CN108548158B - 一种舞台灯灯具成像切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了舞台灯具领域内的一种舞台灯灯具成像切割装置，包括中部均设有透光孔的驱动机构和切割模组，切割模组连接在驱动机构上，切割模组包括切光片和传动机构，传动机构连接切光片和驱动机构，传动机构包括同步带、从动轮和连接件，从动轮和连接件通过同步带连接，同步带和切光片通过连接件连接。本发明采用同步带驱动切光片运动，运动速度更快，与现有技术中采用连杆机构或丝杆电机机构或摆臂机构相比相同速度情况下传动更加精确，张紧后传动动作更加平稳不易抖动，使得切光片在运动过程中更加稳定，切割形成的光斑边缘更加清晰，切割光斑更加快速精确，成像质量更好。

Description

一种舞台灯灯具成像切割装置

技术领域

本发明涉及舞台灯具领域，具体涉及一种舞台灯灯具成像切割装置。

背景技术

成像灯，或称成型灯、椭球聚光灯，其光束角有多种可以根据需要选择应用，主要特性是如幻灯似的能将光斑切割成方、菱形、三角形等各种形状，或投射出所需各种图案花纹，功率也有1KW、2KW等可选择配置。

在现代舞台灯光领域，成像灯具主要有传统的常规成像灯和电脑成像灯，常规成像灯的成像切割装置主要靠手动调节，使用极不方便，且切割出的图像比较单一。相对而言，电脑成像灯具有控制灵活，切割图案多样化等优点，越来越成为成像灯具的发展趋势。

但现在的电脑成像灯的切割系统结构过于复杂，工作状态时噪音过大，以至于舞台效果并不是很理想。中国专利CN201020181142.X公开了一种舞台灯具的成像切割系统，该系统包括总支撑架、设置在总支撑架上的旋转盘、固设在旋转上的至少两组切割片传动组件，任一切割片传动组件包括：两切割片、中心设有透光孔的固定架、以及固设在固定架上并分别驱动该两切割片平移和/或转动的两对丝杆步进电机，该固定架固定设置在旋转盘上。该切割系统在运行时具有噪音小的优点，但该切割系统难以实现全程切割，传动速度低，智能程度低，而且切割边缘不够清晰，切割准确度不高，难以满足特定场景或背景下对切割图案的要求。中国专利CN201210081018.X公开了一种舞台灯具成像切割系统，包括旋转盘支架、装设在旋转盘支架上的旋转盘和固设在旋转盘上的切割装置，所述切割装置包括至少四组位于不同方位的切割片组件，任一切割片组件均包括一个切片、两个驱动切片平移和/或转动的切片步进电机以及连接切片和切片步进电机的传动装置，所述传动装置上设有磁性部件，靠近磁性部件处设有感应磁场的切片霍尔元件，所述切片步进电机和切片霍尔元件通过碳刷装置与设在切割装置下方的电控板电连接。该切割系统采用摇臂机构驱动刀片运动，相对更加灵活，但是该切割系统切割的图案定位不够准确，传动速度及刀片驱动范围受到摇臂限制，提高传动速度刀片易因杆件振动产生不稳定，造成成像边缘模糊，且结构零部件繁多复杂，难以满足实际使用需要。

发明内容

本发明意在提供一种舞台灯灯具成像切割装置，以解决现有舞台灯灯具成像切割装置成像边缘模糊的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种舞台灯灯具成像切割装置，包括中部均设有透光孔的驱动机构和切割模组，切割模组连接在驱动机构上，切割模组包括切光片和传动机构，传动机构连接切光片和驱动机构，传动机构包括同步带、从动轮和连接件，从动轮和连接件通过同步带连接，同步带和切光片通过连接件连接。

本方案的原理：实际应用时，透光孔用于光束的通过，驱动机构作为切割模组的动力输入，切割模组用于对透光孔进行分割遮挡实现对光束的切割形成各类形状的光斑，切光片在切割模组中运动对透光孔进行遮挡，传动机构作为切光片的动力输入将切光片与驱动机构连接，同步带作为动力传输件，从动轮作为同步带的定位支撑和行程限定件，连接件作为同步带将动力传输给切光片的传递件。

本方案的优点是：1、采用同步带驱动切光片运动，传动更加精确，张紧后传动动作更加平稳不易抖动，使得切光片在运动过程中更加稳定，切割形成的光斑边缘更加清晰，切割光斑更加精确，成像质量更好；2、采用同步带驱动相比刚性传动零件具有更大的自由度，使得切光片的动作范围更大；3、采用连接件与从动轮分离的结构，使得连接件具有更大的活动范围，通过同步带和连接件带动切光片进一步具有更大的运动范围，降低了；4、传动机构相比现有采用摇臂或丝杠等结构形式具有更少的零件，减少了零件之间连接产生的误差影响和连接强度的要求，对空间的占用更少，降低了零件相互干涉的风险；5、用皮带传动运动更直接，相对于连杆机构或丝杆电机机构或摆臂机构，运动速度更快，而且在相同的速度情况下可实现的运动更精确。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，切割模组还包括壳体和支撑板，支撑板至少竖向设有两个，切光片和传动机构分别连接在支撑板的两侧。壳体作为切割模组内部零件的保护结构，支撑板作为切光片及传动机构的支撑结构，至少两个支撑板的设置使得最少能够通过两个支撑板个设置一个切光片及传动机构实现对透光孔的双向遮挡，也可在保证单个支撑板强度、空间占用等情况下满足多个切光片从不同方向对透光孔的遮挡需求。

优选方案二，作为优选方案一的一种改进，每个支撑板上均设有两个在透光孔外侧对称分布的切光片，每个切光片均连接有两个传动机构。作为优选这样设置一个切光片采用两个传动机构可从切光片的两端驱动其在移动角度范围内转动，可在一个支撑板上实现从透光孔一个直径方向上两侧同步向内收缩的不同角度切割，配合多个支撑板的设置可实现多种角度的切割，使得具有更多的光斑形状。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，每个支撑板上均设有隔离板，两个切光片分别位于隔离板的两侧，隔离板和切光片位于支撑板的同一侧。作为优选设置隔离板可对同一支撑板上的两个切光片进行分隔和导向，减少切光片之间的磨损，避免切光片运动过程中相互干涉，避免切光片长期使用后出现变形造成相互抵触卡死。

优选方案四，作为优选方案三的一种改进，每个支撑板上均设有两组通槽，每组通槽对应一个切光片，每组通槽包括两个通槽，每个通槽均为条形槽且一端靠近透光孔，连接件一端与同步带连接、另一端穿过通槽与切光片连接。作为优选这样设置通过两个通槽配合连接件、同步带等能够同时对切光片的两个点进行驱动，使得切光片的动力更足，运动更加顺畅平稳。

优选方案五，作为优选方案四的一种改进，每个切光片对应的两个通槽之间均设有导向槽，导向槽为一端朝向透光孔中部的条形槽，每个切光片远离透光孔的一端均设有滑动在导向槽内的导向柱。作为优选这样设置通过导向槽结合导向柱能够对切光片的运动进行导向及定心，使得切光片转动或沿直线运动的过程中进一步保持稳定，使得成像光斑的图案形状更加稳定，光斑边缘更加清晰。

优选方案六，作为优选方案一至优选方案五的一种改进，两个支撑板上的切光片的运动路径在同一横向平面内的投影相交。作为优选这样设置的切光片运动路径使得两个支撑板上的切光片能够从四个不同的方向对透光孔进行遮挡，使得光斑的形状更加多样。

优选方案七，作为优选方案六的一种改进，两个支撑板设有切光片的一侧相对设置。作为优选这样设置使得切光片在切割模组内位于中部而传动机构等位于外部，能够对切光片进行隔离保护，避免外界的杂质进入影响切光片的动作，也便于对传动机构等进行检修，有利于传动机构散热。

优选方案八，作为优选方案七的一种改进，壳体包括上盖板和下盖板，下盖板上设有与上盖板连接的导柱，支撑板穿设在导柱上。作为优选通过上盖板和下盖板能够对位于两者之间的传动机构、切光片、支撑板等结构进行保护及整合，通过导柱可对支撑板进行定位，使得切割模组整体外形简洁、内部零件定位稳定。

优选方案九，作为优选方案八的一种改进，位于上方的支撑板的上侧设有光圈，光圈与驱动机构连接，驱动机构包括底板，底板上设有多个电机，电机的输出端与同步带或光圈连接。光圈用于调整通过透光孔的光束的截面直径大小，底板对电机和切割模组进行支撑，电机作为切光片和光圈的动力源，可通过电信号控制电机的动作实现切光片及光圈的自动化动作。

附图说明

图1为本发明实施例中切割模组的拆解结构示意图；

图2为本发明实施例中切割模组的俯视图；

图3为本发明实施例中上模组的俯视图；

图4为本发明实施例中下模组的俯视图；

图5为本发明实施例中底板的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底板1、电机2、上盖板3、下盖板4、导柱41、下垫圈42、支撑板5、隔离板51、通槽52、导向槽53、切光片6、长圆孔61、导向柱62、同步带7、从动轮8、连接件9、卡槽91、光圈10、弧形齿条11、驱动齿轮12、上垫圈13、中垫圈14、透光孔15。

实施例：一种舞台灯灯具成像切割装置，包括圆形的底板1，如图5所示，底板1上呈环形分布有九个竖向安装的电机2，电机2的输出端朝上设置并固定有带轮，底板1上还设有四个呈矩形分布的连接孔。

底板1的上端通过螺栓连接有切割模组，如图1所示，切割模组包括矩形的壳体，壳体由矩形的上盖板3和矩形的下盖板4扣合形成，下盖板4的四个角上均设有竖向的导柱41，导柱41的下部设有直径大于导柱41的下垫圈42，上盖板3的四个角上均设有供导柱41穿过的过孔，上盖板3与下盖板4之间从上至下依次设有上模组和下模组。

上模组和下模组均包括支撑板5、传动机构和切光机构，结合图3、图4所示，每个支撑板5上均设有一个隔离板51和两组通槽52，隔离板51呈条状且位于支撑板5的中部，隔离板51与支撑板5之间设有间隙，隔离板51、支撑板5和下盖板4的中部均设有透光孔15，上、下两个支撑板5设有隔离板51的一侧相对设置。两组通槽52分别位于隔离板51两侧的支撑板5上，每组通槽52均包括两个条形槽，通槽52一端靠近支撑板5的侧边、另一端靠近透光孔15的边缘设置，每组通槽52之间的中部设有导向槽53，导向槽53为条形槽，导向槽53沿透光孔15的径向设置。支撑板5为矩形，支撑板5的四个角上均设有供导柱41穿过的过孔。

切光机构包括切光片6，每个隔离板51的上、下两侧各设有一个切光片6，一个切光片6与一组通槽52对应连接。切光片6呈矩形板状，切光片6的一个长边竖向折起后再次横向弯折形成条形的安装部，安装部位于切光片6靠近支撑板5边缘的一侧，安装部的两端设有长圆孔61，安装部的中部设有竖向的导向柱62，导向柱62滑动连接在支撑板5上的导向槽53内。

传动机构包括同步带7、从动轮8和连接件9，传动机构和切光片6分别位于支撑板5的两侧。连接件9呈工字轮状，连接件9的中部穿设在通槽52内，连接件9的一端卡接在切光片6安装部的长圆孔61内、另一端开有卡槽91。从动轮8安装在每个通槽52靠近透光孔15一端外侧的支撑板5上，同步带7绕在从动轮8和电机2输出端的带轮上，同步带7的中部卡接在连接件9上的卡槽91内。

位于上方的支撑板5的上端还设有光圈机构，如图2、图3所示，光圈机构包括固定在透光孔15外侧的光圈10，光圈10外侧连接有弧形齿条11，光圈10外侧的支撑板5上设有与弧形齿条11啮合的驱动齿轮12，驱动齿轮12固定在其中一个电机2的输出端。

上盖板3的四个角与位于上方的支撑板5的四角之间设有上垫圈13，两个支撑板5的四个角之间设有中垫圈14，上垫圈13、中垫圈14穿设在导柱41上。

具体实施过程如下：实际应用时，上模组和下模组通过下盖板4上的导柱41穿连，然后导柱41连接在上盖板3上形成切割模组。切割模组呈矩形的多层结构，切割模组的每个侧边中部均向外侧伸出有两个同步带7。将切割模组安装在底板1上，并使得每个同步带7连接在一个电机2输出端的带轮上，驱动齿轮12与剩下一个电机2的输出端带轮啮合。使用时，通过电脑控制每个电机2的运转，通过电机2输出端的带轮带动同步带7在从动轮8与带轮之间转动，同步带7转动的过程中带动连接件9在桶槽内滑动，连接件9带动切光片6运动，导向柱62在导向槽53内对切光片6的运动进行导向，切光片6的运动对透光孔15进行遮挡，使得通过透光孔15的光束成像为不同形状的光斑。通过控制与驱动齿轮12连接的电机2的动作，使得驱动齿轮12可带动弧形齿条11运动，弧形齿条11驱动光圈10动作使得通过透光孔15的光束直径产生变化，以获得不同大小的光斑。

本发明采用同步带7驱动切光片6运动，传动更加精确，张紧后传动动作更加平稳不易抖动，使得切光片6在运动过程中更加稳定，切割形成的光斑边缘更加清晰，切割光斑更加精确，成像质量更好。切割模组中将现有技术中对切光片6的分割、运动导向、动力传递等集成在支撑板5上，使得切割模组主体只需要上盖板3、下盖板4和两个支撑板5，结构更加紧凑，体积更加小巧。通过采用同步带7也使得切割模组与驱动机构可拆分连接，更便于进行各功能模块的检修更换。传动机构中采用连接件9与从动轮8分离的设置，降低了从动轮8对连接件9运动范围的影响，使得连接件9可带动切光片6在更大的范围内运动。

Claims (8)

1.一种舞台灯灯具成像切割装置，包括中部均设有透光孔的驱动机构和切割模组，所述切割模组连接在驱动机构上，所述切割模组包括切光片和传动机构，传动机构连接切光片和驱动机构，其特征在于：所述传动机构包括同步带、从动轮和连接件，从动轮和连接件通过所述同步带连接，同步带和切光片通过所述连接件连接；所述切割模组还包括支撑板，每个所述支撑板上均设有两个在透光孔外侧对称分布的切光片，每个所述支撑板上均设有隔离板，两个所述切光片分别位于隔离板的两侧，所述隔离板和切光片位于支撑板的同一侧；每个所述支撑板上均设有两组通槽，每组通槽对应一个切光片，每组通槽包括两个通槽，每个通槽均为条形槽且一端靠近所述透光孔，连接件呈工字轮状，连接件的中部穿设在通槽内，所述连接件一端与所述同步带连接、另一端穿过所述通槽与切光片连接。

2.根据权利要求1所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：所述切割模组还包括壳体，所述支撑板至少竖向设有两个，所述切光片和传动机构分别连接在支撑板的两侧。

3.根据权利要求2所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：每个切光片均连接有两个传动机构。

4.根据权利要求3所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：每个切光片对应的两个通槽之间均设有导向槽，所述导向槽为一端朝向透光孔中部的条形槽，每个切光片远离透光孔的一端均设有滑动在导向槽内的导向柱。

5.根据权利要求2-4任一所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：两个支撑板上的切光片的运动路径在同一横向平面内的投影相交。

6.根据权利要求5所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：两个支撑板设有切光片的一侧相对设置。

7.根据权利要求6所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：所述壳体包括上盖板和下盖板，下盖板上设有与上盖板连接的导柱，所述支撑板穿设在导柱上。

8.根据权利要求7所述的舞台灯灯具成像切割装置，其特征在于：位于上方的支撑板的上侧设有光圈，光圈与所述驱动机构连接，所述驱动机构包括底板，底板上设有多个电机，电机的输出端与同步带或光圈连接。