CN112346190A - 一种采用液晶光阑的光学镜头 - Google Patents

Abstract

一种采用液晶光阑的光学镜头，包括镜头盖和内嵌在镜头盖中部的液晶屏，镜头盖连接在镜筒上，液晶屏连接至控制模块，控制模块内预设有多种规则或不规则光阑形状以及颜色搭配供操作者选取，操作者选取后控制模块输出控制液晶屏显示所选取的光阑形状和/或颜色；控制模块内设置有调节模块，通过输入缩放比例至调节模块内作为缩放参数，控制模块依据调节模块的参数调节液晶屏所呈现的所选取的光阑形状的比例。本发明利用代替传统光阑进行曝光控制，可以产生任意形状以及色彩要求的光阑形状，迎合了操作者对复杂拍摄效果的需求，不仅可以连接至电脑等外接设备，还可以脱离外接设备使用，以类似现有光阑调光镜头的方式使用。

Description

一种采用液晶光阑的光学镜头

技术领域

本发明涉及光阑领域，具体涉及一种采用液晶光阑的光学镜头。

背景技术

光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体。它可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏。其作用可分两方面，限制光束或限制视场(成像范围)大小。光学系统中限制光束最多的光阑，称为孔径光阑，限制视场(大小)最多的光阑，称为视场光阑，孔径光阑和视场光阑两者都是实物。

需要的相机镜头上都通过设置光阑以控制曝光量，使得使用者能够得到一个高品质的图像，现有的光阑都采用机械结构并配合收到操作实现曝光的操作，主流的光阑由多个可动的光阑叶片组成，转动镜筒改变光阑叶片在光通路上的深度，进而得到不同孔径的光通路。但这种方式所控制的光通路形状仅局限于所使用光阑的既定形状，光阑形状既定，其所控制的光通路也固定，仅能控制曝光率，难以满足复杂拍摄的需求。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种采用液晶光阑的光学镜头来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：包括镜头盖和内嵌在镜头盖中部的液晶屏，镜头盖连接在镜筒上，液晶屏连接至控制模块，控制模块内预设有多种规则或不规则光阑形状以及颜色搭配供操作者选取，操作者选取后控制模块输出控制液晶屏显示所选取的光阑形状和/或颜色。

可选地，控制模块内设置有调节模块，通过输入缩放比例至调节模块内作为缩放参数，控制模块依据调节模块的参数调节液晶屏所呈现的所选取的光阑形状的比例。

优选地，镜筒上设置转动调节机构，所述转动调节机构包括与镜筒同轴设置的转环，镜筒顶端径向向外设置有避让槽，转环设置在避让槽内，所述转环的截面为U字型，转环与镜筒之间形成有一安装腔；安装腔内设置有第一锥齿组件，包括横亘在安装腔内且两端连接在转环侧壁上的轴杆，轴杆上连接有锥齿，镜筒上部设置有环形凸向避让槽的斜齿锥齿与斜齿啮合；安装腔内还设有发射器和接收器，发射器和接收器分别设置在转环的侧壁上相对设置，发射器向接收器发出信号光，信号光的光路贯穿锥齿上任意相邻的两齿之间；所述接收器与控制模块通讯连接。

优选地，转动转环使其相对于镜筒转动，转环带动轴杆在镜筒的横截面上转动，同时套设在转轴上的锥齿与斜齿啮合传动，使得锥齿以轴杆为轴心转动；锥齿在转动过程中，其大端处的齿间断性阻挡发射器和接收器之间的光通路，接收器接受到间断的信号，并将信号传输至控制模块，控制模块依据接受的信号输出对液晶屏所显示光阑的通光量控制。

优选地，控制模块依据接受的信号输出对液晶屏所显示光阑的通光量控制，控制模块将所选定的光阑形状按所占液晶屏的最大面积的初始状态设置为比例1，缩放比例精度按初始状态的0.01倍同比例缩小，所述锥齿与斜齿每啮合传动过一个齿，接收器接受发射器发出的信号并产生一个信号输出，控制模块接收一个信号输出则按缩放比例精度放大或缩小。

优选地，所述轴杆上设有位于锥齿的两侧的卡槽，卡槽处还设置有卡簧，所述卡簧对锥齿在轴杆的轴向上进行限位；限制其在转轴上发生位移，维持动作的稳定性。

优选地，所述转环的侧壁上设有滑槽，滑槽连通至转环侧壁上设有的用于安装轴杆的安装孔；所述轴杆包括相互连接的左对接部和右对接部，左对接部内设置有弹簧；基于此设计可顺利将第一锥齿组件顺利安装在转环内。

优选地，安装腔内设置有从控制模块，所述液晶屏、发射器、接收器分别与从控制模块连接，从控制模块与控制模块无线通信连接，避免了连接线对本发明使用的限制且保留了操作者的惯用调光方式。

优选地，液晶屏与从控制模块连接，在脱离控制模块的情况下，液晶屏接受从控制模块的控制，液晶屏上呈现类似现有技术的光阑形状，通过转动转环，从控制模块接受接收器信号并控制光阑放大或缩放；基于此方式，本发明与现有的光学镜头在操作方式上无明显差别，可以单独使用，兼顾了操作者的操作性习惯且拓展了使用范围。

优选地，还设置有第二锥齿组件，且在安装腔顶部设置有连接在转环上的第二斜齿，斜齿、第二斜齿的齿数不同，所述第二锥齿组件与前述的第一锥齿组件结构一致，第二锥齿组件与第二斜齿啮合；转环侧面上在第二锥齿组件远离啮合端的一侧设置有第二发射器、第二接收器，第二发射器向第二接收器发出信号光，并且信号光的光路贯穿锥齿上任意相邻的两齿之间；第一接收器、第二接收器产生两路信号，两路信号通过与门电路共同控制控制模块的输出。

有益效果：与现有技术相比，本发明利用代替传统光阑进行曝光控制，可以产生任意形状以及色彩要求的光阑形状，迎合了操作者对复杂拍摄效果的需求，不仅可以连接至电脑等外接设备，还可以脱离外接设备使用，以类似现有光阑调光镜头的方式使用，兼顾了操作者已有的操作习惯。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：图1中A处的结构放大示意图；

图3：图1中B处的结构放大示意图；

图中：镜头盖1、液晶屏2、保护层3、镜筒4、避让槽41、斜齿42、转环5、滑槽51、安装孔52、第二斜齿53、安装腔6、轴杆7、卡槽71、左对接部72、右对接部73、锥齿8、发射器9、接收器10、卡簧11、弹簧12、从控制模块13、第二发射器14、第二接收器15。

具体实施方式

接下来结合附图1-3对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种采用液晶光阑的光学镜头，包括镜头盖1和内嵌在镜头盖1中部的液晶屏2，液晶屏2通过控制线路连接至控制模块，控制模块内预设有多种规则或不规则光阑形状以及颜色搭配供操作者选取，操作者选取后控制模块输出控制液晶屏2显示所选取的光阑形状和/或颜色。

依据光学原理，物体所呈现的颜色由其透过的颜色光所决定，而黑色物体能吸收所有颜色的色光，当光路透过液晶屏2时，液晶屏2上呈现所选取的光阑形状和颜色，所选取的形状之外显示为黑色，黑色区域吸收所有色光，故透过液晶屏2的光仅能以液晶屏2的形状透过，同时液晶屏2上所显示光阑形状的区域仅能透过与其所呈现颜色一致的色光，进而达到对光阑的形状和色彩的控制。

本实施例所述的液晶屏2通过控制线路连接至控制模块，显然可以利用无线的方式进行连接；所述的控制模块可采用电脑或笔记本等电子设备。

所述液晶屏2内嵌在镜头盖1上，其边缘通过密封胶粘接密封，同时，为保护液晶屏2，镜头盖1在液晶屏2的上方还设有保护层3，保护层3可采用钢化玻璃；所述镜头盖1连接在镜筒4上。

理论上，利用液晶屏2可以显示任意形状的光阑形状和色彩搭配，满足复杂拍摄的需求，但还需要对通光量进行调节，在本发明中，通光量可通过控制模块或手动调节。

所述通过控制模块调节方式，控制模块内设置有调节模块，通过输入缩放比例至调节模块内作为缩放参数，控制模块依据调节模块的参数调节液晶屏2所呈现的所选取的光阑形状的比例。

所述手动调节方式通过在镜筒4上设置转动调节机构达到，所述转动调节机构包括与镜筒4同轴且径向向外设置的转环5，镜筒4顶端径向向外设置有避让槽41，转环5设置在避让槽41内，所述转环5的截面为U字型，其顶部接触在镜头盖1的底面，内侧面贴合在镜筒4的侧壁上，两环形底面接触在镜筒4的顶面上，转环5与镜筒4之间形成有一安装腔6；

安装腔6内设置有第一锥齿组件，包括横亘在安装腔6内且两端连接在转环5侧壁上的轴杆7，轴杆7上连接有锥齿8；镜筒4上部设置有凸向避让槽41的斜齿42，斜齿42以镜筒4的轴心为轴心圆周设置，锥齿8与斜齿42啮合；

安装腔6内还设有发射器9和接收器10，发射器9和接收器10分别设置在转环5的侧壁上相对设置，发射器9向接收器10发出信号光，并且，信号光的光路贯穿锥齿8上任意相邻的两齿之间；所述接收器10与控制模块通讯连接。

转动转环5使其相对于镜筒4转动，转环5带动轴杆7在镜筒4的横截面上转动，同时套设在转轴8上的锥齿7与斜齿42啮合传动，使得锥齿7以轴杆7为轴心转动；锥齿7在转动过程中，其大端处的齿间断性阻挡发射器9和接收器10之间的光通路，接收器10接受到间断的信号，并将信号传输至控制模块，控制模块依据接受的信号输出对液晶屏2所显示光阑的通光量控制。

控制模块依据接受的信号输出对液晶屏2所显示光阑的通光量控制，控制实现方式如下：控制模块将所选定的光阑形状按所占液晶屏2的最大面积的初始状态设置为比例1，缩放比例精度按初始状态的0.01倍同比例缩小，所述锥齿7与斜齿42每啮合传动过一个齿，接收器10接受发射器9发出的信号并产生一个信号输出，控制模块接收一个信号输出则按缩放比例精度0.01放大或缩小，例如锥齿7与斜齿42啮合传动过10个齿数，控制模块控制液晶屏2放大或缩小光阑初始状态的0.1倍。

为限制锥齿8与斜齿42啮合转动时锥齿8与轴杆7发生侧向位移，且将锥齿8设置在转环5的中部，避免其与转环5发生碰撞，所述轴杆7上设有位于锥齿8的两侧的卡槽71，卡槽71处还设置有卡簧11，所述卡簧11对锥齿8在轴杆7的轴向上进行限位，限制其在转轴8上发生位移，维持动作的稳定性。

为将第一锥齿组件顺利安装在转环5内，所述转环5的侧壁上设有滑槽51，滑槽51连通至转环5侧壁上设有的用于安装轴杆7的安装孔52；所述轴杆7包括相互连接的左对接部72和右对接部73，左对接部72内设置有弹簧12。在安装时，左对接部72和右对接部73对接时并压缩弹簧，使得轴杆7长度缩短，将轴杆7沿着滑槽51向安装腔6内部推动，直至轴杆7移动至安装孔52处，弹簧12形变推动左对接部72、右对接部73轴杆7两端卡入转环5侧壁上的安装孔52内。

通过设置的转动调节机构实现了操作者的手控操作，保留了操作者的惯用调光方式，本发明于安装腔6内还设置有从控制模块13，所述液晶屏2、发射器9、接收器10分别与从控制模块13连接，从控制模块13与控制模块无线通信连接，避免了连接线对本发明使用的限制。

进一步地，本发明在还提供了脱离控制模块操作的方式，液晶屏2与从控制模块13连接，在脱离控制模块的情况下，液晶屏2接受从控制模块13的控制，液晶屏2上呈现类似现有技术的光阑形状，通过转动转环5，从控制模块13接受接收器10信号并控制光阑按与前述控制模块一致的等比例缩放方式进行放大或缩放，以达到控制通光量的目的。基于此方式，本发明与现有的光学镜头在操作方式上无明显差别，可以单独使用，兼顾了操作者的操作性习惯且拓展了使用范围。

可知本发明手动控制的最小精度为接收器10接收一个光信号，也即锥齿8与斜齿42啮合转动一个齿为最小控制精度，基于镜筒空间有限且安装腔6为环形，为提升精度且维持啮合传动的稳定，所述锥齿8上所设置的齿应足够多，同时与之啮合的斜齿42齿数也将足够多，但在实际使用中，过多的齿数锥齿8与斜齿42一方面制造难度大，另一方面随保证的较高的控制精度，但在调节时若需小范围调节时，操作者难以保证以一个极小的角度转动转环5。

本发明还设置有第二锥齿组件，且在安装腔6顶部设置有连接在转环5上的第二斜齿53，所述第二锥齿组件与前述的第一锥齿组件结构一致，不同的是，第二锥齿组件与第二斜齿53啮合，第一锥齿组件与斜齿42啮合；转环5侧面上在第二锥齿组件远离啮合端的一侧设置有第二发射器14、第二接收器15，同理，第二发射器14向第二接收器15发出信号光，并且信号光的光路贯穿锥齿8上任意相邻的两齿之间。

通过设置有第一锥齿组件、第二锥齿组件分别与斜齿42、第二斜齿53啮合，使得第一接收器10、第二接收器15产生两路信号，两路信号通过与门电路共同控制控制模块的输出，也即只有两路信号同时输出，控制模块方能对液晶屏2输出控制信号。

斜齿42、第二斜齿53的齿数不同，通过对斜齿42、第二斜齿53的齿数设置，可以实现对控制精度的调节，例如将斜齿42的齿数设置为180、第二斜齿53齿数设置为120，则第一锥齿组件在斜齿42上每啮合传动过一个齿将转动2°，第二锥齿组件在第二斜齿53上每啮合传动过一个齿将转动3°，故而只有将转环5转动过6°方能对控制模块产生一路信号，大大降低了斜齿42的齿数制造难度，且能实现小角度转动转环5控制通光量的调节。

需要说明的是，所述第一锥齿组件与第二斜齿53不啮合，第二锥齿组件与斜齿42不啮合，但本发明也可将斜齿42、第二斜齿53的齿数设置为相同的，此时产生的信号输出效果与仅设置第一锥齿组件的效果一样，但整体装置的受力稳定性更好。

本发明利用代替传统光阑进行曝光控制，可以产生任意形状以及色彩要求的光阑形状，迎合了操作者对复杂拍摄效果的需求，不仅可以连接至电脑等外接设备，还可以脱离外接设备使用，以类似现有光阑调光镜头的方式使用，兼顾了操作者已有的操作习惯。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于包括：

镜头盖(1)和内嵌在镜头盖(1)中部的液晶屏(2)，镜头盖(1)连接在镜筒(4)上，液晶屏(2)连接至控制模块；

控制模块内预设有多种规则或不规则光阑形状以及颜色搭配供操作者选取，操作者选取后控制模块输出控制液晶屏(2)显示所选取的光阑形状和/或颜色。

2.根据权利要求1所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：控制模块内设置有调节模块，通过输入缩放比例至调节模块内作为缩放参数，控制模块依据调节模块的参数调节液晶屏(2)所呈现的所选取的光阑形状的比例。

3.根据权利要求1所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：

所述镜筒(4)上设置转动调节机构，所述转动调节机构包括与镜筒(4)同轴设置的转环(5)，镜筒(4)顶端径向向外设置有避让槽(41)，转环(5)设置在避让槽(41)内，所述转环(5)的截面为U字型，转环(5)与镜筒(4)之间形成有一安装腔(6)；

安装腔(6)内设置有第一锥齿组件，包括横亘在安装腔(6)内且两端连接在转环(5)侧壁上的轴杆(7)，轴杆(7)上连接有锥齿(8)，镜筒(4)上部设置有环形凸向避让槽(41)的斜齿(42)锥齿(8)与斜齿(42)啮合；

安装腔(6)内还设有发射器(9)和接收器(10)，发射器(9)和接收器(10)分别设置在转环(5)的侧壁上相对设置，发射器(9)向接收器(10)发出信号光，信号光的光路贯穿锥齿(8)上任意相邻的两齿之间；所述接收器(10)与控制模块通讯连接。

4.根据权利要求3所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：所述轴杆(7)上设有位于锥齿(8)的两侧的卡槽(71)，卡槽(71)处还设置有卡簧(11)，所述卡簧(11)对锥齿(8)在轴杆(7)的轴向上进行限位。

5.根据权利要求4所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：所述转环(5)的侧壁上设有滑槽(51)，滑槽(51)连通至转环(5)侧壁上设有的用于安装轴杆(7)的安装孔(52)；所述轴杆(7)包括相互连接的左对接部(72)和右对接部(73)，左对接部(72)内设置有弹簧(12)。

6.根据权利要求2或3所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：控制模块依据接受的信号输出对液晶屏(2)所显示光阑的通光量控制，控制模块将所选定的光阑形状按所占液晶屏(2)的最大面积的初始状态设置为比例1，缩放比例精度按初始状态的0.01倍同比例缩小，所述锥齿(7)与斜齿(42)每啮合传动过一个齿，接收器(10)接受发射器(9)发出的信号并产生一个信号输出，控制模块接收一个信号输出则按缩放比例精度0.01倍放大或缩小。

7.根据权利要求3所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：所述安装腔(6)内设置有从控制模块(13)，所述液晶屏(2)、发射器(9)、接收器(10)分别与从控制模块(13)连接。

8.根据权利要求7所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：所述液晶屏(2)与从控制模块(13)连接，在脱离控制模块的情况下，液晶屏(2)接受从控制模块(13)的控制，液晶屏(2)上呈现类似现有技术的光阑形状，通过转动转环(5)，从控制模块(13)接受接收器(10)信号并控制光阑放大或缩放。

9.根据权利要求8所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：安装腔(6)內还设有第二锥齿组件，转环(5)内设有第二斜齿(53)，斜齿(42)、第二斜齿(53)的齿数不同，所述第二锥齿组件与第一锥齿组件结构一致，第二锥齿组件与第二斜齿(53)啮合；

转环(5)侧面上在第二锥齿组件远离啮合端的一侧设置有第二发射器(14)、第二接收器(15)，第二发射器(14)向第二接收器(15)发出信号光，并且信号光的光路贯穿锥齿(8)上任意相邻的两齿之间；第一接收器(10)、第二接收器(15)产生两路信号，两路信号通过与门电路共同控制控制模块的输出。

10.根据权利要求9所述的一种采用液晶光阑的光学镜头，其特征在于：所述斜齿(42)的齿数设置为180、第二斜齿(53)齿数设置为120，第一锥齿组件在斜齿(42)上每啮合传动过一个齿将转动2°，第二锥齿组件在第二斜齿(53)上每啮合传动过一个齿将转动3°。

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