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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsplatzleuchte mit Objektbetrachtungsfunktion. Insbesondere betrifft sie eine modular aufgebaute Arbeitsplatzleuchte mit Objektbetrachtungsfunktion.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Arbeitsplatzleuchten mit Objektbetrachtungsfunktion sind hinlänglich bekannt, beispielsweise als „Lupenleuchten“, und werden in der Elektronik, der Biologie, der Medizin oder anderen Fachgebieten eingesetzt, wo ein Bearbeiter eine Tätigkeit mit beiden Händen ausüben muss und gleichzeitig eine vergrößerte Darstellung des von ihm bearbeiteten Objekts benötigt.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 10 2005 054 919 A1 ist eine Arbeitsplatzleuchte bekannt, die einen Leuchtenkopf mit integrierter Lupe aufweist, die von einer ringförmigen Lichtquelle umgeben ist, und die einen integrierten Absaugringraum einer Absaugeinrichtung aufweist. Herkömmliche Lupenleuchten ermöglichen nur eine passive optische Betrachtung des bearbeiteten Objekts, wobei die Lupenleuchte stets zwischen dem Bearbeiter und dem Objekt angeordnet sein muss.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Arbeitsplatzleuchte mit Objektbetrachtungsfunktion so auszugestalten, dass es nicht mehr erforderlich ist, die Arbeitsplatzleuchte zwischen dem Betrachter und dem Objekt anzuordnen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Arbeitsplatzleuchte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Diese Arbeitsplatzleuchte mit Objektbetrachtungsfunktion ist versehen mit einem Leuchtenkopf, der an einem ersten Ende eines Leuchtengestänges vorgesehen ist, wobei das Leuchtengestänge an seinem zweiten Ende mit einer Befestigungseinrichtung oder einem Standfuß versehen ist, einer Leuchtmittelanordnung mit zumindest einem am oder im Leuchtenkopf vorgesehenen elektrischen Leuchtmittel, das Licht vom Leuchtenkopf in eine Beleuchtungsrichtung abstrahlt, und zumindest einer vergrößernden Objektbetrachtungsvorrichtung, die die vergrößernde Betrachtung eines in Beleuchtungsrichtung platzierten Objekts ermöglicht, wobei erfindungsgemäß die Objektbetrachtungsvorrichtung im oder am Leuchtenkopf vorgesehen oder vorsehbar ist und eine Bilderfassungseinrichtung aufweist, die mit einer Bildwiedergabeeinrichtung zur Bilddatenübertragung gekoppelt ist.
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VORTEILE
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Das Vorsehen der Bilderfassungseinrichtung im oder am Leuchtenkopf und die Koppelung der Bilderfassungseinrichtung mit einer Bildwiedergabeeinrichtung ermöglichen es, die Arbeitsplatzleuchte so zu positionieren, dass sie bei der Bearbeitung des Objekts nicht im Weg ist. Zudem wird es dadurch möglich, das von der Bilderfassungseinrichtung abgegebene Bildsignal zu speichern und somit den Bearbeitungsprozess zu dokumentieren.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Arbeitsplatzleuchte sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Bildwiedergabeeinrichtung am oder im Leuchtenkopf vorgesehen oder vorsehbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Arbeitsplatzleuchte wie eine herkömmliche Lupenleuchte aufgebaut sein, bei der an Stelle der Lupe die Bilderfassungseinrichtung oder eine Einheit aus Bilderfassungseinrichtung und Bildwiedergabeeinrichtung vorgesehen ist. Die Bildwiedergabeeinrichtung kann starr in den Leuchtenkopf eingebaut sein oder sie kann schwenkbar und/oder drehbar am Leuchtenkopf angebracht sein.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Bildwiedergabeeinrichtung eine Datenbrille ist, die mit der Bilderfassungseinrichtung zur Bilddatenübertragung drahtlos gekoppelt ist. Diese Variante ermöglicht es dem Benutzer, beidhändig am Objekt zu arbeiten und - je nach Art der Datenbrille - entweder ausschließlich das von der Bilderfassungseinrichtung gelieferte Bild zu betrachten oder dieses Bild in eine Datenbrille einprojiziert zu erhalten, durch die er das Objekt zusätzlich direkt sehen kann.
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Vorzugsweise ist die Leuchtmittelanordnung an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Bilderfassungseinrichtung oder die Bilderfassungseinrichtung ringförmig oder teilringförmig umgebend vorgesehen. Dadurch wird eine für die Bilderfassung optimale Ausleuchtung des Objekts erzielt.
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Besonders von Vorteil ist es, wenn die Bilderfassungseinrichtung eine optische und/oder elektronische Vergrößerungseinrichtung aufweist. Diese Variante, die mit anderen Varianten kombinierbar ist, ermöglicht eine, vorzugsweise stufenlose, Vergrößerung der Abbildung des bearbeiteten Objekts (Zoomfunktion).
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Dabei wird eine besonders gute Bildqualität erzielt, wenn die Bilderfassungseinrichtung ein Zoomobjektiv aufweist, wenn also die Vergrößerung des Bildes optisch auf analoge Weise erfolgt.
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Die Betätigung der Vergrößerungseinrichtung und damit die Steuerung der Zoomfunktion erfolgt vorteilhafterweise mit einem Zoombetätiger, der so ausgebildet ist, dass für den Zoomvorgang keine Hand vom Objekt genommen werden muss. Dieser Zoombetätiger kann für eine Fußbetätigung, für eine Sprachbetätigung oder für jede andere Art der nicht-manuellen Betätigung ausgebildet und auch fernsteuerbar sein. Vorzugsweise ist zwischen der Bilderfassungseinrichtung und der Bildwiedergabeeinrichtung eine Bildverarbeitungseinrichtung angeordnet, die die von der Bilderfassungseinrichtung erhaltenen Eingangsbilddaten verarbeitet und als Ausgangsbilddaten an die Bildwiedergabeeinrichtung liefert.
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Da sich bei einem Zoomvorgang der Bildausschnitt verkleinert, und es dabei dazu kommen kann, dass der herangezoomte Bildausschnitt nicht mehr dem zu betrachtenden Ort am Objekt zeigt, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, in der Bildverarbeitungseinrichtung eine Bildausschnittverstelleinrichtung vorgesehen, die den auf der Bildwiedergabeeinrichtung dargestellten Bildausschnitt in zumindest zwei Achsenrichtungen verschieben kann. Die Betätigung dieser Bildausschnittverstelleinrichtung kann zum Beispiel über Sprachbetätigung, über einen mit dem Fuß betätigbaren Joystick oder über jede andere Art der nicht-manuellen Betätigung erfolgen. Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei der die Bildausschnittverstelleinrichtung mit einer automatischen Trackingvorrichtung versehen ist, die beim Zoomen jenen Bildausschnitt, der den zu betrachtenden Ort am Objekt zeigt, stets in das Bildzentrum positioniert. Das kann beispielsweise erfolgen, indem die Spitze eines Werkzeugs, mit dem am Objekt gearbeitet wird, beispielsweise eines Lötkolbens oder einer Sonde, oder ein Zielort auf dem Objekt als grafisches Muster in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung abgespeichert ist und die Bildverarbeitungseinrichtung mittels einer grafischen Mustererkennung die Spitze beziehungsweise den Zielort auf dem Objekt in dem von der Bilderfassungseinrichtung aufgenommenen Bild identifiziert und den Bildausschnitt dann mittels der Bildausschnittverstelleinrichtung derart verschiebt, dass sich die Spitze des Werkzeugs beziehungsweise der Zielort auf dem Objekt stets in der Bildmitte befindet.
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Vorzugsweise ist die Bildwiedergabeeinrichtung schwenkbar am Leuchtenkopf angeordnet. Diese schwenkbare Anordnung ermöglicht es dem Benutzer, die Arbeitsleuchte außerhalb seines unmittelbaren Arbeitsbereichs zu platzieren.
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Ist die Objektbetrachtungsvorrichtung auswechselbar im oder am Leuchtenkopf vorgesehen, so wird eine modulare Arbeitsplatzleuchte geschaffen, bei der optische Vergrößerungslinsen oder -objektive und/oder unterschiedliche Bilderfassungseinrichtungen (z.B. für sichtbares Licht, für ultraviolettes Licht, für Infrarotlicht oder andere Farbspektren) bedarfsabhängig wahlweise in den Leuchtenkopf eingesetzt werden können.
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Vorteilhafterweise ist eine Absaugeinrichtung vorgesehen, die zumindest eine im Leuchtenkopf ausgebildete Saugöffnung aufweist, die seitlich neben der Bilderfassungseinrichtung oder diese zumindest teilweise umgebend angeordnet ist. Eine solche Absaugeinrichtung kann vom Objekt oder von dessen Bearbeitung ausgehende Dämpfe oder Rauche (zum Beispiel Lötdampf) absaugen, so dass diese einerseits nicht vor die Bilderfassungseinrichtung geraten und den Blick auf das Objekt trüben können und andererseits vom Bearbeiter nicht eingeatmet werden müssen.
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Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Arbeitsplatzleuchte, bei der das Leuchtengestänge als Gelenkarmanordnung ausgebildet ist, die zumindest zwei über Gelenke miteinander beziehungsweise mit dem Leuchtenkopf beziehungsweise mit der Befestigungseinrichtung verbundene Gelenkarme aufweist, wobei die Gelenke mit jeweils zumindest einer Bremse versehen sind, die vorzugsweise hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch betätigbar ist. Mittels dieser Bremsen ist es möglich, das Leuchtengestänge der Arbeitsplatzleuchte auch dann stabil zu arretieren, wenn die im oder am Leuchtenkopf vorsehbaren optischen Linsen oder Bilderfassungseinrichtungen einer modular aufgebauten Arbeitsplatzleuchte unterschiedliches Gewicht aufweisen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäße Arbeitsplatzleuchte mit Objektbetrachtungsfunktion;
- 2 die teilweise geschnittene Arbeitsplatzleuchte aus 1 mit aufgeklappter Bildwiedergabeeinrichtung;
- 2A eine Datenbrille als Bildwiedergabeeinrichtung;
- 3 den teilweise geschnittenen Leuchtenkopf einer Arbeitsplatzleuchte gemäß 1, wobei als Objektbetrachtungsvorrichtung an Stelle der Bilderfassungs- und Bildwiedergabeeinrichtung eine optische Linse eingesetzt ist.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Die in 1 dargestellte Arbeitsplatzleuchte 1 weist einen Leuchtenkopf 10, ein Leuchtengestänge 12 und eine Befestigungseinrichtung 14 auf.
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Die Befestigungseinrichtung 14 ist im gezeigten Beispiel als Schraubzwinge ausgestaltet, so dass die Arbeitsplatzleuchte mittels der Befestigungseinrichtung 14 beispielsweise an einer Tischplatte befestigt werden kann. Anstelle der gezeigten Befestigungseinrichtung 14 kann auch eine Wandhalterung oder ein Standfuß für die Arbeitsplatzleuchte 1 vorgesehen sein.
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Das Leuchtengestänge 12 weist zwei Arme 12', 12" auf, die über ein Gelenk 13 miteinander schwenkbar verbunden sind. Am freien Ende des ersten Arms 12' des Leuchtengestänges 12 ist der Leuchtenkopf 10 am Leuchtengestänge 12 mittels eines um mehrere Achsen bewegbaren Gelenks 11 schwenkbar angebracht. Das freie Ende des zweiten Arms 12" des Leuchtengestänges 12 ist über ein drittes drehbares und schwenkbares Gelenk 15 mit der Befestigungseinrichtung 14 verbunden.
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Der im Grundriss im Wesentlichen rund ausgebildete Leuchtenkopf 10 weist einen ringförmigen Gehäuserahmen 16 auf, in den eine Objektbetrachtungsvorrichtung 4 eingesetzt ist. Die in 2 geschnitten dargestellte Objektbetrachtungsvorrichtung 4 weist eine Bilderfassungseinrichtung 40, eine Bildverarbeitungseinrichtung 42 und eine Bildwiedergabeeinrichtung 44 auf. Die Bilderfassungseinrichtung 40 ist mit einem (in der Figur nicht gezeigten) elektronischen Bildsensor ausgestattet, auf den ein von einer Bilderfassungsoptik 41 erfasstes Bild projiziert wird. Die Wirkungsweise der Bilderfassungseinrichtung 40 entspricht einer üblichen elektronischen Kamera und wird daher nicht weiter im Detail beschrieben. Die Bilderfassungsoptik 41 kann mit einem Zoomobjektiv versehen sein.
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Die Bilderfassungseinrichtung 40 erzeugt ein Bilddatensignal, das an die Bildverarbeitungseinrichtung 42 weitergeleitet wird. Die Bildverarbeitungseinrichtung 42 leitet dieses Bilddatensignal entweder direkt oder in verarbeiteter Form an die Bildwiedergabeeinrichtung 44 weiter, auf der daraufhin das von der Bilderfassungseinrichtung 40 aufgenommene Bild unmittelbar oder nach erfolgter Bildverarbeitung wiedergegeben wird. Die Bildwiedergabeeinrichtung 44 kann, wie in 1 dargestellt ist, flach im Gehäuserahmen 16 angeordnet sein oder sie kann, wie in 2 dargestellt ist, mittels eines Gelenks 43 am Gehäuserahmen 16 um eine oder um zwei Achsen schwenkbar angebracht sein.
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Die optische Achse X der Objektbetrachtungsvorrichtung 4 verläuft im Wesentlichen rechtwinklig zur Grundrissebene des Leuchtenkopfs 10.
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Die in 1 und 2 gezeigte Bildwiedergabeeinrichtung 44 in Form eines Monitors kann ersetzt werden durch eine Datenbrille, wie sie in 2A schematisch dargestellt ist. Diese Datenbrille 5 kann mittels eines Kabels oder bevorzugt drahtlos mit der Bildverarbeitungseinrichtung 42 verbunden sein, wobei dann die Bildverarbeitungseinrichtung 42 das Bilddatensignal an die Datenbrille 5 sendet, die ein Bildwiedergabeelement 50 aufweist, welches das von der Bildaufnahmeeinrichtung 40 aufgenommene und von der Bildverarbeitungseinrichtung 42 gegebenenfalls verarbeitete Bild in das Sichtfeld eines Brillenglases 52 der Datenbrille 5 hineinprojiziert, wie es bei 54 schematisch dargestellt ist. Der Bediener, der die Datenbrille 5 trägt, kann dadurch gleichzeitig das Objekt, an dem er arbeitet, unmittelbar betrachten und er erhält über die vom Bildwiedergabeelement 50 vorgenommene Projektion das vergrößerte Kamerabild in sein Blickfeld hineinprojiziert. Selbstverständlich kann die Datenbrille 5 auch zusätzlich zur Bildwiedergabevorrichtung 44 in Form eines Monitors mit der Bildverarbeitungseinrichtung 42 verbunden sein.
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Wie aus der Schnittdarstellung in 2 zu erkennen ist, ist am ringförmigen Gehäuserahmen 16, der Objektbetrachtungsvorrichtung 4 benachbart, ein erster, nach unten offener ringförmiger Aufnahmeraum 16' für eine Leuchtmittelanordnung 3 vorgesehen. Die Leuchtmittelanordnung 3 weist eine Mehrzahl von elektrischen Leuchtmitteln 30 auf, die beispielsweise jeweils von einer lichtaussendenden Diode (LED) gebildet sind. Diese Leuchtmittel 30 sind zumindest an zwei einander gegenübergelegenen Seiten der Objektbetrachtungsvorrichtung 4 angeordnet oder sie umgeben die Objektbetrachtungsvorrichtung 4 ringförmig oder teilringförmig. Eine (nicht gezeigte) elektrische Anschlussleitung führt von der Leuchtmittelanordnung 3 entlang des Leuchtengestänges 12 zu einer elektrischen Stromversorgung.
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Aufgrund der Anordnung der Leuchtmittel 30 im ersten, nach unten offenen ringförmigen Aufnahmeraum 16' strahlt die Leuchtmittelanordnung 3 Licht vom Leuchtenkopf 10 nach unten ab, so dass die mittlere Beleuchtungsrichtung L im Wesentlichen parallel zur optischen Achse X der Objektbetrachtungsvorrichtung 4 verläuft. Vorteilhafterweise ist die Farbe des von den Leuchtmitteln 30 abgegebenen Lichts mittels einer Farbregelungseinrichtung einstellbar.
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Radial außerhalb des ersten ringförmigen Aufnahmeraums 16' ist ein zweiter ringförmiger Raum 16" im ringförmigen Gehäuserahmen 16 vorgesehen, der einen Absaugkanal 20, einer Absaugeinrichtung 2 bildet. Der zweite ringförmige Raum 16" ist an seiner Unterseite mit einer Vielzahl von Löchern 21 versehen, die in ihrer Gesamtheit eine Eintrittsöffnung 22 für den Absaugkanal 20 bilden. Im Bereich des ersten faltenbalgartig ausgestalteten Gelenks 11 ist der Absaugkanal 20 mit einer Austrittsöffnung 24 versehen, die den Absaugkanal 20 mit einer Abluftführungseinrichtung 26 im Inneren des Leuchtengestänges 12 verbindet, wobei auch die Gelenke 13 und 15 des Leuchtengestänges mittels faltenbalgartiger Dichtungen abgedichtet sind. Die Gelenke 11, 13, 15 sowie die Arme 12', 12" des Leuchtgestänges 12 sind als Hohlraum 28 ausgebildet oder weisen zumindest einen durchgängigen Hohlraum 28 auf. Am unteren, freien Ende zweiten Arms 12" des Leuchtengestänges 12 oder an der Befestigungseinrichtung 14 ist ein Abluftanschluss 27 vorgesehen, der in Fluidverbindung mit der Abluftführungseinrichtung 26 steht und an den ein Abluftschlauch 29 angeschlossen ist, der mit einer - nicht gezeigten - Unterdruckquelle verbunden ist. Diese den Abluftkanal 20, die Abluftführungseinrichtung 26, den Abluftschlauch 29 und die Unterdruckquelle umfassende Absaugeinrichtung 2 ermöglicht es, dass Luft und die darin enthaltenen Schadstoffe oder Schadgase durch die Öffnung 22 in den Absaugkanal von unterhalb des Leuchtenkopfes 10 angesaugt und durch die Abluftführungseinrichtung 26 abtransportiert werden.
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Da sich die von den Löchern 21 gebildete Eintrittsöffnung 22 des Absaugkanals 20 zur Unterseite des Leuchtenkopfes 10 öffnet, verläuft auch die Strömungsrichtung S der in den Absaugkanal 20 eingesaugten Außenluft im Wesentlichen parallel, aber entgegengesetzt, zur mittleren Beleuchtungsrichtung L und damit zur optischen Achse X. Im Absaugkanal 20 oder in der Abluftführungseinrichtung 26 kann zusätzlich eine auswechselbare oder reinigbare Filtereinrichtung vorgesehen sein.
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In einer vorteilhaften Abwandlung der in 1 und 2 dargestellten Arbeitsplatzleuchte 1 ist der Leuchtenkopf 10 modular aufgebaut, wobei die aus der Bilderfassungseinrichtung 40, der Bildverarbeitungseinrichtung 42 und gegebenenfalls der Bildwiedergabeeinrichtung 44 bestehende Objektbetrachtungsvorrichtung 4 aus dem Leuchtenkopf 10 herausnehmbar und durch eine optische Linse 40' ersetzbar ist, die eine rein optische Objektbetrachtungsvorrichtung 4' bildet. Ansonsten ist die Arbeitsplatzleuchte 1 genauso aufgebaut wie die im Zusammenhang mit 1 beschriebene Arbeitsplatzleuchte.
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Die Gelenke 11, 13, 15 des Leuchtengestänges 12 sind jeweils mit einer Bremse versehen, die pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch betätigbar ist, um das jeweilige Gelenk arretieren zu können. Auf diese Weise kann der Leuchtenkopf 10 in einer feststehenden Position über dem zu betrachtenden Objekt unabhängig vom jeweiligen Gewicht des Leuchtenkopfes, also von dessen Ausstattung mit einer Objektbetrachtungsvorrichtung 4 oder 4' arretiert werden.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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Es bezeichnen:
- 1
- Arbeitsplatzleuchte
- 2
- Absaugeinrichtung
- 3
- Leuchtmittelanordnung
- 4
- Objektbetrachtungsvorrichtung
- 4'
- Objektbetrachtungsvorrichtung
- 5
- Datenbrille
- 10
- Leuchtenkopf
- 11
- schwenkbares Gelenk
- 12
- Leuchtengestänge
- 12'
- Arm
- 12"
- Arm
- 13
- Gelenk
- 14
- Befestigungseinrichtung
- 15
- drehbares und schwenkbares Gelenk
- 16
- Gehäuserahmen
- 16'
- ringförmiger Aufnahmeraum
- 16"
- zweiter ringförmiger Raum
- 20
- Absaugkanal
- 21
- Loch
- 22
- Eintrittsöffnung für den Absaugkanal
- 24
- Austrittsöffnung
- 26
- Abluftführungseinrichtung
- 27
- Abluftanschluss
- 28
- Hohlraum
- 29
- Abluftschlauch
- 30
- Leuchtmittel
- 40
- Bilderfassungseinrichtung
- 40'
- optische Linse
- 41
- Bilderfassungsoptik
- 42
- Bildverarbeitungseinrichtung
- 43
- Gelenk
- 44
- Bildwiedergabeeinrichtung
- 50
- Bildwiedergebeelement
- 52
- Brillenglas
- S
- Strömungsrichtung
- X
- optische Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005054919 A1 [0003]
