CN112262283A - 头灯 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种头灯，该头灯包括：光源；用于为光源供电的电力供应器；以及适于保持光源的框架，所述框架能够被接纳在由弹性柔性材料形成的本体内，所述本体适于固定至佩戴者的头部。

Description

头灯

技术领域

本发明涉及适于固定至人的头部的头灯(也被称为头电筒)。典型地，当在弱光下进行活动比如骑自行车、跑步、远足和其他类似活动时，使用这种头灯，尽管本发明不应限于特定的使用领域。

背景技术

头灯(或头电筒)是众所周知的，并且在弱光环境中使用以提高能见度。例如，当骑自行车、跑步、远足、阅读或需要增加照明的任何时候，都可以戴上头灯。

头灯通常包括长形的柔性条带和能够固定至该条带的单独的本体，该本体容纳光源和电源。典型地，光源包括小灯泡或一个或更多个发光二极管(LED)，并且电源包括一个或更多个可更换或可充电的电池。在美国专利公开no.2006/0087842中公开了一种这样的头灯。

本发明的目的是提供一种替代性的头灯，该替代性的头灯与现有技术的头灯相比设计成在美学上令人愉悦，或者该替代性的头灯为消费者至少提供有用的替代性选择。

在说明书中对任何现有技术的引用不是承认或暗示该现有技术形成任何司法管辖区中的公知常识的一部分，或者可以合理地预期该现有技术被本领域技术人员理解、认为是相关的和/或与现有技术的其他部分组合。

发明内容

在第一方面中，本发明提供了一种头灯，该头灯包括：

光源；

用于为光源供电的电力供应器；以及

适于保持光源和电力供应器的框架，所述框架用弹性柔性材料包覆模制以限定适于固定至佩戴者的头部的本体。

优选地，本体适于通过至少部分地环绕佩戴者的头部而固定至佩戴者的头部。

本体能够在第一打开构型与第二闭合构型之间选择性地重新构造。在闭合构型中，本体优选地呈可以环绕佩戴者的头部以能够固定至佩戴者的头部的环的形式。在打开构型中，本体在总体形式上优选地是长形的并且包括第一端部和相反的第二端部。在替代性实施方式中，本体可以形成为单个连续的闭合环，其中，闭合环不能重新构造成其中本体具有第一端部和第二端部的打开构型。

在包括能够选择性地重新构造的本体的实施方式中，本体的第一端部和第二端部优选地能够选择性地彼此连接，以限定本体的第二闭合构型。第一端部可以包括连接器元件，并且第二端部可以包括构造成在本体的闭合构型中接纳连接器元件的接纳部。优选地，释放机构能够选择性地被触发以将连接器元件从接纳部释放。连接器元件可以安装至框架或者与框架的一部分一体地形成，并且连接器元件可以从框架延伸。

连接器元件可以是充电连接器，该充电连接器构造成从外部电源接收电力，从而对电力供应器再充电。充电连接器可以是USB连接器，比如USB-A连接器。因此，连接器元件可以具有基板，其中，电触头安装至该基板。

本体优选地包括调节机构，该调节机构能够选择性地调节以细微地调节本体的尺寸，使得本体适于固定至各种不同的头部尺寸。优选地，调节机构构造成对由处于闭合构型的本体限定的环的长度(或周长)进行调节。调节机构可以与本体的第一端部和第二端部分离。本体可以包括条带部分，并且调节机构可以具有一个或更多个连接器，所述一个或更多个连接器接合条带部分并且通过连接器与条带部分之间的摩擦接合来设定本体的长度。替代性地，调节机构可以包括一个或更多个柱，所述一个或更多个柱能够被接纳在条带部分中的相应的一个或更多个孔口中以设定本体的长度。进一步替代性地，调节机构可以包括一个或更多个扣环、带扣、夹持件、夹具或构造成接合条带部分以设定本体的长度的其他紧固件。

框架优选地限定壳体。壳体可以形成用于接纳和容纳光源和电力供应器的内部空隙。壳体也可以形成连接器元件。框架或壳体可以围绕纵向轴线弯曲，使得框架或壳体接近佩戴者的前额的曲率。

光源优选地是一个或更多个发光二极管(LED)。光源可以将光发射穿过一个或更多个光学元件，所述一个或更多个光学元件优选地安装至壳体以形成框架的一部分。一个或更多个光学元件能够由佩戴者根据需要例如经由开关切换或互换，以对所发射的光的性质进行调节。一个或更多个光学元件可以是一个或更多个透镜。所述一个或更多个透镜可以是可以与全息膜组合的双凸透镜。

在实施方式中，光源包括第一组LED，第一组LED包括：第一LED，该第一LED构造为主“聚光灯”LED；第二对LED，第二对LED构造为“广角”LED；以及第三LED，该第三LED构造为红色LED，该红色LED不会破坏佩戴者的自然夜视能力。光源还可以包括第二组LED，第二组LED包括四个“阅读灯”LED，所述四个“阅读灯”LED的亮度比第一LED的亮度相对更低，并且所述四个“阅读灯”LED构造成帮助佩戴者阅读。第一组LED可以安装至框架以从本体的前面部提供照明。第二组LED可以安装至框架以从本体的大致位于前面部下方的下前面部提供照明。

壳体优选地包括位于本体的前面部中的第一开口，该第一开口可以接纳光学元件，其中，第一组LED优选地将光发射穿过第一开口。壳体还优选地包括位于本体的下前面部中的第二开口，该第二开口可以接纳另一光学元件，其中，第二组LED优选地将光发射穿过第二开口。这些开口不被弹性柔性材料包覆模制。

本体优选地包括构造成致动光源的一个或更多个能够选择性地致动的按钮。一个或更多个按钮可以安装至框架。在一个实施方式中，可以存在构造成切换光源打开/关闭的第一按钮和构造成当光源通过第一按钮切换成打开时在光源的多个操作模式之间循环的第二按钮。光源的多种操作模式可以包括：第一模式，其中，仅第一LED以第一亮度水平发光；第二模式，其中，仅第一LED以比第一亮度水平相对更亮的第二亮度水平发光；第三模式，其中，仅第一LED以比第二亮度水平相对更亮的第三亮度水平发光；第四模式，其中，仅第二对LED发光；第五模式，其中，仅第三LED发光；以及第六模式，其中，仅第二组LED发光。第一按钮和/或第二按钮可以位于本体的前面部。替代性地，第一按钮和/或第二按钮可以位于本体的上表面上或本体的下表面上。多个操作模式还可以通过例如按下并临时保持住第一按钮和/或第二按钮来触发。

电力供应器可以安装至框架或与框架成一体。电力供应器优选地是一个或更多个可充电电池，比如一个或更多个锂离子或锂聚合物电池。所述一个或更多个电池可以是弯曲的。电力供应器能够从头灯移除或不能从头灯移除。

限定本体的弹性柔性材料优选地是硅橡胶。该材料可以模制在围绕本体的一部分延伸的基体、例如可拉伸的织物上。硅橡胶可以是半透明和/或透明的，或者可以包括半透明和/或透明的部分。有利地，在该实施方式中，光源可以构造成将光引导穿过本体的半透明和/或透明的部分。优选地，半透明和/或透明的部分可以围绕本体布置成使得头灯为佩戴者提供侧部和/或后部照明。光源可以包括一个或更多个光导管，所述一个或更多个光导管构造成将来自光源的光引导至本体的半透明和/或透明的部分。

本体可以包括一个或更多个部分，所述一个或更多个部分形成为当与本体的其他部分相比时具有不同的硬度。例如，本体的围绕框架定位的部分可以形成为具有第一硬度，并且本体的不围绕框架定位的部分可以形成为具有第二硬度，其中，第一硬度大于第二硬度。例如，第一硬度可以是60邵氏A，并且第二硬度可以是40邵氏A。有利地，这允许本体的围绕框架定位的部分相对坚硬，并且允许本体的不围绕框架定位的其他部分相对不那么坚硬(即更柔韧)，从而对于佩戴者而言相对更舒适。

在第二方面中，本发明提供了一种头灯，该头灯包括：

光源；

用于为光源供电的电力供应器；以及

适于保持光源和电力供应器的框架，所述框架能够被接纳在由弹性柔性材料形成的本体内，所述本体适于固定至佩戴者的头部。

框架优选地限定壳体，该壳体具有用于容纳光源和电力供应器的内部空隙。

壳体优选地能够被接纳在限定于本体中的腔体内。壳体能够以可移除的方式被接纳在腔体内，以例如允许在壳体已经从腔体中移除时对电力供应器再充电。有利地，壳体能够以可移除的方式被接纳，以允许将替代性的壳体接纳在腔体内。替代性的壳体可以例如包括不同的光源和/或电力供应器。不同的光源可以例如包括LED的不同布置。在替代性实施方式中，壳体可以例如通过使用粘合剂不可移除地固定在腔体内。

腔体优选地能够通过限定在本体中的开口进入。壳体的横截面优选地大于开口，使得本体的邻近开口的部分用于将壳体以可释放的方式固定在腔体内。优选地，腔体定形状和定尺寸成与壳体的形状和尺寸类似。壳体的后表面可以包括突起部，该突起部定形状和定尺寸成类似于开口的形状和尺寸，使得当壳体位于腔体内时，该突起部使开口闭合。

在第三方面中，本发明提供了一种头灯，该头灯包括：

光源；

用于为光源供电的电力供应器；以及

适于保持光源的框架，所述框架用弹性柔性材料包覆模制，以限定适于固定至佩戴者的头部的本体。

电力供应器可以安装至本体并且包括电连接件，该电连接件将电力供应器电连接至光源。电连接件可以包括从电力供应器延伸至光源的一个或更多个导体。所述一个或更多个导体可以位于本体上或本体内。

在第四方面中，本发明提供了一种头灯，该头灯包括：

光源；

用于为光源供电的电力供应器；以及

适于保持光源的框架，所述框架能够被接纳在由弹性柔性材料形成的本体内，所述本体适于固定至佩戴者的头部。

框架优选地能够被接纳在限定于本体中的腔体内。框架能够以可移除的方式被接纳在腔体内。

框架还可以包括散热器，该散热器构造成从光源去除或消散热。框架优选地限定了包括光源和散热器的壳体。框架或壳体能够相对于本体的一部分枢转，使得可以对从光源发出的光的方向进行选择性地调节。优选地，光源的方向由佩戴者选择性地手动调节。

框架或壳体优选地在其相反的侧部上以可旋转或可枢转的方式连接至位于本体内的相应的臂。臂优选地固定在本体内。每个臂的端部可以包括突出部或止动部，该突出部或止动部构造成坐置在设置于框架或壳体中的多个互补的凹部中的一个凹部中，以便以可释放的方式设定和锁定框架或壳体相对于臂的位置。突出部或止动部通常是弹性柔性的，使得需要最小的力来将突出部或止动部从多个凹部中的一个凹部移动至多个凹部中的邻近的一个凹部，从而调节框架或壳体相对于臂的位置。

有利地，由于本体的弹性柔性性质，因此框架或壳体可以相对于臂枢转达到大约±20°，而不会显著地影响围绕佩戴者头部定位的本体的配合和感觉。

电力供应器能够以可移除的方式安装至本体。电力供应器包括电连接件，该电连接件构造成将电力供应器电连接至光源。该电连接件优选地电连接至一个或更多个导体，所述一个或更多个导体在本体内延伸并且电连接至光源以将电能从电力供应器提供至光源。电力供应器可以安装至本体的任何部分。例如，电力供应器可以安装至本体的后部部分，使得当头灯被佩戴时，电力供应器定位成大致邻近佩戴者的头部的后表面。电力供应器可以替代性地大致邻近散热器安装，并且优选地安装成使得在散热器与电力供应器之间存在空间，以允许空气在散热器上方流动以冷却散热器。

根据本发明的第一方面、第二方面、第三方面和第四方面的头灯还可以包括以上关于本发明的任何其他方面描述的特征中的任何一个或更多个特征。

如在本文中所使用的，除非上下文另外要求，否则词语“包括(comprise)”和该词语的变体比如“包括(comprising)”、“包括(comprises)”和“包括(comprised)”并不意在排除其他附加物、部件、整体或步骤。

根据通过示例的方式并且参照附图给出的以下描述，本发明的其他方面以及在前述段落中描述的方面的其他实施方式将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的头灯的立体图；

图2是图1的头灯的另一立体图；

图3是图1的头灯处于打开构型的另一立体图；

图4A是图1的头灯的后视分解图；

图4B是图1的头灯的前视分解图；

图5A是图1的头灯的某些部件的特写后视分解图；

图5B从前面类似于图5A；

图6A是将图1的头灯的相反的端部连接的连接器的特写视图；

图6B从另一侧类似于图6A；

图7A是图1的头灯的后视立体图，其示出了设定在第一长度处的调节机构；

图7B类似于图7A，其中，调节机构设定在不同于第一长度的第二长度处；

图8A是根据本发明的替代性实施方式的头灯的立体图；

图8B类似于图8A，但是框架被从本体移除；

图8C类似于图8B，但是是从后视角观察的；

图8D是图8B和图8C中所示的框架的分解图；

图9A是根据本发明的另一替代性实施方式的头灯的立体图；

图9B是图9A的头灯的另一立体图；

图10A是图9A的头灯的分解图；

图10B类似于图10A，但是是从前视角观察的；

图11A是图9A的头灯的后视立体图，但是电力供应器被从本体移除；

图11B类似于图11A，但是电力供应器安装至本体；

图12是框架的特写立体图，其示出了连接至框架的相反的纵向端部的臂；

图13类似于图12，但是是局部截面图，其示出了框架与臂中的一个臂之间的连接；

图14A类似于图12，但是是侧视图，其示出了框架相对于臂处于第一位置；以及

图14B类似于图14A，但是示出了框架相对于臂枢转至第二位置。

具体实施方式

将理解的是，在本说明书中所公开和限定的本发明扩展至所提到的或从文本或附图中明显看出的各个特征中的两个或更多个特征的所有替代组合。所有这些不同的组合构成了本发明的各种替代方面。

参照图1和图2，示出了根据本发明的实施方式的头灯10。头灯10可以由佩戴者在弱光环境中佩戴以提高能见度。例如，头灯10可以由佩戴者在骑自行车、远足、阅读时或需要增加照明的任何时候佩戴。

头灯10包括本体12，该本体12由呈硅橡胶形式的弹性柔性材料形成。然而，本领域技术人员将理解的是，可以使用多种其他材料或材料的组合来形成弹性柔性本体。有利地，本体12在由佩戴者佩戴时适于通过至少部分地环绕佩戴者的头部而固定至佩戴者的头部。

本体12可以由佩戴者在第一打开构型(图3)与第二闭合构型(图1和图2)之间选择性地重新构造。在闭合构型中，本体12呈闭合环的形式，该闭合环适于在佩戴时环绕佩戴者的头部，以便可以通过摩擦配合固定至佩戴者的头部。在打开构型中，本体12在整体形式上呈现为长形的，并且至少包括第一端部30和相反的第二端部32(图3)。第一端部30和第二端部32能够选择性地彼此连接以限定本体12的呈环的形式的第二闭合构型，如图1和图2中所示。

本体12可以由佩戴者根据需要在打开构型(图3)与闭合构型(图1和2)之间重新构造。有利地，头灯10可以以打开构型或闭合构型中的任何一者戴上。在打开构型中，头灯10的电力供应器18还可以再充电，如下面更详细地讨论的。当佩戴者戴上处于闭合构型的头灯10时，佩戴者可以简单地向下拉本体12，直至本体12通过摩擦配合围绕佩戴者的头部舒适地固定为止，这由于本体12的弹性柔性性质而是可能的。当佩戴者戴上处于打开构型的头灯10时，佩戴者可以将本体12的至少一部分围绕佩戴者的头部定位，以便至少部分地环绕佩戴者的头部，并且然后将本体12的第一端部30和第二端部32连接，使得本体12重新构造成呈通过摩擦配合围绕佩戴者的头部固定的闭合环的形式的闭合构型。如下面所描述的，本体12还包括调节机构，该调节机构可以由佩戴者选择性地调节以细微地调节本体12的尺寸，使得本体12适于固定至各种不同的头部尺寸。

参照图3和图6A、图6B，本体12的第一端部30包括连接器元件40，该连接器元件40以可释放的方式接纳在位于本体12的第二端部32中的互补的接纳部42内。如图6A中所示，连接器元件40具有横截面为大致矩形的本体44，并且安装至第一端部30且从第一端部30沿本体12的纵向轴线的方向向外延伸。接纳部42包括与连接器元件40的横截面互补的大致矩形的横截面。

除接纳部42外，本体12的第二端部32还包括突出销50。该突出销50从本体12的第二端部32沿与本体的在第二端部32处的纵向轴线大致平行的方向向外突出。突出销50具有圆形的横截面。当处于本体12的闭合构型时，突出销50定位在位于本体12的第一端部中的互补的大致圆形的凹部(未示出)中。

如上面所解释的，本体的第一端部30和第二端部32可以经由连接器元件40选择性地彼此连接，以限定图1和图2中所示的本体的第二闭合构型。连接器元件40在闭合构型中以可释放的方式连接至接纳部42且固定在接纳部42内，并且连接器元件40可以经由可选择性触发的释放机构释放。首先，连接器元件40经由位于接纳部42内的弹性柔性矩形凸片54(图6B)以可释放的方式固定在接纳部42内。弹性柔性凸片54包括大致矩形的止动部56，该止动部56适于接合在互补的大致矩形的凹部58(图6A)内。当连接器元件40接纳在接纳部42内时，凹部58位于下侧部上。呈按钮60形式的可选择性致动的触发器在本体12的第二端部32处定位在大致邻近接纳部42的外表面中。当处于本体12的闭合构型时，按钮60可以被朝向接纳部42向内推动，从而使弹性柔性凸片54的至少一部分枢转远离连接器本体44。这使止动部56枢转脱离凹部58内的接合。一旦将止动部56从凹部58移除，就可以通过拉动将连接器本体44从接纳部42中移除，并且然后将本体12重新构造为第一打开构型。

有利地，连接器元件40是呈USB-A连接器形式的充电连接器，该USB-A连接器包括USB连接器本体44和具有电触头48的基板46(图6B)。USB连接器本体44构造成在本体12的打开构型中以可释放的方式连接至外部电源(未示出)，以便从外部电源接收电力从而对电力供应器18进行再充电。电力供应器18也连接至USB连接器40。这样，USB连接器40有利地执行双重功能：对电力供应器18再充电；以及由佩戴者根据需要闭合本体12以形成本体的呈适于围绕佩戴者的头部固定的闭合环的形式的闭合构型。

头灯10还包括框架14(图5A和图5B)，该框架14位于本体12内且适于保持光源16和用于为光源16供电的电力供应器18。框架14包括刚性壳体20，该刚性壳体20具有带有弯曲侧部的大致梯形的横截面。壳体20沿着纵向轴线也略微弯曲，以接近佩戴者前额的曲率。壳体20具有后开口22以形成内部空隙，光源16和电力供应器18被接纳和安装在该内部空隙中。壳体20还形成连接器本体44。框架14还包括将在下面描述的基板46和透镜。

在所图示的实施方式中，框架14使用弹性柔性硅橡胶包覆模制，以限定适于固定至佩戴者头部的本体12。在包覆模制之后，框架14与本体12成为一体并且相对于本体12不可移除。在替代性实施方式中，框架14可以替代性地以可移除的方式接纳在限定于本体12中的腔体内，或者可以通过粘合剂牢固地固定在腔体内。在任一实施方式中，并且特别地参照图1和图2，本体12整体上是光滑和流线型的，并且不包括例如现有技术设计中(比如上面提及的美国专利公开no.2006/0087842中)常见的突出的光源。有利地，光源16、电力供应器18和下面描述的各种其他部件都位于弹性柔性本体12内，该弹性柔性本体12适于固定至佩戴者的头部。

参照图5B，壳体20包括位于前面部72中的前开口70，通过该前开口70接纳并安装有第一透镜装置74。壳体20还包括在大致位于前面部72下方的下前面部78中的下前开口76。第二透镜装置80被接纳并安装在下前开口76中。第一透镜装置74和第二透镜装置80构造成以下面所描述的方式使来自光源16的光折射。本体12还包括位于其前面部中的前开口20a和位于其下前面部中的下前开口20b(图4A)，开口20a、20b定形状和定尺寸成分别与限定在壳体20中的前开口70、76的形状和尺寸匹配。

用于为光源16供电的电力供应器18(图5A)可以呈可充电锂聚合物电池的形式。然而，本领域技术人员将理解的是，替代性的可充电电池、比如锂离子电池也可以适合于为光源16供电。

光源16包括多个发光二极管(LED)。特别地，光源16包括位于第一印刷电路板(PCB)84上的第一组LED 82(图5B)。第一PCB 84接纳在壳体20内并且安装至壳体20，使得第一组LED 82将光发射穿过第一透镜装置74。在第二PCB 88上还存在第二组LED 86(图5B)。第二PCB88接纳在壳体20内并且安装至壳体20，使得第二组LED 86将光发射穿过第二透镜装置80。

参照图5B，第一组LED 82具有第一LED 90，该第一LED 90是主“聚光灯”LED，用于直接向前照明。还存在第二对LED 92，所述第二对LED 92作为“广角”LED操作以用于提供外围光。第三LED 94构造为红色LED，可以使用该红色LED以免干扰佩戴者的自然夜视能力。第一组LED 82将光发射穿过位于本体12的前面部中的前开口20a中的第一透镜装置74。

第二组LED 86具有四个“阅读灯”LED 96。它们具有相对较低的亮度，以帮助佩戴者阅读。第二组LED 86将光发射穿过位于本体12的下前面部中的下前开口20b中的第二透镜装置80。本体12的下前面部大致向下和向前成角度，使得四个“阅读灯”LED 96在佩戴者的自然阅读位置处向下发射聚焦光。

第一可选择性致动的按钮100和第二可选择性致动的按钮102(图2)也安装至框架14并且能够通过本体12的外表面按下，所述第一可选择性致动的按钮100和第二可选择性致动的按钮102构造成经由电力供应器18致动和控制光源16。第一按钮100和第二按钮102在本体12的前面部中定位成使得第一按钮100位于前开口20a的第一侧，并且第二按钮102位于前开口20a的相反的第二侧。第一按钮100构造成切换光源16的打开/关闭，并且第二按钮102构造成当光源16通过第一按钮100切换到打开时在光源16的多个操作模式之间循环。

光源16的多个操作模式包括：第一模式，其中，仅第一LED 90以第一亮度水平发光；第二模式，其中，仅第一LED 90以比第一亮度水平相对更亮的第二亮度水平发光；第三模式，其中，仅第一LED 90以比第二亮度水平相对更亮的第三亮度水平发光；第四模式，其中，仅第二对“广角”LED 92发光；第五模式，其中，仅第三红色LED 94发光；以及第六模式，其中，仅四个“阅读灯”LED 96发光。

本体12还包括调节机构，该调节机构能够选择性地调节以细微地调节本体12的尺寸，使得本体12适于固定至各种不同的头部尺寸。如将在下面所描述的，调节机构构造成对由处于闭合构型的本体所限定的闭合环的长度(或周长)进行调节。

首先参照图4A，可以观察到的是，本体12的第一长度部分110从第一端部30延伸并且大致限定了半环，该半环终止于第一大致Y形的连接器112。本体12的第二长度部分114从第二端部32延伸并且大致限定了另一半环，该另一半环终止于第二大致Y形的连接器116。

现在将描述头灯10的构造。基板46安装至USB连接器本体44，并且第一透镜装置74和第二透镜装置80被插入壳体20中以形成框架14。然后，框架和连接器112在模具中间隔开并且使用弹性柔性硅橡胶包覆模制以形成本体12的第一部分110。包覆模制后，包括相应的第一组LED 82和第二组LED 86的第一PCB 84和第二PCB 88以及可充电电池18然后经由在包覆模制期间形成的后开口13(图4A)而安装至壳体20。然后，后开口13通过后面板15闭合，该后面板15由刚性塑料形成并且通过粘合剂固定就位。替代性地，后面板15可以用硅树脂层包覆模制，然后通过粘合剂或其他紧固件比如螺钉或卡扣紧固件固定就位。后面板15具有大致矩形的横截面，并且沿其纵向轴线略微弯曲。后面板15优选地通过超声焊接或粘合剂固定至本体12以闭合后开口13。尽管图中未图示，但是后面板15可以包括位于外表面上的相对较软的衬垫，以便于定位在后面板15与佩戴者的前额之间。软衬垫可以是隔热的并且可以为佩戴者提供舒适感。第二部分114也通过使形成接纳部42的插入件间隔远离另一个Y形连接器116而形成。这些部件用弹性柔性材料包覆模制以形成本体的第二部分114。

现在参照图2、图3和图4B，可以观察到的是，第一Y形连接器112限定了第一大致矩形的通道118，该通道118以可滑动的方式接纳第二长度部分114的一部分并且经由摩擦来抓持第二长度部分114的一部分。另外地，还可以观察到的是，第二Y形连接器116限定了第二大致矩形的通道120，该通道120以可滑动的方式接纳第一长度部分110的一部分并且经由摩擦来抓持第一长度部分110的一部分。第一部分110与第二部分116的连接形成了本体12。有利地，Y形的第一连接器112和第二连接器116中的每一者可以单独沿着相应的第二长度部分114和第一长度部分110选择性地滑动，以克服第一通道118和第二通道120与相应的第二长度部分114和第一长度部分110之间的摩擦，以对头灯10的处于闭合构型的本体12所限定的闭合环的总长度(或周长)进行调节。这种调节可以在图7A和图7B中观察到。在图7A中，第一Y形连接器112和第二Y形连接器116已经由佩戴者操纵并且沿着相应的第二长度部分114和第一长度部分110滑动，使得第一连接器112和第二连接器116以第一长度隔开，以限定适于固定至佩戴者的头部的本体12的第一总长度。在图7B中，第一连接器112和第二连接器116已经由佩戴者进一步操纵，并且沿着相应的第二长度部分114和第一长度部分110进一步滑动，使得第一连接器112和第二连接器116以大于上述第一长度的第二长度隔开，以限定小于图7A中所示的第一总长度的第二总长度(从而与图7A中所示的第一总长度相比时，在佩戴者的头部上提供了更紧密的配合)。

参照图8A至图8D，示出了本发明的呈头灯200形式的替代性实施方式。头灯200在许多方面与头灯10相似。但是，头灯200包括本体212，该本体212形成为单个连续的闭合环，其中，该闭合环不能重新构造为具有可以选择性地连接的第一端部和第二端部的打开构型(如头灯10)。

本体212通过使用弹性柔性硅橡胶对可移除的钢制插入件(未示出)进行包覆模制而形成。作为包覆模制工艺的结果，本体212形成为包括在其前部区域附近的腔体214(图8C)和邻近腔体214的前开口216(图8B)。可以通过本体212的后表面中的后开口213(图8C)进入腔体214。

头灯200还包括具有大致矩形横截面的壳体220(图8B)。参照图8D，壳体220包括第一部件或前部部件222和第二部件或后部部件224。前部部件222构造成安装呈包含LED 228的PCB 226形式的光源。PCB 226包含位于PCB 226的前表面上的三个前部LED 228以及两个侧部LED228，所述两个侧部LED 228布置在PCB 226的相反的纵向端部处且大致垂直于位于PCB 226的前表面上的前部LED 228安装。三个前部LED 228包括主“聚光灯”LED、“广角”LED和适合夜间阅读的红色LED。布置在PCB 226的相反的纵向端部处的两个侧部LED 228构造成将光引导穿过本体212的半透明和/或透明的部分(未示出)。特别地，本体212包括一个或更多个光导管(未示出)，所述一个或更多个光导管优选地是透明的，并且所述一个或更多个光导管构造成将来自侧部LED 228的光引导至本体的半透明和/或透明的部分。有利地，半透明和/或透明的部分围绕本体布置成使得头灯200为佩戴者提供(除了由前部LED 228提供的前部照明之外的)侧部和/或后部照明。

壳体220的后部部件224构造成安装呈可再充电锂离子或锂聚合物电池230形式的电力供应器。前部部件222包括三个大致圆形的透镜元件232，所述三个大致圆形的透镜元件232各自构造成使来自前部LED 228的光折射。前部部件220还包括构造成控制LED 228的操作的按钮250以及用于覆盖和密封按钮250以防止水和其他颗粒进入的按钮密封件252。

后部部件224包括USB-A连接器本体234，该USB-A连接器本体234具有基板235，该基板235具有电触头以用于接收电力从而经由电池触头231对电池230再充电。前部部件222固定地连接至后部部件222以形成壳体220。如图中所示，壳体220围绕纵向轴线弯曲，以便接近佩戴者的前额的曲率。

本体212中的前开口216(图8B)定形状和定尺寸成接纳从壳体220的前表面突出的三个大致圆形的透镜元件232。类似地，本体212中的腔体214(图8C)定形状和定尺寸成接纳壳体220。特别地，腔体214定形状和定尺寸成与壳体220的形状和尺寸类似。然而，壳体220具有大于开口213的横截面，使得本体212的邻近开口213的部分用于将壳体220以可释放的方式固定在腔体214内。如图8C中所示，壳体220的后部部件224包括大致矩形的突出部236，该突出部236定形状和定尺寸成与开口213的形状和尺寸类似，使得当壳体220位于腔体214内时，突出部236闭合开口213。

有利地，壳体220能够以可移除的方式接纳在腔体214内，以例如允许当壳体220从腔体214中移除时对电池230再充电。另外地，壳体220能够以可移除的方式被接纳，以便允许将替代性的壳体(未示出)接纳在腔体内。替代性的壳体相比于壳体220可以例如包括不同的光源和/或电力供应器。

头灯200还包括呈夹持件240形式的调节机构，该夹持件240构造成对由本体212所限定的环的长度(或周长)进行调节。参照图8A，为了调节环的长度，佩戴者可以将环的大致与本体212的包含壳体220的部分相对的两个部分捏紧在一起，并且然后将夹持件240附接至环的捏紧部分。夹持件240包括两个邻近的通道241(图8)，所述两个邻近的通道241适于分别接纳环的所述两个部分并且通过摩擦保持环的所述两个部分，如图8A中所示。

参照图9至图14，示出了本发明的呈头灯300形式的另一替代性实施方式。头灯300在许多方面与头灯10、200类似，但是包括以下描述的其他特征。

头灯300包括形成为单个连续的闭合环的本体312，其中，该闭合环不能重新构造成具有能够选择性地连接的第一端部和第二端部的打开构型(类似于头灯10)。

本体312通过使用弹性柔性硅橡胶对可移除的钢制插入件(未示出)进行包覆模制而形成。作为包覆模制工艺的结果，本体312形成为包括壳体腔体314(图10A)、前开口316(图10B)和臂腔体318(图10A)。

参照图10A，壳体腔体314构造成接纳具有大致矩形横截面的壳体320。壳体320包括第一部件或前部部件322和第二部件或后部部件324。前部部件322构造成安装呈包含LED328的PCB 326形式的光源(图10B)。后部部件324包括散热器330，该散热器330构造成从PCB326和LED 328去除热。前部部件322和后部部件324通过螺钉347固定地连接以形成壳体320。螺钉347还构造成将PCB 326精确地定位并且安装在壳体320中。如图中所示，壳体320围绕纵向轴线弯曲成使得接近佩戴者的前额的曲率。壳体320通过粘合剂固定在腔体314内。

在替代性的未图示的实施方式中，壳体320可以以可移除的方式安装在腔体314内。在另一替代性的未图示的实施方式中，壳体320的前部部件322以及臂360(稍后描述)可以被包覆模制，以便相对于本体312成为一体且不可移除。在包覆模制工艺之后，PCB 326和后部部件324可以经由螺钉347固定至前部部件322。

参照图10B，前部部件322包括四个大致圆形的透镜元件332以及具有弯曲的端部的大致矩形的透镜元件333，透镜元件332、333中的每一者构造成使来自LED 328的光折射。头灯300包括与上面描述的且在图5B中示出的头灯10相同的LED照明布置和特征。前部部件320还包括两个大致圆形的、可选择性地致动的按钮350(图9A)、352，所述按钮350、352构造成也以与上面关于头灯10描述的方式相同的方式控制LED328的操作。本体312中的前开口316定形状和定尺寸成接纳四个大致圆形的透镜元件332以及大致矩形的透镜元件333。

参照图10A和图10B，本体312构造成以可释放的方式安装呈可再充电锂离子或锂聚合物电池340形式的电力供应器。电池340位于包括前部部件344和后部部件346的大致矩形的外壳342中，前部部件344和后部部件346固定地连接。

如图中所示，外壳342围绕纵向轴线弯曲以接近佩戴者的头部的曲率。因此，电池340也围绕其纵向轴线弯曲以适应电池壳体342的曲率。通过利用弯曲的电池340，可以使位于外壳320内的电池340所提供的电量最大化，同时还保持本体312的光滑和流线型的形式。

电池外壳342的后部部件346包括大致药片形的突起部348(图11A)，该突起部348大致横向于外壳342的纵向轴线延伸。突起部348构造成以可释放的方式坐置在以下详细描述的位于臂360中的互补的凹部362中。因此，电池外壳342能够从本体312移除，以允许例如对电池340再充电和/或允许由另一电池外壳(未示出)替换电池外壳342，使得头灯300通常可以连续使用。如图9A、图9B和图11B中所示，当电池外壳342经由臂360安装至本体312时，在散热器330与电池外壳342之间存在空间331，以便允许空气在散热器330上方流动以冷却散热器330。

再次参照图10A和图10B，电池外壳342包括从外壳342的相反的端部向外突出的两对大致圆形的弹簧触头364。弹簧触头364构造成电连接至位于本体312中的挠性导体(未示出)。挠性导体在本体312内延伸并且连接至包含LED 328的PCB 326，从而从电池340供应电能以为LED328供电。

有利地，在头灯300中，壳体320可以相对于本体312的一部分、特别地相对于臂360手动地枢转，使得可以对由LED 228提供的光的方向进行选择性地调节。

如上面所解释的，本体312包括一对弯曲臂360。每个臂360的一部分固定在位于本体312中大致邻近壳体腔体314的相反的纵向端部定位的相应的臂腔体318(图10A)内。每个臂360在其端部处包括大致圆形的延伸部366(图10A)，该延伸部366构造成以下述方式与壳体320相接(图12)。

参照图13中所示的局部横截面，大致圆形的延伸部366包括具有大致三角形横截面的突出部或止动部388。三角形突出部388是弹性柔性的，并且构造成坐置在限定在壳体320的外侧部壁、特别地限定在壳体的后部部件324的外侧部壁中的多个互补的凹部390中的一个凹部内。突出部388和凹部390构造成使得，当突出部388位于凹部390中时，壳体320相对于臂360的位置被设定且被以可释放的方式锁定。

大致圆形的延伸部366还用作壳体320围绕其枢转或旋转的支承表面。特别地，延伸部366包括大致圆形的外表面392，外表面392的一部分与位于壳体320的前部部件322的外部壁中的互补的部分圆形切口394相接。以这种方式，壳体320可以根据突出部388在凹部390内的位置围绕圆形延伸部366枢转或旋转。

如上所述，突出部388通常是弹性柔性的，使得需要最小的力来将突出部388从多个凹部390中的一个凹部移动至多个凹部390中的邻近的一个凹部，从而对壳体320相对于臂360的位置进行调节。凹部390限定在壳体320的后部部件324的外部壁中，使得为壳体320提供了相对于臂360枢转达到大约±20°的能力。图14A和图14B图示了壳体320相对于臂320的枢转范围。有利地，由于本体312的弹性柔性性质，壳体320可以被枢转而不会显著地影响围绕佩戴者头部定位的本体312的配合和感觉。为了使壳体320枢转，佩戴者仅需要抓住本体312的定位有壳体320的部分，并将壳体320旋转至期望的位置。当突出部388位于多个凹部390中的一个凹部中时，壳体320将被以可释放的方式锁定就位。

有利地，通过对壳体320相对于臂360的位置进行选择性地手动调节，可以对由LED328提供的光的方向进行调节。

尽管未图示，但是头灯300的本体312的长度可以通过具有调节机构比如上面关于头灯10和200所描述的机构来调节，以适合不同的佩戴者。

如上所述，本发明提供了头灯10、200和300，所述头灯10、200和300在总体形式上是美学上令人愉悦的且大致光滑的。头灯包括弹性柔性本体，头灯的各个部件可以位于该弹性柔性本体中，并且该弹性柔性本体适于通过至少部分地环绕佩戴者的头部而固定至佩戴者的头部。

将理解的是，在本说明书中所公开和限定的本发明扩展至所提到的或从文本或附图中显而易见的各个特征中的两个或更多个特征的所有替代组合。所有这些不同的组合构成了本发明的各种替代方面。

Claims (29)

1.一种头灯，包括：

光源；

用于为所述光源供电的电力供应器；以及

适于保持所述光源的框架，所述框架能够被接纳在由弹性柔性材料形成的本体内，所述本体适于固定至佩戴者的头部。

2.根据权利要求1所述的头灯，其中，所述本体适于通过至少部分地环绕所述佩戴者的头部而固定至所述佩戴者的头部。

3.根据权利要求1或2所述的头灯，其中，所述框架限定了壳体，所述壳体具有用于容纳所述光源和所述电力供应器的内部空隙。

4.根据权利要求3所述的头灯，其中，所述壳体能够以可移除的方式被接纳在限定于所述本体中的腔体内。

5.根据权利要求4所述的头灯，其中，所述腔体能够通过限定在所述本体中的开口进入。

6.根据权利要求5所述的头灯，其中，所述壳体的横截面大于所述开口，使得所述本体的邻近所述开口的部分用于将所述壳体以可释放的方式固定在所述腔体内。

7.根据权利要求5或6所述的头灯，其中，所述腔体定形状和定尺寸成与所述壳体的形状和尺寸类似。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的头灯，其中，所述壳体的后表面包括突起部，所述突起部定形状和定尺寸成与所述开口的形状和尺寸类似，使得当所述壳体位于所述腔体内时所述突起部使所述开口闭合。

9.根据权利要求1或2所述的头灯，其中，所述框架限定了壳体，所述壳体具有用于容纳所述光源的内部空隙。

10.根据权利要求9所述的头灯，其中，所述壳体包括散热器，所述散热器构造成从所述光源去除热。

11.根据权利要求9或10所述的头灯，其中，所述壳体能够相对于所述本体的一部分枢转，使得能够对从所述光源发出的光的方向进行选择性地调节。

12.根据权利要求11所述的头灯，其中，所述壳体在所述壳体的相反的侧部上以可枢转的方式连接至位于所述本体内的相应的臂。

13.根据权利要求12所述的头灯，其中，每个臂的端部包括突出部，所述突出部构造成坐置在设置于所述壳体中的多个凹部中的一个凹部中，以便以可释放的方式设定并锁定所述壳体相对于所述臂的位置。

14.根据权利要求13所述的头灯，其中，所述突出部是弹性柔性的，使得需要最小的力来将所述突出部从所述多个凹部中的一个凹部移动至所述多个凹部中的邻近的一个凹部，从而对所述壳体相对于所述臂的位置进行调节。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的头灯，其中，所述壳体能够相对于所述臂枢转达到大约±20°。

16.根据权利要求9至15中的任一项所述的头灯，其中，所述电力供应器能够以可移除的方式安装至所述本体。

17.根据权利要求9至16中的任一项所述的头灯，其中，所述电力供应器包括电连接件，所述电连接件构造成电连接至位于所述本体内的一个或更多个导体，其中，所述一个或更多个导体在所述本体内延伸并且电连接至所述光源，以将电能从所述电力供应器提供至所述光源。

18.根据当从属于权利要求10时的权利要求16或17所述的头灯，其中，所述电力供应器能够大致邻近所述散热器安装至所述本体，使得在所述散热器与所述电力供应器之间存在空间，其中，所述空间允许空气在所述散热器上方流动以冷却所述散热器。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的头灯，其中，所述本体包括调节机构，所述调节机构构造成对由所述本体限定的环的周长进行选择性地调节，其中，所述环构造成至少部分地环绕所述佩戴者的头部，以将所述本体固定至所述佩戴者的头部。

20.一种头灯，包括：

光源；

用于为所述光源供电的电力供应器；以及

适于保持所述光源和所述电力供应器的框架，所述框架使用弹性柔性材料包覆模制以形成适于固定至佩戴者的头部的本体。

21.根据权利要求20所述的头灯，其中，所述本体适于通过至少部分地环绕所述佩戴者的头部而固定至所述佩戴者的头部。

22.根据权利要求20或21所述的头灯，其中，所述本体能够在第一打开构型与第二闭合构型之间选择性地重新构造，其中，在所述闭合构型中，所述本体呈环的形式，并且其中，在所述打开构型中，所述本体在总体形式上是长形的并且包括第一端部和相反的第二端部，并且其中，所述第一端部能够以可释放的方式连接至所述第二端部。

23.根据权利要求22所述的头灯，其中，所述第一端部包括连接器元件，并且所述第二端部包括接纳部，所述接纳部构造成在所述本体的所述闭合构型中接纳所述连接器元件。

24.根据权利要求23所述的头灯，其中，所述连接器元件是充电连接器，所述充电连接器构造成从电源接收电力从而对所述电力供应器再充电。

25.根据权利要求23或24所述的头灯，其中，所述连接器元件从所述框架延伸。

26.根据权利要求22至25中的任一项所述的头灯，其中，所述本体包括调节机构，所述调节机构构造成对由处于所述闭合构型的所述本体限定的所述环的周长进行选择性地调节。

27.根据前述权利要求中的任一项所述的头灯，其中，所述光源包括一个或更多个发光二极管(LED)。

28.根据权利要求27所述的头灯，其中，所述一个或更多个发光二极管将光发射穿过安装至所述框架的一个或更多个光学元件。

29.根据权利要求27或28所述的头灯，其中，所述本体包括构造成控制所述光源的一个或更多个能够选择性地致动的按钮。

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