DE102014004788A1

DE102014004788A1 - Iris diaphragm for a camera, camera and motor vehicle with such a camera

Info

Publication number: DE102014004788A1
Application number: DE102014004788.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Prücklmeier; Gerhard Schneider; Patrick Heinemann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-10-08

Abstract

Irisblende (1, 10) für eine Kamera, mit wenigstens einem bewegbaren Bauteil (2) zum Beeinflussen einer Blendenöffnung, wobei das bewegbare Bauteil (2) als Ringsegment oder Ring ausgebildet ist, das bzw. der aus einem einen Formgedächtniseffekt zeigenden Material besteht und dessen Form und/oder Länge durch Anlegen einer elektrischen Spannung und/oder durch eine Temperaturänderung veränderbar ist.Iris diaphragm (1, 10) for a camera, having at least one movable component (2) for influencing an aperture, wherein the movable component (2) is formed as a ring segment or ring, which consists of a shape-memory effect material and its Shape and / or length can be changed by applying an electrical voltage and / or by a change in temperature.

Description

Die Erfindung betrifft eine Irisblende für eine Kamera, mit wenigstens einem bewegbaren Bauteil zum Beeinflussen einer Blendenöffnung.The invention relates to an iris diaphragm for a camera, with at least one movable component for influencing an aperture.

Als Irisblende bezeichnet man eine bei optischen Geräten einsetzbare Blende mit variabler Öffnungsweite. Unabhängig von der Größe der Blendenöffnung ist der Öffnungsquerschnitt stets im Wesentlichen kreisförmig, der Mittelpunkt der Blendenöffnung bleibt unverändert.As Irisblende one refers to a usable with optical devices aperture with variable opening width. Regardless of the size of the aperture, the opening cross-section is always substantially circular, the center of the aperture remains unchanged.

Seit langer Zeit sind Irisblenden bekannt, die bei fotografischen Geräten eingesetzt werden. Derartige Irisblenden bestehen aus mehreren Lamellen, die jeweils einzeln drehbar gelagert sind. Zusätzlich sind die einzelnen Lamellen mechanisch miteinander gekoppelt, so dass die Irisblende durch eine manuelle Betätigung oder einen Aktuator bewegt werden kann, wodurch der Öffnungsquerschnitt der Irisblende vergrößert oder verkleinert wird.Iris diaphragms used in photographic equipment have been known for a long time. Such irises are composed of a plurality of slats, which are each mounted individually rotatable. In addition, the individual lamellae are mechanically coupled together, so that the iris diaphragm can be moved by a manual operation or an actuator, whereby the opening cross section of the iris diaphragm is increased or decreased.

Zukünftig werden Kraftfahrzeuge zunehmend mit Kameras ausgerüstet sein, mit denen das Fahrzeugumfeld überwacht werden kann. Insbesondere Fahrerassistenzsysteme sind auf Bildaufnahmen des Fahrzeugumfelds angewiesen. Derartige Kameras benötigen eine verstellbare Blende, beispielsweise eine Irisblende, um die Belichtung zu steuern und um eine Anpassung an veränderliche Umgebungsbedingungen zu ermöglichen.In the future, motor vehicles will increasingly be equipped with cameras with which the vehicle environment can be monitored. In particular, driver assistance systems rely on images of the vehicle environment. Such cameras require an adjustable aperture, such as an iris diaphragm, to control the exposure and allow for adaptation to changing environmental conditions.

Herkömmliche Irisblenden, die aus vielen mikromechanischen Bauteilen bestehen, sind für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug jedoch nicht geeignet, da aufgrund des Verschleißes der mikromechanischen Bauteile die bei Kraftfahrzeugen erforderliche Lebensdauer nicht sichergestellt werden kann.However, conventional iris diaphragms, which consist of many micromechanical components, are not suitable for use in a motor vehicle because, due to the wear of the micromechanical components, the service life required for motor vehicles can not be ensured.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Irisblende anzugeben, die einen geringeren Verschleiß aufweist.The invention is therefore based on the object to provide an iris diaphragm, which has a lower wear.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Irisblende der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das bewegbare Bauteil aus einem einen Formgedächtniseffekt zeigenden Material besteht, dessen Form und/oder Länge durch Anlegen einer elektrischen Spannung und/oder durch eine Temperaturänderung veränderbar ist.To solve this problem is provided according to the invention in an iris diaphragm of the type mentioned that the movable member consists of a shape memory effect exhibiting material whose shape and / or length is changed by applying an electrical voltage and / or by a change in temperature.

Das einen Formgedächtniseffekt zeigenden Material kann eine Formgedächtnislegierung oder ein Formgedächtnispolymer sein.The shape memory effect exhibiting material may be a shape memory alloy or a shape memory polymer.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die zum Verstellen einer Irisblende benötigte Stellbewegung durch ein aus einer Formgedächtnislegierung bestehendes Bauteil oder ein Formgedächtnispolymer realisiert werden kann, wodurch die Blendenöffnung eingestellt werden kann. Formgedächtnislegierungen sind spezielle Metalllegierungen, die in zwei unterschiedlichen Kristallstrukturen existieren können. Durch das Aufbringen einer Spannung kann ein aus einer Formgedächtnislegierung bestehendes Bauteil von einer Kristallstruktur in die andere Kristallstruktur überführt werden, was zu einer Verformung des Bauteils führt. Diese Verformung kann auch eine Längenänderung sein. Wenn die angelegte elektrische Spannung entfällt, bewegt sich das aus der Formgedächtnislegierung bestehende Bauteil wieder zurück in seine Ursprungsform, diese Bewegung kann durch ein Federelement, beispielsweise eine Spiralfeder, unterstützt werden. Die erfindungsgemäße Irisblende kann somit durch Anlegen einer elektrischen Spannung gesteuert werden, wobei das bewegbare Bauteil, das vorzugsweise als Ringsegment oder Ring ausgebildet ist, seine Form und/oder Länge ändert, wodurch die Blendenöffnung verändert wird. Da die von dem aus der Formgedächtnislegierung bestehenden Bauteil durchgeführte Änderung der Form und/oder der Länge verschleißfrei ist, kann eine sehr hohe Lebensdauer der erfindungsgemäßen Irisblende erwartet werden, so dass die Irisblende für den Einsatz in einer Kamera eines Kraftfahrzeugs geeignet ist. In ähnlicher Weise kann die Länge eines aus einem Formgedächtnispolymer bestehenden Bauteils durch eine Temperaturänderung eingestellt werden.The invention is based on the recognition that the adjustment movement required for adjusting an iris diaphragm can be realized by a component consisting of a shape memory alloy or a shape memory polymer, whereby the diaphragm aperture can be adjusted. Shape memory alloys are special metal alloys that can exist in two different crystal structures. By applying a voltage, a component consisting of a shape memory alloy can be transferred from one crystal structure into the other crystal structure, which leads to a deformation of the component. This deformation can also be a change in length. When the applied electric voltage is eliminated, the shape memory alloy member moves back to its original shape, and this movement can be assisted by a spring member such as a coil spring. The iris diaphragm according to the invention can thus be controlled by applying an electrical voltage, wherein the movable component, which is preferably designed as a ring segment or ring, changes its shape and / or length, whereby the aperture is changed. Since the change in the shape and / or the length made by the shape memory alloy component is wear-free, a very long life of the iris diaphragm according to the invention can be expected, so that the iris diaphragm is suitable for use in a camera of a motor vehicle. Similarly, the length of a shape memory polymer component can be adjusted by a temperature change.

Bei der erfindungsgemäßen Irisblende wird es besonders bevorzugt, dass das bewegbare Bauteil zum Verkleinern der Blendenöffnung durch Anlegen einer Spannung kontrahierbar ist. Da das bewegbare Bauteil vorzugsweise als Ringsegment oder Ring ausgebildet ist, kann durch Anlegen der Spannung dessen Durchmesser verkleinert werden, wodurch sich die Blendenöffnung verkleinert.In the case of the iris diaphragm according to the invention, it is particularly preferred that the movable component can be contracted by reducing the aperture opening by applying a voltage. Since the movable member is preferably formed as a ring segment or ring, the diameter of which can be reduced by applying the voltage, whereby the aperture is reduced.

Die erfindungsgemäße Irisblende weist den Vorteil auf, dass das bewegbare Bauteil zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei jeder Position ein bestimmter Öffnungsquerschnitt der Blendenöffnung zugeordnet ist. Die erste Position kann beispielsweise die geöffnete Position der Blendenöffnung darstellen, beim Anlegen einer Spannung an das bewegbare Bauteil wird dessen Länge verkürzt, so dass sich das bewegbare Bauteil in der zweiten Position befindet, in der der Öffnungsquerschnitt der Blendenöffnung verkleinert ist. In diesem Zusammenhang wird es bevorzugt, dass die erste Position und die zweite Position des bewegbaren Bauteils konzentrisch zueinander sind, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass der Mittelpunkt der Blendenöffnung konstant bleibt.The iris diaphragm according to the invention has the advantage that the movable component is movable between a first position and a second position, wherein each position is assigned a specific opening cross-section of the diaphragm opening. The first position can, for example, represent the open position of the diaphragm opening, when a voltage is applied to the movable component, its length is shortened, so that the movable component is in the second position, in which the opening cross-section of the diaphragm opening is reduced. In this context, it is preferred that the first position and the second position of the movable member are concentric with each other, thereby providing the advantage that the center of the aperture remains constant.

Eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Irisblende kann vorsehen, dass an dem bewegbaren Bauteil mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Blendenabschnitte angeordnet sind. Diese Blendenabschnitte sind fest mit dem bewegbaren Bauteil verbunden und bewegen sich mit diesem, wenn das bewegbare Bauteil durch Anlegen einer Spannung von einer Kristallstruktur in die andere Kristallstruktur überführt wird. Bei einem Übergang von einer Kristallstruktur in die andere Kristallstruktur behalten die Blendenabschnitte ihre Position in Längsrichtung des bewegbaren Bauteils bei, sie bewegen sich jedoch gemeinsam mit dem bewegbaren Bauteil, das als Ring oder Ringsegment ausgebildet ist, radial nach innen oder außen. Die Blendenabschnitte können z. B. als Plättchen ausgebildet sein und jeweils eine bestimmte Fläche des Öffnungsquerschnitts der Irisblende abdecken. Durch die gleichförmige radiale Bewegung aller Blendenabschnitte kann somit der Öffnungsquerschnitt geändert werden.A first embodiment of the iris diaphragm according to the invention can provide that on the movable component more in the circumferential direction arranged aperture sections are arranged. These diaphragm sections are fixedly connected to and move with the movable component when the movable component is transferred from one crystal structure to the other crystal structure by application of a voltage. In a transition from one crystal structure to the other crystal structure, the diaphragm sections maintain their position in the longitudinal direction of the movable member, but move together with the movable member, which is formed as a ring or ring segment, radially inward or outward. The aperture sections can z. B. be formed as platelets and each cover a certain area of the opening cross-section of the iris diaphragm. Due to the uniform radial movement of all diaphragm sections thus the opening cross-section can be changed.

Eine besonders zuverlässige Funktion ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Irisblende, wenn sich die Blendenabschnitte teilweise in Umfangsrichtung überlappen. Bei einem Übergang von einer Kristallstruktur in eine andere Kristallstruktur gleiten benachbarte Blendenabschnitte somit aufeinander, dadurch wird gewährleistet, dass die Blendenabschnitte einen im Wesentlichen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt begrenzen, der im Hinblick auf eine Bildaufnahme einer Kamera optimal ist.A particularly reliable function results in the iris diaphragm according to the invention, when the diaphragm sections partially overlap in the circumferential direction. In the case of a transition from one crystal structure into another crystal structure, adjacent diaphragm sections thus slide on one another, thereby ensuring that the diaphragm sections delimit a substantially circular opening cross-section, which is optimal with regard to image acquisition of a camera.

Bei der erfindungsgemäßen Irisblende kann es auch vorgesehen sein, dass das bewegbare Bauteil als Draht ausgebildet ist, der mäanderförmig um auf den Blendenabschnitten angeordneten Bolzen geschlungen ist, wobei ein Blendenabschnitt zwei Bolzen aufweist. Vorzugsweise sind die Blendenabschnitte dabei radial bewegbar, so dass bei einer Kontraktion des Drahts, der aus der Formgedächtnislegierung besteht, die Blendenabschnitte radial nach innen verschoben werden. Wenn die angelegte Spannung wieder abgeschaltet wird, verändert sich die Länge des als Draht ausgebildeten bewegbaren Bauteils, woraufhin die einzelnen Blendenabschnitte wieder in ihre ursprüngliche Position zurückkehren. Diese Öffnungsbewegung der erfindungsgemäßen Irisblende kann durch Federelemente unterstützt sein.In the case of the iris diaphragm according to the invention, it can also be provided that the movable component is designed as a wire which is meandered around bolts arranged on the diaphragm sections, wherein one diaphragm section has two bolts. In this case, the diaphragm sections are preferably radially movable, such that upon contraction of the wire, which consists of the shape memory alloy, the diaphragm sections are displaced radially inwards. When the applied voltage is switched off again, the length of the movable member formed as a wire changes, whereupon the individual diaphragm sections return to their original position. This opening movement of the iris diaphragm according to the invention can be supported by spring elements.

Eine Variante der erfindungsgemäßen Irisblende sieht vor, dass anstelle der einzelnen Blendenabschnitte an dem bewegbaren Bauteil eine sich radial nach außen erstreckende Membran angeordnet ist. Die Membran ist vorzugsweise aus einem elastischen, dehnbaren Material ausgebildet, so dass sie einer Formänderung des bewegbaren Bauteils, das als Ring oder Ringsegment ausgebildet ist, folgen kann. Die Membran weist eine geringe Dicke im Vergleich zu ihrer radialen Erstreckung auf und kann beispielsweise als Folie ausgebildet sein. Beim Anlegen einer Spannung an den aus der Formgedächtnislegierung bestehenden Ring oder das Ringsegment verschließt die Membran, die sich von dem Ring oder dem Ringsegment nach außen erstreckt, den Öffnungsquerschnitt mehr oder weniger stark. Die Membran ist außenseitig in Umfangsrichtung gehalten. Die Membran kann aus einem Elastomer hergestellt sein.A variant of the iris diaphragm according to the invention provides that, instead of the individual diaphragm sections, a radially outwardly extending diaphragm is arranged on the movable component. The membrane is preferably formed of an elastic, stretchable material so that it can follow a change in shape of the movable member, which is formed as a ring or ring segment. The membrane has a small thickness compared to its radial extension and may be formed, for example, as a film. When a voltage is applied to the shape memory alloy ring or ring segment, the membrane extending outward from the ring or ring segment more or less closes the opening area. The membrane is held on the outside in the circumferential direction. The membrane may be made of an elastomer.

Das als Ring oder Ringsegment ausgebildete bewegbare Bauteil kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung derart verlängert sein, dass ein Ende des Drahts mit der Membran verbunden ist, der Draht ist jedoch über das Ringsegment hinaus verlängert und über einen oder mehrere Bolzen, die als Umlenkrolle dienen, geführt, das Ende des Bolzens ist ortsfest gehalten. Diese beträchtliche Länge des als Draht ausgebildeten bewegbaren Bauteils ermöglicht eine entsprechend große Längenänderung, so dass der Öffnungsquerschnitt der Membran über einen großen Bereich angepasst werden kann.Trained as a ring or ring segment movable component may be extended according to a further embodiment of the invention such that one end of the wire is connected to the membrane, the wire is extended beyond the ring segment and beyond one or more bolts, which serve as a deflection roller , guided, the end of the bolt is held stationary. This considerable length of the movable member designed as a wire allows a correspondingly large change in length, so that the opening cross-section of the membrane over a wide range can be adjusted.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:Further advantages and details of the invention will be explained with reference to embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Irisblende; 1 a first embodiment of an iris diaphragm according to the invention;

2 die in 1 gezeigte Irisblende nach dem Anlegen einer Spannung; 2 in the 1 shown iris diaphragm after applying a voltage;

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Irisblende; 3 a second embodiment of an iris diaphragm according to the invention;

4 die in 3 gezeigte Irisblende nach dem Anlegen einer Spannung; 4 in the 3 shown iris diaphragm after applying a voltage;

5 und 6 zwei Zustände einer erfindungsgemäßen Irisblende gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und 5 and 6 two states of an iris according to the invention according to a third embodiment; and

7 und 8 zwei Zustände einer erfindungsgemäßen Irisblende gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. 7 and 8th two states of an iris according to the invention according to a fourth embodiment.

Die in 1 schematisch gezeigte Irisblende 1 ist Bestandteil einer Kamera. Die Blende 1 umfasst ein bewegbares Bauteil 2, das als Ringsegment ausgebildet ist. Das bewegbare Bauteil 2 ist nahezu ein geschlossener Ring, abgesehen von einem vergleichsweise kleinen Zwischenraum 3. Das bewegbare Bauteil 2 ist aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Legierung, die Nickel, Titan und Kupfer (NiTiCu) umfasst. An den Enden des Ringsegments weist dieses an beiden Seiten des Zwischenraums 3 Elektroden 4, 5 auf, die mit einer Spannungsquelle 6 verbindbar sind.In the 1 schematically shown iris diaphragm 1 is part of a camera. The aperture 1 includes a movable component 2 formed as a ring segment. The movable component 2 is almost a closed ring, except for a comparatively small gap 3 , The movable component 2 is made of a shape memory alloy, in the illustrated embodiment is an alloy comprising nickel, titanium and copper (NiTiCu). At the ends of the ring segment, this has on both sides of the gap 3 electrodes 4 . 5 on that with a voltage source 6 are connectable.

Das als Ringsegment ausgebildete bewegbare Bauteil 2 weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Blendenabschnitten 7 auf, die eine im Wesentlichen rechteckige Grundform besitzen, wobei eine nach innen zum Zentrum weisende Ecke und die gegenüberliegende nach außen weisende Ecke abgeschrägt sind. In 1 erkennt man, dass sich benachbarte Blendenabschnitte 7 teilweise überdecken. Jeder Blendenabschnitt 7 weist eine Innenkante 8 auf, die Innenkanten 8 aller Blendenabschnitte 7 begrenzen den nahezu kreisförmigen Öffnungsquerschnitt 9 der Irisblende 1. The trained as a ring segment movable component 2 has a plurality of circumferentially disposed aperture portions 7 which have a substantially rectangular basic shape, wherein a inwardly to the center facing corner and the opposite outward facing corner are chamfered. In 1 one recognizes that neighboring aperture sections 7 partially cover. Each aperture section 7 has an inner edge 8th on, the inner edges 8th all aperture sections 7 limit the nearly circular opening cross-section 9 the iris diaphragm 1 ,

Das aus der Formgedächtnislegierung bestehende ringsegmentförmige bewegbare Bauteil 2 kann durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden 4, 5 von einer Kristallstruktur in eine andere Kristallstruktur überführt werden.The existing from the shape memory alloy ring segment-shaped movable component 2 can be done by applying a voltage to the electrodes 4 . 5 be transferred from one crystal structure to another crystal structure.

2 zeigt die Irisblende 1, wenn über die Elektroden 4, 5 eine Spannung angelegt wird. Im Vergleich mit 1 erkennt man, dass das ringsegmentförmige Bauteil 2 kontrahiert ist, das heißt seine Länge hat sich verringert, wodurch sich auch sein Durchmesser reduziert hat. Die mit dem bewegbaren Bauteil 2 verbundenen Blendenabschnitte 7 werden auf diese Weise radial nach innen bewegt, so dass der Öffnungsquerschnitt 9 kleiner im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Öffnungsquerschnitt 9 ist. Durch Anlegen einer Spannung kann der Öffnungsquerschnitt 9 der Irisblende 1 somit verkleinert oder vergrößert werden. Der Übergang von einer Kristallstruktur in die andere Kristallstruktur kann durch ein oder mehrere Federelemente (nicht gezeigt) unterstützt werden, durch deren Federkraft das bewegbare Bauteil 2 wieder in eine Ausgangsposition zurück bewegt wird, wenn keine Spannung angelegt ist. 2 shows the iris diaphragm 1 when over the electrodes 4 . 5 a voltage is applied. In comparison with 1 one recognizes that the ring segment-shaped component 2 is contracted, that is, its length has been reduced, which has also reduced its diameter. The with the movable component 2 connected aperture sections 7 are moved radially inward in this way, so that the opening cross-section 9 smaller compared to the one in 1 shown opening cross-section 9 is. By applying a voltage, the opening cross-section 9 the iris diaphragm 1 thus reduced or enlarged. The transition from one crystal structure to the other crystal structure can be assisted by one or more spring elements (not shown), by whose spring force the movable component 2 is moved back to a starting position when no voltage is applied.

In 2 erkennt man, dass die Innenkanten 8 der Blendenabschnitte 7 aneinander angrenzen, so dass auch der verkleinerte Öffnungsquerschnitt 9 nahezu kreisförmig ist.In 2 you realize that the inner edges 8th the aperture sections 7 adjacent to each other, so that the smaller opening cross-section 9 is almost circular.

Die in den 1 und 2 gezeigte Irisblende 1 weist den Vorteil auf, dass der Verstellmechanismus, der das aus der Formgedächtnislegierung hergestellte bewegbare Bauteil 2 aufweist, ein geringes Gewicht und einen geringen Platzbedarf im Vergleich zu einem Elektromotor aufweist. Zudem erfolgt die Verstellung lautlos, kompakt und schnell, der Strombedarf ist vergleichsweise gering. Ebenso ist die Anzahl der Einzelteile und damit die Fehleranfälligkeit gering. Mit Formgedächtnislegierungen kann eine Kontraktion oder Formänderung in einer Größenordnung von 8 bis 10% erreicht werden, wodurch die erforderliche Größenänderung des Öffnungsquerschnitts realisiert werden kann. Durch eine entsprechende Steuerung der angelegten Spannung ist auch eine stufenlose Änderung des Öffnungsquerschnitts möglich, so dass die in den 1 und 2 gezeigten Positionen des bewegbaren Bauteils 2 Extrempositionen darstellen, zwischen denen weitere Zwischenpositionen liegen, die durch eine Steuerung der angelegten Spannung stufenlos eingestellt werden können.The in the 1 and 2 Iris diaphragm shown 1 has the advantage that the adjusting mechanism, which is the movable component made of the shape memory alloy 2 has a low weight and a small footprint compared to an electric motor. In addition, the adjustment is silent, compact and fast, the power consumption is relatively low. Likewise, the number of items and thus the susceptibility to errors is low. With shape memory alloys, a contraction or shape change in the order of 8 to 10% can be achieved, whereby the required size change of the opening cross-section can be realized. By an appropriate control of the applied voltage and a stepless change of the opening cross section is possible, so that in the 1 and 2 shown positions of the movable member 2 Represent extreme positions between which are more intermediate positions that can be adjusted continuously by controlling the applied voltage.

Die 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Irisblende 10, wobei für übereinstimmende Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet werden. In Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Irisblende 10 ein als Ringsegment ausgebildetes bewegbares Bauteil 2 auf, wobei zwischen den beiden Endabschnitten der Zwischenraum 3 gebildet ist. An dem bewegbaren Bauteil 2 ist außenseitig eine Membran 11 angeordnet, die als Ring ausgebildet und an ihrem Außenumfang 12 in nicht näher dargestellter Weise gehalten ist. Die Membran 11 besteht aus einem dehnbaren, flexiblen Material, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um ein Elastomer. Der Öffnungsquerschnitt 9 wird von dem ringsegmentförmigen bewegbaren Bauteil 2 begrenzt.The 3 and 4 show a second embodiment of an iris diaphragm 10 , wherein the same reference numerals are used for matching components. In accordance with the first embodiment, the iris diaphragm 10 a trained as a ring segment movable component 2 on, between the two end sections of the gap 3 is formed. On the movable component 2 is a membrane on the outside 11 arranged, which are formed as a ring and on its outer periphery 12 is held in a manner not shown. The membrane 11 consists of a stretchable, flexible material, in the illustrated embodiment, it is an elastomer. The opening cross-section 9 is from the ring segment-shaped movable member 2 limited.

Wenn an die Elektroden 4, 5, die mit der Spannungsquelle 6 verbunden sind, eine Spannung angelegt wird, geht das aus der Formgedächtnislegierung hergestellte Ringsegment in die andere Kristallstruktur über, wodurch sich dessen Länge und Durchmesser verringert, wie in 4 gezeigt ist. Dort erkennt man, dass das bewegbare Bauteil 2 eine andere, verkleinerte Form aufweist, wobei die ursprüngliche, in 3 gezeigte Position und die verkleinerte, in 4 gezeigte Position konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die an ihrem Außenumfang 12 gehaltene Membran 11 folgt der Bewegung des bewegbaren Bauteils 2, wodurch sich die von der Membran 11 abgedeckte Fläche innenseitig vergrößert. Dementsprechend ist der Öffnungsquerschnitt 9 der Irisblende 10 bei angelegter Spannung kleiner, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse durch Betätigen der Irisblende 10 möglich ist. Nach dem Entfall der Spannung kehrt das bewegbare Bauteil 2 wieder in seine in 3 gezeigte Ausgangsposition zurück, in der der Öffnungsquerschnitt 9 vergrößert ist.When to the electrodes 4 . 5 connected to the voltage source 6 When a voltage is applied, the ring segment made of the shape memory alloy merges into the other crystal structure, reducing its length and diameter, as in FIG 4 is shown. There you can see that the movable component 2 has a different, reduced form, the original, in 3 shown position and the reduced, in 4 shown position are arranged concentrically to each other. The on its outer circumference 12 held membrane 11 follows the movement of the movable component 2 , which causes the membrane 11 Covered area enlarged inside. Accordingly, the opening cross section 9 the iris diaphragm 10 with applied voltage smaller, so that adaptation to different lighting conditions by pressing the iris diaphragm 10 is possible. After the elimination of the voltage, the movable component returns 2 back in his in 3 shown starting position back in the opening cross section 9 is enlarged.

Die 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Irisblende 13, bei der das bewegbare Bauteil als Draht 14 ausgebildet ist. Die Blendenabschnitte 7 weisen jeweils zwei voneinander beabstandete Bolzen 15, 16 auf, die sich senkrecht zur Oberfläche der Blendenabschnitte 7 erstrecken. Um diese Bolzen 15, 16 ist der aus der Formgedächtnislegierung hergestellte Draht 14 mäanderförmig geschlungen. 5 zeigt die Irisblende 13 in der geöffneten Stellung, 6 in einer geschlosseneren Stellung. Wenn der Draht 14 an die Spannungsquelle 6 angeschlossen ist, wird er kontrahiert, wobei die Bolzen 15, 16 als Umlenkungen dienen. Dementsprechend wird durch den Draht 14 eine seitliche Kraft auf die Bolzen 15, 16 ausgeübt, so dass diese radial verschoben werden. Optional können die einzelnen Blendenabschnitte 7 entlang einer radialen Führung bewegbar sein. 6 zeigt die Irisblende 13 in einem Zustand, in dem die Länge des Drahts 14 verkürzt ist. Durch das Abschalten der Spannung gelangen die Blendenabschnitte 7 wieder in ihre in 5 gezeigte Ausgangsposition zurück, optional können Federelemente vorgesehen sein, die den Öffnungsvorgang unterstützen.The 5 and 6 show a further embodiment of an iris diaphragm 13 in which the movable component as a wire 14 is trained. The aperture sections 7 each have two spaced bolts 15 . 16 on, perpendicular to the surface of the aperture sections 7 extend. To these bolts 15 . 16 is the wire made from the shape memory alloy 14 meandering looped. 5 shows the iris diaphragm 13 in the open position, 6 in a closed position. If the wire 14 to the voltage source 6 is connected, it is contracted, with the bolts 15 . 16 serve as deflections. Accordingly, through the wire 14 a lateral force on the bolts 15 . 16 exerted so that they are moved radially. Optionally, the individual panel sections 7 be movable along a radial guide. 6 shows the iris diaphragm 13 in a state in which the length of the wire 14 is shortened. By switching off the voltage to reach the aperture sections 7 back in her in 5 shown starting position back, optional spring elements may be provided to assist the opening process.

Die 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Irisblende 17, das eine Weiterbildung des in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt. Die Irisblende 17 weist die Membran 11 auf, anstelle des als Ringsegment ausgebildeten bewegbaren Bauteils ist dort ein Draht 18 vorgesehen, der einerseits einen ringsegmentförmigen Abschnitt 19 aufweist, der dem bewegbaren Bauteil 2 in den 3 und 4 entspricht, darüber hinaus umfasst der Draht 18 einen Abschnitt 20, der um mehrere ortsfeste Bolzen 21, 22, 23 geführt ist. Dementsprechend weist der Draht 18, der aus dem Abschnitt 19 und dem Abschnitt 20 besteht, eine wesentlich größere Länge als der ringsegmentförmige Abschnitt 19 auf. Daher bewirkt eine durch Anlegen einer Spannung ausgelöste Kontraktion eine vergleichsweise große Längenänderung, so dass sich der ringsegmentförmige Abschnitt 19, wie in 8 gezeigt ist, verkleinert. Die Membran 11 wird auf diese Weise radial nach innen vergrößert, wodurch der Öffnungsquerschnitt 9 verringert wird. Wenn die angelegte Spannung entfällt, wird der aus den Abschnitten 19 und 20 bestehende Draht 18 wieder in seine in 7 gezeigte Ausgangsposition zurückbewegt.The 7 and 8th show a further embodiment of an iris diaphragm 17 , which is a further education in the 3 and 4 illustrated embodiment represents. The iris diaphragm 17 has the membrane 11 on, instead of the designed as a ring segment movable member there is a wire 18 provided, on the one hand a ring segment-shaped section 19 comprising the movable member 2 in the 3 and 4 In addition, the wire includes 18 a section 20 , which involves several stationary bolts 21 . 22 . 23 is guided. Accordingly, the wire points 18 that from the section 19 and the section 20 exists, a much greater length than the ring segment-shaped section 19 on. Therefore, caused by applying a voltage contraction causes a comparatively large change in length, so that the ring segment-shaped section 19 , as in 8th shown is reduced in size. The membrane 11 is enlarged radially inwardly in this way, whereby the opening cross-section 9 is reduced. When the applied voltage is eliminated, the one from the sections 19 and 20 existing wire 18 back in his in 7 moved back home position shown.

Für alle beschriebenen Ausführungsbeispiele gilt, dass die Länge des bewegbaren Bauteils stufenlos verändert und eingestellt werden kann. Diese Änderung wird durch die angelegte Spannung bewirkt, die eine Temperaturänderung in dem bewegbaren Bauteil erzeugt. Diese Änderung funktioniert in beide Richtungen, das heißt bei einer Erwärmung ergibt sich eine Verlängerung des bewegbaren Bauteils, umgekehrt stellt sich bei einer Abkühlung die gewünschte Verringerung der Länge ein.For all described embodiments applies that the length of the movable member can be changed and adjusted continuously. This change is caused by the applied voltage, which produces a temperature change in the movable member. This change works in both directions, that is, when heated results in an extension of the movable member, conversely, the desired reduction in length arises during cooling.

Dieser Effekt tritt nicht nur bei metallischen Formgedächtnislegierungen auf, sondern auch bei Formgedächtnispolymeren, bei denen durch eine Temperaturänderung eine entsprechende Änderung der Form und/oder Länge ausgelöst werden kann. Bei Formgedächtnispolymeren wird der Effekt einer Form- oder Längenänderung somit lediglich durch die Temperaturänderung ausgelöst, ohne dass eine elektrische Spannung angelegt werden muss.This effect occurs not only in metallic shape memory alloys, but also in shape memory polymers, where a change in temperature can cause a corresponding change in shape and / or length. In the case of shape memory polymers, the effect of a change in shape or length is thus triggered only by the temperature change, without having to apply an electrical voltage.

Die in den 1 bis 8 gezeigte Irisblende ist Bestandteil einer Kamera, die sich für die Nutzung als Umfeldkamera in einem Kraftfahrzeug eignet.The in the 1 to 8th Iris diaphragm shown is part of a camera that is suitable for use as an environment camera in a motor vehicle.

Claims

Iris diaphragm ( 1 . 10 ) for a camera, with at least one movable component ( 2 ) for influencing an aperture, characterized in that the movable component ( 2 ) consists of a material exhibiting a shape memory effect whose shape and / or length is variable by applying an electrical voltage and / or by a change in temperature.

Iris diaphragm according to claim 1, characterized in that the movable component ( 2 ) is contractible to reduce the aperture.

Iris diaphragm according to claim 1 or 2, characterized in that the movable component ( 2 ) is movable between a first position and a second position, wherein each position has a certain opening cross-section ( 9 ) is associated with the aperture.

Iris diaphragm according to claim 3, characterized in that the first and the second position of the movable component ( 2 ) are concentric with each other.

Iris diaphragm according to one of the preceding claims, characterized in that the movable component ( 2 ) is designed as a ring or ring segment.

Iris diaphragm according to one of the preceding claims, characterized in that on the movable component ( 2 ) a plurality of circumferentially disposed aperture sections ( 7 ) are arranged.

Iris diaphragm according to claim 6, characterized in that the diaphragm sections ( 7 ) partially overlap in the circumferential direction.

Iris diaphragm according to claim 6 or 7, characterized in that the diaphragm sections ( 7 ) has a substantially circular opening cross-section ( 9 ) limit.

Iris diaphragm according to one of claims 6 to 8, characterized in that the movable component as a wire ( 14 ) is formed, the meandering around on the diaphragm sections ( 7 ) arranged bolts ( 15 . 16 ), wherein a diaphragm section ( 7 ) preferably two bolts ( 15 . 16 ) having.

Iris diaphragm according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the movable component a radially outwardly extending membrane ( 11 ) is arranged.

Iris diaphragm according to one of the preceding claims, characterized in that the material exhibiting the shape memory effect is a shape memory alloy or a shape memory polymer.

Camera comprising an iris diaphragm ( 1 . 10 ) according to one of claims 1 to 11.

Motor vehicle comprising a camera according to claim 12.