CN217843705U - 一种透镜倾角自动校正的灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种透镜倾角自动校正的灯具，包括机箱、枢接于机箱且绕第一维度旋转的支撑臂以及枢接于支撑臂且绕第二维度旋转的灯头，灯头内设置有光源、调整光源出射光线发散角度的透光镜以及用于驱动透光镜沿光源出光方向移动的至少3个驱动机构，驱动机构相互独立且不位于同一直线上；还包括用于检测透光镜相对于光源出光方向夹角的角度检测器，以及用于根据角度检测器的反馈数据控制驱动机构分别工作从而驱动透光镜运动至与光源出光方向垂直角度的控制器。灯具通过角度检测器检测透光镜相对于光源出光方向夹角，所以控制器控制对应的驱动机构工作，使透镜恢复至与光源出光方向垂直的角度，从而解决卡顿问题。

Description

一种透镜倾角自动校正的灯具

技术领域

本实用新型涉及舞台灯技术领域，更具体地，涉及一种透镜倾角自动校正的灯具。

背景技术

具有调焦功能的染色灯，需要将其调焦镜沿光源出光方向往复移动，从而实现调焦效果。但是由于染色灯具有多个光源，调焦镜对应所述光源同样设置有多个，因此用于承载所述调焦镜的安装板面积通常会很大，为了驱动所述安装板移动，一般会使用3个或者4个电机同步驱动安装板沿光源出光方向往复移动，并且安装板始终保持垂直于光源出光方向。但是由于染色灯在工作的时候会灯头会快速转动，在突然断电跌落或者外力作用时，安装板可能会发生倾斜，不再与光源出光方向垂直，甚至会发生卡顿，无法正常工作，影响调焦、聚光效果。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种透镜倾角自动校正的灯具，可以在透镜倾斜卡顿时，自动调整所述透镜的倾斜角度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种透镜倾角自动校正的灯具，包括机箱、枢接于所述机箱且绕第一维度旋转的支撑臂以及枢接于所述支撑臂且绕第二维度旋转的灯头，所述灯头内设置有光源、调整光源出射光线发散角度的透光镜以及用于驱动所述透光镜沿所述光源出光方向移动的至少3个驱动机构，所述驱动机构相互独立且不位于同一直线上；还包括用于检测所述透光镜相对于所述光源出光方向夹角的角度检测器，以及用于根据所述角度检测器的反馈数据控制所述驱动机构分别工作从而驱动所述透光镜运动至与所述光源出光方向垂直角度的控制器。

在所述透镜在外力作用下发生倾斜时，所述透镜容易发生卡顿，所述灯具通过所述角度检测器检测所述透光镜相对于所述光源出光方向夹角，由于所述驱动机构相互独立，所以所述控制器可以控制对应的所述驱动机构工作，使所述透镜恢复至与所述光源出光方向垂直的角度，从而解决卡顿问题，再将所述透光镜复位后，重新移动至目标位置，即可完成卡顿自动校正。

进一步地，所述角度检测器包括检测所述透光镜倾角的第一倾角传感器，所述第一倾角传感器跟随所述透光镜移动。当所述光源出光方向已知时，利用所述第一倾角传感器判断所述透光镜的倾角，再结合所述光源出光方向角度，即可判断出所述透光镜相对于所述光源出光方向的夹角，从而便于所述控制器控制对应的所述驱动机构工作，实现所述透镜恢复至与所述光源出光方向垂直的角度。

进一步地，所述第一倾角传感器为单轴倾角传感器，且数量为多个， 至少将其中3个不共线的所述驱动机构用虚拟连线进行串联，至少其中2个相互连接的虚拟连线在各自连线方向分别对应设置有一个用于检测该方向倾斜角度的所述第一倾角传感器。由于所述第一倾角传感器为单轴倾角传感器，且每个所述第一倾角传感器的检测方向与2个所述驱动机构虚拟连线相对应，因此根据所述第一倾角传感器即可判断所述2个所述驱动机构的驱动位置相对高低，直观明了，易于控制；另外，所述第一倾角传感器设置在至少其中2个相互连接的虚拟连线方向上，即可以至少对3个不共线的所述驱动机构驱动位置的高度（即透光镜与所述驱动机构的驱动轴连接位置相对于所述驱动机构高度）进行排序比较，从而判断出所述透光镜的倾斜角度，并利用三点定面的原理，将3个不共线的所述驱动机构驱动位置的高度调节一致，即可实现所述透光镜恢复至与所述光源出光方向垂直的角度。

进一步地，将全部所述驱动机构用虚拟连线进行串联，每个虚拟连线方向均设置有所述第一倾角传感器。对全部的所述驱动机构均主动进行驱动位置的高度一致性调节，这样即使用于安装所述透光镜的安装板面积过大有形变，也依然可以保障全部的所述透光镜均与所述光源出光方向垂直。

进一步地，沿所述透光镜周缘方向，将全部所述驱动机构进行虚拟连线。沿所述透光镜周缘方向，依次对所述驱动机构的驱动位置进行调节，避免交叉反复调节，调节效率更高。

进一步地，所述驱动机构的数量为3个，呈正三角分布，任意相邻2个所述驱动机构的虚拟连线方向上对应设置有一个用于检测该方向倾斜角度的所述第一倾角传感器。考虑到目前灯具的体积，一般使用3个所述驱动机构驱动所述透光镜，在3个所述驱动机构所限定的三角形的3条边长度方向上个设置一个所述第一倾角传感器，可以比较任意相邻的2个所述驱动机构的驱动位置高度。

进一步地，在虚拟连线方向设置有所述第一倾角传感器的两个所述驱动机构，与所述透光镜的中心所形成的夹角大于或等于45°。当2个所述驱动机构间隔过小时，两个所述驱动机构难以通过驱动所述透光镜局部而实现整个所述透光镜高度的改变，也会导致所述透光镜局部受力过大。

进一步地，还包括用于固定所述透光镜的安装板，所述第一倾角传感器围绕位于所述安装板中心位置的所述透光镜设置。由于所述角度检测器一般倾向于设置在被检测件的中心位置，而所述安装板的中心一般会设置所述透光镜，所以所述角度检测器包括为单轴倾角传感器的所述第一倾角传感器，然后将所述第一倾角传感器围绕位于所述安装板中心位置的所述透光镜设置，即可实现对所述安装板倾斜角度的检测，并且不会占用中心位置。

进一步地，所述角度检测器包括用于检测所述光源出光方向的第二倾角传感器。所述控制器根据所述第二倾角传感器对所述第一倾角传感器的检测数据进行加权，从而推算所述透光镜相对于所述光源出光方向的夹角，这样不管所述光源出光方向为任何角度，都可实现调节所述透光镜与所述光源出光方向垂直。

进一步地，所述第二倾角传感器设置于所述灯头内，且与所述光源出光方向夹角已知。直接通过所述第二倾角传感器的检测结果即可得知所述光源出光方向。

进一步地，所述第二倾角传感器设置于所述支撑臂内，并和所述灯头的枢接轴线夹角已知，所述第二倾角传感器与所述灯头的旋转角度检测器相配合检测所述光源出光方向；或者所述第二倾角传感器设置于所述机箱内，并且和所述支撑臂与所述机箱的枢接轴线夹角已知，所述第二倾角传感器与所述灯头、所述支撑臂的旋转角度检测器相配合检测所述光源出光方向。当所述第二倾角传感器设置于所述机箱内时，可以直接得知所述舞台灯的吊挂状态，便于对其他元器件的控制。

附图说明

图1是本实用新型灯头中透光镜倾斜的结构示意图。

图2是本实用新型透光镜的正面结构示意图。

图3是本实用新型透镜倾角自动校正的灯具的整体结构示意图。

图中：

100、灯头；110、透光镜；120、安装板；130、驱动机构；140、第一倾角传感器；200、支撑臂；300、机箱；310、第二倾角传感器。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1至图3，本实用新型提供一种透镜倾角自动校正的灯具，包括机箱300、枢接于所述机箱300且绕第一维度旋转的支撑臂200以及枢接于所述支撑臂200且绕第二维度旋转的灯头100，所述灯头100内设置有光源、调整光源出射光线发散角度的透光镜110以及用于驱动所述透光镜110沿所述光源出光方向移动的至少3个驱动机构130，所述驱动机构130相互独立且不位于同一直线上；还包括用于检测所述透光镜110相对于所述光源出光方向夹角的角度检测器，以及用于根据所述角度检测器的反馈数据控制所述驱动机构130分别工作从而驱动所述透光镜110运动至与所述光源出光方向垂直角度的控制器。

在所述透镜在外力作用下发生倾斜时，所述透镜容易发生卡顿，所述灯具通过所述角度检测器检测所述透光镜110相对于所述光源出光方向夹角，由于所述驱动机构130相互独立，所以所述控制器可以控制对应的所述驱动机构130工作，使所述透镜恢复至与所述光源出光方向垂直的角度，从而解决卡顿问题，再将所述透光镜110复位后，重新移动至目标位置，即可完成卡顿自动校正。

由于所述光源的出光方向与所述光源的安装板120垂直，因此在本实施例中，所述角度检测器是通过检测所述透光镜110与所述光源安装板120之间的夹角，间接得出所述透光镜110相对于所述光源出光方向夹角。

在本实用新型优选地实施例中，所述角度检测器包括检测所述透光镜110倾角的第一倾角传感器140，所述第一倾角传感器140跟随所述透光镜110移动。所述第一倾角传感器140是用来检测所述透光镜110相对于水平或者竖直的夹角，属于已知元器件，可以购买获得，例如陀螺仪、加速度计以及水平仪等。当所述透光镜110倾斜时，所述第一倾角传感器140也会随之发生倾斜，因此当所述光源出光方向已知时，利用所述第一倾角传感器140判断所述透光镜110的倾角，再结合所述光源出光方向角度，即可判断出所述透光镜110相对于所述光源出光方向的夹角，从而便于所述控制器控制对应的所述驱动机构130工作，实现所述透镜恢复至与所述光源出光方向垂直的角度。

当所述灯头100水平放置使用，所述光源的出光方向竖直时，或者所述光源出光方向已知时，可以仅使用所述第一倾角传感器140来推算所述透光镜110相对于所述光源出光方向的夹角。在本实用新型优选地实施例中，所述第一倾角传感器140为单轴倾角传感器，检测某一指定方向的倾斜角度，且数量为多个， 至少将其中3个不共线的所述驱动机构130用虚拟连线进行串联，至少其中2个相互连接的虚拟连线在各自连线方向分别对应设置有一个用于检测该方向倾斜角度的所述第一倾角传感器140。由于所述第一倾角传感器140为单轴倾角传感器，且每个所述第一倾角传感器140的检测方向与2个所述驱动机构130虚拟连线相对应，因此根据所述第一倾角传感器140即可判断所述2个所述驱动机构130的驱动位置相对高低，直观明了，易于控制；另外，所述第一倾角传感器140设置在至少其中2个相互连接的虚拟连线方向上，即可以至少对3个不共线的所述驱动机构130驱动位置的高度（即透光镜110与所述驱动机构130的驱动轴连接位置相对于所述驱动机构130高度）进行排序比较，从而判断出所述透光镜110的倾斜角度，并利用三点定面的原理，将3个不共线的所述驱动机构130驱动位置的高度调节一致，即可实现所述透光镜110恢复至与所述光源出光方向垂直的角度。

可选地，在将至少将其中3个不共线的所述驱动机构130用虚拟连线进行串联时，可以不用形成闭环，即首尾可以不相连。

在本实用新型优选地实施例中，将全部所述驱动机构130用虚拟连线进行串联，每个虚拟连线方向均设置有所述第一倾角传感器140。对全部的所述驱动机构130均主动进行驱动位置的高度一致性调节，这样即使用于安装所述透光镜110的安装板120面积过大有形变，也依然可以保障全部的所述透光镜110均与所述光源出光方向垂直。

在本实用新型优选地实施例中，沿所述透光镜110周缘方向，将全部所述驱动机构130进行虚拟连线。沿所述透光镜110周缘方向，依次对所述驱动机构130的驱动位置进行调节，避免交叉反复调节，调节效率更高。

在本实用新型优选地实施例中，所述驱动机构130的数量为3个，呈正三角分布，任意相邻2个所述驱动机构130的虚拟连线方向上对应设置有一个用于检测该方向倾斜角度的所述第一倾角传感器140。考虑到目前灯具的体积，一般使用3个所述驱动机构130驱动所述透光镜110，在3个所述驱动机构130所限定的三角形的3条边长度方向上个设置一个所述第一倾角传感器140，可以比较任意相邻的2个所述驱动机构130的驱动位置高度。

在本实用新型优选地实施例中，在虚拟连线方向设置有所述第一倾角传感器140的两个所述驱动机构130，与所述透光镜110的中心所形成的夹角大于或等于45°。当2个所述驱动机构130间隔过小时，两个所述驱动机构130难以通过驱动所述透光镜110局部而实现整个所述透光镜110高度的改变，也会导致所述透光镜110局部受力过大。

可选地，在虚拟连线方向设置有所述第一倾角传感器140的两个所述驱动机构130，与所述透光镜110的中心所形成的夹角大于或等于60°。

当具有多个所述透光镜110时，要求位于所述透光镜110分布区域的中心与两个所述驱动机构130之间的夹角大于或等于45°。

在本实用新型优选地实施例中，还包括用于固定所述透光镜110的安装板120，所述第一倾角传感器140围绕位于所述安装板120中心位置的所述透光镜110设置。由于所述角度检测器一般倾向于设置在被检测件的中心位置，而所述安装板120的中心一般会设置所述透光镜110，所以所述角度检测器包括为单轴倾角传感器的所述第一倾角传感器140，然后将所述第一倾角传感器140围绕位于所述安装板120中心位置的所述透光镜110设置，即可实现对所述安装板120倾斜角度的检测，并且不会占用中心位置。

可选地，所述透光镜110在所述安装板120上排列为多个同心环，且所述同心环的中心位置还设置有一个所述透光镜110。

可选地，所述第一倾角传感器140位于所述安装板120靠近所述光源一侧。

在本实用新型优选地实施例中，所述角度检测器包括用于检测所述光源出光方向的第二倾角传感器310。所述控制器根据所述第二倾角传感器310对所述第一倾角传感器140的检测数据进行加权，从而推算所述透光镜110相对于所述光源出光方向的夹角，这样不管所述光源出光方向为任何角度，都可实现调节所述透光镜110与所述光源出光方向垂直。所述第二倾角传感器310是用来检测所述光源出光方向相对于水平或者竖直的夹角，属于已知元器件，可以购买获得，例如陀螺仪、加速度计以及水平仪等。

在本实用新型优选地实施例中，所述第二倾角传感器310设置于所述灯头100内，且与所述光源出光方向夹角已知。直接通过所述第二倾角传感器310的检测结果即可得知所述光源出光方向。

可以利用所述第二倾角传感器310，将所述光源的出光方向调节到竖直，便于所述第一倾角传感器140检测所述透光镜110相对于所述光源出光方向的夹角。

在本实用新型优选地实施例中，所述第二倾角传感器310设置于所述支撑臂200内，并和所述灯头100的枢接轴线夹角已知，所述第二倾角传感器310与所述灯头100的旋转角度检测器相配合检测所述光源出光方向；或者所述第二倾角传感器310设置于所述机箱300内，并且和所述支撑臂200与所述机箱300的枢接轴线夹角已知，所述第二倾角传感器310与所述灯头100、所述支撑臂200的旋转角度检测器相配合检测所述光源出光方向。当所述第二倾角传感器310设置于所述机箱300内时，可以直接得知所述舞台灯的吊挂状态，便于对其他元器件的控制。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，包括机箱(300)、枢接于所述机箱(300)且绕第一维度旋转的支撑臂(200)以及枢接于所述支撑臂(200)且绕第二维度旋转的灯头(100)，所述灯头(100)内设置有光源、调整光源出射光线发散角度的透光镜(110)以及用于驱动所述透光镜(110)沿所述光源出光方向移动的至少3个驱动机构(130)，所述驱动机构(130)相互独立且不位于同一直线上；还包括用于检测所述透光镜(110)相对于所述光源出光方向夹角的角度检测器，以及用于根据所述角度检测器的反馈数据控制所述驱动机构(130)分别工作从而驱动所述透光镜(110)运动至与所述光源出光方向垂直角度的控制器。

2.根据权利要求1所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，所述角度检测器包括检测所述透光镜(110)倾角的第一倾角传感器(140)，所述第一倾角传感器(140)跟随所述透光镜(110)移动。

3.根据权利要求2所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，所述第一倾角传感器(140)为单轴倾角传感器，且数量为多个，至少将其中3个不共线的所述驱动机构(130)用虚拟连线进行串联，至少其中2个相互连接的虚拟连线在各自连线方向分别对应设置有一个用于检测该方向倾斜角度的所述第一倾角传感器(140)。

4.根据权利要求3所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，将全部所述驱动机构(130)用虚拟连线进行串联，每个虚拟连线方向均设置有所述第一倾角传感器(140)。

5.根据权利要求4所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，沿所述透光镜(110)周缘方向，将全部所述驱动机构(130)进行虚拟连线。

6.根据权利要求3所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，所述驱动机构(130)的数量为3个，呈正三角分布，任意相邻2个所述驱动机构(130)的虚拟连线方向上对应设置有一个用于检测该方向倾斜角度的所述第一倾角传感器(140)。

7.根据权利要求3所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，在虚拟连线方向设置有所述第一倾角传感器(140)的两个所述驱动机构(130)，与所述透光镜(110)的中心所形成的夹角大于或等于45°。

8.根据权利要求2所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，还包括用于固定所述透光镜(110)的安装板(120)，所述第一倾角传感器(140)围绕位于所述安装板(120)中心位置的所述透光镜(110)设置。

9.根据权利要求2所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，所述角度检测器包括用于检测所述光源出光方向的第二倾角传感器(310)。

10.根据权利要求9所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，所述第二倾角传感器(310)设置于所述灯头(100)内，且与所述光源出光方向夹角已知。

11.根据权利要求9所述的透镜倾角自动校正的灯具，其特征在于，所述第二倾角传感器(310)设置于所述支撑臂(200)内，并和所述灯头(100)的枢接轴线夹角已知，所述第二倾角传感器(310)与所述灯头(100)的旋转角度检测器相配合检测所述光源出光方向；或者所述第二倾角传感器(310)设置于所述机箱(300)内，并且和所述支撑臂(200)与所述机箱(300)的枢接轴线夹角已知，所述第二倾角传感器(310)与所述灯头(100)、所述支撑臂(200)的旋转角度检测器相配合检测所述光源出光方向。

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