CN204494251U - 一种照射亮度和方向可控的车载警用灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其包括底座、支架、灯具、X轴驱动机构、Y轴驱动机构；支架绕X轴可转动地与底座连接，由X轴驱动机构带动旋转；灯具绕Y轴可转动地与支架连接，并由Y轴驱动机构带动旋转；灯具和支架的旋转角度均由编码器读数轮和光电开关控制；灯具包括前盖、后盖、设有LED灯珠的灯珠板、罩合在LED灯珠上的第一透镜、与第一透镜相对应的调焦透镜板和设于后盖上的Z轴驱动机构；Z轴驱动机构为伸缩电机，其Z轴与调焦透镜板固定连接，通过Z轴的伸缩运动带动调焦透镜板滑动从而调节调焦透镜板与第一透镜之间的距离进行调焦。采用本实用新型，能够准确地、方便地控制灯具的照射亮度和照射方向。

Description

一种照射亮度和方向可控的车载警用灯

技术领域

本实用新型涉及照明灯具技术领域，尤其涉及一种照射亮度和方向可控的车载警用灯。

背景技术

警用灯一般用于车顶、楼顶或者室外等地方进行远距离照射的灯具，灯具的特点是光线要集中，即光圈面积小、亮度高，可以重点突出或强调某物件或空间。在光学技术领域中，调节光线亮度的方式主要通过调节焦距或增减功率输出来实现。然而，现有的警用灯的照射焦距大多数是不可调节的，只能通过增加LED的发光数量来实现高亮度的照射效果，发光效率低，不利于灯具高亮度且小型化的发展。此外，现有的警用灯一般是固定安装在机架上而不可任意转动，灯具的照射方向只能靠车的移动或人力手动来实现方向的转换，操作麻烦，灯具的应用具有一定局限性，不能很好地满足实际角度和方位的照明需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能够准确地、方便地控制灯具的照射亮度和照射方向的车载警用灯。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于，包括底座、支架、灯具、X轴驱动机构、Y轴驱动机构；所述支架绕X轴可转动地与所述底座连接，并由X轴驱动机构带动旋转；所述X轴驱动机构包括第一电机、与所述第一电机的转轴连接的第一转轴齿轮、与所述第一转轴齿轮同轴连接的第一编码器读数轮、通过皮带与所述第一转轴齿轮传动连接的X轴齿轮、以及设置于所述第一编码器读数轮的周向位置的第一光电开关；所述灯具绕Y轴可转动地与所述支架连接，并由Y轴驱动机构带动旋转；所述Y轴驱动机构包括第二电机、与所述第二电机的转轴连接的第二转轴齿轮、与所述第二转轴齿轮同轴连接的第二编码器读数轮、通过皮带与所述第二转轴齿轮传动连接的Y轴齿轮、以及设置于所述第二编码器读数轮的周向位置的第二光电开关；所述灯具包括前盖和后盖，前盖盖合在后盖上，内部形成容置空腔，所述空腔内置有镜头；所述镜头包括依次设置的灯珠板、第一透镜、调焦透镜板和设于后盖上的Z轴驱动机构，所述灯珠板上设有若干LED灯珠，所述第一透镜罩合在所述LED灯珠上，所述调焦透镜板上设有与所述第一透镜相对应的第二透镜，LED灯珠发出的光线经第一透镜折射到相对应的第二透镜射出；所述Z轴驱动机构为伸缩电机，其Z轴与调焦透镜板固定连接，通过Z轴的伸缩运动带动调焦透镜板滑动从而调节调焦透镜板与第一透镜之间的距离进行调焦。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述第一透镜与调焦透镜板之间设有挡光板，所述挡光板的表面上设有与所述第一透镜相对应的凸台，且穿过所述凸台开有通孔，所述通孔套设在第一透镜上将第一透镜围挡在凸台内部。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述挡光板与调焦透镜板之间还设有用于加强调焦透镜板结构强度的护板；所述护板开设有与所述第二透镜相对应的过孔，通过过孔对准于相应的第二透镜将护板安装到调焦透镜板上。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述凸台的上端面内部开设有用于限制从第一透镜发射出的光线的角度范围的倒角，所述倒角的大小为45～90度。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述凸台的中心线与第一透镜、第二透镜的中心线相重合。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述灯珠板上开设有第一通孔，与之对应的，所述挡光板、护板和调焦透镜板上开设有第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述Z轴驱动机构的Z轴依次穿过第一通孔至第四通孔并与调焦透镜板固定连接。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述第一编码器读数轮的圆周方向上等距间隔地设置有第一读数齿；相应地，所述第一光电开关设有第一槽口；所述第一读数齿可穿过所述第一槽口，当第一读数齿进入第一槽口时，所述第一光电开关的光路断开，当第一读数齿离开第一槽口时，所述第一光电开关的光路接通。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述X轴驱动机构还设置有第一皮带松紧装置；所述第一皮带松紧装置包括第一固定板和第一调节板；所述第一电机和第一光电开关固定安装在所述第一固定板上；所述第一固定板安装在所述第一调节板上，并相对所述第一调节板移动地调节及固定；所述第一调节板固定安装在所述支架上。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述第二编码器读数轮的圆周方向上等距间隔地设置有第二读数齿；相应地，所述第二光电开关设有第二槽口；所述第二读数齿可穿过所述第二槽口，当第二读数齿进入第二槽口时，所述第二光电开关的光路断开，当第二读数齿离开第二槽口时，所述第二光电开关的光路接通。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述Y轴驱动机构还设置有第二皮带松紧装置；所述第二皮带松紧装置包括第二固定板和第二调节板；所述第二电机和第二光电开关固定安装在所述第二固定板上；所述第二固定板安装在所述第二调节板上，并相对所述第二调节板移动地调节及固定；所述第二调节板固定安装在所述支架上。

作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述支架为U型支架，所述X轴驱动机构安装在所述U型支架的底部，所述Y轴驱动机构安装在所述U型支架的侧部。

实施本实用新型的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

（1）本实用新型采用通过采用Z轴驱动机构（即伸缩电机）带动与其固定连接的透镜板进行伸缩运动，形成可调焦的镜头结构，调焦方便，可对光束的大小进行调节；并且通过采用灯具的控制单元对伸缩电机的Z轴的位移进行精确控制，实现照射亮度可控功能，具有光束调节准确、快速和方便的特点；

（2）本实用新型通过X轴驱动机构带动与其连接的支架绕X轴进行旋转运动，通过Y轴驱动机构来带动灯具绕Y轴进行旋转运动，使得灯具实现水平方向和垂直方向旋转，满足不同角度不同方位的照射要求；并且通过采用编码器读数轮和光电开关来控制灯具旋转范围所需转动的读数齿齿数，使得灯具能够平稳转动，定位准确，实现照射方向可控功能，具有定位精准、转向平稳等优点；

（3）本实用新型在第一透镜和第二透镜之间设置挡光板，通过将挡光板套设于第一透镜上，可通过挡光板控制从第一透镜折射出的光线能射出通孔的范围，从而使得射出的光线能全部射向位于透镜板上的与第一透镜相对应的第二透镜上，解决了光线出线串射到不相对应的第二透镜上、导致光束部分发散的问题，具有聚集效果好、光射亮度高且距离远的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型一种照射亮度和方向可控的车载警用灯的一实施例的结构示意图；

图2是图1实施例中灯具的爆炸图；

图3是图1实施例中灯具的局部剖视图；

图4是图3的A区域的放大图；

图5是X轴驱动机构的爆炸图；

图6是X轴驱动机构的装配图；

图7是Y轴驱动机构的爆炸图；

图8是Y轴驱动机构的装配图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，本实用新型的一实施例，一种照射亮度和方向可控的车载警用灯包括底座1、支架2、灯具3、X轴驱动机构4、Y轴驱动机构5。所述支架2为U型支架，其底部通过X轴与底座1活动连接，其侧部上端通过Y轴与所述灯具3活动连接。

结合参见图1、图5和图6所示，所述X轴驱动机构4安装在所述U型支架2的底部横梁上，所述支架2绕X轴可转动地与所述底座1连接，并由X轴驱动机构4带动旋转，从而实现灯具3水平方向转动；所述X轴驱动机构4包括第一电机41、与所述第一电机41的转轴连接的第一转轴齿轮42、与所述第一转轴齿轮42同轴连接的第一编码器读数轮43、通过皮带45与所述第一转轴齿轮42传动连接的X轴齿轮44、以及设置于所述第一编码器读数轮43的周向位置的第一光电开关46。具体的，所述第一编码器读数轮43的圆周方向上等距间隔地设置有第一读数齿；相应地，所述第一光电开关46设有第一槽口；所述第一读数齿可穿过所述第一槽口，当第一读数齿进入第一槽口时，所述第一光电开关46的光路断开，当第一读数齿离开第一槽口时，所述第一光电开关46的光路接通。当灯具3需要水平转动时，根据灯具电脑控制单元发出的灯具摇头指令，计算出第一编码器读数轮43需要转动的第一读数齿齿数，并将计算结果发送到第一光电开关46上，也即通过第一光电开关46感应第一读数齿经过第一槽口的次数来最终决定第一编码器读数轮43转动的第一读数齿齿数，使得支架2绕X轴转动精准定位，从而间接地减少灯具晃动。进一步，所述X轴驱动机构4还设置有第一皮带松紧装置；所述第一皮带松紧装置包括第一固定板47和第一调节板48；所述第一电机41和第一光电开关46固定安装在所述第一固定板47上；所述第一固定板47安装在所述第一调节板48上，并相对所述第一调节板48移动地调节及固定；所述第一调节板48固定安装在所述支架2上。

结合参见图1、图7和图8所示，所述Y轴驱动机构5安装在所述U型支架2的侧部。所述灯具3绕Y轴可转动地与所述支架2连接，并由Y轴驱动机构5带动旋转，从而实现灯具3垂直方向转动；所述Y轴驱动机构5包括第二电机51、与所述第二电机51的转轴连接的第二转轴齿轮52、与所述第二转轴齿轮52同轴连接的第二编码器读数轮53、通过皮带55与所述第二转轴齿轮52传动连接的Y轴齿轮54、以及设置于所述第二编码器读数轮53的周向位置的第二光电开关56。具体的，所述第二编码器读数轮53的圆周方向上等距间隔地设置有第二读数齿；相应地，所述第二光电开关56设有第二槽口；所述第二读数齿可穿过所述第二槽口，当第二读数齿进入第二槽口时，所述第二光电开关56的光路断开，当第二读数齿离开第二槽口时，所述第二光电开关56的光路接通。当灯具3需要垂直转动时，根据灯具电脑控制单元发出的灯具摇头指令，计算出第二编码器读数轮53需要转动的第二读数齿齿数，并将计算结果发送到第二光电开关56上，也即通过第二光电开关56感应第二读数齿经过第二槽口的次数来最终决定第二编码器读数轮53转动的第二读数齿齿数，使得灯具绕Y轴转动精准定位，达到减少灯具晃动的目的。进一步，所述Y轴驱动机构5还设置有第二皮带松紧装置；所述第二皮带松紧装置包括第二固定板57和第二调节板58；所述第二电机51和第二光电开关56固定安装在所述第二固定板57上；所述第二固定板57安装在所述第二调节板58上，并相对所述第二调节板58移动地调节及固定；所述第二调节板58固定安装在所述支架2上。

具体的，参见图5、图7所示，所述第一固定板47和第二固定板57均设有供于连接所述第一电机41和第二电机51用的第一安装孔61、供于连接所述第一调节板48和第二调节板58用的第二安装孔62、以及供于调节第一固定板47与第一调节板48之间和第二固定板57与第二调节板58之间的移动距离用的第一调节孔63；相应地，所述第一调节板48和第二调节板58均设有与所述第二安装孔62相通的第三安装孔64，与所述第一调节孔63相通的第二调节孔65、以及供于连接所述支架2用的第四安装孔66。其中，所述第二安装孔62为长条孔，所述第三安装孔64为螺纹孔，如图5所示。所述第一调节孔63为螺纹孔，所述第二调节孔65为圆孔。所述第一调节孔63和第二调节孔65为同轴设置，其轴线与所述电机的转轴轴线呈正交设置。安装时，将电机、光电开关等部件在固定板上安装固定好后，先利用螺钉71依次穿过第二安装孔62、第三安装孔64稍松地拧上，将固定板和调节板连接在一起，这时固定板可在调节板上移动，然后利用螺钉72依次穿过第二调节孔65、第一调节孔63稍紧地拧上，慢慢拧紧螺钉72的同时，电机会被螺钉72牵拉向外移动，待皮带调到适当松紧度后，再将第二安装孔62和第三安装孔64处的螺钉71拧紧固定。当然，还可以根据实际情况，如图7所示，将所述第二安装孔62设计为螺纹孔，所述第三安装孔64设计为长条孔，安装时则利用螺钉71依次穿过第三安装孔64、第二安装孔62拧上，将固定板和调节板连接在一起，其余步骤与上述一致，在此不再赘述。

结合参见图1至图4所示，所述灯具3包括前盖31和后盖32，前盖31盖合在后盖32上，内部形成容置空腔33，所述空腔33内置有镜头；所述镜头包括依次设置的灯珠板34、第一透镜35、调焦透镜板36和设于后盖32上的Z轴驱动机构，所述灯珠板34上设有若干LED灯珠341，所述第一透镜35罩合在所述LED灯珠341上，所述调焦透镜板36上设有与所述第一透镜35相对应的第二透镜361，LED灯珠341发出的光线经第一透镜35折射到相对应的第二透镜361射出；所述Z轴驱动机构为伸缩电机37，其Z轴与调焦透镜板36固定连接，通过Z轴的伸缩运动带动调焦透镜板36滑动从而调节调焦透镜板36与第一透镜35之间的距离进行调焦。具体实施时，在后盖32上固定安装若干个伸缩电机37，伸缩电机37的Z轴（即输出轴）可轴向滑动，通过控制多个伸缩电机37同时工作拉动或推动调焦透镜板36往返运动，以调节调焦透镜板36与第一透镜35之间的距离即像距，从而控制经调第二透镜361射出的光束的光圈大小。进一步的，在容置空腔33内设置控制单元，并且控制单元的输出端与伸缩电机37的控制输入端连接，所述控制单元采用单片机或PLC控制电路对伸缩电机37的Z轴的位移进行精确控制，具有光束调节准确、快速和方便的特点。

所述第一透镜35与调焦透镜板36之间设有挡光板38，所述挡光板38的表面上设有与所述第一透镜35相对应的凸台381，且穿过所述凸台381开有通孔382，所述通孔382套设在第一透镜35上将第一透镜35围挡在凸台381内部。所述凸台381的上端面内部开设有用于限制从第一透镜35发射出的光线的角度范围的倒角，所述倒角的大小为45～90度。所述凸台381的中心线与第一透镜35、第二透镜361的中心线相重合。如图4所示，该挡光板38可通过将倒角a的角度大小设计为不同的角度，可控制从第一透镜35折射出的光线能射出通孔382的范围，从而使得射出的光线能全部射向位于调焦透镜板36上的与第一透镜35相对应的第二透镜361上，即每一个第一透镜35对应单一的第二透镜361，使得从每一个第一透镜35折射出的光线都单独射向相对应的第二透镜361，由单一的第二透镜361进行聚集，聚集效果好、光射亮度高且距离远。解决了不同位置的LED灯珠341的发光光线会串射到其它第二透镜361上，导致光线聚集效果不理想、进来产生光射距离不远的问题。

所述挡光板38与调焦透镜板36之间还设有用于加强调焦透镜板36结构强度的护板39；所述护板39开设有与所述第二透镜361相对应的过孔391，通过过孔391对准于相应的第二透镜361将护板39安装到调焦透镜板36上。

由于伸缩电机37安装于后盖32上，其Z轴需依次穿过灯珠板34、挡光板38、护板39与调焦透镜板36固定连接并带动调焦透镜板36进行滑动，所述灯珠板34上开设有第一通孔342，与之对应的，所述挡光板38、护板39和调焦透镜板36上开设有第二通孔383、第三通孔392和第四通孔362，所述Z轴驱动机构的Z轴依次穿过第一通孔342、第二通孔383、第三通孔392和第四通孔362并与调焦透镜板36固定连接。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于，包括底座、支架、灯具、X轴驱动机构、Y轴驱动机构；

所述支架绕X轴可转动地与所述底座连接，并由X轴驱动机构带动旋转；所述X轴驱动机构包括第一电机、与所述第一电机的转轴连接的第一转轴齿轮、与所述第一转轴齿轮同轴连接的第一编码器读数轮、通过皮带与所述第一转轴齿轮传动连接的X轴齿轮、以及设置于所述第一编码器读数轮的周向位置的第一光电开关；

所述灯具绕Y轴可转动地与所述支架连接，并由Y轴驱动机构带动旋转；所述Y轴驱动机构包括第二电机、与所述第二电机的转轴连接的第二转轴齿轮、与所述第二转轴齿轮同轴连接的第二编码器读数轮、通过皮带与所述第二转轴齿轮传动连接的Y轴齿轮、以及设置于所述第二编码器读数轮的周向位置的第二光电开关；

所述灯具包括前盖和后盖，前盖盖合在后盖上，内部形成容置空腔，所述空腔内置有镜头；所述镜头包括依次设置的灯珠板、第一透镜、调焦透镜板和设于后盖上的Z轴驱动机构，所述灯珠板上设有若干LED灯珠，所述第一透镜罩合在所述LED灯珠上，所述调焦透镜板上设有与所述第一透镜相对应的第二透镜，LED灯珠发出的光线经第一透镜折射到相对应的第二透镜射出；所述Z轴驱动机构为伸缩电机，其Z轴与调焦透镜板固定连接，通过Z轴的伸缩运动带动调焦透镜板滑动从而调节调焦透镜板与第一透镜之间的距离进行调焦。

2.如权利要求1所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述第一透镜与调焦透镜板之间设有挡光板，所述挡光板的表面上设有与所述第一透镜相对应的凸台，且穿过所述凸台开有通孔，所述通孔套设在第一透镜上将第一透镜围挡在凸台内部。

3.如权利要求2所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述挡光板与调焦透镜板之间还设有用于加强调焦透镜板结构强度的护板；所述护板开设有与所述第二透镜相对应的过孔，通过过孔对准于相应的第二透镜将护板安装到调焦透镜板上。

4.如权利要求2所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述凸台的上端面内部开设有用于限制从第一透镜发射出的光线的角度范围的倒角，所述倒角的大小为45～90度。

5.如权利要求3所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述凸台的中心线与第一透镜、第二透镜的中心线相重合。

6.如权利要求2所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述灯珠板上开设有第一通孔，与之对应的，所述挡光板、护板和调焦透镜板上开设有第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述Z轴驱动机构的Z轴依次穿过第一通孔至第四通孔并与调焦透镜板 固定连接。

7.如权利要求1所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述第一编码器读数轮的圆周方向上等距间隔地设置有第一读数齿；相应地，所述第一光电开关设有第一槽口；所述第一读数齿可穿过所述第一槽口，当第一读数齿进入第一槽口时，所述第一光电开关的光路断开，当第一读数齿离开第一槽口时，所述第一光电开关的光路接通。

8.如权利要求1所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述X轴驱动机构还设置有第一皮带松紧装置；所述第一皮带松紧装置包括第一固定板和第一调节板；所述第一电机和第一光电开关固定安装在所述第一固定板上；所述第一固定板安装在所述第一调节板上，并相对所述第一调节板移动地调节及固定；所述第一调节板固定安装在所述支架上。

9.如权利要求1所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述第二编码器读数轮的圆周方向上等距间隔地设置有第二读数齿；相应地，所述第二光电开关设有第二槽口；所述第二读数齿可穿过所述第二槽口，当第二读数齿进入第二槽口时，所述第二光电开关的光路断开，当第二读数齿离开第二槽口时，所述第二光电开关的光路接通。

10.如权利要求1所述的一种照射亮度和方向可控的车载警用灯，其特征在于：所述Y轴驱动机构还设置有第二皮带松紧装置；所述第二皮带松紧装置包括第二固定板和第二调节板；所述第二电机和第二光电开关固定安装在所述第二固定板上；所述第二固定板安装在所述第二调节板上，并相对所述第二调节板移动地调节及固定；所述第二调节板固定安装在所述支架上。