DE102022212112A1

DE102022212112A1 - Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Konfigurationen

Info

Publication number: DE102022212112A1
Application number: DE102022212112.0A
Authority: DE
Inventors: Gregory A. Herman; Caitlyn Miklasz; Jeremy Rubens; Bradley Padget
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2023-06-15
Also published as: GB2615637A; GB202218869D0; US11560989B1

Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung beinhaltet ein Gehäuse, das eine flexible Leuchtenbaugruppe trägt und in mehreren Konfigurationen betrieben werden kann. Das Gehäuse beinhaltet einen schalenförmigen, lichtundurchlässigen Stator und einen lichtdurchlässigen Rotor, der sich relativ zum Stator dreht. Der Rotor beinhaltet eine Spule, auf die die flexible Leuchtenbaugruppe aufgewickelt werden kann. Die Lichtquelle ist konfigurierbar zwischen einer eingezogenen Konfiguration, in der sich die flexible Leuchtenbaugruppe im Gehäuse befindet und von der flexiblen Leuchtenbaugruppe emittiertes Licht durch den Rotor durchgelassen wird, und einer ausgezogenen Konfiguration, in der sich ein Teil der flexiblen Leuchtenbaugruppe außerhalb des Gehäuses befindet. In der ausgezogenen Konfiguration wird ein Teil eines aus der flexiblen Leuchtenbaugruppe emittierten Lichts durch den Rotor durchgelassen, und ein anderer Teil des aus der flexiblen Leuchtenbaugruppe emittierten Lichts hat seinen Ursprung außerhalb des Gehäuses.

Description

Hintergrund
Tragbare Arbeitsleuchten werden zur Bereitstellung von Beleuchtung in Umgebungen verwendet, in denen Arbeiten durchgeführt werden müssen. Die Bezeichnung „tragbar“ bedeutet vorliegend, dass etwas beweglich ist und von einem Benutzer mit einer einzigen Hand leicht angehoben und von einem Ort zum anderen bewegt werden kann. Tragbare Arbeitsleuchten können ein Gehäuse beinhalten, in dem sich eine Lichtquelle befindet, und können häufig einen verstellbaren Ständer beinhalten, mit dem das Licht auf die gewünschte Stelle gerichtet werden kann. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine Glühbirne, eine Leuchtdiode (LED) oder eine LED-Scheibe handeln, die häufig eine punktförmige oder nahezu punktförmige Lichtquelle mit hoher Intensität bereitstellt. Diese Art von Licht erzeugt oft Schatten, wenn es auf ein komplexes und dicht gedrängtes Ziel gerichtet ist, wie z.B. bei Verwendung zur Beleuchtung eines Fahrzeugmotorraums oder eines Abflussrohrs unter einem Waschbecken. In einigen Fällen kann das helle Punktlicht den Benutzer zudem ablenken, weil ihm das Licht direkt in die Augen scheint oder von nahe gelegenen Oberflächen reflektiert wird. Schon aus diesen Gründen ist es wünschenswert, eine Arbeitsleuchte bereitzustellen, die tragbar ist, eine hohe Lichtleistung bietet und bei der es sich um eine verteilte Lichtquelle handelt.
Kurzdarstellung
Die Arbeitsleuchte ist tragbar und kabellos. Die Arbeitsleuchte umfasst eine längliche, flexible Leuchtenbaugruppe, die in einem robusten Gehäuse verstaubar ist, beispielsweise durch Aufwickeln der Baugruppe auf eine in dem Gehäuse bereitgestellte Spule. Das Gehäuse allgemein scheibenförmig und ist zumindest teilweise lichtdurchlässig. Bei der flexiblen Leuchtenbaugruppe handelt es sich um einen strukturell verstärkten Leuchtstreifen, der über seine gesamte Länge Licht emittieren kann.
Die Arbeitsleuchte kann mehrere Konfigurationen annehmen, so dass sie an verschiedene Arbeitsumgebungen mit entsprechend unterschiedlichen Beleuchtungsanforderungen angepasst werden kann. Zum Beispiel kann die flexible Leuchtenbaugruppe während der Lagerung und zur leichteren Tragbarkeit vollständig in das Gehäuse eingezogen werden. Die flexible Leuchtenbaugruppe kann in der vollständig eingefahrenen Konfiguration mit Strom versorgt werden, wodurch Licht aus den lichtdurchlässigen Teilen des Gehäuses emittiert wird. In dieser Konfiguration ist die Arbeitsleuchte eine Quelle diffusen Lichts, die ähnlich wie eine herkömmliche Arbeitsleuchte für eine allgemeine Beleuchtung sorgt. In anderen Konfigurationen kann die flexible Leuchtenbaugruppe relativ zum Gehäuse ausgezogen werden. In diesen Konfigurationen emittieren sowohl das Gehäuse als auch die flexible Leuchtenbaugruppe Licht, wodurch das Gehäuse und die flexible Leuchtenbaugruppe zusammenwirken, um eine längliche, verteilte Lichtquelle bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen kann das distale Ende der flexiblen Leuchtenbaugruppe in einem Scheinwerfer enden. Der Scheinwerfer emittiert im Vergleich zu der flexiblen Leuchtenbaugruppe ein relativ intensives und gebündeltes Licht. Da der Scheinwerfer an einem Ende der flexiblen Leuchtenbaugruppe angeordnet ist, kann der Scheinwerfer in der ausgezogenen Konfiguration der Arbeitsleuchte leicht nach Bedarf ausgerichtet werden und in enge Räume eingeführt werden, um Arbeitsplatzbeleuchtung bereitzustellen. Wenn sich die Arbeitsleuchte in der eingezogenen Konfiguration befindet, kann der Scheinwerfer in einer Aussparung des Gehäuses aufgenommen werden, so dass die Arbeitsleuchte ein sauberes Erscheinungsbild und/oder ein niedriges Profil beibehält. In der eingezogenen Konfiguration kann der Scheinwerfer durch geeignete Platzierung des Gehäuses nach Bedarf ausgerichtet werden.
In anderen Ausführungsformen kann das distale Ende der flexiblen Leuchtenbaugruppe in einem Haken enden, der dazu verwendet werden kann, die Arbeitsleuchte an geeigneten Strukturen aufzuhängen. Die Arbeitsleuchte kann von dem Haken getragen werden, oder alternativ kann eine flache Fläche des Gehäuses auf einer Auflagefläche ruhen. Das Gehäuse kann zudem einen Fuß enthalten, der in einer Aussparung des Gehäuses verstaut wird. Der Fuß kann ausgeklappt werden, um als Ständer zu dienen, der es ermöglicht, das Gehäuse auf einer seiner Randflächen auszurichten. In der ausgeklappten Konfiguration kann der Fuß alternativ als Aufhänger dienen, an dem das Gehäuse aufgehängt werden kann.
Die Arbeitsleuchte liefert ein breit gestreutes Licht, das Schatten in unübersichtlichen Bereichen minimiert. Die flexible Leuchtenbaugruppe selbst liefert ein verteiltes Licht, das im Vergleich zu einer typischen Arbeitsleuchte pro Flächeneinheit weniger intensiv ist, was Blendung und Reflexionen reduziert.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die flexible Leuchtenbaugruppe einen Leuchtstreifen, in dem Lichtstrahler, beispielsweise LEDs, und andere unterstützende elektronische Einrichtungen entlang einer Fläche eines Substrats verteilt sind. Zu den elektronischen Einrichtungen können beispielsweise Widerstände gehören. Das Substrat liegt in Form eines sehr dünnen, flexiblen, leitfähigen Streifens oder Films vor. Das Substrat kann zum Beispiel sehr dünn sein, etwa 0,1 mm bis 0,5 mm dick, und aus Metall wie Kupfer oder einem anderen leitfähigen Material hergestellt sein. Die Substrate können, wenn sie nicht gestützt werden, zerbrechlich sein, insbesondere in Bezug auf Zugfestigkeit sowie Wiederholungs-, Seitenbiege- und Verdrehungsfestigkeit. Das Substrat kann reißen oder zerknittern, oder die nicht-flexiblen Komponenten, darunter die Lichtstrahler und Widerstände, können beschädigt werden oder sich ablösen. Den Leuchtbändern mangelt es zudem an Zugfestigkeit in der Längserstreckungsrichtung. Aus diesem Grund ist das Substrat in der flexiblen Leuchtenbaugruppe verstärkt. So ist das Substrat beispielsweise auf der den Lichtstrahlern entgegengesetzten Seite mit einer Verstärkungsschicht versehen. Bei der Verstärkungsschicht kann es sich um einen flexiblen Streifen aus Metall oder Kunststoff handeln, der als eine Unterlage für das Substrat dient. Bei der Verstärkungsschicht handelt es sich um ein Verstärkungselement, das die Belastung in Zugrichtung aufnehmen kann und gleichzeitig außeraxialer Biegung und Verdrehung widersteht.
Das Substrat, die Verstärkungsschicht und die Lichtstrahler sind in einer flexiblen, wasserdichten Ummantelung eingeschlossen, die zudem als Lichtleiter dient. Die Ummantelung kann aus Silikon hergestellt sein, aber auch aus anderen flexiblen und transparenten Materialien. Die Ummantelung selbst kann weiter verstärkt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Ummantelung zum Beispiel eingebettete Fasern oder Schnüre enthalten, die für zusätzliche Festigkeit sorgen.
In einigen Ausführungsformen handelt es sich bei dem Gehäuse für die Arbeitsleuchte um ein längliches, flexibles Exoskelett. In dieser Ausführungsform ist die flexible Leuchtenbaugruppe, einschließlich des Substrats, der Verstärkungsschicht und der Lichtstrahler, die in der flexiblen, wasserdichten Ummantelung eingeschlossen sind, in einem flexiblen, länglichen Gehäuse angeordnet, das als Überbau dient und die flexible Leuchtenbaugruppe im Wesentlichen entlang ihrer gesamten Länge umgibt. Das Exoskelett kann zwei Formen annehmen: Bei der ersten Form handelt es sich um einen einzelnen Verstärkungskörper, der an der Außenseite der flexiblen Leuchtenbaugruppe angebracht ist und ähnliche Vorteile wie ein inneres starres Vereisungselement bietet. Bei der zweiten Form handelt es sich um eine segmentierte oder mit Scharnieren versehende Baugruppe, die sich um eine Achse biegt. Die durch Scharniere in Reihe verbundenen Segmente würden eine Biegung in eine Richtung zulassen, aber Bewegungen in außeraxialen Richtungen, Verdrehungs- oder Zugrichtungen widerstehen.
Gemäß einigen Aspekten beinhaltet eine Beleuchtungseinrichtung ein Gehäuse und einen lichtemittierenden ersten Körper, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse beinhaltet einen Stator mit einer Seitenwand und einer Stirnwand, die ein erstes Ende der Seitenwand verschließt. Der Stator ist lichtundurchlässig. Das Gehäuse beinhaltet einen Rotor, der ein zweites Ende der Seitenwand verschließt. Das zweite Ende ist dem ersten Ende entgegengesetzt. Der Rotor, die Seitenwand und die Stirnwand definieren zusammen einen Gehäuseinnenraum. Der Rotor beinhaltet eine zylindrische Spule, die in den Gehäuseinnenraum hineinragt, und zumindest ein Teil des Rotors ist lichtdurchlässig. Der lichtemittierende erste Körper ist in dem Gehäuse angeordnet. Der erste Körper beinhaltet ein Substrat mit einer Länge, einer Breite, einer Dicke, einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende. Eine Längenabmessung des Substrats ist viel größer als eine Breitenabmessung des Substrats. Die Breitenabmessung ist viel größer als eine Dickenabmessung des Substrats. Das zweite Ende ist durch die Längenabmessung vom ersten Ende getrennt. Die Längenabmessung ist größer als eine maximale Abmessung des Innenraums. Der erste Körper beinhaltet zudem Lichtstrahler, die auf der ersten Fläche des Substrats so angeordnet sind, dass sie in einer Richtung parallel zur Längenabmessung beabstandet sind. Das erste Ende des ersten Körpers ist mit der Spule verbunden. Zudem ist die Lichtquelle zwischen einer eingezogenen Konfiguration, in der sich der erste Körper im Innenraum befindet und vom ersten Körper emittiertes Licht durch den Rotor durchgelassen wird, und einer ausgezogenen Konfiguration konfigurierbar. In der ausgezogenen Konfiguration befindet sich das erste Ende des ersten Körpers im Innenraum, und das zweite Ende und ein mittlerer Teil des ersten Körpers befinden sich außerhalb des Gehäuses, und ein Teil des von dem ersten Körper emittierten Lichts wird durch den Rotor durchgelassen, und ein anderer Teil des von dem ersten Körper emittierten Lichts hat seinen Ursprung außerhalb des Gehäuses.
In einigen Ausführungsformen ist der Rotor relativ zum Stator um eine Drehachse drehbar, die parallel zur Seitenwand und konzentrisch zur Spule verläuft, und eine Drehung des Rotors relativ zum Stator führt dazu, dass sich der erste Körper auf eine Fläche der Spule auf- oder von dieser abwickelt.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Stator eine Öffnung, der erste Körper erstreckt sich durch die Öffnung, und das zweite Ende des ersten Körpers ist so gesichert, dass es sich außerhalb des Gehäuses befindet.
In einigen Ausführungsformen ist das erste Ende des ersten Körpers über ein Drehgelenk mit der Spule verbunden.
In einigen Ausführungsformen zieht sich der erste Körper in das Gehäuse ein, wenn die Spule so gedreht wird, dass sich der erste Körper auf die Spule aufwickelt.
In einigen Ausführungsformen endet das zweite Ende des ersten Körpers in einem lichtemittierenden zweiten Körper.
In einigen Ausführungsformen ist der zweite Körper ein Scheinwerfer.
In einigen Ausführungsformen ist der zweite Körper so geformt und bemessen, dass ein Einziehen des zweiten Endes des ersten Körpers durch die Öffnung verhindert wird.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Gehäuse eine Aussparung, die so konfiguriert ist, dass sie den zweiten Körper aufnimmt, und wenn sich die Lichtquelle in der eingezogenen Konfiguration befindet, ist der zweite Körper in der Aussparung angeordnet.
In einigen Ausführungsformen ist der erste Körper in einer wasserdichten Ummantelung eingeschlossen, die eine strukturelle Verstärkung beinhaltet, die so konfiguriert ist, dass sie eine Zugfestigkeit verbessert.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der erste Körper einen Haken, der von dem zweiten Ende hervorsteht.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Beleuchtungseinrichtung eine Stromquelle, wobei die Stromquelle von der Spule getragen wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Gehäuse einen Fuß. Der Fuß beinhaltet ein proximales Ende, das drehbar mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein dem proximalen Ende entgegengesetztes distales Ende. Der Fuß ist beweglich zwischen einer verstauten Konfiguration, in der das distale Ende am Gehäuse anliegt, und einer abgewinkelten Konfiguration, in der das distale Ende zum Gehäuse beabstandet ist.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet eine nach außen weisende Fläche des Rotors ein Paar Fingergrifföffnungen, die so geformt und bemessen sind, dass sie Fingerspitzen eines Benutzers aufnehmen.
Gemäß einigen Aspekten beinhaltet eine Beleuchtungseinrichtung ein Gehäuse und einen lichtemittierenden ersten Körper, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse beinhaltet einen Rotor, der zumindest teilweise transluzent ist, und einen Stator, der zusammen mit dem Rotor einen Innenraum definiert. Der Stator weist eine Öffnung auf, die eine Verbindung zwischen dem Innenraum und einem Äußeren des Gehäuses ermöglicht. Der lichtemittierende erste Körper ist in dem Gehäuse angeordnet. Der erste Körper beinhaltet ein Substrat. Das Substrat weist eine Länge, eine Breite, eine Dicke, ein erstes Ende und ein dem ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende auf. Eine Längenabmessung des Substrats ist viel größer als eine Breitenabmessung des Substrats, und die Breitenabmessung ist viel größer als eine Dickenabmessung des Substrats. Das zweite Ende ist durch die Längenabmessung vom ersten Ende getrennt. Die Längenabmessung ist größer als eine maximale Abmessung des Innenraums. Der erste Körper beinhaltet zudem Lichtstrahler, die auf der ersten Fläche des Substrats so angeordnet sind, dass sie in einer Richtung parallel zur Längenabmessung beabstandet sind. Der erste Körper erstreckt sich durch die Öffnung. Das erste Ende des ersten Körpers ist so gesichert, dass es sich in dem Innenraum befindet. Das zweite Ende des ersten Körpers ist so gesichert, dass es sich außerhalb des Gehäuses befindet. Die Lichtquelle ist zwischen einer eingezogenen und einer ausgezogenen Konfiguration konfigurierbar. In der eingezogenen Konfiguration befinden sich das erste Ende und ein mittlerer Teil des ersten Körpers in dem Innenraum, und von dem ersten Körper emittiertes Licht wird durch den Rotor durchgelassen. In der ausgezogenen Konfiguration befindet sich das erste Ende des ersten Körpers in dem Innenraum, und das zweite Ende und der mittlere Teil des ersten Körpers befinden sich außerhalb des Gehäuses. Zudem wird ein Teil des von dem ersten Körper ausgestrahlten Lichts durch den Rotor durchgelassen, und ein anderer Teil des von dem ersten Körper ausgestrahlten Lichts hat seinen Ursprung außerhalb des Gehäuses.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungseinrichtung in einer ersten Konfiguration. In dieser Figur wird eine Tüpfelung verwendet, um lichtundurchlässige Teile der Einrichtung zu zeigen, während Teile der Einrichtung ohne Tüpfelung lichtdurchlässig sind.
2 ist eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 1 in einer zweiten Konfiguration. In dieser Figur wird eine Tüpfelung verwendet, um lichtundurchlässige Teile der Einrichtung zu zeigen, während Teile der Einrichtung ohne Tüpfelung lichtdurchlässig sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 1 in einer dritten Konfiguration. In dieser Figur wird eine Tüpfelung verwendet, um lichtundurchlässige Teile der Einrichtung zu zeigen, während Teile der Einrichtung ohne Tüpfelung lichtdurchlässig sind.
4 ist eine perspektivische Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung.
5 ist eine perspektivische Rückansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3.
6 ist eine Querschnittsansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3, entlang der Linie 6-6 aus 4 gesehen.
7 ist eine Querschnittsansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3, entlang der Linie 7-7 aus 4 gesehen.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3.
9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Rückansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3.
10 ist eine Vorderansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3, bei der das umspritzte Element weggelassen ist.
11 ist eine Vorderansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3, die das umspritzte Element enthält. In dieser Figur wird eine Tüpfelung verwendet, um lichtundurchlässige Teile der Einrichtung zu zeigen, während Teile der Einrichtung ohne Tüpfelung lichtdurchlässig sind.
12 ist eine erste perspektivische Ansicht des Stators des Gehäuses.
13 ist eine zweite perspektivische Ansicht des Stators des Gehäuses.
14 ist eine erste perspektivische Ansicht des Rotors des Gehäuses.
15 ist eine zweite perspektivische Ansicht des Rotors des Gehäuses.
16 ist eine Endansicht des Rotors des Gehäuses.
17 ist eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3, die die flexible Leuchtenbaugruppe in einer ausgezogenen Konfiguration zeigt.
18 ist eine perspektivische Rückansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 3, wobei der Stator und die Batterieabdeckung weggelassen sind und sich die flexible Leuchtenbaugruppe in einer eingezogenen Konfiguration befindet.
19 ist eine perspektivische Ansicht des Substrats der flexiblen Leuchtenbaugruppe.
20 ist eine Querschnittsansicht der flexiblen Leuchtenbaugruppe.
21 ist eine Querschnittsansicht der flexiblen Leuchtenbaugruppe, die eine Ausführungsform zeigt, in der die Ummantelung Verstärkungsfasern oder -schnüre enthält.
22 ist eine schematische Darstellung des Gehäuses, die eine Schwenkverbindung zwischen der flexiblen Leuchtenbaugruppe und der Spule zeigt, wobei die flexible Leuchtenbaugruppe in einer ersten Ausrichtung gezeigt ist.
23 ist eine schematische Darstellung des Gehäuses, die eine Schwenkverbindung zwischen der flexiblen Leuchtenbaugruppe und der Spule zeigt, wobei die flexible Leuchtenbaugruppe in einer zweiten Ausrichtung gezeigt ist.
24 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren alternativen Beleuchtungseinrichtung.
25 ist eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungseinrichtung aus 24.

Ausführliche Beschreibung
In den 1 bis 9 ist eine tragbare, drahtlose Beleuchtungseinrichtung 1, 201 dargestellt, die ein Gehäuse 2 und eine flexible Leuchtenbaugruppe 100 beinhaltet. Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 ist ein länglicher, flexibler Streifen, der einem Tape oder Band ähnelt, und enthält lichtemittierende Elemente wie LEDs, die entlang seiner Länge verteilt sind, wodurch die flexible Leuchtenbaugruppe 100 die Lichtquelle für die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 bereitstellt. Das Gehäuse 2 beinhaltet lichtdurchlässige Teile. Zudem kann die flexible Leuchtenbaugruppe 100 in einer eingezogenen Konfiguration gelagert oder betrieben werden, in der die flexible Leuchtenbaugruppe 100 innerhalb des Gehäuses 2 aufgewickelt ist, oder kann alternativ in einer ausgezogenen Konfiguration betrieben werden, in der die flexible Leuchtenbaugruppe 100 aus dem Gehäuse 2 hervorsteht. Da die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 in der Lage ist, mehrere Konfigurationen anzunehmen, die allgemeine Beleuchtung, Arbeitsplatzbeleuchtung oder beides bieten, ist die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 ideal geeignet, um als Arbeitsleuchte zu dienen, die in der Lage ist, die Beleuchtungsanforderungen verschiedener Arbeitsumgebungen zu erfüllen. Einzelheiten zur Konfigurierbarkeit der Beleuchtungseinrichtung 1, 201 werden nachstehend beschrieben. Zudem beinhaltet die flexible Leuchtenbaugruppe 100 strukturell verstärkende Merkmale, die einen zuverlässigen und langlebigen Leuchtstreifen bereitstellen, auch beim Einsatz in verschiedenen Arbeitsumgebungen. Einzelheiten der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 einschließlich der strukturell verstärkenden Merkmale werden nachstehend beschrieben.
Das Gehäuse 2 der Beleuchtungseinrichtung 1, 201 ist starr, allgemein scheibenförmig und weist eine Größe und ein Gewicht auf, die es ermöglichen, dass das Gehäuse 2 leicht angehoben und mit einer einzigen Hand eines Benutzers von einem Ort zum anderen bewegt werden kann. Das Gehäuse 2 beinhaltet einen Stator 10 und einen Rotor 50, der drehbar auf dem Stator 10 gelagert ist.
Gemäß 12 und 13 beinhaltet der Stator 10 eine kreisförmige Seitenwand 11, die eine Mittellinie 14 des Stators 10 umgibt. Der Stator 10 beinhaltet eine Statorstirnwand 17, die ein erstes Ende 12 der Seitenwand 11 verschließt. Die Seitenwand 11 und die Statorstirnwand 17 verleihen dem Stator 10 die Form einer flachen Schale. Neben der Seitenwand 11 und der Stirnwand 17 beinhaltet der Stator 10 zudem einen Fuß 26, der zwischen einer eingeklappten und einer ausgeklappten Konfiguration beweglich ist, wobei der Fuß 26 in der ausgeklappten Konfiguration dazu dient, das Gehäuse 2 in einer aufrechten Ausrichtung zu halten.
Der Stator 10 hat insofern ein niedriges Profil, als eine axiale Abmessung al der Seitenwand 11 im Verhältnis zu einem Durchmesser d1 der Seitenwand 11 klein ist. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die axiale Abmessung al der Seitenwand beispielsweise etwa ein Zehntel des Seitenwanddurchmessers d1.
Die Seitenwand 11 beinhaltet eine Seitenwandöffnung 16, die einen Durchtritt zwischen einem Innenraum 3 des Gehäuses 2 und der Umgebung der Beleuchtungseinrichtung 1, 201 ermöglicht. Die Seitenwandöffnung 16 ist ausreichend groß, um einen Durchtritt der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 durch diese hindurch zu ermöglichen.
Die Statorstirnwand 17 beinhaltet eine zentrale Öffnung 18, die auf der Statormittellinie 14 zentriert ist. Die zentrale Öffnung 18 ist groß im Verhältnis zur Größe der Statorstirnwand 17. In der dargestellten Ausführungsform hat die zentrale Öffnung 18 beispielsweise einen Durchmesser d2, der etwa die Hälfte des Seitenwanddurchmessers d1 beträgt, wobei der Seitenwanddurchmesser d1 einem Durchmesser der Statorstirnwand 17 entspricht.
Eine nach außen weisende Fläche 17(1) der Stirnwand 17 kann eine Aussparung 24 enthalten, die die zentrale Öffnung 18 umgibt. Die Aussparung 24 hat ein Profil, das einer Umfangsform des Fußes 26 entspricht, der gelenkig an der nach außen weisenden Statorfläche 17(1) angebracht ist. In der dargestellten Ausführungsform, in der der Fuß 26 die Form eines abgeflachten Rings aufweist, sind die Profile des Fußes 26 und der Aussparung 24 allgemein kreisförmig. Insbesondere beinhaltet die Aussparung 24 einen kreisförmigen Teil 24(1), der den Fuß 26 aufnimmt, und einen geradlinigen Teil 24(2), der einen Scharnierblock 22 aufnimmt, der zur Aufnahme eines Stifts (nicht gezeigt) dient, der ein proximales Ende 32 des Fußes 26 mit der Stirnwand 17 verbindet. Die Aussparung 24 ist ausreichend tief, um den Fuß 26 vollständig oder im Wesentlichen vollständig in sich aufzunehmen, wenn sich der Fuß 26 in einer eingeklappten Konfiguration befindet. Wenn sich der Fuß 26 in einer ausgeklappten Konfiguration befindet, ist ein distales Ende 34 des Fußes 26 zur Statorstirnwand 17 beabstandet. Wenn das Gehäuse 2 über den eingeklappten Fuß 26 auf einer horizontalen Fläche aufliegt (wie in 1 gezeigt), kann die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 in horizontaler Ausrichtung betrieben werden. Wenn das Gehäuse über den ausgeklappten Fuß 26 auf einer horizontalen Fläche steht (wie in 2 gezeigt), kann die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 in vertikaler oder aufrechter Ausrichtung betrieben werden.
Eine nach außen weisende Fläche 11(1) der Seitenwand 11 kann vorstehende flache, lineare Rippen 15 beinhalten. Die Rippen 15 sind entlang eines Umfangs der Seitenwand 11 beabstandet und erstrecken sich in einer Richtung parallel zur Statormittellinie 14. In einigen Ausführungsformen verleihen die Rippen 15 dem Stator 10 eine aufgeraute Oberflächenstruktur, die es einem Benutzer erleichtert, den Stator manuell zu greifen.
Der Stator 10 ist lichtundurchlässig. Vorliegend bedeutet die Bezeichnung „lichtundurchlässig“, dass kein Licht oder im Wesentlichen kein Licht durchgelassen wird. Der Begriff „im Wesentlichen keine Lichtdurchlässigkeit“ bedeutet, dass maximal eine Lichtdurchlässigkeit im Bereich von null bis drei Prozent eines emittierten Lichts möglich ist. Wenngleich der Stator 10 in der gezeigten Ausführung aus einem harten, haltbaren Kunststoff besteht, der sich zum Spritzgießen eignet, kann zur Bildung des Stators 10 jedes geeignete Material verwendet werden.
Wie in 6 bis 11 und 14 bis 16 gezeigt, beinhaltet der Rotor 50 eine Rotorstirnwand 51 und eine Spule 58, die von einer nach innen weisenden Fläche 51(1) der Rotorstirnwand 51 vorsteht. Die Spule 58 ist ein Hohlzylinder und weist einen Außendurchmesser d3 auf, der es der Spule 58 ermöglicht, in einem Gleitsitz durch die zentrale Öffnung 18 des Stators 10 zu ragen. Die Spule 58 ist auf der Statormittellinie 14 zentriert, und eine Drehung des Rotors 50 relativ zum Stator 10 führt zu einer entsprechenden Drehung der Spule 58 um eine Drehachse 54, die mit der Statormittellinie 14 zusammenfällt. Die Spule 58 weist eine axiale Abmessung a2 (z.B. eine Abmessung in einer Richtung parallel zur Drehachse 54) auf, die gleich einer oder etwas größer als eine axiale Abmessung des Stators 10 ist.
Der hohle Innenraum der Spule 58 ist durch eine erste Innenwand 66 und eine zweite Innenwand 68 in drei separate Bereiche unterteilt. Die erste und die zweite Innenwand 66, 68 schneiden einander nicht. Die erste und die zweite Innenwand 66, 68 sind jeweils leicht gekrümmt, und zwischen der ersten Innenwand 66 und der zweiten Innenwand 68 befindet sich ein zentraler Raum 67. Im Betrieb nimmt der zentrale Raum 67 zwischen der ersten und der zweiten Innenwand 66, 68 eine Stromversorgung der Beleuchtungseinrichtung 1, 201 in Form einer Batterie 90 auf, wie nachstehend noch ausführlicher erläutert wird.
Die Rotorstirnwand 51 beinhaltet ein Paar Fingeröffnungen 55, 56, die sich in dem Bereich befinden, der von einer Innenfläche 58(1) der Spule 58 umschrieben wird. Eine erste Fingeröffnung 55 des Paares von Fingeröffnungen 55, 56 ist zwischen der ersten Innenwand 66 und einem ersten Abschnitt 58(1a) der Spuleninnenfläche 58(1) definiert. Gleichermaßen ist eine zweite Fingeröffnung 56 des Paares von Fingeröffnungen 56 zwischen der zweiten Innenwand 68 und einem zweiten Abschnitt 58(1b) der Spuleninnenfläche 58(1) definiert. Die erste und die zweite Fingeröffnung 55, 56 sind in einer Richtung senkrecht zur Drehachse 54 länglich und können so bemessen sein, dass sie eine Fingerspitze eines Benutzers aufnehmen können. Die erste und die zweite Fingeröffnung 55, 56 können von den Fingern eines Benutzers gegriffen werden, wenn dieser den Rotor 50 relativ zum Stator 10 dreht.
Die Spule 58 beinhaltet einen axialen Schlitz 60 an einer Stelle, die sich mit dem zentralen Raum 67 schneidet. An einer Stelle, die dem Schlitz 60 diametral gegenüberliegt, weist eine Außenfläche 58(2) der Spule 58 eine Abflachung 58(3) auf. Der Rotor beinhaltet einen Anschlag 62, der von der nach innen weisenden Fläche 51(1) der Rotorstirnwand nach innen ragt. Der Anschlag 62 verläuft parallel zu der Abflachung 58(3) und ist in geringem Abstand zu dieser angeordnet. Die einander zugewandten Flächen der Abflachung 58(3) und des Anschlags 62 enthalten spiegelbildliche Aussparungen 58(4), 62(1), die so geformt und bemessen sind, dass sie ein erstes Ende 101 der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 aufnehmen und festhalten. Durch diese Konfiguration wirken die Abflachung 58(3) und der Anschlag 62 zusammen, um das erste Ende 101 der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 mit der Spule zu verbinden. In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Ende 101 der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 gegenüber dem Rest der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 leicht vergrößert, um diese Verbindung zu erleichtern.
Eine Drehung des Rotors 50 relativ zum Stator 10 in eine Richtung führt zu einem Aufwickeln der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 auf die Spule 58 und zum Einziehen der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 in das Gehäuse 2. Eine Drehung des Rotors 50 relativ zum Stator 10 in eine entgegengesetzte Richtung führt zu einem Abwickeln der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 von der Spule 58 sowie zu einem Vorschub der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 aus dem Gehäuse 2 heraus.
Der Rotor 50 ist aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet. In einigen Ausführungsformen ist das zum Bilden des Rotors 50 verwendete Material transluzent. Die Bezeichnung „transluzent“ bezieht sich vorliegend auf eine Durchlässigkeit und Streuung von Licht derart, dass Körper, die sich hinter dem Material befinden, nicht deutlich erkennbar sind. In anderen Ausführungsformen ist das zum Bilden des Rotors 50 verwendete Material transparent. Die Bezeichnung „transparent“ bezieht sich vorliegend auf die Eigenschaft, Licht ohne nennenswerte Streuung durchzulassen, so dass hinter dem Material liegende Körper deutlich erkennbar sind. Wenngleich der Rotor 50 in der gezeigten Ausführung aus einem harten, haltbaren Kunststoff gebildet ist, der sich zum Spritzgießen eignet, kann zur Bildung des Rotors 50 jedes geeignete Material verwendet werden, das geeignete Lichtdurchlässigkeitseigenschaften aufweist.
Da der Rotor 50 lichtdurchlässig ist und sich zumindest ein Teil der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 stets in dem zwischen dem Stator 10 und dem Rotor 50 definierten Gehäuseinnenraum 3 befindet, dient das Gehäuse 2 als Lichtquelle, wenn die flexible Leuchtenbaugruppe mit Strom versorgt wird.
Gemäß 10 und 11 beinhaltet das Gehäuse 2 in der dargestellten Ausführungsform ein umspritztes Element 80, das einen Umfangsabschnitt der nach außen weisenden Fläche 51(2) der Rotorstirnwand 51 sowie eine Umfangskante 51(3) der Rotorstirnwand 51 überdeckt. Das umspritzte Element 80 kann durch eine Schnappverbindung oder ein anderes herkömmliches Verbindungsverfahren am Rotor 50 angebracht werden. In einigen Ausführungsformen kann das umspritzte Element 80 verwendet werden, um den Rotor 50 vor Stößen zu schützen. In anderen Ausführungsformen kann das umspritzte Element 80 eine kontrastierende Farbe und/oder Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zum Rotor 50 aufweisen und verwendet werden, um dem Gehäuse 2 ein interessanteres Aussehen zu verleihen. Zu diesem Zweck kann eine innere Umfangskante 80(1) des umspritzten Elements 80 eine unregelmäßige und/oder gekrümmte Form aufweisen.
Wie in 6 bis 9 gezeigt, beinhaltet die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 die Batterie 90, die die flexible Leuchtenbaugruppe 100 mit Strom versorgt. Die Batterie 90 ist in einem Batteriehalter 92 untergebracht, der wiederum in dem zentralen Raum 67 angeordnet ist, der in der Spule 58 zwischen der ersten und der zweiten Innenwand 66, 68 definiert ist. Der Batteriehalter 92 kann zudem einen Steuerschalter (nicht abgebildet), eine Leiterplatte (nicht abgebildet) und/oder eine Leistungssteuerungselektronik (nicht abgebildet) beinhaltet. Somit sind die Batterie 90 und entsprechende Elektronik im zentralen Raum 67 der Spule 58 untergebracht, die ihrerseits einstückig mit dem Rotor 50 ausgebildet ist. Folglich drehen sich die Batterie 90 und entsprechende Elektronik mit der Spule 58, so dass keine Elektrizität oder Signale zwischen zwei rotierenden Körpern übertragen werden müssen. Zudem ermöglicht diese Konfiguration ein kompakteres Gehäuse 2.
Bei dem Steuerschalter kann es sich um einen einfachen Ein-/AusSchalter oder alternativ um einen Multimodus-Wahlschalter handeln, der eine Auswahl zwischen einem „Ausschalt“-Modus und verschiedenen „Einschalt“-Modi ermöglicht. Die verschiedenen Einschaltmodi können eine Auswahl zwischen einem oder mehreren konstanten Einschaltmodi und verschiedenen intermittierenden Einschaltmodi (schnelles Blinken, langsames Blinken usw.) und/oder eine Auswahl zwischen verschiedenen Leistungsstufen (hohe Intensität, mittlere Intensität, geringe Intensität) ermöglichen. Die Leiterplatte kann über den Steuerschalter elektrisch mit der Stromquelle verbunden sein und die Leistungssteuerungselektronik und/oder eine „Verstärkungsplatine“ 94 tragen, die eine an die flexible Leuchtenbaugruppe gelieferte Spannung regelt.
Im Betrieb wird der Batteriehalter 92 durch eine Batterieabdeckung 98 in dem zentralen Raum 67 gehalten. In einigen Ausführungsformen ist die Batterieabdeckung 98 mit dem offenen Ende 58(5) der Spule 58 über Befestigungsmittel wie Schrauben (nicht dargestellt) verbunden. Die Batterieabdeckung 98 kann eine Schalteröffnung 99 beinhalten, durch die der Steuerschalter aus dem Gehäuse 2 herausragt und für einen Benutzer zugänglich ist.
Wie in 17 bis 21 gezeigt, stellt die flexible Leuchtenbaugruppe 100 die Lichtquelle für die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 bereit. Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 beinhaltet ein erstes Baugruppenende 101 und ein dem ersten Baugruppenende 101 entgegengesetztes zweites Baugruppenende 102. Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 weist eine Baugruppenmittellinie 103 auf, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Baugruppenende 101, 102 erstreckt.
Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 ist länglich und hat die Form eines Bandes oder Tapes. Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 hat beispielsweise eine Längenabmessung, die in einer Richtung parallel zur Baugruppenmittellinie 103 gemessen wird. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die Längenabmessung mindestens das Zehnfache einer Breiten- oder Dickenabmessung der flexiblen Leuchtenbaugruppe. Zudem beträgt in einigen Ausführungsformen das Verhältnis zwischen Breite und Dicke 1:1. In anderen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis der Breite zur Dicke 2:1. In weiteren Ausführungsformen beträgt das Verhältnis der Breite zur Dicke 5:1 oder mehr. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die flexible Leuchtenbaugruppe eine Länge von 0,30 m oder mehr, eine Breite von 15 mm und eine Dicke von 5 mm aufweisen.
Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 beinhaltet ein Substrat 110 sowie die lichtemittierenden Elemente 130 und zusätzliche elektrische Komponenten 132, die auf dem Substrat 110 gelagert sind. Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 beinhaltet eine Ummantelung 120, die das Substrat 110, die lichtemittierenden Elemente 130 und die zusätzlichen elektrischen Komponenten 132 umschließt. Zudem beinhaltet die flexible Leuchtenbaugruppe 100 Strukturen 107, 140, die für eine strukturelle Verstärkung sorgen, wie nachstehend noch näher erläutert wird.
Das Substrat 110 kann ein sehr dünner, elektrisch leitender Streifen oder Film sein (19). In einigen Ausführungsformen ist das Substrat 110 zum Beispiel ein Kupferstreifen. In anderen Ausführungsformen kann das Substrat 110 eine flexible Leiterplatte sein, die eingebettete elektrische Leiter enthält, die die lichtemittierenden Elemente 130 und die zusätzlichen elektrischen Komponenten 132 mit der Batterie und, in einigen Ausführungsformen, mit einer Steuerschaltung verbinden.
Das Substrat 110 beinhaltet ein erstes Ende 111 und ein dem ersten Ende 111 entgegengesetztes zweites Ende 112. Das Substrat 110 weist einen rechteckigen Querschnitt und damit vier Seiten auf. Die vier Seiten des Substrats 110 beinhalten eine erste Seite 113 und eine zweite Seite 114, die der ersten Seite 113 entgegengesetzt ist und in einer Dickenrichtung des Substrats 110 zu der ersten Seite 113 beabstandet ist. Die vier Seiten des Substrats 110 beinhalten zudem eine dritte Seite 115 und eine vierte Seite 116, die der dritten Seite 115 entgegengesetzt ist und in einer Breitenrichtung des Substrats 110 zu der dritten Seite 115 beabstandet ist. Die Lichtstrahler 130 und zusätzliche elektronische Einrichtungen wie Widerstände usw. sind auf der ersten Seite 113 des Substrats 110 angeordnet, wie nachstehend näher erläutert wird.
Das Substrat 110 weist Proportionen auf, die allgemein denen der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 ähneln. Insbesondere hat das Substrat 110 eine Längenabmessung, die zwischen dem ersten Substratende 111 und dem zweiten Substratende 112 gemessen wird und die viel größer ist als seine Breite oder Dicke. In der dargestellten Ausführungsform kann das Substrat eine Länge von 0,30 m oder mehr, eine Breite von 10 mm und eine Dicke von 0,1 mm bis 0,5 mm haben. In der gezeigten Ausführungsform fällt das erste Substratende 111 mit dem ersten Ende 101 der flexiblen Leuchtenbaugruppe zusammen oder befindet sich in unmittelbarer Nähe zu diesem, und das zweite Substratende 112 fällt mit dem zweiten Ende 102 der flexiblen Leuchtenbaugruppe zusammen oder befindet sich in unmittelbarer Nähe zu diesem.
Gemäß 20 und 21 ist das Substrat 110 nicht nur elektrisch leitfähig, sondern auch sehr flexibel. Aufgrund seiner geringen Dicke und in einigen Fällen auch aufgrund seiner Materialeigenschaften ist das Substrat 110 jedoch nicht zugfest und kann bei einer Verdrehung reißen. Um die Robustheit zu erhöhen, wird eine Verstärkungsschicht 140 auf der zweiten Seite 114 des Substrats 110 befestigt, zum Beispiel mit einem Klebstoff. Die Verstärkungsschicht 140 kann eine Länge und Breite aufweisen, die der Länge und Breite des Substrats 110 entsprechen. Die Verstärkungsschicht 140 ist aus einem Material mit höherer Festigkeit als die des Substrats 110 gebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Verstärkungsschicht 140 aus einem sehr dünnen Metallstreifen gebildet. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Verstärkungsschicht 140 ein Stahlstreifen mit einer Dicke von 0,1 mm sein. In anderen Ausführungsformen kann die Verstärkungsschicht 140 aus Kunststoff oder einem Gewebe gebildet sein. Indem das Substrat 110 mit einer Verstärkungsschicht 140 als Unterlage versehen wird, kann die Verstärkungsschicht 140 Belastungen in der Zugrichtung aufnehmen und gleichzeitig einer außeraxialen Biegung und Verdrehung widerstehen.
Die Lichtstrahler 130 sind an der ersten Substratseite 113 befestigt und über das Substrat 110 elektrisch mit der Batterie 90 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den Lichtstrahlern 130 um LEDs, doch sind sie nicht auf diese Art von Lichtstrahlern beschränkt.
Jeder der Lichtstrahler 130 kann eine oder mehrere LEDs verwenden. Insbesondere können die Lichtstrahler 130 als oberflächenmontierte LEDs, separate LED-Gehäuse oder als herkömmliche, in einer Epoxidlinse/einem Epoxidgehäuse untergebrachte LED vorgesehen sein. In einigen Ausführungsformen kann der Lichtstrahler 130 weißes Licht erzeugen, indem er drei einzelne LEDs verwendet, die drei Grundfarben (d.h. rot, grün und blau) emittieren, oder indem die LEDs mit einem Phosphormaterial beschichtet werden. In anderen Ausführungsformen können eine oder mehrere der LEDs RGB-LEDs sein, um Licht in mehreren verschiedenen Farbtönen zu erzeugen, indem die LEDs selektiv zum Leuchten gebracht werden, um die Farben zu mischen.
Die Ummantelung 120 bietet eine flexible, wasserdichte Umhüllung für das Substrat 110, die Lichtstrahler 130 und die Verstärkungsschicht 140. Die Ummantelung 120 beinhaltet ein erstes Ummantelungsende 121, das mit dem ersten Ende der Baugruppe 101 zusammenfällt, und ein zweites Ummantelungsende 122, das mit dem zweiten Ende der Baugruppe 102 zusammenfällt.
Die Ummantelung 120 weist einen rechteckigen Querschnitt und damit vier Seiten auf. Die vier Seiten der Ummantelung 120 beinhalten eine erste Seite 123 und eine zweite Seite 124, die der ersten Seite 123 entgegengesetzt ist und in einer Dickenrichtung der Ummantelung 120 zu der ersten Seite 123 beabstandet ist. Die vier Seiten der Ummantelung 120 beinhalten zudem eine dritte Seite 125 und eine vierte Seite 126, die der dritten Seite 125 entgegengesetzt ist und in einer Breitenrichtung der Ummantelung 120 zu der dritten Seite 125 beabstandet ist.
Zudem beinhaltet die Ummantelung 120 einen inneren Hohlraum 128, die sich in einer Richtung parallel zur Baugruppenmittellinie 103 erstreckt. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich der innere Hohlraum 128 zwischen dem ersten und zweiten Ende der Ummantelung 121, 122. Das Substrat 110, die Verstärkungsschicht 140 und die Lichtstrahler 130 sind in dem inneren Hohlraum 128 so angeordnet, dass die erste Substratseite 113 der ersten Ummantelungsseite 123 zugewandt ist, die zweite Substratseite 114 der zweiten Ummantelungsseite 124 zugewandt ist und die Verstärkungsschicht 140 zwischen dem Substrat 110 und der zweiten Ummantelungsseite 124 angeordnet ist.
Zumindest Teile der Ummantelung 120 sind lichtdurchlässig. In einigen Ausführungsformen kann die Ummantelung 120 beispielsweise aus einem lichtdurchlässigen und flexiblen Material wie Silikon gebildet sein, und alle Teile der Ummantelung 120 sind lichtdurchlässig. In anderen Ausführungsformen ist ein Paar entgegengesetzter Seiten der Ummantelung 120, beispielsweise die dritte und die vierte Seite 125, 126 der Ummantelung 120, lichtdurchlässig, während das andere Paar entgegengesetzter Seiten der Ummantelung 120, beispielsweise die erste und die zweite Seite 123, 124, lichtundurchlässig ist (3). In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Seite 123 der Ummantelung 120 lichtdurchlässig, während die zweite, die dritte und die vierte Seite 124, 125, 126 lichtundurchlässig sind. In weiteren Ausführungsformen ist die zweite Seite 124 der Ummantelung 120 lichtundurchlässig, während die erste, die dritte und die vierte Seite lichtdurchlässig sind. Die lichtdurchlässigen Teile der Ummantelung 120 können je nach Anwendung transparent oder transluzent sein. In einigen Ausführungsformen können die lichtundurchlässigen Teile der Ummantelung 120 lichtundurchlässig gemacht werden, indem diese Teile mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung bedeckt oder lichtundurchlässig umspritzt werden. In anderen Ausführungsformen können die lichtundurchlässigen Teile der Ummantelung 120 durch die Wahl des Materials lichtundurchlässig gemacht werden. Das heißt, die lichtdurchlässigen Teile der Ummantelung 120 können aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet werden, während die lichtundurchlässigen Teile der Ummantelung 120 aus einem lichtundurchlässigen Material gebildet werden können.
Die flexible Leuchtenbaugruppe 100 ist flexibel. Beispielsweise ist die flexible Leuchtenbaugruppe 100 so flexibel, dass sich das erste Baugruppenende 101 relativ zum zweiten Baugruppenende 102 um eine Achse senkrecht zur Baugruppenmittellinie 103 und parallel zur Breite der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 derart verbiegen kann, dass die Baugruppenmittellinie 103 einen Krümmungsradius in einem Bereich von 1,3 Zentimetern bis 10,2 Zentimetern annehmen kann. In der dargestellten Ausführungsform ist die flexible Leuchtenbaugruppe 100 so flexibel, dass sich das erste Baugruppenende 101 relativ zum zweiten Baugruppenende 102 um die Achse 104 senkrecht zur Baugruppenmittellinie 103 derart verbiegen kann, dass die Baugruppenmittellinie 103 einen Krümmungsradius von 5,1 Zentimetern annehmen kann.
Die Ummantelung 120 schützt das Substrat 110 und die Lichtstrahler 130 vor der Umgebung und kann eine strukturelle Verstärkung des Substrats 110 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Ummantelung 120 eingebettete Verstärkungsfasern oder Schnüre 129 beinhalten, um eine verbesserte strukturelle Verstärkung des Substrats 110 bereitzustellen. Die Verstärkungsfasern oder -schnüre 129 können willkürlich verteilt und/oder ausgerichtet sein oder innerhalb des Ummantelungsmaterials so angeordnet oder geordnet werden, dass gewünschte Festigkeitseigenschaften optimiert werden.
In der dargestellten Ausführungsform kann das erste Ummantelungsende 121 durch eine Kappe 127 verschlossen werden, die so geformt und bemessen ist, dass sie in den Aussparungen 58(4), 62(1), die in der Abflachung 58(3) der Spule 58 und in dem der Abflachung 58(3) zugewandten Anschlag 62 bereitgestellt sind, aufgenommen werden kann. Die Kappe 127 kann eine oder mehrere Öffnungen (nicht dargestellt) beinhalten, die elektrische Leitungen (nicht dargestellt) aufnehmen, die sich zwischen der Batterie 90 und dem Substrat 110 erstrecken.
Unter Bezugnahme auf 22 und 23 kann in anderen Ausführungsformen das erste Ummantelungsende 121 in einer Schwenkhalterung 138 enden, die es der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 ermöglicht, um eine Achse parallel zur Baugruppenmittellinie 103 relativ zu ihrem Verbindungspunkt an der Spule 58 zu schwenken. Dieses Merkmal ermöglicht es vorteilhafterweise, die flexible Leuchtenbaugruppe 100 zwischen einer ersten, in 22 gezeigten Ausrichtung und einer zweiten, in 23 gezeigten Ausrichtung zu drehen. In den 22 und 23 ist die Beleuchtungseinrichtung 1, 201 in einer schematischen Querschnittsansicht gezeigt. In 22 verläuft eine Breitenrichtung der flexiblen Leuchtenbaugruppe parallel zu einer axialen Richtung der Spule 58, was ein Auf- und Abwickeln der flexiblen Leuchtenbaugruppe um die Spule 58 ermöglicht. In 23 ist die flexible Leuchtenbaugruppe 100 gegenüber der in 22 gezeigten um 90 Grad gedreht. Durch die Schwenkbarkeit kann Licht in eine gewünschte Richtung gerichtet werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 bis 3 kann das zweite Ende der flexiblen Leuchtenbaugruppe 102 in einer sekundären Lichtquelle wie beispielsweise einem Scheinwerfer 180 enden. Der Scheinwerfer 180 kann über das Substrat 110 elektrisch mit der Batterie 90 verbunden sein. Der Scheinwerfer 180 beinhaltet Lichtstrahler, bei denen es sich um LEDs oder alternativ um eine andere Art von Lichtstrahler handeln kann, wie beispielsweise, ohne jedoch hierauf eingeschränkt zu sein, eine oder mehrere Glühbirnen. Der Scheinwerfer 180 kann mechanisch mit dem zweiten Ummantelungsende 122 so verbunden sein, dass er das zweite Ummantelungsende 122 verschließt. Zudem kann der Scheinwerfer 180 mechanisch mit dem zweiten Ummantelungsende 122 so verbunden sein, dass das vom Scheinwerfer 180 emittierte Licht allgemein in einer Richtung parallel zur Mittellinie 103 der flexiblen Leuchtenbaugruppe ausgerichtet ist. Dies kann sich auf die Richtung einer Lichtemission aus der primären Lichtquelle (z.B. der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100) beziehen, die allgemein senkrecht zur Mittellinie 103 der flexiblen Leuchtenbaugruppe verläuft. In einigen Ausführungsformen unterscheiden sich Qualität, Farbe und/oder Intensität des vom Scheinwerfer 180 emittierten Lichts von dem der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100. In einigen Ausführungsformen kann der Scheinwerfer 180 so konfiguriert sein, dass er einen schmalen, intensiven Lichtstrahl auf einen kleinen Bereich richtet.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Scheinwerfer 180 größer als das zweite Ummantelungsende 122 und die Seitenwandöffnung 16. Durch diese Konfiguration wird verhindert, dass der Scheinwerfer 180 in das Gehäuse 2 eingezogen wird und die flexible Leuchtenbaugruppe 100 zu weit eingezogen wird. In einigen Ausführungsformen kann die Gehäuseseitenwand 11 in der Nähe der Seitenwandöffnung 16 eine Aussparung 11(2) beinhalten, die so bemessen und geformt ist, dass sie den Scheinwerfer 180 aufnehmen kann. Somit befindet sich der Scheinwerfer 180 in der Seitenwandaussparung 11(2), wenn die flexible Leuchtenbaugruppe 100 vollständig eingezogen ist, wodurch der Scheinwerfer 180 während der Lagerung und des Transports geschützt ist und die Außenfläche des Gehäuses 2 ein einheitliches Aussehen behält.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 und 5, 8 und 9 sowie 17 und 18 kann in einer alternativen Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung 201 das zweite Ende 102 der flexiblen Leuchtenbaugruppe in einem mechanischen Verbinder 210 wie beispielsweise einem starren Haken anstatt in einem Scheinwerfer 180 enden. Alle anderen Elemente der Beleuchtungseinrichtung 201 sind wie vorstehend in Bezug auf die Beleuchtungseinrichtung 1 beschrieben, und es werden gemeinsame Bezugszeichen verwendet, um auf gemeinsame Elemente zu verweisen. Der mechanische Verbinder 210 kann zur Befestigung der Beleuchtungseinrichtung 201 an einer externen Trägerstruktur wie beispielsweise einer Halterung, einem hervorstehenden Nagel oder einem Kabel verwendet werden. Der mechanische Verbinder 210 ist nicht auf einen Haken beschränkt und kann ein beliebiger anderer mechanischer Verbinder sein, der zur Aufhängung der Beleuchtungseinrichtung 1 verwendet werden kann, wie beispielsweise ein geschlossener Ring, ein Clip, ein Karabiner, ein Federhaken, ein Magnet, eine Klammer, ein biegsamer Draht, usw., je nach den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung. Der mechanische Verbinder 210 kann aus einem lichtundurchlässigen oder einem lichtdurchlässigen Material gebildet sein.
Gemäß 24 und 25 beinhaltet eine weitere alternative Beleuchtungseinrichtung 301 die vorstehend beschriebene flexible Leuchtenbaugruppe 100, und es werden gemeinsame Bezugszeichen verwendet, um auf gemeinsame Elemente zu verweisen. Die Beleuchtungseinrichtung 301 unterscheidet sich von den in früheren Ausführungsformen beschriebenen Beleuchtungseinrichtungen 1, 201 dadurch, dass das scheibenförmige Gehäuse 2 weggelassen und durch ein alternatives Gehäuse 302 ersetzt ist. Das Gehäuse 302 ist länglich und flexibel und bietet der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 Halt und Schutz.
Bei dem Gehäuse 302 handelt es sich um eine segmentierte und mit Scharnieren versehene Baugruppe, die um eine einzige Achse biegbar ist. Insbesondere beinhaltet das Gehäuse 302 einzelne hohle Gehäusesegmente 304, die so in Reihe verbunden sind, dass sie eine längliche, hohle, kettenartige Struktur bilden. Jedes Gehäusesegment 304 ist über Scharnierstifte 305 mit den benachbarten Gehäusesegmenten 304 verbunden. Zudem steht der hohle Innenraum jedes Gehäusesegments 304 mit dem Hohlraum der benachbarten Gehäusesegmente 304 so in Verbindung, dass ein innerer Durchgang 306 bereitgestellt wird, der sich über die Länge des Gehäuses 302 erstreckt. Die flexible Leuchtenbaugruppe ist in dem inneren Durchgang 306 angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist jedes Gehäusesegment 304 lichtdurchlässig. In anderen Ausführungsformen ist jedes Gehäusesegment 304 lichtundurchlässig und enthält eine Öffnung oder ein Fenster 310 (in 25 dargestellt), das es ermöglicht, dass aus der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 emittiertes Licht aus dem Gehäuse 302 austritt.
Die Gehäusesegmente 304 sind parallel angelenkt, wodurch das Gehäuse 302 um eine einzige Achse biegbar ist. In dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 302 um eine „Klappachse“ 308 biegbar, die parallel zu den Scharnierstiften 305 verläuft (z.B. verläuft die Achse 308 parallel zur Breitenrichtung des Gehäuses 302). Das Gehäuse 302 mit den in Reihe angelenkten Gehäusesegmenten 304 widersteht einer Biegung um die zur Klappachse 308 orthogonalen Achsen, einschließlich einer Verdrehung. Zudem hält das Gehäuse 302 mit den in Reihe angelenkten Gehäusesegmenten 304 auch Zugbelastungen stand (z.B. Belastungen in einer Richtung parallel zur Mittellinie 103 der flexiblen Leuchtenbaugruppe).
Die Beleuchtungseinrichtung 301 kann eine Stromversorgung 312 beinhalten, die elektrisch mit einem Ende des Gehäuses 302 verbunden ist. Die Stromversorgung 312 kann fest mit dem Substrat 110 der flexiblen Leuchtenbaugruppe 100 verdrahtet oder alternativ lösbar mit diesem verbunden sein.
Die Beleuchtungseinrichtung 301 kann in einer gebogenen (abgebildet), gewickelten, teilweise gewickelten oder ausgezogenen (linear angeordneten) Konfiguration betrieben werden. Zudem kann die Beleuchtungseinrichtung 301 zur Aufbewahrung oder zum bequemen Transport aufgerollt werden.
Ein oder beide Enden des Gehäuses 302 können in mechanischen Verbindern wie Haken, Klammern, Clips, Befestigungsklammern 314 (abgebildet) usw. enden. Alternativ können ein oder beide Enden des Gehäuses 302 in einer sekundären Lichtquelle (nicht dargestellt) enden, beispielsweise in einem Scheinwerfer.
In der vorstehend mit Bezug auf 1 bis 23 beschriebenen Beleuchtungseinrichtung 1 beinhaltet das Gehäuse 2 einen Stator 10 und einen Rotor 50, der drehbar auf dem Stator 10 gelagert ist. In einigen Ausführungsformen kann jedoch eine modifizierte Version des Rotors 50 verwendet werden, die relativ zum Stator 10 befestigt ist, und die flexible Leuchtenbaugruppe 100 kann manuell um die Spule 58 gewickelt werden. Der modifizierte Rotor wäre nach wie vor lichtdurchlässig, wodurch das Gehäuse 2 ähnlich wie in 1 bis 23 dargestellt eine lichtundurchlässige Seite und eine lichtdurchlässige Seite bereitstellen würde.
In dem vorstehend mit Bezug auf 1 bis 23 beschriebenen Gehäuse 2 beinhaltet der Stator 10 den ringförmigen Fuß 26, der als Ständer dient. Der Fuß 26 ist nicht auf eine Ringform eingeschränkt. In einigen Ausführungsformen kann der Fuß 26 zum Beispiel eine teilweise ringförmige Form aufweisen, die als Haken fungiert, wodurch der Fuß 26 in einigen Umgebungen als Ständer und in anderen Umgebungen als Aufhängeeinrichtung dienen kann. In anderen Ausführungsformen kann der Fuß einen Magneten beinhalten, um eine Verbindung mit externen Strukturen zu erleichtern. In weiteren Ausführungsformen kann der Stator 10 selbst einen Magneten beinhalten, um eine Verbindung mit externen Strukturen zu erleichtern.
Ausgewählte veranschaulichende Ausführungsformen der Beleuchtungseinrichtung sind vorstehend ausführlich beschrieben. Es versteht sich, dass vorliegend nur Strukturen beschrieben worden sind, die zur Erläuterung der Beleuchtungseinrichtung als notwendig angesehen werden. Es wird zugrunde gelegt, dass andere herkömmliche Strukturen und solche von Zusatz- und Hilfskomponenten der Beleuchtungseinrichtung dem Fachmann bekannt sind und von ihm verstanden werden. Darüber hinaus ist, obgleich vorstehend Arbeitsbeispiele für die Beleuchtungseinrichtung beschrieben worden ist, die Beleuchtungseinrichtung nicht auf die vorstehend beschriebenen Arbeitsbeispiele beschränkt, sondern es können verschiedene Ausführungsänderungen vorgenommen werden, ohne von der Beleuchtungseinrichtung, so wie sie in den Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen.

Claims

Beleuchtungseinrichtung, umfassend: ein Gehäuse mit einem Stator mit einer Seitenwand und einer Stirnwand, die ein erstes Ende der Seitenwand verschließt, wobei der Stator lichtundurchlässig ist, einem Rotor, der ein zweites Ende der Seitenwand verschließt, wobei das zweite Ende dem ersten Ende entgegengesetzt ist, wobei der Rotor, die Seitenwand und die Stirnwand zusammen einen Gehäuseinnenraum definieren, wobei der Rotor eine zylindrische Spule beinhaltet, die in den Gehäuseinnenraum hineinragt, wobei zumindest ein Teil des Rotors lichtdurchlässig ist; und einem in dem Gehäuse angeordneten lichtemittierenden ersten Körper, wobei der erste Körper Folgendes beinhaltet: ein Substrat mit einer Länge, einer Breite, einer Dicke, einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende, wobei eine Längenabmessung des Substrats viel größer ist als eine Breitenabmessung des Substrats und die Breitenabmessung viel größer ist als eine Dickenabmessung des Substrats, wobei das zweite Ende von dem ersten Ende durch die Längenabmessung getrennt ist, wobei die Längenabmessung größer ist als eine maximale Abmessung des Innenraums, und Lichtstrahler, die auf der ersten Fläche des Substrats so angeordnet sind, dass sie in einer Richtung parallel zur Längenabmessung beabstandet sind, wobei das erste Ende des ersten Körpers mit der Spule verbunden ist, die Lichtquelle konfigurierbar ist zwischen einer eingezogenen Konfiguration, in der sich der erste Körper in dem Innenraum befindet und von dem ersten Körper emittiertes Licht durch den Rotor durchgelassen wird, und einer ausgezogenen Konfiguration, in der sich das erste Ende des ersten Körpers im Innenraum befindet und das zweite Ende und ein mittlerer Teil des ersten Körpers sich außerhalb des Gehäuses befinden und ein Teil eines von dem ersten Körper emittierten Lichts durch den Rotor durchgelassen wird und ein anderer Teil des von dem ersten Körper emittierten Lichts seinen Ursprung außerhalb des Gehäuses hat.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rotor relativ zum Stator um eine Drehachse drehbar ist, die parallel zur Seitenwand und konzentrisch zur Spule verläuft, und eine Drehung des Rotors relativ zum Stator dazu führt, dass sich der erste Körper auf eine Fläche der Spule auf- oder von dieser abwickelt.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stator eine Öffnung beinhaltet, der erste Körper sich durch die Öffnung erstreckt und das zweite Ende des ersten Körpers so gesichert ist, dass es sich außerhalb des Gehäuses befindet.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Ende des ersten Körpers über ein Drehgelenk mit der Spule verbunden ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der erste Körper in das Gehäuse einzieht, wenn die Spule so gedreht wird, dass sich der erste Körper auf die Spule aufwickelt.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende des ersten Körpers in einem lichtemittierenden zweiten Körper endet.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem zweiten Körper um einen Scheinwerfer handelt.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei der zweite Körper so geformt und bemessen ist, dass ein Einziehen des zweiten Endes des ersten Körpers durch die Öffnung verhindert wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse eine Aussparung beinhaltet, die so konfiguriert ist, dass sie den zweiten Körper aufnimmt, und wenn sich die Lichtquelle in der eingezogenen Konfiguration befindet, der zweite Körper in der Aussparung angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Körper in einer wasserdichten Ummantelung eingeschlossen ist, die eine strukturelle Verstärkung beinhaltet, die so konfiguriert ist, dass eine Zugfestigkeit verbessert wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Körper einen Haken beinhaltet, der von dem zweiten Ende hervorsteht.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine Stromquelle umfasst, wobei die Stromquelle von der Spule getragen wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse einen Fuß umfasst, wobei der Fuß Folgendes beinhaltet: ein proximales Ende, das drehbar mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein distales Ende, das dem proximalen Ende entgegengesetzt ist, und wobei der Fuß zwischen einer verstauten Konfiguration, in der das distale Ende am Gehäuse anliegt, und einer abgewinkelten Konfiguration beweglich ist, in der das distale Ende zum Gehäuse beabstandet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine nach außen weisende Fläche des Rotors ein Paar Fingergrifföffnungen beinhaltet, die so geformt und bemessen sind, dass sie Fingerspitzen eines Benutzers aufnehmen.
Beleuchtungseinrichtung, umfassend: ein Gehäuse mit einem Rotor, der zumindest teilweise transluzent ist, einem Stator, der zusammen mit dem Rotor einen Innenraum definiert, wobei der Stator eine Öffnung aufweist, die eine Verbindung zwischen dem Innenraum und einem Äußeren des Gehäuses ermöglicht, einem in dem Innenraum angeordneten lichtemittierenden ersten Körper, wobei der erste Körper Folgendes beinhaltet: ein Substrat mit einer Länge, einer Breite, einer Dicke, einem ersten Ende und einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende, wobei eine Längenabmessung des Substrats viel größer ist als eine Breitenabmessung des Substrats und die Breitenabmessung viel größer ist als eine Dickenabmessung des Substrats, wobei das zweite Ende von dem ersten Ende durch die Längenabmessung getrennt ist, wobei die Längenabmessung größer ist als eine maximale Abmessung des Innenraums, und Lichtstrahler, die auf der ersten Fläche des Substrats so angeordnet sind, dass sie in einer Richtung parallel zur Längenabmessung beabstandet sind, wobei sich der erste Körper durch die Öffnung erstreckt, das erste Ende des ersten Körpers so gesichert ist, dass es sich in dem Innenraum befindet, das zweite Ende des ersten Körpers so gesichert ist, dass es sich außerhalb des Gehäuses befindet, die Lichtquelle konfigurierbar ist zwischen einer eingezogenen Konfiguration, in der sich das erste Ende und ein mittlerer Teil des ersten Körpers in dem Innenraum befinden und von dem ersten Körper emittiertes Licht durch den Rotor durchgelassen wird, und einer ausgezogenen Konfiguration, wobei sich das erste Ende des ersten Körpers in dem Innenraum befindet und das zweite Ende und der mittlere Teil des ersten Körpers sich außerhalb des Gehäuses befinden und ein Teil des von dem ersten Körper emittierten Lichts durch den Rotor durchgelassen wird und ein anderer Teil des von dem ersten Körper emittierten Lichts seinen Ursprung außerhalb des Gehäuses hat.