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Die vorliegende Erfindung betrifft eine portable Lampe, die vorzugsweise speziell für den Einsatz als bergmännische Helmlampe unter Tage, als Fahrrad- oder als Fahrradhelmlampe ausgebildet ist und ein Gehäuse aufweist, innerhalb dessen ein Hohlspiegel, Leuchtmitteleinheiten und eine Steuereinrichtung vorgesehen sind.
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Bergmännische Helmlampen mit einem einzigen Reflektorspiegel sind grundsätzlich bekannt und sind üblicherweise verschwenkbar an einem Schutzhelm angebracht, damit die Bergleute die Möglichkeit haben, die Helmlampe genau in jene Richtung auszurichten, die ausgeleuchtet werden soll. Aufgrund der rauen Arbeitsbedingungen und der beengten Arbeitsverhältnisse unter Tage ist es jedoch möglich, dass die eingestellte Position der Helmlampe unbeabsichtigt verändert wird, so dass die Lampe erneut ausgerichtet werden muss.
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Andere gängige Helmlampen, die unter Tage zum Einsatz kommen, sind feststehend am Helm angebracht, so dass die Richtung des von der Helmlampe ausgesandten Lichtkegels nicht verändert werden kann. Bei solch einer feststehenden Anbringung der Helmlampe am Helm wird jedoch immer nur ein der Kopfhaltung des Bergmanns entsprechender Bereich ausgeleuchtet, was gelegentlich zur Folge hat, dass Bergleute, die beispielsweise eine längere Strecke zu Fuß gehen müssen, die Lampe vom Helm nehmen oder den Helm samt Lampe gar absetzen, um den vor ihnen liegenden Bereich besser ausleuchten zu können.
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Da sich ähnliche Probleme auch in Verbindung mit Fahrrad- und Fahrradhelmlampen stellen, liegt der Erfindung daher ganz allgemein die Aufgabe zugrunde, eine portable Lampe zu schaffen, mit der in unterschiedlichen Richtungen gelegene Bereiche dauerhaft zuverlässig ausgeleuchtet werden können, ohne dass hierzu die Lampe nachjustiert oder gar abgenommen werden muss.
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Diese Aufgabe wird durch eine portable, vorzugsweise als bergmännische Helmlampe, als Fahrrad- oder als Fahrradhelmlampe ausgebildete Lampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass eine Vielzahl von Leuchtmitteleinheiten innerhalb des vorzugsweise sphärischen oder parabolischen Hohlspiegels vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um verschiedene Gruppen der Leuchtmitteleinheiten unabhängig voneinander zu bestromen. Hierbei muss eine Gruppe von Leuchtmitteleinheiten nicht unbedingt mehrere Leuchtmitteleinheiten umfassen, sondern kann auch aus nur einzigen Leuchtmitteleinheit bestehen.
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Dadurch, dass innerhalb ein und desselben Hohlspiegels mehrere Leuchtmitteleinheiten an unterschiedlichen Positionen vorgesehen sind, gelingt es aufgrund der unterschiedlichen Positionen der einzelnen Leuchtmitteleinheiten innerhalb des Hohlspiegels, unterschiedlich ausgerichtete Lichtkegel zu erzeugen, ohne dass hierzu die relative Ausrichtung der Lampe beispielsweise gegenüber einem Helm verändert oder die Lampe vom Helm gar abgenommen werden muss. Vielmehr wird das Licht der jeweiligen Gruppe von Leuchtmitteleinheiten aufgrund ihrer unterschiedlichen Positionen innerhalb des Hohlspiegels von demselben in eine andere Richtung reflektiert, wodurch gezielt unterschiedliche Bereiche ausgeleuchtet werden können, ohne dass hierzu die Position der Lampe verändert werden muss. Es bedarf somit zur Ausleuchtung von in unterschiedlichen Richtungen gelegenen Bereichen lediglich der Bestromung entsprechender Gruppen von Leuchtmitteleinheiten.
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Dies ermöglicht es gleichermaßen, das Gehäuse der Lampe feststehend an einem Helm zu befestigen oder die Lampe bzw. deren Gehäuse einstückig mit einem Helm auszuführen, so dass die Ausrichtung der Lampe gegenüber dem Helm nicht verändert werden kann, was auch nicht erforderlich ist, da zur Ausleuchtung von in unterschiedlichen Richtungen gelegenen Bereichen lediglich unterschiedliche Gruppen von Leuchtmitteleinheiten zu bestromen sind.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen.
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So ist es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die einzelnen Leuchtmitteleinheiten der Vielzahl von Leuchtmitteleinheiten vorwiegend zwischen der Brennebene des vorzugsweise sphärischen oder parabolischen Hohlspiegels und dem Hohlspiegel vorgesehen sind.
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Dadurch, dass die Mehrzahl der Leuchtmitteleinheiten im Bereich zwischen dem Brennpunkt und dem Spiegel angeordnet sind, wird das Licht, das von einer solchen Leuchtmitteleinheit ausgeht, aufgeweitet, so dass unabhängig davon, welche Gruppe von Leuchtmitteleinheiten bestromt wird, in jedem Falle ein sich aufweitender Lichtkegel erzeugt wird, um den jeweiligen Bereich optimal ausleuchten zu können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die einzelnen Leuchtmitteleinheiten in einer Vertikalebene angeordnet, die zur Brennebene senkrecht ist und die die optische Achse des Hohlspiegels enthält. Mit anderen Worten befinden sich also die einzelnen Leuchtmitteleinheiten in einer Ebene, bezüglich derer der Helm symmetrisch ist. Durch diese mittige Anordnung der einzelnen Leuchtmitteleinheiten innerhalb des Hohlspiegels gelingt es, dass der erzeugte Lichtkegel unabhängig davon, welche der Leuchtmitteleinheiten zu Gruppen zusammengefasst sind, stets symmetrisch ist.
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Da die mittels einer Helmlampe auszuleuchtenden Bereiche in aller Regel unterhalb der Augenhöhe beispielsweise eines Bergmanns liegen, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die einzelnen Leuchtmitteleinheiten in der Vertikalebene vorwiegend – vorzugsweise jedoch ausschließlich – oberhalb der optischen Achse des Hohlspiegels angeordnet sind. Aufgrund der Reflexion des von den einzelnen Leuchtmitteleinheiten ausgesandten Lichts an dem Hohlspiegel werden die Strahlen nämlich in der gewünschten Weise tendenziell nach unten reflektiert. Es kann somit nicht nur die Anzahl erforderlicher Leuchtmitteleinheiten reduziert werden; vielmehr reduziert sich aufgrund der geringeren Anzahl an Leuchtmitteleinheiten auch der Stromverbrauch, wodurch die Leuchtdauer der Lampe verlängert werden kann.
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Um die Leuchtdauer weiter zu verlängern, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die einzelnen Leuchtmitteleinheiten jeweils zumindest eine LED umfassen, die vorzugsweise auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Da LEDs beispielsweise im Vergleich zu Halogenlampen deutlich weniger Strom benötigen, um eine bestimmte Leuchtstärke zu erzielen, kann somit im Vergleich zu herkömmlichen Helmlampen mit Halogenleuchtmitteln die Leuchtdauer verlängert werden.
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Damit durch die Leiterplatte, auf der die einzelnen LEDs angeordnet sind, nicht eine Hälfte des Hohlspiegels von dem von den LEDs ausgesandten Licht abgeschirmt wird, ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass jede Leuchtmitteleinheit zumindest zwei LEDs umfasst, die paarweise auf einander gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte installiert sind. Ebenfalls wäre es jedoch möglich, dass die Leiterplatte für jede LED eine Durchbrechung aufweist, in der sich die jeweilige LED befindet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine erste Gruppe von Leuchtmitteleinheiten, die von der Steuereinrichtung unabhängig von einer zweiten Gruppe von Leuchtmitteleinheiten ansteuerbar ist, einen anderen Abstand von der optischen Achse des Hohlspiegels als die zweite Gruppe von Leuchtmitteleinheiten aufweist. Hierbei kann sich der Abstand beispielsweise auf den geometrischen Schwerpunkt der Gruppe von Leuchtmitteleinheiten beziehen. Je größer hierbei der Abstand der jeweiligen Gruppe von der optischen Achse des Hohlspiegels ist, umso stärker weicht der von der portablen Lampe ausgesandte Lichtkegel von der optischen Achse ab und wird umso stärker nach unten reflektiert. So kann ein Bergmann, der beispielsweise eine längere Strecke zu Fuß zu gehen hat, eine Leuchtmitteleinheitengruppe aktivieren, die einen verhältnismäßig großen Abstand von der optischen Achse aufweist, da hierdurch der unmittelbar vor ihm befindliche Bereich des Bodens ausgeleuchtet wird. Soll hingegen ein Bereich in Blickrichtung ausgeleuchtet werden, wie dies beispielsweise beim Bedienen eines Steuergeräts in einem Schild der Fall ist, so kann der Bergmann eine nahe bei der optischen Achse gelegene Leuchtmitteleinheitengruppe aktivieren, da hierdurch ein Lichtkegel erzeugt wird, der die Helmlampe annähernd parallel zur optischen Achse verlässt.
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Um die einzelnen Gruppen von Leuchtmitteleinheiten gezielt anwählen zu können, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Lampe ein Schaltelement umfasst, durch dessen Betätigung die Leuchtmitteleinheiten mittels der Steuereinrichtung gruppenweise an- und abschaltbar sind. Beispielswiese kann durch einfache Betätigung des Schaltelements eine erste Gruppe von Schaltelementeinheiten eingeschaltet werden, kann durch zweifache Betätigung des Schaltelements die erste Gruppe von Leuchtmitteleinheiten aus- und eine zweite Gruppe von Leuchtmitteleinheiten eingeschaltet werden, und kann durch dreifache Betätigung des Schaltelements die zweite Gruppe von Leuchtmitteleinheiten ausgeschaltet werden. Durch mehrfache Betätigung des Schaltelements kann somit auf einfache Weise die gewünschte Gruppe von Leuchtmitteleinheiten gewählt und eingeschaltet werden. Ebenfalls wäre es jedoch möglich, für jede Gruppe von Leuchtmitteleinheiten einen gesonderten Ein/Aus-Schalter vorzusehen. In diesem Falle würde sich die elektronische Steuereinrichtung auf einfache Schalter reduzieren, mittels denen die Stromzufuhr zu den einzelnen Gruppen von Leuchtmitteleinheiten unterbrochen werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann auch ein Beschleunigungssensor vorgesehen sein, der sich vorzugsweise innerhalb des Gehäuses befindet, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um in Abhängigkeit von von dem Beschleunigungssensor zur Verfügung gestellten Sensorsignalen unterschiedliche Gruppen der Leuchtmitteleinheiten anzusteuern. Auf diese Weise können typische, charakteristische Bewegungsabläufe zu einer entsprechenden Beleuchtungsansteuerung führen. Wenn über den Beschleunigungssensor beispielsweise Kopfbewegungen aufgenommen werden, die charakteristisch für Gehen sind, kann dies durch Auswertung der Sensorsignale von der Steuereinrichtung erkannt werden, so dass diese dann eine Leuchtmitteleinheitengruppe bestromt, deren Leuchtkegel schräg nach unten leuchtet. Werden hingegen beispielsweise Kopfbewegungen nach rechts und links erkannt, wird eine Leuchtmitteleinheitengruppe bestromt, deren Lichtkegel weniger stark nach unten leuchtet. Je nachdem, ob seitliche Kopfbewegungen mit oder ohne Vorwärtsbewegung (Gehen) erkannt werden, kann somit ein unterschiedlicher Leuchtwinkel vorgesehen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse eine durch ein Lichtdurchtrittsfenster für Licht der Leuchtmitteleinheiten verschlossene Öffnung aufweisen, wobei das Lichtdurchtrittsfenster zur Realisierung der Schaltfunktion des Schaltelements vorzugsweise als Touch-Panel ausgebildet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Lampe um eine bergmännische Helmlampe, die speziell für den Einsatz unter Tage ausgelegt ist, wozu insbesondere deren Gehäuse, derart ausgebildet ist, dass die Helmlampe Anforderungen an die Eigensicherheit und/oder den Explosionsschutz unter Tage erfüllt.
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Im Folgenden wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht durch eine an einem Schutzhelm fest angebrachte bergmännische Helmlampe;
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2 eine vergrößerte Darstellung im Bereich des in der 1 erkennbaren Hohlspiegels;
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3 eine Draufsicht auf den Hohlspiegel gemäß 2; und
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4 eine praktische Anwendung der Helmlampe.
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Die 1 zeigt einen bergmännischen Schutzhelm 10, der beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist und an dem eine erfindungsgemäße Lampe 12 einstückig befestigt ist, so dass sie nicht zerstörungsfrei von dem Helm 10 getrennt werden kann. Die Helmlampe 12 weist ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 14 auf, innerhalb dessen ein und vorzugsweise nur ein einziger sphärischer Hohlspiegel 15 und eine Steuereinrichtung 16 vorgesehen sind. Wie der 1 ferner entnommen werden kann, befindet sich innerhalb des Hohlspiegels 15 ein LED-Array aus einer Vielzahl von LEDs 18, die auf einer Leiterplatte 20 installiert sind, die sich oberhalb der optischen Achse 28 des Hohlspiegels 15 befindet und senkrecht zur Brennebene des Hohlspiegels 15 steht. Die einzelnen LEDs 18 befinden sich somit in einer Vertikalebene, die zur Brennebene senkrecht ist und die die optische Achse 28 des Hohlspiegels 15 enthält. Außerdem befinden sich die einzelnen LEDs 18 zwischen der durch den Brennpunkt F gekennzeichneten Brennebene des Hohlspiegels 15 und dem Hohlspiegel 15, so dass durch den Hohlspiegel 15 die von den einzelnen LEDs 18 ausgehenden Lichtstrahlen in jedem Falle aufgeweitet werden.
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Ferner ist innerhalb des Gehäuses 14 ein elektrischer Akkumulator 22 wie beispielsweise eine Batterie vorgesehen, mit dem die einzelnen LEDs 18 von der elektronischen Steuereinrichtung 16 selektiv bestromt werden können, wie dies nachfolgend noch genauer erläutert wird.
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Da durch die Leiterplatte 20 der Strahlengang der LEDs 18, die auf einer Seite der Leiterplatte 20 vorgesehen sind, von der gegenüberliegenden Hälfte des Hohlspiegels 15 abgeschirmt wird, ist es bei der dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass auf einander gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte 20 paarweise jeweils zwei einander zugeordnete LEDs 18 installiert sind (siehe 3), die zusammen jeweils eine Leuchtmitteleinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, dass die Leiterplatte 20 für jede LED 18 eine Durchbrechung aufweist, innerhalb derer sich dann nur eine einzige LED 18 befände, wodurch die Anzahl an LEDs 18 klein gehalten werden kann.
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Um mit der erfindungsgemäßen Helmlampe 12 nun beispielsweise gezielt einen nahe dem Erdboden befindlichen Bereich ausleuchten zu können, kann mittels der Steuereinrichtung 16 eine erste Gruppe von LEDs 18 bestromt werden, welche in der 2 als Gruppe G1 gekennzeichnet ist. Ist es demgegenüber gewünscht, einen Bereich auszuleuchten, der sich in etwa auf Augenhöhe eines Bergmanns befindet, so kann mittels der Steuereinrichtung 16 eine Gruppe von LEDs bestromt werden, die in der 2 als G2 gekennzeichnet ist. Die einzelnen LEDs der ersten Gruppe G1 weisen dabei einen größeren Abstand von der optischen Achse 28 des Hohlspiegels 15 auf, als die LEDs 18 der zweiten Gruppe G2, was zur Folge hat, dass die von den LEDs 18 der ersten Gruppe G1 ausgesandten Lichtstrahlen stärker nach unten von dem Hohlspiegel 15 reflektiert werden, als die von den LEDs 18 der zweiten Gruppe G2 ausgesandten Lichtstrahlen, wie dies in der 2 anhand zweier exemplarischer LEDs 18 der beiden Gruppen G1 und G2 kenntlich gemacht ist.
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Um eine der beiden LED-Gruppen G1, G2 gezielt anwählen zu können, weist die Helmlampe 10 ferner ein Schaltelement 24 in Form eines Tasters auf, der an der Oberseite des Gehäuses 14 in dessen Wandung vorgesehen ist. Das Tastelement 24 ist dabei mit der Steuereinrichtung 16 gekoppelt, so dass durch Betätigung des Schaltelements 24 ausgewählt werden kann, welche LED-Gruppe G1, G2 von der Steuereinrichtung 16 bestromt werden soll. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 16 derart eingerichtet sein, dass durch einfache Betätigung des Schaltelements 24 die erste Gruppe G1 eingeschaltet wird, durch zweifache Betätigung des Schaltelements 24 die erste Gruppe G1 aus- und die zweite Gruppe G2 eingeschaltet wird, und durch dreifache Betätigung des Schaltelements 24 die zweite Gruppe G1 wieder ausgeschaltet wird. Ebenfalls wäre es möglich, anstelle der elektronischen Steuereinrichtung 16 einen mechanischen Wechselschalter vorzusehen, durch dessen Betätigung die LED-Gruppe G1 und/oder die LED-Gruppe G2 mit dem Akkumulator 22 verbunden wird.
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Anstelle des Schaltelements 24 kann als Schaltelement auch ein mit der Steuereinrichtung 16 gekoppeltes transparentes oder transluzentes Touch-Panel 26 vorgesehen sein, das gemäß 1 als Lichtdurchtrittsfenster für das von den LEDs ausgesandte Licht dient und die Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 14 dichtend verschließt. Es muss somit nicht für eine gesonderte Abdichtung des Gehäuses 14 im Bereich des auf diese Weise entfallenden Schaltelements 24 gesorgt werden.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Schaltelement kann die Helmlampe 12 einen Beschleunigungssensor 30 innerhalb des Gehäuses 14 aufweisen, dessen Beschleunigungssignale von der Steuereinrichtung 16 ausgewertet werden, um in Abhängigkeit der Sensorsignale unterschiedliche Gruppen G1, G2 der Leuchtmitteleinheiten 18 anzusteuern. Auf diese Weise können typische, charakteristische Bewegungsabläufe zu einer entsprechenden Beleuchtungsansteuerung führen. Wenn über den Beschleunigungssensor 30 beispielsweise nickende Kopfbewegungen aufgenommen werden, die dafür charakteristisch sind, dass ein Bergmann zu Fuß geht, kann dies durch Auswertung der Sensorsignale durch die Steuereinrichtung 16 erkannt werden, so dass diese dann die Leuchtmitteleinheitengruppe G1 bestromt, deren Leichtkegel schräg nach unten leuchtet. Werden hingegen beispielsweise Kopfbewegungen nach rechts und links erkannt, wird die Leuchtmitteleinheitengruppe G2 bestromt, deren Lichtkegel weniger stark nach unten leuchtet. Je nachdem, ob seitliche Kopfbewegungen mit oder ohne Vorwärtsbewegung (Gehen) erkannt werden, kann somit ein unterschiedlicher Leuchtwinkel vorgesehen werden.
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Durch intelligentes Umschalten der einzelnen LEDs 18 auf der Leiterplatte 20 können somit verschiedene Abstrahlrichtungen R1, R2, R3 realisiert werden, wie dies in der 4 für drei unterschiedliche Einstellungen angedeutet ist, wozu entgegen den voranstehenden Ausführungen nicht nur zwei sondern drei unterschiedliche LED-Gruppen mit jeweils unterschiedlichem Abstand von der optischen Achse 28 des Hohlspiegels 15 vorgesehen werden müssten. Ein Bergmann kann somit je nach Tätigkeit die Abstrahlrichtung der Helmlampe 12 verändern, ohne hierzu die Relativposition der Lampe 12 am Helm 10 verändern oder gar die Lampe 12 vom Helm 10 abnehmen zu müssen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schutzhelm
- 12
- Helmlampe
- 14
- Gehäuse
- 15
- Hohlspiegel
- 16
- Steuereinrichtung
- 18
- LEDs
- 20
- Leiterplatte
- 22
- Akkumulator
- 24
- Schaltelement
- 26
- Touch-Panel
- 28
- Optische Achse
- 30
- Beschleunigungssensor
- F
- Brennpunkt
- G1
- erste LED-Gruppe
- G2
- zweite LED-Gruppe
