CN220691178U - 一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镜头调焦领域，具体公开了一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，包括底盘、缩放驱动组件、调焦驱动组件、第二阻尼器、第一阻尼器、第一预紧机构、第二预紧机构、直线导轨、第二滑块、第一滑块、缩放透镜和调焦透镜；缩放驱动组件包括缩放步进电机和第二同步带，第二阻尼器用于增加缩放步进电机转轴的阻力；调焦驱动组件包括调焦步进电机和第一同步带，第一阻尼器用于增加调焦步进电机转轴的阻力；第一预紧机构用于使第一惰轮压紧第一同步带；第二预紧机构用于使第三惰轮压紧第二同步带。本实用新型保证了调焦透镜与缩放透镜的防震效果一致性，不会因电机掉电或运输使透镜位移碰撞。

Description

一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置

技术领域

本实用新型涉及镜头调焦领域，尤其涉及一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置。

背景技术

随着现代光电技术的飞速发展，舞台灯、投影灯等灯具从早期的固定灯具，逐渐发展为能电动调整灯光焦距、缩放、朝向、亮度、颜色等的多功能灯具，且灯具的体型与重量要求越来越小，使灯具内部的结构越来越紧凑。现有的大部分具备调焦与缩放功能的灯具型号，其光学系统庞大笨重，不便于运输与户外布置，对安装场地的限制较高，对灯具整体的结构强度和运行功率要求高，因此成本居高不下；灯具在断电时，用于调焦、缩放的光学组件容易产生震动或碰撞，在运输途中难于得到有效的保护，从而缩减了舞台灯、投影灯等灯具的使用寿命。

在现有的灯具执行调焦、放大的功能效果时，通常采用步进电机通过链条、丝杆或同步带等传动方式带动镜片前后运动，然而，丝杆与链条传动重量较重，实现成本高，因而选用同步带是一种较好的解决方案。在步进电机运转时，由于主动轮与惰轮存在同心度偏差、配合公差等问题，且常用的通过人工旋转调节螺丝来调节同步带松紧度，会存在松紧度不同的问题，使同步带在工作时产生共振、轻微抖动等情况，导致灯具的灯光效果产生或大或小的抖动。

实用新型内容

为了克服现有的灯具调焦结构重量大、容易抖动与共振的问题，本实用新型提供一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，包括：底盘、缩放驱动组件、调焦驱动组件、第二阻尼器、第一阻尼器、第一预紧机构、第二预紧机构、直线导轨、第二滑块、第一滑块、缩放透镜和调焦透镜；所述第二滑块和所述第一滑块均与所述直线导轨滑动相连，所述直线导轨与所述底盘固定相连；所述缩放透镜与所述第二滑块固定相连，所述调焦透镜与所述第一滑块固定相连，且所述缩放透镜与所述调焦透镜同轴并同向；所述缩放驱动组件包括缩放步进电机和第二同步带，所述缩放步进电机用于通过第二同步带驱动所述第二滑块直线运动；所述第二阻尼器套设于所述缩放步进电机的转轴上，所述第二阻尼器用于增加所述缩放步进电机转轴的阻力；所述调焦驱动组件包括调焦步进电机和第一同步带，所述调焦步进电机用于通过第一同步带驱动所述第一滑块直线运动；所述第一阻尼器套设于所述调焦步进电机的转轴上，所述第一阻尼器用于增加所述调焦步进电机转轴的阻力；所述第一预紧机构包括第一弹性组件和第一惰轮，所述第一弹性组件用于使第一惰轮压紧第一同步带；所述第二预紧机构包括第二弹性组件和第三惰轮，所述第二弹性组件用于使第三惰轮压紧第二同步带。

作为优选地，所述调焦驱动组件还包括第一同步轮和第二惰轮，所述调焦步进电机与所述底盘固定相连，所述第一同步轮与所述调焦步进电机的转轴固定相连，所述第二惰轮与所述底盘转动相连，所述第一同步带套设于所述第一同步轮与所述第二惰轮上，所述第一同步带与所述第一滑块固定相连；所述缩放驱动组件还包括第二同步轮和第四惰轮，所述缩放步进电机与所述底盘固定相连，所述第二同步轮与所述缩放步进电机的转轴固定相连，所述第四惰轮与所述底盘转动相连，所述第二同步带套设于所述第二同步轮与所述第四惰轮上，所述第二同步带与所述第二滑块固定相连。

优选地，所述第二滑块上固定设有第二同步带固定板，所述第二同步带固定板与所述第二同步带固定相连；所述第一滑块上固定设有第一同步带固定板，所述第一同步带固定板与所述第一同步带固定相连。

优选地，所述第二滑块上设有第二固定块和第二透镜支架，所述第二固定块与所述第二滑块固定相连，所述第二透镜支架的下端与所述第二固定块固定相连，所述第二透镜支架的上端与所述缩放透镜固定相连；所述第一滑块上设有第一固定块和第一透镜支架，所述第一固定块与所述第一滑块固定相连，所述第一透镜支架的下端与所述第一固定块固定相连，所述第一透镜支架的上端与所述调焦透镜固定相连。

优选地，所述第一弹性组件包括第一拉簧和第一调节板，所述第一调节板与所述底盘转动相连，所述第一惰轮与所述第一调节板的一端转动相连，所述第一拉簧的一端与所述底盘固定相连，所述第一拉簧的另一端与所述第一调节板的另一端固定相连；所述第二弹性组件包括第二拉簧和第二调节板，所述第一调节板与所述底盘转动相连，所述第三惰轮与所述第二调节板的一端转动相连，所述第二拉簧的一端与所述底盘固定相连，所述第二拉簧的另一端与所述第二调节板的另一端固定相连。

优选地，所述底盘上设有第一固定柱和第二固定柱；所述第一固定柱的下端与所述底盘固定相连，所述第一固定柱的上端与所述第一拉簧的一端固定相连；所述第二固定柱的下端与所述底盘固定相连，所述第二固定柱的上端与所述第二拉簧的一端固定相连。

优选地，所述第一弹性组件还包括第一锁紧件，所述第一锁紧件用于固定所述第一调节板与所述底盘；所述第二弹性组件还包括第二锁紧件，所述第二锁紧件用于固定所述第二调节板与所述底盘。

优选地，还包括第二阻尼固定板和第一阻尼固定板；所述第二阻尼固定板与所述缩放步进电机的尾端固定相连，所述第二阻尼固定板中部设有第二通孔，所述第二阻尼器固定设于所述第二通孔内；所述第一阻尼固定板与所述调焦步进电机的尾端固定相连，所述第一阻尼固定板中部设有第一通孔，所述第一阻尼器固定设于所述第一通孔内。

优选地，所述底盘上还固定设有第一限位传感器和第二限位传感器；所述第一限位传感器用于检测所述第一滑块是否归位，所述第二限位传感器用于检测所述第二滑块是否归位。

优选地，所述第一限位传感器是第一霍尔传感器，所述第二限位传感器是第二霍尔传感器；所述第一滑块上固定设有与第一霍尔传感器配套的磁铁；所述第二滑块上固定设有与第二霍尔传感器配套的磁铁。

本实用新型的有益效果是：

(1)通过设置第一预紧机构和第二预紧机构，实现了实时压紧同步带，相比与手动调节同步带的松紧度，本方案提高了装配效率，保证了调焦透镜与缩放透镜的防震效果一致性，进一步保证了灯光效果的稳定性，并在灯具自检时减少同步带的共振与低频抖动的现象；

(2)通过设置第二阻尼器和第一阻尼器，使透镜不会因步进电机掉电而产生位移，同时也保证了运输中调焦透镜与缩放透镜不会因位移产生碰撞，保护透镜的安全。

附图说明

下文将结合说明书附图对本实用新型进行进一步的描述说明，其中：

图1为本实用新型其中一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例的后侧结构示意图

图3为本实用新型又一个实施例的部件爆炸图。

图中：1、底盘；2、缩放步进电机；3、调焦步进电机；4、第二阻尼固定板；5、第一阻尼固定板；6、第二阻尼器；7、第一阻尼器；8、第一霍尔传感器；9、第二霍尔传感器；10、第一固定柱；11、第一拉簧；12、第一锁紧件；13、第一调节板；14、第一惰轮；15、第一同步带；16、第一同步轮；17、第二惰轮；18、第二调节板；19、第二锁紧件；20、第三惰轮；21、第二固定柱；22、第四惰轮；23、第二同步带固定板；24、第二同步轮；25、缩放透镜；26、第二透镜支架；27、第二滑块；28、第二固定块；29、第二同步带；30、第一同步带固定板；31、第一滑块；32、调焦透镜；33、直线导轨；34、第一固定块；35、第二拉簧；36、第一透镜支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，是本实用新型的其中一个实施例，本实施例具体公开了一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，包括：底盘1、缩放驱动组件、调焦驱动组件、第二阻尼器6、第一阻尼器7、第一预紧机构、第二预紧机构、直线导轨33、第二滑块27、第一滑块31、缩放透镜25和调焦透镜32。

第二滑块27和第一滑块31均与直线导轨33滑动相连，直线导轨33与底盘1固定相连；缩放透镜25与第二滑块27固定相连，调焦透镜32与第一滑块31固定相连，且缩放透镜25与调焦透镜32同轴并同向；本实施例的缩放透镜25与调焦透镜32通过在直线导轨33上做直线运动，改变最终穿透透镜的灯光焦距与缩放的大小。

缩放驱动组件包括缩放步进电机2和第二同步带29，缩放步进电机2用于通过第二同步带29驱动第二滑块27直线运动；调焦驱动组件包括调焦步进电机3和第一同步带15，调焦步进电机3用于通过第一同步带15驱动第一滑块31直线运动；本实施例的缩放透镜25与调焦透镜32的运动，分别通过两组步进电机与两组同步带来提供动力，并通过步进电机的可控驱动来保证对焦或放大的定位精度。

第二阻尼器6套设于缩放步进电机2的转轴上，第二阻尼器6用于增加缩放步进电机2转轴的阻力；第一阻尼器7套设于调焦步进电机3的转轴上，第一阻尼器7用于增加调焦步进电机3转轴的阻力。

在步进电机内部，转子和定子之间有一个微小的气隙，磁通量在气隙中流动，唯一存在的摩擦是在滚珠轴承中。当命令电机移动和停止时，滚珠轴承中没有足够的阻力来阻止转子超速。这意味着由于惯性力，电机轴在每一步都会先过冲然后回冲。电机轴或转子停止这种过冲和下冲所需的时间称为“稳定时间”；本实施例通过在步进电机的转轴上套设阻尼器，增加步进电机转轴与电机本体之间的静摩擦力和滑动摩擦力，使步进电机在转动过程中过冲和回冲尽可能减小甚至消除，从而确保步进电机在低速转动时运动更加平滑，减少运动过程中透镜的抖动。

第一预紧机构包括第一弹性组件和第一惰轮14，第一弹性组件用于通过提供弹性力使第一惰轮14压紧第一同步带15；第二预紧机构包括第二弹性组件和第三惰轮20，第二弹性组件用于通过提供弹性力使第三惰轮20压紧第二同步带29。

本实施例通过设置第一预紧机构和第二预紧机构，实时压紧同步带，相比与手动调节同步带的松紧度，本方案提高了装配效率，保证了调焦透镜与缩放透镜的防震效果一致性，进一步保证了灯光效果的稳定性，并在灯具自检时减少同步带的共振与低频抖动的现象；

作为优选地，调焦驱动组件还包括第一同步轮16和第二惰轮17，调焦步进电机3与底盘1固定相连，第一同步轮16与调焦步进电机3的转轴固定相连，第二惰轮17与底盘1转动相连，第一同步带15套设于第一同步轮16与第二惰轮17上，第一同步带15与第一滑块31固定相连；缩放驱动组件还包括第二同步轮24和第四惰轮22，缩放步进电机2与底盘1固定相连，第二同步轮24与缩放步进电机2的转轴固定相连，第四惰轮22与底盘1转动相连，第二同步带29套设于第二同步轮24与第四惰轮22上，第二同步带29与第二滑块27固定相连。本实施例的步进电机通过同步轮驱动同步带转动，第二惰轮17和第四惰轮22用于配合同步轮来限定同步带的运动轨迹。

优选地，第二滑块27上固定设有第二同步带固定板23，第二同步带固定板23与第二同步带29固定相连；第一滑块31上固定设有第一同步带固定板30，第一同步带固定板30与第一同步带15固定相连。由于市面上采购的滑块均是统一样式的，通过同步带固定板将滑块与同步带进行连接固定，更方便整体结构的安装与运行的稳定。

优选地，第二滑块27上设有第二固定块28和第二透镜支架26，第二固定块28与第二滑块27固定相连，第二透镜支架26的下端与第二固定块28固定相连，第二透镜支架26的上端与缩放透镜25固定相连；第一滑块31上设有第一固定块34和第一透镜支架36，第一固定块34与第一滑块31固定相连，第一透镜支架36的下端与第一固定块34固定相连，第一透镜支架36的上端与调焦透镜32固定相连。由于市面上采购的滑块以及透镜支架均是统一样式的，通过固定块转接滑块与透镜支架，可以更方便整体结构的安装与结构的稳定性。

优选地，第一弹性组件包括第一拉簧11和第一调节板13，第一调节板13与底盘1转动相连，第一惰轮14与第一调节板13的一端转动相连，第一拉簧11的一端与底盘1固定相连，第一拉簧11的另一端与第一调节板13的另一端固定相连；第二弹性组件包括第二拉簧35和第二调节板18，第一调节板13与底盘1转动相连，第三惰轮20与第二调节板18的一端转动相连，第二拉簧35的一端与底盘1固定相连，第二拉簧35的另一端与第二调节板18的另一端固定相连。

优选地，底盘1上设有第一固定柱10和第二固定柱21；第一固定柱10的下端与底盘1固定相连，第一固定柱10的上端与第一拉簧11的一端固定相连；第二固定柱21的下端与底盘1固定相连，第二固定柱21的上端与第二拉簧35的一端固定相连。通过设置第一固定柱10和第二固定柱21，方便拉簧挂钩固定，便于安装。

参见图2，作为本方案的另一实施例，本实施例与上述实施例的区别在于：还包括第二阻尼固定板4和第一阻尼固定板5。

第二阻尼固定板4与缩放步进电机2的尾端固定相连，第二阻尼固定板4中部设有第二通孔，第二阻尼器6固定设于第二通孔内；第一阻尼固定板5与调焦步进电机3的尾端固定相连，第一阻尼固定板5中部设有第一通孔，第一阻尼器7固定设于第一通孔内。通过阻尼固定板将阻尼器固定安装于步进电机的后端，利用步进电机预留的螺丝孔即可以方便进行安装。

本实施例的第一弹性组件还包括第一锁紧件12，第一锁紧件12用于固定第一调节板13与底盘1；第二弹性组件还包括第二锁紧件19，第二锁紧件19用于固定第二调节板18与底盘1。通过第一锁紧件12与第二锁紧件19，可以在第一弹性组件与第二弹性组件通过弹性压紧同步带后，人工二次调整压紧的压力后直接锁死第一弹性组件或第二弹性组件，从而进一步增加或者减少同步带的张力。

在其他实施例中，为实现上述进一步增加或者减少同步带的张力的效果，也可以采用替换弹力更大或更小的拉簧或者弹簧，实现同样的效果。

参见图3，作为本方案的又一实施例，本实施例与上述实施例的区别在于：底盘1上还固定设有第一限位传感器和第二限位传感器；第一限位传感器是第一霍尔传感器8，第二限位传感器是第二霍尔传感器9；第二滑块27上固定设有与第一霍尔传感器8配套的磁铁，第一霍尔传感器8用于缩放透镜25归位时检测第二滑块27是否归位；第一滑块31上固定设有与第二霍尔传感器9配套的磁铁，用于调焦透镜32归位时检测第一滑块31是否归位。

在其他实施例中，第一限位传感器还可以是霍尔传感器、微动开关或光电开关其中之一或其任意组合，主要能用于检测第一滑块31是否到达指定位置即可。同理，第二限位传感器也可以采用霍尔传感器、微动开关或光电开关其中之一或其任意组合，且无需与第一限位传感器相同。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于，包括：底盘(1)、缩放驱动组件、调焦驱动组件、第二阻尼器(6)、第一阻尼器(7)、第一预紧机构、第二预紧机构、直线导轨(33)、第二滑块(27)、第一滑块(31)、缩放透镜(25)和调焦透镜(32)；

所述第二滑块(27)和所述第一滑块(31)均与所述直线导轨(33)滑动相连，所述直线导轨(33)与所述底盘(1)固定相连；

所述缩放透镜(25)与所述第二滑块(27)固定相连，所述调焦透镜(32)与所述第一滑块(31)固定相连，且所述缩放透镜(25)与所述调焦透镜(32)同轴并同向；

所述缩放驱动组件包括缩放步进电机(2)和第二同步带(29)，所述缩放步进电机(2)用于通过第二同步带(29)驱动所述第二滑块(27)直线运动；

所述第二阻尼器(6)套设于所述缩放步进电机(2)的转轴上，所述第二阻尼器(6)用于增加所述缩放步进电机(2)转轴的阻力；

所述调焦驱动组件包括调焦步进电机(3)和第一同步带(15)，所述调焦步进电机(3)用于通过第一同步带(15)驱动所述第一滑块(31)直线运动；

所述第一阻尼器(7)套设于所述调焦步进电机(3)的转轴上，所述第一阻尼器(7)用于增加所述调焦步进电机(3)转轴的阻力；

所述第一预紧机构包括第一弹性组件和第一惰轮(14)，所述第一弹性组件用于使第一惰轮(14)压紧第一同步带(15)；

所述第二预紧机构包括第二弹性组件和第三惰轮(20)，所述第二弹性组件用于使第三惰轮(20)压紧第二同步带(29)。

2.根据权利要求1所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：

所述调焦驱动组件还包括第一同步轮(16)和第二惰轮(17)，所述调焦步进电机(3)与所述底盘(1)固定相连，所述第一同步轮(16)与所述调焦步进电机(3)的转轴固定相连，所述第二惰轮(17)与所述底盘(1)转动相连，所述第一同步带(15)套设于所述第一同步轮(16)与所述第二惰轮(17)上，所述第一同步带(15)与所述第一滑块(31)固定相连；

所述缩放驱动组件还包括第二同步轮(24)和第四惰轮(22)，所述缩放步进电机(2)与所述底盘(1)固定相连，所述第二同步轮(24)与所述缩放步进电机(2)的转轴固定相连，所述第四惰轮(22)与所述底盘(1)转动相连，所述第二同步带(29)套设于所述第二同步轮(24)与所述第四惰轮(22)上，所述第二同步带(29)与所述第二滑块(27)固定相连。

3.根据权利要求2所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：

所述第二滑块(27)上固定设有第二同步带固定板(23)，所述第二同步带固定板(23)与所述第二同步带(29)固定相连；

所述第一滑块(31)上固定设有第一同步带固定板(30)，所述第一同步带固定板(30)与所述第一同步带(15)固定相连。

4.根据权利要求1所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：

所述第二滑块(27)上设有第二固定块(28)和第二透镜支架(26)，所述第二固定块(28)与所述第二滑块(27)固定相连，所述第二透镜支架(26)的下端与所述第二固定块(28)固定相连，所述第二透镜支架(26)的上端与所述缩放透镜(25)固定相连；

所述第一滑块(31)上设有第一固定块(34)和第一透镜支架(36)，所述第一固定块(34)与所述第一滑块(31)固定相连，所述第一透镜支架(36)的下端与所述第一固定块(34)固定相连，所述第一透镜支架(36)的上端与所述调焦透镜(32)固定相连。

5.根据权利要求1所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：

所述第一弹性组件包括第一拉簧(11)和第一调节板(13)，所述第一调节板(13)与所述底盘(1)转动相连，所述第一惰轮(14)与所述第一调节板(13)的一端转动相连，所述第一拉簧(11)的一端与所述底盘(1)固定相连，所述第一拉簧(11)的另一端与所述第一调节板(13)的另一端固定相连；

所述第二弹性组件包括第二拉簧(35)和第二调节板(18)，所述第一调节板(13)与所述底盘(1)转动相连，所述第三惰轮(20)与所述第二调节板(18)的一端转动相连，所述第二拉簧(35)的一端与所述底盘(1)固定相连，所述第二拉簧(35)的另一端与所述第二调节板(18)的另一端固定相连。

6.根据权利要求5所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：

所述底盘(1)上设有第一固定柱(10)和第二固定柱(21)；

所述第一固定柱(10)的下端与所述底盘(1)固定相连，所述第一固定柱(10)的上端与所述第一拉簧(11)的一端固定相连；

所述第二固定柱(21)的下端与所述底盘(1)固定相连，所述第二固定柱(21)的上端与所述第二拉簧(35)的一端固定相连。

7.根据权利要求5所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：

所述第一弹性组件还包括第一锁紧件(12)，所述第一锁紧件(12)用于固定所述第一调节板(13)与所述底盘(1)；

所述第二弹性组件还包括第二锁紧件(19)，所述第二锁紧件(19)用于固定所述第二调节板(18)与所述底盘(1)。

8.根据权利要求1所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：还包括第二阻尼固定板(4)和第一阻尼固定板(5)；

所述第二阻尼固定板(4)与所述缩放步进电机(2)的尾端固定相连，所述第二阻尼固定板(4)中部设有第二通孔，所述第二阻尼器(6)固定设于所述第二通孔内；

所述第一阻尼固定板(5)与所述调焦步进电机(3)的尾端固定相连，所述第一阻尼固定板(5)中部设有第一通孔，所述第一阻尼器(7)固定设于所述第一通孔内。

9.根据权利要求1所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：所述底盘(1)上还固定设有第一限位传感器和第二限位传感器；所述第一限位传感器用于检测所述第一滑块(31)是否归位，所述第二限位传感器用于检测所述第二滑块(27)是否归位。

10.根据权利要求9所述的一种调焦同步带自动预紧及缓冲减震装置，其特征在于：所述第一限位传感器是第一霍尔传感器(8)，所述第二限位传感器是第二霍尔传感器(9)；

所述第一滑块(31)上固定设有与第一霍尔传感器(8)配套的磁铁；所述第二滑块(27)上固定设有与第二霍尔传感器(9)配套的磁铁。