CN101275712A - 单轴头灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过旋转来对准的头灯(10)。头灯(10)包括头架(20)和具有光源(60、62)的本体(22)。头架(20)通过带(12)被保持到使用者的头部。本体(22)绕着一轴线相对于头架(20)旋转，从而当从光源发出的光线上下枢转时，本体(22)与使用者的前额保持相同的距离。

Description

单轴头灯

相关申请的参考

[0001]本申请要求申请日为2007年2月28日、序列号为60/892,002美国临时专利申请的优先权，其全部内容在此引入并进行参考。

技术领域

[0002]本发明涉及灯，且尤其涉及头灯。

背景技术

[0003]头灯是设计成戴在使用者头上的灯。虽然头灯可以被附加到帽子、头盔或者其他种类的帽子上，但是它们常常通过环绕头部延伸的带子而被固定到使用者的头部。头灯的有用之处在于，其使得使用者无需用手而照亮某一区域，从而可以空出手来用于其他任务。总体来说，头灯发出光束，其中术语“光束”包括基本上平行的光线、散开光束或者(总体来说)指向一个总体方向的光图案的集合。

[0004]使用者可以左右地或者上下地旋转他或她的头部以对准头灯。取决于被照亮的目标，使用者可能不得不在一段相对长的时间内将他或她的头部保持在一个不舒服的位置，以保持光束正确地对准。例如，如果戴头灯的人需要照亮一个低矮的区域，则他或她需要向下方移动他或她的头部，这可能会不舒服，尤其是在一个持续的时间段如此的时候。所以，期望头灯能够不依赖于他或她头部的转动而进行对准。

发明内容

[0005]为了提供对本发明的基本了解，以下简要介绍本发明的一些实施例的概况。本概况并非本发明的详尽的总述。其并不意予标明本发明的关键/关键元素或者勾画本发明的保护范围。其惟一目的在于以简化的方式介绍一些本发明的实施方式，以作为后面描述的一些实施方式更具体说明的前序。

[0006]根据一个实施方式，本发明提供一种头灯。头灯包括带和灯，灯具有头架和本体。本体具有至少一个光源并且绕着轴线相对于头架旋转。

[0007]结合附图时，本发明的其他特点可以从以下的详细说明中变得显而易见，其中：

附图说明

[0008]图1是根据实施例的头灯的侧透视图；

[0009]图2是图1的头灯的正透视图；

[0010]图3是图1的头灯在电池门打开状态下底部侧透视图；

[0011]图4是被使用者佩戴的图1的头灯侧视图；

[0012]图5是图1头灯的顶视图；

[0013]图6是图1头灯的侧视图，其中头灯的光束指向上方；

[0014]图7是图1头灯的侧视图，其中头灯的光束指向下方；

[0015]图8是沿着图4剖面线8-8的剖面图。

具体实施方式

[0016]在以下的说明中将描述本发明不同的实施方式。为了解释的目的，提供具体的结构和细节以彻底了解这些实施方式。然而，明显地对于本领域技术人员来说，无需具体细节也可以实施本发明。另外，公知的技术特征可以被省略或简化以免被说明的实施方式变得不清楚。

[0017]现参考附图，其中贯穿多个附图，相同的附图标记代表相同的部件，图1显示根据一个实施例的头灯10。头灯10包括带12和灯14。带可以是诸如一根由弹性材料构成的细长的带，以缠绕在使用者的头部并将灯14附着在至少一个地方。也可以采用其他头带材料或结构。

[0018]灯14包括头架20和附在头架20上的本体22。头架20是灯14的一部分，其被构造成支撑灯14并且将灯14连接到带12或者其他附到使用者头部的结构。

[0019]在图中所示的实施方式中，头架20将灯14保持靠在人的头部并包括头板30、托架31和衬垫34。头板30是一薄的、矩形材料件，诸如塑料，其以月牙形状弯曲从而匹配典型的人前额的弯曲度。托架31是构造成附在头板30凸起侧的U形件并且包括一对臂32。每个臂32是从托架31开始并远离头板30表面凸起侧而延伸的材料件。在可选的实施方式中，臂32可以直接从头板30延伸。在两者的任一情况下，这些臂之间的距离大约等于本体22的宽度。在附图所示的实施方式中，这些臂垂直地从头板30延伸，然而，这些臂也可以相对于头板以其他方向延伸。

[0020]衬垫34可以是诸如软的或海绵的薄矩形件，并且多半是泡沫橡胶或者毛圈织物等的吸收性材料，其被附在头板30背面凹侧。在一个实施方式中，本体22是灯14发出光的部分并包括壳体40、第一端帽42和第二端帽44。总体上，本体22可以是任何适于维持光源的结构用于与头灯10一起使用。壳体40基本上是圆柱形。圆盘形的端帽42、44被构造成附在壳体40的端部并封闭壳体40的端部。在一个实施方式中，端部42、44与本体22刚性地相连。如图3所示，端帽42可旋转地与臂32中的一个相连。同样地，端帽44可旋转地与另一个臂32相连。

[0021]如以下进一步的描述，可旋转地将端帽42、44连接到臂32使得本体22能够绕着由端帽42、44与臂32可旋转连接所限定的中心轴、相对于头架20旋转。如图8所示，头架20可以包括一凸肋46，其是沿着头架20凸起侧的一部分水平延伸的、具有三角形横截面的突起。壳体40可以具有多个锯齿状突起48，其包括一系列与凸肋46平行并在大小和形状上与凸肋46相似的平行槽口。壳体40和头架20构造成，凸肋46和锯齿状突起48共同作用，以防止本体22相对于头架20自由旋转。具体地，通过锯齿状突起48该凸肋46在相对的侧面接合，并且凸肋46和锯齿状突起48之间的摩擦力防止本体22相对于头架20旋转。

[0022]在一个实施方式中，端帽42、44和臂32之间的可旋转连接件上具有摩擦力，其防止本体22相对于头架20自由旋转。这些摩擦力可以由如下产生：例如臂32和端帽42、44之间的紧密连接，限定本体22旋转的橡胶衬垫，或者其他合适的结构。

[0023]壳体40包括在前方的开孔50并且可以包括临近开孔50的附加开孔52。如图3所示，根据一实施方式，壳体40可以包括电池门54，其枢轴地附到壳体40并且其开口使得能够进入壳体40内侧的本体22的内部。也可以采用进入本体22内部的其他结构。例如，端帽42、44的一个或更多个可以是可拆除的，以提供通道。

[0024]灯14包括一个电路(未示出)，电路包括在每个开孔50、52中的光源，例如，分别位于开孔50、52中的发光二极管(LEDs)60、62。可以采用包括荧光或白炽灯等光源。开孔50、52可以附加地包括用于适当引导发光二极管60、62或其他光源的光线的反射体。

[0025]灯14还包括诸如多个电池64的电源和开关66。电路可以是与头灯和闪光灯领域中所公知的普通电路等同的电路，或者也可以采用其他电路。如图所示，开关66是位于第一端帽42中心的按钮开关，然而可选择地，开关66也可以是附到或合并到第一端帽42的旋转开关，从而通过旋转第一端帽42，开关66可以被置于开放的或封闭的结构。开关66打开或闭合电路，从而当电路在闭合位置时电池64向发光二极管60、62提供电源，进而使得发光二极管60、62分别经过开孔50、52发出光线。

[0026]如图4所示，使用者可以通过将带12固定到他或她头部周围来使用头灯10，从而头板30和衬垫34接合使用者的前额。使用者可以启动开关以闭合电路并使得发光二极管60、62发出光线。如果使用者希望将发出的光指向不同的方向，他或她可以施加足够的力量来克服防止本体22自由旋转的力，从而相对于头架20向上或向下旋转本体22直至光线在所期望的方向照射。例如，如果使用者希望光线指向更低的位置，他或她可以握紧本体22并绕着将端帽42、44连接到臂32的可旋转连接件形成的轴线将本体22向下旋转。在旋转期间，凸肋46可以经过连续锯齿状突起48之间的壳体40部分，因而在凸肋46经过连续锯齿状突起48之间每个部分时发出咔嗒声。任何上述摩擦力保持本体22被固定在由使用者选定的新角度。类似地，如果使用者希望光线指向更高的位置，他或她可以握紧本体22并绕着由将端帽42、44连接到臂32的连接件形成的轴线将本体22向上旋转。

[0027]如图4所示，由将端帽42、44连接到臂32的连接件限定的轴线经过本体22横截面的中心附近，所述横截面是，当头灯10如图4所示佩戴时，由经过使用者鼻部和使用者耳朵之间中点的垂直平面与本体22相交而形成。该轴线也近似地垂直于该平面。因此该轴线位于离开使用者前额一段距离的位置。因为头灯10构造有该轴线，并因为头灯10构造成本体22相对于头架20旋转，所以不管光线所指的方向如何，本体22近似地与头架20保持相同的距离。另外，不管光线所指的方向如何，灯14的质心近似地保持在相同的位置。也可以采用变化的实施方式来达到这种技术效果。例如，端帽42、44可以刚性地连接到臂32，但可旋转地连接到壳体40，从而使用者通过相对于端帽42、44旋转壳体40来对准光线。

[0028]另外，可从图6中看出，具有绕着离开前额的轴线旋转的本体22，使得头灯10光线的指向能够直接向上照射。类似地，可从图7中看出，头灯10光线的指向能够直接向下照射。总体上，来自头灯10本体22的光线能够指向直接向上角度和直接向下角度之间的任何角度。

[0029]如图2所示，头灯10具有一个发光二极管60和二个发光二极管62，一共三个发光二极管。然而可以使用任何数量的发光二极管。例如，头灯10可以只有一个发光二极管，或者其可以有二个，或者多于三个。另外，如果头灯10具有多个发光二极管，头灯10的电路可以是，使得使用者能够选择哪个发光二极管发出光线。例如，附图所示的头灯10可以具有旋转开关，使得使用者可以在三种模式中选择，第一种模式是没有光线从任何发光二极管发出，第二种模式是光线从发光二极管60发出，第三种模式是光线从所有发光二极管60、62发出。此构造具有的优点是，它使得使用者能够选择他或她是愿意更多亮度还是更长的电池寿命。

[0030]也可能采用其他构造。例如，其他光源，诸如白炽灯也可以用于头灯10。另外，头灯可以包括反射体或透镜以将光线聚集成光束。这种反射体或透镜可以是可调的，从而使用者可以选择照亮窄小区域或者广阔区域。

[0031]如图6和图7所示，当光线被指向直接向上和直接向下时，由于本体22接合头架20，故而在大约180度的弧度范围内，头灯10可以旋转到任何角度。然而，头灯10可以构造成具有较小的旋转范围，或者其可以具有较大的旋转范围。例如，臂32可以构造成比附图所示稍稍更加延伸，从而本体22可以自由旋转并且不与头架20接合，由此本体可以不受干涉地旋转360度。另外，头灯10可以构造成本体22可以旋转到任何不连续的角度组。

[0032]其他的变化在本发明的精神范围之内。所以，本发明易于进行各种修改和变化结构，其某些示出的实施例在图中示出并在以上进行了详述。然而应当了解，本发明并不限于具体的形式或者所公开的形式，而相反地，其意予涵盖落入到如所附权利要求所限定的本发明精神和范围内的各种修改、可选择结构和等同结构。

[0033]除非在其中另外地指出或者在上下文中清楚地是矛盾的，在描述本发明的文中(尤其是所附权利要求的文中)，采用的术语“一个”、“该”和类似术语被解释为既涵盖单数又涵盖复数。除非另外地注明，术语“包含”、“具有”，“包括”、“含有”被解释为开放性术语(也就是，表示“包括，但不限于”)。术语“连接”被解释为(即使有某物介入)部分地或全部地包含于、附接到、或结合在一起。除非此中另外指明，此中数值范围的叙述仅仅意予作为单独指明落在该范围之内的个别数值的简略方法，并且每个单独的数值被结合进申请文件如同其在其中被单独地描述。除非在其中另外地指出或者在上下文中清楚地是矛盾的，此中所述的所有方法可以以任何适当的顺序进行。除非有另外的声明，其中所提供的任何和所有例子的使用或示例性语言(例如，“诸如”)，仅仅为了更好地阐明本发明的实施方式，而不是限制本发明的保护范围。申请文件中的没有任何语言应解释为，任何未声明的元素作为实施本发明的必要要素。

[0034]在此描述了本发明的优选实施方式，其包括发明人认为实施本发明的最佳实施方式。对于本领域技术人员来说在阅读前述说明后，对这些最佳实施方式进行变化变得显而易见。发明人期望熟练技术人员以适当的方式进行这些修改，并且发明人期望本发明以不同于此中具体描述方式进行。相应地，本发明包括在为适当法律所允许的所附权利要求中所引述的所有修改和所要求保护主题的等同物。另外，除非在其中另外地指出或者在上下文中清楚地是矛盾的，以上所有可能变化中的上述元素的任何组合也被本发明所覆盖。

Claims (25)

1、一种头灯，包括：

头架，其具有构造成被固定靠在人前额的第一表面；

一个或多个从所述头架延伸的臂；以及

具有光源的本体，所述本体可旋转地连接到所述一个或多个臂，从而当头灯被人佩戴时，该本体可以绕着水平延伸并平行于前额的中心轴线旋转，该中心轴线穿过本体的内部中心区域延伸。

2.根据权利要求1所述的头灯，其中所述光源发出光束，该光束沿着从该中心轴线垂直延伸出的射线投射。

3.根据权利要求1所述的头灯，其中所述本体基本为圆柱形，被在第一端的第一圆盘和在第二端的第二圆盘盖住，并且所述中心轴线穿过第一圆盘和第二圆盘延伸。

4.根据权利要求3所述的头灯，其中所述第一圆盘和第二圆盘与本体的中心轴线同心。

5.根据权利要求1所述的头灯，进一步包括选择性地防止本体相对于所述一个或多个臂旋转的机构。

6.根据权利要求1所述的头灯，其中所述光源投射光束，并且所述本体可旋转过一个由本体的第一位置和第二位置限定的角度，当本体在第一位置时所述光束向水平面以上投射，当本体在第二位置时光束向水平面以下投射，并且当本体在第一位置和第二位置之间的第三位置时光束向远离人的方向投射，当人佩戴头灯时水平面近似地与前额垂直。

7.根据权利要求6所述的头灯，其中本体到头架的距离与本体的角度位置无关，该本体的角度位置为第一位置和第二位置之间的角度位置。

8.根据权利要求6所述的头灯，其中所述角度近似为180度。

9.一种头灯，包括：

头架，其具有构造成被固定靠在人前额的第一表面；以及

本体，其具有用于投射光束的光源，所述本体可旋转地连接到头架，从而所述本体可以绕着穿过本体水平延伸的轴线旋转，进而所述光束沿着从轴线垂直地延伸出的射线投射。

10.根据权利要求9所述的头灯，其中所述头架进一步包括一个或多个从本体延伸的臂。

11.根据权利要求9所述的头灯，其中所述轴线穿过本体中心内部部分延伸。

12.根据权利要求9所述的头灯，其中所述本体可旋转过由本体的第一位置和第二位置限定的角度，当本体在第一位置时光束向水平面以上投射，当本体在第二位置时光束向水平面以下投射，并且当本体在第一位置和第二位置之间的第三位置时光束向远离人的方向投射，当人佩戴头灯时水平面近似地与前额垂直。

13.根据权利要求12所述的头灯，其中所述角度近似为180度。

14.根据权利要求9所述的头灯，进一步包括选择性地防止本体相对于所述头架旋转的机构。

15.根据权利要求9所述的头灯，其中所述本体基本为圆柱形，被在第一端的第一圆盘和在第二端的第二圆盘盖住，并且所述轴线穿过第一圆盘和第二圆盘延伸。

16.根据权利要求15所述的头灯，其中所述第一圆盘和第二圆盘与轴线同心。

17.一种头灯，包括：

头架，其具有构造成被固定靠在人前额的第一表面；以及

本体，其具有用于投射光束的光源，所述本体可旋转地连接到头架并且可旋转过一个由本体的第一位置和第二位置限定的角度，当本体在第一位置时光束向水平面以上投射，当本体在第二位置时光束向水平面以下投射，并且当本体在第一位置和第二位置之间的第三位置时光束向远离人的方向投射，当人佩戴头灯时水平面近似地与前额垂直。

18.根据权利要求17所述的头灯，其中所述本体到头架的距离与本体的角度位置无关，该本体的角度位置为第一位置和第二位置之间的角度位置。

19.根据权利要求17所述的头灯，进一步包括一个或多个从头架延伸并且可旋转地连接到本体的臂。

20.根据权利要求17所述的头灯，其中所述本体能够绕穿过本体水平延伸的轴线旋转，从而所述光束沿着垂直地从轴线延伸出的射线投射。

21.根据权利要求17所述的头灯，其中所述本体基本为圆柱形，被在第一端的第一圆盘和在第二端的第二圆盘盖住，并且中心轴线穿过第一圆盘和第二圆盘延伸。

22.根据权利要求21所述的头灯，其中所述第一圆盘和第二圆盘与中心轴线同心。

23.根据权利要求17所述的头灯，进一步包括选择性地防止本体相对于头架旋转的机构。

24.根据权利要求17所述的头灯，其中所述本体到头架的距离与本体的角度位置无关，该本体的角度位置为第一位置和第二位置之间的角度位置。

25.根据权利要求17所述的头灯，其中所述角度近似为180度。

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