CN102798087B - 用于舞台灯光光束成形的切割系统及舞台灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于舞台灯光光束成形的切割系统，包括：支架；由四组切割片组成的切割装置，每组切割片设置在与光束正交的不同平面内，每组切割片均能够沿着其所在的平面移动；四对执行机构，每对执行机构与一组切割片连接；每个执行机构包括驱动电机和传动机构，驱动电机装设在支架上；所述传动机构包括摇杆，所述摇杆的一端与驱动电机的输出轴固定连接，摇杆的另一端与对应的切割片活动连接；由于摇杆与电机输出轴转动同步，可以将驱动电机的转动快速传递给切割片，获得较快的切割速度，甚至切割的频闪效果。

Description

用于舞台灯光光束成形的切割系统及舞台灯具

技术领域

本发明涉及舞台照明灯具设备领域，具体涉及一种用于舞台灯光光束成形的切割系统以及应用该切割系统的舞台灯具。

背景技术

舞台技术领域中，通常在舞台灯具的光源与出光物镜之间设置有光束成形组件，用于拦截光束以便获得带有特定形状的光束。

切割组件是典型的光束成形组件之一，可用于获取任意形状外廓的光束，还可以调节光束的大小。在舞台表演中，灯光师会根据剧情或场景的需要将灯具投射出的光斑切割出各种形状。

在现有技术中，切割组件的传动结构一般是采用丝杆或螺杆等传动结构，这种结构虽然可以实现驱动切割组件的目的，但是存在着以下缺陷：（1）切割速度过慢，很难使切割组件获得较快的切割速度，从而影响舞台灯具的光束切割效果及舞台表演效果；（2）占用空间较大，从而使得整个灯具的体积比较大而且显得比较笨重；（3）运动不灵活，切割组件的操作自由度受到一定限制，使得有些光束形状效果无法通过切割获得；（4）由于切割片与传动机构的间隙配合，切割片容易跑位，且定位不准，严重影响预期的切割效果。而其它类型的传动结构，往往结构复杂，占用较大的机动空间，不能同时满足既能减小灯具体积又能实现快速切割、灵活运动的需求。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种切割速度快、稳定的切割系统。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案，一种用于舞台灯光光束成形的切割系统，包括：

支架；

由四组切割片组成的切割装置，每组切割片设置在与光束正交的不同平面内，每组切割片均能够沿着其所在的平面移动；

四对执行机构，每对执行机构与一组切割片连接；每个执行机构包括驱动电机和传动机构，驱动电机装设在支架上；

所述传动机构包括摇杆，所述摇杆的一端与驱动电机的输出轴固定连接，摇杆的另一端与对应的切割片活动连接；

由于摇杆与电机输出轴转速同步，可以将驱动电机的转动快速传递给切割片，获得较快的切割速度，甚至切割的频闪效果。

进一步的，所述切割片的两侧分别设置有第一耳式结构和第二耳式结构，第一耳式结构上设置有圆孔，第二耳式结构上设置有滑动槽，所述第一耳式结构和第二耳式结构分别通过圆孔和滑动槽与对应的摇杆通过第一连接销活动连接。

进一步的，所述第一连接销包括依次连接的圆形头部、第一圆柱体和第二圆柱体；第一圆柱体插装在切割片的圆孔或滑动槽内，第二圆柱体与摇杆连接在一起；圆形头部和摇杆将切割片限制在第一圆柱体上。

进一步的，所述摇杆的外壁上设有凸起的第一限位凸体和第二限位凸体，在第一限位凸体和第二限位凸体之间设有限位柱，所述限位柱固定在旋转盘上。

进一步的，所述传动机构还包括弹簧，所述弹簧的一端固定在旋转盘上，另一端与切割片连接。

进一步的，所述弹簧的一端固定在支架上，另一端上连接有连接杆，所述连接杆的另一端与切割片连接。

进一步的，所述支架包括固定架和旋转盘，所述固定架固定装设在灯具内部的支撑架上，旋转盘通过旋转驱动机构与固定架连接且可以相对固定架旋转。

进一步的，所述旋转驱动机构包括至少三个均布在固定架的转轮、固设在固定架上的齿条、以及固设在旋转盘上的旋转电机和齿轮，所述旋转盘装设在转轮之间并能在转轮之间转动，旋转电机的电机轴与齿轮的中心孔固定连接，齿轮与齿条啮合。

进一步的，在相邻的两组切割片之间设置有隔离片。

进一步的，所述摇杆与电机连接端上设置有轴套，所述摇杆通过轴套与驱动电机的输出轴连接。

一种应用上述的用于舞台灯光光束成形的切割系统的舞台灯具。

本发明的有益效果：

1、采用摇杆结构作为传动件，由于摇杆的运动速度快，故可获得较快的切割速度，甚至切割的频闪效果。

2、本发明的摇杆结构简单、体积小、布局合理，可合理利用舞台灯具内部空间，基本不占用额外的机动空间，因而减小了整个切割系统的体积，从而大大地减小了舞台灯具的体积，可方便运输及存储放置。

3、通过增设弹簧结构，可补偿切割片的运动，同时又能防止其运动跑位，而且又可以实现精确定位切割片的作用。

4、本发明尺寸紧凑、体积小、安全可靠、装配工艺简单和生产成本低。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为本发明的一组切割片与其相应驱动机构的连接示意图。

图3为图2所示结构的分解示意图。

图4为本发明的一组切割片与摇杆的俯视图。

图5为图4所示A-A剖视图。

图6为图5所示E处局部放大示意图。

图7为本发明切割系统的第一种切割状态（即：不对光束进行切割）的示意图。

图8为本发明切割系统的第二种切割状态（即：部分切割光束）的示意图。

图9为本发明切割系统的第三种切割状态（即：全部切割光束或闭光状态）的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的结构及工作原理。

参照图1-图6，本用于舞台灯光光束成形的切割系统包括：

支架1，支架1包括固定架19和旋转盘15，所述固定架19固定在灯具内部的支撑架上，旋转盘15通过旋转驱动机构与固定架19连接且可以相对固定架19旋转；

由四组切割片5组成的切割装置，每组切割片5设置在与光束正交的不同平面内，每组切割片5均能够沿着其所在的平面移动；

四对执行机构，每对执行机构与一组切割片5连接；每个执行机构包括驱动电机6和传动机构，驱动电机6装设在支架1的旋转盘15上；

传动机构包括摇杆2，摇杆2的一端与驱动电机6的输出轴固定连接，摇杆2的另一端与切割片5活动连接。

如图3所示，切割片5的两侧分别设置有第一耳式结构51和第二耳式结构52，第一耳式结构51上设置有圆孔54，第二耳式结构52上设置有滑动槽53。

切割片5的圆孔54和滑动槽53分别与两侧对应的摇杆2通过第一连接销9连接。第一连接销9包括依次连接的圆形头部、第一圆柱体和第二圆柱体。

如图5和图6所示，第一连接销9穿过其对应切割片5上的圆孔54或滑动槽53与对应的摇杆2连接，并与切割片5上的圆孔54或滑动槽53间隙配合。作为优选，第一连接销9与摇杆2是固定铆接在一起的。

第一圆柱体插装在切割片5的圆孔54或滑动槽53上，第二圆柱体与摇杆2连接在一起的；圆形头部和摇杆2将切割片5限制在第一圆柱体上。

在切割片5与摇杆2之间的第一连接销9上还套设有垫片10。

如图4所示，所述摇杆2的外壁上设有凸起的第一限位凸体22和第二限位凸体23，在第一限位凸体22和第二限位凸体23之间还设有限位柱7，限位柱7固定在支架1的旋转盘15上，通过第一限位凸体22、限位柱7、第二限位凸体23之间的限位作用，可对摇杆2的运动行程进行限制，以避免摇杆2运动超程而碰到舞台灯具内部的其他零件。同时，也限定了切割片5的运动极限。

如图1和图2所示，在支架1的旋转盘15上设有弹簧固定架8，弹簧4的一端连接在弹簧固定架8上，其另一端连接在连接杆3的一端上，连接杆3的另一端通过第二连接销11连接在切割片5的第一耳式结构51上，具体为：连接杆3及切割片5的第一耳式结构51上均设有安装孔55，第二连接销11穿过切割片5的安装孔55与连接杆3的安装孔连接，并与切割片5的安装孔55、连接杆3的安装孔间隙配合，弹簧4的作用是防止切割片5运动跑位，并能起到精确定位切割片5的作用，这样可以获得更好的精确定位及防止跑位的效果。

如图3所示，在第二连接销11的末端还设有限位圆柱12，该限位圆柱12和第二连接销11的头部将连接杆3和切割片5限制在第二连接销11上。

作为优选，所述弹簧4的两端分别设有钩结构，连接杆3的端部设有圆孔，弹簧4两端的钩结构分别钩接在连接杆3的圆孔内、弹簧固定架8上。

作为优选，摇杆2的端部还设有轴套21，并通过轴套21与驱动电机6的输出轴连接。

驱动电机6驱动摇杆2在一定范围内做圆周运动，第一连接销9在切割片5的滑动槽53内滑动或在切割片5的圆孔54内转动，由于切割片5的滑动槽53或圆孔的活动作用，使得第一连接销9带动切割片5做曲线运动，进而带动切割片5实现多方位运动。

如图1所示，固定架上设有容纳旋转盘15的中心开口。

所述旋转驱动机构包括四个均布在固定架上中心开口四周的转轮18、固设在固定架上的齿条13、以及固设在旋转盘15上的旋转电机和齿轮14，所述旋转盘15装设在转轮18之间并能在转轮18之间转动，旋转电机的电机轴与齿轮14的中心孔固定连接，齿轮14与齿条13啮合。

所述旋转盘15上设有容纳各驱动电机6电机轴的圆孔，以使得电机轴延伸至摇杆2处与摇杆2的轴套连接。所述旋转盘15上设有用于光束通过的透光孔16。

在相邻的两组切割片5之间设置有隔离片，用于隔离各切割片5，以避免各切割片5之间相互碰撞，导致损坏各切割片5；所述隔离片上设有用于光束通过的透光孔16；所述隔离片固设在支架1上。

该切割系统还包括设有用于光束通过的透光孔16的过光板17，所述过光板17装设在切割装置的上方或者下方。当各切割片5不对光束进行切割时，该过光板17可使得光束形成圆形光斑。

一种舞台灯具，包括灯具外壳和设置在外壳内的上述用于舞台灯光光束成形的切割系统。

任一切割片5的最大平移行程大于或等于透光孔16的直径，且任一切割片5在最大平移行程的第一极限位置时，该切割片5与透光孔16完全分离，如图7所示，此时，摇杆2的第一限位凸体22接触限位柱7；当切割片5处于干涉光束的位置时，该切割片5部分覆盖透光孔16，如图8所示，此时，摇杆2的第一限位凸体22、第二限位凸体23均不接触限位柱7；当切割片5处于第二极限位置时，该切割片5完全覆盖透光孔16，如图9所示，此时，摇杆2的第二限位凸体23接触限位柱7。

本发明的工作原理：当不需切割片5对光束进行切割作用时，各驱动电机6分别带动摇杆2旋转，摇杆2的另一端带动第一连接销9在切割片5的滑动槽53或圆孔内活动，第一连接销9带动切割片5运动，使得切割片5处于透光孔16投影的外部，切割片5没有拦截光束。当需要切割片5对光束进行切割作用时，驱动电机6驱动摇杆2朝着透光孔16方向摆动，由运动的矢量合成可知，第一连接销9带动切割片5向透光孔16运动，可使得切割片5部分地或完全地进入到透光孔16中，从而对舞台灯具光源投射出的光束进行部分地或完全地切割，改变光束的横截面，得到预想的舞台光束效果，同时，弹簧4的弹力作用可补偿切割片5的运动，进而防止切割片5跑位，并起到准确定位作用。

本发明通过各驱动电机6、传动机构的布置方式及配合作用，可以非常方便地切割出各种平行四边形、梯形、三角形等图案。另外，通过旋转盘15的旋转运动，可以将上述各种平行四边形、梯形、三角形等图案进行旋转，从而可以更方便地获得丰富的光束造型。

Claims (9)

1. 一种用于舞台灯光光束成形的切割系统，包括 ：

支架（1）；

由四组切割片（5）组成的切割装置，每组切割片（5）设置在与光束正交的不同平面内，每组切割片（5）均能够沿着其所在的平面移动 ；

四对执行机构，每对执行机构与一组切割片（5）连接 ；每个执行机构包括驱动电机（6）和传动机构，驱动电机（6）装设在支架（1）上 ；

其特征在于，所述传动机构包括摇杆（2），所述摇杆（2）的一端与驱动电机（6）的输出轴固定连接，摇杆（2）的另一端与对应的切割片（5）活动连接；所述摇杆（2）的外壁上设有凸起的第一限位凸体（22）和第二限位凸体（23），在第一限位凸体（22）和第二限位凸体（23）之间设有限位柱（7），所述限位柱（7）固定在支架（1）上。

2. 根据权利要求 1 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，所述切割片（5）的两侧分别设置有第一耳式结构（51）和第二耳式结构（52），第一耳式结构（51）上设置有圆孔（54），第二耳式结构（52）上设置有滑动槽（53），所述第一耳式结构（51）和第二耳式结构（52）分别通过圆孔（54）和滑动槽（53）与对应的摇杆（2）通过第一连接销（9）活动连接。

3. 根据权利要求 2 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，所述第一连接销（9）包括依次连接的圆形头部、第一圆柱体和第二圆柱体；第一圆柱体插装在切割片（5）的圆孔（54）或滑动槽（53）内，第二圆柱体与摇杆（2）连接在一起 ；圆形头部和摇杆（2）将切割片（5）限制在第一圆柱体上。

4. 根据权利要求 1 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，所述传动机构还包括弹簧（4），所述弹簧（4）的一端固定在支架（1）上，另一端与切割片（5）连接。

5. 根据权利要求 4 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，所述弹簧（4）的一端固定在旋转盘支架（1）上，另一端上连接有连接杆（3），所述连接杆（3）的另一端与切割片（5）连接。

6. 根据权利要求 1 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，所述支架（1）包括固定架（19）和旋转盘（15），所述固定架（19）固定装设在灯具内部的支撑架上，旋转盘（15）通过旋转驱动机构与固定架（19）连接且可以相对固定架（19）旋转。

7. 根据权利要求 6 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，所述旋转驱动机构包括至少三个均布在固定架的转轮（18）、固设在固定架上的齿条（13）、以及固设在旋转盘（15）上的旋转电机和齿轮（14），所述旋转盘（15）装设在转轮（18）之间并能在转轮（18）之间转动，旋转电机的电机轴与齿轮（14）的中心孔固定连接，齿轮（14）与齿条（13）啮合。

8. 根据权利要求 1 所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统，其特征在于，在相邻的两组切割片（5）之间设置有隔离片。

9. 一种应用权利要求 1-8 任一项所述的用于舞台灯光光束成形的切割系统的舞台灯具。