CN102803830A - 弹簧槽锁速换遮光器转换器系统 - Google Patents

Abstract

对于用于照亮剧场、舞台和站台的照明装备，设计一种能快速变换旋转遮光器(302)的装备，该装备包括支撑具有遮光器的可互换切光片的托架盘(301)。各个切光片通过弹簧(303)附着在托架盘上，所述弹簧(303)将切光片的位置配准在遮光器托架上，同时将切光片保持在合适的位置。

Description

弹簧槽锁速换遮光器转换器系统

相关申请

本申请要求2010年3月30日提交的申请号为12749,690的美国实用新型的优先权，其要求了2009年3月31日提交的申请号为61/165,253的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于变换旋转遮光器的装备，所述旋转遮光器配置有支撑具有遮光器的可互换切光片的托架盘。

背景技术

术语遮光器涉及将在比较大的距离内作为幻灯片投影的图像。由于各个光源的高温，这种图像通常在金属、玻璃或任何合适的基底上形成。为了增加所获得的效果，遮光器进行旋转，这是因为移动图像比静止图像能引起更多注意。旋转遮光器不需要连续地旋转；因此遮光器的旋转依赖于驱动电机的启动。典型地，这些系统设置在圆形托架上，其中心的太阳齿轮由行星齿轮环绕，当太阳齿轮旋转时，行星齿轮使得遮光器旋转。以下所描述的附图示出了行星齿轮而未示出太阳齿轮。在一些这样的系统中，行星齿轮通过一个或多个行星齿轮的外周上的齿轮而旋转。在一些这样的系统中，根本不采用齿轮，而是通过摩擦或传送带来完成旋转。在其它的系统中，使用传送带和齿轮的结合。

通常而言，存在两种基本类型的可互换遮光器旋转遮光器系统，其以最小或最大偏离度(divergence)来应用。通过第一系统，遮光器放置在托架盘上，并且遮光器本身被交换。这种系统在技术上是简单且便宜的，但是从实际的观点来看，这种系统是非常笨重的。通常，照明装备的设计为任何操作只提供了非常小的工作空间，并且经常需要特殊的工具。这种简单的设计优选用于廉价的装备。

在第二种类型的系统中，托架盘装备有相互独立的切光片，一个切光片用于每个遮光器。为了转换在这些系统中的遮光器，需要交换完整的切光片。在大多数情况下，每个切光片具有特殊的轴承，轴承具有与在托架盘上的相对件(counter-piece)相匹配的槽。这些系统的设计对制造该系统的能力有特殊要求。本发明的一个目的是简化在托架盘上附着遮光器的设计，并且简化且加速遮光器转换过程。

发明内容

以上问题通过根据本发明的用于旋转遮光器驱动的装备设计所解决，所述装备包括支撑可互换(interchangeable)遮光器的托架盘，所述可互换遮光器保持切光片(segment)。各个切光片通过中央保持器件被附着在托架盘上，每个切光片设置有用于以非固定方式将切光片的位置配准在托架盘上的器件。此外，根据本发明，每个切光片可以设置有附着到中央保持器件的薄片(lamella)。在优选的实施例中，中央保持器件包括扇形布置的挠性指(finger)。所述指的内侧端固定到托架盘，而其外侧自由端适用于允许在指和托架盘之间插入切光片薄片。所述指可以在其内侧端一体成型为一个组件。在所述组件内的指的数目取决于待由托架盘所支撑的切光片的数目。另外，根据本发明，每个切光片设置有支撑具有遮光器的驱动器的轴承。通过驱动器外边缘设置轴承内侧环，通过可拆卸的连接器件将轴承外侧环附着到切光片薄片上。所述驱动器进一步包括具有正齿的凸缘，用于与旋转遮光器的机构相啮合。可拆卸的连接器件用于将轴承外侧环附着到薄片上，其优选的可以用作将切光片附着到托架盘上的器件。托架盘可进一步设置有环形孔，该环形孔允许照亮遮光器，所述孔的中央设有共用齿节圆并且沿着其自身的周长具有一器件，该器件用于与在托架盘上配准切光片的位置的器件相啮合。

根据本发明的第一个方案，提供了将具有遮光器的切光片简单地放置到托架盘上，并且以非常简单和容易的过程来变换遮光器。根据本发明的另一方案，本发明的方案在技术上是简单的并且只需要较小的制作成本。

附图说明

通过示例，现在将结合附图描述本发明。

图1示出了具有七切光片(其中一切光片位于外侧位置)的托架盘上的俯视轴侧投影图；

图2示出了根据图1的托架盘的仰视轴侧投影图；

图3示出了处于分解状态的一个切光片的轴侧投影图；

图4示出了支撑六个切光片的托架盘的轴侧投影图；

图5示出了具有五个切光片的托架盘的轴侧投影图；

图6示出了另一个实施例的轴侧投影图；

图7示出了图6中所示的托架盘的仰视轴侧投影图；

图8示出了安装有旋转遮光器架的单个可移动切光片的轴侧投影图；

图9示出了一个切光片和托架的横截面图；

图10示出了另一个实施例的轴侧投影图；

图11示出了图10所示的托架盘的仰视轴侧投影图；

图12示出了单个可移动切光片的轴侧投影图；

图13示出了安装在托架盘上的单个切光片的轴侧投影图；

图14示出了另一个实施例的轴侧投影图；

图15示出了图14所示的托架盘的仰视轴侧投影图；

图16示出了另一个实施例的轴侧投影图；

图17示出了图16所示的托架盘的仰视轴侧投影图；

图18示出了单个可移动切光片的正视图；

图19示出了另一个实施例的轴侧投影图；

图20示出了图19所示的托架盘的仰视轴侧投影图；

图21示出了处于分解状态的单个可移动切光片的轴侧投影图；以及

图22示出了图21所示的单个可移动切光片的轴侧投影图。

具体实施方式

图1示出了用于转换旋转遮光器的装备，其包括托架盘1，在托架盘1上布置有可互换的切光片2，在切光片2上安置有遮光器。在所有的附图中，遮光器简单地呈现为空白区域。在图1所示的实施例中，托架盘1装备有七个切光片2以及一个自由位置，所述自由位置用于灯直接照明。

所有的切光片2都通过中央保持器件10附着到托架盘1上。每个切光片2的一部分由薄片3制成，薄片3的形状用于将切光片2附着到中央保持器件10上。遮光器固定到位于滚珠轴承(ball bearing)上的旋转遮光器架驱动器6中。固定连接器件(如在所表述的实施例中的具有圆柱头的螺钉4)用于将滚珠轴承外侧环5固定到每个切光片2的薄片3上。轴承滚珠自由地位于轴承外侧环5内，同时轴承内侧环由驱动器6外边缘设置。因此当与标准的滚珠轴承布置相比较时，驱动器6的安装具有非常简单的设计，但是旋转遮光器的作用仍被充分保留。驱动器6设置有凸缘7，凸缘7具有与用于旋转遮光器的机构相啮合的正齿(spurtoothing/teeth)。

托架盘1设置有孔9，孔9的中央位于共用齿节圆中。根据具体情况，孔9允许光束穿过遮光器或仅穿过托架盘1。

每个切光片2设置有用于在托架盘1上配准切光片2的位置的器件。优选地，用于在托架盘1上配准切光片2的位置的器件通过轴承连接器件4而设置，所述轴承连接器件4将滚珠轴承外侧环5附着在薄片3上。在所讨论的实施例中，通过螺钉4的圆柱头在托架盘1上配准切光片2的位置。为了实现在托架盘1上的切光片2的适当位置，螺钉4的头与凹部8匹配，所述凹部8沿着托架盘1上的各个孔9的周长形成。在图1和图2所示的实施例中，对于每个切光片2使用三个螺钉4，因此每个孔9沿着其周长分布有三个凹部8，所述三个凹部8对应于螺钉4的分布而间隔开。也可以使用不同数目的螺钉4，但是基本上两个就足够了。不同于上述结构，也可以通过其它的已知器件来设置用于配准托架盘1上的切光片2的器件。

中央保持器件10包括扇形配置的径向延伸的挠性指10的系统。指10的内侧端优选地通过铆钉附着到托架盘1，而其外侧自由端11向上弯曲以便于将切光片薄片3插入在指10和托架盘1主体之间。指10的数目对应于切光片2的数目，但是可以是用一个指10固定多于一个的切光片2的位置。优选地，所有指10的内侧端可以一体成型为一片。在对应于托架盘1上的自由位置的位置处没有指10，并且该空间保持自由。为了增加中央保持器件在切光片2的薄片3上产生的压力，指10可以设置有压力盘12，该压力盘12位于其对指10而言所公用的中央部分处，如图4和图5所示。

为了进一步便于将切光片薄片3插入到托架盘1的指10之下，以如下方式实现一个凹部8：如在图1、图2、图4和图5所示的实施例中所示出的，该凹部8的中央位于穿过托架盘1的中央的径向。如图1和图2所示，通过大量的(通常为7个或更多)切光片2，驱动器6的外侧轮廓边缘被切断。通过小数量的切光片2，薄片3的内侧边缘13呈弧形以更好地安装在中央保持器件之下。

图6和图7示出了旋转遮光器托架轮(carrier wheel)的另一个实施例，其中通过磁力来实现在托架上固定切光片。图6提供了俯视立体图，而图7提供了仰视立体图。切光片2由薄片3形成，薄片3成形为用于通过磁性保持器件24来配准和吸引切光片2。遮光器固定在位于滚珠轴承内的驱动器6中。轴承连接器件(如所描述的实施例中的具有圆柱头的螺钉4)用于将滚珠轴承外侧环5固定在每个切光片2的薄片3上。轴承滚珠自由地位于轴承外侧环5内，而轴承内侧环通过驱动器6外边缘设置。驱动器6设置有凸缘Z，凸缘Z具有与用于旋转遮光器的机构相啮合的正齿。

轴承连接螺钉的第二个作用是：当将切光片安装在托架盘上时配准切光片的位置。非常重要的是需要注意这些螺钉并不将切光片保持在托架盘上。为了实现切光片2在托架盘1上切光片有适当位置，螺钉4的头与凹部8匹配，所述凹部8沿着托架盘1上的各个孔9的周长形成，并与之一起用于配准切光片在托架上切光片的位置。在图6和图7所示的实施例中，对于每个切光片2有三个配准螺钉头4，因此每个孔9沿着其周长分布有三个凹部8，所述三个凹部8对应于配准螺钉头4的分布而间隔开。也可以使用不同数目的配准螺钉头4，但是基本上两个就足够了。不同于上述结构，也可以通过其它的已知器件(例如，栓钉或槽以及非同心的插件)来设置用于配准托架盘1上的切光片2的器件。

磁性保持器件包括安装在托架板1下方的铁板23，托架板1上的洞22露出一部分铁板23。托架板1典型地由非铁非磁性物质(例如，铝)构成。另外，定位销20附着到托架板1上。在所示的实施例中，定位销20和洞22的数目对应于切光片2的数目。此外，切光片2具有安装在薄片3下方的磁体24，磁体穿过托架1中的洞22并附着到铁板23上。磁体24和铁板23之间的磁力将切光片稳固地保持在托架的适当位置上。磁体24可以具有与洞22相同的尺寸和形状，从而磁体24和洞22可以紧密对准。在可选实施例中，磁体24小于洞22，从而定位螺钉4通过啮合在凹部8中来对准切光片。磁体24可以是稀土磁体，或者由现有技术中公知的其它磁体材料构成。薄片3可以在其内端具有凹陷21，该凹陷21用于与定位销20啮合并帮助定位和对准托架上的切光片。

图8示出了具有薄片3切光片、位置配准螺钉头4、磁体24以及对准凹陷21的单个切光片的下方的细节。图9是组件的横截面图，示出了磁体24是如何穿过托架板1中的洞22而与铁板23啮合。

图10、图11、图12和图13示出了本发明的再一个实施例。在该变型中，切光片未携带遮光器，而是携带过滤材料或者其它的光学装置，例如透镜、无光泽玻璃(frost glass)或特效玻璃。过滤材料可以是双色玻璃、有色玻璃或者其它本领域内公知的有色材料。过滤材料102附着到薄片101上，而薄片101在其底侧附着有磁体107。主托架板103具有一系列洞106，磁体107可以穿过这些洞106而附着到固定在托架板103的铁板104上。薄片101在其内端具有凹陷108，该凹陷108用于与定位销105啮合并帮助定位和对准托架上的切光片。该系统的另一不同在于不需要全尺寸的托架板103。这允许过滤材料切光片102彼此邻近安装，而在邻近切光片之间没有框架或边缘。对此需求而言凹陷108和定位销105所提供的对准是足够的。

图14和图15示出了另一个实施例200，其中通过磁力来实现在托架板201上保持切光片202。图14提供了俯视立体图，而图15提供了仰视立体图。切光片202由薄片203形成，薄片203成形为用于通过磁性保持器件210来配准和附着切光片202。遮光器固定在由滚珠轴承滚道(race)(未示出)支撑的齿轮驱动器座6中。轴承滚珠(未示出)自由地位于轴承外侧环205内，而轴承内侧环通过齿轮驱动器座6的外边缘设置。齿轮驱动器206设置有凸缘207，该凸缘207具有与用于旋转遮光器的机构相啮合的正齿轮齿。切光片202通过可选的导向销208而被对准或防止旋转。薄片203的侧边上的第一和第二翼片211与导向销208上的肩部啮合。虽然在正常操作期间是没有必要的，但是如果在运输时部件受到了极大的震动，则这种与第一和第二翼片211的啮合将用于引导并帮助切光片的插入，以及防止切光片202相对于托架板201在横向和垂直方向上的过度移动。在图14和图15所公开的实施例中，具有与孔209相同数目的导向销208。

初始的侧向对准是由轴承套筒212所提供的。轴承套筒212从切光片202的后侧上的薄片203的下侧突出，并且与托架板201中的孔209啮合；该接合提供了切光片202与托架板201在所有侧向上的精确对准。轴承套筒212与孔209的对准，并结合第一和第二翼片211与导向销208的可选备用啮合，使得将切光片在所有的平面上精确而牢固地对准到托架板，并且确保遮光器图像的精确配准和对焦。

磁性保持器件包括铁薄片203和安装到托架板201上的磁体210。托架板201典型地由非铁非磁性材料(例如铝)构成。在操作中，铁薄片203被吸引到磁体210上同时进一步被导向销208和翼片211限制，以牢固地将切光片保持在托架上的合适位置。磁体210可以是稀土磁体，或者由现有技术中公知的其它磁体材料构成。磁体210可以是单磁体或可以是磁性相对的成对的邻近磁体213、215，从而在铁薄片203中形成磁路以提供增加的吸引力。

图16和图17示出了旋转遮光器托架轮300的不同类的实施例，其中通过叉簧314来实现将切光片302保持在托架上。图16提供了俯视立体图，而图17提供了仰视立体图。切光片302由薄片303形成，薄片303成形为用于通过叉簧保持器件来配准和吸引切光片302至导向销313。遮光器固定在由滚珠轴承滚道支撑的齿轮驱动器座306中。轴承滚珠自由地位于轴承外侧环305内，而轴承内侧环通过齿轮驱动器座306的外边缘设置。齿轮驱动器306设置有凸缘307，该凸缘307具有与用于旋转遮光器的机构相啮合的正齿轮齿。切光片302通过可选的导向销308而被对准或防止旋转。薄片303的侧边上的第一和第二翼片311与导向销308上的肩部啮合。虽然在正常操作期间是没有必要的，但是如果在运输时部件受到了极大的震动，则这种与第一和第二翼片311的啮合将用于引导并帮助切光片的插入，以及防止切光片302相对于托架板301在横向和垂直方向上的过度移动。在图16和图17所公开的实施例中，具有与孔309相同数目的导向销308。初始的侧向对准是由轴承套筒312所提供的。轴承套筒312从切光片302的后侧上的薄片303的下侧突出，并且与托架板301中的孔309啮合；该接合提供了切光片302与托架板301在所有侧向上的精确对准。轴承套筒312与孔309的对准，并结合第一和第二翼片311与导向销308以及叉簧314与导向销313的可选备用啮合，使得将切光片在所有的平面上精确而牢固地对准至托架板，并且确保遮光器图像的精确配准和对焦。

叉簧保持器件包括两个指状的叉簧314和安装到托架板301上的中央导向销313。导向销313具有置于顶盖(cap)之上的中央销，其中顶盖的直径大于中央销的直径。顶盖的下侧与托架板301分离。在操作中，叉簧314的两个指在顶盖之下并且围绕导向销313的中央销滑动。叉簧314具有朝向托架板的预先形成的弯曲，从而所述叉簧的指需要按压以在导向销313的顶盖下方滑动。当切光片与叉簧在导向销313下方向内滑动时，轴承套筒312将掉落入孔309中，孔309通过导向销顶盖的底侧和叉簧314之间的压力牢固地保持切光片302。

图18示出了可移动切光片302的正视图，示出了叉簧中的叉簧314和弯曲315。

图19和图20示出了本发明的另一个实施例，其中通过叉簧来实现将携带固定的非旋转的遮光器的切光片保持在托架上。图19提供了俯视立体图，而图20提供了仰视立体图。切光片402由薄片403形成，薄片403成形为用于通过叉簧保持器件414来配准和吸引切光片402至导向销413。遮光器固定在座环406中。座环406保持在薄片403的弯曲臂405内。切光片402通过中央导向销413而被对准和防止旋转。这种啮合防止切光片402在横向和垂直方向上的移动，从而切光片402相对于托架板401被限制在精确的位置上。在图19和图20所公开的实施例中，中央导向销308至少比孔309少一个，从而提供单独的永久打开的孔。套筒412提供进一步的对准。套筒412从切光片402的后侧上的薄片403的下侧突出，并且与托架板401中的孔409啮合；该接合提供了切光片402与托架板401在所有侧向上的精确对准。套筒412与孔409的对准，并结合叉簧414与中央导向销413的啮合，使得切光片在所有的平面上精确而牢固地对准至托架板，并且确保遮光器图像的精确配准和对焦。

叉簧保持器件包括两个指状的叉簧414和安装到托架板401上的中央导向销413。导向销413具有置于顶盖之上的中央销，其中顶盖的直径大于中央销的直径。顶盖的下侧与托架板401分离。在操作中，叉簧414的两个指在顶盖下方并且围绕导向销413的中央销滑动。叉簧414具有朝向托架板的预先形成的弯曲，从而所述叉簧的指需要按压以在导向销413的顶盖下方滑动。当切光片与叉簧在导向销413的下方向内滑动时，套筒412将掉落入孔409中，孔409通过导向销顶盖的底侧和叉簧414之间的压力牢固地保持切光片402。

图21和图22示出了可移动切光片402的立体图，示出座环406快速压紧附着于叉簧405中。

本领域中普通技术人员可以理解的是，上述快速变换遮光器变换器系统能够被变换，而无需将遮光器托架从自动操作的照明设备上拆除，无需直接处理遮光器以及无需使用工具，而且可以通过手动而非常快速地实现。

在其它实施例中，可以不在遮光器切光片弹簧薄片中具有槽，而是在中央销中形成槽，并且遮光器切光片弹簧薄片滑入这种槽内且配准。用于每个遮光器切光片的中央销可以具有一个或多个这种槽以与一个或多个薄片延伸部紧密配合。

虽然已经结合有限的实施例描述了本发明，但是受益于本发明的本领域中的技术人员可以理解能够设计不背离如这里所公开的本发明范围的其它实施例。因此，本发明的范围应仅由所附的权利要求进行限制。

本发明已经得到了详细的描述，需要理解的是在不背离所附权利要求所描述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变、替代和变型。

Claims (21)

1.一种具有投射光束的光源的照明设备，包括：

遮光器托架，其用于支撑将遮光器放置于光束中的多个遮光器切光片；以及

弹簧遮光器切光片，其用于将遮光器切光片配准在遮光器托架上的固定位置处，并将遮光器切光片紧固在遮光器托架上；以及

配准翼片，切光片弹簧抵靠所述配准翼片进行配准。

2.如权利要求1所述的照明设备，其中配准翼片位于遮光器托架上。

3.如权利要求2所述的照明设备，其中遮光器切光片具有至少一个突出槽，其抵靠位于遮光器托架上的翼片进行配准。

4.如权利要求3所述的照明设备，其中用于每个遮光器切光片的至少一个翼片位于中央，使得当遮光器切光片朝向遮光器托架的中央安装时所述翼片与遮光器切光片槽啮合。

5.如权利要求3所述的照明设备，其中遮光器托架具有至少两个其它翼片，抵靠所述其它翼片配准每个遮光器切光片位置。

6.如权利要求3所述的照明设备，其中每个遮光器切光片位置被配准时所抵靠的翼片防止在操作中和/或传输中的侧向运动和旋转运动。

7.如权利要求3所述的照明设备，其中

所述遮光器托架具有孔；并且

遮光器切光片通过套筒保持遮光器，所述套筒配准在遮光器托架孔中，该遮光器托架孔配准遮光器切光片的位置，并且防止操作和/或运输期间的侧向运动。

8.如权利要求1所述的照明设备，其中所述遮光器切光片彼此邻近，并且用作用于邻近的遮光器切光片的配准翼片。

9.一种具有投射光束的光源的照明设备，包括：

遮光器托架，其用于支撑将遮光器放置于光束中的多个遮光器切光片；以及

弹簧旋转遮光器切光片，其用于将遮光器切光片配准在遮光器托架上的固定位置处，并将遮光器切光片紧固在遮光器托架上，并且允许遮光器一旦在遮光器托架的适当位置处就进行旋转；以及

配准翼片，切光片弹簧抵靠所述配准翼片进行配准。

10.如权利要求9所述的照明设备，其中所述配准翼片位于遮光器托架上。

11.如权利要求10所述的照明设备，其中遮光器切光片具有至少一个突出槽，所述突出槽抵靠位于遮光器托架上的翼片进行配准。

12.如权利要求11所述的照明设备，其中用于每个遮光器切光片的至少一个翼片位于中央，使得当遮光器切光片朝向遮光器托架的中央安装时所述翼片与遮光器切光片槽啮合。

13.如权利要求11所述的照明设备，其中遮光器托架具有至少两个其它翼片，抵靠所述其它翼片配准每个遮光器切光片位置。

14.如权利要求11所述的照明设备，其中每个遮光器切光片位置被配准时所抵靠的配准翼片防止在操作和/或传输期间的侧向运动和旋转运动。

15.如权利要求11所述的照明设备，其中

所述遮光器托架具有孔；并且

遮光器切光片通过套筒保持遮光器，所述套筒配准在遮光器托架孔中，该遮光器托架孔配准遮光器切光片的位置，并且防止操作和/或运输期间的侧向运动。

16.一种具有投射光束的光源的照明设备，包括：

遮光器托架，其用于支撑将遮光器放置于光束中的多个遮光器切光片，所述遮光器托架保持多个刚性翼片；以及

伸长的弹簧遮光器切光片，其将遮光器保持在一个部分上，并且遮光器托架刚性翼片啮合在伸长的弹簧部分上。

17.如权利要求16所述的照明设备，其中

伸长的弹簧部分具有形成与遮光器托架翼片啮合的叉的槽。

18.如权利要求16所述的照明设备，其中所述刚性翼片具有槽，遮光器切光片的伸长的弹簧部分啮合入所述槽中。

19.如权利要求16所述的照明设备，其中伸长的弹簧遮光器切光片保持旋转的遮光器。

20.如权利要求16所述的照明设备，其中遮光器托架具有至少两个其它的翼片，每个遮光器切光片位置抵靠所述其它翼片被配准。

21.如权利要求21所述的照明设备，其中每个遮光器切光片被配准时所抵靠的配准翼片防止在操作和/或传输期间的侧向运动和旋转运动。

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