JP2008258144A - 単軸ヘッドランプ - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが頭を回すことなく、対象の方向に向けさせることができるヘッドランプを提供する。
【解決手段】ヘッドランプ１０は、回転させるにより向きを変えることができる。ヘッドランプ１０は、ヘッドマウント２０および光源を有する本体２２を備える。ヘッドマウント２０は、ストラップ１２により、ユーザの頭に固定される。本体２２が、ヘッドマウント２０に対して、軸の周りを回転することにより、光源から発せられた光が、上下に回転した場合でも、本体２２はユーザの額から同じ距離を維持する。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照

本願は、２００７年２月２８日に出願された米国仮特許出願第６０／８９２，００２号に基づく優先権を主張しており、当該出願は本明細書に参照として組み込まれる。

本発明は、ランプに関し、特に、ヘッドランプに関する。

ヘッドランプは、ユーザの頭に装着されるように設計されているランプである。通常、帽子、ヘルメット、その他のタイプのヘッドギアを装着している場合も含めて、ヘッドランプは、頭のまわりに伸長するストラップによりユーザの頭に固定される。ヘッドランプは、ユーザが手を使わずに地面を照らすことができ、両手を自由にできるので、便利である。概してヘッドランプは光線を発するが、「光線」という語句は、略平行の光線、光の円錐、または、さまざまな方向を向く光のパターンなどの総称である。

ヘッドランプを対象の方向に向けるためには、ユーザは自分の頭を上下左右に回す必要がある。照射されるものによるが、光線が正しく照らされ続けるようにするためには、ユーザは、かなりの時間、頭を不自然な位置に保持しなければならない場合がある。たとえば、ヘッドランプの装着者が、低い場所を照らす必要がある場合、頭を下方へ向ける必要があるが、特に長時間にわたると、これは不快である。このため、ユーザが頭を回すことなく、ヘッドランプを対象の方向に向けさせることができることが望まれる。

以下、本発明の基本的な理解を図るために、本発明の実施態様の概要を提示する。この概要は、本発明を全体的に概観するものではない。本発明における重要かつ必須の要素を特定したり、本発明の範囲を画定したりする意図を有するものでもない。その唯一の目的は、後述する実施態様の詳細な説明への導入として、その概要を提示することである。

一実施態様において、ヘッドランプが提供される。該ヘッドランプは、ストラップとランプを備え、該ランプは、ヘッドマウントおよび本体を有する。該本体は、少なくとも１つの光源を有し、ヘッドマウントに対して軸の周りを回転する。

本発明の他の特徴は、図面と合わせて、以下の詳細な説明により明らかにされる。

以下の記述において、本発明のさまざまな実施態様が示される。説明を目的として、特定の構成および細部を示することにより、その実施態様の完全な理解を図っている。しかしながら、このような特定の細部とは関わりなく、本発明を実施できることは、当業者に自明である。さらに、記述される実施態様を不明瞭としないために、周知の特徴については、省略または簡略化する。

図面については、いくつかの図面にわたって、同種の部材には同じ符号が付されている。図１は、一実施態様に係るヘッドランプ（１０）を示している。ヘッドランプ（１０）は、ストラップ（１２）およびランプ（１４）を備える。ストラップは、たとえば、弾性材料からなる細長いストリップからなり、ユーザの頭に巻かれるようになっており、少なくとも一個所において、ランプ（１４）が取り付けられている。その他のヘッドバンドの素材や構造を採用してもよい。

ランプ（１４）は、ヘッドマウント（２０）およびヘッドマウント（２０）に取り付けられた本体（２２）を備える。ヘッドマウント（２０）は、ランプ（１４）の一部であり、ランプ（１４）を支持し、ストラップ（１２）、その他のユーザーの頭に取り付けられる構造に、ランプ（１４）を結合できるようになっている。

図示の実施態様では、ヘッドマウント（２０）が、人の頭にランプ（１４）を保持するようになっており、ヘッドマウント（２０）は、ヘッドプレート（３０）、ブラケット（３１）およびクッション（３４）を備える。ヘッドプレート（３０）は、薄く、矩形状で、プラスチックのような材料からなる部材であり、一般的な人の額の湾曲に合うように、三日月形状に湾曲している。ブラケット（３１）は、Ｕ字形状の部材であり、ヘッドプレート（３０）の凸側に取り付けられるようになっており、一対のアーム（３２）を備える。いずれのアーム（３２）も、ヘッドプレート（３０）の表面の凹側から離れるように、ブラケット（３１）から伸長する部材である。代替的に、アーム（３２）が、ヘッドプレート（３０）から直接伸長するようにしてもよい。いずれの場合でも、両アームの間の距離は、本体（２２）の幅にほぼ等しい。図示の実施形態では、アーム（３２）は、ヘッドプレート（３０）から垂直に伸長するが、アームは、ヘッドプレートに対して他の方向に伸長させるようにしてもよい。

クッション（３４）は、たとえば、薄い矩形状の部材であり、柔軟またはスポンジ状の発泡ゴムまたはテリー織のような吸湿材料からなり、ヘッドプレート（３０）の背面である凹面に取り付けられる。一実施態様において、本体（２２）は、ランプ（１４）の一部であり、光を発し、ケース（４０）、第１のキャップ（４２）および第２のキャップ（４４）を備える。一般的に、本体（２２）は、ヘッドランプ（１０）用の光源を保持するのに適していれば、いかなる構造であってもよい。ケース（４０）は、略円筒形状である。エンドキャップ（４２、４４）は、ディスク形状をしており、ケース（４０）の端部に取り付けられ、かつ、該端部を閉鎖するようになっている。一実施形態では、エンドキャップ（４２、４４）は、本体（２２）に堅く結合される。図３に示すように、エンドキャップ（４２）は、一方のアーム（３２）に回転自在に結合され、エンドキャップ（４４）は、他方のアーム（３２）に回転自在に結合される。

さらに詳述するように、エンドキャップ（４２、４４）をアーム（３２）に回転自在に結合することにより、これにより定義される軸の周りで、本体（２２）をヘッドマウント（２０）に対して回転させることができる。図８に示すように、ヘッドマウント（２０）は、ヘッドマウント（２０）の凸側の一部に沿って水平方向に伸長し、かつ、三角形の断面形状を有する突起である隆起リブ（４６）を含む。ケース（４０）は、複数のセレーション（４８）を有してもよく、このセレーション（４８）は、隆起リブ（４６）と同様の大きさと形状を有し、かつ、平行である複数列のノッチを有する。ケース（４０）およびヘッドマウント（２０）において、隆起リブ（４６）およびセレーション（４８）が協働して、本体（２２）をヘッドマウント（２０）に対して自由に回転させないようになっている。具体的には、隆起リブ（４６）は、セレーション（４８）により両側をふさがれ、隆起リブ（４６）とセレーション（４８）の間の摩擦力によって、本体（２２）がヘッドマウント（２２）に対して回転することが抑止される。

一実施形態では、エンドキャップ（４２、４４）とアーム（３２）との回転自在な結合に摩擦力をもたせて、本体（２２）がヘッドマウント（２０）に対して自由に回転することを抑止してもよい。これらの摩擦力は、たとえば、アーム（３２）とエンドキャップ（４２、４４）を堅く結合させたり、ゴム製のグロメットにより本体（２２）の回転を制限したり、あるいは、その他の適当な構造により、発生させることができる。

ケース（４０）は、前側に開口部（５０）を備える。開口部（５０）の近傍に位置する追加の開口部（５２）を備えるようにしてもよい。図３に示すように、一実施態様によると、ケース（４０）は、ケース（４０）に枢動可能に取り付けられたバッテリーのふた（５４）を備え、ふたを開けることにより、ケース（４０）の内側の本体（２２）の内部にアクセスできるようになっている。本体（２２）の内部にアクセスするために、その他の構造を採用してもよい。たとえば、１つ以上のエンドキャップ（４２、４４）を取り外し可能とすることにより、アクセスできるようにしてもよい。

ランプ（１４）は、電気回路（図示せず）を備え、この電気回路は、各開口部（５０、５２）内に、ＬＥＤ（６０、６２）などの光源をそれぞれ備える。蛍光ランプ、白熱ランプなどのその他の光源を用いてもよい。開口部（５０、５２）は、追加的に反射板を備えてもよく、これにより、ＬＥＤ（６０、６２）、その他の光源から、光を適切な方向に向けさせることができる。

ランプ（１４）は、バッテリ（６４）のような電源と、スイッチ（６６）とを備える。電気回路としては、ヘッドランプおよびフラッシュライトの分野で周知である一般的な回路と同等のものを採用できるが、その他の回路を用いてもよい。図示のように、スイッチ（６６）は、第１のエンドキャップ（４２）の中心に位置するプッシュボタンスイッチであるが、スイッチ（６６）を、第１のエンドキャップ（４２）に取り付けられた、または、一体化された回転スイッチとして、第１のエンドキャップ（４２）を回動させることにより開閉する構造としてもよい。スイッチ（６６）は、回路を開閉し、回路が閉の位置にあるとき、バッテリ（６４）がＬＥＤ（６０、６２）に電力を供給し、ＬＥＤ（６０、６２）がそれぞれ、開口部（５０、５２）を通して光を発することとなる。

ユーザーは、図４に示すように、ヘッドプレート（３０）およびクッション（３４）をユーザーの額に係合させて、ストラップ（１２）を頭のまわりに固定することにより、ヘッドランプ（１０）を使うことができる。ユーザーが、スイッチを作動させて、回路を閉じると、光がＬＥＤ（６０、６２）により発せられる。ユーザーが、発せられる光の方向を異なる方向に向けようと望む場合には、本体（２２）の自由な回転を抑止する摩擦力に打ち勝つ十分な回転力を加えて、所望の方向を光りが照らすようになるまで、ヘッドマウント（２０）に対して本体（２２）を上方ないしは下方に回転させる。たとえば、ユーザーが光を下方に向けたい場合、本体（２２）を掴んで、エンドキャップ（４２、４４）をアーム（３２）に回転自在に結合させたことにより形成されている軸の周りで回転させて、下方に向けさせる。回転する間、隆起リブ（４６）は、連続するセレーション（４８）の間で、ケース（４０）の一部の上を通過するが、これによって、隆起リブ（４６）が連続するセレーション（４８）のそれぞれを通過する際に、クリック音が生じる。前述した摩擦力により、ユーザーによって選ばれた新しい角度に、本体（２２）が固定維持される。同様に、ユーザーが、光を高く向けようとする場合、本体（２２）を掴んで、エンドキャップ（４２、４４）をアーム（３２）に結合させたことにより定義される軸の周りで回転させて、上方に向けさせればよい。

図４に示すように、エンドキャップ（４２、４４）をアーム（３２）に結合させることにより定義される軸は、ヘッドランプ（１０）が図４に示すように装着された際に、本体（２２）と、ユーザーの鼻と耳の間の中間点とを通る垂直面との交差により定義される、本体（２２）の断面の中心近傍を通過する。この軸は、この平面に対して略垂直である。このため、この軸は、ユーザーの額から少し離れていることになる。ヘッドランプ（１０）がこの軸を有し、かつ、本体（２２）がヘッドマウント（２０）に対して回転すようになっているため、本体（２２）は、光が向けられる方向に関わらず、ヘッドマウント（２０）からほぼ同じ距離に維持される。さらに、ランプ（１４）の質量の中心は、光が向けられる方向に関わらず、ほぼ同じ位置に維持される。この効果は、代替実施形態を使用することでも達成できる。たとえば、エンドキャップ（４２、４４）は、アーム（３２）に堅く結合されるが、ケース（４０）に対して回転自在に結合され、ユーザーが、ケース（４０）をエンドキャップ（４２、４４）に対して回転させることにより、光の向き所望の方向に向けることができる。

さらに、図６に示すように、本体（２２）を、額から離れている軸で回転させることにより、光がまっすぐ上方を照らすように、ヘッドランプ（１０）を向けることができる。同様に、図７に示すように、光がまっすぐ下方を照らすように、ヘッドランプ（１０）を向けることができる。通常、ヘッドランプ（１０）の本体（２２）からの光を、まっすぐ上方とまっすぐ下方との間にある任意の角度に向けさせることができる。

図２に示すように、ヘッドランプ（１０）は、ＬＥＤ（６０）および２つのＬＥＤ（６２）を有し、合計で３つのＬＥＤを有する。しかし、ＬＥＤの数は、いくつでもよい。たとえば、ヘッドランプ（１０）は、単一のＬＥＤ、２つのＬＥＤ、３つを超える数のＬＥＤを有するようにしてもよい。さらに、ヘッドランプ（１０）が複数のＬＥＤを有する場合、ヘッドランプ（１０）の回路は、ユーザーがどのＬＥＤを光らせるかを選択することができるようにしてもよい。すなわち、図示されたヘッドランプ（１０）は、ユーザーが３つのモードから選ぶことができる回転スイッチを有する。第１のモードでは、どのＬＥＤからも光が発せられず、第２のモードでは、ＬＥＤ（６０）のみから光が発せられ、第３のモードでは、すべてのＬＥＤ（６０、６２）から光が発せられる。かかる構成により、より明るくするか、もしくは、バッテリの寿命を長くするかを、ユーザーが選択可能になるという利点がもたらされる。

その他の構成も採用可能である。たとえば、白熱ランプなどの他の光源も、ヘッドランプ（１０）で使用することができる。さらに、ヘッドランプは、反射板または光線の焦点を結ぶレンズを備えることが好ましい。かかる反射板やレンズにより、ユーザーが狭い領域もしくは広い領域を照らすことを選択できるように、調整可能となる。

図６および図７に示すように、光がまっすぐ上方に向けられた場合と、光がまっすぐ下方に向けられた場合に、本体がヘッドマウント（２０）に係合するため、ヘッドランプ（１０）は、その間の略１８０°の円弧の中で、任意の角度に回転することができる。しかし、ヘッドランプ（１０）は、この回転範囲を小さくしてもよく、あるいは、大きくしてもよい。たとえば、アーム（３２）を、図示したものよりもさらにわずかに伸長させることにより、本体（２２）が自由に回転し、ヘッドマウント（２０）と係合することがないため、本体（２２）を干渉なく３６０°回転させることができる。また、ヘッドランプ（１０）は、本体（２２）がいくつかの不連続の角度をとるように回転するように構成してもよい。

その他の変形例も、本発明の思想の範囲内にある。本発明は、さまざまな改良の態様や代替の態様を許容するものであるが、特定の実施態様について図示し、詳細な説明を行った。しかしながら、特定の形態や開示された形態にのみ限定する意図はなく、本発明の思想および範囲内にある、すべての改良の態様、代替の態様、均等物を包含するものと意図されていることは理解されるべきである。

本発明の記述（特に、特許請求の範囲）の文脈において、「a, an（ある）」、「the（前記）」、および同様の用語の使用は、文脈に明らかに反しないかぎり、単数および複数の両方の意味を包含する。「copmrising（からなる）」、「having（有する）」、「including（含む、備える）」、および「containing（包含する）」の用語の使用は、注記されないかぎり、非限定語（たとえば、「からなるが、限定はされない」の意味）のように解釈される。用語「connected（結合される）」は、「attached（取り付けられる）」、「joined（連結される）」の語との間に隔たりがあるとしても、これらの意味を部分的あるいは包括的に含むものと解釈される。数値範囲の列挙に関しては、かかる範囲に入る数値を個々に示すことを簡略化したものとして機能し、特に断りなき限り、それぞれの数値が本明細書に記述されたと同様に、本明細書に組み込まれる。方法については、注釈があったり、明らかに矛盾するといった場合を除き、適切な順序で実施しうるものと解釈される。例示および例示語（たとえば、such as（のような））」の語句は、本発明の実施態様を明らかにするためのものであり、特許請求の範囲に記述なき限り、本発明の範囲を制限する意図を有しない。また、明細書中の語句は、特許請求の範囲に記載されていない要素が本発明の実施に必須であると解釈させるものではない。

本発明を実施するにあたっての最良の形態を含む、本発明の好ましい実施態様について上述のように説明した。明細書を読むことにより、当業者がこれらの好ましい実施態様の変形例を想到しうることは明らかである。本発明者は、当業者が変形例を適切に使用することを期待し、また、本発明が上記の特定の記述の範囲を超えて実施されることを意図している。したがって、本発明は、適用法令の許す範囲において、特許請求の範囲に記載された主題の変形および均等物を包含する。また、特に断りなき限り、または、文脈上明らかに矛盾しない限り、すべての考え得る変形例における上記の各構成要素の組合せは、本発明に包含される。

図１は、本発明の一実施態様に係るヘッドランプを示す斜視図である。 図２は、図１のヘッドランプの正面図である。 図３は、図１のヘッドランプについて、バッテリーのふたを開けた状態を示す斜視図である。 図４は、図１のヘッドランプについて、ユーザが装着した状態を示す側面図である。 図５は、図１のヘッドランプの平面図である。 図６は、図１のヘッドランプについて、光線を上方に向けている状態を示す側面図である。 図７は、図１のヘッドランプについて、光線を下方に向けている状態を示す側面図である。 図８は、図４の８−８線に沿った断面図である。

Claims (25)

1. 人の額に固定される第１の面を有するヘッドマウントと、該ヘッドマウントから伸長する１つ以上のアームと、光源を有する本体とを備え、該本体は、前記１つ以上のアームに回転自在に連結され、前記人に装着した際に前記額と水平かつ平行になり、かつ、前記本体の内側中央部を通じて伸長する中心軸の周りを回転するようになっている、ヘッドランプ。
2. 前記光源は、前記中心軸から垂直に伸長する線に沿って光線を発する請求項１に記載のヘッドランプ。
3. 前記本体は、略円筒状であり、第１の端部が第１のディスクにより、第２の端部が第２のディスクにより覆われており、前記中心軸が、該第１のディスクと該第２のディスクとを通じて伸長する、請求項１に記載のヘッドランプ。
4. 前記第１のディスクおよび前記第２のディスクは、前記本体の中心軸と同心である、請求項３に記載のヘッドランプ。
5. 前記１つ以上のアームに対して、前記本体の回転を選択的に抑止する機構をさらに備える、請求項１に記載のヘッドランプ。
6. 前記光源は、１つの光線を発し、前記本体は、第１の位置と第２の位置とにより定義される角度の間で回転自在であり、前記光線は、前記本体が前記第１の位置にある場合には、前記人に装着した際に前記額に略垂直となる水平面より上方に発せられ、前記本体が前記第２の位置にある場合には、前記水平面より下方に発せられ、前記本体が前記第１の位置と前記第２の位置の間である第３の位置にある場合には、前記人から離れるように発せられる、請求項１に記載のヘッドランプ。
7. 前記本体から前記ヘッドマウントまでの距離は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の角度位置に対する、前記本体の角度位置に依らない、請求項６に記載のヘッドランプ。
8. 前記角度は、約１８０°である、請求項６に記載のヘッドランプ。
9. 人の額に固定される第１の面を有するヘッドマウントと、光線を発するための光源を有する本体とを備え、該本体は、前記ヘッドマウントに回転自在に連結され、前記本体を通じて水平に伸長する軸の周りを回転するようになっており、前記光線は、前記軸から垂直に伸長する線に沿って発せられるヘッドランプ。
10. 前記ヘッドマウントは、前記本体から伸長する１つ以上のアームを備える、請求項９に記載のヘッドランプ。
11. 前記軸は、前記本体の内側中心部を通じて伸長する、請求項９に記載のヘッドランプ。
12. 前記本体が、該本体の第１の位置と第２の位置とにより定義される角度の間で回転自在であり、前記光線は、前記本体が前記第１の位置にある場合には、前記人に装着した際に前記額と略垂直となる水平面より上方に発せられ、前記本体が前記第２の位置にある場合には、前記水平面より下方に発せられ、前記本体が前記第１の位置と前記第２の位置の間である第３の位置にある場合には、前記人から離れるように発せられる、請求項９に記載のヘッドランプ。
13. 前記角度は、約１８０°である、請求項１２に記載のヘッドランプ。
14. 前記ヘッドマウントに対して、前記本体の回転を選択的に抑止する機構をさらに備える、請求項９に記載のヘッドランプ。
15. 前記本体は、略円筒状であり、第１の端部が第１のディスクにより、第２の端部が第２のディスクにより覆われており、前記軸が、該第１のディスクと該第２のディスクとを通じて伸長する、請求項９に記載のヘッドランプ。
16. 前記第１のディスクおよび前記第２のディスクは、前記本体の中心軸と同心である、請求項１５に記載のヘッドランプ。
17. 人の額に固定される第１の面を有するヘッドマウントと、光線を発するための光源を備えた本体とを備え、該本体は、前記ヘッドマウントに回転自在に接続され、かつ、第１の位置と第２の位置とにより定義される角度の間で回転自在であり、前記光線は、前記本体が前記第１の位置にある場合には、前記人に装着した際に前記額と略垂直となる水平面より上方に発せられ、前記本体が前記第２の位置にある場合には、前記水平面より下方に発せられ、前記本体が前記第１の位置と前記第２の位置の間である第３の位置にある場合には、前記人から離れるように発せられる、ヘッドランプ。
18. 前記本体から前記ヘッドマウントまでの距離は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の角度位置に対する、前記本体の角度位置に依らない、請求項１７に記載のヘッドランプ。
19. 前記ヘッドマウントから伸長し、かつ、前記本体に回転自在に連結される、１つ以上のアームをさらに備える、請求項１７に記載のヘッドランプ。
20. 前記本体は、該本体を通じて水平に伸長する軸の周りを回転するようになっており、前記光線は、前記軸から垂直に伸長する線に沿って発せられる、請求項１７に記載のヘッドランプ。
21. 前記本体は、略円筒状であり、第１の端部が第１のディスクにより、第２の端部が第２のディスクにより覆われており、前記軸が、該第１のディスクと該第２のディスクとを通じて伸長する、請求項１７に記載のヘッドランプ。
22. 前記第１のディスクおよび前記第２のディスクは、前記本体の中心軸と同心である、請求項２１に記載のヘッドランプ。
23. 前記ヘッドマウントに対して、前記本体の回転を選択的に抑止する機構をさらに備える、請求項１７に記載のヘッドランプ。
24. 前記本体から前記ヘッドマウントまでの距離は、前記第１の位置と前記第２の位置との間の角度位置に対する、前記本体の角度位置に依らない、請求項１７に記載のヘッドランプ。
25. 前記角度は、約１８０°である、請求項１７に記載のヘッドランプ。

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