用于产生透视图效果的光组件的制作方法

本发明涉及一种用于产生透视图效果的光组件，具体而言，涉及一种透视图投影仪。

在娱乐行业中使用透视图投影仪，以使用光束产生透视图效果。

背景技术：

通常，光组件包括：至少一个可移动部件；照明单元，用于生成光束；至少一个电动机，用于移动所述至少一个可移动部件；以及电动机的至少一个驱动电路，用于驱动电动机。可移动部件可以由容纳照明单元并且由两个电动机移动的光组件的头部限定，一个电动机用于摇拍移动，并且另一个电动机用于倾斜移动；或者可以由容纳在头部内部并且相对于头部可移动的另一个部件限定，例如，容纳在投影仪头部内部并且相对于照明单元可移动的变焦镜头。通常，光组件包括多个可移动部件，例如，上述类型的可移动部件。

在未使用光组件时，可移动部件的不希望移动可能会造成损害。例如，会在头部和光组件外面的物体之间，或者与光组件的其他固定部件之间发生碰撞。容纳在头部内部的可移动部件(例如，变焦镜头)可能由于造成在所述可移动部件与容纳在头部内的其他元件之间碰撞的不期望移动而被损坏。

在先有技术中，已知机械制动系统用来将光组件的可移动部件锁定在某个位置。遗憾的是，这些制动系统具有非常重并且昂贵的缺点。

技术实现要素：

因此，本发明的目标在于，提供一种用于产生透视图效果的光组件，其具有比先有技术更小的缺点。

根据本发明，提供了一种用于产生透视图效果的光组件，包括：

-至少一个可移动部件；

-至少一个电动机，其耦接至所述至少一个可移动部件；

-至少一个驱动电路，其被配置成驱动所述至少一个电动机并且具有连接至所述电动机的驱动出口；

-驱动入口，其连接至所述驱动电路以提供电力，并且包括第一驱动端和第二驱动端；以及

-电源入口，其被配置成从电源接收电力；以及

-制动系统，其被配置成抑制所述可移动部件的不期望移动，并且包括开关，所述开关具有分别连接至第一驱动端和第二驱动端的第一开关端和第二开关端；

其中，所述开关被配置成在第一操作配置与第二操作配置之间切换，在所述第一操作配置中，所述第一开关端和所述第二开关端断开，以及在第二操作配置中，所述第一开关端和所述第二开关端连接。

换言之，在第一操作配置中，第一开关端和第二开关端不共同发生短路，而在第二操作配置中，第一开关端和第二开关端共同发生短路。

由于本发明，可以根据通过将驱动入口操作为短路以便将电动机用作制动器的事件，制动至少一个可移动部件的移动。

根据本发明的优选实施方式，光组件包括：多个可移动部件；用于各个可移动部件的至少一个电动机，以移动相应的可移动部件；用于各个电动机的至少一个驱动电路，每个驱动电路具有连接至相应的电动机的驱动出口以及驱动入口。

由于本发明，开关作用于与可移动部件相关联的电动机的驱动电路上，并且可以通过简单并且经济的方式，制动所述可移动部件的移动。换言之，仅仅具有对于所有驱动电路共有的驱动入口。因此，单个开关可以作用在可移动部件的多个驱动电路上，并且制动可移动部件的移动，从而获得非常简单并且经济的制动系统。

根据本发明的优选实施方式，所述制动系统包括检测单元，其被配置成检测所述光组件的电气值并且基于所述检测的电气值控制所述开关；所述检测单元优选地连接至电源入口，以在电源入口检测电气值。

由于本发明，在光组件不使用并且不供电时，制动系统起作用。

根据本发明的优选实施方式，在所述检测的电气值小于或等于阈值时，所述开关采取第二操作配置，以抑制所述至少一个可移动部件的不期望移动；所述阈值根据磁滞循环优选地改变。

根据本发明的另一个优选实施方式，所述开关闭合电气路径，所述电气路径包括所述电动机的一部分以及所述驱动电路的至少一个续流二极管，以在第二操作配置中制动所述至少一个可移动部件的不期望移动。

根据本发明的另一个优选实施方式，所述检测的电气值是优选在电源入口检测的电压或者优选地在电源入口检测的电流。

根据本发明的一个实施方式，所述开关具有第三开关端，其连接至电源入口，用于将所述电源入口电气连接至所述驱动入口并且用于在第一操作配置中将电力提供给所述驱动入口；在所述检测的电气值大于阈值时，所述开关采取第一操作配置。

根据本发明的一个实施方式，光组件包括照明单元，其中，所述电源被配置成给所述照明单元提供电力。

根据本发明的另一个优选实施方式，光组件包括多个驱动电路，并且所述电动机包括多个绕组；每个驱动电路耦接至相应的绕组；所述驱动入口连接至驱动电路；所述开关优选地在第二操作配置中使位于所述驱动电路的上游的每个绕组短路。

在本发明的一个优选实施方式中，所述制动系统设置在所述电源入口与所述驱动电路之间。

在本发明的一个优选实施方式中，所述制动系统通过所述驱动电路连接至所述电动机。

在本发明的一个优选实施方式中，所述驱动电路通过所述制动系统连接至所述电源入口。

在本发明的一个优选实施方式中，所述驱动电路设置在所述电动机与所述制动系统之间。

本发明的另一个目标在于，提供一种用于产生透视图效果的光组件的控制方法，其减少了先有技术的缺点。

根据一个实施方式，提供了一种用于产生透视图效果的光组件的控制方法，所述光组件包括：至少一个可移动部件；至少一个电动机，其耦接至所述至少一个可移动部件；驱动入口，其具有第一驱动端和第二驱动端；以及至少一个驱动电路，其连接至驱动入口，并且被配置成接收电力，以驱动所述至少一个电动机；所述至少一个驱动电路包括连接至所述至少一个电动机的驱动出口；所述方法包括以下步骤：在第一操作模式中通过电动机移动所述可移动部件，并且在第二操作模式中制动所述可移动部件的不期望移动；其中，制动包括将第一驱动端和第二驱动端耦接。

在本发明的一个优选实施方式中，所述光组件包括：多个可移动部件；用于每个可移动部件的至少一个电动机，用于移动相应的可移动部件；用于每个电动机的至少一个驱动电路，每个驱动电路连接至驱动入口并且具有连接至相应的电动机的驱动出口。

在本发明的一个优选实施方式中，所述光组件包括电源入口，其被配置成从电源接收电力；所述方法包括以下步骤：检测所述光组件的电气值；并且基于所述检测的电气值，选择第一或第二操作模式；优选地在电源入口上执行所述检测步骤。

在本发明的一个优选实施方式中，该方法包括以下步骤：在所述检测的电气值小于或等于阈值时，选择第二模式；所述阈值优选地根据磁滞循环而改变。

在本发明的一个优选实施方式中，该方法包括以下步骤：限定闭合的电气路径，所述路径包括所述电动机的一部分以及所述驱动电路的至少一个续流二极管，用于在第二操作模式中制动所述至少一个可移动部件的不期望移动。

在本发明的一个优选实施方式中，该方法包括以下步骤：在所述检测的电气值大于阈值时，选择第一操作模式。

附图说明

参考附图的示图，通过非限制性实施方式的以下描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的第一实施方式的用于产生透视图效果的光组件的示意图，为了清晰起见，去除了一些部件；

图2是在第一操作配置中的图1的光组件的示意图，详细描述一些部件，并且为了清晰起见，去除了一些部件；

图3是在第二操作配置中的图1的光组件的示意图，详细描述一些部件，并且为了清晰起见，去除了一些部件；

图4是根据本发明的第二实施方式制造的用于产生透视图效果的光组件在第一操作配置中的示意图，为了清晰起见，去除了一些部件；以及

图5是根据本发明的第三实施方式制造的用于产生透视图效果的光组件在第一操作配置中的示意图，为了清晰起见，去除了一些部件。

具体实施方式

图1用参考数字1表示用于产生透视图效果的光组件，该光组件包括：多个可移动部件2，其包括头部2a以及容纳在头部2a内的其他元件；照明单元3(图2)，其容纳在头部2a内，用于生成沿着光轴的光束；至少一个或多个电动机4，用于移动可移动部件2；多个驱动电路5，其连接至电动机4；驱动入口11，其具有两个驱动端11a和11b，并且连接至多个驱动电路5；电源入口6，其被配置成接收电力并且具有两个电源端6a和6b；以及制动系统7。

而且，光组件1被配置成从电源8(尤其是直流电源)接收电力。

而且，电源8将电力提供给照明单元3。参考图2和图3，电源入口6连接至照明单元3。在附图中未示出的另一个实施方式中，电源8通过与连接至电源入口6的端子不同的端子将电力提供给照明单元3。

参考图1到图3，制动系统7设置在电源入口6与多个驱动电路5之间。更详细地说，电源入口6和多个驱动电路5由制动系统7连接。

参考图1、图2以及图3，每个驱动电路5具有驱动出口12，其具有两个端子12a和12b并且连接至相应的电动机4。

制动系统7包括检测单元9以及开关10。

检测单元9连接至电源端6a和6b，并且检测电源入口6处的电气值。更详细地说，检测的电气值是存在于电源入口6的电源端6a和6b之间的电压。在本发明的可替换的实施方式中，检测的电气值是在电源入口6的电源端6a和6b之间流动的电流。在可替换的实施方式中，检测的电气值是流过电动机4的绕组的电流。在另一个可替换的实施方式中，检测的电气值是在驱动端11a和11b之间流动的电流。

开关10将电源入口6选择性连接至驱动入口11。因此，开关10插在电源入口6和驱动入口11之间。

更详细地说，开关10具有三个开关端10a、10b以及10c。开关端10a连接至电源入口6，具体地连接至电源端6a。开关端10b连接至驱动入口11，具体地连接至驱动端11a。开关端10c连接至驱动入口11，具体地连接至驱动端11b。而且，开关端10c还连接至电源入口6的电源端6b。

开关10可以采用两种操作配置：第一操作配置，其中，该开关将开关端10a和开关端10b电气连接，具体地，将开关端10b和开关端10a短路；以及第二操作配置，其中，该开关将开关端10b和开关端10c电气连接，具体地将开关端10c和开关端10b短路。因此，在第一操作配置中，开关10连接电源入口6和驱动入口11，具体地连接电源端6a和驱动端11a。在第二操作配置中，开关10使驱动入口11短路，具体地，开关将驱动端11a和驱动端11b电气连接。

在检测单元9检测到电源入口6处的电气值大于阈值时，制动系统7控制开关10在第一操作配置中。在检测单元9检测到电源入口6处的电气值小于或等于阈值时，制动系统7控制开关10在第二操作配置中。阈值根据磁滞循环改变，以便过滤预定值周围的检测值的快速变化。

在本发明的另一个实施方式中，阈值一般地根据光组件1的操作条件改变。在本发明的另一个实施方式中，制动系统7使用多个阈值。

开关10和检测单元9均可以由机电系统(例如，继电器)或者由电子装置限定，所述电子装置可以由例如控制单元(例如，微处理器)控制的多个晶体管驱动。

在附图中未示出的实施方式中，不存在检测单元，并且开关10由外部信号直接控制，以采取第一或第二操作配置。

在图1至图3示出的本发明的非限制性实例中，电动机4是步进电机。

参考图2和图3，为了更清晰起见，示出单个电动机4。每个驱动电路5连接至电动机4的一个定子绕组13。而且，为了更清晰起见，图2和图3仅仅示出了头部2a作为可移动部件2。更详细地说，每个驱动出口12连接至定子绕组13。图2和图3通过非限制性实例示出具有两个绕组13的电动机4。这暗示本发明扩展为具有任何数量的绕组13的步进电机。

参考图2和图3，电动机4机械连接至头部2a并且被配置成围绕摇拍(pan)或倾斜轴移动头部2a。

参考图1，其他电动机4连接至其他可移动部件2，在图1示出的非限制性实例中，所述其他可移动部件容纳在头部2a内。因此，可移动部件2相对于也可移动的头部2a可移动。

为了更清晰起见，图2和图3示出了仅仅一个电动机4，用于移动头部2a。这暗示本发明扩展为具有多个电动机4(大于1个，尤其是2个电动机4)的光组件1，一个电动机用于沿着摇拍轴移动头部2a，并且另一个电动机用于沿着倾斜轴移动头部2a。在具有两个或多个电动机的实施方式中，每个电动机4连接至相应多个驱动电路5，多个驱动电路中的每个专用于相应的电动机4。

参考图2和图3，每个驱动电路5包括多个开关单元14，尤其是4个开关单元14，所述开关单元通过H桥结构在驱动端11a和11b与端子12a和12b之间彼此连接，使得电流根据电动机4的期望移动而在期望的方向在相应绕组13中选择性流动。每个开关单元14包括受控开关14a，尤其是功率MOSFET，在图2和图3中，N沟道功率MOSFET；以及无源续流开关14b，尤其是功率续流二极管14b，其连接至受控开关14a，用于防止在控制开关14a上形成高于规定的阈值的负电压。而且，无源续流开关14b可以由功率MOSFET的寄生二极管限定，因此，已经包含在功率MOSFET内。换言之，开关单元14可以由受控开关形成，该受控开关包括无源续流开关。而且，受控开关14a可以由任何功率晶体管限定，无论是P沟道还是N沟道，例如，P沟道MOSFET、N沟道MOSFET、NPN或PNP型BJT晶体管、IGBT晶体管。

参考图1到图3，在使用光组件1时，电源8将电力提供给光组件1的电源入口6。因此，检测单元9检测到大于阈值的电气值，并且开关10以第一操作配置操作，在该第一操作配置中，开关10将电源入口6和驱动入口11连接，从而通过驱动电路5将电力提供给电动机4。

在本发明的优选的非限制性实施方式中，在使用光组件1时，阈值是完全操作的电气值的百分比。具体地，在本发明的优选的非限制性实施方式中，如果电气值是电压，则在使用光组件1时，阈值是电源入口6处的电压的百分比。如果电气值是电流，则在本发明的优选的非限制性实施方式中，阈值是零，换言之，检测单元9检测电流值是正还是负。在这种情况下，可以在电源入口6或者在一个或多个驱动出口12与相应绕组13之间或者在驱动端11a和11b之间，检测电流。在另一个实施方式中，检测单元9检测两个电气值，并且比较所述电气值和相应的阈值，换言之，检测单元9检测电压和电流，并且将其与相应的阈值比较。

参考图3，在未使用光组件1时，电源8不将电力提供给电源入口6，因此，检测单元9检测到小于或等于阈值的电气值。在这种情况下，开关10被控制在第二操作配置中，在该第二操作配置中，该开关使驱动入口11短路。结果，所有驱动电路5在上游短路。通过这种方式，电动机4的绕组13通过开关单元14的相应无源续流开关14b短路连接。换言之，开关10确定用于电荷的电气路径的形成，每个路径包括相应的定子绕组13，沿着驱动电路5的部分，尤其延伸通过相应的无源续流开关14b。开关10通过开关端10b和10c闭合所有电气路径，所以这为由于头部2a的不想要的移动而在绕组13上发展的电荷建立了路径。由于开关10使电动机4的所有绕组13短路，所以电动机4用作制动器，并且制动头部2a的外部不期望的移动。而且，在第二操作配置中，开关10隔离电源入口6和驱动电路5。

参考图1，驱动入口11由可移动部件的电动机4的所有驱动电路5共享。结果，在开关10处于第二操作配置中时，与在图3中一样，该开关通过相应的驱动电路5使电动机4的所有绕组13短路。通过这种方式，电动机4用作制动器，并且制动可移动部件2的移动。

在图4中，数字101表示代替光组件1的光组件，其中，通过光组件1的相同数字表示相同的元件。光组件101与光组件1的不同之处在于，其包括与电动机4不同的电动机104。电动机104具有永久磁化的转子，并且是三相电动机，尤其是同步。

具体地，本发明扩展为具有永久磁铁的任何电动机。

而且，光组件101包括驱动电路105，驱动电路是用于电动机104的三相桥，其包括多个开关单元14，每个开关单元包括受控开关14a和无源续流开关14b。而且，驱动电路105包括连接至电动机104的驱动出口112。在附图中未示出的另一个实施方式中，光组件101包括另一个电动机104和另一个驱动电路105。驱动电路105连接至驱动入口11。在本实施方式中，在电源8将电力提供给光组件101时，检测单元9检测到大于某个阈值的电气值，并且开关10被控制在第一操作配置中，其中，该开关连接电源入口6和驱动入口11，具体连接电源端6a和驱动端11a。将电力从驱动入口11提供给电动机104或者通过相应的驱动电路5提供给电动机104。在电源8未将电力提供给光组件101时，检测单元9检测到在端子6a、6b处的电气值小于阈值，并且开关被控制在第二操作配置中，其中，开关使上游的驱动电路105或驱动电路105短路，具体地，开关使驱动入口11短路，换言之，开关连接驱动端11a和11b。在第二操作配置中，电动机104或多个电动机104的绕组通过相应的驱动电路105的续流二极管14b短路。因此，电动机104用作制动器，制动头部2a的不想要的移动。

参考图5，数字201表示代替光组件1的光组件，其中，通过光组件1的相同数字表示相同的元件。光组件201与光组件1的不同之处在于，电源入口6和驱动入口11直接并且永久连接。代替制动系统7的制动系统207包括连接至电源入口6的端子6a和6b的检测单元9以及与驱动入口11并联连接的开关210，以便能够在第二操作配置中使驱动入口11短路。更详细地说，开关210包括开关端210a和开关端210b。开关端210a连接至驱动端11a，开关端210b连接至驱动端11b。因此，开关210被配置成能够闭合开关端210a和开关端210b之间的连接，并且在驱动入口11的驱动端11a与驱动端11b之间产生闭合的连接。

最后，在不背离所附权利要求的范围的情况下，在此处描述的光组件可以进行修改和变化。