本发明涉及了外部飞机照明。具体地讲，本发明涉及了一种具有多个类似发光单元、例如像用作飞机前照灯的外部飞机灯具。
背景技术：
几乎所有飞机都会具有外部照明。外部照明用于多个目的。虽然某些外部飞机灯具提供主动的可见性，即，它们允许飞行员和机组成员检查飞机环境，但是其他外部飞机灯具提供被动的可见性，即，它们使得飞机可被其他人员看见，尤其在黑暗中。另一些的外部飞机灯具提供用于照亮该飞机的某些部分，诸如引擎扫描灯具那样，或者提供用于照亮即时飞机环境，诸如货舱装载灯具那样。
某些外部飞机灯具、具体地是飞机前照灯需要强烈照亮相应目标区域。为此目的，已知提供具有多个发光单元的此类外部飞机灯具，这些发光单元具有相同或类似的设计，并且它们的灯光输出累加以实现所需照度。具有多个发光单元的此类外部飞机灯具通常在它们输出光强分布中具有非所需的假象(artefact)。
因此，提供带有具有改进输出光强分布的多个发光单元的外部飞机灯具将会是有益的。
技术实现要素：
本发明的示例性的实施方案包括一种外部飞机灯具，该外部飞机灯具包括基板和布置在基板上的多个发光单元，其中多个发光单元中的每个包括：用于发射光的伸长LED光源，该伸长LED光源具有带有纵向延伸部分和横向延伸部分的发光表面，其中纵向延伸部分大于横向延伸部分，并且其中纵向延伸部分伸出到基板上，以限定伸长LED光源的取向方向；以及准直光学系统，该准直光学系统用于准直伸长LED光源朝向主要输出方向发射的光，其中多个发光单元具有至少一个第一发光单元和第二发光单元，其中第一发光单元的伸长LED光源的取向方向和第二发光单元的伸长LED光源的取向方向相对于彼此成角度，并且其中第一发光单元的主要输出方向和第二发光单元的主要输出方向是基本平行的。
第一发光单元和第二发光单元的成角度的取向方向允许减少外部飞机灯具的整个输出光强分布的非所需的假象。具体地讲，第一发光单元的输出光强分布的假象通过第二发光单元的输出光强分布来平息，并且反之亦然。换句话说，单独发光单元因相应LED光源的扩展性质而造成的不可避免假象不会累加，因为这些假象将为伸长LED光源的相同或平行取向方向，但是它们会因伸长LED光源的成角度的取向方向而彼此至少部分抵消。单独发光单元的假象由以下事实造成：准直光学系统无法使得扩展光源发射的光完全准直。即使准直光学系统是根据本发明的外部飞机灯具无需的完美准直光学系统，它们也仅能够使得由点光源发射的光完全准直。然而，对于具有纵向延伸部分和横向延伸部分的LED光源而言，即对于具有扩展发光表面的LED光源而言，准直光学系统的准直动作是固有不完全的。对于一般具有更高光发射率的表面点和更低光发射率的表面点的此类伸长LED光源，单独发光单元的输出光发射分布也具有更高光强区域和更低光强区域。由于更强光发射率的所述表面点和更低光发射率的表面点通常往往包含在特定类型伸长LED光源(诸如各种LED的直线布置)中，多个发光单元上的伸长LED光源的相同或平行取向方向可导致更低发射率的区域的叠加，并且导致外部飞机灯具的整个输出光强分布中产生相对较暗的点。第一发光单元和第二发光单元的成角度的布置防止这种叠加，并防止或减少外部飞机灯具的输出光强分布中察觉为暗点的区域。
表达第一发光单元的伸长LED光源的取向方向和第二发光单元的伸长LED光源的取向方向相对于彼此成角度表示两个取向方向既不相同也不平行。取向方向是伸长LED光源的纵向延伸部分伸出到基板，因为到参考平面的此类伸出允许确定取向方向是成角度、平行还是相同。由于伸长LED光源的可相对于基板布置在不同高度处和/或可相对于基板倾斜，因此看向伸长LED光源的未伸出的纵向延伸部分将始终不允许这种评估。
描述准直光学系统提供用于准直伸长LED光源朝向主要输出方向发射的光的描述理解为使得光学系统围绕主要输出方向实现较强准直。然而，由于实际光学系统常常无法进行完全准直并且由于LED光源的扩展性质，准直光学系统并非提供用于实现完全准直，其中伸长光源发射的所有光成束集合于主要输出方向上。然而，准直光学系统提供用于伸长LED光源发射的所有光朝向主要输出方向反射和/或折射。
根据另一实施方案，多个发光单元包括至少7个发光单元。换句话说，多个发光单元是由n个发光单元组成，其中n至少为7。已经发现，当7个或更多个发光单元存在于外部飞机灯具中时，上述抵消假象效果可加以利用来达到特定较高程度。虽然n个发光单元的伸长LED光源的所有取向方向均有可能相对于彼此成角度，但是发光单元中的一些共享公共取向方向或平行取向方向也是可能的。换句话说，发光单元的某些子集还可能具有成角度的取向方向，而其他子集具有未成角度的取向方向。另外，所有发光单元具有基本上平行的主要输出方向是可能的。然而，也有可能的是，并非所有主要输出方向都为基本平行，相反，主要输出方向可能相对于彼此成角度，具体地是以小于10°的角度来成角度，更具体地以小于5°的角度来成角度。
根据另一实施方案，多个发光单元是由7、12、14、19、27、30、33、37和61个发光单元中的一个组成。给定数量发光单元允许在具有多个发光单元的整体圆形布置的外部飞机灯具中实现尤其高的组装密度。以此方式，就可实现外部飞机灯具的每头部区域的总体照度的比率尤其高。另外有益数量光源呈现在R.L.Graham等人的文献″Densepackingofcongruentcirclesinacircle\"，DiscreteMathematics181(1998)，139-154，ElsevierScienceB.V.中，该文献的内容以引用的方式并入本文。
根据另一实施方案，外部飞机灯具具有头部表面，该头部表面具有基本圆形轮廓，其中多个发光单元布置在这个基本圆形轮廓内。
根据另一实施方案，至少50％的发光单元、具体地是至少80％的发光单元具有伸长光源的相对于彼此成角度的取向方向。换句话说，发光单元的大部分具有不同于彼此的取向方向。以此方式，发光单元的大部分相对于彼此布置成使得它们单独输出光强分布中的假象不会重合。以此方式，发光单元的大部分促成整体布置，在这种整体布置中，发光单元的单独输出光强分布的一些中的较亮区域帮助照亮发光单元的单独输出光强分布的另外一些中的相对较暗区域。虽然所有发光单元的伸长光源的取向方向不一定相对于彼此成角度来实现上述效果，但是可能的是，100％的发光单元具有伸长光源的相对彼此成角度的取向方向。同样，表达“成角度的”表示所讨论的相应对的取向方向既不平行也不相同。
根据另一实施方案，所述至少50％的发光单元、具体地是所述至少80％的发光单元的伸长光源的取向方向以超过5°的角度相对于彼此成角度。具体地讲，它们可以超过10°的角度相对于彼此成角度。以此方式，取向方向具有在它们之间的较大角度，使得单独发光单元的假象的上述抵消要比低于5°的角度的情况呈现更大程度。对相应对的取向方向之间尤其有益角度的选择还取决于单独发光单元的特定输出光强分布。
可替代地/另外，外部飞机灯具可实施为使得多个发光单元是由n个发光单元组成，并且所述至少50％的发光单元、具体地是所述至少80％的发光单元的伸长光源的取向方向以超过360°/2n的角度相对于彼此成角度。以此方式，针对给定数量发光单元确保取向方向之间较大角度，从而实现单独发光单元的假象的整体适当抵消。
根据另一实施方案，多个发光单元是由n个发光单元组成，并且n个发光单元的取向方向以相应角度αk相对于基板上的参考方向成角度，其中(360°/n)*k-(d*(360°/n))≤αk≤(360°/n)*k+(d*(360°/n))，其中k在1与n之间，并且其中d在0与0.2之间。以此方式，取向方向相对于参考方向而同等围绕基板的360°分布，从而有利抵消单独发光单元的单独输出光强的假象。在以上公式中，k为变量，从1至n，并且标记单独发光单元。具体地讲，第一发光单元可以具有取向方向α1，第二发光单元可以具有取向方向α2，，第三发光单元可以具有取向方向α3，等等。换句话说，变量k指示第k个发光单元的取向方向的角度，其中k在1与n之间。d的示例性值为0,2、0,1、0,05和0。在d为0时，发光单元的取向方向是围绕参考平面的360°等距间隔开的。当d不为零时，取向方向可与相等间距发生较小程度偏离，使得外部飞机灯具生产的复杂性更低，但仍允许有利抵消假象。
根据另一实施方案，多个发光单元中的任两个的主要输出方向围成小于10°、具体地是小于5°的角度。以此方式，实现外部飞机灯具的整体非常准直、即目标明确的输出光强分布。以此方式，就可通过外部飞机灯具实现监管机构和/或飞机制造厂商要求可需要的具体目标方向上的较大光强。应当明确指出，并不一定所有发光单元都会具有基本上平行的主要输出方向。主要输出方向可有意成角度，以便实现外部飞机灯具的特定输出光强分布，诸如椭圆形或其他合适输出光强分布。
根据另一实施方案，多个发光单元中的每个的伸长LED光源包括以直线构型布置的多个LED。这种LED直线构型可提供为集成部件，从而提供用于在较小表面上进行强光输出。这些部件通常也被称为多芯片LED。由于它们集成度高，因此它们尤其适合于与准直光学系统一起工作。虽然它们具有扩展发光表面，但是多个LED中的所有LED可布置成非常靠近光学系统的焦点，从而无论扩展发光表面如何都会实现高度准直。在具体实施方案中，多个发光单元中的每个的伸长LED灯具具有2、3、4、5、6、7、8、9或10个LED中的一个。换句话说，多个发光单元中的每个的多个LED可由2、3、4、5、6、7、8、9或10个LED组成。可能的是，多个发光单元中的每个具有相同数量的LED。然而，外部飞机灯具中的不同发光单元在它们伸长LED光源中具有不同数量的LED也是有可能的。另外，还有可能的是，多个LED以矩阵构型或任何其他合适几何布置进行布置。另外，多个发光单元中的一个或一些或每个中的伸长LED光源也有可能包括仅仅一个具有扩展发光表面的LED。
根据另一实施方案，多个发光单元中的每个的准直光学系统包括抛物面反射镜和准直透镜，其中来自相应伸长LED光源的光部分通过抛物面反射镜进行准直并且部分通过准直透镜进行准直。换句话说，伸长LED光源发射的光的一部分通过抛物面反射镜朝向主要输出方向进行准直，而伸长LED光源发射的光的另一部分通过准直透镜朝向主要输出方向进行准直。在具体实施方案中，伸长LED光源发射的光通过抛物面反射镜反射，或者通过准直透镜折射。换句话说，抛物面反射镜和准直透镜的两个光学元件影响伸长LED光源发射的光的相互排斥的部分。描述相应伸长LED光源的语言是指示相应发光单元中存在的特定伸长LED光源。换句话说，每个伸长LED光源与一个抛物面反射镜和一个准直透镜关联，并且那些元件属于相同发光单元。由于透镜尤其易于将光源假象传送至输出光强分布，单独发光单元的假象的上述有益抵消对于其中发光单元包括准直透镜的实施方案是尤其有帮助的。
根据另一实施方案，多个发光单元中的每个的准直光学系统的焦点被定位在相应伸长LED光源的发光表面上。换句话说，伸长LED光源相对于准直光学系统定位成使得准直光学系统的焦点在伸长LED光源的发光表面上。以此方式，可对准直光学系统的准直能力加以利用以到达更大程度
根据另一实施方案，多个发光单元中的每个的伸长LED光源包括以直线构型布置的奇数个LED，其中奇数个LED中的相应中心LED被定位于相应准直光学系统的焦点中。以此方式，确保所有LED尽可能地靠近准直光学系统的焦点。这使与光的完全准直的偏差保持较低。
根据另一实施方案，外部飞机灯具的输出光强分布具有光输出主方向，并且输出光强分布是围绕光输出主方向单调递减的光强分布。这种单调递减光强分布尤其适于为人类操作员(如飞行员)照亮飞机环境。这是因为人眼对光强梯度的适应较为良好。因此，人眼会将光强分布的非单调的区段察觉为暗点。消除从光强分布中此类非单调的区段造成被人类操作员察觉为没有暗点的输出光强分布。
根据另一实施方案，外部飞机灯具的输出光强分布是旋转对称光强分布。这种旋转对称光强分布允许围绕目标方向实现尤其均匀照明。这是飞机前照灯(如飞机着陆灯)领域尤其所需要的。
根据另一实施方案，外部飞机灯具的输出光强分布是基本圆形输出光强分布。
根据另一实施方案，外部飞机灯具具有在30W与150W之间的额定功率。
根据另一实施方案，外部飞机灯具是飞机前照灯。在具体实施方案中，外部飞机灯可为飞机着陆灯、飞机起飞灯、飞机滑行灯、飞机转弯灯或旋翼飞机探照灯。抵消假象对于这些种类飞机前照灯是尤其有益的，因为它们通常需要大量照明，并且由此常常具有多个单独发光单元。
本发明的示例性的实施方案还进一步包括一种飞机，如普通飞机(airplane)和旋翼飞机，飞机包括如上述实施方案中任一个的至少一个外部飞机灯具。上述修改、另外特征、以及优点同等地应用于飞机，并且可以相似方式实施于飞机环境中。
附图说明
参考附图描述另外示例性的实施方案，其中：
图1以横截面图来示出根据本发明的示例性的实施方案的可与外部飞机灯具一起使用的示例性的发光单元。
图2a以俯视图来示出根据本发明的示例性的实施方案的外部飞机灯具。
图2b以横截面图来示出图2a的外部飞机灯具。
图3以呈函数形式的横截面图来示出相较于现有技术方法的图2a的外部飞机灯具的光强分布。
图4以灰度图示出相较于现有技术方法的图2a的外部飞机灯具的输出光强分布。
图5以相应俯视图来示出根据本发明的示例性的外部飞机灯具中的发光单元的各种布置。
图6以俯视图来示出根据本发明的示例性的实施方案的可与外部飞机灯具一起使用的示例性的伸长LED光源。
具体实施方式
图1示出示例性的发光单元2，该发光单元布置在示例性的基板4上，其中根据本发明的示例性的实施方案，示例性的发光单元2能够用于外部飞机灯具。
发光单元2具有安装结构18，伸长LED光源10安装到安装结构上。发光单元2还进一步包括准直光学系统12，准直光学系统也安装至安装结构18。安装结构18提供用于实现伸长LED光源10和准直光学系统12与基板4之间的附接。以此方式，安装结构18固定这些部件彼此间的几何关系。应当指出，也有可能将伸长LED光源10和准直光学系统12直接地安装至基板4。
准直光学系统12包括抛物面反射镜14和准直透镜16。准直透镜16通过安装臂附接至抛物面反射镜14。抛物面反射镜14和准直透镜16相对于彼此布置成使得它们焦点重合。准直透镜16布置在抛物面反射镜14内，即，抛物面反射镜14围绕准直透镜16。抛物面反射镜14具有：朝基板4的下部开口，其中伸长LED光源10布置在下部开口中；以及上部开口，上部开口示为朝向图1的绘图平面顶部，并且光由发光单元2发射穿过其中。在图1的具体实施方案中，抛物面反射镜14的下部开口具有与准直透镜16的周长相同的大小。换句话说，准直透镜16尺寸对应抛物面反射镜14的下部开口的尺寸。在图1的具体实施方案中，抛物面反射镜14和准直透镜16是注塑成形塑料所制成的集成部分。抛物面反射镜14通过金属涂覆(在生产步骤中进行金属涂覆，其中准直透镜16会被遮蔽)而变得具有反射性。
伸长LED光源10是由三个LED组成。伸长LED光源的中心LED相对于抛物面反射镜和准直透镜16定位成使得抛物面反射镜14和准直透镜16的焦点与伸长LED光源10的发光表面上的点重合。伸长LED光源10中的另外两个LED偏离焦点。具体地讲，在图1的横截面图中，另外两个LED分别是向右和向左偏离。
发光单元2的操作如下所述。当打开时，伸长LED光源10的三个LED发射出光。这种光大致朝图1的绘图平面的顶半平面发射。换句话说，光朝抛物面反射镜14和准直透镜16的所有部分发射。当看到准直光学系统12的焦点发射的光线时，光线的一部分通过抛物面反射镜14准直到主要输出方向，而光线的另一部分通过准直透镜16准直到主要输出方向中。主要输出方向朝向图1的绘图平面顶部。
离开伸长LED光源10到准直光学系统12的焦点外的所有光线被折射或反射朝向主要输出方向。然而，由于它们的源在焦点外，因此这个准直动作并不完美。因此，发光单元2的输出光强分布并非完全准直射束。相反，输出光强分布是伸长LED光源10发射出的光强分布的图像。在三个LED出现在伸长LED光源10中时，在单独LED之间边界处，来自伸长LED光源的光发射不是非常强烈，或甚至完全不存在。因此，伸长LED光源发射出的光强分布具有较低光强区域和较高光强区域。这些区域经由准直光学系统12所进行的折射/反射转换成发光单元2的输出光强分布中的相应区域。换句话说，准直光学系统所产生的图像同样具有较低光强区域和较高光强区域。所得暗区是发光单元2的输出光强分布中的非所需的假象。
图2a以俯视图来示出根据本发明的示例性的实施方案的外部飞机灯具20。外部飞机灯具20具有7个发光单元2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6和2-7。第一发光单元是以参考数字2-1标记，第二发光单元是以参考数字2-2标记，等等。简略地讲，第k个发光单元是以参考数字2-k标记，其中k在1与7之间。
发光单元2-1至2-7中的每个基本根据图1所绘发光单元2的实施方案构造。如与图1的发光单元2相比，发光单元2-1至2-7的抛物面反射镜在不同发光单元的接触点处截断，以便获得更高的组装密度的发光单元。这将参考图2b更详细地说明。
第一至第六发光单元2-1至2-6被布置成圆形图案，并且第七发光单元2-7被布置在所述圆圈中间。以此方式，七个发光单元2-1至2-7具有整体圆形布置，即，它们整体结构可以接触所有第一至第六发光单元2-1至2-6的圆形轮廓来界定。
所有发光单元2-1至2-7具有准直光学系统，该准直光学系统对应准直光学系统12，如参考图1所述，即，它们具有与准直透镜组合的抛物面反射镜。另外，发光单元2-1至2-7给自具有相应伸长LED光源。第一发光单元2-1具有以参考数字10-1标记的伸长光源，第二发光单元2-2具有以参考数字10-2标记的伸长LED光源，等等。所有伸长LED光源10-1至10-7是由三个LED组成，如参考图1所述。
在外部飞机灯具20的参考系中，即，在外部飞机灯具20至基板4的伸出中，所有伸长LED光源10-1至10-7相对于彼此成角度。换句话说，所有伸长LED光源10-1至10-7具有相对于参考方向22(示为朝向图2a的绘图平面右侧)的不同取向方向。具体来说，伸长LED光源10-k(其中k为从1至7)中的每个根据以下公式相对于参考方向22成角度：
αk＝k*(360°/7)
以此方式，所有伸长LED光源10-k相对于彼此成角度，其中与参考方向22的角度相等分布在360°范围内。
当伸长LED光源相对于彼此成角度时，伸长LED光源所得图像(如由发光单元2-1至2-7的相应光学系统产生)同样相对于彼此成角度。以此方式，确保单独输出光强分布的相对较暗部分不重合。相反，在伸长LED光源10-1至10-7的图像相对于彼此而旋转时，发光单元中的一些的相对较亮部分会与发光单元中的其他发光单元的相对较暗部分重合，并且反之亦然。以此方式，实现良好并察觉为没有暗点和假象的整体输出光强分布。
图2b示出图2a的外部飞机灯具20的横截面图。横截面图是穿过第二、第五和第七发光单元2-2、2-5和2-7截得，其中查看方向由图2a中的字母A来指示。可从图2b看出，发光单元2-2、2-5和2-7具有基本相同构造。伸长LED光源10-2、10-5、10-7以及抛物面反射镜14-2、14-5、14-7还有准直透镜16-2、16-5、16-7具有对应于彼此的布置，使得三个发光单元的主要输出方向彼此平行，即，它们在远场中重合。三个发光单元经由安装结构布置在一个基板4上。
应当指出，外部飞机灯光单元具有另外元件，诸如透镜盖件、外壳和控制与供电电路系统。为了清楚展示本发明的示例性的实施方案，这些元件并未示出。
还从图2b可见，三个发光单元的抛物面反射镜在发光单元之间的接触点处具有比在外部飞机灯具20外侧处更小的高度延伸部分。以此方式，就可实现更高组装密度，同时抛物面反射镜在接触点处的这个略微更短反射表面对相应发光单元的准直动作影响极低。
图3a示出穿过外部飞机灯具20的横截面中的外部飞机灯具20的输出光强分布，该横截面是平行于基板4并且包括参考方向22(如图2a所示)。可以看出，峰值光强在垂直于外部飞机灯具20的基板4的方向，该方向也称为外部飞机灯具20的光输出主方向。在图2a的示例性的实施方案中，外部飞机灯具20的光输出主方向与远场中的所有发光单元2-1至2-7的主要输出方向重合。在所绘的横截面中，外部飞机灯具的输出光强分布具有针对输出角度与光发射主方向的渐增偏差的单调递减。这种单调递减输出光强分布被人类观察者察觉到不具有暗点。
出于比较目的，图3b示出将在所有伸长LED光源10-1至10-7将具有与参考方向22相同或平行的取向方向时得到的输出光强分布。如从图3b可见，所得输出光强分布将不围绕光输出主方向单调递减，并且由此将会被察觉到具有暗点。
这由图4进一步地示出，其中图4a示出图2a的外部飞机灯具20在目标表面的输出光强分布。目标表面所实现的照明具有非常亮的中心部分，并且亮度在所有方向上朝外侧而逐渐减弱。具体地讲，目标表面所实现的照明是旋转对称的。图4b再次示出在与参考方向22相同或平行的方向上取向的所有伸长光源10-1至10-7的假设情况。在这种情况下，单独发光单元的单独输出光强分布的假象将会增强，从而导致朝明亮中心部分的左侧和右侧的清楚可辨别的暗线。这些线代表了单独发光单元的相应伸长LED光源的单独LED之间的边界的叠加图像。
图5示出在相应外部飞机灯具中彼此相邻布置的相应多个发光单元的各种布置。图5的外部飞机灯具的几何布置以俯视图示意性地示出。虽然外部飞机灯具的整个头部表面延伸部分被示为黑色圆圈，但是单独发光单元的位置被示为白色圆圈。图5a示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的7个发光单元的布置。图5b示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的12个发光单元的布置。图5c示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的14个发光单元的布置。图5d示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的19个发光单元的布置。图5e示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的27个发光单元的布置。图5f示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的30个发光单元的布置。图5g示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的33个发光单元的布置。图5h示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的37个发光单元的布置。图5i示出在外部飞机灯具的整个头部表面内的61个发光单元的布置。所有所绘布置具有发光单元的头部表面对外部飞机灯具的整个头部表面的有利比率。应当指出，图5a至图5i仅仅旨在示出外部飞机灯具的头部表面的整个延伸部分与其中单独发光单元布置之间的关系。图5a至图5i可按需要缩放。例如，更大量的发光单元可能导致外部飞机灯具的头部表面的更大延伸部分。
图6a示出根据本发明的可用于外部飞机灯具的示例性的实施方案的伸长LED光源10的示例性的实施方案。例如，图6a的伸长LED光源10可与图2的示例性的飞机灯光单元一起使用。图6a的伸长LED光源10具有以直线构型布置在芯片100上的三个LED101、102、103。芯片100具有两个电连接件110，用于供应电力。技术人员清楚的是，芯片100具有将电连接件110连接至三个LED101、102、103的合适电路系统。
图6b示出根据本发明的可用于外部飞机灯具的示例性的实施方案的伸长LED光源10的另一示例性的实施方案。图6b的伸长LED光源10对应图6a的伸长LED光源10，不同在于四个LED101、102、103、104以直线构型来提供。应当指出，在LED光源中可提供有更多或更少的LED，诸如2、3、4、5、6、7、8、9或10个LED。LED可布置成一条直线或布置成两条相邻直线。更多直线同样也有可能。
虽然已经参考示例性的实施方案描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且等效物可代替本发明的元件。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以做出许多修改，以使具体的情况或材料适于本发明的教导。因此，预期的是，本发明不限于所公开的具体实施方案，相反，本发明将包括落在随附权利要求书的范围内的所有实施方案。