CN215728916U - 一种光圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光圈，包括主体、动件、叶片一和叶片二，动件和主体为同轴设置的环形件并且相互转动配合，叶片一转动连接在主体上，并且叶片一沿着主体的周向间隔设置有若干个以围合成近圆形孔，动件与每个叶片一分别通过传动机构一连接，所述动件驱动叶片一偏转来调节近圆形孔的口径，叶片二转动连接在主体上，叶片二至少设置有一片并且叶片二与叶片一形状不同，动件与每个叶片二分别通过传动机构二连接以驱动叶片二偏转，叶片二对近圆形孔进行遮挡以构成异形形状的通光口。本实用新型能对特定位置进行遮挡以构成异形形状的通光口，增强对无效光的遮挡，提高对比度，通光口口径灵活可调，调节精度高，有效提高投影质量。

Description

一种光圈

技术领域

本实用新型涉及光学器件的技术领域，尤其涉及一种光圈。

背景技术

光圈是一个用来控制通光口径的部件，以控制景深、镜头成像质素、以及和快门协同控制进光量等，光圈常用于相机镜头以及投影光学系统中。通常对投影质量看重的是色彩与亮度的均衡，近年来对对比度的要求也越来越高，以期满足在不同环境的使用，对比度高才能生动的表现出画面张力。

现有技术中通常采用降低光源电流以降低光强或者调节光圈口径大小来调节对光源的遮挡程度等方式来调节投影画面的对比度，但事实上降低光源电流的方式并不能实际的提高投影画面对比度，调节光圈口径大小是一个较好的方式。现有技术中的光圈通常是采用近圆形的通光口，但投影系统采用的是100％offset，即有效光线只利用了镜头的上半部分，而下半部分可能会存在较多的杂散光等无效光发出，从而采用光圈折叠光源的方式虽然能一定程度提高对比度，但无法全面的遮挡无效光的发散，影响投影质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光圈，解决目前技术中的光圈采用近圆形的通光口，难以全面遮挡无效光发散，影响投影质量的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种光圈，包括主体、动件、叶片一和叶片二，所述动件和主体为同轴设置的环形件并且动件与主体转动配合，所述叶片一转动连接在主体上，并且叶片一沿着主体的周向间隔设置有若干个以围合成近圆形孔，所述动件与每个叶片一分别通过传动机构一连接，所述动件驱动叶片一偏转来调节近圆形孔的口径，所述叶片二转动连接在主体上，所述叶片二至少设置有一片并且叶片二与叶片一形状不同，所述动件与每个叶片二分别通过传动机构二连接以驱动叶片二偏转，叶片二对近圆形孔进行遮挡以构成异形形状的通光口。本实用新型所述的光圈采用虹膜型光圈作为主体结构，在虹膜型光圈所构成的近圆形的通光区域进行局部遮挡以构成异形形状的通光口，满足特定遮光的需求，从而有效增强对无效光的遮挡，进一步的提高对比度，叶片二具体的遮光位置、遮挡形状及幅度等通过光学模拟分析得出，确保能有效的遮挡杂散光等无效光，异形形状的通光口的口径可调，能满足各种需求，灵活可调性好，适用范围广，进一步提高投影质量。

进一步的，所述传动机构一、传动机构二为槽销副机构，结构简单、实施方便，占用体积小，传动可靠性高。

进一步的，所述传动机构一包括销一和导槽一，所述传动机构二包括销二和导槽二，所述销一、销二设置在动件上，所述导槽一设置在叶片一上，所述导槽二设置在叶片二上，结构紧凑，实施方便、成本低。减小转动轴向上的堆叠厚度，从而减小光圈的整体体积。

进一步的，所述销一、销二为同一部件，也就是一个叶片一与一个叶片二共用一个部件，结构更加紧凑，减少动件上凸起部件的数量，更加易于制作，动件进行转动通过同一个部件同时驱动一个叶片一和一个叶片二进行偏转，最终使得叶片二对叶片一所围成的近圆形孔进行遮挡以得到异形形状的通光口。

进一步的，还包括与主体连接的盖板，所述动件、叶片一和叶片二设置在主体与盖板之间，盖板将动件、叶片一和叶片二限位在主体与盖板之间之间，避免动件、叶片一和叶片二相互在转动轴向上发生分离脱开，保障传动可靠性，保障光圈的通光口口径调节可靠性，所述盖板上开设有避让销一、销二的槽孔，避免盖板阻碍动件的转动动作，确保动件能顺畅自由的进行动作，同时能够减小转动轴向上的堆叠厚度，从而减小光圈的整体体积。

进一步的，所述叶片一和叶片二的表面为反射面，和/或所述叶片一和叶片二采用导热材质制成；和/或所述叶片一和叶片二表面呈浅色。降低叶片一和叶片二对光的吸收或者是提高叶片一和叶片二热传导性能，从而降低叶片一和叶片二的温度，保障光圈长效稳定工作，延长使用寿命。

进一步的，还包括散热垫片，所述散热垫片连接在动件上，利用散热垫片来对叶片一和叶片二进行有效散热，降低整个光圈的温度，保障长效稳定工作。

进一步的，所述主体上设置有沿径向延伸的台阶部，所述动件由台阶部在转动轴向上进行限位，避免动件与主体脱开分离，确保动件能稳定可靠的相对于主体进行转动，进而确保通光口口径调节的稳定性。

进一步的，所述主体上设置传感器，所述传感器检测动件的转动位置，易于精确控制动件的转动动作，确保动件停止在精确的预设位置，从而确保通光口的口径精确的达到预设口径，提高光圈的调节精度。

进一步的，还包括设置在主体上的驱动机构，所述驱动机构为电机，所述电机与动件啮合传动，结构简单，实施方便。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的光圈能对特定位置进行遮挡以构成异形形状的通光口，有效增强对杂散光等无效光的遮挡，进而有效提高对比度，通光口口径灵活可调，调节精度高，有效提高投影质量。

附图说明

图1为本实用新型的光圈的分解结构示意图；

图2为本实用新型的光圈的正视结构示意图；

图3为动件与叶片一通过传动机构一连接的结构示意图；

图4为光圈剖面的局部结构示意图。

图中：

主体1、台阶部11、动件2、沉台21、叶片一3、叶片二4销一51、导槽一52、销二53、导槽二54、盖板6、槽孔61、散热垫片7、电机8、传感器9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开的一种光圈，结构简单、紧凑，对常规的近圆形孔的特定位置进行遮挡，从而形成异形形状的通光口，并且通光口口径可调，增强对无效光的遮挡，从而进一步的提高对比度，提高投影质量。

如图1至图4所示，一种光圈，主要包括主体1、动件2、叶片一3和叶片二4，所述动件2和主体1为同轴设置的环形件并且动件2与主体1转动配合，所述叶片一3转动连接在主体1上，并且叶片一3沿着主体1的周向间隔设置有若干个以围合成近圆形孔，所述动件2与每个叶片一3分别通过传动机构一连接，所述动件2驱动叶片一3偏转来调节近圆形孔的口径，主体1、动件2、叶片一3组合构成常规的虹膜型可调光圈，所述叶片二4转动连接在主体1上，所述叶片二4与叶片一3形状不同，所述动件2与叶片二4通过传动机构二连接以驱动叶片二4偏转，叶片二4对近圆形孔进行遮挡以构成异形形状的通光口，通过光学模拟分析得出需要遮光的位置以及遮挡形状、幅度等，然后再据此设计叶片二4，所述叶片二4可以只设置一片也可以设置多片，根据具体的光学分析来确定，在本实施例中，所述叶片二4只设置有一片。

在镜头、投影光学系统中，结构空间有限，因此通常都需要光圈结构紧凑、占用体积小，在本实施例中，所述传动机构一、传动机构二采用槽销副机构，即槽与销相配合的组件机构，销沿着槽滑动并且销能够相对于槽自转，从而动件2在转动时能有效驱动叶片二4和叶片一3沿着其在主体1上的铰接处进行转动，进而实现通光口口径的调节。具体的，所述传动机构一包括销一51和导槽一52，所述传动机构二包括销二53和导槽二54，所述销一51、销二53设置在动件2上，所述导槽一52设置在叶片一3上，所述导槽二54设置在叶片二4上，结构简单，实施方便，有利于减小转动轴向上的装配厚度，减小光圈的整体体积，在本实施例中，所述销一51、销二53为同一部件，也就是说，叶片二4与其中一个叶片一3共同由一个销驱动进行偏转运动，提高结构紧凑性，减少动件2上突出的销的数量，使得动件更易于实施制作，在本实施中，所述的叶片一3一共设置有六片，而销一51与叶片一3一一对应，也就是说，动件2上的销一51一共设置有六个，每个销一51分别插入在一个叶片一3上导槽一52种，同时其中一个销一51也插入所述叶片二4上的导槽二54中，从而当动件2转动时，该销一51同时驱动叶片一3和叶片二4进行偏转，也就是说，一共六个销带动了七个叶片进行偏转运动。

传动机构一、传动机构二还可以是其他结构形式，例如连杆机构，连杆机构主要包括连杆，连杆的一端与动件2铰接，连杆的另一端与叶片一3或叶片二4铰接，在动件2进行转动时，动件2同样能够通过连杆机构驱动叶片一3、叶片二4相对于主体1进行偏转进而调节异形形状的通光口的口径；传动机构还可以是齿轮机构，齿轮机构包括齿圈和齿轮，所述齿圈设置在所述动件2上，齿圈的周向沿着动件2的转动周向，所述齿轮设置在所述叶片一3和叶片二4上，齿轮的周向沿着叶片一3、叶片二4的转动周向，齿圈和齿轮相啮合，动件2转动时驱动齿轮转动，从而驱动叶片一3、叶片二4相对于主体13进行偏转进而调节异形形状的通光口的口径。

在本实施例中，所述的主体1上沿着转动周向间隔设置有铰接柱，所述的叶片一3和叶片二4上设置有与铰接柱相配合的铰接孔，叶片一3、叶片二4分别套设在各个铰接柱即实现转动连接，结构简单、易于实施，所述的叶片二4可与其中一个叶片一3共同连接在同一个铰接柱上，也可以是，叶片二4单独连接在一个额外设置的铰接柱上，所述叶片二4上的导槽二54与叶片一3上的导槽一52可以呈相同的形状也可呈不同的形状，从而灵活控制叶片二4的偏转幅度与叶片一3偏转幅度的差异，根据光学模拟得出需要遮光的位置以及遮挡形状、幅度等，然后再确定叶片二4的具体安装结构，灵活适应不同的需求，确保有效遮挡更多的无效光，从而提高对比度。

在本实施例中，光圈还设置有与主体1连接的盖板6，所述的盖板也为与主体1同轴设置的环形件，所述动件2、叶片一3和叶片二4设置在主体1与盖板6之间，具体的，沿着转动轴向依次是主体1、动件2、叶片一3、叶片二4和盖板6，所述盖板6上开设有避让销一51、销二53的槽孔61，所述销一51、销二53与盖板6在转动轴向上的端面齐平或超出，确保动件2与叶片一3、叶片二4之间能可靠的进行传动，确保动件能顺畅自由的进行动作，同时能够减小转动轴向上的堆叠厚度，从而减小光圈的整体体积。所述的盖板6与主体1之间通过卡扣与螺丝相组合的连接结构进行固定，确保结构稳定性，避免出现部件分离脱出的状况，保障光圈稳定可调。

所述主体1上设置有沿径向延伸的台阶部11，所述动件2由台阶部11在转动轴向上进行限位，避免动件2与主体1之间在转动轴向上分离脱开，保障光圈结构的稳定性，同时所述动件2上设置了与台阶部11相配合的沉台21，有利于减小转动轴向上的堆叠厚度，减小光圈的整体体积，具体的，所述的台阶部11设置在呈环形件的主体1的内圈处，所述的沉台21对应的设置在呈环形件的动件2内圈处，所述沉台21上设置有缺口以供台阶部11沿着转动轴向通过，然后再旋转动件2使得台阶部11与沉台21达到配合状态。

在本实施例中，所述叶片一3和叶片二4的表面为反射面，降低叶片一3和叶片二4对光的吸收，从而降低叶片一3和叶片二4的温升，保障光圈长效稳定性，具体的，所述叶片一3和叶片二4采用导热材质，提高其自身的散热能力，具体可以是金属材质，其表面为光洁度高的镜面从而构成反射面，降低光的吸收，叶片一3和叶片二4表面呈浅色，具体可采用银白色，从而进一步的提高对光的反射、降低对光的吸收，还可以是在叶片一3和叶片二4的表面喷涂反射漆来构成反射面，从而降低光吸收，降低热量在光圈内的聚集。叶片一3和叶片二4或多或少也会吸收部分光而升温，为了保障光圈长效稳定工作，需要将热量有效导出，提高光圈的散热性，避免叶片一3和叶片二4的温度不断升高，动件2上设置散热垫片7，所述散热垫片7为与动件2同轴设置的环形件，散热垫片7位于动件2与叶片一3之间，散热垫片7贴合安装在动件2的沿转动轴向的端面上，散热垫片7具体可采用铝材、铜材等散热良好的金属材质，可对叶片一3和叶片二4进行有效散热，避免热量蓄积而无法散出，有效降低整个光圈的温度。

所述主体1上设置有驱动机构，所述驱动机构为电机8，所述电机8与动件2之间通过齿轮啮合机构进行啮合传动，所述动件2上设置有沿转动周向的齿圈部，所述齿圈部只覆盖转动周向的局部弧段，因为动件2并不需要进行整个圆周360°的转动，只需进行一定角度范围的往复转动，齿圈部覆盖该角度范围即可。所述主体1上还设置传感器9，所述传感器9检测动件2的转动位置，所述动件2上设置用用于触发传感器9的传感器挡板，当传感器9感应到传感器挡板时，则代表动件2已转动到位，驱动机构停止动作以保持动件2的当前状态，从而保持当前的通光口口径状态，可利用传感器9来精确控制动件2的初始位置，当动件2处于初始位置时，叶片二4与叶片一3全部收回，此时通光口的口径最大，当需要调小通光口时，驱动机构驱动动件2转动以带动叶片二4与叶片一3展开，叶片一3围合成用于通光的近圆形孔，叶片二4再对该近圆形孔进行局部的遮挡以构成异形形状的通光口。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光圈，其特征在于，包括主体(1)、动件(2)、叶片一(3)和叶片二(4)，所述动件(2)和主体(1)为同轴设置的环形件并且动件(2)与主体(1)转动配合，所述叶片一(3)转动连接在主体(1)上，并且叶片一(3)沿着主体(1)的周向间隔设置有若干个以围合成近圆形孔，所述动件(2)与每个叶片一(3)分别通过传动机构一连接，所述动件(2)驱动叶片一(3)偏转来调节近圆形孔的口径，所述叶片二(4)转动连接在主体(1)上，所述叶片二(4)至少设置有一片并且叶片二(4)与叶片一(3)形状不同，所述动件(2)与每个叶片二(4)分别通过传动机构二连接以驱动叶片二(4)偏转，叶片二(4)对近圆形孔进行遮挡以构成异形形状的通光口。

2.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述传动机构一、传动机构二为槽销副机构。

3.根据权利要求2所述的光圈，其特征在于，所述传动机构一包括销一(51)和导槽一(52)，所述传动机构二包括销二(53)和导槽二(54)，所述销一(51)、销二(53)设置在动件(2)上，所述导槽一(52)设置在叶片一(3)上，所述导槽二(54)设置在叶片二(4)上。

4.根据权利要求3所述的光圈，其特征在于，所述销一(51)、销二(53)为同一部件。

5.根据权利要求3所述的光圈，其特征在于，还包括与主体(1)连接的盖板(6)，所述动件(2)、叶片一(3)和叶片二(4)设置在主体(1)与盖板(6)之间，所述盖板(6)上开设有避让销一(51)、销二(53)的槽孔(61)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的光圈，其特征在于，所述叶片一(3)和叶片二(4)的表面为反射面；

和/或所述叶片一(3)和叶片二(4)采用导热材质制成；

和/或所述叶片一(3)和叶片二(4)表面呈浅色。

7.根据权利要求1至5任一项所述的光圈，其特征在于，还包括散热垫片(7)，所述散热垫片(7)连接在动件(2)上。

8.根据权利要求1至5任一项所述的光圈，其特征在于，所述主体(1)上设置有沿径向延伸的台阶部(11)，所述动件(2)由台阶部(11)在转动轴向上进行限位。

9.根据权利要求1至5任一项所述的光圈，其特征在于，所述主体(1)上设置传感器(9)，所述传感器(9)检测动件(2)的转动位置。

10.根据权利要求1至5任一项所述的光圈，其特征在于，还包括设置在主体(1)上的驱动机构，所述驱动机构为电机(8)，所述电机(8)与动件(2)啮合传动。

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