die leicht mit den konkaven und konvexen Rillen eingreifen, die an der inneren Umfangsfläche des Halterungselements 31 gebildet sind, in das der Einsatzschaft 24 eingesetzt wird. Die Funktion des Eingreifelements 25 wird später beschrieben.
Eine Schalterbetriebseinheit 51a, die die leuchtende Einheit 11 an-/ausschaltet, ist an dem hinteren Ende des Gehäuses 21 bereitgestellt. Die Schalterbetriebseinheit 51a wird in der Umfangsrichtung des Gehäuses 21 bewegt. Eine vorspannende Kraft liegt elastisch an der Schalterbetriebseinheit 51a in einer Richtung entlang des Umfangs an. Der Schalter wird an einer bestimmten Position angeschaltet, bei der die Schalterbetriebseinheit 51a in einer entgegengesetzten Richtung um den Umfang gegen die elastische vorspannende Kraft bewegt wird. Der Schalter erreicht einen AUS-Zustand, wenn die Schalterbetriebseinheit 51a durch die elastische Kraft ohne eine zusätzliche Anwendung von Kraft in ihre vorherige Stellung zurückkehrt. Das Verhältnis zwischen dem AN/AUS-Status des Schalters und dem AN/AUS-Status der Lichtemission der LED wird später beschrieben.
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Randbereichs der Lichtquelle. Die LED 8 beinhaltet eine konvexe Vorderoberfläche 14, durch die von der leuchtenden Einheit 11 vorwärts emittiertes Licht hindurchtritt. Die Verbreiterung des Lichtstromes dieses Lichts wird durch die Kondensorlinse 1a unterdrückt, so dass es in der Vorderrichtung emittiert wird. Das rückwärtige Licht von der leuchtenden Einheit 11, das an der Oberfläche des versiegelnden Harzes totalreflektiert wird, um sich in der Rückrichtung auszubreiten, wird von dem flachen hinteren Ende 18 abgegeben, so dass es durch die Luft in der LED-Halterungseinheit 7 hindurchtritt, um in die Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 einzutreten. Das Licht wird dort hindurch verbreitet, so dass es an der konischen Vertiefung 15a angelangt, und an der Oberfläche totalreflekiert, so dass seine Ausbreitungsrichtung seitwärts von der Seitentransmissionseinheit-Innenlage 15 geändert wird. Das Licht, was in dem Bereich totalreflektiert wird, der an der direkten Innenseite der Seitentransmissionseinheit 3 angeordnet ist, tritt durch die Seitentransmissionseinheit 3 hindurch, um außerhalb des Beleuchtungsapparats emittiert zu werden.
Das an der Innenseite des Gehäuseeinsatzabschnitts 4 angeordnete Verbindungselement 19 beinhaltet ein Loch, durch das eine Anschlussleitung hindurch tritt. Die Anschlussleitung ist mit dem Stift 16 verbunden, der an dem hinteren Ende der Verdrahtungsplatte 12 vorgesehen ist.
Die in 7 gezeigte Vordereinheit 61 kann von dem Gehäuse 21 gelöst werden, um wie in 8 gezeigt Austauschen der Batterie 52 zu ermöglichen.
9 zeigt den Einsatzschaft 24, der von der Unterseite 21a des in das Halterungselement 31 eingesetzen Gehäuses 21 hervorsteht und mit einem Bolzen 33 gesichert ist. Der Bolzen 33 ist in den Einsatzschaft 24 eingeschraubt. Der Kragen dieses Bolzen 33 verhindert, dass das Rotationsschafthalterungselement 43 gelöst wird. Die Rotationsschafthalterungseinheit 43 oder die Halterungseinheit 31 kann um das Einsatzelement 24 und den Bolzen 33 rotieren.
10 ist eine Schnittansicht des Beleuchtungsapparats in der X-Richtung von 9 betrachtet. Ein Eingreifelement 25 ist von dem Boden des Gehäuses 21 hervorstehend in Ausrichtung mit dem Kern des Schaftes an dem Einsatzschaft 24 befestigt. Wie in 10 gezeigt ist, ist das Eingreifelement 25 aus drei teilweise ringförmigen Bereichen gebildet, wobei der ringförmige Abschnitt teilweise eingekerbt ist. Ein sich radial von dem Einsatzschaft 24 erstreckendes Halterungselement ist zu jedem teilweise ringförmigen Bereich gekoppelt. Konkave und konvexe Rillen sind entlang der Dickenrichtung an der Außenseite des teilweise ringförmigen Bereichs an beiden Enden gebildet. Diese konkaven und konvexen Rillen gelangen mit den konkaven und konvexen Rillen in Eingriff, die an der inneren Umfangsfläche des konkaven Abschnitts des Rotationsschafthalterungselements 43 in dem Halterungselement 31 gebildet sind, ein. Dieses Eingreifen ist schwach und der vorspringende Abschnitt des Eingreifelements 25 kann durch Rotation durch die Fingerspitze zu einer benachbarten konkaven Rille in dem inneren Umfang verschoben werden. Mit anderen Worten kann das Halterungselement 31 um den Rotationsschaft 33 rotiert werden, wobei es unstetigen Widerstand erfährt. Die Rotation wird durch wiederholtes Eingreifen und Lösen in einem Abstand eines kleinen Winkels realisiert. Durch Reduzieren der gezackten Stufe der konkaven und konvexen Rillen an der inneren Umfangsfläche, kann der Winkel zwischen dem durch das Halterungselement gehaltenen Beleuchtungsapparat und dem Halterungselement beliebig geändert werden, um durch das oben ausgeführte Eingreifen eine angemessene Stellung zu erhalten.
Zu 9 zurückkehrend wird hier das Befestigungsband 41 beschrieben. Das Befestigungsband 41 wird durch das Band 44, ein Zielobjektanpassungselement 46 und ein Bandbefestigungselement 45 um ein Zielobjekt gewickelt, um den Beleuchtungsapparat zu sichern. Die Stelle, an der das Band 44 angeordnet ist, wird beschrieben. An der Stelle, wo der Keilrotationsschaft 49 vorgesehen ist, ist in dem oberen Bereich eine Öffnung gebildet. Die Unterseite des Gehäuses liegt an dieser Öffnung frei. Das Band 44 ist durch den Spalt zwischen dem Keilrotationsschaft 49 und dem an der Öffnung freiliegenden Gehäuse hindurchgeführt. Der doppelt überlappende Abschnitt des Bandes 44 ist durch das Bandbefestigungselement 45 geklemmt. Dieser doppelt überlappende Abschnitt entspricht der Einstellung der Länge des Bandes, das um das Zielobjekt gewickelt ist. Das andere Ende des Bandes ist durch den Spalt zwischen einem Rotationsschaft 47, an dem ein Hebelstopper 42 drehbar befestigt ist, und dem Gehäuse 21 hindurchgeführt. Der Hebelstopper 42 beinhaltet einen Banddrückabschnitt 42a, der einen maximalen Wert des Abstands von dem Rotationsschaft 47 zu der äußeren Umfangsfläche aufweist. Wenn der Hebel derart betätigt wird, dass der Abschnitt des maximalen Wertes dem Gehäuse 21 zugewandt angeordnet ist, kann der kleinste Spalt zwischen dem Gehäuse 21 und dem Hebelstopper 42 erzielt werden. Das Band kann durch Dazwischeneinschließen des Bandes zwischen dem Gehäuse 21 und dem Banddrückabschnitt 42a gesichert werden, wenn der Spalt am kleinsten ist. Der Hebelstopper 42 ist derart konfiguriert, dass er in dem vorgenannten dazwischen eingeschlossenen Zustand eine stabile Stellung bewahrt.
Der Schalter wird im Weiteren beschrieben. 11 stellt die Verdrahtung des elektrischen Systems des Beleuchtungsapparats dar, in dem ein Schalter eingebaut ist. In dem Verdrahtungsdiagramm von 11 entspricht ein Abschnitt 61, der die LED 8 beinhaltet, dem Vorderabschnitt von 8. Ein Abschnitt 62, der eine elektrische Komponente wie z. B. eine Batterie 52 beinhaltet, entspricht dem Gehäuse von 6 und einem Abschnitt 62 dort drin. Wenn der Vorderabschnitt 61 aus 8 in den Gehäuseabschnitt 62 eingesetzt ist und elektrische Verbindung hergestellt ist, können der Abschnitt 61 und der Abschnitt 62 von 11 einen elektrisch verbundenen Status erreichen. Ein Reed-Schalter 51b öffnet/schließt sich durch Betätigen der Schalterbetriebseinheit 51a.
Ein als die magnetomotorische Kraft bestimmter Permanentmagnet ist an der Schalterbetriebseinheit 51a befestigt, um in Kooperation zu arbeiten. Der Reed-Schalter 51b der Schaltung weist ein nachgiebiges weichmagnetisches Stück auf, das von einem festen weichmagnetischen Stück getrennt angeordnet ist, so dass das nachgiebige weichmagnetische Stück AUS ist. Durch Bewegen der Schalterbetriebseinheit 51a, so dass die Position des Permanentmagneten verschoben wird, wird das weichmagnetische Stück magnetisiert, sodass der Spalt von dem festen weichmagnetischen Stück aufgehoben wird, sodass ein geschlossener magnetischer Kreis gebildet wird. Speziell bildet das weichmagnetische Stück durch die magnetische Kraft einen Kontakt mit dem entsprechenden festen weichmagnetischen Stück aus, wodurch der Reed-Schalter 51b angeschaltet wird.
Die IC-Schaltung 65 aus 11 kann das Beleuchtungsmuster der LED und den Schalterbetrieb in ein vorbestimmtes entsprechendes Verhältnis gesetzt aufweisen. Zum Beispiel ist in dem Ausgangszustand, in dem der Schalter AUS ist, der „Ausschalt"-Zustand ohne zu der LED zugeführten Strom erzielt. Dann kann der Schalter 51 bewegt werden, um den Kontakt anzuschalten, und bei der Rückkehr zu dem AUS-Zustand Strom zu der LED zuführen, um einen „beleuchteten" Zustand zu erzielen. Ferner kann Strom in einem vorbestimmten Zyklus zu der LED zugeführt werden, um einen „blinkenden" Zustand zu erreichen, wenn der Schalter 51 bewegt wird, so dass der Kontakt zu AN zurückkehrt.
Durch Verwenden des oben dargelegten Beleuchtungsapparats kann Licht mit günstiger Richtcharakteristik vorwärts emittiert werden und Licht kann auch von dem Seitenbereich übertragen werden. Die Übertragung von Licht von dem Seitenbereich ist darin vorteilhaft, dass ein sich von der Seite näherndes Fahrzeug, insbesondere ein Automobil, das Licht selbst in einer dunklen Umgebung leicht wahrnehmen kann. Dieser Vorteil ist von dem Sicherheitsstandpunkt aus besonders wünschenswert.
Die obige Beschreibung einschließend wird im Weiteren die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammengefasst.
Die oben dargelegte Lichtpfadmodifiziereinheit ist eine Lichtführung, die aus einem Material gebildet ist, das einen höheren Brechungsindex als den von Luft aufweist. Von einer lichtemittierenden Diode emittiertes Licht tritt von einem Ende von dieser in die Lichtführung ein, wird totalreflektiert, so dass es seine Ausbreitungsrichtung ändert, und dann von der lichtemittierenden Fläche der Lichtführung in Richtung der Seitentransmissionseinheit abgegeben. In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Transmissionseinheit entlang des gesamten Umfangs der Seite vorgesehen. Die Transmissionseinheit muss jedoch nicht kontinuierlich entlang der gesamten Oberfläche vorgesehen sein. Ein Transmissionsabschnitt kann in einem vorbestimmten winkligen Abstand über den gesamten Umfang angeordnet sein.
Durch solch eine Struktur kann z. B. Licht von dem Seitenumfangsbereich seitwärts emittiert werden, was das von der lichtemittierenden Diode rückwärts emittierte Licht ausnutzt. Die Konfiguration jeder Komponente ist derart ausgewählt und angeordnet, dass das Licht in Richtung der Lichtführungsemissionsfläche die Emissionsfläche in einem Einfallswinkel trifft, der kleiner als der kritische Winkel der Totalreflexion ist.
Die Lichtpfadmodifikationseinheit kann ein reflektierendes Element sein, um von der lichtemittierenden Diode abgegebenes Licht in Richtung der Seitentransmissionseinheit zu reflektieren.
Durch Verwenden solch eines reflektierenden Elements kann das Licht von der Rückseite der lichtemittierenden Diode derart in der Ausbreitungsrichtung geändert werden, so dass es in Richtung des Seitenabschnitts fortschreitet, so dass ermöglicht wird, das Licht von dem Seitenumfangsbereich emittiert wird.
Bei der lichtemittierenden Diode kann die leuchtende Einheit ein transparentes Material von einem höheren Brechungsindex als dem von Luft in einer Bullet-Konfiguration versiegelt aufweisen, wobei der Vorderabschnitt an der Seite des transparenten Emissionsfensters eine konvexe Oberfläche bildet und das hintere Ende flach ist. Das hintere Ende kann an der Lichtpfadmodifiziereinheit freiliegen.
Die oben beschriebene Struktur ist darin vorteilhaft, dass, wenn die Lichtpfadmodifiziereinheit von einer Lichtführung gebildet ist, ein flacher Einfallsabschnitt der Lichtführung, der dem flachen hinteren Ende zugewandt ist, es erlaubt dass von der lichtemittierenden Diode abgegebenes Licht effizient auf die optische Führung einfällt. Wenn ein Vorderfenster vorgesehen ist, kann z. B. die Lichtsammelfunktion des Vorder fensters auf ein niedriges Niveau gesetzt werden oder keine Lichtsammelfunktion aufweisen. Als ein Ergebnis können die Kosten der Vorderfensterkomponente reduziert werden.
Es kann ein Struktur verwendet werden, bei der ein Einsetzloch vorgesehen ist, in das die lichtemittierende Diode eingesetzt wird, und ein Reflektionsspiegel einer konkaven Fläche vorgesehen ist, der die leuchtende Einheit bei eingesetzter und verdrahteter lichtemittierender Diode von der Rückseite umgibt.
Durch solch eine Struktur kann die Richtcharakteristik der Lichtverteilung in der Vorderrichtung verbessert werden.
Eine Mehrzahl der oben beschriebenen lichtemittierenden Dioden kann vorgesehen werden. Ein Reflektionsspiegel einer konkaven Fläche ist für jede lichtemittierende Diode vorgesehen. Eine Struktur kann verwendet werden, bei der jeder Reflektionsspiegel, der eine lichtemittierende Diode eingesetzt aufweist, nicht die Kreuzungslinie mit einem benachbarten Reflektionsspiegel übersteigt.
Durch Verwenden eines Reflektionsspiegels einer konkaven Fläche für jede Gruppe einer Mehrzahl von lichtemittierenden Dioden, kann Lichtverteilung einer hohen Richtcharakteristik in der Vorderrichtung erzielt werden und dabei hohe Leuchtdichte sichergestellt werden. Die Anzahl von lichtemittierenden Dioden ist beliebig, solange zumindest zwei vorgesehen sind.
Der Leitungsanschluss, durch den ein Strom zu der leuchtenden Einheit eingeführt wird, kann von dem hinteren Ende der lichtemittierenden Diode herausgeführt sein. Die mit diesem Leitungsanschluss verbundene Anschlussleitung kann durch die Lichtpfadmodifiziereinheit derart hindurchtreten, dass sie mit einer rückwärtig der Seitenumfangstransmissionseinheit angeordneten Batterie verbunden ist.
Da dünne Leitungsanschlüsse und Anschlussleitungen verwendet werden können, wird während des Durchtretens von der lichtemittierenden Diode zu der Seitenumfangseinheit kein nennenswertes Abblocken von Licht durch den Leitungsanschluss und die Anschlussleitung auftreten. Aufgrund der lichtemittierenden Diode sind verglichen mit einer Glühbirne ein lichtundurchlässiger Versiegelungsabschnitt, eine Fassung oder Ähnliches nicht erforderlich. Da nur der Leitungsanschluss ein nicht transparenter Abschnitt ist, werden der Leitungsanschluss und Ähnliches das Licht nicht versperren. Deshalb kann Lichtemission in der rückwärtigen Richtung effizient genutzt werden.
Der Beleuchtungsapparat kann beinhalten: einen Einsatzschaft, der von dem Gehäuse an einem Seitenabschnitt des Gehäuses näher dem Mittenbereich als der Seitentransmissionseinheit hervorsteht; ein Rotationseingreifelement, das an dem Einsatzschaft befestigt ist und als eine Drehplatte bestimmt ist, die an der Umfangskante konkave und konvexe Rillen aufweist und den Einsatzschaft kreuzt; und ein Halterungselement, das in den Einsatzschaft eingesetzt ist, und konkave und konvexe Rillen an der inneren Umfangsseite aufweist, die mit den konkaven und konvexen Rillen an der Umfangskante des Rotationseingreifelements in Eingriff gelangen, wobei sie um das Rotationseingreifelement drehbar sind und dabei Eingriff mit den konkaven und konvexen Rillen des Rotationseingreifelements bewahren.
Durch Reduzieren der gezackten Stufe der konkaven und konvexen Rillen, kann das Vorderprojektionsfenster in eine gewünschte Winkelrichtung gerichtet werden und diese Richtung mit der Eingreifkraft der Eingreifrillen bewahren.
Ein Halterungselement, das den Beleuchtungsapparat hält, ist an dem Seitenumfang (Unterseite) des Gehäuses vorgesehen. Das Halterungselement beinhaltet ein Befestigungsbandelement, das den Beleuchtungsapparat an einem Zielobjekt befestigt. Das Befestigungsbandelement beinhaltet einen ersten Bandeingreifabschnitt und einen zweiten Bandeingreifabschnitt, um die das Band zum Sichern des Beleuchtungsapparats an dem Zielobjekt überlappend gefaltet wird. Der Bandabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Bandeingreifabschnitt sichert den Beleuchtungsapparat an dem Zielobjekt derart, dass er das Objekt umwickelt. Der erste Bandeingreifabschnitt ist mit einem ersten Schaft versehen, der einen ersten Spalt zu dem Gehäuse aufweist. Der erste Bandeingreifabschnitt beinhaltet einen um den ersten Schaft drehbar vorgesehenen Keilstopper, der in die an einem Ende des Bandes vorgesehene gezackte Rille beißt. Ein Ende des Bandes ist derart angeordnet, dass es durch den ersten Spalt hindurch verläuft, so dass es um den ersten Schaft mit der gezackten Rille dem ersten Schaft zugewandt gefaltet ist. Die zweite Bandeingreifeinheit ist mit einem zweiten Schaft mit einem zweiten Spalt zu dem Gehäuse vorgesehen. Die zweite Bandeingreifeinheit beinhaltet einen Hebelstopper, der um den zweiten Schaft drehbar vorgesehen ist. Der Hebelstopper beinhaltet einen Hebel und einen Banddrückabschnitt. Der Banddrückabschnitt weist eine Umfangskante auf, die einen Maximalwert des Abstands von der zweiten Achse einnimmt. Das andere Ende des Bandes, das durch den zweiten Spalt hindurch verläuft, kann zwischen der Umfangskante, die den maximalen Wert annimmt und dem Gehäuse durch Herabdrücken des Hebels eingeschlossen und befestigt werden.
Durch die oben dargelegte Struktur kann ein Beleuchtungsapparat einfach und fest durch das Band an einem Zielobjekt befestigt werden.
Eine Schalterbetriebseinheit ist vorgesehen, die an einem Seitenumfangsabschnitt des Gehäuses an dem dem Vorderprojektionsfenster entgegengesetzten Ende angeordnet ist. Die Schalterbetriebseinheit ruht in einem Zustand, in dem in einer Umfangsrichtung eine vorspannende Kraft anliegt, zum Beispiel in einem Zustand, in dem eine elastische Kraft anliegt. Wenn die Schalterbetriebseinheit in eine zu der Umfangsrichtung entgegengesetzte Richtung gegen die vorspannende Kraft gegleitet wird, bewegt sich der Magnet in Kooperation mit der Schalterbetriebseinheit, so dass er sich dem Reed-Schalter in dem Gehäuse nähert. Der Reed-Schalter beinhaltet ein weichmagnetisches Stück, das einen Deformationsfreiheitsgrad aufweist, um als ein Schalteranschluss zu funktionieren, und ein festes weichmagnetisches Stück, das mit dem weichmagnetischen Stück verbunden ist. Wenn sich der Magnet durch das Verschieben der Schalterbetriebseinheit dem weichmagnetischen Stück nähert, wird das weichmagnetische Stück magnetisiert und bildet einen Kontakt mit dem festen weichmagnetischen Abschnitt, der ganz nah dem weichmagnetischen Stück angeordnet ist, sodass ein geschlossener magnetischer Kreis gebildet wird. Durch Bilden solch eines geschlossenen magnetischen Kreise wird der Unterbrechungskontakt angeschaltet.
Durch die oben dargelegte Struktur kann der Schalter eine einfache Konfiguration relativ weniger Komponenten annehmen. Als ein Ergebnis kann ein Beleuchtungsapparat hoher Zuverlässigkeit, der nicht leicht versagt, wirtschaftlich bereitgestellt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und dargestellt wurde, ist es selbstverständlich, dass dieses nur zum Zweck der Darstellung und des Beispiels dient und nicht als irgendeine Art der Beschränkung aufzufassen ist, wobei die Reichweite der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Ein an einem Gehäuse (21) befestigter Beleuchtungsapparat, der aufweist: eine lichtemittierende Diode (8), die in einem Vorderbereich des Beleuchtungsapparats angeordnet ist, der einem Ende des Gehäuses entspricht, eine Seitentransmissionseinheit (3), die eine Oberfläche in einer Aussparung in dem Gehäuse freiliegen hat und rückwärtig der lichtemittierenden Diode angeordnet ist, um Licht von einem Seitenabschnitt zu übertragen, und eine Lichtpfadmodifikationseinheit (15, 15a), die an einer Rückseite der lichtemittierenden Diode angeordnet ist, um eine Richtung von von der lichtemittierenden Diode emittiertem Licht zu ändern, um Licht in Richtung der Seitentransmissionseinheit abzugeben, gekennzeichnet durch einen Reflektionsspiegel (5) einer konkaven Fläche, der ein Einsetzloch (6) beinhaltet, in das die lichtemittierende Diode (8) eingesetzt ist, und der – in einem Zustand, in dem die lichtemittierende Diode eingesetzt ist und Verdrahtung hergestellt ist – eine leuchtende Einheit (11) der lichtemittierenden Diode von der Rückseite umgibt.
Der Beleuchtungsapparat nach Anspruch 1, bei dem die Lichtpfadmodifikationseinheit eine Lichtführung (15, 15a, 15b) ist, die aus einem Material gebildet ist, das einen höheren Brechungsindex als den Brechungsindex von Luft aufweist, um das von der lichtemittierenden Diode an einem Endabschnitt auf der Seite der lichtemittierenden Diode in die Lichtführung abgegebene Licht bereitzustellen, die das Licht totalreflektiert, um die Ausbreitungsrichtung von Licht zu ändern, und Licht von einer Lichtführungsemissionsfläche (15b) in Richtung der Seitentransmissionseinheit (3) emittiert.
Der Beleuchtungsapparat nach Anspruch 2, bei dem ein Leitungsanschluss (9) der lichtemittierenden Diode von einer Rückseite herausgeführt ist und durch die Lichtführung hindurch verläuft, sodass er mit einer Verdrahtungsplatte (12) verbunden ist, die an einer Rückseite der Lichtführung angeordnet ist.
Der Beleuchtungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der aufweist: einen Einsatzschaft (24), der – näher an einem Mittenbereich als die Seitentransmissionseinheit (3) – von dem Gehäuse an einem Seitenabschnitt des Gehäuses hervorragt, ein an dem Einsatzschaft befestigtes Rotationseingreifelement (25), das als eine Drehplatte bestimmt ist, die den Einsatzschaft kreuzt und an einer Umfangskante konkave und konvexe Rillen aufweist, und ein Halterungselement (43), das in den Einsatzschaft eingesetzt ist und an einer inneren Umfangsseite konkave und konvexe Rillen aufweist, die – drehbar um das Rotationseingreifbauteil, während sie mit den konkaven und konvexen Rillen des Rotationseingreifelements in Eingriff sind – mit den konkaven und konvexen Rillen an der Umfangskante des Rotationseingreifelements eingreifen.
Der Beleuchtungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der aufweist: ein Halterungselement, das den Beleuchtungsapparat an einem Seitenumfangsabschnitt des Gehäuses hält, wobei das Halterungselement ein Befestigungsbandelement (40) aufweist, das den Beleuchtungsapparat durch ein Band an einem Befestigungsobjekt befestigt, wobei das Befestigungsbandelement einen ersten Bandeingreifabschnitt und einen zweiten Bandeingreifabschnitt beinhaltet, um die das Band überlappend gefaltet ist, um den Beleuchtungsapparat an dem Befestigungsobjekt zu befestigen, wobei ein Abschnitt des Bandes zwischen dem ersten und dem zweiten Bandeingreifabschnitt den Beleuchtungsapparat durch Umwickeln des Befestigungsobjekts an dem Befestigungsobjekt befestigt, der mit einem ersten Schaft (49) versehene erste Bandeingreifabschnitt einen ersten Zwischenraum zu dem Gehäuse aufweist und einen drehbar um den ersten Schaft (49) vorgesehenen Keilstopper beinhaltet, um in eine an einem Ende des Bandes vorgesehene Zackenrille zu greifen, wobei das eine Ende des Bandes derart angeordnet ist, dass es durch den ersten Zwischenraum hindurch verläuft und mit der Zackenrille dem ersten Schaft zugewandt um den ersten Schaft gefaltet ist, der mit einem zweiten Schaft (47) versehene zweite Bandeingreifabschnitt einen zweiten Zwischenraum zu dem Gehäuse aufweist und einen Hebelstopper (42) beinhaltet, der drehbar um den zweiten Schaft vorgesehen ist und einen Hebelabschnitt und einen Banddrückabschnitt (42a) hat, wobei der Banddrückabschnitt (42a) einen Umfangskantenabschnitt hat, der einen Maximalwert eines Abstandes von dem zweiten Schaft (47) annimmt, und das in den zweiten Zwischenraum eingesetzte andere Ende des Bandes zwischen einem Kantenumfangsabschnitt, der den maximalen Wert annimmt, und dem Gehäuse durch Herunterdrücken des Hebels eingeschlossen und befestigt wird.
Der Beleuchtungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der aufweist: eine Schalterbetriebseinheit (51a), die an einem Seitenumfangsabschnitt des Gehäuses an einem dem Vorderabschnitt entgegengesetzten Endabschnitt angeordnet ist, wobei die Schalterbetriebseinheit in einem Zustand ruht, in dem eine elastische Kraft in einer Umfangsrichtung anliegt, wobei, wenn die Schalterbetriebseinheit in einer Richtung entgegengesetzt zu der einen Umfangsrichtung gegen die elastische Kraft gegleitet wird, ein mit der Schalterbetriebseinheit verbundener Magnet einen Schalterabschnitt in dem Gehäuse bewegt, sich an ein an dem Schalter vorgesehenes deformierbares weichmagnetisches Stück annähert, das deformierbare weichmagnetische Stück ein festes weichmagnetisches Stück berühren lässt, das in der Nähe des deformierbaren weichmagnetischen Stücks angeordnet ist, sodass das deformierbare weichmagnetische Stück und das feste weichmagnetische Stück einen geschlossenen magnetischen Kreis bilden, und ein Unterbrecherkontakt angeschaltet wird.