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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungsapparate und spezieller
einen Beleuchtungsapparat, der LED (lichtemittierende Diode) verwendet.
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Beschreibung
des technologischen Hintergrunds
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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).
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Durch
Verwenden solcher Beleuchtungsapparate kann eine gewünschte Lichtverteilung
effizient erzielt werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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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.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Beleuchtungsapparat
die Merkmale von Anspruch 1 auf.
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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.
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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.
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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.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Beleuchtungsapparats einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die 2A, 2B, 2C, 2D und 2E zeigen
eine Vorderseitenabdeckung, ein lichtemittierendes Element, ein
Lichtquellenausrichtelement, ein Verbindungselement bzw. eine LED.
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3 zeigt
das Lichtquellenausrichtelement aus 2C.
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4 ist
eine Unteransicht (Rückseite)
des Lichtquellenausrichtelements aus 3.
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5 ist
eine entlang der Linie V-V von 4 genommene
Schnittansicht des Lichtquellenausrichtelements.
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6 ist
eine entlang der Linie VI-VI genommene Schnittansicht des Beleuchtungsapparats
von 1.
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7 ist
eine Schnittansicht eines Vorderabschnitts des Beleuchtungsapparats
aus 1.
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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.
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9 ist
eine Schnittansicht des Beleuchtungsapparats von 1,
der eine Halterungseinheit beinhaltet.
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10 ist
eine entlang der Linie X-X von 9 genommene
Schnittansicht des Beleuchtungsapparats aus 1.
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11 stellt
eine Schaltung dar, bei der ein Schalter aufgenommen ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
in 7 gezeigte Vordereinheit 61 kann von
dem Gehäuse 21 gelöst werden,
um wie in 8 gezeigt Austauschen der Batterie 52 zu
ermöglichen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
obige Beschreibung einschließend
wird im Weiteren die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusammengefasst.
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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.
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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.
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Die
Lichtpfadmodifikationseinheit kann ein reflektierendes Element sein,
um von der lichtemittierenden Diode abgegebenes Licht in Richtung
der Seitentransmissionseinheit zu reflektieren.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Durch
solch eine Struktur kann die Richtcharakteristik der Lichtverteilung
in der Vorderrichtung verbessert werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Durch
die oben dargelegte Struktur kann ein Beleuchtungsapparat einfach
und fest durch das Band an einem Zielobjekt befestigt werden.
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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.
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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.
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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.