DE102014005302A1

DE102014005302A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014005302A1
Application number: DE102014005302.4A
Authority: DE
Inventors: c/o Panasonic Corp. IP Koma Toshinori; c/o Panasonic Corp. IP Nakagawa Yuji
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-10-23
Also published as: JP6252887B2; CN203823676U; JP2014211972A

Abstract

Bereitgestellt wird eine Beleuchtungsvorrichtung, die beinhaltet: eine Basis; einen ringförmigen Lichtemitter, der über der Basis angeordnet ist und von wenigstens einem Licht emittierenden Halbleiterelement gebildet wird; und eine Abdeckung, die über der Basis zum Abdecken des Lichtemitters angeordnet ist und eine äußere Oberfläche, die lichtdurchlässig ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung des Weiteren umfasst: einen Halter, der an einer Oberfläche der Basis fixiert ist und die Abdeckung hält, wobei die Oberfläche zu der Abdeckung orientiert ist, wobei die Abdeckung aufweist: eine ringförmige Rippe, die entlang des Lichtemitters ausgebildet ist und hin zu der Basis vorsteht; und einen konvexen Abschnitt, der kontinuierlich mit der Rippe ist und auf der Abdeckung derart steht, dass er hin zu dem Halter vorsteht, der Halter ein Durchgangsloch aufweist, durch das der konvexe Abschnitt eingeführt ist, die Rippe und der Lichtemitter derart angeordnet sind, dass, in einer Draufsicht, einer von der Rippe und dem Lichtemitter den anderen umgibt, und die Abdeckung an dem Halter dadurch fixiert ist, dass ein Kopf des konvexen Abschnittes durch das Durchgangsloch eingeführt ist, wobei der Kopf im Durchmesser aufgeweitet worden ist.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungsvorrichtungen mit einem Licht emittierenden Halbleiterelement, wie beispielsweise eine Licht emittierende Diode (LED) als Lichtquelle.
[Hintergrund]
Als oberflächenemittierende Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtführungsplatte ist beispielsweise eine Beleuchtungsvorrichtung mit der in 14 gezeigten Struktur entwickelt worden. Die in 14 gezeigte Beleuchtungsvorrichtung beinhaltet eine Beleuchtungsbefestigung 900 und eine Leistungsversorgungseinheit, die in der Zeichnung weggelassen ist. Die Beleuchtungsbefestigung 900 weist die Form einer Scheibe auf und beinhaltet eine Basis 910, eine Montierplatte 920, einen Reflektor 930, eine Lichtführungsplatte 940 und eine diffuse Abdeckung 950. Die Montierplatte 920 beinhaltet ein Substrat und eine Mehrzahl von LEDs 922, die an der oberen Oberfläche des Substrates montiert sind. Die LEDs 922 sind in Abständen derart angeordnet, dass eine ringförmige Anordnung von LEDs gebildet wird. Die Lichtführungsplatte 940 weist einen Lichtempfänger 941 auf, der eine ringförmige Form aufweist und zu den LEDs 922 hin vorsteht. Der gesamte Körper der diffusen Abdeckung 950 ist lichtdurchlässig, und die gesamte äußere Oberfläche hiervon dient als Licht emittierende Oberfläche.
Wie in 15 gezeigt, treten dann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung in Betrieb ist, von den LEDs 922 emittierte Lichtstrahlen, darunter die Lichtstrahlen 14 bis 17, hauptsächlich in einen vorrichtungsorientierten Abschnitt 942 des Lichtempfängers 941 ein. Der vorrichtungsorientierte Abschnitt 942 ist zu den LEDs 922 orientiert. Die Lichtstrahlen werden regelmäßig weg von der inneren Oberfläche in der Nähe von Steigungen 943A und 943B des Lichtempfängers 941 reflektiert. infolgedessen werden die Lichtstrahlen durch die Lichtführungsplatte 940 hindurchgeführt. Die Lichtstrahlen von der Lichtführungsplatte 940 treten in die diffuse Abdeckung 950 ein, und werden von der Licht emittierenden Oberfläche der diffusen Abdeckung 950 ausgegeben und stellen eine Beleuchtung bereit.
[Zitierstellenliste]
[Patentliteratur]

[Patentliteratur 1] Veröffentlichung des japanischen Patentes Nr. 4975136
[Patentliteratur 2] Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-164462
[Patentliteratur 3] Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-28997

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Wenn eine Beleuchtungsvorrichtung mit der vorbeschriebenen Struktur als Abwärtsstrahler bzw. Downlight verwendet, ist es wichtig, die diffuse Abdeckung 950 an der Basis 910 zu halten, um zu verhindern, dass die diffuse Abdeckung 950 von der Basis 910 herabfällt, und gleichzeitig ist es wichtig eine gleichmäßige Oberflächenemission zu verwirklichen. Wenn jedoch die diffuse Abdeckung 950, deren gesamte äußere Oberfläche als Licht emittierende Oberfläche dient, direkt von der Basis 910 gehalten wird, würden Schrauben oder Zapfen, die einen großen Durchmesser aufweisen und mit den Schrauben in Eingriff sind, ihre Schatten auf die Licht emittierende Oberfläche werfen. Infolge einer ungleichmäßigen Helligkeit der Licht emittierenden Oberfläche, würde es daher schwierig sein, eine gleichmäßige Oberflächenemission zu verwirklichen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorbeschriebene Problem gemacht und stellt darauf ab, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung bereitzustellen, deren gesamte Oberfläche Licht emittiert, die in der Lage ist, eine gewünschte Oberflächenemission durch ein Reduzieren der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit der Licht emittierenden Oberfläche durchzuführen.
[Lösung des Problems]
Zum Erreichen des Ziels stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung bereit, die umfasst: eine Basis; einen ringförmigen Lichtemitter, der über der Basis angeordnet ist und aus wenigstens einem Licht emittierenden Halbleiterelement gebildet wird; und eine Abdeckung, die über der Basis zum Abdecken des Lichtemitters angeordnet ist und eine äußere Oberfläche, die lichtdurchlässig ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung des Weiteren umfasst: einen Halter, der an einer Oberfläche der Basis fixiert ist und die Abdeckung hält, wobei die Oberfläche zu der Abdeckung orientiert ist, wobei die Abdeckung aufweist: eine ringförmige Rippe, die entlang des Lichtemitters ausgebildet ist und zu der Basis hin vorsteht; und einen konvexen Abschnitt, der kontinuierlich mit der Rippe ist und auf der Abdeckung derart steht, dass er hin zu dem Halter vorsteht, der Halter ein Durchgangsloch aufweist, durch das der konvexe Abschnitt eingeführt ist, die Rippe und der Lichtemitter derart angeordnet sind, dass, in einer Draufsicht, eines von der Rippe und dem Lichtemitter das andere umgibt, und die Abdeckung an dem Halter dadurch fixiert ist, dass ein Kopf des konvexen Abschnittes durch das Durchgangsloch eingeführt ist, wobei der Kopf im Durchmesser aufgeweitet worden ist.
Optional kann die Beleuchtungsvorrichtung des Weiteren umfassen: eine Montierplatte, die zwischen dem Halter und der Basis angeordnet ist und eine Oberfläche aufweist, an der das Licht emittierende Halbleiterelement montiert ist, wobei der Halter ein plattenartiges Element sein kann, das entlang einer unteren Oberfläche der Abdeckung angeordnet ist, und eine Öffnung für einen Durchgang von Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement hin zu der Abdeckung aufweisen kann.
Optional kann die Beleuchtungsvorrichtung des Weiteren umfassen: eine Lichtführungsplatte, die zwischen der Abdeckung und dem Halter angeordnet ist, ein Durchgangsloch aufweist, durch das der konvexe Abschnitt eingeführt ist, und Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement hin zu der Abdeckung führt.
Optional kann der Lichtemitter aus einer ringförmigen Anordnung einer Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen gebildet sein, die an der Oberfläche der Montierplatte montiert ist, und die Lichtführungsplatte kann einen ringförmigen Lichtempfänger aufweisen, der die ringförmige Anordnung der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen überlappt und Licht von jedem der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen empfängt.
Optional kann, in einer Draufsicht der Abdeckung, ein Mittelpunkt der ringförmigen Rippe einem Mittelpunkt der ringförmigen Anordnung der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen entsprechen.
Optional kann die Abdeckung einen Kontaktabschnitt aufweisen, der an einer oberen Oberfläche der Rippe derart angeordnet ist, dass er sich entlang einer Längsrichtung der Rippe erstreckt, wobei der Kontaktabschnitt in Kontakt mit einer Oberfläche der Lichtführungsplatte ist.
Optional kann der Halter als Reflektor dienen, der Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement reflektiert.
Optional kann der Kopf des konvexen Abschnittes gestaucht sein.
Optional kann der Halter an der Basis durch eine Schraube fixiert sein.
Optional kann das Licht emittierende Halbleiterelement eine LED sein.
Optional kann die Beleuchtungsvorrichtung des Weiteren umfassen: eine Leistungsversorgungseinheit zum Versorgen des Licht emittierenden Halbleiterelementes mit Leistung.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Bei der Beleuchtungsvorrichtung in Entsprechung zu einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die lichtdurchlässige Abdeckung an dem Halter dadurch gehalten, dass der Kopf des konvexen Abschnittes in dem Durchgangsloch des Halters eingeführt ist, wobei der Kopf im Durchmesser aufgeweitet worden ist. Der Halter ist an der Basis fixiert. Die Abdeckung ist daher an der Basis durch den Halter fixiert.
Des Weiteren sind der ringförmige Lichtemitter und die ringförmige Rippe derart angeordnet, dass das eine hiervon das andere umgibt, und die Rippe ist entlang des Lichtemitters ausgebildet. Wenn daher das Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement durch die Abdeckung hindurchgeht, gelangt das Licht auf relativ gleichmäßige Weise durch den gesamten Körper der Rippe.
Hierbei ist sowohl der konvexe Abschnitt wie auch die ringförmige Rippe lichtdurchlässig, und der konvexe Abschnitt ist mit der Rippe kontinuierlich. Daher sind in der Abdeckung der Bereich, der dem konvexen Abschnitt entspricht, und der Bereich, der der Rippe entspricht, der Helligkeit nach nahezu gleichmäßig. Damit verhindert die vorgestellte Struktur, dass sich der Bereich, der dem konvexen Abschnitt in der Abdeckung entspricht, als dunkler Punkt bzw. Fleck niedriger Herrlichkeit abhebt, und verringert die Ungleichmäßigkeit der Helligkeit.
Infolgedessen kann die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung bereitstellen, deren gesamte Oberfläche Licht emittiert, die in der Lage ist, eine gewünschte Oberflächenemission durch ein Reduzieren der Ungleichmäßigkeit der Helligkeit der Licht emittierenden Oberfläche durchzuführen.
[Kurzbeschreibung der Zeichnung]
1 ist eine Teilquerschnittsansicht zur Darstellung einer Struktur und eines Aufbaubeispieles einer Beleuchtungsvorrichtung 100 entsprechend des Ausführungsbeispiel 1.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines äußeren Erscheinungsbildes und einer inneren Struktur einer Beleuchtungsbefestigung 1.
3 ist eine Explosionsansicht zur Darstellung einer inneren Struktur der Beleuchtungsbefestigung 1.
4 zeigt eine schichtartige Struktur, die von einer Montierplatte 20, einem Reflektor 30 und einer Lichtführungsplatte 40 gebildet wird.
5 ist eine teilvergrößerte Ansicht eines konkaven Abschnittes 32 des Reflektors 30 und der Umgebung hiervon.
6 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Prozesses der Schichtung der Montierplatte 20, des Reflektors 30 und der Lichtführungsplatte 40.
7A und 7B zeigen einen Prozess des Bildens eines gestauchten Abschnittes 515 durch Wärmestauchen, wobei 7A eine Teilquerschnittsansicht vor dem Prozess ist, und 7B eine Teilquerschnittsansicht nach dem Prozess zeigt.
8 ist eine Teilquerschnittsansicht des Lichtempfängers 42 der Lichtführungsplatte 40 und der Umgebung hiervon, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 100 in Betrieb ist.
9 ist eine Querschnittsansicht einer Beleuchtungsbefestigung 900X zur Darstellung der LEDs 922 und der Umgebung hiervon und zur Erläuterung eines Problems, das bei der Beleuchtungsbefestigung 900X auftreten kann.
10 ist eine Frontalansicht der Beleuchtungsbefestigung 900X zur Erläuterung eines Problems, das bei der Beleuchtungsbefestigung 900X auftreten kann.
11 ist eine Teilquerschnittsansicht des Lichtempfängers 42 der Lichtführungsplatte 40 und der Umgebung hiervon zur Erläuterung eines vorteilhaften Effektes, der durch einen konvexen Abschnitt 514 und den gestauchten Abschnitt 515 erzeugt wird.
12 ist eine Frontalansicht der Beleuchtungsbefestigung 1 zur Erläuterung eines vorteilhaften Effektes, der durch den konvexen Abschnitt 514 und den gestauchten Abschnitt 515 erzeugt wird.
13 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Lichtempfängers 42 einer Lichtführungsplatte 40A entsprechend des Ausführungsbeispiels 2 und der Umgebung hiervon.
14 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer Struktur einer Beleuchtungsbefestigung 900 einer herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung.
15 ist eine Querschnittsansicht von LEDs 922 der Beleuchtungsbefestigung 900 und der Umgebung hiervon, wenn die Beleuchtungsbefestigung 900 in Betrieb ist.
[Beschreibung von Ausführungsbeispielen]
Im Folgenden wird eine Beleuchtungsvorrichtung entsprechend der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand 1 bis 12 beschrieben.
<Ausführungsbeispiel 1>
(Beleuchtungsvorrichtung 100)
Eine Beleuchtungsvorrichtung 100 ist ein Einbau-Abwärtsstrahler bzw. Einbau-Downlightstrahler, der in einem Teil eines Gebäudes, wie beispielsweise einer Decke, eingebaut ist und eine Beleuchtungsbefestigung 1 und eine Leistungsversorgungseinheit 4 beinhaltet. Die Beleuchtungsbefestigung 1 beinhaltet einen Haken 3, eine Basis 10, eine Montierplatte 20, einen Reflektor 30, eine Lichtführungsplatte 40, eine diffuse Abdeckung 50 und eine Mehrzahl von Schrauben B. Der Haken 3 ist eine Blattfeder und ist am Umfang der Basis 10 der Beleuchtungsbefestigung 1 befestigt. Die Leistungsversorgungseinheit 4 aktiviert die Beleuchtungsbefestigung 1. Die Leistungsversorgungseinheit 4 ist elektrisch mit der Beleuchtungsbefestigung 1 über eine Verdrahtungsleitung 23 verbunden.
Wie in 1 gezeigt, ist die Leistungsversorgungseinheit 4 der Beleuchtungsvorrichtung 100 an einer hinteren Seite 2b einer Decke 2 aus einem Durchgangsloch 2a, das in der Decke 2 vorgesehen ist, platziert. Die Beleuchtungsbefestigung 1 ist derart eingebaut, dass die Basis 10 in dem Durchgangsloch 2a eingebettet ist. Der Haken 3 hält die Kante der Durchgangslöcher 2a, und weshalb die Beleuchtungsvorrichtung 100 an der Decke 2 fixiert ist.
(Beleuchtungsbefestigung 1)
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Beleuchtungsbefestigung 1 bei einer Betrachtung von außen den Haken 3, die Basis 10 und die diffuse Abdeckung 50. Die in 2 gezeigten gepunkteten Linien geben die jeweiligen Positionen der Montierplatte 20 mit Einbau in der Beleuchtungsbefestigung 1, des Substrates 21 der Montierplatte 20 und der LEDs 22 an. Die Größe der Beleuchtungsbefestigung 1 ist beispielsweise circa 136 mm im Außendurchmesser und circa 100 mm in der Höhe. In einer Frontalansicht ist der Umriss der Beleuchtungsbefestigung 1 ringförmig. Im Folgenden werden die internen Komponenten der Beleuchtungsbefestigung 1 beschrieben.
[Basis 10]
Die Basis 10 beinhaltet einen Hauptkörper 11, eine Mehrzahl von Wärmestrahlungsstegen 12 und eine zentrale Rippe 13. Die Basis 10 besteht aus einem Material, das eine hervorragende Wärmestrahlungseigenschaft aufweist. Das Material ist beispielsweise ein Metall wie Aluminium.
Der Hauptkörper 11 weist eine flache Oberfläche an der oberen Seite in der primären Lichtemissionsrichtung (in 3 der Richtung nach oben) der Beleuchtungsbefestigung 1 auf. Die Montierplatte 20 ist an dem Hauptkörper 11 derart vorgesehen, dass beide thermisch verbunden sind. Der Hauptkörper 11 weist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 14 auf, durch die äußere Zapfen 312 des Reflektors 30 wie auch Schrauben B, die von außen her eingeführt sind, hindurchgehen. Der Hauptkörper 11 weist zudem ein zentrales Loch (in der Zeichnung weggelassen) auf, das in der Mitte des Hauptkörpers 11 befindlich ist und zum Herausführen der Verdrahtungsleitung 23 der Montierplatte 20 verwendet wird. Mit dem Umfang des Hauptkörpers 11 ist eine Seitenwand 52 der diffusen Abdeckung 50 unter Verwendung eines Klebstoffes oder eines Dichtungsmaterials verbunden.
Die Wärmestrahlungsstege 12 strahlen Wärme, die durch den Betrieb der LEDs 22 der Montierplatte 20 erzeugt wird, über den Hauptkörper 11 ab.
Die zentrale Rippe 13 kommt in Kontakt mit inneren Zapfen 311 des Reflektors 30 und platziert den Reflektor 30 in seiner korrekten Position in Bezug auf die Basis 10. Wie in 3 gezeigt ist, weist die zentrale Rippe 13 eine ringförmige Form auf und steht in der Mitte des Hauptkörpers 11.
[Montierplatte 20]
Die Montierplatte 20 ist über der Basis 10 angeordnet und weist ein Substrat 21 mit einer ringförmigen Form, eine Mehrzahl von LEDs 22 und eine Verdrahtungsleitung 23 auf.
Das Substrat 21 weist eine schichtartige Struktur auf, die von einer isolierenden Schicht, die beispielsweise aus einem keramischen Material oder einem thermisch leitfähigen Harz besteht, und einer Metallschicht, die beispielsweise aus Aluminium besteht, gebildet ist. An der oberen Oberfläche 21A des Substrates 21 ist ein Verdrahtungsmuster (in der Zeichnung weggelassen) ausgebildet, das die LEDs 22 mit der Verdrahtungsleitung 23 elektrisch verbindet. Die untere Oberfläche 21B des Substrates 21 ist eine Oberfläche zur thermischen Verbindung mit dem Hauptkörper 11.
Man beachte, dass das Substrat 21 der Montierplatte 20 einen vierten Eingriffsabschnitt aufweist, der mit einem zweiten Eingriffsabschnitt des Reflektors 30 in Eingriff ist. Dies bedeutet, dass, wie in 3 und in 4 gezeigt, das Substrat 21 ein inneres Loch 210, das in dem mittleren Abschnitt des Substrates 21 vorgesehen ist, eine Mehrzahl von äußeren Löchern 211, die um das innere Loch 210 herum vorgesehen sind, und ein kleines Loch 212 zum Bilden des vierten Eingriffsabschnittes aufweist.
Die LEDs 22 sind ein Beispiel für Licht emittierende Halbleiterelemente. Die LEDs 22 sind ringförmig an der oberen Oberfläche 21A des Substrates 21 in konstanten Abständen derart angeordnet, dass eine ringförmige Anordnung von LEDs gebildet ist. Die obere Oberfläche 21A ist zu dem Reflektor 30 orientiert. Die primäre Lichtemissionsrichtung der LEDs 22 ist auf die vertikale Richtung (Y) eingestellt. Die ringförmige Anordnung von LEDs dient als ringförmiger Lichtemitter der Beleuchtungsvorrichtung 100. In der Montierplatte 20 sind achtzehn LEDs 22, die jeweils eine Packungsstruktur einer oberflächenmontierten Vorrichtung (SMD) aufweisen, an der oberen Oberfläche 21A derart montiert, dass sie nach oben orientiert sind.
Man beachte, dass die obere Oberfläche 21A des Substrates 21 eine reflektierende Oberfläche zum effizienten Reflektieren des von den LEDs 22 emittierten Lichtes hin zu der Lichtführungsplatte 40 ist.
Die Verdrahtungsleitung 23 wird zum Versorgen der LEDs 22 mit elektrischer Leistung aus der Leistungsversorgungseinheit 4 verwendet. Die Enden der Verdrahtungsleitung 23 sind elektrisch mit dem Verdrahtungsmuster des Substrates 21 und der Leistungsversorgungseinheit 4 verbunden. Die Verdrahtungsleitung 23 wird beispielsweise aus der Beleuchtungsbefestigung 1 über das innere Loch 210 in dem Substrat 21 und das zentrale Loch in dem Hauptkörper 11 der Basis 10 herausgeführt. Zu Zwecken der Vereinfachung ist die Verdrahtungsleitung 23 in 4 weggelassen.
[Reflektor 30]
Der Reflektor 30 ist ein plattenartiges Element und reflektiert das Licht, das von der Lichtführungsplatte 40 zurückkehrt, hin zu der Lichtführungsplatte 40. Wie in 3 gezeigt, ist der Reflektor 30 zwischen der Montierplatte 20 und der Lichtführungsplatte 40 angeordnet. Der Reflektor 30 besteht aus einem Material mit hohem Lichtreflexionsvermögen, so beispielsweise Polybutylentherephthalatharz (PBT), Polykarbonatharz (PC), Nylonharz oder geschäumtem Harz. Der Reflektor 30 kann mit hoher Genauigkeit durch einen Spritzvorgang unter Verwendung eines derartigen Harzmaterials gebildet werden. Für den Reflektor 30 ist es bereits ausreichend, wenn wenigstens dessen Oberfläche mit Orientierung zu der Lichtführungsplatte 40 Licht reflektierend ist.
Der Reflektor 30 verfügt, in der Reihenfolge von der Mitte nach außen hin, über einen inneren Reflektorabschnitt 31, einen konkaven Abschnitt 32 und einen äußeren Reflektorabschnitt 33.
Der innere Reflektorabschnitt 31 ist innerhalb der ringförmigen Anordnung der LEDs 22 an der Montierplatte 20 angeordnet und reflektiert das von der Lichtführungsplatte 40 zurückkehrende Licht.
Wie in 3 gezeigt, ist die obere Oberfläche 31A des inneren Reflektorabschnittes 31 mit Orientierung zu der Lichtführungsplatte 40 mit einem ersten Eingriffsabschnitt (das heißt einem Eingriffsloch 310) versehen. Wie in 4 gezeigt, ist die untere Oberfläche 31B des inneren Reflektorabschnittes 31 mit Orientierung zu der Montierplatte 20 mit einem zweiten Eingriffsabschnitt (das heißt dem inneren Zapfen 311, dem äußeren Zapfen 312 und einem säulenartigen Zapfen 313) versehen.
Das Eingriffsloch 310 ist mit einem dritten Eingriffsabschnitt (das heißt einem konvexen Abschnitt 410), der an der Lichtführungsplatte 40 ausgebildet ist, in Eingriff und ist in der Mitte der oberen Oberfläche 31A des inneren Reflektorabschnittes 31 angeordnet.
Die inneren Zapfen 311, die äußeren Zapfen 312 und der säulenartige Zapfen 313 stehen bezugsrichtig mit dem inneren Loch 210, den äußeren Löchern 211 und dem kleinen Loch 212 zum Bilden des vierten Eingriffsabschnittes an der Montierplatte 20 in Eingriff. Wie in 4 gezeigt ist, steht die Mehrzahl von inneren Zapfen 311 derart an der unteren Oberfläche 316 des inneren Reflektorabschnittes 31, dass diese das Eingriffsloch 310 umgeben. Die Mehrzahl von äußeren Zapfen 312 steht derart, dass diese die inneren Zapfen 311 umgeben. Jeder äußere Zapfen 312 weist ein Innengewinde auf.
Der säulenartige Zapfen 313 steht auf dieselbe Weise wie die äußeren Zapfen 312. Wie in 4 gezeigt, stehen die inneren Zapfen 310, wenn sie in das innere Loch 210 eingeführt sind, mit dem inneren Loch 210 dadurch in Eingriff, dass sie mit dem inneren Umfang des inneren Loches 210 in Kontakt stehen. Die äußeren Zapfen 312 sind bezugsrichtig in die äußeren Löcher 211 durch Presspassung eingeführt und sind daher mit den äußeren Löchern 211 in Eingriff. In ähnlicher Weise ist der säulenartige Zapfen 313 in das kleine Loch 212 durch Presspassung eingeführt und ist daher mit dem kleinen Loch 212 in Eingriff. Der Reflektor 30 ist an der Basis 10 durch Festziehen der Schrauben B von außen her derart fixiert, dass die Schrauben B mit den äußeren Zapfen 312 in Eingriff sind. In diesem Zustand ist die Montierplatte 20 zwischen dem Reflektor 30 und der Basis 10 eingeschlossen bzw. angeordnet.
Der konkave Abschnitt 32 wird durch Herstellen einer Vertiefung in einer Fläche des Reflektors 30 erzeugt, die der Position nach der ringförmigen Anordnung der LEDs 22 entspricht, die konkav hin zu der Montierplatte 20 in Richtung der Dicke (Y) ist.
Innerhalb des konkaven Abschnittes 32 ist, wie in 5 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Öffnungen 320 in Abständen mit einer Brücke 321 dazwischen vorgesehen und dringt durch den Reflektor 30 in Richtung der Dicke (Y) hindurch. Die Positionen der Öffnungen 320 entsprechen jeweils den Positionen der LEDs 22 an der Montierplatte 20. Die Brücke 321 ist ein Vorsprung mit einem trapezförmigen Querschnitt, der zu der Lichtführungsplatte 40 hin vorsteht, und ist derart ausgebildet, dass sie mit einer Rille 421 der Lichtführungsplatte 40 in Eingriff bringbar ist.
Der äußere Reflektorabschnitt 33 ist außerhalb der ringförmigen Anordnung von LEDs 22 an der Montierplatte 20 angeordnet und reflektiert das von der Lichtführungsplatte 40 zurückkehrende Licht. Wie in 3 gezeigt, ist der äußere Reflektorabschnitt 33 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 314 versehen. Konvexe Abschnitte 514 der diffusen Abdeckung 50 sind bezugsrichtig in die Durchgangslöcher 314 eingeführt. Ein gestauchter Abschnitt 515 ist an der Spitze eines jeden konvexen Abschnittes 514 ausgebildet, der in das entsprechende Durchgangsloch 314 eingeführt ist, weshalb die diffuse Abdeckung 50 und die Lichtführungsplatte 40 an dem Reflektor 30 gehalten werden.
[Lichtführungsplatte 40]
Die Lichtführungsplatte 40 führt Licht, das von den LEDs 22 emittiert wird, innerhalb der Platte hiervon. Wie in 3 gezeigt, ist die Lichtführungsplatte 40 zwischen dem Reflektor 30 und der diffusen Abdeckung 50 angeordnet. Hierdurch tritt das Licht von der oberen Seite der Lichtführungsplatte 40 her in die diffuse Abdeckung 50 ein. Die Lichtführungsplatte 40 besteht aus einem Material mit hervorragender Lichttransmissionseigenschaft, wie beispielsweise Akrylharz, Polykarbonatharz, Polystyrolharz oder Glas. Wie in 3 bis 6 gezeigt, beinhaltet die Lichtführungsplatte 40 speziell, in der Reihenfolge von der Mitte nach außen hin, einen inneren Lichtführungsabschnitt 41, einen Lichtempfänger 42 und einen äußeren Lichtführungsabschnitt 43. Die Lichtführungsplatte 40 weist beispielsweise einen Außendurchmesser von circa 128 mm und eine Plattendicke von circa 1,5 mm auf.
(i) Innerer Lichtführungsabschnitt 41
Der innere Lichtführungsabschnitt 41 weist die Form einer Scheibe auf und führt das von den LEDs 22 emittierte und in die Lichtführungsplatte 40 von dem Lichtempfänger 42 eingetretene Licht hin nach innerhalb der Montierpositionen der LEDs 22. Der innere Lichtführungsabschnitt 41 weist einen Durchmesser von circa 80 mm auf.
Wie in 6 gezeigt, ist die untere Oberfläche 41B des inneren Lichtführungsabschnittes 41 mit einer Mehrzahl von konkaven Reflektorabschnitten 411 versehen. Jeder konkave Reflektorabschnitt 411 wird dadurch hergestellt, dass eine Vertiefung in der unteren Oberfläche 41B erzeugt wird, und reflektiert das Licht mit Führung innerhalb der Lichtführungsplatte 40 hin zu der oberen Oberfläche 41A. Jeder konkave Reflektorabschnitt 411 weist eine konische Form mit Verjüngung von der unteren Oberfläche 41B hin zu der oberen Oberfläche 41A auf.
Eine große Anzahl (in diesem Beispiel insgesamt 491) von konkaven Reflektorabschnitten 411 ist konzentrisch um die Mitte des inneren Lichtführungsabschnittes 41 herum vorgesehen. Der Rasterabstand der konkaven Reflektorabschnitte 411 in Richtung des Durchmessers des inneren Lichtführungsabschnittes 41 ist beispielsweise circa 3 mm. Die Höhe in der Y-Richtung des konkaven Reflektorabschnittes 411 ist beispielsweise wenigstens 0,4 mm und nicht größer als 1,0 mm. Der konvexe Abschnitt 410 mit Zylindersäulenform steht in der Mitte der unteren Oberfläche 41B, die mit dem Eingriffsloch 310 des Reflektors 30 in Eingriff steht.
Man beachte, dass, in einer Draufsicht der Beleuchtungsbefestigung 1, der konvexe Abschnitt 410 des inneren Lichtführungsabschnittes 41 und das Eingriffsloch 310 des Reflektors 30 in der Mitte der ringförmigen Anordnung von LEDs 22 (das heißt Lichtemitter) an der Montierplatte 20 angeordnet sind.
(ii) Lichtempfänger 42
Der Lichtempfänger 42 führt das Licht von den LEDs 22 hin zu der Lichtführungsplatte 40. Wie in 4 gezeigt, weist der Lichtempfänger 42 eine ringförmige Form in einer Draufsicht der Lichtführungsplatte 40 auf. Wie in 5 gezeigt, steht der Lichtempfänger 42 hin zu der unteren Oberfläche 41B vor. Der Lichtempfänger 42 ist in den konkaven Abschnitt 32 des Reflektors 30 derart eingeführt, dass der Lichtempfänger 42 rechts über den LEDs 22 an der Montierplatte 20 befindlich ist.
Speziell beinhaltet der Lichtempfänger 42 eine Mehrzahl von vorrichtungsorientierten Abschnitten 420 mit Orientierung zu den LEDs 22, Rillen 421, die jeweils zwischen zwei benachbarten der vorrichtungsorientierten Abschnitte 420 angeordnet sind, sowie eine innere Steigung 422A und eine äußere Steigung 422B, die auf beiden Seiten der vorrichtungsorientierten Abschnitte 420 und der Rillen 421 angeordnet sind. Der Lichtempfänger 42 weist einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt entlang der radialen Richtung der Lichtführungsplatte 40 auf.
Die vorrichtungsorientierten Abschnitte 420 sind jeweils in der Nähe der LEDs 22 angeordnet. Die Oberfläche eines jeden vorrichtungsorientierten Abschnittes 420 weist beispielsweise eine Prismenform mit einer großen Anzahl von Konkavitäten und Konvexitäten auf, sodass die Oberfläche das Licht entlang der Längsrichtung (d. h. der Umfangsrichtung) des Lichtempfängers 42 dispergiert.
Jeder von der inneren Steigung 422A und der äußeren Steigung 422B weist einen Querschnitt auf, der allmählich den Neigungswinkel vergrößert, wenn der Abstand von dem vorrichtungsorientierten Abschnitt 420 zunimmt. Die innere Steigung 422A ist kontinuierlich mit dem inneren Lichtführungsabschnitt 41. Die äußere Steigung 422B ist kontinuierlich mit dem äußeren Lichtführungsabschnitt 43. Die innere Steigung 422A und die äußere Steigung 422B sind in entgegengesetzten Richtungen in Bezug auf die vertikale Richtung (Y) geneigt. Infolgedessen führen die innere Steigung 422A und die äußere Steigung 422B effizient das Licht, das von dem vorrichtungsorientierten Abschnitt 420 in der Aufwärtsrichtung (Y) eintritt, bezugsrichtig hin zu dem inneren Lichtführungsabschnitt 41 und dem äußeren Lichtführungsabschnitt 43.
(iii) Äußerer Lichtführungsabschnitt 43
Der äußere Lichtführungsabschnitt 43 führt das Licht, das von den LEDs 22 emittiert wird und in die Lichtführungsplatte 40 von dem Lichtempfänger 42 eintritt, hin nach außerhalb der Montierpositionen der LEDs 22. Wie in 6 gezeigt, ist die untere Oberfläche 43B des äußeren Lichtführungsabschnittes 43 mit einer Mehrzahl von konkaven Reflektorabschnitten 411 versehen.
Man beachte, dass der Umfang des äußeren Lichtführungsabschnittes 43 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 431 versehen ist, die mit den Durchgangslöchern 314 in der Lichtführungsplatte 40 ausgerichtet sind.
Diffuse Abdeckung 50
Die diffuse Abdeckung 50 diffundiert das Licht von der Lichtführungsplatte 40 und verwirklicht hierdurch eine Oberflächenemission. Die diffuse Abdeckung 50 weist eine milchweiße Farbe auf und ist lichtdurchlässig, wobei die gesamte äußere Oberfläche hiervon als Licht emittierende Oberfläche dient. Die diffuse Abdeckung 50 besteht beispielsweise aus Silikonharz, Akrylharz, Polykarbonatharz oder Glas.
Wie in 3 gezeigt, beinhaltet die diffuse Abdeckung 50 insbesondere einen Hauptkörper 51 und eine Seitenwand 52.
Der Hauptkörper 51 ist derart bearbeitet, dass er Licht diffus ist, effizient das Licht von der Lichtführungsplatte 40 diffundiert und daher das Licht von der oberen Oberfläche 51A nach außen emittiert. Ein Beispiel für den Prozess besteht darin, feine Konkavitäten und Konvexitäten an der unteren Oberfläche 51B des Hauptkörpers 51 mit Orientierung zu der Lichtführungsplatte 40 zu bilden. Der Hauptkörper 51 ist dafür angeordnet, die Lichtführungsplatte 40 abzudecken. Der Hauptkörper 51 der diffusen Abdeckung 50 mit Orientierung zu der Basis 10 weist eine Rippe 512, einen Kontaktabschnitt 513 und eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten 514 auf.
Die Rippe 512 ist an der unteren Oberfläche 51B des Hauptkörpers 51 ausgebildet und steht hin zu der Basis 10 vor. In einer Draufsicht der Beleuchtungsbefestigung 1 ist die Rippe 512 derart ausgebildet, dass sie eine ringförmige Form aufweist, sodass sich. die Rippe 512 entlang der ringförmigen Anordnung der LEDs 22 an der Montierplatte 20 erstreckt und diese umgibt.
Der Kontaktabschnitt 513 ist kontinuierlich mit der Rippe 512 von der oberen Oberfläche der Rippe 512 ausgebildet und erstreckt sich entlang der Längsrichtung der Rippe 512. Der Kontaktabschnitt 513 kommt in Kontakt mit der oberen Oberfläche des äußeren Lichtführungsabschnittes 43 der Lichtführungsplatte 40. Daher stützt der Kontaktabschnitt 513 die Lichtführungsplatte 40 zwischen dem Kontaktabschnitt 513 und dem Reflektor 30.
Die Mehrzahl von konvexen Abschnitten 514 ist kontinuierlich mit der Rippe 512 und steht an der oberen Oberfläche der Rippe 512 hin zu dem Reflektor 30 in Ausrichtung mit den Durchgangslöchern 431 der Lichtführungsplatte 40 und den Durchgangslöchern 314 des Reflektors 30. Die Spitze eines jeden konvexen Abschnittes 514 bildet einen gestauchten Abschnitt 515. Wie in 4 gezeigt, sind die gestauchten Abschnitte 515 im Durchmesser aufgeweitet, nachdem sie in die Durchgangslöcher 314 des Reflektors 30 eingeführt worden sind. Die gestauchten Abschnitte 515 werden zum Halten der diffusen Abdeckung 50 und der Lichtführungsplatte 40 an dem Reflektor 30 verwendet.
Die Seitenwand 52 steht an dem Umfang des Hauptkörpers 51, und die obere Oberfläche der Seitenwand 52 ist mit dem Hauptkörper 11 der Basis 10 verbunden.
(Verfahren zum Bilden der gestauchten Abschnitte 515)
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Bilden der gestauchten Abschnitte 515 anhand 6 sowie 7A und 7B beschrieben.
Wie in 6 gezeigt, besteht der erste Schritt darin, ein Zwischenprodukt 50X der diffusen Abdeckung zu präparieren, das an der oberen Oberfläche der Rippe 512 Kontaktabschnitte 513 und säulenartige unbearbeitete konvexe Abschnitte 514X aufweist. Der nächste Schritt besteht darin, die unbearbeiteten konvexen Abschnitte 514X des Zwischenproduktes 50X der diffusen Abdeckung in die Durchgangslöcher 431 der Lichtführungsplatte 40 und die Durchgangslöcher 314 des Reflektors 30 nacheinander einzuführen.
Hierbei wird eine bekannte Wärmestauchvorrichtung eingesetzt. Wie in 7A gezeigt, besteht der letzte Schritt darin, die Spitze des Erwärmungschips P gegen den Kopf 515X des unbearbeiteten konvexen Abschnittes 514X zu drücken und hierdurch die Wärmestauchung durchzuführen. Durch diese Schritte wird der Kopf 515X im Durchmesser, wie in 7B gezeigt, aufgeweitet, und es wird so der gestauchte Abschnitt 515 gebildet.
(Grundlegender Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung 100)
Wird die Beleuchtungsvorrichtung 100 mit vorbeschriebener Struktur aktiviert, so wird jede LED 22 mit elektrischer Leistung aus der Leistungsversorgungseinheit 4 über die Verdrahtungsleitung 23 versorgt. Die Leistungsversorgungseinheit 4 ist mit einer handelsüblichen Leistungsquelle verbunden. Damit wird jede LED 22 betrieben und emittiert Licht. Wie in 8 gezeigt, treten die Lichtstrahlen L₁ bis L₃, die von den LEDs 22 erzeugt werden, in die Lichtführungsplatte 40 hauptsächlich aus dem vorrichtungsorientierten Abschnitt 420 des Lichtempfängers 42 über die Öffnungen 320 des Reflektors 30 ein. Die einfallenden Lichtstrahlen werden regelmäßig von der inneren Oberfläche der Lichtführungsplatte 40 weg reflektiert und entweder zu dem inneren Lichtführungsabschnitt 41 oder dem äußeren Lichtführungsabschnitt 43 geführt. Die zurückkehrenden Lichtstrahlen, die von der Lichtführungsplatte 40 nach unten austreten, werden von dem Reflektor 30 weg reflektiert und treten erneut in die Lichtführungsplatte 40 ein.
Die Lichtstrahlen L₁ bis L₃, die von der LED 22 emittiert und zu dem inneren Lichtführungsabschnitt 41 und dem äußeren Lichtführungsabschnitt 43 der Lichtführungsplatte 40 geführt werden, treten in die diffuse Abdeckung 50 von der oberen Oberfläche der Lichtführungsplatte 40 her ein. Anschließend werden die Lichtstrahlen durch den Hauptkörper 51, der derart bearbeitet ist, dass er diffus ist, diffundiert, nach außen hin emittiert und dienen als Beleuchtungslicht. Bei der Beleuchtungsbefestigung 1 dient die gesamte äußere Oberfläche der diffusen Abdeckung 50 als Licht emittierende Oberfläche, wodurch eine Oberflächenemission verwirklicht ist
(Vorteilhafte Effekte der Beleuchtungsvorrichtung 100)
Im Folgenden werden zunächst mögliche zu lösende Probleme anhand 9 und 10 beschrieben, woraufhin vorteilhafte Effekte der Beleuchtungsvorrichtung 100 anhand 11 und 12 beschrieben werden.
Die Beleuchtungsbefestigung 900X, die in 9 gezeigt ist, ist sehr ähnlich zu der Beleuchtungsbefestigung 900 für die in 15 gezeigte herkömmliche Beleuchtungsvorrichtung. Der Unterschied besteht darin, dass die diffuse Abdeckung 950 mit einem Zapfen 951 versehen ist, der ein Innengewinde aufweist, und die diffuse Abdeckung 950 dadurch an der Basis 910 fixiert ist, dass die Schraube B von außen her derart festgezogen wird, dass die Schraube B in Eingriff mit dem Innengewinde des Zapfens 951 ist.
Ist eine Beleuchtungsbefestigung 900X mit einem derartigen Aufbau in Betrieb, so besteht die Möglichkeit, dass die Schraube B ihren Schatten auf die Licht emittierende Oberfläche der diffusen Abdeckung 950 wirft. Da zudem der Durchmesser D₀ des Zapfens 951 zur Bildung des Innengewindes vergleichsweise groß sein muss, besteht die Möglichkeit, dass der Zapfen 951 ebenfalls seinen Schatten auf die Licht emittierende Oberfläche der diffusen Abdeckung 950 wirft. Daher würden in der Beleuchtungsbefestigung 900X dunkle Punkte bzw. Flecken (das heißt Störungen) in den Bereichen auftreten, die der Position nach den Zapfen 951 entsprechen, wie in 9 und in 10 gezeigt, wenn das Licht von den LEDs 922 durch die diffuse Abdeckung 50 gelangt. Infolge einer derartigen ungleichmäßigen Helligkeit würde es schwierig sein, eine gleichmäßige Oberflächenemission zu verwirklichen.
Im Gegensatz hierzu werden bei der Beleuchtungsvorrichtung 100 gemäß Darstellung in 11 die gestauchten Abschnitte 515 dadurch gebildet, dass die Durchmesser der Köpfe 515X der konvexen Abschnitte 514 der diffusen Abdeckung 50 nach Durchgang der konvexen Abschnitte 514 durch die Durchgangslöcher 314 des Reflektors 30 und die Durchgangslöcher 431 der Lichtführungsplatte 40 aufgeweitet werden. Mit diesen gestauchten Abschnitten 515 werden die diffuse Abdeckung 50 und die Lichtführungsplatte 40 an dem Reflektor 30 gehalten. Der Reflektor 30 ist indes dadurch an der Basis 10 fixiert, dass die Schrauben B mit den äußeren Zapfen 312 in Eingriff sind. Damit sind die diffusen Abdeckung 50 und die Lichtführungsplatte 40 an der Basis 10 durch den Reflektor 30 fixiert.
Des Weiteren ist, wie in 12 gezeigt, die Rippe 512 ringförmig entlang des ringförmigen Lichtemitters ausgebildet, der von den LEDs 22 derart gebildet wird, dass die Rippe 512 den Lichtemitter umgibt. Wenn daher das Licht von den LEDs 22 durch die diffuse Abdeckung 50 hindurchgeht, geht das Licht durch den gesamten Körper der Rippe 512 auf relativ gleichmäßige Weise hindurch.
Hierbei sind sowohl die konvexen Abschnitte 514 wie auch die Rippe 512 lichtdurchlässig, und es sind die konvexen Abschnitte 514 kontinuierlich mit der Rippe 512. Daher sind in der diffusen Abdeckung 50 die Bereiche, die den konvexen Abschnitten 514 entsprechen, und die Bereiche, die der Rippe 512 entsprechen, in ihrer Helligkeit nahezu gleichmäßig. Daher verhindert die vorgeschlagene Struktur, dass sich die Bereiche, die den konvexen Abschnitten 514 in der Licht emittierenden Oberfläche der diffusen Abdeckung 50 entsprechen, als dunkle Punkte bzw. Flecken niedriger Helligkeit abheben, wodurch eine Ungleichmäßigkeit der Helligkeit der Licht emittierenden Oberfläche verhindert wird.
Infolgedessen ist die Beleuchtungsvorrichtung 100 in der Lage, eine gewünschte Oberflächenemission zu verwirklichen.
Man beachte, dass es dann, wenn die diffuse Abdeckung 50 verwendet wird, nicht notwendig ist, Schrauben zu verwenden, um die diffuse Abdeckung 50 direkt an der Basis 10 zu fixieren, was im Gegensatz zu dem in 9 gezeigten Fall steht. Wenn darüber hinaus die diffuse Abdeckung 50 verwendet wird, ist es nicht notwendig, die konvexen Abschnitte 514 als Zapfen für einen Eingriff mit den Schrauben auszubilden. Daher verhindert die vorgeschlagene Struktur das Auftreten von dunklen Punkten bzw. Flecken infolge von Schatten an der Licht emittierenden Oberfläche der diffusen Abdeckung 50, die von den Schrauben oder den Zapfen für einen Eingriff mit den Schrauben geworfen werden, wenn das Licht von den LEDs 22 durch die diffuse Abdeckung 50 hindurchgeht, und verhindert zudem die ungleichmäßige Helligkeit infolge der dunklen Punkte bzw. Flecken. Da zudem nicht viele Anforderungen an den Durchmesser D₁ der konvexen Abschnitte 514 vorhanden sind, ist es möglich, den Durchmesser D₁ vergleichsweise klein auszugestalten, damit die konvexen Abschnitte 514 sogar noch weniger merklich hervortreten.
Da die gestauchten Abschnitte 515 ausgebildet sind, ist es nicht notwendig, die Schrauben B zum Fixieren der diffusen Abdeckung 50 an der Basis 10 zu verwenden. Dies verringert die Kosten. Darüber hinaus weisen die konvexen Abschnitte 514 weniger Anforderungen an die Länge im Vergleich zu den Zapfen 951 auf, die eine bestimmte Länge für den Eingriff mit den Schrauben benötigen, und es können die konvexen Abschnitte 514 vergleichsweise kurz sein. Daher besteht ein weiterer Vorteil darin, dass es möglich wird, die Beleuchtungsbefestigung 1 durch Verkürzen des Abstandes von der unteren Oberfläche 31B des Reflektors 30 zu der Oberfläche der diffusen Abdeckung 50 dünner zu machen.
Zudem bietet die Rippe 512 den Effekt der Verstärkung der diffusen Abdeckung 50. Da darüber hinaus die gestauchten Abschnitte 515 mit dem Reflektor 30 in Eingriff sind, halten die Kontaktabschnitte 513 und der Reflektor 30 die Lichtführungsplatte 40 stabil zwischen einander. Daher wird sogar dann, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 100 durchweg verwendet wird und die Temperaturen der Lichtführungsplatte 40 und der diffusen Abdeckung 50 in gewissem Umfang ansteigen, verhindert, dass die Lichtführungsplatte 40 und die diffuse Abdeckung 50 eine thermische Verformung erfahren, weshalb sie ihre jeweiligen Formen beibehalten können.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei auf die Unterschiede zu Ausführungsbeispiel 1 abgestellt wird.
<Ausführungsbeispiel 2>
13 ist ein Teilquerschnitt einer Beleuchtungsbefestigung 1A entsprechend des Ausführungsbeispiels 2. Bei der Beleuchtungsbefestigung 1A ist die Montierplatte 20A mit Durchgangslöchern 24 versehen, und es werden die gestauchten Abschnitte 515 gebildet, nachdem die konvexen Abschnitte 514 durch die Durchgangslöcher 431 der Lichtführungsplatte 40, die Durchgangslöcher 314 des Reflektors 30A und die Durchgangslöcher 24 der Montierplatte 20A nacheinander eingeführt worden sind. Man beachte, dass die Basis 10A einen Raum 50 aufweist, in dem die gestauchten Abschnitte 515 befindlich sein können.
Die Montierplatte 20A verfügt über Durchgangslöcher 25. Muttern N sind an der Oberfläche der Montierplatte 20A in Ausrichtung mit den Durchgangslöchern 25 platziert. Die Montierplatte 20A ist an der Basis 10A durch die Muttern N in Eingriff mit den Schrauben B fixiert, die von außen her durch die Durchgangslöcher 25 der Montierplatte 20A sowie die Durchgangslöcher 14 der Basis 10A eingeführt sind. Damit sind der Reflektor 30A, die Lichtführungsplatte 40 und die diffuse Abdeckung 50A indirekt an der Basis 10A fixiert.
Man beachte, dass die äußeren Zapfen 312 und der säulenartige Zapfen 313 in der Zeichnung weggelassen ist und die äußeren Löcher 211 und das kleine Loch 212 in der Montierplatte 20A weggelassen sind.
Die Beleuchtungsbefestigung 1A mit einer derartigen Struktur bietet dieselben vorteilhaften Effekte wie Ausführungsbeispiel 1. Bei dieser Struktur kann das Positionieren der Lichtführungsplatte 40A, des Reflektors 30A und der Montierplatte 20A in Bezug auf die diffuse Abdeckung 50 gleichzeitig durchgeführt werden.
<Zusätzliche Erläuterung>
Der Begriff „obere Oberfläche” bezeichnet bei Verwendung in der vorliegenden Beschreibung die Oberfläche mit Orientierung zu der diffusiven Abdeckung 50, wobei der Begriff „über” die Richtung von der Basis 10 zu der diffusen Abdeckung 50 entlang der Y-Richtung bezeichnet.
Bei jedem der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Rippe 512 derart ausgebildet, dass sie die ringförmige Anordnung der LEDs 22 umgibt. Eine derartige Anordnung ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Die Rippe 512 und der ringförmige Lichtemitter sind bereits dann ausreichend, wenn einer von ihnen derart angeordnet ist, dass er den anderen umgibt. Daher kann, in einer Draufsicht der Beleuchtungsbefestigung 1, die ringförmige Anordnung der LEDs 22 derart angeordnet sein, dass sie die Rippe 512 umgibt.
Bei jedem der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele kann der Lichtempfänger 42 in den konkaven Abschnitt 32 eingeführt sein. Eine derartige Ausgestaltung verhindert in gewissem Ausmaß eine Fehlausrichtung hinsichtlich der Relativposition der Lichtführungsplatte 40 und des Reflektors 30.
Der Begriff „ringförmig” (beispielsweise ringförmige Anordnung von LEDs) bezeichnet nicht nur eine Kreisringform, sondern auch eine Vieleckringform, so beispielsweise eine Dreieckform, eine Viereckform oder eine Achteckform.
Wenn die äußeren Zapfen 312 und die äußeren Löcher 211 verwendet werden, sind der säulenartige Zapfen 313 und das kleine Loch 212 nicht wesentlich und können weggelassen werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Einbau-Abwärtsstrahler beschränkt. Die Beleuchtungsvorrichtung kann beispielsweise auch ein Deckenlicht sein, das an der Oberfläche eines Teiles eines Gebäudes platziert ist. Die vorliegende Erfindung ist allgemein zu Beleuchtungszwecken einsetzbar und kann als Abwärtsstrahler, Hintergrundstrahler und dergleichen mehr verwendet werden.
Der Haken 3 ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Die Beleuchtungsbefestigung 1 kann an einem Teil des Gebäudes unter Verwendung von Schrauben, Nieten, eines Klebstoffes oder dergleichen fixiert sein.
Bei der Beleuchtungsvorrichtung 10 sind die Leistungsversorgungseinheit 4 und die Beleuchtungsbefestigung 1 als separate Komponenten verwirklicht. Die vorliegende Erfindung muss jedoch nicht notwendigerweise eine derartige Struktur aufweisen. Dies bedeutet, dass eine Beleuchtungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung auch eine Struktur aufweisen kann, bei der die Leistungsversorgungseinheit 4 in die Beleuchtungsbefestigung 1 eingebaut ist.
Ein Licht emittierendes Halbleiterelement entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine Laserdiode (LD), ein elektrolumineszentes Element (EL-Element) oder dergleichen sein. Obwohl der ringförmige Lichtemitter von Ausführungsbeispiel 1 von einer Mehrzahl von LEDs 22, die an der Oberfläche des Substrates 21 montiert sind, gebildet wird, kann der ringförmige Lichtemitter auch aus einem einzigen Element gebildet werden, wenn ein EL-Element Verwendung findet.
Zudem ist der äußere Lichtführungsabschnitt der Lichtführungsplatte nicht für eine Beleuchtungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung wesentlich. Daher kann der äußere Lichtführungsabschnitt der Lichtführungsplatte auch weggelassen werden.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Reflektor 30 von einem einzigen Teil gebildet. Die Öffnungen 320 der vorliegenden Erfindung können jedoch miteinander verbunden sein. Als solches kann der Reflektor 30 auch aus zwei Teilen bestehen, nämlich dem inneren Reflektorabschnitt 31 und dem äußeren Reflektorabschnitt 33.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen werden ein Halter oder ein plattenartiges Element, das an der Oberfläche der Basis 10 mit Orientierung zu der diffusen Abdeckung 50 fixiert ist und die diffuse Abdeckung 50 hält, als Reflektor 30 beschrieben. Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind der Halter oder das plattenartige Element jedoch nicht notwendigerweise ein Reflektor. Dies bedeutet, dass der Halter oder das plattenartige Element auch als Abstandshalter, der nicht reflexionsfähig ist, verkörpert sein können.
Wird der Reflektor 30 als Halter oder plattenartiges Element verwendet, so kann die Oberfläche der Lichtführungsplatte 40 mit Orientierung zu der Montierplatte 20 mit einem stark reflektierenden Überzug (sticker) oder einer stark reflektierenden Beschichtung bedeckt sein. Bei einem derartigen Aufbau reflektiert die Oberfläche der Lichtführungsplatte 40 mit Orientierung zu der Montierplatte 20 effizient Licht hin zu der diffusen Abdeckung 50 und bietet dieselben vorteilhaften Effekte, wie wenn der Reflektor 30 Verwendung finden würde.
Der konkave Reflektorabschnitt 411 der Lichtführungsplatte 40 ist nicht wesentlich und kann weggelassen werden.
Der konvexe Abschnitt 410 des Ausführungsbeispiels 1 weist Zylindersäulenform auf. Gleichwohl kann der konvexe Abschnitt 410 auch eine Vielecksäulenform aufweisen, und es kann das Eingriffsloch 310 vieleckige innere Wände aufweisen. Ist dies der Fall, so verhindert der konvexe Abschnitt 410 in Eingriff mit dem Eingriffsloch 310, dass die Lichtführungsplatte 40 entlang der Umfangsrichtung der ringförmigen Anordnung der Elemente verschoben wird. Beispiele für die Vielecksäulenform des konvexen Abschnittes 410 beinhalten eine Vierecksäulenform, eine Fünfecksäulenform, eine Sechsecksäulenform und dergleichen mehr.
Das Eingriffsloch 310 des Reflektors 30 ist ausreichend, wenn der konvexe Abschnitt 410 der Lichtführungsplatte 40 mit dem Eingriffsloch 310 in Eingriff treten kann. Daher kann das Eingriffsloch 310 als Konkavität (das heißt Ausnehmung) anstatt als Durchgangsloch in dem Reflektor 30 ausgebildet sein.
Der Reflektor 30 ist nicht wesentlich und kann weggelassen werden. Wird der Reflektor 30 weggelassen, so kann ein nicht reflexionsfähiges plattenartiges Element mit einer ähnlichen Form wie der Reflektor 30 anstelle des Reflektors 30 verwendet werden.
Der gestauchte Abschnitt 515 muss nicht notwendigerweise durch Wärmestauchen (hegt swaging), sondern kann auch durch ein anderes Verfahren gebildet werden, so beispielsweise durch Pressen bzw. Drücken (pressign), Drehen (spinning) oder Entgraten (burring).
Bezugszeichenliste

1, 1A, 900: Beleuchtungsbefestigung
4: Leistungsversorgungseinheit
10: Basis
14, 24, 25, 314, 431: Durchgangsloch
20, 20A: Montierplatte
21: Substrat
22, 922: LED
30, 30A, 930: Reflektor
31: innerer Reflektorabschnitt
32: konkaver Abschnitt
33: äußerer Reflektorabschnitt
34: Öffnung
40, 40A, 940: Lichtführungsplatte
41: innerer Lichtführungsabschnitt
42: Lichtempfänger
43: äußerer Lichtführungsabschnitt
50: diffus strahlende Abdeckung
50X: Zwischenprodukt der diffus strahlenden Abdeckung
100: Beleuchtungsvorrichtung
210: inneres Loch
211: äußeres Loch
212: kleines Loch
310: Eingriffsloch
311: innerer Zapfen
312: äußerer Zapfen
313: säulenartiger Zapfen
320: Öffnung
321: Brücke
410: konvexer Abschnitt
420: vorrichtungsorientierter Abschnitt
412: Rille
512: Rippe
513: Kontaktabschnitt
514: konvexer Abschnitt
514X: unbearbeiteter konvexer Abschnitt
515: gestauchter Abschnitt
515X: Kopf

Claims

Beleuchtungsvorrichtung, umfassend: eine Basis; einen ringförmigen Lichtemitter, der über der Basis angeordnet ist und von wenigstens einem Licht emittierenden Halbleiterelement gebildet wird; und eine Abdeckung, die über der Basis zum Abdecken des Lichtemitters angeordnet ist und eine äußere Oberfläche, die lichtdurchlässig ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung des Weiteren umfasst: einen Halter, der an einer Oberfläche der Basis fixiert ist und die Abdeckung hält, wobei die Oberfläche zu der Abdeckung orientiert ist, wobei die Abdeckung aufweist: eine ringförmige Rippe, die entlang des Lichtemitters ausgebildet ist und hin zu der Basis vorsteht; und einen konvexen Abschnitt, der kontinuierlich mit der Rippe ist und auf der Abdeckung derart steht, dass er hin zu dem Halter vorsteht, der Halter ein Durchgangsloch aufweist, durch das der konvexe Abschnitt eingeführt ist, die Rippe und der Lichtemitter derart angeordnet sind, dass, in einer Draufsicht, einer von der Rippe und dem Lichtemitter den anderen umgibt, und die Abdeckung an dem Halter dadurch fixiert ist, dass ein Kopf des konvexen Abschnittes durch das Durchgangsloch eingeführt ist, wobei der Kopf im Durchmesser aufgeweitet worden ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: eine Montierplatte, die zwischen dem Halter und der Basis angeordnet ist und eine Oberfläche aufweist, an der das Licht emittierende Halbleiterelement montiert ist, wobei der Halter ein plattenartiges Element ist, das entlang einer unteren Oberfläche der Abdeckung angeordnet ist und eine Öffnung für einen Durchgang von Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement hin zu der Abdeckung aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend: eine Lichtführungsplatte, die zwischen der Abdeckung und dem Halter angeordnet ist, ein Durchgangsloch aufweist, durch das der konvexe Abschnitt eingeführt ist, und Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement hin zu der Abdeckung führt.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: der Lichtemitter von einer ringförmigen Anordnung einer Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen gebildet wird, die an der Oberfläche der Montierplatte montiert sind, und die Lichtführungsplatte einen ringförmigen Lichtempfänger aufweist, der die ringförmige Anordnung der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen überlappt und Licht von jedem der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen empfängt.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: in einer Draufsicht der Abdeckung, ein Mittelpunkt der ringförmigen Rippe einem Mittelpunkt der ringförmigen Anordnung der Mehrzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen entspricht.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei: die Abdeckung einen Kontaktabschnitt aufweist, der an einer oberen Oberfläche der Rippe derart ausgebildet ist, dass er sich entlang einer Längsrichtung der Rippe erstreckt, wobei der Kontaktabschnitt in Kontakt mit einer Oberfläche der Lichtführungsplatte ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: der Halter als Reflektor dient, der Licht von dem Licht emittierenden Halbleiterelement reflektiert.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: der Kopf des konvexen Abschnittes gestaucht ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: der Halter an der Basis durch eine Schraube fixiert ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: das Licht emittierende Halbleiterelement eine LED ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, des Weiteren umfassend: eine Leistungsversorgungseinheit zum Versorgen des Licht emittierenden Halbleiterelementes mit Leistung.