[发明专利]具有形状记忆合金元件的可变虹膜装置

说明书

由形状记忆合金线致动的光圈装置控制两个交叠的快门表面。两个快门表面控制透射通过透镜组件的光的量。形状记忆合金线由柔性印刷电路致动，该形状记忆合金线控制嵌入两个快门表面的杆。电流通过焦耳加热来控制线的形状，从而致动光圈装置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月13日提交的美国临时申请62/598,226的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及光学快门。更具体地，本公开内容涉及具有形状记忆合金元件的可变虹膜装置。

附图说明

附图并入本说明书并且构成本说明书的一部分，附图示出了本公开内容的一个或更多个实施方式，并且连同示例实施方式的描述一起用于解释本公开内容的原理和实现方式。

图1至图2示出了集成在透镜系统中的光圈装置的示例性前视图和后视图。

图3示出了光圈装置的示例性分解视图。

图4示出了示例性光圈装置的截面侧面图。

图5和图6提供了光圈机构在两种不同操作状态下的内部视图。

图7示出了透镜组件和杆的视图。

发明内容

在本公开内容的第一方面中，描述了光圈装置，该光圈装置包括：第一快门表面，包括第一开口和第一横向槽；第二快门表面，该第二快门表面与第一快门表面部分地交叠，该第二快门表面包括第二开口和第二横向槽，第一开口和第二开口形成光圈；杆，该杆包括：插入第一横向槽中的第一销；插入第二横向槽中的第二销；第三销，被配置成允许杆在下述两个端部位置之间旋转：第一端部位置对应于光圈的完全打开状态，第二端部位置对应于光圈的至少部分地关闭状态；具有凹形槽的第四销；以及形状记忆合金线，嵌入第四销中。

本公开内容的优选方面和实施方式例如被显示在本申请的从属权利要求中。

具体实施方式

本公开内容描述了可以控制光圈窗口的大小的光圈系统(aperture system)。在一些实施方式中，光圈系统可以在完全关闭位置与完全打开位置之间控制光圈窗口的打开程度。例如，光圈系统可以控制光圈，使得光圈系统仅部分地打开，并且因此可以被称为可变虹膜装置。

光圈机构可以由形状记忆合金(SMA)线和可以推压该SMA线从而产生力的扭转弹簧来驱动。如本领域普通技术人员已知的，形状记忆合金是对其原始形状具有物理“记忆”的合金。因此，SMA线能够变形并且恢复至SMA线的原始形状。图1示出了集成有透镜系统(110)的光圈控制装置(105)的示例性前视图。图2示出了集成有透镜系统例如透镜镜筒(210)的光圈控制装置(205)的示例性后视图。如本领域普通技术人员已知的，透镜系统可以包括多个透镜。这样的透镜系统可以被称为透镜镜筒，并且包括不同类型的透镜。为了控制穿过透镜镜筒的光的量，可以在作为透镜镜筒的一部分的两个相邻的透镜之间插入快门。本公开内容描述了基于形状记忆合金线的光圈系统，该光圈系统在透镜镜筒内实现了快门机构。

图3示出了包括若干部件和透镜镜筒(305)的光圈装置的示例性分解视图(blowout view)。光圈机构可以包括：盖(310)，用于保护内部部件免受外部损坏；SMA线(315)；两个端子或支承元件(320)，SMA线可以附接至两个端子或支承元件(320)，以用于机械支承和电气连接。SMA线可以致动两个支承元件(320)以致动所附接的部件，例如可以遮挡透镜之间的光的快门表面。扭转弹簧(325)可以向SMA线提供反向力，以允许对快门从关闭到打开以及从打开到关闭的双向控制。在两个位置之间移动的杆元件(330)可以基于SMA运动在快门表面上致动。