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Patent Searching and Data


Title:
LAMP DEVICE WHICH IS WORN ON THE HEAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/018445
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a lamp device which is worn on or directly in front of the forehead or above or to the side of the eyes and which enables the wearer to move around freely without cables or similar connections. The invention is characterised in that several non-thermal, light-emitting elements are provided for generating the light and in that the individual light-emitting elements emit the light in a defined direction of radiation and are located in such a way that the light that is generated is directional. The light-emitting elements (1) are also located in such a way that each of them forms a particular angle with the visual axis of the wearer so that all of the light sources (1) have a precise common intersection point in relation to the viewing or working distance of the wearer. The distance between each individual light-emitting element (1) and this intersection point is also equal. The vertical position of the illumination field in front of the face of the wearer can also be varied.

Inventors:
STREHL BERNHARD (AT)
Application Number:
PCT/AT2000/000226
Publication Date:
March 15, 2001
Filing Date:
August 25, 2000
Export Citation:
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Assignee:
STREHL BERNHARD (AT)
International Classes:
A61B19/00; F21K99/00; F21L4/02; F21L14/00; F21S8/00; F21V14/02; F21V19/02; F21V21/084; F21Y115/10; (IPC1-7): F21L4/02; F21V21/084; F21V19/02
Foreign References:
US5722762A1998-03-03
US5567039A1996-10-22
US5331357A1994-07-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KOPECKY & SCHWARZ (Wien, AT)
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Claims:
Patentanspriiche
1. Kopfgetragene Beleuchtungsvorrichtung für z. B. medizinische Anwendungen zur Ausleuchtung eines Behandlungsgebietes mit integrierter Energieversorgung dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle mehrere nichtthermische, lichtemittierende Elemente vorgesehen sind, und daß die einzelnen lichtemittierenden Elemente das Licht mit einer definierten Abstrahlungsrichtung abgeben und so angeordnet sind, daß das erzeugte Licht gebündelt wird.
2. Kopfleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen lichtemittierenden Elemente (1) so angeordnet sind, daß die Achse der Abstrahlung eines jeden einzelnen, lichtemittierenden Elementes (1) mit der Sehachse des Verwenders einen Winkel dermaßen einschließt, daß die Mittelachse der Abstrahlung aller lichtemittierenden Elemente einen gemeinsamen Schnittpunkt in der Svmmetrieebene der Augen des Verwenders im gewunschten Beobachtungsbzw. Arbeitsabstand haben.
3. Kopfleuchte nach Ansprüchen 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen lichtemittierenden Elemente (1) so angeordnet sind, daß sie alle den gleichen Abstand zum Beleuchtungsfeld aufweisen.
4. Kopfleuchte nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen lichtemittierenden Elemente (1) so befestigt sind, daß sich die vertikale Position des Beleuchtungsfeldes vor dem Gesicht des Verwenders variieren läßt.
Description:
Kopfgetragene Beleuchtungsvorrichtung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die auf bzw. unmittelbar vor der Stirn bzw. oberhalb oder neben den Augen getragen wird, für z. B. medizinische Anwendungen zur Ausleuchtung eines Behandlungsgebietes mit integrierter Energieversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle mehrere nicht-thermische, lichtemittierende Elemente vorgesehen sind, und daß die einzelnen lichtemittierenden Elemente das Licht mit einer definierten Abstrahlungsrichtung abgeben und so angeordnet sind, daß das erzeugte Licht gebündelt wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Leuchte, die auf bzw. unmittelbar vor der Stirn bzw. oberhalb oder neben den Augen getragen wird, und durch die der Verwender der Leuchte weder durch Kabel oder sonstige Verbindungen in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt oder behindert wird. Eine solche Leuchte ist z. B. für medizinische Anwendungen, zur Ausleuchtung des Behandlungsgebietes während der Diagnose oder Behandlung gedacht.

Jedoch ist diese Leuchte auch für nicht-medizinsche Anwendungen, bei denen eine ähnliche Beleuchtungsproblematik vorliegt, ebenfalls einsetzbar.

Kopfgetragene Leuchten und Beleuchtungsvorrichtungen wurden insbesonders für den medizinischen Bereich in unterschiedlichen Ausführungen konzipiert. Dabei wird das Licht entweder a) direkt vor oder auf dem Kopf des Verwenders erzeugt, oder b) in einer externen Lichtquelle erzeugt und über Lichtleiter aus Glas, Kunststoff oder Flüssigkeit an die Stirnseite des Verwenders geleitet. Im Falle b) wird die Bewegungsfreiheit des Verwenders durch das Lichtleitkabel mehr oder weniger behindert bzw. eingeschränkt, und das Gewicht des Lichtleiters erzeugt eine unangenehme Zugspannung, die zu Muskelverspannung im Nacken, zu Kopfschmerzen oder anderen vorzeitigen Ermüdungserscheinungen führt. Im Falle a) sind zwar auch kabellose Energiequellen im Einsatz, die unbehinderte Kopfbewegungen des Verwenders der Leuchte zulassen, doch sind die verwendeten Lichtquellen thermischer Natur, was zur Folge hat, daß vor oder oberhalb der Stirn des Verwenders erhebliche Wärme entsteht. Weiters erfolgt der Lichterzeugungsprozeß mit geringem Wirkungsgrad, so daß die üblicherweise verwendeten Akkupakete oder Batterien relativ schwer sind, was wiederum zu den oben erwähnten Ermüdungserscheinungen führt Hinzu kommt, dal3 das Licht der thermischen Lichtquellen erst mittels geeigneter Optiken gebündelt werden muß. was zu relativ hohem Gewicht und unhandlichen Abmessungen dieser Kopfleuchten führt.

Kurzbeschreibung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Unzulänglichkeiten herkömmlicher Kopfleuchten dadurch zu vermeiden und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle mehrere nicht-thermische, lichtemittierende Elemente vorgesehen sind, und daß die einzelnen lichtemittierenden Elemente das Licht mit einer definierten Abstrahlungsrichtung abgeben und so angeordnet sind, daß das erzeugte Licht gebündelt wird. Es ergibt sich somit vorteilhaft, daß 1. die Lichterzeugung direkt am Kopf, d. h. vor der Stirn oberhalb der Augen oder seitlich der Augen des Verwenders mittels nicht-thermischer, lichtemittierenden Elemente erfolgt. Vorzugsweise werden diese Lichtquellen als lichtemittierende Halbleiter ausgeführt, deren Abstrahlung so modifiziert ist, da13 für das menschliche Auge der Eindruck weißen Lichtes entsteht. Dadurch ist einerseits ein hoher Wirkungsgrad bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Licht gewährleistet, andererseits erfolgt die Lichtabstrahlung bedingt durch die Wirkungsweise und den Aufbau dieser lichtemittierenden Halbleiter stark gerichtet. Diese Bündelung des abgestrahlten Lichtes wird bei der vorliegenden Erfindung genutzt, nämlich insofern, daß 2. mehrere dieser lichtemittierenden Elemente verwendet werden, die 3. so angeordnet sind, daß die Abstrahlungsrichtung eines jeden einzelnen, lichtemittierenden Elementes mit der Sehachse des Verwenders einen Winkel dermaßen einschließt, daß die Mittelachse der Abstrahlung aller lichtemittierenden Elemente einen gemeinsamen Schnittpunkt in der Symmetrieebene der Augen des Verwenders im gewünschten Beobachtungs-bzw. Arbeitsabstand hat und 4. der Abstand der einzelnen lichtemittierenden Elemente zu diesem gemeinsamen Schnittpunkt für alle Elemente gleich groß ist und weiters 5. die lichtemittierenden Elemente so angebracht sind, daß der Verwender die Lage des nach Punkt 2. bis 4. generierten Beleuchtungsfeldes in der Höhenlage seinen Beobachtungs-bzw. Arbeitserfordernissen anpassen kann.

Die oben genannten Merkmale und vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Kopfleuchte werden aus den beiliegenden Zeichnungsfiguren bevorzugter prinzipieller Anordnungen und mehrerer bevorzugter Ausführungsform noch deutlicher. Die Zeichnungsfiguren zeigen im einzelnen : Figur 1 : Eine bevorzugte prinzipielle Anordnung der lichtemittierenden Elemente (1) oberhalb der Augen auf einem Trageteil (2) so, daß die Mittelachsen der Abstrahlung der lichtemittierenden Elemente einen gemeinsamen Schnittpunkt (F) in der Svmmetrieebene der Augen des Verwenders besitzen. Die Anbringung der lichtemittierende Elemente (1) auf den Trageteil (2) kann dabei so erfolgen, daß der Abstand (a) des Schnittpunktes (F) zu den Augen des Verwenders variiert werden kann. Der Trageteil (2) ist um eine Achse rechtwinkelig zur Svmmetrieebene der Augen drehbar.

Figur 2 : Eine weitere bevorzugte prinzipielle Anordnung der lichtemittierenden Elemente (1) seitlich der Augen auf einem Trageteil (2) links oder rechts oder zwei Trageteilen (2) links und rechts. Die Mittelachsen der Abstrahlung aller lichtemittierenden Elemente besitzen ebenfalls einen gemeinsamen Schnittpunkt (F) in der Svmmetrieebene der Augen des Verwenders. Der oder die Trageteile (2) sind um eine senkrechte Achse drehbar und zusätzlich um eine waagerechte Achse neigbar angebracht.

Figur 3 : Eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Anordnung der lichtemittierenden Elemente (1) dadurch erreicht wird, daß diese auf einem Trageteil (2) montiert sind, der vertikal schwenkbar auf einem weiteren Halteteil (3) angebracht ist, der seinerseits auf dem oberen Rand einer Brille oder eines Sichtschutzschildes lösbar befestigt werden kann.

Die Stromversorgung und der Schalter sind in einem externen Gehäuse untergebracht, das z. B. am Gürtel des Verwenders getragen wird.

Figur 4 : Zeigt zwei mögliche Befestigungsvarianten der in Figur 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Teildarstellung A zeigt die Befestigung am oberen Rand einer Brille, die durch Aufklipsen erfolgen kann. Die Stromversorgung (4) und der Schalter (5) sind in einem externen Gehäuse untergebracht, das z. B. am Gürtel des Verwenders getragen wird Die Stromzuführung erfolgt über eine Leitung (6), die entlang eines der Bügel der Brille geführt ist. Die Teildarstellung B zeigt die Befestigung an einem Sichtschutzschirm, ebenfalls z. B. durch Aufklipsen. Die Stromzuführung erfolgt über eine Leitung, die im Kopfbereich entlang dem Befestigungsband des Schutzschirmes geführt ist.

Figur 5 : Zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform, bei der die lichtemittierenden Elemente am oberen Rand einer Brille (7) befestigt sind. Die Befestigung ist dabei unlösbar, so daß die Beleuchtung und Brille (7) ein Ganzes bilden. Die lichtemittierenden Elemente (1) sind an einem Trageteil (2) montiert, der vertikal schwenkbar auf einem weiteren Halteteil (3) angebracht. Der Halteteil (3) ist fest am oberen Brillengestell (7) befestigt. Die Stromversorgung (4) und der Schalter (5) sind in einem externen Gehäuse untergebracht, das z. B. am Gürtel des Verwenders getragen wird Die Stromzutührung erfolgt über eine Leitung (6), die entlang eines der Bügel der Brille geführt ist.

Figur 6 : Zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der die lichtemittierenden Elemente am oberen Rand einer Sichtschutzschildes (8) befestigt sind. Die Befestigung ist dabei unlösbar, so daß die Beleuchtung und Sichtschutzschirm (8) ein Ganzes bilden. Die lichtemittierenden Elemente (1) sind an einem Trageteil (2) montiert, der vertikal schwenkbar auf einem weiteren Halteteil (3) angebracht. Der Halteteil (3) ist fest am oberen Rand des Sichtschutzschirmes (8) befestigt. Die Stromversorgung (4) und der Schalter (5) sind in einem externen Gehäuse untergebracht, das z. B. am Gürtel des Verwenders getragen wird Die Stromzufuhrung erfolgt über eine Leitung (6), die im Kopfbereich entlang dem Halteband des Sichtschutzschirmes.

Figur 7 : Zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der die lichtemittierenden Elemente (1) an einem eigenen Kopfträger abgebracht sind. Die lichtemittierenden Elemente (1) sind an einem Halteteil (2) montiert, der an einer Stütze (9) so befestigt ist, daß sich das Beleuchtungsfeld in vertikaler Richtung verschieben und so den Beobachtungserfordernissen des Verwenders anpassen läßt. Der Kopfhalter besteht aus einem verstellbaren Kopfband (11), das durch zwei zusätzliche Bänder (ein längslaufendes (12) und ein querlaufendes (13)) gegen Herabrutschen gesichert wird. Diese beiden Zusatzbänder sind ebenfalls in ihrer Länge verstellbar und zwar in deren Kreuzungspunkt (14). Im Stirnbereich ist eine Stütze (9) fix mit dem Kopfband (11) verbunden, an dessen beiden Armen der Halteteil (2) drehbar befestigt ist. Im Bereich des Hinterkopfes ist die Stromversorgung (4) untergebracht, die entweder in Form von Batterien oder wiederaufladbaren Akkus bestehen kann. Die Anbringung genau gegenüber dem stirnseitigen Schwenkteil ermöglicht einen zumindest teilweisen Gewichtsausgleich und damit eine Verringerung der Muskelspannung im Nacken des Trägers der Beleuchtungsvorrichtung. Die Stromzufiihrung von der Stromversorgung (4) zu den lichtemittierenden Elementen erfolgt über eine zweipolige Leitung (6), die von den Batterien entlang dem Kopfband über den rechten Arm der Stütze bis zu einem Schalter (5) geführt wird. Dieser Schalter (5) ist rechts oben im Halteteil (2) untergebracht, so daß er mühelos mit der rechten Hand betätigt werden kann, während die Beleuchtungsvorrichtung auf dem Kopf getragen wird.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der lichtemittierenden Elemente (1) ist gewährleistet, daß das mit hoher Effizienz nicht-thermisch erzeugte Licht optimal für die Beleuchtung des Beobachtungs-bzw. Arbeitsgebietes genutzt wird. Dies führt dazu, daß einerseits das Gewicht der beschriebenen Kopfleuchte minimal gehalten werden kann, da die für die Energieversorgung notwendigen Energiequellen bzw. Energiespeicher sehr klein dimensioniert werden können, andererseits die störende Wärmeerzeugung vor bzw. am Kopf des Verwenders auf ein Minimum reduziert ist. Damit ist ein optimaler Tragekomfort für den Verwender gegeben. Die Verwendung mehrerer lichtemittierenden Elemente (1) gewährleistet darüber hinaus, daß Werkzeuge oder Instrumente, die während des Arbeitens mit der beschriebenen Kopfleuchte im Bereich des Beobachtungsfeldes verwendet werden, das Beleuchtungslicht nur teilweise abschatten können und somit jederzeit eine ausreichende Beleuchtung gegeben ist.