一种光圈驱动结构及P-IRIS可变光圈的制作方法

一种光圈驱动结构及p-iris可变光圈
技术领域
1.本发明涉及光圈技术领域，尤其涉及一种光圈驱动结构及p-iris可变光圈。


背景技术：

2.光圈是一个用来控制光线透过镜头并控制进入机身内感光面的光量的装置，其已被广泛地应用于各种类型的摄像头、投影机、红外热成像产品中。
3.参照专利号为：201310160849.0、专利名称为：一种单隐型光圈的中国发明专利，该发明专利公开了一种叶片驱动机构，该叶片驱动机构包括有线圈架以及绕装于线圈架的线圈绕组，线圈架装设于底板，线圈架的芯部成型有容置腔，容置腔内可相对转动地嵌装有磁铁以及与磁铁同步动作的驱动杆，驱动杆设置有两个延伸于线圈架外的驱动臂，两个驱动臂分别设置有一个叶片拨杆；磁铁与驱动杆组成一摇柄结构，工作时，线圈绕组的磁场作用于磁铁，磁铁带动驱动杆转动，转动的驱动杆通过叶片拨杆驱动叶片移动。
4.需指出的是，对于上述光圈的叶片驱动机构而言，其存在结构复杂、安装不方便、制备成本高的缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种光圈驱动结构，该光圈驱动结构设计新颖、结构简单、安装方便快捷、制备成本低。
6.本发明的另一目的在于针对现有技术的不足而提供一种p-iris可变光圈，该p-iris可变光圈设计新颖、通光量控制精度高、结构简单、安装方便快捷、制备成本低。
7.为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
8.一种光圈驱动结构，包括有固定壳体，固定壳体开设有上下完全贯穿的壳体通光孔，固定壳体装设有用于调节壳体通光孔的通光量的活动叶片；固定壳体装设有驱动电机、位于驱动电机旁侧的驱动齿轮，驱动电机的动力输出轴装设有电机输出齿轮，电机输出齿轮与驱动齿轮相啮合；驱动齿轮设置有偏离驱动齿轮回转中心的驱动凸柱，活动叶片对应驱动凸柱开设有呈长圆形状且上下完全贯穿的叶片驱动孔，驱动凸柱插入至活动叶片的叶片驱动孔内。
9.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述固定壳体包括有固定底座、装设于固定底座上端部的固定盖板，所述活动叶片位于固定底座与固定盖板之间，固定底座开设有上下完全贯穿的底座通光孔，固定盖板开设有上下完全贯穿且与底座通光孔对齐的盖板通光孔，底座通光孔、盖板通光孔组成所述壳体通光孔；所述驱动电机、所述驱动齿轮分别装设于固定底座，且驱动电机通过锁紧螺丝螺装紧固于固定底座。
10.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述驱动齿轮设置有侧向朝外凸出的限位凸台，所述固定底座对应限位凸台设置有第一限位挡壁、第二限位挡壁；当所述活动叶片处于光圈最大通光量位置时，限位凸台抵靠于第一限位挡壁；当
所述活动叶片处于光圈最小通光量位置时，限位凸台抵靠于第二限位挡壁。
11.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述驱动齿轮、所述驱动凸柱、所述限位凸台为一体结构。
12.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述固定底座设置有朝上凸出的齿轮套装轴，所述驱动齿轮的芯部开设有上下完全贯穿的齿轮中心孔，驱动齿轮通过齿轮中心孔套装于齿轮套装轴；齿轮套装轴的上端面通过锁紧螺丝螺装紧固有石墨垫片，驱动齿轮通过石墨垫片实现竖向限位。
13.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述驱动齿轮的齿轮中心孔为上大下小的阶梯孔。
14.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述固定底座设置有朝上凸出的叶片下滑轨，所述固定盖板设置有朝下凸出的叶片上滑轨，固定底座通过叶片下滑轨与所述活动叶片接触，固定盖板通过叶片上滑轨与活动叶片接触。
15.其中，对于该光圈驱动结构而言，所述活动叶片为sus304叶片。
16.一种p-iris可变光圈，包括有上述光圈驱动结构；该p-iris可变光圈还包括有磁石支架、紧固于所述固定壳体的pcb板，pcb板设置有霍尔传感器，磁石支架紧固于所述活动叶片；磁石支架装设有感应磁石，感应磁石靠近pcb板的霍尔传感器。
17.其中，对于p-iris可变光圈而言，所述活动叶片弯折成型有叶片安装部，所述磁石支架通过锁紧螺丝螺装紧固于叶片安装部。
18.本发明的有益效果为：本发明所述的一种光圈驱动结构，其包括有固定壳体，固定壳体开设有上下完全贯穿的壳体通光孔，固定壳体装设有用于调节壳体通光孔的通光量的活动叶片；固定壳体装设有驱动电机、位于驱动电机旁侧的驱动齿轮，驱动电机的动力输出轴装设有电机输出齿轮，电机输出齿轮与驱动齿轮相啮合；驱动齿轮设置有偏离驱动齿轮回转中心的驱动凸柱，活动叶片对应驱动凸柱开设有呈长圆形状且上下完全贯穿的叶片驱动孔，驱动凸柱插入至活动叶片的叶片驱动孔内。通过上述结构设计，该光圈驱动结构设计新颖、结构简单、安装方便快捷、制备成本低。
19.本发明的另一有益效果为：本发明所述的一种p-iris可变光圈，其包括有上述光圈驱动结构；该p-iris可变光圈还包括有磁石支架、紧固于所述固定壳体的pcb板，pcb板设置有霍尔传感器，磁石支架紧固于所述活动叶片；磁石支架装设有感应磁石，感应磁石靠近pcb板的霍尔传感器。通过上述结构设计，该该p-iris可变光圈设计新颖、通光量控制精度高、结构简单、安装方便快捷、制备成本低。
附图说明
20.下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
21.图1为本发明的结构示意图。
22.图2为图1的分解示意图。
23.图3为本发明另一视角的结构示意图。
24.图4为图3的分解示意图。
25.图5为本发明的剖面示意图。
26.图6为本发明去除固定盖板时的结构示意图。
27.图7为本发明去除固定盖板、活动叶片时的结构示意图。
28.在图1至图7中包括有：1——固定壳体
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11——固定底座111——底座通光孔
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112——第一限位挡壁113——第二限位挡壁
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114——齿轮套装轴115——叶片下滑轨
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12——固定盖板121——盖板通光孔
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122——叶片上滑轨2——活动叶片
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21——叶片驱动孔22——叶片安装部
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31——驱动电机32——电机输出齿轮
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4——驱动齿轮41——驱动凸柱
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42——限位凸台43——齿轮中心孔
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5——石墨垫片61——磁石支架
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62——感应磁石7——pcb板。
具体实施方式
29.下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
30.实施例一，如图1至图7所示，一种光圈驱动结构，包括有固定壳体1，固定壳体1开设有上下完全贯穿的壳体通光孔，固定壳体1装设有用于调节壳体通光孔的通光量的活动叶片2。对于活动叶片2而言，其可以采用金属片材结构；优选的，活动叶片2为sus304叶片，对于采用sus304材料制备而成的活动叶片2而言，其具有耐高温、防光线穿透的特点，以有效地适用于红外热成像、投影机等复杂环境中。
31.进一步的，固定壳体1装设有驱动电机31、位于驱动电机31旁侧的驱动齿轮4，驱动电机31的动力输出轴装设有电机输出齿轮32，电机输出齿轮32与驱动齿轮4相啮合。如图2、图4以及图7所示，本实施例一的驱动齿轮4可以设计成半圈牙结构，这样可以降低驱动齿轮4的成型难度、模具难度及制备成本。
32.更进一步的，驱动齿轮4设置有偏离驱动齿轮4回转中心的驱动凸柱41，活动叶片2对应驱动凸柱41开设有呈长圆形状且上下完全贯穿的叶片驱动孔21，驱动凸柱41插入至活动叶片2的叶片驱动孔21内。对于本实施例一的驱动凸柱41而言，其可以采用一体式结构设计，也可以采用分体式结构设计；对于一体式结构设计的驱动凸柱41而言，该驱动凸柱41与驱动齿轮4为一体结构；对于分体式结构设计的驱动凸柱41而言，该驱动凸柱41可以采用螺接或者扣接等方式安装于驱动齿轮4。
33.另外，如图1至图7所示，固定壳体1包括有固定底座11、装设于固定底座11上端部的固定盖板12，活动叶片2位于固定底座11与固定盖板12之间，固定底座11开设有上下完全贯穿的底座通光孔111，固定盖板12开设有上下完全贯穿且与底座通光孔111对齐的盖板通光孔121，底座通光孔111、盖板通光孔121组成壳体通光孔；驱动电机31、驱动齿轮4分别装
设于固定底座11，且驱动电机31通过锁紧螺丝螺装紧固于固定底座11。
34.需解释的是，本发明的固定盖板12可通过锁紧螺丝螺装紧固于固定底座11的上端部；当然，上述固定盖板12与固定底座11的装配方式并不构成对本发明的限制，即本发明的固定盖板12还可以采用扣接方式安装于固定底座11的上端部。
35.在本实施例一的活动叶片2于固定底座11与固定盖板12之间移动并实现壳体通光孔的通光量调节的过程中，驱动电机31通过电机输出齿轮32驱动驱动齿轮4转动，转动的驱动齿轮4带动驱动凸柱41以驱动齿轮4的回转中心进行旋转动作，由于驱动凸柱41插入至活动叶片2的叶片驱动孔21内，在驱动凸柱41的驱动作用下，活动叶片2相对固定底座11、固定盖板12移动。
36.需强调的是，本实施例一的光圈驱动结构通过驱动齿轮4直接驱动活动叶片2进行移动，相对于现有技术中的摇柄结构而言，结构更加简单，相应的，制备成本叶更低。
37.还有就是，在本实施例一的光圈驱动结构进行组装的过程中，只需保证电机输出齿轮32与驱动齿轮4相啮合，且保证驱动凸柱41插入至活动叶片2的叶片驱动孔21内即可，安装非常方便且便捷。
38.综合上述情况可知，通过上述结构设计，本实施例一的光圈驱动结构具有设计新颖、结构简单、安装方便快捷、制备成本低的优点。
39.实施例二，本实施例二与实施例一的区别在于：如图2、图4以及图7所示，驱动齿轮4设置有侧向朝外凸出的限位凸台42，固定底座11对应限位凸台42设置有第一限位挡壁112、第二限位挡壁113；当活动叶片2处于光圈最大通光量位置时，限位凸台42抵靠于第一限位挡壁112；当活动叶片2处于光圈最小通光量位置时，限位凸台42抵靠于第二限位挡壁113。
40.其中，对于本实施例二的限位凸台42而言，其可以采用一体式结构设计，也可以采用分体式结构设计；对于一体式结构设计的限位凸台42而言，该限位凸台42与驱动齿轮4为一体结构；对于分体式结构设计的限位凸台42而言，该限位凸台42采用螺接、扣接等方式安装于驱动齿轮4。
41.在本实施例二的光圈驱动结构动作过程中，通过第一限位挡壁112、第二限位挡壁113来对驱动齿轮4的限位凸台42进行限位，该结构设计直接对驱动齿轮4进行机械限位，限位进度更高。
42.实施例三，本实施例三与实施例一的区别在于：如图2、图4、图5以及图7所示，固定底座11设置有朝上凸出的齿轮套装轴114，驱动齿轮4的芯部开设有上下完全贯穿的齿轮中心孔43，驱动齿轮4通过齿轮中心孔43套装于齿轮套装轴114。
43.其中，齿轮套装轴114的上端面通过锁紧螺丝螺装紧固有石墨垫片5，驱动齿轮4通过石墨垫片5实现竖向限位。
44.在本实施例三的光圈驱动结构实现驱动齿轮4安装的过程中，将驱动齿轮4的齿轮中心孔43对准并套装于固定底座11的齿轮套装轴114，而后通过锁紧螺丝将石墨垫片5紧固于齿轮套装轴114的上端面，以通过石墨垫片5来对驱动齿轮4进行竖向限位。对于上述驱动齿轮4安装方式而言，其具有组装方便且成本低的优点。
45.还有就是，本实施例三的石墨垫片5一方面用于对驱动齿轮4进行竖向限位，另一方面能够实现自润滑的作用，以使得驱动齿轮4转动更平稳。
46.另外，驱动齿轮4的齿轮中心孔43为上大下小的阶梯孔；通过将驱动齿轮4的齿轮中心孔43设计成阶梯孔结构，本实施例三的光圈驱动结构能够有效地降低驱动齿轮4的齿轮中心孔43的加工难度，进而降低成本。
47.实施例四，本实施例四与实施例一的区别在于：如图2、图4、图6以及图7所示，固定底座11设置有朝上凸出的叶片下滑轨115，固定盖板12设置有朝下凸出的叶片上滑轨122，固定底座11通过叶片下滑轨115与活动叶片2接触，固定盖板12通过叶片上滑轨122与活动叶片2接触。
48.在本实施例四的光圈驱动结构的活动叶片2于固定底座11与固定盖板12之间移动的过程中，固定底座11通过叶片下滑轨115与活动叶片2接触，固定盖板12通过叶片上滑轨122与活动叶片2接触，上述接触结构设计能够有效地降低活动叶片2与固定底座11、固定盖板12的接触面积，以使得活动叶片2移动更加顺畅。
49.实施例五，一种p-iris可变光圈，其包括有上述实施例一至实施例四任意一项的光圈驱动结构。
50.另外，该p-iris可变光圈还包括有磁石支架61、紧固于固定壳体1的pcb板7，pcb板7设置有霍尔传感器，磁石支架61紧固于活动叶片2；磁石支架61装设有感应磁石62，感应磁石62靠近pcb板7的霍尔传感器。
51.需指出的是，如图2、图4、图5、图6以及图7所示，本实施例五的磁石支架61采用以下方式安装于活动叶片2，具体的：活动叶片2弯折成型有叶片安装部22，磁石支架61通过锁紧螺丝螺装紧固于叶片安装部22。当然，上述磁石支架61的安装方式并不构成对本实施例五的限制。
52.在本实施例五的p-iris可变光圈工作过程中，驱动电机31通过电机输出齿轮32驱动驱动齿轮4转动，转动的驱动齿轮4带动驱动凸柱41以驱动齿轮4的回转中心进行旋转动作，由于驱动凸柱41插入至活动叶片2的叶片驱动孔21内，在驱动凸柱41的驱动作用下，活动叶片2相对固定壳体1移动，以改变固定壳体1的壳体通光孔的通光量。
53.其中，在活动叶片2相对固定壳体1移动的过程中，磁石支架61随着活动叶片2同步移动，即安装于磁石支架61的感应磁石62也随着活动叶片2同步移动，在此过程中，安装于pcb板7上的霍尔传感器会感应到感应磁石62的磁场强度变化，霍尔传感器可将所接收到的磁场强度信号反馈至投影机等设备的控制器，控制器根据磁场强度信号来判断感应磁石62至霍尔传感器的距离值，以判断感应磁石62的移动距离，进而实现活动叶片2移动距离的准确测定，以达到反馈活动叶片2运动位置的目的。当活动叶片2的实际位置与所需位置存在偏差时，控制器可通过控制驱动电机31的正反转动来调节活动叶片2的位置，以实现活动叶片2位置精准控制，进而实现通光量准确控制。
54.故而，本实施例五的p-iris可变光圈具有设计新颖、通光量控制精度高、结构简单、安装方便快捷、制备成本低的优点。
55.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。