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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung sowie ein die Leuchteinrichtung beinhaltendes Bewegungsobjekt.
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Hintergrund
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Manche Leuchteinrichtungen sind oberflächenemittierende Leuchteinrichtungen, die eine Lichtquelle und eine plattenartige optische Komponente beinhalten, die Licht von der Lichtquelle diffundiert (siehe beispielsweise Patentdruckschrift (PTL) 1). Die Lichtquelle ist beispielsweise eine LED-Lichtquelle (Licht emittierende Diode LED), die eine Mehrzahl von LED-Elementen beinhaltet. Die Austrittsoberfläche der optischen Komponente beinhaltet beispielsweise eine Mehrzahl von halbsphärischen, konvexen Teilen, die jeweils einen Durchmesser in einem Bereich von annähernd 1 mm bis 1,5 mm aufweisen, als Lichtdiffusoren.
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Derartige Leuchteinrichtungen werden beispielsweise in Bewegungsobjekten, so beispielsweise in Flugzeugen, verwendet. In Flugzeugen kommen allgemein längliche Linear-LED-Lichtquellen infolge des Anordnungsraumes für die Leuchteinrichtungen zum Einsatz.
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Die
WO 2012/ 063 759 A1 beschreibt eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, die eine einfache Einstellung der leuchtenden Bereiche ermöglicht. Diese Beleuchtungsvorrichtung weist mindestens eine LED-Lichtquelle und eine von der LED-Lichtquelle beabstandete, optisch transparente Schutzabdeckung auf, die den Lichtaustrittsbereichen der LED-Lichtquelle zugewandt ist. Zwischen der LED-Lichtquelle und der Schutzabdeckung ist eine Prismenplatte vorgesehen, die innen oder zumindest auf einer der Oberflächen mit Prismen versehen ist.
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Die
DE 10 2007 056 402 A1 beschreibt ein optisches Bauelement umfassend eine Trägerplatte mit einer ersten Hauptoberfläche und einer der ersten Hauptoberfläche abgewandten zweiten Hauptoberfläche und einer ersten Linsenstruktur auf der ersten Hauptoberfläche, wobei die erste Linsenstruktur zumindest ein erstes Linsenelement mit einer ersten mehreckigen Form und ein zweites Linsenelement mit einer zweiten mehreckigen Form aufweist, die erste Linsenstruktur die erste Hauptoberfläche vollständig bedeckt und das erste Linsenelement und das zweite Linsenelement nicht deckungsgleich zueinander sind und/oder sich in ihrer Orientierung auf der ersten Hauptoberfläche der Trägerplatte unterscheiden.
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Die
US 2014 / 0 307 447 A1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung umfassend eine Vielzahl von LEDs, die in einer Reihe angeordnet sind; eine längliche Verdrahtungsplatte, auf der die LEDs montiert sind; und eine optische Linse, die alle LEDs abdeckt und die Verteilung des von jeder LED emittierten Lichts steuert. Das von jeder LED ausgestrahlte Licht hat eine optische Achse, die orthogonal zur Verdrahtungsplatte verläuft. Die optische Linse ist eine Sammellinse und umfasst eine erste Lichteinfallsfläche, auf die das von der LED emittierte Licht einfällt, ein Medium, das das von der Lichteinfallsfläche einfallende Licht leitet, eine Lichtaustrittsfläche und einen Diffusionsabschnitt, der Streupartikel enthält, um das von der LED einfallende Licht zu streuen. Die Konzentration der Streuteilchen im Streubereich ist in der Nähe der optischen Achse des von der LED emittierten Lichts hoch und nimmt mit zunehmendem Abstand zur optischen Achse allmählich ab.
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Die
DE 20 2010 015 305 U1 beschreibt einen abnormalen LED-Lampenschirm, der als ein an einer LED-Röhre bzw. einer Lampenfassung angepasstes lichtdurchlässiges Teil ausgebildet ist, das aus mindestens einer streifenförmigen Lichtbrechungseinheit besteht, die eine Schirmaußenseiten-Brechungsfläche, eine der Schirmaußenseiten-Brechungsfläche entsprechende Schirminnenseite-Brechungsfläche sowie einen an der Lampenfassung angepassten Montageaufbau aufweist, wobei die Schirmaußenseiten-Brechungsfläche oder die Schirminnenseiten-Brechungsfläche jeweils als eine Krummfläche ohne Knickpunkte ausgebildet ist, deren Kurvenradius konstant oder allmählich veränderlich ist.
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Die
JP 2010- 27 252 A beschreibt eine Vorrichtung umfassend ein langes LED-Substrat; ein Gehäuse mit einer Aufnahmeaussparung, die das LED-Substrat aufnimmt; ein Wärmeübertragungselement, das zwischen dem LED-Substrat und der Aufnahmeaussparung angeordnet ist; ein Druckelement, das den Linsenabschnitt aufweist und ein langes Seitenende des LED-Substrats in Richtung eines Bodens der Aufnahmeaussparung des Gehäuses drückt; einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des LED-Substrats, des Wärmeübertragungselements und des Druckelements in dem Gehäuse; und einen Positionierungsmechanismus zum Positionieren des Linsenabschnitts an der LED.
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Zitierstellenliste
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Patentliteratur
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PTL1: Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
JP 2014-116236 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Die Verwendung einer eine Mehrzahl von konvexen Teilen an der Austrittsoberfläche der optischen Komponente beinhaltenden optischen Komponente verursacht jedoch eine stellen-bzw. fleckartige Ungleichmäßigkeit des von der Austrittsoberfläche ausgegebenen Lichtes. Die Ungleichmäßigkeit des Lichtes entspricht den konvexen Teilen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Leuchteinrichtung, die die Ungleichmäßigkeit von Beleuchtungslicht verringern kann, sowie eines die Leuchteinrichtung beinhaltenden Bewegungsobjektes.
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Lösung des Problems
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Die vorbeschriebene Aufgabe wird durch eine Leuchteinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und durch ein die Leuchteinrichtung beinhaltendes Bewegungsobjekt gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Eine Leuchteinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Ungleichmä-ßigkeit von Beleuchtungslicht verringern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine exemplarische Querschnittsansicht eines Bewegungsobjektes entsprechend einer Ausführungsform.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Innenraumes des Bewegungsobjektes entsprechend der Ausführungsform.
- 3 ist eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Anordnung von Leuchteinrichtungen in dem Bewegungsobjekt entsprechend der Ausführungsform.
- 4A ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Aussehens einer Leuchteinrichtung entsprechend der Ausführungsform.
- 4B ist eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Ausgestaltung der Leuchteinrichtung entsprechend der Ausführungsform.
- 5A ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Aussehens einer optischen Komponente entsprechend der Ausführungsform.
- 5B ist eine Draufsicht einer exemplarischen Ausgestaltung der optischen Komponente entsprechend einer nur der Erläuterung dienenden Ausführungsform.
- 5C ist eine Seitenansicht einer exemplarischen Ausgestaltung der optischen Komponente entsprechend der Ausführungsform.
- 6 ist eine Draufsicht einer exemplarischen Ausgestaltung einer optischen Komponente entsprechend Abwandlung 1 der Ausführungsform.
- 7 ist eine Draufsicht einer exemplarischen Ausgestaltung einer optischen Komponente entsprechend Abwandlung 2 der Ausführungsform.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend werden eine Leuchteinrichtung und ein die Leuchteinrichtung beinhaltendes Bewegungsobjekt entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Man beachte, dass die nachfolgend beschriebene Ausführungsform ein spezifisches bevorzugtes Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die nummerischen Werte, Formen, Materialien, Strukturelemente, die Anordnung und Verbindung der Strukturelemente und dergleichen mehr sind so, wie sie bei der nachfolgenden Ausführungsform gezeigt sind, bloße Beispiele und beschränken daher die vorliegende Erfindung nicht. Als solches sind von den Strukturelementen der nachfolgenden Ausführungsform Strukturelemente, die in keinem der unabhängigen Ansprüche, die die breitesten Konzepte der vorliegenden Erfindung angeben, aufgeführt sind, als beliebige Strukturelemente beschrieben.
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Man beachte, dass die jeweiligen Figuren schematische Diagramme und nicht notwendigerweise genaue Darstellungen sind. Zudem sind ähnliche Strukturelemente mit den gleichen Bezugszeichen in der Zeichnung bezeichnet.
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Ausführungsform
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Eine Leuchteinrichtung und ein die Leuchteinrichtung beinhaltendes Bewegungsobjekt entsprechend einer Ausführungsform werden nachstehend anhand 1 und 5B beschrieben. Bei der Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, wo das Bewegungsobjekt ein Flugzeug ist.
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1-1. Ausgestaltung des Bewegungsobjektes
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1 zeigt einen exemplarischen Querschnitt eines Bewegungsobjektes. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Innenraumes des Bewegungsobjektes. 3 ist eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Anordnung von Leuchteinrichtungen bei dem Bewegungsobjekt.
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In einer Kabine R eines Flugzeuges 100 sind Sitzgruppen 141 bis 144, eine Mehrzahl von Überkopffächern 111 bis 114 sowie Leuchteinrichtungsgruppen 101 bis 106 angeordnet. Außerhalb des Flugzeuges 100 sind Hauptflügel 151 und 152, Horizontalstabilisatoren 153 und 154 sowie ein Vertikalstabilisator 155 angeordnet. Das Flugzeug 100 beinhaltet eine Mehrzahl von Fenstern 133 in Wandoberflächen 131 und 132 des Rumpfes des Flugzeuges 100.
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Jede der Sitzgruppen 141 bis 144 beinhaltet zwei Linien von Sitzen entlang der Längsrichtung des Flugzeuges 100. In 1 sind die Sitzgruppen 141 bis 144 über Durchgänge 161 und 162 hinweg angeordnet. In 1 beinhaltet die Sitzgruppe 141 zwei Linien von Sitzen zwischen der Wandoberfläche 131 und dem Durchgang 161. Die Sitzgruppe 142 beinhaltet zwei Linien von Sitzen zwischen dem Durchgang 161 und der Sitzgruppe 163. Die Sitzgruppe 143 beinhaltet zwei Linien von Sitzen zwischen der Sitzgruppe 142 und dem Durchgang 162. Die Sitzgruppe 144 beinhaltet zwei Linien von Sitzen zwischen dem Durchgang 162 und der Wandoberfläche 132.
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Die jeweiligen Überkopffächer 111 bis 114 sind jeweils längliche Speicherräume für Gepäck, die entlang der Längsrichtung des Flugzeuges 100 angeordnet sind. Die Überkopffächer 111 bis 114 sind derart angeordnet, dass sie den Sitzgruppen 141 bis 144 entsprechen. Die Überkopffächer 111 bis 114 sind an der Decke über den entsprechenden Sitzgruppen 141 bis 144 angeordnet. Die Überkopffächer 111 und 112 sind derart ausgestaltet, dass sich deren Klappen hin zu dem Durchgang 161 öffnen. Die Überkopffächer 113 und 114 sind derart ausgestaltet, dass sich deren Klappen hin zu dem Durchgang 162 öffnen.
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Jede der Leuchteinrichtungsgruppen 101 bis 106 beinhaltet eine Mehrzahl von Leuchteinrichtungen 10, die entlang der Längsrichtung des Flugzeuges 100 ausgerichtet sind.
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Jede der Leuchteinrichtungen 10 ist eine oberflächenemittierende Leuchteinrichtung. Die Leuchteinrichtung 10 bringt eine Linear-LED-Lichtquelle und eine optische Komponente in einem länglichen Gehäuse mit rechteckigem Querschnitt unter. Nachstehend werden die Anordnungspositionen der Leuchteinrichtungen 10 sowie die Ausgestaltungen der Leuchteinrichtungen 10 beschrieben.
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Die Leuchteinrichtungsgruppen 101 bis 106 sind zwischen der Decke 121 oder der Decke 122 und einem der Überkopffächer 111 bis 114 oder zwischen der Wandoberfläche 131 oder der Wandoberfläche 132 und dem Überkopffach 111 oder dem Überkopffach 114 angeordnet. Die Leuchteinrichtungen 10, die zwischen der Decke 121 oder der Decke 122 und einem der Überkopffächer 111 bis 114 angeordnet sind, emittieren Beleuchtungslicht hin zu der Decke 121 oder der Decke 122. Die Leuchteinrichtungen 10, die zwischen der Wandoberfläche 131 oder der Wandoberfläche 132 und dem Überkopffach 111 oder dem Überkopffach 114 angeordnet sind, emittieren Beleuchtungslicht hin zu der Wandoberfläche 131 oder der Wandoberfläche 132.
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Insbesondere ist eine Mehrzahl von in der Leuchteinrichtungsgruppe 101 beinhalteten Leuchteinrichtungen 10 zwischen der Wandoberfläche 131 und dem Überkopffach 111 derart angeordnet, dass das Beleuchtungslicht hin zu der Wandoberfläche 131 läuft. Eine Mehrzahl von in der Leuchteinrichtungsgruppe 102 beinhalteten Leuchteinrichtungen 10 ist zwischen der Decke 121 und dem Überkopffach 111 derart angeordnet, dass das Beleuchtungslicht hin zu der Decke 121 läuft. Eine Mehrzahl von in der Leuchteinrichtungsgruppe 103 beinhalteten Leuchteinrichtungen 10 ist zwischen der Decke 121 und dem Überkopffach 112 derart angeordnet, dass das Beleuchtungslicht hin zu der Decke 121 läuft. Eine Mehrzahl von in der Leuchteinrichtungsgruppe 104 beinhalteten Leuchteinrichtungen 10 ist zwischen der Decke 122 und dem Überkopfbereich 113 derart angeordnet, dass das Beleuchtungslicht hin zu der Decke 122 läuft. Eine Mehrzahl von in der Leuchteinrichtungsgruppe 105 beinhalteten Leuchteinrichtungen 10 ist zwischen der Decke 122 und dem Überkopffach 114 derart angeordnet, dass das Beleuchtungslicht hin zu der Decke 122 läuft. Eine Mehrzahl von in der Leuchteinrichtungsgruppe 106 beinhalteten Leuchteinrichtungen 10 ist zwischen der Wandoberfläche 132 und dem Überkopffach 114 derart angeordnet, dass das Beleuchtungslicht hin zu der Wandoberfläche 132 läuft.
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Bei einem Bewegungsobjekt, so beispielsweise einem Flugzeug, werden anstelle dessen, dass bewirkt wird, dass die Leuchteinrichtungen 10 Beleuchtungslicht direkt hin zu den Sitzgruppen 141 bis 144 emittieren, die Sitzgruppen 141 bis 144 durch von der Decke 121, der Decke 122, der Wandoberfläche 131 oder der Wandoberfläche 132 reflektiertes Licht beleuchtet.
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1-2. Ausgestaltung der Leuchteinrichtung
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4A ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Aussehens einer Leuchteinrichtung entsprechend der Ausführungsform. 4B ist eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Ausgestaltung der Leuchteinrichtung entsprechend der Ausführungsform.
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In 4A und 4B ist die Z-Achsen-Richtung diejenige Richtung, in der das Beleuchtungslicht ausgegeben wird. Wie nachstehend noch beschrieben wird, weist das Gehäuse 11 der Leuchteinrichtung 10 eine längliche Form auf. In 4A und 4B ist die Y-Achse eine Achse parallel zur Längsrichtung des Gehäuses 11 und senkrecht zur Z-Achse. Die X-Achse ist eine Achse senkrecht zur Y-Achse und Z-Achse.
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Um die Darstellung zu vereinfachen, stellt 4A keine optische Komponente dar. 4B zeigt den Querschnitt der Leuchteinrichtung 10 parallel zur X-Z-Ebene mit der Linie A0 in 4A bei einer Betrachtung von der negativen Y-Achsen-Seite her. Die optische Komponente ist in 4B dargestellt.
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Wie 4A und 4B zeigen, beinhaltet die Leuchteinrichtung 10 ein Gehäuse 11, eine Linearlichtquelle 20 und eine optische Komponente 30.
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Das Gehäuse 11 ist eine Komponente, die die Linearlichtquelle 20 und die optische Komponente 30 unterbringt. Das Gehäuse 11 ist eine längliche Komponente mit einem rechteckigen Querschnitt parallel zur X-Z-Ebene.
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Eine obere Fläche 11a des Gehäuses 11 weist eine rechteckige Öffnung 11b auf. Von zwei Flächen parallel zur X-Y-Ebene ist die obere Fläche 11a die Fläche an der positiven Z-Achsen-Seite. Eine Öffnung 11b ist eine Öffnung, die ermöglicht, dass von der Linearlichtquelle 20 emittiertes Licht aus dem Gehäuse 11 austritt.
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Endflächen (Flächen parallel zur X-Z-Ebene) des Gehäuses 11 sind geöffnet. Die geöffneten Endflächen sind mit Seitenplatten 12 bedeckt, die rechteckige Oberflächen aufweisen. Beim Zusammenbau der Leuchteinrichtung 10 werden die Linearlichtquelle 20 und die optische Komponente 30 in das Gehäuse 11 durch die geöffneten Endflächen eingeführt. Wie nachstehend noch beschrieben wird, sind die Linearlichtquelle 20 und die optische Komponente 30 im Wesentlichen plattenartige Komponenten, die längliche Oberflächen aufweisen. Nachdem die Linearlichtquelle 20 und die optische Komponente 30 in dem Gehäuse 11 untergebracht sind, werden die Endflächen mit den Seitenplatten 12 bedeckt. Die Form der Oberflächen der Seitenplatten 12 ist annähernd dieselbe wie die Form der Endflächen des Gehäuses 11. Die Seitenplatten 12 sind an dem Gehäuse 11 durch Schrauben 13 fixiert.
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Jede der Seitenflächen 11c des Gehäuses 11 parallel zur Y-Z-Ebene beinhaltet eine Rippe 11d zum Stützen der optischen Komponente 30. Die Rippe 11d ist ein plattenartiger Vorsprung, der sich hin zu dem Inneren des Gehäuses 11 von der Seitenfläche 11c aus erstreckt. Die Form der Ebene der Rippe 11d parallel zur X-Y-Ebene ist rechteckig. Die Länge der Rippe 11d in der Y-Achsen-Richtung ist dieselbe wie die Länge des Gehäuses 11 in der Y-Achsen-Richtung. Die Länge der Rippe 11d in der X-Achsen-Richtung ist derart bestimmt, dass der Abstand zwischen zwei Rippen 11d größer als die Länge der Öffnung 11b der oberen Oberfläche 11a in der X-Achsen-Richtung ist. Mit anderen Worten, es ist, wie 4B darstellt, die Länge der Rippe 11 d in der X-Achsen-Richtung kleiner als die Länge der oberen Fläche 11a in der X-Achsen-Richtung (Länge von der Seitenfläche 11c zu der Öffnung 11b).
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Endabschnitte 30d der optischen Komponente 30, die später noch beschrieben werden, sind zwischen der oberen Fläche 11a und den Rippen 11d des Gehäuses 11 eingeführt. Die innere Länge des Gehäuses 11, die Länge der Linearlichtquelle 20 und die Länge der optischen Komponente 30 in der X-Achsen-Richtung sind im Wesentlichen gleich. Die Länge der Öffnung 11b in der X-Achsen-Richtung und der Abstand zwischen zwei Rippen 11d sind kleiner als die Länge der optischen Komponente 30 in der X-Achsen-Richtung. Die Fläche des Bereiches der oberen Fläche 11a, die mit der optischen Komponente 30 (in der X-Achsen-Richtung) in Kontakt ist, und die Fläche des Bereiches der Rippe 11d, die mit der optischen Komponente 30 in Kontakt ist, sind diejenigen Flächen, die zum Fixieren der optischen Komponente 30 notwendig sind.
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Die untere Fläche 11e des Gehäuses 11 beinhaltet eine Ausnehmung, in der die Linearlichtquelle 20 angeordnet sein kann. Die Tiefe der Ausnehmung ist kleiner als die Dicke des Substrates 21 der Linearlichtquelle 20. Die Linearlichtquelle 20 ist an dem Gehäuse 11 durch Klebstoff, Schrauben oder eine Kombination hieraus fixiert.
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Beine 11f sind unter der unteren Fläche 11e (an der negativen Z-Achsen-Seite) zum Fixieren der Leuchteinrichtung 10 an der Decke 121, der Decke 122, der Wandoberfläche 131 oder der Wandoberfläche 132 des Flugzeuges 100 angeordnet. Die Beine 11f verfügen über eine Mehrzahl von kreisförmigen Öffnungen zum Anschrauben der Leuchteinrichtung 10 an der Decke 121, der Decke 122, der Wandoberfläche 131 oder der Wandoberfläche 132.
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Wie 4A und 4B darstellen, beinhaltet die Linearlichtquelle 20 eine Mehrzahl von LED-Gruppen 22 an dem plattenartigen Substrat 21 mit länglicher Oberfläche. Bei der Ausführungsform beinhaltet jede der LED-Gruppen 22 LED-Elemente von vier Farben, die ein rotes LED-Element 22R, ein grünes LED-Element 22G, ein blaues LED-Element 22B und ein weißes LED-Element 22W (in 4A und 4B nicht dargestellt, siehe 5B) sind.
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Die vier LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W sind ein Beispiel für die Licht emittierenden Elemente. Bei der Ausführungsform sind die LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W entlang einer geraden Linie (gerade Linie, die die erste Richtung L1 angibt) ausgerichtet, die parallel zur Längsrichtung des Substrates 21 ist und durch die Mitte des Substrates 21 läuft. Darüber hinaus ist bei der Ausführungsform eine Mehrzahl von LED-Gruppen 22 entlang der geraden Linie (siehe 5B) angeordnet.
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Die LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W müssen nicht linear angeordnet sein. Eine beliebige andere Anordnung kann ebenfalls als derartige Anordnung verwendet werden, bei der jede LED-Gruppe 22 die vier LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W mit Anordnung in einer 2×2-Matrix beinhaltet.
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1-3. Ausgestaltung der optischen Komponente
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5A ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Aussehens einer optischen Komponente entsprechend der Ausführungsform. 5B ist eine Draufsicht einer exemplarischen Ausgestaltung der optischen Komponente entsprechend einer nur der Erläuterung dienenden Ausführungsform. 5C ist eine Seitenansicht einer exemplarischen Ausgestaltung der optischen Komponente entsprechend der Ausführungsform. 5C zeigt einen Querschnitt einer Ebene der optischen Komponente parallel zur Z-Achse mit der Linie A1 in 5B.
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Die in 5A bis 5C dargestellte optische Komponente 30 transmittiert von der Linearlichtquelle 20 emittiertes Licht. Die optische Komponente 30 ist eine plattenartige Komponente mit länglicher Oberfläche. Die optische Komponente 30 entsprechend der Ausführungsform diffundiert ausgehendes Licht in Längsrichtung (Y-Achsen-Richtung) und kondensiert ausgehendes Licht in gewissem Ausmaß in der X-Achsen-Richtung senkrecht zur Längsrichtung. Das Diffundieren des ausgehenden Lichtes in Längsrichtung verringert die Ungleichmäßigkeit der Helligkeit, die zwischen einem Bereich zwischen einer Leuchteinrichtung 10 und einer weiteren Leuchteinrichtung 10 und einem Bereich, der von der Leuchteinrichtung 10 direkt beleuchtet wird, verursacht wird. Darüber hinaus ermöglicht das Kondensieren des ausgehenden Lichtes in der X-Achsen-Richtung in gewissem Ausmaß, dass eine große Lichtmenge effizient zu der Decke oder einer Wand emittiert wird.
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Die optische Komponente 30 ist eine plattenartige Komponente mit einer rechteckigen Ebene (die parallel zur X-Y-Ebene ist). Die optische Komponente 30 weist beispielsweise eine Länge in einem Bereich von 15 cm bis 30 cm in Längsrichtung (Y-Achsen-Richtung), eine Länge von annähernd 3 cm in der X-Achsen-Richtung und eine Dicke von annähernd 3 mm auf.
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Die Materialien der optischen Komponente 30 unterliegen keiner speziellen Beschränkung, solange es sich um lichttransmissive Materialien handelt. Bei der Ausführungsform besteht die optische Komponente 30 aus Polykarbonat. Die optische Komponente 30 kann auch aus Acryl, Silikon, Glas oder dergleichen bestehen.
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Die optische Komponente 30 verfügt über eine längliche Eintrittsoberfläche 30b, wo Licht von der Linearlichtquelle 20 eintritt, und über eine längliche Austrittsoberfläche 30a, wo Licht, das in die Eintrittsoberfläche 30b eingetreten ist, austritt.
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Die Eintrittsoberfläche 30b beinhaltet Fresnel-Rillen 33. Mit anderen Worten, die Eintrittsoberfläche 30b der optischen Komponente 30 beinhaltet eine Fresnel-Linse, die Licht kondensiert, das in die Eintrittsoberfläche 30b eingetreten ist, und zwar in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der optischen Komponente 30. Die Fresnel-Rillen 33 beinhalten beispielsweise Eintrittsabschnitte, wo Licht von der Linearlichtquelle 20 direkt eintritt, und reflektive Abschnitte, die das Licht, das in die Eintrittsabschnitte eingetreten ist, reflektieren.
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Die Austrittsoberfläche 30a beinhaltet eine Mehrzahl von Lichtdiffusorreihen 32, die jeweils eine Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Lichtdiffusoren 31 beinhalten. Jeder der Lichtdiffusoren 31 weist eine konvexe, gekrümmte Oberfläche auf. Bei der Ausführungsform ist der Lichtdiffusor 31 ein halbsphärischer, konvexer Teil, der einen Durchmesser in einem Bereich von 1,0 mm bis 2 mm sowie eine Höhe von annähernd 0,1 mm aufweist. Die Form des Lichtdiffusors 31 ist nicht auf die halbsphärische konvexe Form beschränkt, sondern kann auch konisch, dreieckig bzw. dreieckig-pyramidenförmig oder konkav sein. Ist die Fläche der Basis des Lichtdiffusors 31 annähernd gleich 2 mm2 und ist die Basis kreisförmig, so liegt der Durchmesser beispielsweise in einem Bereich von 0,2 mm bis 2 mm. Der Lichtdiffusor 31 kann verschiedene Größen aufweisen.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, können die Lichtdiffusoren 31, die dafür verwendet werden zu veranlassen, dass die optische Komponente 30 Licht diffundiert, die Ungleichmäßigkeit des Beleuchtungslichtes (oder die Ungleichmäßigkeit, die an der durch Licht beleuchteten Oberfläche auftritt) mit vergleichsweise geringem Verlust verringern. Darüber hinaus kann, da die Lichtdiffusoren 31 einfach reproduzierbar sind, eine Leuchteinrichtung 10 mit gewünschtem Lichtverteilungswinkel reproduzierbar hergestellt werden.
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5B zeigt eine Anordnung der Lichtdiffusoren 31. Wie 5B darstellt, schneidet eine erste Richtung L1, in der eine Mehrzahl von LED-Elementen angeordnet ist, eine zweite Richtung D1, in der eine Mehrzahl von Lichtdiffusoren 31 angeordnet ist, bei Planansicht der Austrittsoberfläche 30a. Die erste Richtung L1 und die zweite Richtung D1 sind beide durch gerade Linien angegeben. Hierbei ist der von der ersten Richtung L1 und der zweiten Richtung D1 gebildete Winkel gleich θ1. Die erste Richtung L1 der LED-Elemente schneidet die zweite Richtung D1 der Lichtdiffusoren 31 (0 < θ < 90°). Dies verringert die Ungleichmäßigkeit des Lichtes, das von der optischen Komponente 30 ausgegeben wird. Insbesondere bringt, wenn die erste Richtung L1 parallel zur zweiten Richtung D1 ist, von der optischen Komponente 30 ausgegebenes Licht eine stellen-bzw. fleckartige (spotted) Ungleichmäßigkeit mit sich. Im Gegensatz hierzu wird bei der Ausführungsform, da die erste Richtung L1 die zweite Richtung D1 schneidet, die stellen- bzw. fleckartige Ungleichmäßigkeit verringert.
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Wie 5C darstellt, beinhalten Kanten 30d der Austrittsoberfläche 30a der optischen Komponente 30 in der X-Achsen-Richtung Ausschneidungen mit rechteckigen X-Z-Ebenen. Die Form dieser Ausschneidungen hängt von der Form der oberen Fläche 11a des Gehäuses 11 ab. Mit anderen Worten, es sind Ausschneidungen in den Bereichen, die mit der Austrittsoberfläche 30a in Kontakt stehen, vorgesehen. Bei einer derartigen Struktur bedeckt die Austrittsoberfläche 30a die Öffnung 11 b des Gehäuses 11. Darüber hinaus sind die Kanten 30d der optischen Komponente 30 in der X-Achsen-Richtung zwischen der oberen Fläche 11a und den Rippen 11d des Gehäuses 11 eingeführt, und es ist die optische Komponente 30 an dem Gehäuse 11 fixiert.
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2. Abwandlung 1 der Leuchteinrichtung
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Abwandlung 1 der vorbeschriebenen Ausführungsform wird nachstehend anhand 6 beschrieben. Bei Abwandlung 1 ist die zweite Richtung D2, in der die Lichtdiffusoren 31 angeordnet sind, von der zweiten Richtung D1, in der die Lichtdiffusoren 31 bei der vorbeschriebenen Ausführungsform angeordnet sind, verschieden. Zu Zwecken der Darstellung stellt 6 nur die ersten Lichtdiffusoren 31 in den Lichtdiffusorreihen 32 dar.
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6 ist eine Draufsicht einer exemplarischen Ausgestaltung der optischen Komponente 30A entsprechend Abwandlung 1. Wie 6 darstellt, ist die erste Richtung L2, in der die LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W angeordnet sind, gerade, wohingegen die zweite Richtung D2, in der die Lichtdiffusoren 31 angeordnet sind, gekrümmt ist. Der von der ersten Richtung L2 und der zweiten Richtung D2 gebildete Winkel θ2 Wellen nimmt allmählich von der negativen Y-Achsen-Seite hin zu der positiven Y-Achsen-Seite zu.
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3. Abwandlung 2 der Leuchteinrichtung
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Nachstehend wird Abwandlung 2 der vorbeschriebenen Ausführungsform anhand 7 beschrieben. Bei Abwandlung 2 ist ein Fall beschrieben, in dem die Formen der Linearlichtquelle 20 und einer optischen Komponente 30B von den Formen der Linearlichtquelle 20 und der optischen Komponenten 30 und 30A bei der Ausführungsform und Abwandlung 1 verschieden sind. Zum Zwecke der Darstellung stellt 7 nur die ersten Lichtdiffusoren 31 in den Lichtdiffusorreihen 32 dar. Die Lichtdiffusoren 31 sind tatsächlich über die gesamte optische Komponente 30B hinweg angeordnet.
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7 ist eine Draufsicht einer exemplarischen Ausgestaltung der optischen Komponente 30B entsprechend Abwandlung 2. Wie 7 darstellt, sind bei Abwandlung 2 die optische Komponente 30B und das Substrat 21 der Linearlichtquelle 20 hin zu der negativen X-Achsen-Seite bei einer Bewegung in Richtung der positiven Y-Achsen-Seite gekrümmt. Die LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W sind entlang der gekrümmten Form angeordnet. In 7 ist eine erste Richtung L3 durch eine gekrümmte Linie angedeutet, die den Formen der optischen Komponente 30B und des Substrates 21 der Linearlichtquelle 20 entspricht.
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Bei Abwandlung 2 ist eine zweite Richtung D3, in der die Lichtdiffusoren 31 angeordnet sind, gerade.
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Bei einer derartigen Struktur nimmt der von der ersten Richtung L3 und der zweiten Richtung D3 gebildete Winkel θ3 allmählich von der negativen Y-Achsen-Seite zu der positiven Y-Achsen-Seite zu.
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4. Vorteilhafte Effekte und ähnliches
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Bei den Leuchteinrichtungen entsprechend der Ausführungsform, Abwandlung 1 und Abwandlung 2, schneidet die erste Richtung, in der die LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W angeordnet sind, die zweite Richtung, in der die Lichtdiffusoren 31 angeordnet sind, bei Planansicht der Austrittsoberfläche 30a. Entsprechend wird eine stellen- bzw. fleckartige Ungleichmäßigkeit des von der optischen Komponente 30 ausgegebenen Lichtes verringert.
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Die Verringerung der Ungleichmäßigkeit des von den optischen Komponenten 30, 30A und 30B ausgegebenen Lichtes kann die Leuchtqualität der Leuchteinrichtung 10 verbessern. Die Leuchteinrichtung 10 ist beispielsweise dann von Nutzen, wenn sie in ein Flugzeug eingebaut ist, und insbesondere dann, wenn eine qualitativ hochwertige Beleuchtung von Nöten ist.
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Weitere Ausführungsformen
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Die Leuchteinrichtung und das Bewegungsobjekt entsprechend der vorliegenden Erfindung sind auf Grundlage der vorstehenden Ausführungsform und von Abwandlungen hiervon beschrieben worden. Gleichwohl ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform und die Abwandlungen hiervon beschränkt.
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So werden beispielsweise bei der vorbeschriebenen Ausführungsform und den Abwandlungen hiervon Lichtdiffusoren 31 verwendet, die veranlassen, dass die optischen Komponenten 30, 30A und 30B Licht diffundieren. Es kann jedoch auch eine Licht diffundierende Einheit jenseits des Lichtdiffusors 31 zum Einsatz kommen. So können beispielsweise diffundierende Materialien in der optischen Komponente 30 verteilt sein. Dies kann die Ungleichmäßigkeit des Beleuchtungslichtes weiter verringern. Darüber hinaus können die diffundierenden Materialien verwendet werden, um den Lichtverteilungswinkel der Leuchteinrichtung 10 zu vergrößern. Beispielsweise sind diffundierende Materialien in einer optischen Komponente verteilt, die konkave Lichtdiffusoren derart aufweist, dass diese einen Trübungswert (haze value) von annähernd 50% aufweisen. Dies kann den Lichtverteilungswinkel in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung der optischen Komponente um annähernd 7° vergrößern. In diesem Fall wird die Zentralintensität (Leuchtstärke in der Richtung senkrecht zur Austrittsoberfläche der optischen Komponente der Leuchteinrichtung) auf annähernd 56% im Vergleich zu dem Fall, in dem kein diffundierendes Material verwendet wird, verringert.
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Darüber hinaus kann eine Prägebehandlung (emboss processing) an der Austrittsoberfläche der optischen Komponente 30 vorgenommen werden, um zu bewirken, dass die optische Komponente 30 Licht diffundiert. Die Prägebehandlung kann beispielsweise durch Bestrahlen (blasting) implementiert werden.
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Zudem ist bei der vorbeschriebenen Ausführungsform und den Abwandlungen hiervon wenigstens eine von der ersten Richtung oder der zweiten Richtung gerade. Es können jedoch auch beide Richtungen gekrümmt sein.
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Zudem ist beispielsweise bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, Abwandlung 1 und Abwandlung 2, die Linearlichtquelle 20 entlang einer einzigen Linie angeordnet. Die Anordnung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es kann beispielsweise auch der Fall auftreten, dass eine Mehrzahl von LED-Gruppen 22 insgesamt linear angeordnet ist, jedoch jede LED-Gruppe 22 diagonal relativ zur Längsrichtung des Substrates 21 angeordnet ist. In diesem Fall ist die erste Richtung nicht die Richtung, in der die Mehrzahl von LED-Gruppen insgesamt angeordnet ist, sondern die Richtung, in der die LED-Elemente 22R, 22G, 22B und 22W einer jeden LED-Gruppe 22 angeordnet sind.
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Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, Abwandlung 1 und Abwandlung 2, sind Beispiele beschrieben worden, bei denen die optische Komponente 30 eine plattenartige Komponente mit länglicher Oberfläche ist. Die Form ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die Form kann nämlich eine beliebige Form sein, so beispielsweise säulenförmig anstatt plattenartig.
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Formen, die man durch verschiedene sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließende Modifikationen an der Ausführungsform und den Abwandlungen hiervon erhält, sowie Formen, die durch beliebiges Kombinieren von Strukturelementen und Funktionen in der Ausführungsform verwirklicht sind, sind, so sie innerhalb des Wesensumfanges der vorliegenden Erfindung liegen, in der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Leuchteinrichtung
- 20
- Linearlichtquelle
- 22R, 22G, 22B, 22W
- LED-Element (Licht emittierendes Element)
- 30, 30A, 30B
- optische Komponente
- 30a
- Austrittsoberfläche
- 30b
- Eintrittsoberfläche
- 31
- Lichtdiffusor
- 32
- Lichtdiffusorreihe
- 33
- Fresnel-Rillen
- 100
- Flugzeug (Bewegungsobjekt)
- D1, D2, D3
- zweite Richtung
- L1, L2, L3
- erste Richtung
