一种灯具光路系统的制作方法

1.本实用新型用于灯具领域，特别是涉及一种灯具光路系统。


背景技术：

2.为节省舞台空间以及节能要求，现有舞台场景在设计时，对灯具的数量控制要求越来越高，在相同数量灯具的前提下，灯具在功能上的设置需要更多，比如一灯多用途，尤其是多种光束效果和染色功能能够集合在一个灯具上，且能够多样化，使得灯光设计师对灯具控制的需求，节省舞台布置空间，提高灯具利用率。
3.现有的灯具的棱镜的旋转需要分别驱动，导致棱镜模块的体积庞大，灯具的棱镜模块的切入切出位置不灵活，很容易受到其他零部件的制约。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种灯具光路系统，棱镜模块整体结构紧凑，体积较小，棱镜模块在灯具内的切入切出位置更灵活。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种灯具光路系统，其特征在于：包括
6.机架，具有第一光孔，所述机架上设有滑杆；
7.调焦镜模块，设在所述机架内部并与所述滑杆滑动配合，所述调焦镜模块具有第二光孔，所述第二光孔对准所述第一光孔；
8.放大镜模块，设在所述机架内部并与所述滑杆滑动配合，所述放大镜模块具有第三光孔，所述第三光孔对准所述第二光孔；
9.棱镜模块，设在所述机架内部，所述放大镜模块能够滑动至所述棱镜模块的上方或下方，所述棱镜模块包括至少两个沿着光线射出方向相对布置的棱镜，各所述棱镜均能够切入或切出相应所述第三光孔或所述第二光孔，相邻两个所述棱镜之间设有驱动轮，所述驱动轮与各所述棱镜传动连接，以驱动各所述棱镜自转。
10.上述技术方案中至少具有如下优点或有益效果：工作过程中，光束穿过第一光孔，调焦镜模块沿着滑杆上下滑动进行调焦，当棱镜模块的棱镜切入到第二光孔后，棱镜能够将光线折射，使得光线分散开，驱动轮驱动各个棱镜旋转以使光线呈现转动的效果，分散开的光线经过放大镜模块的放大处理后照射出去，由于两个棱镜之间通过同一驱动轮进行驱动自转，所以棱镜模块的整体结构更加紧凑，占用体积小，灯具内部不仅可以将放大镜模块滑动至棱镜模块的下方，也可以将放大镜模块滑动至棱镜模块的上方，使得棱镜模块切入光路的位置更灵活。
11.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述调焦镜模块包括调焦镜安装板和调焦镜，所述第二光孔开设在所述调焦镜安装板上，所述调焦镜安装在所述调焦镜安装板上，所述调焦镜的镜头对准所述第二光孔，所述调焦镜安装板上设有第一轴套，所述第一轴套与所述滑杆滑动配合。
12.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述机架上安装第一驱动装置，所述第一驱动装置的动力输出端安装丝杆，所述调焦镜安装板上设有丝母，所述丝杆与所述丝母配合连接。
13.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述放大镜模块包括放大镜安装板和放大镜，所述第三光孔开设在所述放大镜安装板上，所述放大镜贯穿所述第三光孔并固定在所述放大镜安装板上，所述放大镜安装板上设有第二轴套，所述第二轴套与所述滑杆滑动配合。
14.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述机架上安装放大镜模块驱动机构，所述放大镜模块驱动机构包括第二驱动装置和驱动装置安装架，所述驱动装置安装架与所述机架固定连接，所述驱动装置安装架上设有第一主动轮和第一从动轮，所述第一主动轮安装在所述第二驱动装置的动力输出端，所述第一主动轮与所述第一从动轮通过第一同步带传动连接，所述第一同步带与所述放大镜安装板连接。
15.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述放大镜模块上设有染色镜模块，所述染色镜模块包括染色镜安装板和染色镜，所述染色镜安装在所述染色镜安装板上，所述放大镜安装板上设有滑轨，所述染色镜安装板通过滑块装配在所述滑轨上，所述染色镜安装板能够沿所述滑轨滑动，以使所述染色镜切入或切出所述第三光孔。
16.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述棱镜模块包括相对布置的第一棱镜安装板和第二棱镜安装板，所述第一棱镜安装板和所述第二棱镜安装板上均转动安装有棱镜，所述棱镜的外缘开设有齿口，所述驱动轮为齿轮结构，所述第一棱镜安装板上的棱镜和所述第二棱镜安装板上的棱镜均与所述驱动轮啮合传动。
17.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述机架内部固定有支撑板，所述支撑板上设有第三驱动装置，所述第三驱动装置的动力输出端安装第二主动轮，所述第一棱镜安装板上固定第二从动轮，所述第二主动轮与所述第二从动轮传动连接。
18.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述支撑板上安装第四驱动装置，所述第四驱动装置的动力输出端安装第三主动轮，所述第二棱镜安装板上固定第三从动轮，所述第三主动轮与所述第三从动轮传动连接。
19.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述驱动轮的两端分别设有第一连接轴和第二连接轴，所述支撑板上安装第五驱动装置，所述第一连接轴与所述第二从动轮转动连接，所述第二连接轴穿过所述第三从动轮并与所述第五驱动装置的动力输出轴连接，所述第二连接轴与所述第三从动轮转动连接。
附图说明
20.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
21.图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；
22.图2是图1所示实施例爆炸图；
23.图3是图1所示实施例中调焦镜模块的结构示意图；
24.图4是图1所示实施例中放大镜模块和染色镜模块的爆炸图；
25.图5是图1所示实施例中棱镜模块的结构示意图；
26.图6是图1所示实施例中棱镜模块的爆炸图。
具体实施方式
27.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
28.本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
31.参见图1、图2、图5，本实用新型提供了一种灯具光路系统，特别是一种舞台灯的光路系统，包括机架1、调焦镜模块2、放大镜模块3和棱镜模块4，其中，机架1具有第一光孔100，机架1上设有滑杆110，调焦镜模块2设在机架1内部并与滑杆110滑动配合，调焦镜模块2具有第二光孔200，第二光孔200对准第一光孔100，放大镜模块3设在机架1内部并与滑杆110滑动配合，放大镜模块3具有第三光孔300，第三光孔300对准第二光孔200，棱镜模块4设在机架1内部，放大镜模块3能够滑动至棱镜模块4的上方或下方，棱镜模块4包括至少两个沿着光束的射出方向相对布置的棱镜400，各棱镜400均能够切入或切出相应第三光孔300或第二光孔200，当放大镜模块3滑动至棱镜模块4的上方时，棱镜400切入切出的是第二光孔200，当放大镜模块3滑动至棱镜模块4的下方时，棱镜400切入切出的是第三光孔300，相邻两个棱镜400之间设有驱动轮430，驱动轮430与各棱镜400传动连接，以驱动各棱镜400自转。
32.工作过程中，光束穿过第一光孔100，调焦镜模块2沿着滑杆110上下滑动进行调焦，当棱镜模块4的棱镜400切入到第二光孔200后，棱镜400能够将光线折射，使得光线分散开，驱动轮430驱动各个棱镜400旋转以使单束光或者单个图案通过，棱镜400可以打出多个旋转光斑或多个旋转图案的丰富效果，分散开的光线经过放大镜模块3的放大处理后照射出去，由于两个棱镜400之间通过同一驱动轮430进行驱动自转，所以棱镜模块4的整体结构更加紧凑，占用体积小。
33.灯具内部不仅可以将棱镜模块4滑动至放大镜模块3的下方，也可以将棱镜模块4滑动至放大镜模块3的上方，使得棱镜模块4的切入切出位置更灵活。在本技术中机架1内部设有四个支撑柱120，四个支撑柱120上固定支撑板440，支撑板440位于调焦镜模块2的侧边，棱镜模块4固定在支撑板440上。
34.当棱镜模块4位于放大镜模块3上方时，棱镜400切入切出的光孔为第三光孔300，当棱镜模块4位于放大镜模块3下方时，棱镜400切入切出的光孔为第二光孔200。
35.工作过程中，棱镜400切出第二光孔200后会避开放大镜模块3，放大镜模块3沿着滑杆110滑动至棱镜模块4下方之后，棱镜400再切入第三光孔300。
36.当棱镜400切出第三光孔300后会避开放大镜模块3，放大镜模块3沿着滑杆110滑动至棱镜模块4上方，棱镜400能够再切入第二光孔200。
37.机架1为u型板结构，第一光孔100开设在机架1的底板上，机架1内部设有两个滑杆110，两个滑杆110分别竖向设置在第一光孔100的两侧。
38.参见图2、图3，调焦镜模块2包括调焦镜安装板210和调焦镜220，第二光孔200开设在调焦镜安装板210上，调焦镜220固定在调焦镜安装板210上，调焦镜220的镜头对准第二光孔200，调焦镜安装板210上设有第一轴套230，第一轴套230与滑杆110滑动配合。
39.具体的，第二光孔200开设在调焦镜安装板210的中部，调焦镜220固定在调焦镜安装板210的下侧，调焦镜安装板210的两端分别安装有第一轴套230，调焦镜安装板210上开设有与第一轴套230对应的通孔，机架1内部的两个滑杆110分别滑动穿设在调焦镜安装板210两侧的第一轴套230中并伸出调焦镜安装板210上与第一轴套230对应的通孔。
40.光源5与第一光孔100之间设有图案盘6，图案盘6上设有多个不同形状的图案,光源5照射出的光线经过图案盘6上的图案后能够形成相应图案的光束。
41.在一些实施例中，机架1上安装第一驱动装置130，第一驱动装置130的动力输出端安装丝杆140，调焦镜安装板210上设有丝母240，丝杆140与丝母240配合连接。
42.具体的，第一驱动装置130固定在机架1底板的下侧，丝杆140的一端固定在第一驱动装置130的动力输出端，另一端穿过机架1的底板后竖直向上延伸并与调焦镜安装板210上的丝母240配合。
43.调焦过程中，第一驱动装置130驱动丝杆140转动，丝杆140与丝母240传动啮合实现调焦镜模块2沿着滑杆110上下移动，从而实现调焦的作用。
44.参见图2、图4，放大镜模块3包括放大镜安装板310和放大镜320，第三光孔300开设在放大镜安装板310上，放大镜320贯穿第三光孔300并固定在放大镜安装板310上，放大镜安装板310上设有第二轴套330，第二轴套330与滑杆110滑动配合。
45.具体的，放大镜安装板310上设有两个第二轴套330，两个第二轴套330分别位于第三光孔300的两侧，放大镜安装板310上设有与第二轴套330对应的通孔，穿过调焦镜模块2的滑杆110与第二轴套330以及与第二轴套330对应的通孔滑动配合。
46.参见图2、图4，机架1的侧边安装放大镜模块驱动机构7，放大镜模块驱动机构7包括第二驱动装置700和驱动装置安装架710，驱动装置安装架710与机架1固定连接，第二驱动装置700安装固定在驱动装置安装架710上，驱动装置安装架710上设有第一主动轮720和第一从动轮730，第一主动轮720安装在第二驱动装置700的动力输出端，第一主动轮720与第一从动轮730通过第一同步带740传动连接，第一同步带740与放大镜安装板310通过连接板340连接。
47.具体的，驱动装置安装架710竖向设置并与机架1固定连接，第一主动轮720和第一从动轮730沿着驱动装置安装架710的高度方向间隔布置，第一主动轮720位于第一从动轮730的下方，第二驱动装置700安装在驱动装置安装架710的底部外侧。
48.第二驱动装置700驱动第一主动轮720转动，第一主动轮720通过第一同步带740带动第一从动轮730转动，第一同步带740上下运功过程中会带动放大镜安装板310沿着滑杆110上下滑动，从而调节放大镜320与调焦镜220之间距离。
49.参见图5、图6，棱镜模块4包括相对布置的第一棱镜安装板410和第二棱镜安装板420，第一棱镜安装板410和第二棱镜安装板420上均转动安装有棱镜400，棱镜400的外缘开设有齿口，驱动轮430为齿轮结构，第一棱镜安装板410上的棱镜400和第二棱镜安装板420上的棱镜400均与驱动轮430啮合传动。
50.设置两个棱镜400能够使得射入的光线进一步折射发散开来，发散效果更好，形成更多道发散光束，当然还可以设置3个或3个以上的棱镜400依次层叠布置。
51.在另外一些实施例中，第一棱镜安装板410上转动安装有第一传动齿轮413，第一传动齿轮413的一端与第一棱镜安装板410上的棱镜400啮合，第一传动齿轮413的另一端与驱动轮430啮合，第二棱镜安装板420上转动安装有第二传动齿轮421，第二传动齿轮421的一端与第二棱镜安装板420上的棱镜400啮合，第二传动齿轮421的另一端与驱动轮430啮合。
52.支撑板440上设有第三驱动装置441，第三驱动装置441的动力输出端安装第二主动轮442，第一棱镜安装板410上固定第二从动轮411，第二主动轮442与第二从动轮411传动连接。
53.具体的，第三驱动装置441设在支撑板440的上侧，第二主动轮442与第二从动轮411之间通过第二同步带412进行传动连接，其中第二主动轮442为齿轮结构，第二从动轮411也为齿轮结构，第二同步带412可以设置为齿形带结构，这样能够防止传动过程中第二同步带412出现打滑。
54.工作过程中，第三驱动装置441驱动第二主动轮442转动，第二主动轮442通过第二同步带412带动第二从动轮411转动，第二从动轮411带动第一棱镜安装板410水平摆动以切入或切出第二光孔200或第三光孔300。
55.支撑板440上安装第四驱动装置443，第四驱动装置443的动力输出端安装第三主动轮444，第二棱镜安装板420上固定第三从动轮422，第三主动轮444与第三从动轮422传动连接。
56.具体的，第四驱动装置443安装在支撑板440的下侧，第三主动轮444与第三从动轮422通过第三同步带423传动连接，其中第三主动轮444为齿轮结构，第三从动轮422也为齿轮结构，第三同步带423可以设置为齿形带结构，这样能够防止传动过程中第三同步带423出现打滑。
57.工作过程中，第四驱动装置443驱动第三主动轮444转动，第三主动轮444通过第三同步带423带动第三从动轮422转动，第三从动轮422带动第二棱镜安装板420水平摆动以切入或切出第二光孔200或第三光孔300。
58.参见图5、图6，在一些实施例中，支撑板440上还设有第一限位柱450和第二限位柱451，第一棱镜安装板410上设有限位条415，第二棱镜安装板420上设有限位条416，当第一棱镜安装板410和第二棱镜安装板420切入相应的光孔时，第一限位柱450会挡住第一棱镜安装板410上的限位条415和第二棱镜安装板420上的限位条416，从而避免第一棱镜安装板410和第二棱镜安装板420超行程位移而错开光孔，当第一棱镜安装板410和第二棱镜安装
板420切出相应的光孔时，第二限位柱451会挡住第一棱镜安装板410和第二棱镜安装板420，避免第一棱镜安装板410和第二棱镜安装板420切出的位移过大碰撞到第三驱动装置441。
59.驱动轮430的两端分别设有第一连接轴434和第二连接轴435，支撑板440上安装第五驱动装置460，第一连接轴434与第二从动轮411转动连接，第二连接轴435穿过第三从动轮422并与第五驱动装置460的动力输出轴461连接，第二连接轴435与第三从动轮422转动连接。
60.具体的，第二从动轮411的中部安装有第一轴承417，第一轴承417的外圈与第二从动轮411固定连接，第一连接轴434与第一轴承417的内圈过渡配合，驱动轮430的端面上设有环绕第一连接轴434的第一凸缘436，第一连接轴434上还设有第一卡槽，第一连接轴434装配到第一轴承417的内圈中，第一凸缘436抵紧到第一轴承417的内圈的一端，然后在第一卡槽中装配第一轴承挡圈，从而使得第一轴承417的内圈卡在第一凸缘436与第一轴承挡圈之间，从而对第一轴承417形成限位，使得第二从动轮411在第一连接轴434上安装更加稳固。
61.第三从动轮422的中部设有第二轴承425，第二轴承425的外圈与第三从动轮422固定连接，第二连接轴435与第二轴承425的内圈过渡配合，驱动轮430的另一侧端面上设有环绕第二连接轴435的第二凸缘437，第二连接轴435上还设有第二卡槽，第二连接轴435过渡装配设到第二轴承425的内圈，第二凸缘437抵紧到第二轴承425的内圈的一端，然后在第二卡槽中装配第二轴承挡圈，从而使得第二轴承425的内圈卡在第二凸缘437与第二轴承挡圈之间，从而对第二轴承425形成限位，使得第三从动轮422在第二连接轴435上安装更加稳固。
62.此外，第二连接轴435上还设有紧定孔，第二连接轴435与第五驱动装置460的动力输出轴461配合之后在紧定孔中装配紧定螺钉以使二者连接起来。
63.参见图1、图2、图4，放大镜模块3上设有染色镜模块8，染色镜模块8包括染色镜安装板800和染色镜810，染色镜810安装在染色镜安装板800上，放大镜安装板310上设有滑轨820，染色镜安装板800通过滑块830装配在滑轨820上，染色镜安装板800能够沿滑轨820滑动，以使染色镜810切入或切出第三光孔300，当染色镜810切入到第三光孔300之后，经过放大镜320放大后的光线会被染色镜810过滤成相应的颜色，从而实现灯具光线颜色不断变化的效果。放大镜安装板310上设有第六驱动装置840、第四主动轮850和第四从动轮860，第四主动轮850安装在第六驱动装置840的动力输出端，第四主动轮850与第四从动轮860通过第四同步带870传动连接，第四同步带870与染色镜安装板800连接。
64.具体的，第六驱动装置840安装在放大镜安装板310的下侧，第四主动轮850安装在放大镜安装板310的上侧，第四主动轮850与第四从动轮860沿滑轨820的延伸方向间隔布置，第六驱动装置840驱动第四主动轮850转动，第四主动轮850通过第四同步带870带动第四从动轮860转动，第四同步带870传动过程中带动染色镜安装板800以及染色镜810在滑轨820上滑动，从而实现染色镜810切入或切出第三光孔300。
65.在本实用新型所示的实施例中，第四主动轮850设在放大镜安装板310的上侧并对准滑轨820的中部，第四从动轮860设有两个，两个第四从动轮860沿滑轨820的长度方向间隔布置，此外放大镜安装板310的上侧还设有张紧轮880，第四同步带870绕过第四主动轮
850和两个第四从动轮860后通过张紧轮880张紧安装。
66.工作过程中，第六驱动装置840驱动第四主动轮850旋转,第四主动轮850带动第四同步带870传动，第四同步带870带动染色镜安装板800以及染色镜810沿着滑轨820滑动，以实现切入或切出第三光孔300。
67.当棱镜模块4在放大镜模块3下方切入第二光孔200时，调焦镜模块2在棱镜模块4之下的区域移动，此时光源5射出的光线穿过图案盘6的图案区域并经调焦镜模块2、棱镜模块4以及放大镜模块3后投射出清晰的图案光斑，使投射出的图案中段空中光束轮廓清晰，营造光束感饱和的舞台空中多束光束效果。
68.棱镜模块4处于放大镜模块3之上进行切入切出活动时，可使得光源5射出的光线穿过图案盘6的图案区域并经过调焦镜模块2、棱镜模块4以及放大镜模块3后投射的图案光斑在舞台的分棱角度较小，此时放大镜模块3可以更加靠近灯具出光端口，可使得投射的光斑图案放大倍数更大，配合棱镜模块4本身的棱镜旋转将具有更专业的图案灯棱镜效果。
69.配合图案盘6的多种通光图案孔的切入，第六驱动装置840可驱动染色镜810沿滑轨820切入切出第三光孔300，且染色镜模块8随放大镜模块3一起上下运动，染色镜810可在棱镜模块4之上进行切入第三光孔300，可使得棱镜400的分棱效果模糊而获取更大范围的染色模式出光角度。
70.染色镜810在棱镜模块4之下进行切入第三光孔300，可使得棱镜400分棱效果模糊而获取中等范围的染色模式出光角度。
71.染色镜810也可在棱镜模块4退出通光光路时进行切入第三光孔300，可实现小范围的染色模式出光角度，光斑亮度更高，特别针对舞台中特定演员的染色照明。
72.此光路系统，可以使得放大镜模块3更加贴近调焦镜模块2，以获取更加小的出光角度，使得光束更加集中照射某一特定区域，亮度更高，也可使放大镜模块3更加远离调焦镜模块2，可获取更大的出光角度，使得图案成像区域更大，甚至一台灯可以远距离覆盖整个舞台，整体达到一灯多用效果。
73.参见图1、图2，在本技术中，机架1的开口端设有盖板9，盖板9连接机架1的两端，盖板9上设有第四光孔900，第四光孔900对准第三光孔300。
74.机架1的侧边还设有pcba板10，pcba板10用于控制各个驱动装置的运作。
75.其中，pcba是英文printed circuit board assembly的简称，也就是印刷线路板空板经过表面贴装技术上件，或经过双列直插封装技术插件的整个制程，简称pcba。
76.需要说明的是，在另外一些实施例中，所述灯具为舞台灯。
77.以上描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
78.当然，本技术并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。