CN219392427U - 一种光圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光圈，包括叶片模组，所述叶片模组包括基体、叶片支架、叶片、第一驱动机构和第二驱动机构，所述叶片支架直线滑动设置在基体，所述叶片转动连接在叶片支架上，所述第一驱动机构驱动叶片支架相对于基体滑动，所述第二驱动机构驱动叶片相对于叶片支架转动，所述第一驱动机构和第二驱动机构为电磁驱动机构，所述叶片模组沿环形分布设置有若干组以使所述叶片模组的叶片围成通光口。本实用新型所述的光圈具有多自由度的调节灵活性，既可调节通光口的口径大小，也能调节通光口的形状，能够针对性的进行遮光，充分的遮挡无效光的发出，提升对比度，提高投影画面品质。

Description

一种光圈

技术领域

本实用新型涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种光圈。

背景技术

投影设备在日常生产、生活中应用越来越广泛，对投影设备的性能和品质要求也越来越高。

现有技术中通常通过降低光源的通电电流的方式来降低光源发光亮度，进而降低投影显示亮度，或者是通过调节光圈口径大小来控制投影显示亮度。降低光源发光亮度的方式不能提升投影画面的对比度，而缩小光圈口径则能提升投影画面的对比度。现有的光圈通常为圆形的通光口径，投影技术领域采用的100％offset，即有效光线只利用了镜头的上半部分，而镜头的下半部分可能会存在较多的杂散光等无效光发出，这样控制光圈口径大小虽然可以提高一些对比度，但还是无法全面的遮挡无效光的发出，特别是在进行画面矫正的时候出现漏光的状况，影响投影画面品质，降低观看体验。

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，解决目前技术中传统的光圈采用圆形的通光口径，无法充分的遮挡无效光的发出，存在漏光状况，影响投影画面质量的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种光圈，包括叶片模组，所述叶片模组包括基体、叶片支架、叶片、第一驱动机构和第二驱动机构，所述叶片支架直线滑动设置在基体，所述叶片转动连接在叶片支架上，所述第一驱动机构驱动叶片支架相对于基体滑动，所述第二驱动机构驱动叶片相对于叶片支架转动，所述第一驱动机构和第二驱动机构为电磁驱动机构，所述叶片模组沿环形分布设置有若干组以使所述叶片模组的叶片围成通光口。本实用新型所述的光圈的叶片具有多自由度的调节灵活性，既可调节通光口的口径大小，也能调节通光口的形状，从而灵活而精确的满足成像需求，能够充分的遮挡无效光的发出，有效避免漏光，提升对比度，提高投影画面品质，有效提升观看体验。

进一步的，所述叶片支架相对于基体的滑动方向平行于通光口所在的平面，结构简单，第一驱动机构驱动叶片支架移动时即是带动叶片沿直线活动以调节通光口的口径尺寸大小，灵活满足需求。

进一步的，所述叶片相对于叶片支架的转动轴向垂直于通光口所在的平面，第二驱动机构驱动叶片转动时即是调节通光口的边缘，使得通光口能精确形成所需的形状，充分而有效的遮挡无效光，避免漏光，提高画面对比度。

进一步的，所述叶片的用于构成通光口边缘的一侧呈直线边，结构简单，特别针对于梯形矫正而言，便于根据梯形矫正的参数对叶片进行精确的调节，以充分的遮挡无效光。

进一步的，所述第一驱动机构包括第一电磁元件、第二电磁元件和第一磁性件，所述第一电磁元件与第二电磁元件间隔设置在基体上，所述第一磁性件连接在叶片支架上并位于第一电磁元件与第二电磁元件之间。结构简单，易于实施，并且控制方便，能够实现无级调节，从而实现将通光口精确的调节至所需的口径尺寸，提高遮挡无效光的充分性。

进一步的，所述第二驱动机构包括第三电磁元件、第四电磁元件、第二磁性件和第三磁性件，所述第二磁性件和第三磁性件设置在叶片上并且分别位于所述叶片转动点的两侧，所述第三电磁元件、第四电磁元件设置在基体上并分别位于所述叶片转动点的两侧，第三电磁元件与第二磁性件相对设置并且第四电磁元件与第三磁性件相对设置。结构简单，易于控制，能够实现无级调节，从而能将通光口精确的调节至所需的形状，提高遮挡无效光的充分性。

进一步的，所述叶片支架包括用于承载叶片的主体，所述主体上设置有供叶片转动连接的柱件，所述叶片上设置有与柱件配合的通孔。结构简单，易于实施，成本低，装配便捷。

进一步的，所述柱件上部设置有沿柱件径向一侧延伸的限位部，通孔边缘开设有供限位部通过的缺口，在所述第二驱动机构驱动所述叶片转动的活动范围内所述缺口与所述限位部之间保持有夹角。限位部在叶片转动过程中能对叶片起到有效限位的作用，避免叶片在转动过程中发生脱出的状况，保障叶片模组工作的稳定性，并且装拆方便。

进一步的，还包括呈环形的光圈支架，所述叶片模组的基体连接在光圈支架上，利用光圈支架稳定承载叶片模组，确保叶片可靠的围合成需要的通光口。

进一步的，各叶片模组分别独立驱动工作，便于进行灵活而精确的控制，确保充分的遮挡无效光的发出，避免漏光，提升画面对比度。

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具有多自由度的调节灵活性，既可调节通光口的口径大小，也能调节通光口的形状，能够针对性的进行遮光，充分的遮挡无效光的发出，提升对比度，提高投影画面品质，提升观看体验，结构简单、紧凑，装拆方便，实施成本低。

附图说明

图1为本实用新型光圈的整体结构示意图；

图2为本实用新型的叶片模组结构示意图；

图3为本实用新型的叶片模组的叶片与叶片支架分解开的结构示意图；

图4为本实用新型光圈的另一种结构示意图；

图5为本实用新型光圈的第三种结构示意图；

图6为第一驱动机构的另一种结构示意图；

图7为本实用新型光圈进行调节时的一种通光口形状示意图；

图8为本实用新型光圈进行调节时的另一种通光口形状示意图；

图9为第二驱动机构的另一种结构示意图。

图中：

叶片模组1、基体11、叶片支架12、叶片13、主体121、柱件122、限位部123、通孔131、缺口132、第一驱动机构2、第二驱动机构3、第一电磁元件21、第二电磁元件22、第一磁性件23、线圈元件24、永磁体25、第三电磁元件31、第四电磁元件32、第二磁性件33、第三磁性件34、线圈元件二35、永磁体二36、通光口4、光圈支架5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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，能灵活调节通光口径大小，可针对性的进行光线遮挡，更有效的遮挡无效光，有效避免漏光，提升对比度，提高投影画面质量。

如图1至图3所示，一种光圈，主要包括光圈支架5和叶片模组1，所述叶片模组1包括基体11、叶片支架12、叶片13、第一驱动机构2和第二驱动机构3，所述叶片支架12直线滑动设置在基体11上，所述叶片13转动连接在叶片支架12上，所述第一驱动机构2驱动叶片支架12相对于基体11滑动，所述第二驱动机构3驱动叶片13相对于叶片支架12转动，所述第一驱动机构2和第二驱动机构3为电磁驱动机构，所述叶片模组1设置在光圈支架5上，所述叶片模组1沿环形分布设置有若干组以使所述叶片模组1的叶片13围合成通光口4，所述第一驱动机构2驱动叶片支架12相对于基体11滑动时也就是带动叶片13进行平移活动，能够实现对通光口4的口径大小的调节，叶片13构成了通光口4的边缘，从而所述第二驱动机构3驱动叶片13相对于叶片支架12转动即是调节通光口4的形状，能够针对性进行遮光，从而充分的遮挡无效光的发出，提升对比度，减少漏光，提升投影画面品质。

具体的，所述叶片模组1的数量以及具体位置分布可以根据实际需要进行灵活设计，例如图1所示，所述叶片模组1设置有四组，所述叶片13的用于构成通光口4边缘的一侧呈直线边，从而四组叶片模组1的叶片13围成四边形的通光口4，第一驱动机构2带动叶片13活动时调整四边形的通光口4的面积大小，而第二驱动机构3带动叶片13转动时调整四边形的通光口4的形状，通光口4可以具体呈矩形、平行四边形、梯形、不规则四边形等等形状，从而针对性的进行遮光，充分的遮挡无效光的发出，提升对比度，减少漏光；例如图4所示，所述叶片模组1设置有六组，所述叶片模组1沿圆周均匀分布，从而六组叶片模组1的叶片13围合成整体呈六边形的通光口4，同样的，可根据需要调整六边形的通光口4的口径大小以及形状，针对性的进行遮光，提升对比度，减少漏光；还可以如图5所示，所述叶片模组1设置有六组，六组叶片模组1的叶片13围合成整体呈四边形的通光口4，即，四边形的通光口4的两条长边分别由两组叶片模组1并排构成，四边形的通光口4的两条短边则分别仅由单组叶片模组1构成，采用此种分布结构适用于宽屏的投影系统，投影画面的长边采用并排的两组叶片模组1进行遮光，投影画面短边采用单组叶片模组1进行遮光，采用此种结构形式可进行更精细化的控制，对于投影画面的长边而言，两组叶片模组1可分别独立的进行控制调节，能对投影画面的长边的局部进行更精确的遮光，也就是遮光的针对性更好，能更优的遮挡无效光的发出，减少漏光，提升对比度，提升投影画面质量。

以图1所示的光圈为例进行说明，所述叶片支架12相对于基体11的滑动方向平行于通光口4所在的平面，具体的，所述叶片支架12相对于基体11的滑动方向沿着通光口4的径向方向，从而叶片支架12相对于基体11的滑动时能够有效改变叶片13所围合成的通光口4的口径面积大小，当然所述叶片支架12相对于基体11的滑动方向也可以不平行于通光口4所在的平面，叶片13随着叶片支架12滑动时也能改变通光口4的口径面积大小，但叶片模组1所需占用的空间相对更大，结构紧凑性欠佳，不利于缩小投影系统的体积；所述叶片13相对于叶片支架12的转动轴向垂直于通光口4所在的平面，从而所述叶片13转动时能便捷而有效改变通光口4的形状，从而针对性的进行遮光，当然所述叶片13相对于叶片支架12的转动轴向也可以是非垂直于通光口4所在的平面，所述叶片13的用于构成通光口4边缘的一侧呈异形结构，从而所述叶片13绕非垂直于通光口4所在平面的轴进行转动时也能改变通光口4的形状，相对而言异形结构的叶片结构更复杂，制作难度也会较大，转动活动所需占用的空间也相对较大。

所述第一驱动机构2用于驱动叶片支架12沿直线滑动方向进行活动，第一驱动机构2用于驱动叶片进行转动活动，第一驱动机构2和第二驱动机构3为电磁驱动机构，主要是利用电磁力作为驱动作用力，通过控制电磁元件的驱动电流即可控制电磁力的大小或有无，进而实现驱动部件移动，控制方便，结构紧凑，占用空间小。所述第一驱动机构2为直线驱动机构，在本实施例中，如图2和图3所示，所述第一驱动机构2包括第一电磁元件21、第二电磁元件22和第一磁性件23，所述第一电磁元件21与第二电磁元件22间隔设置在基体11上，所述第一磁性件23连接在叶片支架12上并位于第一电磁元件21与第二电磁元件22之间，第一电磁元件21与第二电磁元件22为电磁线圈，第一磁性件23为永磁铁，通过控制第一电磁元件21与第二电磁元件22的通电，即可控制第一电磁元件21与第二电磁元件22分别对第一磁性件23产生的电磁力，进而驱动第一磁性件23在第一电磁元件21与第二电磁元件22之间沿直线进行活动，驱动叶片支架12相对于基体11沿直线进行滑动，最终实现带动叶片13平移以实现调节通光口4的口径大小；

所述第一驱动机构2的控制可以是第一电磁元件21对第一磁性件23产生磁性吸力，而第二电磁元件22对第一磁性件23产生磁性斥力，从而第一磁性件23靠近第一电磁元件21一侧，然后切换第一电磁元件21和第二电磁元件22的驱动电流方向，从而第一电磁元件21对第一磁性件23产生磁性斥力，而第二电磁元件22对第一磁性件23产生磁性吸力，进而第一磁性件23靠近第二电磁元件22一侧，还可以有，第一电磁元件21对第一磁性件23产生磁性斥力，第二电磁元件22对第一磁性件23产生磁性斥力，从而第一磁性件23处于中间的位置，采用此种方式可实现叶片模组1的两档或三档平移调节，由于各叶片模组1是独立控制调节的，则通光口4的口径可以实现多种规格变化；所述第一驱动机构2的控制也可是在第一电磁元件21对第一磁性件23产生磁性斥力，第二电磁元件22对第一磁性件23产生磁性斥力的情况下，通过精确控制第一电磁元件21和第二电磁元件22上的驱动电压或电流大小来控制第一电磁元件21和第二电磁元件22对第一磁性件23的电磁力的具体大小，进而驱动第一磁性件23在第一电磁元件21与第二电磁元件22之间移动，并将第一磁性件23稳定的维持在第一电磁元件21与第二电磁元件22之间的任意位置处，从而叶片模组1能够进行无级调节，进而实现对通光口4的口径的无级调节，使得通光口4的口径大小能更精确的进行调节以匹配不同的投影需求，能更好的进行遮光，减少漏光，提高对比度，提升投影画面质量。

所述第一驱动机构2也可采用其他类型的电磁驱动机构，例如图6所示，所述第一驱动机构2包括在基体11上设置的沿着叶片支架12滑动方向分布的若干个线圈元件24，永磁体25设置在叶片支架12上，永磁体25的活动路径平行于所述线圈元件24的分布路径方向，优选的是，所述线圈元件24和永磁体25的磁极方向垂直于叶片支架12的滑动方向，根据永磁体25的位置控制各线圈元件24的通电，使得永磁体25受到电磁力的作用以驱动叶片支架12相对于基体11进行滑动，并使得永磁体25稳定的停止在某一位置，也就是叶片支架12稳定的停止在某一位置，采用此种结构的第一驱动机构2能够实现对通光口4口径的多档位调节。

所述第二驱动机构3为转动驱动机构，在本实施例中，如图2和图3所示，所述第二驱动机构3包括第三电磁元件31、第四电磁元件32、第二磁性件33和第三磁性件34，所述第二磁性件33和第三磁性件34设置在叶片13上并且分别位于所述叶片13转动点的转动方向上的两侧，所述第三电磁元件31、第四电磁元件32设置在基体11上并分别位于所述叶片13转动点的转动方向上的两侧，第三电磁元件31与第二磁性件33相对设置并且第四电磁元件32与第三磁性件34相对设置，通过控制第三电磁元件31和第四电磁元件32的通电即可控制第三电磁元件31对第二磁性件33电磁力大小和方向以及第四电磁元件32对第三磁性件34的电磁力大小和方向，进而实现驱动叶片13相对于叶片支架12转动，实现调节通光口4的形状，能够根据需要对光线进行精确遮挡；

所述第二驱动机构3的控制可以是第三电磁元件31对第二磁性件33产生磁性吸力，而第四电磁元件32对第三磁性件34产生磁性斥力，从而叶片13转以使第二磁性件33向第三电磁元件31一侧靠近而第三磁性件34远离第四电磁元件32，然后切换第三电磁元件31和第四电磁元件32的驱动电流方向，从而第三电磁元件31对第二磁性件33产生磁性斥力，而第四电磁元件32对第三磁性件34产生磁性吸力，从而叶片13转以使第三磁性件34向第四电磁元件32一侧靠近而第二磁性件33远离第三电磁元件31，还可以有，第三电磁元件31对第二磁性件33产生磁性斥力，第四电磁元件32对第二磁性件33产生磁性斥力，第三磁性件34与第四电磁元件32以及第二磁性件33与第三电磁元件31之间保持着相同的间距，所述叶片13处于中间的位置状态，采用此种方式可实现叶片模组1的两档或三档转动调节，由于各叶片模组1是独立控制调节的，从而通光口4的形状能变化成若干种；所述第二驱动机构3的控制也可是在第三电磁元件31对第二磁性件33产生磁性斥力，第四电磁元件32对第三磁性件34产生磁性斥力的情况下，通过精确控制第三电磁元件31和第四电磁元件32上的驱动电压或电流大小来控制第三电磁元件31对第二磁性件33的电磁力具体大小以及第四电磁元件32对第三磁性件34的电磁力具体大小，进而驱动叶片13进行相应的转动并停止在任意所需位置处，从而第二驱动机构3实现无级调节，进而实现对通光口4的口径的无级调节，使得通光口4的形状能更精确的进行调节以匹配不同的投影需求，如图7和图8所示，所述通光口4的形状可以呈平行四边形，也可以呈梯形，能够针对性的进行遮光，减少漏光，提高对比度，提升投影画面质量。

同样的，第二驱动机构3也可采用其他类型的电磁驱动机构，例如图9所示，所述第一驱动机构2包括在叶片支架12上设置的沿着叶片13转动周向分布的若干个线圈元件二35，永磁体二36设置在叶片13上，永磁体二36的活动路径平行于所述线圈元件二35的分布路径方向，优选的是，所述线圈元件二35和永磁体二36的磁极方向垂直于叶片13的转动平面，根据永磁体二36的位置控制各线圈元件二35的通电，使得永磁体二36受到电磁力的作用以驱动叶片13相对于叶片支架12进行转动，并使得永磁体二36稳定的停止在某一位置，也就是叶片13稳定的停止在某一位置，采用此种结构的第二驱动机构3能够实现对通光口4形状的多档位调节。

在本实施例中，如图3所示，所述叶片支架12包括用于承载叶片13的主体121，所述主体121上设置有供叶片13转动连接的柱件122，所述柱件122上部设置有沿柱件122径向一侧延伸的限位部123，具体的，所述限位部123呈沿柱件122的直径方向的杆状结构，所述叶片13上设置有与柱件122配合的通孔131，通孔131边缘开设有供限位部123通过的缺口132，在装配叶片13时，先将缺口132正对限位部123，从而叶片13能沿着柱件122向下滑动至与主体121接触，然后转动叶片13以使叶片13安装到位，结构简单，装拆方便效率，此时主体121可靠的承载支撑叶片13，并且所述缺口132与所述限位部123之间呈直角状态，所述限位部123起到有效的限位作用，防止叶片13从柱件122上脱出，保障连接稳定性，进一步的，在所述第二驱动机构3驱动所述叶片13转动的活动范围内所述缺口132与所述限位部123之间保持有夹角，从而所述限位部123在叶片13的整个有效转动范围内都能可靠的起到限位的作用，有效避免叶片13在转动调节过程中发出脱出的状况，保障可调光圈的结构稳定性。

进一步的，如图1所示，所述光圈还包括呈环形的光圈支架5，所述叶片模组1的基体11连接在光圈支架5上，从而使得所述叶片模组沿环形分布，利用光圈支架稳定承载叶片模组1，使得光圈整体结构稳定，确保叶片可靠而准确的围合成需要的通光口。

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，包括叶片模组(1)，所述叶片模组(1)包括基体(11)、叶片支架(12)、叶片(13)、第一驱动机构(2)和第二驱动机构(3)，所述叶片支架(12)直线滑动设置在基体(11)，所述叶片(13)转动连接在叶片支架(12)上，所述第一驱动机构(2)驱动叶片支架(12)相对于基体(11)滑动，所述第二驱动机构(3)驱动叶片(13)相对于叶片支架(12)转动，所述第一驱动机构(2)和第二驱动机构(3)为电磁驱动机构，所述叶片模组(1)沿环形分布设置有若干组以使所述叶片模组(1)的叶片(13)围成通光口(4)。

2.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述叶片支架(12)相对于基体(11)的滑动方向平行于通光口(4)所在的平面。

3.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述叶片(13)相对于叶片支架(12)的转动轴向垂直于通光口(4)所在的平面。

4.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述叶片(13)的用于构成通光口(4)边缘的一侧呈直线边。

5.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述第一驱动机构(2)包括第一电磁元件(21)、第二电磁元件(22)和第一磁性件(23)，所述第一电磁元件(21)与第二电磁元件(22)间隔设置在基体(11)上，所述第一磁性件(23)连接在叶片支架(12)上并位于第一电磁元件(21)与第二电磁元件(22)之间。

6.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述第二驱动机构(3)包括第三电磁元件(31)、第四电磁元件(32)、第二磁性件(33)和第三磁性件(34)，所述第二磁性件(33)和第三磁性件(34)设置在叶片(13)上并且分别位于所述叶片(13)转动点的两侧，所述第三电磁元件(31)、第四电磁元件(32)设置在基体(11)上并分别位于所述叶片(13)转动点的两侧，第三电磁元件(31)与第二磁性件(33)相对设置并且第四电磁元件(32)与第三磁性件(34)相对设置。

7.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，所述叶片支架(12)包括用于承载叶片(13)的主体(121)，所述主体(121)上设置有供叶片(13)转动连接的柱件(122)，所述叶片(13)上设置有与柱件(122)配合的通孔(131)。

8.根据权利要求7所述的光圈，其特征在于，所述柱件(122)上部设置有沿柱件(122)径向一侧延伸的限位部(123)，通孔(131)边缘开设有供限位部(123)通过的缺口(132)，在所述第二驱动机构(3)驱动所述叶片(13)转动的活动范围内所述缺口(132)与所述限位部(123)之间保持有夹角。

9.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，还包括呈环形的光圈支架(5)，所述叶片模组(1)的基体(11)连接在光圈支架(5)上。

10.根据权利要求1所述的光圈，其特征在于，各叶片模组(1)分别独立驱动工作。