專利名稱：用于舞臺燈光光束成形的切割系統及舞臺燈具的制作方法
技術領域：
本發明涉及舞臺照明燈具設備領域，具體涉及一種用于舞臺燈光光束成形的切割系統以及應用該切割系統的舞臺燈具。
背景技術：
舞臺技術領域中，通常在舞臺燈具的光源與出光物鏡之間設置有光束成形組件，用于攔截光束以便獲得帶有特定形狀的光束。切割組件是典型的光束成形組件之一，可用于獲取任意形狀外廓的光束，還可以調節光束的大小。在舞臺表演中，燈光師會根據劇情或場景的需要將燈具投射出的光斑切割出各種形狀。 在現有技術中，切割組件的傳動結構一般是采用絲桿或螺桿等傳動結構，這種結構雖然可以實現驅動切割組件的目的，但是存在著以下缺陷(I)切割速度過慢，很難使切割組件獲得較快的切割速度，從而影響舞臺燈具的光束切割效果及舞臺表演效果；(2)占用空間較大，從而使得整個燈具的體積比較大而且顯得比較笨重；(3)運動不靈活，切割組件的操作自由度受到一定限制，使得有些光束形狀效果無法通過切割獲得；(4)由于切割片與傳動機構的間隙配合，切割片容易跑位，且定位不準，嚴重影響預期的切割效果。而其它類型的傳動結構，往往結構復雜，占用較大的機動空間，不能同時滿足既能減小燈具體積又能實現快速切割、靈活運動的需求。
發明內容
本發明的發明目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種切割速度快、穩定的切割系統。為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案，一種用于舞臺燈光光束成形的切割系統，包括
支架；
由四組切割片組成的切割裝置，每組切割片設置在與光束正交的不同平面內，每組切割片均能夠沿著其所在的平面移動；
四對執行機構，每對執行機構與一組切割片連接；每個執行機構包括驅動電機和傳動機構，驅動電機裝設在支架上；
所述傳動機構包括搖桿，所述搖桿的一端與驅動電機的輸出軸固定連接，搖桿的另一端與對應的切割片活動連接；
由于搖桿與電機輸出軸轉速同步，可以將驅動電機的轉動快速傳遞給切割片，獲得較快的切割速度，甚至切割的頻閃效果。進一步的，所述切割片的兩側分別設置有第一耳式結構和第二耳式結構，第一耳式結構上設置有圓孔，第二耳式結構上設置有滑動槽，所述第一耳式結構和第二耳式結構分別通過圓孔和滑動槽與對應的搖桿通過第一連接銷活動連接。
進一步的，所述第一連接銷包括依次連接的圓形頭部、第一圓柱體和第二圓柱體；第一圓柱體插裝在切割片的圓孔或滑動槽內，第二圓柱體與搖桿連接在一起；圓形頭部和搖桿將切割片限制在第一圓柱體上。進一步的，所述搖桿的外壁上設有凸起的第一限位凸體和第二限位凸體，在第一限位凸體和第二限位凸體之間設有限位柱，所述限位柱固定在旋轉盤上。進一步的，所述傳動機構還包括彈簧，所述彈簧的一端固定在旋轉盤上，另一端與切割片連接。進一步的，所述彈簧的一端固定在支架上，另一端上連接有連接桿，所述連接桿的另一端與切割片連接。進一步的，所述支架包括固定架和旋轉盤，所述固定架固定裝設在燈具內部的支撐架上，旋轉盤通過旋轉驅動機構與固定架連接且可以相對固定架旋轉。
進一步的，所述旋轉驅動機構包括至少三個均布在固定架的轉輪、固設在固定架上的齒條、以及固設在旋轉盤上的旋轉電機和齒輪，所述旋轉盤裝設在轉輪之間并能在轉輪之間轉動，旋轉電機的電機軸與齒輪的中心孔固定連接，齒輪與齒條嚙合。進一步的，在相鄰的兩組切割片之間設置有隔離片。進一步的，所述搖桿與電機連接端上設置有軸套，所述搖桿通過軸套與驅動電機的輸出軸連接。一種應用上述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統的舞臺燈具。本發明的有益效果
I、采用搖桿結構作為傳動件，由于搖桿的運動速度快，故可獲得較快的切割速度，甚至切割的頻閃效果。2、本發明的搖桿結構簡單、體積小、布局合理，可合理利用舞臺燈具內部空間，基本不占用額外的機動空間，因而減小了整個切割系統的體積，從而大大地減小了舞臺燈具的體積，可方便運輸及存儲放置。3、通過增設彈簧結構，可補償切割片的運動，同時又能防止其運動跑位，而且又可以實現精確定位切割片的作用。4、本發明尺寸緊湊、體積小、安全可靠、裝配工藝簡單和生產成本低。
圖I為本發明的總體結構示意圖。圖2為本發明的一組切割片與其相應驅動機構的連接示意圖。圖3為圖2所示結構的分解示意圖。圖4為本發明的一組切割片與搖桿的俯視圖。圖5為圖4所示A-A剖視圖。圖6為圖5所示E處局部放大示意圖。圖7為本發明切割系統的第一種切割狀態(即不對光束進行切割)的示意圖。圖8為本發明切割系統的第二種切割狀態(即部分切割光束)的示意圖。圖9為本發明切割系統的第三種切割狀態(即全部切割光束或閉光狀態)的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的結構及工作原理。參照圖I-圖6，本用于舞臺燈光光束成形的切割系統包括
支架I，支架I包括固定架19和旋轉盤15，所述固定架19固定在燈具內部的支撐架上，旋轉盤15通過旋轉驅動機構與固定架19連接且可以相對固定架19旋轉；
由四組切割片5組成的切割裝置，每組切割片5設置在與光束正交的不同平面內，每組切割片5均能夠沿著其所在的平面移動；
四對執行機構，每對執行機構與一組切割片5連接；每個執行機構包括驅動電機6和傳動機構，驅動電機6裝設在支架I的旋轉盤15上；
傳動機構包括搖桿2,搖桿2的一端與驅動電機6的輸出軸固定連接,搖桿2的另一端與切割片5活動連接。如圖3所示，切割片5的兩側分別設置有第一耳式結構51和第二耳式結構52，第一耳式結構51上設置有圓孔54，第二耳式結構52上設置有滑動槽53。切割片5的圓孔54和滑動槽53分別與兩側對應的搖桿2通過第一連接銷9連接。第一連接銷9包括依次連接的圓形頭部、第一圓柱體和第二圓柱體。如圖5和圖6所示，第一連接銷9穿過其對應切割片5上的圓孔54或滑動槽53與對應的搖桿2連接，并與切割片5上的圓孔54或滑動槽53間隙配合。作為優選，第一連接銷9與搖桿2是固定鉚接在一起的。第一圓柱體插裝在切割片5的圓孔54或滑動槽53上，第二圓柱體與搖桿2連接在一起的；圓形頭部和搖桿2將切割片5限制在第一圓柱體上。在切割片5與搖桿2之間的第一連接銷9上還套設有墊片10。如圖4所示，所述搖桿2的外壁上設有凸起的第一限位凸體22和第二限位凸體23，在第一限位凸體22和第二限位凸體23之間還設有限位柱7，限位柱7固定在支架I的旋轉盤15上，通過第一限位凸體22、限位柱7、第二限位凸體23之間的限位作用，可對搖桿2的運動行程進行限制，以避免搖桿2運動超程而碰到舞臺燈具內部的其他零件。同時，也限定了切割片5的運動極限。如圖I和圖2所示，在支架I的旋轉盤15上設有彈簧固定架8，彈簧4的一端連接在彈簧固定架8上，其另一端連接在連接桿3的一端上，連接桿3的另一端通過第二連接銷11連接在切割片5的第一耳式結構51上，具體為連接桿3及切割片5的第一耳式結構51上均設有安裝孔55，第二連接銷11穿過切割片5的安裝孔55與連接桿3的安裝孔連接，并與切割片5的安裝孔55、連接桿3的安裝孔間隙配合，彈簧4的作用是防止切割片5運動跑位，并能起到精確定位切割片5的作用，這樣可以獲得更好的精確定位及防止跑位的效果。如圖3所示，在第二連接銷11的末端還設有限位圓柱12，該限位圓柱12和第二連接銷11的頭部將連接桿3和切割片5限制在第二連接銷11上。作為優選，所述彈簧4的兩端分別設有鉤結構，連接桿3的端部設有圓孔，彈簧4兩端的鉤結構分別鉤接在連接桿3的圓孔內、彈簧固定架8上。作為優選，搖桿2的端部還設有軸套21，并通過軸套21與驅動電機6的輸出軸連接。
驅動電機6驅動搖桿2在一定范圍內做圓周運動，第一連接銷9在切割片5的滑動槽53內滑動或在切割片5的圓孔54內轉動，由于切割片5的滑動槽53或圓孔的活動作用，使得第一連接銷9帶動切割片5做曲線運動，進而帶動切割片5實現多方位運動。如圖I所示，固定架上設有容納旋轉盤15的中心開口。所述旋轉驅動機構包括四個均布在固定架上中心開口四周的轉輪18、固設在固定架上的齒條13、以及固設在旋轉盤15上的旋轉電機和齒輪14，所述旋轉盤15裝設在轉輪18之間并能在轉輪18之間轉動，旋轉電機的電機軸與齒輪14的中心孔固定連接，齒輪14與齒條13嚙合。所述旋轉盤15上設有容納各驅動電機6電機軸的圓孔，以使得電機軸延伸至搖桿2處與搖桿2的軸套連接。所述旋轉盤15上設有用于光束通過的透光孔16。在相鄰的兩組切割片5之間設置有隔離片，用于隔離各切割片5，以避免各切割片5之間相互碰撞，導致損壞各切割片5 ;所述隔離片上設有用于光束通過的透光孔16 ;所述隔離片固設在支架I上。該切割系統還包括設有用于光束通過的透光孔16的過光板17，所述過光板17裝設在切割裝置的上方或者下方。當各切割片5不對光束進行切割時，該過光板17可使得光束形成圓形光斑。一種舞臺燈具，包括燈具外殼和設置在外殼內的上述用于舞臺燈光光束成形的切割系統。任一切割片5的最大平移行程大于或等于透光孔16的直徑，且任一切割片5在最大平移行程的第一極限位置時，該切割片5與透光孔16完全分離，如圖7所示，此時，搖桿2的第一限位凸體22接觸限位柱7 ;當切割片5處于干涉光束的位置時，該切割片5部分覆蓋透光孔16，如圖8所示，此時，搖桿2的第一限位凸體22、第二限位凸體23均不接觸限位柱7 ;當切割片5處于第二極限位置時，該切割片5完全覆蓋透光孔16，如圖9所示，此時，搖桿2的第二限位凸體23接觸限位柱7。本發明的工作原理當不需切割片5對光束進行切割作用時，各驅動電機6分別帶動搖桿2旋轉，搖桿2的另一端帶動第一連接銷9在切割片5的滑動槽53或圓孔內活動，第一連接銷9帶動切割片5運動，使得切割片5處于透光孔16投影的外部，切割片5沒有攔截光束。當需要切割片5對光束進行切割作用時，驅動電機6驅動搖桿2朝著透光孔16方向擺動，由運動的矢量合成可知，第一連接銷9帶動切割片5向透光孔16運動，可使得切割片5部分地或完全地進入到透光孔16中，從而對舞臺燈具光源投射出的光束進行部分地或完全地切割，改變光束的橫截面，得到預想的舞臺光束效果，同時，彈簧4的彈力作用可補償切割片5的運動，進而防止切割片5跑位，并起到準確定位作用。本發明通過各驅動電機6、傳動機構的布置方式及配合作用，可以非常方便地切割出各種平行四邊形、梯形、三角形等圖案。另外，通過旋轉盤15的旋轉運動，可以將上述各種平行四邊形、梯形、三角形等圖案進行旋轉，從而可以更方便地獲得豐富的光束造型。
權利要求
1.一種用于舞臺燈光光束成形的切割系統，包括 支架(I); 由四組切割片(5)組成的切割裝置，每組切割片(5)設置在與光束正交的不同平面內，每組切割片(5)均能夠沿著其所在的平面移動； 四對執行機構，每對執行機構與一組切割片(5)連接；每個執行機構包括驅動電機(6)和傳動機構，驅動電機(6 )裝設在支架(I)上； 其特征在于，所述傳動機構包括搖桿(2)，所述搖桿(2)的一端與驅動電機(6)的輸出軸固定連接，搖桿(2)的另一端與對應的切割片(5)活動連接。
2.根據權利要求I所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述切割片(5)的兩側分別設置有第一耳式結構(51)和第二耳式結構(52)，第一耳式結構(51)上設置有圓孔(54)，第二耳式結構(52)上設置有滑動槽(53)，所述第一耳式結構(51)和第二耳式結構(52)分別通過圓孔(54)和滑動槽(53)與對應的搖桿(2)通過第一連接銷(9)活動連接。
3.根據權利要求2所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述第一連接銷(9)包括依次連接的圓形頭部、第一圓柱體和第二圓柱體；第一圓柱體插裝在切割片(5)的圓孔(54)或滑動槽(53)內，第二圓柱體與搖桿(2)連接在一起；圓形頭部和搖桿(2)將切割片(5)限制在第一圓柱體上。
4.根據權利要求I所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述搖桿(2)的外壁上設有凸起的第一限位凸體(22)和第二限位凸體(23)，在第一限位凸體(22)和第二限位凸體(23)之間設有限位柱(7)，所述限位柱(7)固定在支架(I)上。
5.根據權利要求I所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述傳動機構還包括彈簧(4)，所述彈簧(4)的一端固定在支架(I)上，另一端與切割片(5)連接。
6.根據權利要求5所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述彈簧(4 )的一端固定在旋轉盤支架(I)上，另一端上連接有連接桿(3 )，所述連接桿(3 )的另一端與切割片(5)連接。
7.根據權利要求I所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述支架(I)包括固定架(19)和旋轉盤(15)，所述固定架(19)固定裝設在燈具內部的支撐架上，旋轉盤(15 )通過旋轉驅動機構與固定架(19 )連接且可以相對固定架(19 )旋轉。
8.根據權利要求7所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，所述旋轉驅動機構包括至少三個均布在固定架的轉輪(18)、固設在固定架上的齒條(13)、以及固設在旋轉盤(15)上的旋轉電機和齒輪(14)，所述旋轉盤(15)裝設在轉輪(18)之間并能在轉輪(18 )之間轉動，旋轉電機的電機軸與齒輪(14 )的中心孔固定連接，齒輪(14)與齒條(13)( 合。
9.根據權利要求I所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統，其特征在于，在相鄰的兩組切割片(5)之間設置有隔離片。
10.一種應用權利要求1-9任一項所述的用于舞臺燈光光束成形的切割系統的舞臺燈具。
全文摘要
本發明公開了一種用于舞臺燈光光束成形的切割系統，包括支架；由四組切割片組成的切割裝置，每組切割片設置在與光束正交的不同平面內，每組切割片均能夠沿著其所在的平面移動；四對執行機構，每對執行機構與一組切割片連接；每個執行機構包括驅動電機和傳動機構，驅動電機裝設在支架上；所述傳動機構包括搖桿，所述搖桿的一端與驅動電機的輸出軸固定連接，搖桿的另一端與對應的切割片活動連接；由于搖桿與電機輸出軸轉動同步，可以將驅動電機的轉動快速傳遞給切割片，獲得較快的切割速度，甚至切割的頻閃效果。
文檔編號F21V14/00GK102798087SQ20121031328
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者劉建華 申請人:廣州彩熠燈光有限公司