用于头帽的发光系统的制作方法
【专利摘要】提供了一种发光系统(30)，其能够可拆卸地附接至头帽(10)以用于个人照明，从而增强用户对于其他事物的可视性。发光系统(30)包括环状壳体(40)，该环状壳体限定接收孔(42)并且被配置成在发光系统(30)可拆卸地附接至头帽(10)以供使用时环绕头帽(10)的一部分(12)。发光系统(30)还包括联接至环状壳体(40)的至少一个透镜(46)和多个照明元件(44)，该多个照明元件被配置成选择性地生成从环状壳体(40)通过至少一个透镜(46)向外辐射的光圈(H)或至少局部光圈以提供增强的个人照明。
【专利说明】用于头帽的发光系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据35 U.S.C. § 119(e)要求于2012年2月29日提交的第61/604,982 号美国临时专利申请的权益，该临时申请通过引用整体并入本文。
【技术领域】
[0003] 本公开总体上涉及用于照亮处于风险中的人以增强他们对其他事物的可视性的 发光系统和装置，例如用于照亮建筑、采矿和紧急反应领域中的工作人员以使得他们特别 显眼的系统和装置。
【背景技术】
[0004] 各种发光系统和装置被用在建筑、采矿和紧急反应等领域中，以照亮工作区域或 以其他方式提供光源，从而在较低光线或光线不足的条件下完成任务。例如，建筑行业中经 常使用工业泛光灯塔来照亮工作环境。此外，建筑工人经常穿戴各种配置的头灯来提供光 源以便于某些任务。然而，这些装置面临着各种缺点。例如，从泛光灯塔发出的光经常被各 种物体阻挡，从而导致在可能期望增强照明的位置产生了阴暗区域。作为另一示例，传统的 头灯经常提供集中的光束，而集中的光束在用户的当前视野之外的区域中会提供不充分的 照明。
[0005] 此外，存在各种个人防护装置以用于增强用户安全性，例如旨在增加穿戴者的可 视性的反光背心。然而，这种反光装置也面临着各种缺点。例如，其提供了依赖于外部光源 的无源系统以照亮其反光部，并且仅在强度和范围方面提供有限的个人照明。
【发明内容】
[0006] 本文中描述的实施方式提供用于头帽的发光系统，该发光系统特别适于照亮处于 风险中的人，例如建筑行业、采矿行业和其他危险或恶劣环境中的工人。发光系统在用户周 围提供增强的照明以便能够完成在低光线或光线不足的条件下可能难以以其它方式进行 的任务。在一些实施方式中，发光系统在用户的头部周围提供连续的或基本连续的光环或 光圈，这种光环或光圈可以从延伸的距离（例如，达到或超过四分之一英里）并且从特别宽 范围的方向（例如，从头顶方向）观察到。发光系统也可在用户的当前视野内和视野外同 时提供大量照明，以照亮用户的一般工作空间内的区域，该区域包括用户的周边视线中的 区域以及附近同事的工作区域。
[0007] 在一个实施方式中，用于个人照明以增强用户对其他事物的可视性的、能够可拆 卸地附接至头帽的发光系统可概括为包括：环状壳体、联接至环状壳体的至少一个透镜、以 及联接至环状壳体的多个照明元件，其中环状壳体限定接收孔并被配置成在发光系统被可 拆卸地附接至头帽以供使用时围绕头帽的一部分，多个照明元件被配置成选择性地生成从 环状壳体通过至少一个透镜向外辐射的光圈。多个照明元件可相对于彼此并且相对于至少 一个透镜来配置，以使得在多个照明元件被激活时光圈连续地围绕由环状壳体限定的坚直 轴线并且基本均匀地扩散。多个照明元件也可相对于彼此并且相对于至少一个透镜配置， 以使得光圈从发光系统以至少30度的坚直发散角辐射，或者在一些情况下，使得光圈以约 45度与约180度之间的坚直发散角辐射。多个照明元件可以在环状壳体内沿着连续的环状 路径基本均匀地隔开或者可以不规则地隔开或者组成不同的簇。
[0008] 发光系统还可包括联接至环状壳体并且电联接至多个照明元件的电连接件、线 缆、以及电源，其中电源能够通过线缆选择性地附接至电连接件以提供用于从远离环状壳 体的位置照亮多个照明元件的能量，例如穿戴在腰水平位置的电源。可替换地，发光系统可 以包括联接至环状壳体以与其一同移动并且电联接至多个照明元件以提供用于从壳体内 或与邻近壳体的位置照亮多个照明元件的能量的电源，例如板载可充电式电池或电池盒。 [0009] 发光系统还可以包括配置成将环状壳体可拆卸地固定至头帽的附接机构。附接机 构可以包括例如配置成绕头帽选择性地收紧的可调节带。附接机构还可以包括绕环状壳体 的内周隔开以在安装后接合头帽的多个接合装置。多个接合装置中的至少一个可以沿着环 状壳体的内周的一部分可再定位。附加地，多个接合装置中的至少一个可以被配置成在可 调节带绕头帽收紧时向内弯曲成与头帽接合。作为另一个例子，附接机构可以包括多个间 隔件，每个间隔件具有预定宽度以在发光系统被可拆卸地附接至头帽以供使用时跨越发光 系统的环状壳体与头帽之间的相应空间。作为又一个例子，附接机构可以包括横跨接收孔 延伸的柔性带，该柔性带被配置成在发光系统被可拆卸地附接至头帽以供使用时向外弯曲 以接收头帽。作为又一个例子，附接机构可以包括多个凸轮装置，其中每个凸轮装置被配置 为在发光系统被可拆卸地附接至头帽以供使用时与头帽的相应部分接触并且旋转成与其 固定接合。与特定形式无关地，附接机构可以被配置成将环状壳体固定至头帽，而不影响头 帽的外表面的整体性或穿透头帽的外表面。
[0010] 在一些情况下，发光系统的环状壳体被配置成使得在发光系统被可拆卸地附接至 头帽以供使用时，环状壳体从头帽径向偏移。环状壳体可以从头帽径向偏移具有大致均匀 的或可变宽度的间隙。
[0011] 发光系统还可以包括至少一个控制元件，其中至少一个控制元件联接至环状壳体 以选择性地激活多个照明元件和/或选择性地调节多个照明元件的强度。多个照明元件 可以形成主要照明元件组，并且发光系统还可包括联接至环状壳体并且不同于主要照明元 件组的辅助照明元件组。辅助照明元件组可以被配置成独立于主要照明元件组选择性地照 亮。例如，辅助照明元件组可以被设置成在用户的当前视野内产生较高强度的光源，并且补 充由主要照明元件组发出的连续或大致连续的光环。在一些情况下，多个照明元件的分组 可以被配置成相对于其他照明元件以不同的频率或不同的强度选择性地照亮。这可以提供 频闪效果或其他可感知事件以对不同的状态例如紧急或特别危险的情况发信号。可视警报 或紧急信号可以通过用户选择性地激活以提醒处于潜在危险的其他人或召唤援助。
[0012] 根据另一种实施方式，用于个人照明以增强用户对其他事物的可视性的、可附接 至头帽的发光系统可以被概述为包括：刚性环状壳体、联接至刚性环状壳体的至少一个透 镜、以及多个照明元件，其中刚性环状壳体配置成在发光系统被附接至头帽以供使用时至 少部分地围绕头帽的部分并且从该部分径向偏移，多个照明元件联接至环状壳体并且被配 置成选择性地生成从刚性环状壳体向外辐射并且扫过至少270度的方位角度的通过至少 一个透镜的光。发光系统还可以包括设置在刚性环状壳体的内周处的附接机构，该附接机 构被配置成将环状壳体可拆卸性地固定至头帽。
[0013] 根据又一实施方式，用于个人照明以增强用户对其他事物的可视性的、可附接至 头帽的发光系统可以被概述为包括：刚性壳体、附接机构、联接至刚性壳体的至少一个透 镜、以及多个照明元件，其中刚性壳体配置成在发光系统被附接至头帽以供使用时至少基 本包围头帽的一部分，附接机构设置在刚性壳体的内周处并被配置成将刚性壳体可拆卸地 固定至头帽，多个照明元件联接至刚性壳体并且被配置成选择性地生成从刚性壳体向外辐 射通过至少一个透镜的光。刚性壳体可以包括闭环轮廓，并且多个照明元件可以相对于彼 此并且相对于至少一个透镜配置，以生成连续围绕由刚性壳体限定的坚直轴线的光圈。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是建筑行业的工人典型穿戴的传统安全帽的立体图，该安全帽被提供作为可 与本文中描述的发光系统的公开实施方式结合使用的头帽类型的非限制性示例。
[0015] 图2是根据一个实施方式的可容易附接至头帽，例如图1所示的传统安全帽的发 光系统的立体图。
[0016] 图3是附接至传统安全帽形式的头帽的、图2的发光系统的立体图。
[0017] 图4是图2的发光系统的一部分的立体图，描绘了从该部分向外辐射的光圈。 [0018] 图5是图4的发光系统的一部分的分解图。
[0019] 图6是沿线6-6截取的图4的发光系统的一部分的局部剖视图。
[0020] 图7是根据另一实施方式的可容易附接至头帽，例如图1所示的传统安全帽的发 光系统的立体图。
[0021] 图8是根据另一实施方式的可容易附接至头帽，例如图1所示的传统安全帽的发 光系统的立体图。
[0022] 图9是根据又一实施方式的可容易附接至头帽，例如图1所示的传统安全帽的发 光系统的立体图。
[0023] 图10是根据又一实施方式的可容易附接至头帽，例如图1所示的传统安全帽的发 光系统的立体图。
【具体实施方式】
[0024] 在下面的描述中，按顺序提出某些具体细节以提供对所公开的各种实施方式的透 彻理解。然而，相关领域的普通技术人员应理解，实施方式可以在没有这些具体细节中的一 个或多个的情况下被实施。在其他情况下，与发光系统关联的公知结构和装置可以没有详 细示出或描述，以避免不必要地混淆对实施方式的描述。
[0025] 除非上下文中另有要求，否则在整个说明书和所附的权利要求书中，措辞"包括 (comprise) "和其变形诸如"包括（comprises) "和"包括有（comprising) "应被解释成开 放且包含性含义，即被解释为"包括但不限于"。
[0026] 在整个说明书中，引用"一个实施方式"或"实施方式"是指结合该实施方式所描述 的特定特征、机构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，在整个说明书中的不同位置 中出现的表述"在一个实施方式中"或"在实施方式中"并不一定都是指同一个实施方式。 此外，在一个或多个实施方式中，特定特征、结构或特性可通过任何适当的方式进行结合。
[0027] 除非上下文另有明确指示，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形 式包括复数形式。还应注意，除非上下文另有明确指示，否则术语"或（or)"通常以其包含 "和/或（and/or) "的含义来使用。
[0028] 本文中描述的实施方式提供用于头帽（headgear)的发光系统，该发光系统特别 适合于照亮处于风险中的人，例如建筑行业、采矿行业或其他危险或恶劣环境中的工人。发 光系统在用户周围提供增强的照明以便能够完成在低光线或光线不足的条件下会被阻碍 的任务。在一些实施方式中，发光系统在用户的头部周围提供连续的或大致连续的光环或 光圈，这种光环或光圈可从延伸的距离（例如，达到且超过四分之一英里）并且可从特别宽 范围的方向（例如从头顶方向）观察到。发光系统也可以在用户的当前视野内和视野外提 供大量照明以照亮用户的一般工作空间内的区域。
[0029] 本文中描述的发光系统可通过可拆卸的方式有利地附接至头帽，例如，图1所示 的传统安全帽10。安全帽10是通常用于建筑行业以保护穿戴者的头部免受坠物或其他冲 击影响的一种头盔。安全帽10是典型的刚性结构，该刚性结构具有限定头部接收腔的冠部 12和从其下部外周部16延伸的边缘14。各种凸起、肋部和/或其他结构20可以形成在安 全帽10中以提供附加的刚性或其他功能。通常，例如凸起或其他结构20邻近于冠部12与 边缘14的界面的、与内部带状件附接至安全帽10的区域对应地被设置在安全帽10的下部 外周部16中。具有这种凸起20的示例性安全帽10是可从宾夕法尼亚州的矿业安全设备 公司（Mine Safety Appliances Company)获得的V-Gard?牌头盗。传统安全帽1〇的冠 部12的外表面22通常由凸状、半圆状、刚性壳结构限定。安全帽10可以受到如ANSI的监 管机构建立的、各种测试标准和现场使用认证要求的管制。因此当对这种安全帽10的整体 性妥协时，可能会危及在现场利用它们的能力或者可能在这种使用可行前要求附加的测试 和认证。
[0030] 虽然本文中描述的发光系统被示出和描述为附接至传统安全帽10形式（图1和 图3)的头帽，但是相关领域的普通技术人员应明确，发光系统及其各方面可应用到各种头 帽，包括例如用于如自行车、滑雪和橄榄球的运动的防护头盔、帽子或其他头帽。其他例子 包括但不限于，消防员头盔、矿工头盔、测井头盔、焊接工或铸造工头盔、军用头盔和其他防 护头盔或头帽。此外，还应明确，发光系统及其各方面可以在完全与头帽分离的情况下使 用，例如用于照亮无生命物体。在其他情况下，发光系统或其各方面可以并入或整合到头帽 中，而不是可拆卸地附接至头帽。例如，对于可能很少关注冲击保护的应用，本文中描述的 发光系统的环形遮护整合方面可以被提供为直接布置在用户头部上。
[0031] 图2至图6示出了特别有利的发光系统30的示例性实施方式，该发光系统以可拆 卸的方式容易地附接至传统安全帽10。图2示出了从安全帽10分离的发光系统30,图3示 出了安装在安全帽10上以供使用的发光系统30。更具体地，图3中示出的发光系统30通 过其附接机构31附接至安全帽10的下部外周部16,附接机构31在无需影响安全帽10的 外表面22的整体性的情况下，以便于发光系统30的附接和拆卸的方式接合安全帽10。在 其余部分对附接机构31的其它细节和其变形进行进一步详细描述。
[0032] 参照图2和图3,发光系统30包括发光单元32和电源单元34,其中，发光单元32 具有大致环形的形式，电源单元34可以通过线缆36电联接至发光单元32以从远程位置向 发光单元32提供电力。电源单元34可以包括例如可由用户携带的可再充电式电池组37。 夹38或其他附接装置可设置在电源单元34上以便于附接至用户，例如附接至用户装束的 腰带、口袋或其他结构。有利地，电源单元34可以具有足够的容量以提供充足的电力使得 发光单元32能够在整个工作班次上进行满强度的连续照明，例如十小时或十二小时的电 源供给。电源单元34可以通过包括快速断开特征的线缆36连接至发光单元32,其中包括 快速断开特征的线缆36被配置成在使用发光系统30的过程中在出现线缆36被夹住或被 缠在物体上的情况下分离。
[0033] 虽然图2至图6中示出的示例性实施方式包括远程电源单元34,但是应理解，在一 些实施方式中，发光单元32可以提供有板载电源，诸如，例如集成到发光单元32中或者可 拆卸地附接至发光单元32的可再充电式电池单元或电池盒。但是，为了避免对实施方式进 行不必要的复杂描述，没有进一步详细示出和描述这种板载电源的结构和特征。
[0034] 再参照图2和图3,发光单元32包括环状壳体40,其中环状壳体40限定被规定尺 寸和成型为接收传统安全帽10的冠部12的接收孔42。当被附接以供使用时，发光单元32 的环状壳体40围绕安全帽10的下部外周部16。环状壳体40可被配置成完全围绕安全帽 10的下部外周部。在这种情况下，壳体40可以被描述为沿着包围中央坚直轴线A的闭合路 径伸展。在一些实施方式中，该路径可以是大致椭圆形的，并且可以反映安全帽10的、附接 有发光单元32的外部22的整体外轮廓。
[0035] 参照图4和图6,发光单元32还包括多个照明元件44和联接至环状壳体40的至 少一个透镜46。透镜46可以是透明的或半透明的，并且可以为具有大致平坦的相对表面的 窗元件的形式。在其他情况下，一个或多个相对表面可以被弯曲成集中或分散穿过其的光。 透镜46可以以叠层的方式或以其它方式定位在壳体40的上部40a与下部40b之间。透镜 可包括发光单元32的、从中央坚直轴线A朝向外的大部分侧壁区域。如图4所示，照明元 件44被保持在壳体40内，并且被配置成选择性地生成在被激活时从环状壳体40通过至少 一个透镜46向外辐射的光环或光圈H。在一些情况下，照明元件44可以相对于彼此并且相 对于至少一个透镜46配置，以使得光环或光圈H连续地围绕由环状壳体40限定的坚直轴 线A。此外，当多个照明元件44被激活时，光环或光圈H可以通过一个或多个扩散透镜基本 均匀地扩散。光环或光圈H基本均匀地扩散是指在从发光单元32发出的光的强度中只有 少量或没有可感知的变化。这可以提供特别显眼或抢眼的光环或"光圈"，从而增强个人照 明和用户安全性。
[0036] 参照图5和图6,发光单元32可以包括发光组件60 (包含照明元件44)，其中发光 组件60电联接至至少一个控制元件62并且电联接至电连接件64,电连接件64可与电源单 元34相连接以向发光组件60提供电力。控制元件62可以包括用于激活发光组件60的照 明元件44的开/闭开关、按键或其他控制装置。在一些实施方式中，控制元件62还可以包 括用于调节从发光组件60发出的光的强度的功能。例如，控制元件62可以包括旋转元件， 该旋转元件响应于其旋转来调节照明元件44的强度。
[0037] 虽然图2至图6中示出的示例性实施方式包括单个控制元件62,但是应理解，可以 提供多个控制元件来实现各种功能，例如两个或更多个独立的控制元件。这些功能可以包 括产生照明的交替区域、激活视觉警告序列、操控发出的光的颜色、以及调节照明元件的远 离其他部分的选择部分的强度。在一些情况下，一些功能可独立于用户输入地自动调节或 以其他方式调节。例如，发出的光的强度可以响应于联接至壳体的光感测器或其他感测器 而自动地调节，其中光感测器或其他感测器感测周围环境内的亮度水平并且相应地调节强 度（即，在较亮环境中亮度较低或变暗，并且反之亦然）。
[0038] 参照图5和图6,发光单元32还可以包括扩散膜66。扩散膜66可位于照明元件 44与透镜46之间以在穿过透镜46且从壳体40向外辐射之前，扩散从照明元件44发出的 光。扩散膜66可以是通过形成在壳体40的上部40a与40b中的保持特征68、70而保持在 壳体40的内腔内的薄的、带状结构。
[0039] 再参照图5和图6,发光组件60可以包括紧接着照明元件44定位的内透镜72,以 在其穿过外部透镜或窗46以从壳体40辐射之前将从照明元件44发出的光分散。在一些 实施方式中，内透镜72、扩散膜66和外透镜46的组合可以将从布置在壳体40的大致环状 轮廓内的独立的照明元件44中的每个发出的光基本扩散。在一些实施方式中，照明元件可 以包括在壳体40内绕连续的环状路径均匀间隔的LED。在其他情况下，照明元件44可以包 括不规则间隔的LED或者聚集为簇的LED，以提供具有不同的照明能力的区域，例如可发出 具有比其他区域相对更高强度的区域。在其他情况下，照明元件44可以包括除了 LED以外 的光源。
[0040] 参照图4和图6,多个照明元件44可以相对于彼此且相对于外透镜46来配置，以 使得光环光圈H从发光单兀32以坚直发散角α福射。在一些实施方式中，多个照明兀件 44可以相对于彼此并且相对于至少一个透镜46来配置，以使得光环或光圈H从发光单元 32以至少为30度的坚直发散角α辐射，并且在其他实施方式中以约45度至约180度之间 的坚直发散角α辐射。在图4和图6中示出的示例性实施方式中，发散角α为约70度。
[0041] 如前面简单介绍的那样，图2至图6的示例性实施方式的发光单元32提供有附接 机构31，其中附接机构31被配置成在无需影响安全帽10的外表面22的整体性的情况下， 以便于发光单元32的附接和拆卸的方式接合安全帽10。更具体地，附接机构31包括配置 成在安全帽10的周围选择性地收紧的可调节带80。为此，可调节带80可以包括用于在安 全帽10的一部分周围选择性地收紧可调节带80的调节机构82,例如图5所示的蜗轮调节 机构。调节机构82可位于发光单元32的独特隔间或子壳体84中。隔间或子壳体84可以 具有相对的部分84a、84b，其中相对的部分84a、84b在其之间基本包围调节机构82。可以 通过隔间或子壳体84中的接入孔87从发光单元32的外部接近调节机构82的一部分86， 例如内六角扳手槽或螺丝头。通过这种方式，用户可以容易接近和调节可调节带80的张力 以在安全帽10的周围牢固地收紧可调节带80。发光单元32的隔间或子壳体84的一部分 可被成型为在安装后接合或抵靠安全帽10的一部分。通过这种方式，发光单元32的隔间 或子壳体84可以充当间隔件以使环状壳体40与安装帽10的外表面22径向地相隔开。通 过在环状壳体40与安全帽10之间提供空间或间隙可以使发光单元32能够接受各种安全 帽10和其他头帽。
[0042] 在一些实施方式中，例如图2至图6中示出的示例性实施方式中，附接机构31还 可以包括绕环状壳体40的内周相隔开的多个接合装置88。多个接合装置88中的每个可以 沿着环状壳体40的内周的一部分重新定位。例如，参照图6，壳体40可以限定沿着壳体40 的内周的一部分延伸的轨道或沟槽90,并且接合装置88可以包括用于可滑动地接合轨道 或沟槽90的联接特征92。通过这种方式，如图3清楚地示出，接合装置88可沿壳体40的 内周调节至与安全帽10的、待附接发光单元30的凸起20或其他特征对齐的位置。当适当 地定位时，当可调节带80被收紧时，接合装置88可促成与安全帽10的凸起20的接合。例 如，随着带80被收紧，接合装置88会被迫向内弯曲成通过带80与安全帽10的凸起20接 合。接合装置88可以包括接合表面，其中该接合表面与安全帽10的待附接发光单元32的 结构或特征大致互补。接合装置88也可以包括用于与安全帽10或其部分嵌套的一个或多 个凸起94。通过这种方式，发光单元32可以快速且牢固地附接至安全帽以供使用。此外， 发光单元32可以快速拆离以供存放或供与另一安全帽10 -同使用。
[0043] 虽然图2至图6的示例性实施方式被示出为包括具有可调节带80的附接结构31， 但应理解，各种不同的附接机构也可用于将发光单元32紧固至目标安全帽10。
[0044] 例如，图7示出了具有环状壳体140的发光单元132,其中环状壳体140可通过包 括一个或多个柔性带144的附接机构附接至头帽，例如安全帽。一个或多个柔性带144被 附接至壳体140以在发光单元132从头帽拆离时横跨壳体140的接收孔142。一个或多个 柔性带144可固定至壳体140的相对端部上的锚固位置146。一个或多个柔性带144可以 被拉伸或拉长以接收头帽的一部分并随后向头帽施加偏置或向内引导的压力以将发光单 元132保持在适当位置。在一些实施方式中，一个或多个柔性带144和相关联的锚固结构 可以被设置为独立的、可拆卸的且可更换的单元，其附接至环状壳体140的内周并且在一 个或多个柔性带144失效或磨损过度的情况下提供对附接机构的有效更换。
[0045] 作为另一示例，图8示出了具有环状壳体240的发光单元232,其中环状壳体240 可通过包括多个凸轮装置244的附接机构附接至头帽，例如安全帽。每个凸轮装置244可 以被定位成与头帽的相应部分接触并且随着发光单元232可拆卸地附接至头帽以供使用 而旋转成与其牢固接合。凸轮装置244可绕环状壳体240的内周以规则的或不规则的间隔 定位。凸轮装置244可朝向由壳体240限定的接收腔242径向向内地延伸。凸轮装置244 可共同地使壳体240与在使用的过程中与其附接的头帽的外表面隔开，以使得其间保持间 隙或空间。
[0046] 作为又一示例，图9示出了具有大致环状壳体340的发光单元332,其中环状壳体 340可通过包括多个间隔件344的附接机构附接至头帽，例如安全帽，其中多个间隔件344 中的每个具有预定宽度以在发光单元332可拆卸地附接至头帽以供使用时跨越壳体340与 头帽之间的相应空间。间隔件344可以整体地形成在壳体340中并且可以包括配置成随发 光单元332固定至头帽而被轻微压缩的半刚性材料。在一些情况下，例如间隔件344可被规 定尺寸以提供与具有选择配置的头帽的贴合或压配合。间隔件344可以绕环状壳体340的 内周以规则的或不规则的间隔相隔开。间隔件344可以朝向由壳体340限定的接收腔342 径向向内延伸。不同宽度的间隔件344可以被可拆卸地附接至壳体340的内周内的预定位 置以容纳具有不同配置的头帽。
[0047] 与可由本文所述的发光系统的多种实施方式采用的附接机构的特定形式无关地， 附接机构（当提供时）可配置成将环状壳体40、140、240、340固定至头帽，而无需影响这种 头帽的整体性或穿透头帽的外表面。此外，在至少一些实施方式中，环状壳体40、140、240、 340可配置成使得在发光单元32、132、232、332可拆卸地附接至头帽以供使用时，环状壳体 40、140、240、340从头帽径向偏移。环状壳体40、140、240、340可以从头帽径向偏移具有大 致均匀或可变宽度的空间或间隙。通过在环状壳体40、140、240、340与头帽之间提供空间 或间隙可以使发光单元32、132、232、332能够接受各种安全帽10和其他头帽。在其他实施 方式中，环状壳体40、140、240、340可以被规定尺寸成抵靠头帽的一个或多个接收表面或 者以其他方式与头帽的一个或多个接收表面相连接。
[0048] 在一些实施方式中，例如图9所示的实施方式中，发光单元332可以包括大致为环 状壳体340,该环状壳体340具有限定间隙350的断开或开放的轮廓。通过这种方式，发光 单元332可以被配置成仅在由壳体340限定的坚直轴线A2周围生成局部光圈。在一些实 施方式中，发光单元332可以包括多个照明元件（不可见）和联接至壳体340的至少一个 透镜346,其中多个照明元件和至少一个透镜346被配置成选择性地生成从壳体向外辐射 并且扫过180度至360度之间的方位角度的光。然而，优选地，多个照明元件（不可见）和 至少一个透镜346被配置成选择性地生成扫过至少270度的方位角的光，以在越过用户的 当前视野的区域中提供增强的照明。
[0049] 本文中所述的发光单元的一些实施方式可以被配置成仅生成单个光环或光圈H， 而其他实施方式可以包括辅助照明元件组以补充光环或光圈H。例如，图10示出了具有主 要照明元件组和辅助照明元件组的发光单元432的示例性实施方式，其中主要照明元件组 位于环状透镜元件446的下方以产生从其发出的光环或光圈，辅助照明元件组位于次级透 镜447的下方以独立于主要照明元件组进行照明。辅助照明元件组可以被定位在发光单元 432的前部或前额区域以提供用户的当前视野内的补充光。通过这种方式，当可能需要或期 望附加的光来完成特定任务时，用户可以选择性地激活辅助照明元件组。此外，辅助照明元 件组可以被定位在相对较高的位置以在安全帽10的、可附接有发光单元432的边缘14上 更有效地发出光。控制元件462 (例如，开关、按键、旋钮、杆）可被设置为选择性地激活主 要照明元件组和/或辅助照明元件组来照明。虽然示出了单个控制元件462,但是应领会， 可提供一个或多个附加的控制元件462以同时或单独地操作不同的照明布局。
[0050] 此外，应理解，所描述的各种实施方式的多个照明元件的分组可配置成以不同的 频率或者通过相对于其他照明元件的不同强度选择性地照亮。在这方面，可使用预定图案 的波动强度和/或频率来对不同的事件或状态发信号，例如紧急状态。此外，各种区域可以 被照亮以显示不同颜色的光。例如，发光单元的后部可以被配置成显示红色调或红色色彩 以容易识别用户的背面。更进一步地，个别的照明元件可以被设置为通过不同的频率和强 度照亮，并且被独立地控制使得成组的照明元件的组合光源可以被控制成产生各种可选颜 色的光。通过这种方式，用户可以选择性地控制可从发光系统发出的光的颜色。
[0051] 此外，应理解，上述多种实施方式的特征和方面可以被组合以提供另外的实施方 式。鉴于上面的详细描述，可以对实施方式进行这些以及其他变化。通常，在随附的权利要 求书中，所使用的术语不应被解释成将权利要求书限制为说明书和权利要求书中公开的特 定实施方式，而应被解释成包括所有可能的实施方式连同由该权利要求书所确定的等同的 全部范围。
【权利要求】
1. 一种发光系统，能够可拆卸地附接至头帽以用于个人照明来增强用户对其他事物的 可视性，所述发光系统包括： 环状壳体，限定接收孔，并且被配置成在所述发光系统被可拆卸地附接至所述头帽以 供使用时围绕所述头帽的一部分； 至少一个透镜，联接至所述环状壳体；以及 多个照明元件，联接至所述环状壳体，并且被配置成选择性地生成从所述环状壳体通 过所述至少一个透镜向外辐射的光圈。
2. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述多个照明元件相对于彼此并且相对于所 述至少一个透镜配置，以使得当所述多个照明元件被激活时，所述光圈连续地围绕由所述 环状壳体限定的坚直轴线并且基本均匀地扩散。
3. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述多个照明元件相对于彼此并且相对于所 述至少一个透镜配置，以使得所述光圈从所述发光系统以至少30度的坚直发散角辐射。
4. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述多个照明元件相对于彼此并且相对于所 述至少一个透镜配置，以使得所述光圈从所述发光系统以约45度与约180度之间的坚直发 散角辐射。
5. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述多个照明元件在所述环状壳体内沿连续 的环状路径基本均匀地隔开。
6. 如权利要求1所述的发光系统，还包括： 电连接件，联接至所述环状壳体并且电联接至所述多个照明元件； 线缆；以及 电源，能够通过所述线缆选择性地附接至所述电连接件，以提供用于从远离所述环状 壳体的位置照亮所述多个照明元件的能量。
7. 如权利要求1所述的发光系统，还包括： 电源，联接至所述环状壳体以随所述环状壳体移动，并且电联接至所述多个照明元件 以提供用于从所述壳体内或邻近所述壳体的位置照亮所述多个照明元件的能量。
8. 如权利要求1所述的发光系统，还包括： 附接机构，配置成将所述环状壳体可拆卸地固定至所述头帽。
9. 如权利要求8所述的发光系统，其中，所述附接机构包括配置成绕所述头帽选择性 地收紧的可调节带。
10. 如权利要求9所述的发光系统，其中，所述附接机构还包括绕所述环状壳体的内周 间隔开的多个接合装置。
11. 如权利要求10所述的发光系统，其中，所述多个接合装置中的至少一个沿所述环 状壳体的所述内周的一部分可再定位。
12. 如权利要求10所述的发光系统，其中，所述多个接合装置中的至少一个被配置成 在所述可调节带绕所述头帽收紧时向内弯曲成与所述头帽接合。
13. 如权利要求8所述的发光系统，其中，所述附接机构包括多个间隔件，每个所述间 隔件具有预定宽度，以在所述发光系统被可拆卸地附接至所述头帽以供使用时跨越所述环 状壳体与所述头帽之间的相应空间。
14. 如权利要求8所述的发光系统，其中，所述附接机构包括横跨所述接收孔延伸的柔 性带。
15. 如权利要求8所述的发光系统，其中，所述附接机构包括多个凸轮装置，每个所述 凸轮装置被定位成，当所述发光系统被可拆卸地附接至所述头帽以供使用时与所述头帽的 相应部分接触并且旋转以与所述头帽固定接合。
16. 如权利要求8所述的发光系统，其中，所述附接机构被配置成在无需影响所述头帽 的外表面的整体性或穿透所述头帽的所述外表面的情况下，将所述环状壳体固定至所述头 帽。
17. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述环状壳体被配置成使得，当所述发光系 统被可拆卸地附接至所述头帽以供使用时，所述环状壳体从所述头帽径向偏移。
18. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述环状壳体被配置成使得，当所述发光系 统被可拆卸地附接至所述头帽以供使用时，所述环状壳体从所述头帽径向偏移了具有大致 均匀宽度或可变宽度的间隙。
19. 如权利要求1所述的发光系统，还包括： 至少一个控制元件，联接至所述环状壳体以选择性地激活所述多个照明元件。
20. 如权利要求1所述的发光系统，还包括： 至少一个控制元件，联接至所述环状壳体，其中所述至少一个控制元件被配置成选择 性地调节所述多个照明元件的强度。
21. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述多个照明元件形成主要照明元件组，并 且所述发光系统还包括： 辅助照明元件组，联接至所述环状壳体并且不同于所述主要照明元件组，所述辅助照 明元件组被配置成独立于所述主要照明元件组选择性地照亮。
22. 如权利要求1所述的发光系统，其中，所述多个照明元件的分组被配置成相对于其 他照明元件以不同频率或通过不同强度选择性地照亮。
23. -种发光系统，可附接至头帽以用于个人照明来增强用户对其他事物的可视性，所 述发光系统包括： 刚性环状壳体，配置成在所述发光系统被附接至所述头帽以供使用时至少部分地围绕 所述头帽的一部分并且从所述部分径向偏移； 至少一个透镜，联接至所述刚性环状壳体；以及 多个照明元件，联接至所述环状壳体并且被配置成选择性地生成从所述刚性环状壳体 向外辐射并且扫过至少270度的方位角度的、通过所述至少一个透镜的光。
24. 如权利要求23所述的发光系统，还包括： 附接机构，设置在所述刚性环状壳体的内周处并且被配置成将所述刚性环状壳体可拆 卸性地固定至所述头帽。
25. -种发光系统，可附接至头帽以用于个人照明来增强用户对其他事物的可视性，所 述发光系统包括： 刚性壳体，配置成在所述发光系统被附接至所述头帽以供使用时至少基本包围所述头 帽的一部分； 附接机构，设置在所述刚性壳体的内周处并且被配置成将所述刚性壳体可拆卸地固定 至所述头帽； 至少一个透镜，联接至所述刚性壳体；以及 多个照明元件，联接至所述刚性壳体，并且被配置成选择性地生成从所述刚性壳体向 外辐射通过所述至少一个透镜的光。
26.如权利要求25所述的发光系统，其中，所述刚性壳体包括闭环轮廓，并且其中所述 多个照明元件相对于彼此并且相对于所述至少一个透镜配置，以生成连续围绕由所述刚性 壳体限定的坚直轴线的光圈。
【文档编号】A42B3/04GK104270978SQ201380021982
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】约翰·麦克斯韦·贝克, 安德鲁·罗耶尔, 雷蒙德·沃尔特·赖利, 马克·约翰·莱姆伯格, 查得·奥斯汀·布林科尔霍夫, 约翰·R·穆尔阔斯基, 特伦特·罗伯特·威瑟毕, 亚历克斯·迈克尔·迪娜尔, 克里斯汀·玛丽·威尔, 凯尔·S·约翰斯顿, 克林特·蒂莫西·斯科内德尔, 伊万·威廉·玛汀利, 基斯·W·科克伍德, 乔纳森·勃兰特·哈德利 申请人:伊路玛吉尔有限公司