同轴驱动结构及双棱镜的制作方法

1.本实用新型涉及折射器技术领域，特别是涉及一种同轴驱动结构及双棱镜。


背景技术：

2.舞台演出过程中，对电脑舞台灯具中设置棱镜的要求有多种，其中较为关键的要求是两个棱镜叠加使用时，光束中心经过两个棱镜的同轴度需要达到一致，为达到这一要求，现有灯具基本上将两个棱镜设置在同一旋转轴上，但旋转时双棱镜只能同时同向运转，不能独立控制旋转方向、旋转速度、单独旋转，缺少了每个棱镜独立控制旋转的特点；一些传统灯具将两个棱镜分别设置在光束中心的两侧附近，但装配精度很难得到有效保障，很难使双棱镜进入光束中心后在同一中心轴线，结构不紧凑，且加工成本过高，同轴的成功率低。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种同轴驱动结构及双棱镜，以便于保证双棱镜同轴度一致的同时，能够实现双棱镜独立控制旋转。
4.具体技术方案如下：
5.一方面，本技术涉及一种同轴驱动结构，包括转动平台、第一传动组件和第二传动组件，所述转动平台包括第一支板和与所述第一支板层叠设置的第二支板；所述第一传动组件包括第一输出端，所述第一输出端与所述第一支板连接或传动配合以独立驱动所述第一支板转动；所述第二传动组件包括第二输出端，所述第二输出端与所述第二支板连接或传动配合以独立驱动所述第二支板转动；所述第一输出端和所述第二输出端同轴设置。
6.上述同轴驱动结构在使用时，将该第一传动组件和第二传动组件分别进行控制，从而实现第一支板和第二支板能够分别独立控制旋转。通过将第一输出端与第一支板连接或传动配合，第二从动轮与第二支板连接或传动配合，且将第一输出端和第二输出端同轴设置，使得该转动平台能够满足同轴度要求，同时能够实现第一支板和第二支板的独立控制，以完成多种转动叠加效果。
7.下面进一步对技术方案进行说明：
8.在其中一个实施例中，所述第一传动组件包括第一主动轮、第一同步带和第一从动轮，所述第一从动轮为所述第一输出端，所述第一从动轮连接于第一支板，所述第一主动轮通过第一同步带，与第一从动轮传动配合；所述第二传动组件包括第二主动轮、第二同步带和第二从动轮，所述第二从动轮为所述第二输出端，所述第二从动轮连接于第二支板，所述第二主动轮通过第二同步带与第二从动轮传动配合，所述第一从动轮和所述第二从动轮同轴设置。
9.在其中一个实施例中，所述同轴驱动结构还包括转轴，所述第一支板和所述第二支板均开设有供所述转轴穿设的穿孔，所述转轴同时穿设于所述第一从动轮的圆心孔、所述第二从动轮的圆心孔、所述第一支板的穿孔以及所述第二支板的穿孔，使所述第一从动
轮与所述第二从动轮同轴设置。通过设置该转轴实现该第一从动轮和第二从动轮均转动连接于该转轴，提高该同轴驱动结构的同轴精度，结构简单合理，转动稳定性好。
10.在其中一个实施例中，所述同轴驱动结构还包括用于驱动所述第一主动轮的第一驱动装置和用于驱动所述第二主动轮的第二驱动装置。
11.另一方面，本技术还提供了一种双棱镜，包括上述任一实施例中的同轴驱动结构所述双棱镜，还包括基板，所述基板开设光孔，所述第一支板开设有第一通孔，所述第二支板开设有第二通孔，所述转动平台还包括第一棱镜和第二棱镜，所述第一棱镜盖设于所述第一通孔，所述第二棱镜盖设于所述第二通孔，所述第一传动组件驱动所述第一支板转动以使所述第一棱镜对准所述光孔或偏离所述光孔，所述第二传动组件驱动所述第二支板转动以使所述第二棱镜对准所述光孔或偏离所述光孔。
12.该双棱镜通过设置该同轴驱动结构，保证双棱镜同轴度一致的同时，能够实现双棱镜独立控制旋转，以实现多种旋转叠加的灯光效果，整体结构简单紧凑，操作便捷。通过转动第一支板以使第一棱镜对准该光孔，该第一棱镜出光穿过第一通孔射向光孔，通过转动第二支板以使第二棱镜对准该光孔，该第二棱镜出光穿过第二通孔射向光孔，通过控制该第一传动组件和第二传动组件以分别控制第一棱镜和第二棱镜出光，从而实现多种出光效果，操作简单，同轴精度高。
13.在其中一个实施例中，所述双棱镜还包括限位柱，所述限位柱固定连接于所述基板，所述限位柱用于限制所述第一支板与所述第二支板的摆动角度。通过设置该限位柱限制该第一支板和第二支板的摆动角度，以限制该第一支板与第二支板的转动范围，使得该双棱镜整体结构更加紧凑。
14.在其中一个实施例中，所述双棱镜还包括转轴，所述第一支板和所述第二支板均开设有供所述转轴穿设的穿孔，所述转轴同时穿设于第一输出端、第二输出端、所述第一支板的穿孔以及所述第二支板的穿孔，使所述第一输出端和所述第二输出端同轴设置；所述双棱镜还包括第三传动组件和第四传动组件，所述第三传动组件包括第一旋转轮和第一齿轮轴承，所述第一齿轮轴承与所述第一旋转轮传动配合，所述第一旋转轮固定连接于所述转轴，所述第一齿轮轴承的圆心孔与所述第一通孔连通，所述第一棱镜内嵌于所述第一齿轮轴承；所述第四传动组件包括驱动轮、第二旋转轮和第二齿轮轴承，所述第二旋转轮转动连接于所述转轴，所述第二齿轮轴承的圆心孔与所述第二通孔连通，所述第二棱镜内嵌于所述第二齿轮轴承所述驱动轮通过驱动所述第二旋转轮转动，以带动所述第二齿轮轴承转动。通过设置该第三传动组件和第四传动组件驱动该第一棱镜和第二棱镜的转动，以实现多种出光效果，提高出光多样性。
15.在其中一个实施例中，所述第一齿轮轴承包括第一内圈和第一外圈，所述第一外圈固定连接于所述第一支板，所述第一内圈转动连接于所述第一外圈并互相同轴设置，所述第一内圈与所述第一旋转轮传动配合，所述第一棱镜内嵌于所述第一内圈；所述第二齿轮轴承包括第二内圈和第二外圈，所述第二外圈固定连接于所述第二支板，所述第二内圈转动连接于所述第二外圈并互相同轴设置，所述第二内圈与所述第二旋转轮传动配合，所述第二棱镜内嵌于所述第二内圈。
16.在其中一个实施例中，所述双棱镜还包括用于驱动所述第一旋转轮的第三驱动装置和用于驱动所述驱动轮的第四驱动装置，所述转轴为所述第三驱动装置的驱动轴。
17.在其中一个实施例中，所述双棱镜还包括用于驱动所述第一主动轮的第一驱动装置和用于驱动所述第二主动轮的第二驱动装置；所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置和所述第四驱动装置均固定连接于所述基板中相对于连接有所述同轴驱动结构一侧的另一侧，所述第一驱动装置的驱动轴穿设于所述基板并与所述第一主动轮连接、所述第二驱动装置的驱动轴穿设于所述基板并与所述第二主动轮连接、所述第三驱动装置的驱动轴穿设于所述基板并与所述第一旋转轮连接、所述第四驱动装置的驱动轴穿设于所述基板并与所述驱动轮连接。将该第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置和第四驱动装置均固定连接于所述基板中相对于连接有所述同轴驱动结构一侧的另一侧，使得该双棱镜结构分布更加合理紧凑，稳定性高。
附图说明
18.构成本技术的一部分附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明书用于解释说明本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
21.图1为一实施例双棱镜的整体结构爆炸图；
22.图2为一实施例双棱镜的整体结构示意图；
23.图3为一实施例第一支板的局部连接示意图；
24.图4为一实施例第二支板的局部连接示意图。
25.附图标记说明：
26.10、同轴驱动结构；100、转动平台；110、第一支板；112、第一通孔；120、第二支板；122、第二通孔；130、第一棱镜；140、第二棱镜；200、第一传动组件；210、第一主动轮；220、第一同步带；230、第一从动轮；300、第二传动组件；310、第二主动轮；320、第二同步带；330、第二从动轮；
27.20、双棱镜；400、基板；410、光孔；500、限位柱；600、光源组件；700、通光成像板；800、第三传动组件；810、第一旋转轮；820、第一齿轮轴承；822、第一内圈；824、第一外圈；830、第一传动轮；900、第四传动组件；910、驱动轮；920、第二旋转轮；930、第二齿轮轴承；932、第二内圈；934、第二外圈；940、第二传动轮；
28.31、第一驱动装置；32、第二驱动装置；33、第三驱动装置；3302、转轴；34、第四驱动装置；41、间隔套；42、限位套。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域
技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.参照图1和图2，一实施例中的双棱镜20，包括同轴驱动结构10，还包括基板400，基板400开设光孔410，第一支板110开设有第一通孔112，第二支板120开设有第二通孔122，转动平台100还包括第一棱镜130和第二棱镜140，第一棱镜130盖设于第一通孔112，第二棱镜140盖设于第二通孔122，第一传动组件200驱动第一支板110转动以使第一棱镜130对准光孔410或偏离光孔410，第二传动组件300驱动第二支板120转动以使第二棱镜140对准光孔410或偏离光孔410。
33.该双棱镜20通过设置该同轴驱动结构10，保证双棱镜20同轴度一致的同时，能够实现双棱镜20独立控制旋转，以实现多种旋转叠加的灯光效果，整体结构简单紧凑，操作便捷。通过转动第一支板110以使第一棱镜130对准该光孔410，该第一棱镜130出光穿过第一通孔112射向光孔410，通过转动第二支板120以使第二棱镜140对准该光孔410，该第二棱镜140出光穿过第二通孔122射向光孔410，通过控制该第一传动组件200和第二传动组件300以分别控制第一棱镜130和第二棱镜140出光，从而实现多种出光效果，操作简单，同轴精度高。
34.请参照图1和图2，具体地，该双棱镜20包括转动平台100、第一传动组件200和第二传动组件300，转动平台100包括第一支板110和与第一支板110层叠设置的第二支板120；第一传动组件200包括第一输出端，第一输出端与第一支板110连接或传动配合以独立驱动第一支板110转动；第二传动组件300包括第二输出端，第二输出端与第二支板120连接或传动配合以独立驱动第二支板120转动；第一输出端和第二输出端同轴设置。
35.上述同轴驱动结构10在使用时，将该第一传动组件200和第二传动组件300分别进行控制，从而实现第一支板110和第二支板120能够分别独立控制旋转。通过将第一输出端与第一支板110连接或传动配合，第二从动轮330与第二支板120连接或传动配合，且将第一输出端和第二输出端同轴设置，使得该转动平台100能够满足同轴度要求，同时能够实现第一支板110和第二支板120的独立控制，以完成多种转动叠加效果。
36.请参照图1和图2，在一些实施例中，第一传动组件200包括第一主动轮210、第一同步带220和第一从动轮230，第一从动轮230为第一输出端，第一从动轮230连接于第一支板110，第一主动轮210通过第一同步带220，与第一从动轮230传动配合；第二传动组件300包括第二主动轮310、第二同步带320和第二从动轮330，第二从动轮330为第二输出端，第二从
动轮330连接于第二支板120，第二主动轮310通过第二同步带320与第二从动轮330传动配合，第一从动轮230和第二从动轮330同轴设置。
37.请参照图1和图2，在一些实施例中，同轴驱动结构10还包括转轴3302，第一支板110和第二支板120均开设有供转轴3302穿设的穿孔，转轴3302同时穿设于第一从动轮230的圆心孔、第二从动轮330的圆心孔、第一支板110的穿孔以及第二支板120的穿孔，使第一从动轮230与第二从动轮330同轴设置。通过设置该转轴3302实现该第一从动轮230和第二从动轮330均转动连接于该转轴3302，提高该同轴驱动结构10的同轴精度，结构简单合理，转动稳定性好。
38.具体地，该第一从动轮230和第二从动轮330的内部均设有轴承，并通过轴承转动连接于该转轴3302。
39.请参照图1和图2，在一些实施例中，同轴驱动结构10还包括用于驱动第一主动轮210的第一驱动装置31和用于驱动第二主动轮310的第二驱动装置32。
40.优选地，该转轴3302上还设有间隔套41，该间隔套41的一端抵接于该第三驱动装置33的轴承内圈，该间隔套41的另一端抵接于该第一从动轮230的轴承内圈，以起到支撑和隔离的作用。
41.请参照图1和图2，在一些实施例中，双棱镜20还包括基板400，基板400开设光孔410，第一支板110开设有第一通孔112，第二支板120开设有第二通孔122，转动平台100还包括第一棱镜130和第二棱镜140，第一棱镜130盖设于第一通孔112，第二棱镜140盖设于第二通孔122，第一传动组件200驱动第一支板110转动以使第一棱镜130对准光孔410或偏离光孔410，第二传动组件300驱动第二支板120转动以使第二棱镜140对准光孔410或偏离光孔410。通过转动第一支板110以使第一棱镜130对准该光孔410，该第一棱镜130出光穿过第一通孔112射向光孔410，通过转动第二支板120以使第二棱镜140对准该光孔410，该第二棱镜140出光穿过第二通孔122射向光孔410，通过控制该第一传动组件200和第二传动组件300以控制第一棱镜130和第二棱镜140分别或同时出光，从而实现多种出光效果，操作简单，同轴精度高。
42.具体地，该双棱镜20包括第一出光模式、第二出光模式和同时出光模式，当双棱镜20处于第一出光模式时，该第一传动组件200控制该第一棱镜130对准光孔410，此时该第二棱镜140错开该光孔410，该第一棱镜130实现单独出光。当双棱镜20处于第二出光模式时，该第二传动组件300控制该第二棱镜140对准光孔410，此时该第一棱镜130错开该光孔410，该第二棱镜140实现单独出光。当双棱镜20处于同时出光模式时，该第一传动组件200控制该第一棱镜130对准光孔410，该第二传动组件300控制该第二棱镜140对准光孔410，该第一棱镜130与第二棱镜140同时叠加出光。
43.请参照图1，在一些实施例中，双棱镜20还包括限位柱500，限位柱500固定连接于基板400，限位柱500用于限制第一支板110与第二支板120的摆动角度。通过设置该限位柱500限制该第一支板110和第二支板120的摆动角度，以限制该第一支板110与第二支板120的转动范围，使得该双棱镜20整体结构更加紧凑。
44.具体地，该限位柱500的数量为两根，两根该限位柱500固定连接于该光孔410的两端。
45.请参照图1，在一些实施例中，双棱镜20还包括光源组件600和通光成像板700，通
光成像板700位于光源组件600的出光方向上，光源组件600的出光口对准光孔410设置，同轴驱动结构10设置于光源组件600与基板400之间。
46.具体地，该双棱镜20还包括支撑架，该支撑架图中未示出，该光源组件600固定连接于该支撑架，通过该支撑架使得该光源组件600和通光成像板700能够吊装于该光孔410的上方。
47.请参照图1和图2，在一些实施例中，双棱镜20还包括第三传动组件800和第四传动组件900，第三传动组件800包括第一旋转轮810和第一齿轮轴承820，该第一齿轮轴承820与该第一旋转轮810传动配合，第一旋转轮810固定连接于转轴3302，第一齿轮轴承820的圆心孔与第一通孔112连通，第一棱镜130内嵌于第一齿轮轴承820；第四传动组件900包括驱动轮910、第二旋转轮920和第二齿轮轴承930，第二旋转轮920转动连接于转轴3302，第二齿轮轴承930的圆心孔与第二通孔122连通，第二棱镜140内嵌于第二齿轮轴承930，驱动轮910通过驱动第二旋转轮920转动，以带动第二齿轮轴承930转动。通过设置该第三传动组件800和第四传动组件900驱动该第一棱镜130和第二棱镜140的转动，以实现多种出光效果，提高出光多样性。
48.参照图3和图4，具体地，第一齿轮轴承820包括第一内圈822和第一外圈824，第一外圈824固定连接于第一支板110，第一内圈822转动连接于第一外圈824并互相同轴设置，第一内圈822与第一旋转轮810传动配合，第一棱镜130内嵌于第一内圈822；第二齿轮轴承930包括第二内圈932和第二外圈934，第二外圈934固定连接于第二支板120，第二内圈932转动连接于第二外圈934并互相同轴设置，第二内圈932与第二旋转轮920传动配合，第二棱镜140内嵌于第二内圈932。优选地，该第一内圈822和第二内圈932的外壁设有齿环。
49.参照图3和图4，具体地，该第三传动组件800还包括第一传动轮830，该第一旋转轮810与第一内圈822之间通过该第一传动轮830传动配合，以使第一旋转轮810与第一内圈822之间能够间隔一定间距设置；该第四传动组件900还包括第二传动轮940，该第二旋转轮920与第二内圈932之间通过该第二传动轮940传动配合，以使第二旋转轮920与第二内圈932之间能够间隔一定间距设置。
50.参照图3和图4，具体地，该第一传动组件200设置于该第一支板110中靠近基板400的一侧，该第三传动组件800设置于该第一支板110中靠近该第二支板120的一侧，该第二传动组件300设置于该第二支板120中靠近该光源组件600的一侧，该第四传动组件900设置于该第二支板120中靠近该第一支板110的一侧。
51.优选地，该转轴3302上还设有限位套42，该转轴3302依次穿设间隔套41、第一从动轮230、第一支板110、第一旋转轮810、第二旋转轮920、第二支板120、第二从动轮330和限位套42，该限位套42用于限制位于转轴3302上组件的滑入滑出，提高整体工作稳定性。
52.请参照图1，在一些实施例中，双棱镜20还包括用于驱动第一旋转轮810的第三驱动装置33和用于驱动该驱动轮910的第四驱动装置34，转轴3302为第三驱动装置33的驱动轴。
53.请参照图1，在一些实施例中，第一驱动装置31、第二驱动装置32、第三驱动装置33和第四驱动装置34均固定连接于基板400中相对于连接有同轴驱动结构10一侧的另一侧，第一驱动装置31的驱动轴穿设于基板400并与第一主动轮210连接、第二驱动装置32的驱动轴穿设于基板400并与第二主动轮310连接、第三驱动装置33的驱动轴穿设于基板400并与
第一旋转轮810连接、第四驱动装置34的驱动轴穿设于基板400并与驱动轮910连接。将该第一驱动装置31、第二驱动装置32、第三驱动装置33和第四驱动装置34均固定连接于基板400中相对于连接有同轴驱动结构10一侧的另一侧，使得该双棱镜20结构分布更加合理紧凑，稳定性高。
54.优选地，该第一驱动装置31、第二驱动装置32、第三驱动装置33和第四驱动装置34均为步进电机。
55.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
56.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
58.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。