一种基于激光投射动态图形的警示灯具的制作方法

1.本实用新型涉及警示灯具技术领域，尤其涉及一种基于激光投射动态图形的警示灯具。


背景技术：

2.目前，在仓库、物流码头、特种作业车辆的作业区域等场景中的危险区域通常会使用警示灯进行灯光警示以起到一个警示危险的作用，但现有的警示灯大都是采用led或激光投射直线的方式实现静态的灯光警示，无法实现动态的灯光警示，输出的图形不会运动变化，警示作用不够明显强烈，警示效果不佳；因此，有必要提供一种基于激光投射动态图形的警示灯具，通过投射出的动态图形的运动变化带来明显强烈的警示作用，解决现有警示灯具警示效果不佳的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术的部分或全部不足，提供一种基于激光投射动态图形的警示灯具。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种基于激光投射动态图形的警示灯具，包括壳体和从前至后依次配置在所述壳体内的第一光栅模组、第二光栅模组、pcb板、运动模组、激光模组；所述pcb板分别与所述运动模组和激光模组电性连接，所述pcb板用于控制整个警示灯具的运行，所述激光模组用于发出激光光束；所述运动模组的输出轴连接所述第二光栅模组，且所述运动模组的轴心处还设有一个通光孔，该通光孔用于供所述激光模组发出的激光光束投射到所述第二光栅模组上，所述运动模组用于牵引所述第二光栅模组旋转，所述第二光栅模组用于将激光光束衍射成带图案的动态激光光束，所述第一光栅模组用于将所述第二光栅模组投射来的动态激光光束陈列成若干束平行排布的动态光束以实现图案运动变化的动态激光警示。
6.进一步地，该警示灯具还包括u型把手和安装支架；所述u型把手通过滑动连接的方式可转动连接在所述壳体的侧壁上，所述安装支架连接在所述u型把手上；
7.所述安装支架包括万向节、万向调节支架之中的任意一种。
8.进一步地，该警示灯具还包括两挡光片；两所述挡光片均通过转动连接的方式分别连接在所述壳体的顶部上，且每一所述挡光片均向前延伸至所述警示灯具前方，所述挡光片用于控制所述警示灯具的出光范围。
9.进一步地，所述壳体包括前盖、窗口镜、壳主体和后盖；所述窗口镜于所述第一光栅模组前方可拆卸设置在所述壳主体内；所述前盖于所述窗口镜前方通过螺纹连接的方式可拆卸连接在所述壳主体上，安装时通过所述前盖将所述窗口镜压紧在所述壳主体内；所述后盖于所述激光模组后方通过螺纹连接的方式可拆卸连接在所述壳主体上，且所述后盖上设有一电源接头，所述电源接头内设有电源线，所述电源线的一端电性连接所述pcb板，所述电源线的另一端电性连接外部电源。
10.进一步地，所述激光模组包括第一安装板、管芯、激光ld芯片、ld压块和激光准直镜头；所述第一安装板于所述后盖前方可拆卸连接在所述壳主体内；所述管芯可拆卸连接在所述第一安装板的后侧上；所述激光准直镜头、激光ld芯片从前至后依次配置在所述管芯内，所述激光ld芯片与所述pcb板电性连接，所述激光ld芯片用于发出激光光束，所述激光准直镜头用于激光光束整形，且所述第一安装板对应所述激光准直镜头的位置上开设有一个通孔，该通孔用于供激光光束通过；所述ld压块于所述激光ld芯片后方可拆卸连接在所述管芯上，所述ld压块用于将所述激光ld芯片压紧固定在所述管芯内。
11.进一步地，所述运动模组包括第二安装板和轴心处设有所述通光孔的驱动电机；所述第二安装板于所述第一安装板前方可拆卸连接在所述壳主体内，所述pcb板可拆卸连接在所述第二安装板的前侧上，且所述第二安装板上设有一个安装孔；所述驱动电机可拆卸设置在所述安装孔内，所述驱动电机与所述pcb板电性连接，且所述驱动电机的输出轴向前依次穿出所述安装孔和pcb板并设置在所述壳主体内，所述第二光栅模组可拆卸设置在所述驱动电机的输出轴向前依次穿出所述安装孔及pcb板的端部上；应用时通过所述驱动电机的动作牵引所述第二光栅模组实现旋转。
12.进一步地，所述第二光栅模组包括光栅座和图形光栅；所述图形光栅可拆卸设置在所述光栅座内，所述光栅座可拆卸设置在所述驱动电机的输出轴向前依次穿出所述安装孔、pcb板的端部上；应用时通过所述图形光栅将穿过所述通光孔的激光光束衍射成带图案的动态激光光束。
13.进一步地，所述第一光栅模组包括光栅安装片和陈列光栅；所述光栅安装片于所述光栅座前方可拆卸连接在所述第二安装板的前侧上，且所述光栅安装片对应所述图形光栅的位置设有一个贯通的出光孔，该出光孔用于供激光光束通过；所述陈列光栅固定设置在所述光栅安装片上；应用时通过所述陈列光栅将所述图形光栅投射来的动态激光光束陈列成若干束平行排布的动态光束。
14.进一步地，所述窗口镜的后侧对应所述第一光栅模组的出光区域的位置上设有透光孔，且所述窗口镜的后侧除所述透光孔所处的区域外均涂覆有阻光介质，起到一个滤除第一光栅模组衍射的杂光的作用。
15.进一步地，所述壳主体于所述窗口镜后方设有一圈第一防水槽，所述第一防水槽内可拆卸安放有一第一密封圈，且所述后盖插入所述壳主体内的一端部上设有一圈第二防水槽，所述第二防水槽内可拆卸安放有一第二密封圈；
16.所述第一密封圈和第二密封圈均为o型硅胶防水圈；
17.所述电源接头为防水格兰头。
18.采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、本实用新型基于光栅对激光衍射的作用，通过第二光栅模组将激光光束从点状光斑转换成图案光斑，并通过第一光栅模组将图案光斑陈列成平行排布的图案组进行投射，且通过运动模组带动第二光栅模组旋转，使得灯具最终投射出的图案组中的每一个图案都是运动变化的，实现动态激光警示，起到一个更为明显强烈的警示作用，警示效果更佳；
20.2、优选方案中窗口镜涂覆阻光介质并预留透光孔的设计，相当于将过滤杂光的光阑片与窗口镜贴合在一起，有效滤除光栅衍射的杂光，还有助于降低生产成本；
21.3、优选方案中挡光片的应用，能控制灯具的出光范围以满足不同的警示需求，适用性强；
22.4、优选方案中u型把手搭配万向调节支架的应用，能实现任意角度投射，还能降低固定安装本灯具的精度要求；
23.5、优选方案中可采用不同规格及焦距的激光准直镜头调节特定距离下特定光斑大小以满足不同应用场景的定制需求，适用性强；
24.6、优选方案中o型硅胶防水圈和防水格兰头的应用，有效提升了灯具的防水性能，防水效果好。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型出光时的结构示意图；
27.图2为本实用新型的光路原理示意图；
28.图3为本实用新型结构的爆炸示意图；
29.图4为本实用新型去掉安装支架之后的剖面视图。
30.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.参照图1至图4所示，本实用新型提供一种基于激光投射动态图形的警示灯具，包括壳体和从前至后依次配置在所述壳体内的第一光栅模组、第二光栅模组、pcb板6、运动模组、激光模组；所述pcb板6分别与所述运动模组和激光模组电性连接，所述运动模组的输出轴连接所述第二光栅模组，且所述运动模组的轴心处还设有一个贯通运动模组前后两端的通光孔，应用时所述激光模组发出的激光光束穿过所述通光孔投射到所述第二光栅模组上，即该通光孔用于供所述激光模组发出的激光光束投射到所述第二光栅模组上，所述pcb板6用于控制整个警示灯具的运行，所述激光模组用于发出近似平行的激光光束，所述运动模组用于牵引所述第二光栅模组旋转，所述第二光栅模组用于将原始激光光束(即激光模组发出的激光光束穿过通光孔投射在第二光栅模组上的光束)衍射成带警示图案(例如十字叉形状等图案)的动态激光光束，所述第一光栅模组用于将所述第二光栅模组投射来的动态激光光束陈列成若干束平行排布的动态光束，若干束所述动态光束从壳体内投射到外界，即可形成图案运动变化的动态激光警示，也就是说，该警示灯具应用时通过所述激光模组发出激光光束，该激光光束通过所述通光孔投射到所述第二光栅模组上，通过所述第二光栅模组在所述运动模组的作用下将该激光光束衍射成带警示图案的动态激光光束，该动态激光光束投射到所述第一光栅模组上，通过所述第一光栅模组将该动态激光光束陈列成若干束平行排布的动态光束并投射到外界，从而实现动态激光警示，有效提升了警示效果，警示作用强。
36.在本实施例中，所述壳体包括前盖1、窗口镜2、壳主体3和后盖4；所述壳主体3为中空结构，所述窗口镜2于所述第一光栅模组前方可拆卸设置在所述壳主体3内，所述窗口镜2的后侧(即窗口镜2朝向第一光栅模组的一侧)对应所述第一光栅模组的出光区域的位置上设有透光孔，且所述窗口镜2的后侧除所述透光孔所处的区域外均涂覆有阻光介质(阻光介质采用现有技术，例如油漆，不赘述)，即所述窗口镜2的后侧上均涂覆有阻光介质并在对应所述第一光栅模组的出光区域的位置上预留有透光孔，这种涂覆阻光介质的设计相当于将一块过滤杂光的光阑片贴合在窗口镜2上，能有效滤除第一光栅模组衍射的杂光以起到一个滤除杂光的作用，并将明亮锐利的动态光束投射出去形成明显强烈的动态激光警示；所述前盖1于所述窗口镜2前方通过螺纹连接的方式可拆卸连接在所述壳主体3的前端上，安装时通过所述前盖1将所述窗口镜2压紧在所述壳主体3内；所述后盖4于所述激光模组后方通过螺纹连接的方式可拆卸连接在所述壳主体3的后端上，且所述后盖4上设有一电源接头5，所述电源接头5内设有电源线7，该电源线一端电性连接所述pcb板6，另一端电性连接外部电源，从而pcb板6通过电源线7能够连通电源；
37.为了防止雨水从前盖1、后盖4与壳主体3的连接处进入壳主体3内，所述壳主体3于所述窗口镜2后方设有一圈第一防水槽，所述第一防水槽内可拆卸安放有一第一密封圈8，安装时通过所述前盖1压住所述窗口镜2并进一步的压住所述第一密封圈8进行密封防水，从而能有效防止雨水从壳主体3前端进入壳主体3内，且所述后盖4插入所述壳主体3内的一端部上设有一圈第二防水槽，所述第二防水槽内可拆卸安放有一第二密封圈9，即所述后盖4插入所述壳主体3内的一端部上套设有一第二密封圈9，安装时通过将所述后盖4拧紧在所述所述壳主体3内以压住所述第二密封圈9进行密封防水，从而能有效防止雨水从壳主体3后端进入壳主体3内，有效提高了灯具的防水性能；具体的，所述第一密封圈8和第二密封圈9均为o型硅胶防水圈；
38.为了防止雨水从电源接头5与壳主体3的连接处进入壳主体3内，所述电源接头5优选采用防水格兰头，进一步提升了灯具的防水性能。
39.在本实施例中，该警示灯具还包括u型把手10和安装支架11；所述u型把手10通过滑动连接的方式可转动连接在所述壳主体3的侧壁上，所述安装支架11连接在所述u型把手10上，具体的，所述安装支架11包括万向节、万向调节支架之中的任意一种，该安装支架11用于连接诸如墙面等安装介质，应用时通过调节壳主体3、u型把手10、安装支架11三者的相对位置能实现向不同角度投射动态光束，警示更加灵活，还能降低固定安装该警示灯具的精度要求。
40.在本实施例中，所述激光模组包括第一安装板12、管芯13、激光ld芯片14、ld压块15和激光准直镜头16；所述第一安装板12于所述后盖4前方可拆卸连接在所述壳主体3内，所述管芯13可拆卸连接在所述第一安装板12的后侧上，所述激光准直镜头16、激光ld芯片14从前至后依次配置在所述管芯13内，所述激光ld芯片14与所述pcb板6电性连接，所述激光ld芯片14用于发出具有一定发散角的原始激光光束，所述激光准直镜头16用于将所述激光ld芯片14发出的原始激光光束整形成近似平行的激光光束，且所述第一安装板12对应所述激光准直镜头16的位置上开设有一个贯通的通孔，该通孔用于供激光光束通过，所述ld压块15于所述激光ld芯片14后方可拆卸连接在所述管芯13上，所述ld压块15用于将所述激光ld芯片14压紧固定在所述管芯13内，即安装时将所述激光ld芯片14装入所述管芯13内，再将ld压块15通过螺丝锁紧固定在所述管芯13上，从而通过ld压块15将激光ld芯片14压紧固定在管芯13内；
41.值得一提的是，可采用不同规格及焦距的激光准直镜头16调节特定距离下特定光斑大小以满足不同应用场景的定制需求，适用性强。
42.在本实施例中，所述运动模组包括第二安装板17和轴心处设有所述通光孔的驱动电机18；所述第二安装板17于所述第一安装板12前方可拆卸连接在所述壳主体3内，所述pcb板6可拆卸连接在所述第二安装板17的前侧上，且所述第二安装板17上设有一个安装孔；所述驱动电机18可拆卸设置在所述安装孔内，所述驱动电机18与所述pcb板6电性连接，且所述驱动电机18的输出轴向前依次穿出所述安装孔和pcb板6并设置在所述壳主体3内，所述第二光栅模组可拆卸设置在所述驱动电机18的输出轴向前依次穿出所述安装孔、pcb板6的端部上，所述驱动电机18用于牵引所述第二光栅模组旋转，即应用时通过所述驱动电机18的动作牵引所述第二光栅模组实现旋转。
43.在本实施例中，所述第二光栅模组包括光栅座19和图形光栅20(也称为光栅图形镜片，简称光栅镜片，文中统一使用图形光栅20)；所述图形光栅20可拆卸设置在所述光栅座19内，所述光栅座19可拆卸设置在所述驱动电机18的输出轴向前依次穿出所述安装孔及pcb板6的端部上，所述图形光栅20用于将原始激光光束衍射成带警示图案的动态激光光束，即应用时通过所述图形光栅20将穿过所述通光孔的激光光束衍射成带警示图案的动态激光光束。
44.在本实施例中，所述第一光栅模组包括光栅安装片21和陈列光栅22；所述光栅安装片21于所述光栅座19前方可拆卸连接在所述第二安装板17的前侧上，且所述光栅安装片21对应所述图形光栅20的位置设有一个贯通的出光孔，该出光孔用于供激光光束通过；所述陈列光栅22固定设置在所述光栅安装片21上，所述陈列光栅22用于将所述图形光栅20投
射来的动态激光光束陈列成若干束平行排布的动态光束，即应用时通过所述陈列光栅22将所述图形光栅20投射来的动态激光光束陈列成若干束平行排布的动态光束。
45.在本实施例中，该警示灯具还包括两挡光片23；两挡光片23均通过转动连接的方式分别可转动连接在所述壳主体3的顶部上，且每一所述挡光片23均向前延伸至所述前盖1前方，所述挡光片23用于控制所述警示灯具的出光范围以调节警示范围，即应用时通过调节两所述挡光片23的位置来调整所述前盖1被遮挡的区域及范围，从而能够控制警示灯具的出光范围，进而实现调整所有光斑构成的光斑长度以调节警示范围。
46.本实用新型工作过程及原理如下：灯具上电后，激光ld芯片14发出带有一定发散角的激光光束，该激光光束投射到准直镜头16被整形成近似平行光的激光光束，该近似平行光的激光光束穿过通光孔投射到图形光栅20被衍射成带警示图案的激光光束，且图形光栅20在驱动电机18的作用下产生旋转，使得图形光栅20输出图案运动变化的动态激光光束，该动态激光光束投射到陈列光栅22被陈列成若干束平行排布的动态光束，该动态光束穿出透光孔投射到外界形成图案运动变化的动态激光警示光斑，起到一个明显强烈的警示作用。
47.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
48.1、本实用新型基于光栅对激光衍射的作用，通过第二光栅模组将激光光束从点状光斑转换成图案光斑，并通过第一光栅模组将图案光斑陈列成平行排布的图案组进行投射，且通过运动模组带动第二光栅模组旋转，使得灯具最终投射出的图案组中的每一个图案都是运动变化的，实现动态激光警示，起到一个更为明显强烈的警示作用，警示效果更佳；
49.2、优选方案中窗口镜涂覆阻光介质并预留透光孔的设计，相当于将过滤杂光的光阑片与窗口镜贴合在一起，有效滤除光栅衍射的杂光，还有助于降低生产成本；
50.3、优选方案中挡光片的应用，能控制灯具的出光范围以满足不同的警示需求，适用性强；
51.4、优选方案中u型把手搭配万向调节支架的应用，能实现任意角度投射，还能降低固定安装本灯具的精度要求；
52.5、优选方案中可采用不同规格及焦距的激光准直镜头调节特定距离下特定光斑大小以满足不同应用场景的定制需求，适用性强；
53.6、优选方案中o型硅胶防水圈和防水格兰头的应用，有效提升了灯具的防水性能，防水效果好。
54.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。