CN114615479B - 一种光阑装置、图像调整方法和投影设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种光阑装置、图像调整方法和投影设备,光阑装置包括基座、遮光板和驱动机构;其中,遮光板位于基座上,驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构,第一驱动机构和第二驱动机构分别连接遮光板上间隔的两个位置,第一驱动机构和第二驱动机构用于驱动遮光板直线运动和/或旋转运动,以实现遮挡位于投影图像边缘的无效区域。本公开提供的光阑装置,通过驱动机构来驱动遮光板直线运动和/或旋转运动,从而实现遮挡位于投影图像边缘的无效区域,进而提高了用户的体验感。
Description
技术领域
本公开属于投影技术领域,尤其涉及一种光阑装置、图像调整方法和投影设备。
背景技术
在图像投影中,投影仪在侧投使用时会在屏幕上产生梯形画面,目前主要通过数码梯形校正和光学梯形校正的方式将投影图像矫成正常比例的长方形画面。
在对投影图像进行梯形校正后,校正后的投影图像的边缘有无效区域,从而影响用户观看体验。
发明内容
本公开实施例提供一种光阑装置、图像调整方法和投影设备,以解决现有的投影设备输出的投影图像边缘有无效区域的技术问题。
第一方面,本公开实施例提供一种光阑装置,包括:
基座;
遮光板,所述遮光板连接在所述基座上;
驱动机构,所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别连接所述遮光板上间隔的两个位置,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构用于驱动所述遮光板直线运动和/或旋转运动,以遮挡位于投影图像边缘的无效区域。
可选的,所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括音圈电机,所述第一驱动机构的音圈电机和所述第二驱动机构的音圈电机均位于所述遮光板和所述基座之间,所述第一驱动机构的音圈电机和所述第二驱动机构的音圈电机用于分别向所述遮光板施加同向的作用力,以驱动所述遮光板直线运动,和/或,分别向所述遮光板施加反向的作用力,以驱动所述遮光板旋转运动。
可选的,所述光阑装置还包括弹性部,所述基座与所述遮光板通过所述弹性部连接,所述弹性部在所述音圈电机的作用下发生形变,以产生作用于所述遮光板的弹性恢复力。
可选的,所述遮光板直线运动的方向与所述遮光板旋转运动所绕的轴线垂直。
可选的,所述音圈电机包括线圈和磁铁组,所述线圈和所述磁铁组分别安装在所述基座上和所述遮光板上,所述线圈位于所述磁铁组的磁场内。
可选的,所述磁铁组包括至少两个磁铁,两个所述磁铁与所述线圈相对设置,两个所述磁铁间隔设置于所述遮光板上。
可选的,两个所述磁铁之间的距离与所述遮光板的移动距离呈正比。
可选的,所述音圈电机还包括磁传感器,所述磁传感器设置在所述基座或者所述遮光板上,所述磁传感器位于所述磁铁组的磁场内,所述磁传感器用于检测所述磁铁组产生的磁场强度,以获得所述遮光板的位置。
可选的,所述光阑装置还包括电路板,所述电路板与所述基座连接,所述电路板设置于所述基座和所述遮光板之间,所述电路板朝向所述遮光板的一侧安装有所述音圈电机。
可选的,所述弹性部包括至少一个簧片,至少一个所述簧片连接所述基座和所述遮光板。
可选的,所述簧片的数量为两个,两个所述簧片首尾相连构成L形簧片,所述L形簧片的两端分别连接在所述基座和所述遮光板上。
可选的,所述基座包括相互连接以形成夹角的第一板体和第二板体,所述第一板体与所述遮光板相对设置,所述第二板体从所述第一板体一侧向所述遮光板一侧延伸,且所述音圈电机连接所述第一板体和所述遮光板,所述簧片连接所述第二板体和所述遮光板。
第二方面,本公开实施例还提供一种图像调整方法,使用上述任一项所述的光阑装置,包括以下步骤:
获得投影图像与无效区域的位置关系;
根据所述位置关系驱动遮光板移动和/或旋转,以使所述遮光板遮挡所述无效区域。
第三方面,本公开实施例还提供一种投影设备,包括:
光机;
镜头;
上述任一项所述的光阑装置,所述光阑装置设置在所述光机内、所述光机与所述镜头之间或者所述镜头的出光处。
本公开实施例提供的光阑装置,通过驱动机构来驱动遮光板直线运动和/或旋转运动,从而实现遮挡投影图像边缘的无效区域,克服了现有的投影设备输出的投影图像边缘有无效区域的问题,进而提高了用户的体验感。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对本领域技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本公开及其有益效果,下面将结合附图来进行说明。其中,在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本公开实施例提供的投影设备的结构框图;
图2为本公开实施例提供的光阑装置图像调整方法的流程图一;
图3为本公开实施例提供的光阑装置图像调整方法的流程图二;
图4为本公开实施例提供的光阑装置的***视图;
图5为本公开实施例提供的光阑装置的运动状态图;
图6为本公开实施例提供的光阑装置中遮光板的运动状态图一;
图7为本公开实施例提供的光阑装置中遮光板的运动状态图二;
图8为本公开实施例提供的光阑装置中遮光板的运动状态图三;
图9为本公开实施例提供的光阑装置中磁铁组与线圈受力分析图;
图10为本公开实施例提供的光阑装置的结构示意图;
图11为本公开实施例提供的光阑装置的正视图;
图12为本公开实施例提供的光阑装置的俯视图;
图13为本公开实施例提供的光阑装置中基座与遮光板安装示意图。
图中:1、投影设备;11、光阑装置;111、基座;1111、第一板体;1112、第二板体;1113、滑轨;112、遮光板;1121、安装孔;1122、无效区域;1123、滑块;113、弹性部;1131、簧片;114、驱动机构;114a、第一驱动机构;114b、第二驱动机构;1141、音圈电机;1141a、第一音圈电机;1141b、第二音圈电机;11411、线圈;11412、磁铁组;114121、磁感线;11413、磁传感器;115、电路板;12、光机;13、镜头;14、光阑。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
本公开实施例提供一种光阑装置、图像调整方法和投影设备,以解决现有投影图像校正后,投影图像的边缘有无效区域的技术问题。以下将结合附图对进行说明。
如图1所示,本公开实施例提供的光阑装置11可应用于各类投影设备1中,图1为光阑装置11应用在投影设备的结构框图,投影设备1可以是中长焦投影仪、超短焦投影仪等。投影设备1包括多个光阑装置11、光机12、镜头13、光阀14、图像采集单元和控制器。其中,光阀14可以为数字微镜元件(Digital Micromirror Device,DMD)、硅基液晶(LiquidCrystalonSilicon,LCOS)或液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD);图像采集单元能够实时采集投影图像边缘的照片,控制器可以识别照片中的特征信息,并从特征信息中分析出投影图像中的无效区域,无效区域为不属于投影图像中原始照片的区域,可以是灰色区域,也可以其他色彩不均一的区域。可选的,投影设备1可以通过图像采集单元来采集投影图像边缘的照片,也可以不设有图像采集单元,由智能手机、智能平板等外部设备自身的摄像头来获取投影图像边缘的照片,并将照片通过蓝牙/WIFI等通讯手段发送到投影设备1中,通过投影设备1的图像识别单元或控制器来识别位于投影图像边缘的无效区域。又或者,识别投影图像的无效区域这一动作由外部设备来执行。
在一些实施例中,光阑装置11可设置在光机12内,具体地,光阑装置11设在光机12中光阀14的出光侧,即从光线的源头调节光线,之后,调节后的光线通过镜头13投射到投影屏幕上。
在一些实施例中,光阑装置11也可设在光机12与镜头13之间,具体的,光阑装置11对光机12发出的光线进行调节,之后光线通过镜头13投射到投影屏幕上。
在一些实施例中,光阑装置11还可设在镜头13的出光处,具体的,光机12发出的光线透过镜头13后,再通过光阑装置11进行调节,调节后的光线直接投射在投影屏幕上。
本公开实施例提供将光阑装置11应用于投影设备1中,能克服现有的投影设备输出的投影图像边缘有无效区域的问题,进而提高了用户的体验感。
为了更清楚的说明光阑装置11的结构,以下将结合附图对光阑装置11进行介绍。
如图1、图4、图10、图11、图12和图13所示,图4为光阑装置11的***视图,图10为光阑装置11的结构示意图,图11为光阑装置11的正视图,图12为光阑装置11的俯视图,图13为光阑装置11中基座111与遮光板112安装示意图。
在一些实施方式中,光阑装置11包括基座111、遮光板112和驱动机构114。其中,遮光板112位于基座111上;驱动机构114包括第一驱动机构114a和第二驱动机构114b,第一驱动机构114a的输出端和所述第二驱动机构114b的输出端分别连接所述遮光板112上间隔的两个位置,第一驱动机构114a和第二驱动机构114b用于驱动遮光板112直线运动和/或旋转运动,以完全遮挡位于投影图像边缘的无效区域。也可以理解为,基座111作为承载部件,遮光板112和驱动机构114安装在基座111的同一侧,且驱动机构114能在遮光板112上施加作用力;驱动机构114可固定在基座111上,遮光板112通过滑轨1113安装在基座111上,遮光板112上的滑块1123能在滑轨1113上滑动;在驱动机构114的作用下,遮光板112能够根据无效区域1122的形状进行直线运动和/或旋转运动,最终完全遮挡无效区域。其中,第一驱动机构114a和第二驱动机构114b可分别采用直线电机或旋转电机,当无效区域为矩形时,第一驱动机构114a驱动遮光板112做直线运动即可,当无效区域为三角形时,第二驱动机构114b驱动遮光板112做旋转运动,当无效区域为梯形时,遮光板112既需做直线运动,还需做旋转运动。
在一些实施例中,第一驱动机构114a和第二驱动机构114b采用两个音圈电机1141,两个音圈电机1141分别连接至遮光板112上两个间隔的位置;光阑装置11还包括弹性部113,基座111与遮光板112通过弹性部113连接,弹性部113在音圈电机1141的作用下发生形变,以产生作用于遮光板112的弹性恢复力;遮光板112直线运动的方向与遮光板112旋转运动所绕的轴线垂直。也可以理解为,基座111作为承载部件,遮光板112安装在基座111的正前方,遮光板112与基座111之间通过弹性部113连接。两个音圈电机1141分别为第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b,第一音圈电机1141a位于遮光板112一侧靠近端部位置处,第二音圈电机1141b位于遮光板112另一侧靠近端部位置处,当第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b为相同参数设置,且第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b通入相同电流时,第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b产生作用于遮光板112两侧的安培力相同,以驱动遮光板112在其所在平面内上下直线运动;其中,遮光板112两侧受到的作用力方向可以有一定的夹角,优选两作用力的方向同向且平行。当第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b通入不同电流,不同电流包括方向相反的电流,以及方向相同,大小不同的电流,第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b产生作用于遮光板112两侧的安培力不相同,以驱动遮光板112在其所在平面内顺时针或逆时针旋转运动;其中,遮光板112两侧受到的作用力方向可以有一定的夹角,优选两作用力的方向反向且平行。另外,为实现音圈电机1141用于驱动遮光板112直线运动和旋转运动,先给第一音圈电机1141a和第二音圈电机1141b通入相同的电流,遮光板112移动到指定位置后,根据所需的旋转方向,增大第一音圈电机1141a或第二音圈电机1141b的电流。光阑装置11的音圈电机1141结构简单,占用空间小,适用于投影仪等光学设备中。
如图5、图6、图7和图8所示,图5为光阑装置11的运动状态图,图6、图7和图8分别为光阑装置11中遮光板112的运动状态图一、遮光板112的运动状态图二和遮光板112的运动状态图三。
可以理解的,在投影设备1投影方向倾斜于屏幕(如幕布、墙壁)时,如不执行梯形校正,投影出来的矩形画面将在屏幕呈梯形。而为了修正这种情况,投影设备1可以通过执行梯形校正,投影出来一个其他形状的画面(如梯形,理论上这种形状的投影画面能够克服投影方向相对屏幕的倾斜,使得最终呈现在屏幕的画面为矩形)。投影出上述其他形状的画面,需要关闭部分光阀(例如DMD中关闭部分微镜),然后即使光阀的关闭部分,仍会反射出光线,这样会导致无法投影出一个纯粹的特定形状的画面,即投影图像边缘处有无效区域,这部分无效区域将呈现在屏幕上,使得最终呈现的图像不仅仅具有矩形的带有投影内容的画面,还具有画面边缘的无效区域(一般呈灰色)。本文所述的“投影图像”和“无效区域”可以指上述光阀出射但尚未到达屏幕的画面,也可以指已经呈现在屏幕的画面,两者可寻得映射关系。利用该映射关系,可以实现观察位于屏幕的画面来调整遮光板112的遮挡位置。当然可以联动控制光阀的控制器来获取光阀的关闭位置,针对性驱动遮光板112对无效区域进行遮挡。将上述光阑装置11应用于投影设备1,通过遮挡投影设备1输出的投影图像边缘的无效区域1122,校正投影设备1的输出画面,具体根据无效区域1122的形状,音圈电机1141驱动遮光板112直线运动和/或旋转运动。当无效区域1122为三角形区域时,音圈电机1141先驱动遮光板112直线运动,直至遮光板112的边缘与投影图像的边缘d重合,此时,遮光板112的边缘与三角形区域的外边缘也重合,增加第二音圈电机1141b的电流,遮光板112顺时针旋转,当遮光板112的边缘与三角形区域的边缘e重合时,遮光板112完全遮挡无效区域1122。当无效区域1122为矩形区域时,音圈电机1141驱动遮光板112直线运动,直到遮光板112与矩形区域的外边缘全部重合为止。当无效区域1122为梯形区域时,音圈电机1141先驱动遮光板112直线运动,当遮光板112与梯形区域上最近的边缘重合时,调节第一音圈电机1141a或第二音圈电机1141b中的电流,使得遮光板112转动,当遮光板112将梯形区域的外边缘全部遮挡住后,即完成了投影图像边缘无效区域的遮挡。通过光阑装置11遮挡投影图像的无效区域1122,提高了用户体验。
为了更清楚的说明光阑装置11的遮挡过程,以下将结合附图对光阑装置11的遮光方法进行介绍。
如图2、图3、图6、图7和图8所示,图2和图3分别为适用于光阑装置11图像调整方法的流程图一、流程图二。
在一些实施例中,无效区域1122的遮光方法可以包括如下:
S10步骤,获得投影图像与无效区域1122的位置关系;
S20步骤,根据位置关系驱动遮光板112移动和/或旋转,以使遮光板112遮挡无效区域1122。
具体的,以遮挡图6中的无效区域为例,请一并参阅图6至图8,上述遮光方法可以细化成以下步骤:
S11步骤,获取投影图像边缘的无效区域1122与投影图像的位置关系;
S21步骤,根据上述位置关系,通过驱动机构114驱动遮光板112平移,以使遮光板112的边缘与投影图像的边缘重合;
S22步骤,驱动机构114驱动遮光板112旋转,直至遮光板112完全遮挡无效区域1122。
其中,无效区域1122与投影图像的位置关系,可以通过摄像头获取屏幕的画面来计算获得,也可以通过光阀的控制器获取。关于如何从位置关系得到遮光板112的驱动行程,可以理解为,如果将光阑装置设置在镜头出光侧的话,则可以通过摄像头获取的无效区域1122与投影图像的位置关系,来通过驱动机构驱动遮光板112。如果将光阑装置设置在光机内或者光机和镜头之间的话,可以通过光阀的控制器获取光阀的开关数据,获取光阀针对梯形校正关闭的区域,然后根据光阀反射/透射的角度以及可能经过的光学元件所导致的光路变化趋势,来确认光阀上关闭区域反射到遮光板112所在平面形成的无效区域1122位置,以及光阀上打开区域反射到遮光板112所在平面形成的投影图像位置,依据这两者位置关系,来通过驱动机构驱动遮光板112。
可以理解的,无效区域1122的形状可以是矩形,还可以是三角形,也可以是梯形,在不同的使用场景下,无效区域1122的形状可以发生变化。在三角形的无效区域1122的实施例中,S200步骤中的平移距离可以为零,即遮光板112的初始位置即是遮光板112的边缘与投影图像的边缘重合,即音圈电机1141只需驱动遮光板112做旋转运动即可完成无效区域1122的遮挡。
也可以理解的,可以是人为观测遮光板112的边缘与投影图像边缘之间的距离;也可以是使用投影仪上的摄像头采集图片,通过对图片分析,得到遮光板112的边缘与投影图像边缘之间的距离;还可以是借助手机来拍摄图片,并将图片发送给投影仪,经过识别与分析,最终得到遮光板112的边缘与投影图像边缘之间的距离。在遮光板112运动过程中,当遮光板112的一边与投影图像上的一点重合时,改变音圈电机1141内通入的电流值,使得遮光板112与投影图像重合的一边受到的合力为零,此时,遮光板112绕着重合点进行旋转,直到遮光板112将无效区域1122完全遮挡。
示例性的,若无效区域1122为三角形,此时需要遮挡的无效区域1122也为三角形;遮光板112为矩形板,遮光板112的材质采用氧化物或金属或硅胶或耐UV塑料或不可透射UV特种玻璃;遮光板112的尺寸大于无效区域1122的尺寸,先将遮光板112调节到投影图像的上方,再将遮光板112先平动至投影图像的边缘,当测得图像采集单元采集到的投影图像有遮挡时,遮光板112停止平动,并绕着投影图像的边缘旋转直到需遮挡的光路被完全遮挡;遮挡过程中,通过图像采集单元实时检测投影图像是否有遮挡,并同步微调遮光板112的平移和旋转角度。当无效区域1122为矩形时,遮光板112平动至完全遮挡无效区域1122即可。
为了更清楚的说明光阑装置11的工作过程以及结构原理。
参见图4和图9,图9为光阑装置11中磁铁组11412与线圈1141的受力分析图。
在一些实施例中,音圈电机1141包括线圈11411和磁铁组11412,线圈11411和磁铁组11412可分别安装在基座111上和遮光板112上,线圈11411位于磁铁组11412的磁场内。另外,线圈11411和磁铁组11412分别安装在遮光板112上和基座111上。
示例性的,线圈11411为环形铜线圈,因此具有稳定的导电性能;环形铜线圈采用跑道形结构,能使磁铁组11412的长度与线圈11411的直线段(即线圈11411的有效段)长度相等,无效段为线圈11411的长度压缩到最小的圆弧段,从而提高了线圈11411的利用率。环形铜线圈固定安装在基座111上,磁铁组11412可采用两组,且分别固定安装在遮光板112的左右两端,环形铜线圈与对应的磁铁组11412面对面安装,线圈11411由于处于磁铁组11412产生的磁感线114121上,使得通电的线圈11411能在磁场中受到稳定的安培力。音圈电机1141中的线圈11411和磁铁组11412可集成安装在电路板115上,能够提高空间的利用率。线圈11411的安装位置可根据遮光板112的运动方向进行设定,使得线圈11411受到的安培力的方向与遮光板112的运动方向在相平行的平面上。磁铁组11412可采用两个磁铁块,使两磁铁块之间有一定的间距,保证单个磁铁块的宽度大于两磁铁块间距,从而获得更好的使用效果。
如图4所示,磁铁组包括至少两个磁铁,两个磁铁横向放置,两个磁铁与线圈相对设置,两个磁铁间隔设置于遮光板上。
具体的,横向放置磁铁能产生横向磁场,使得线圈能受到竖直方向的安培力,使得遮光板112能够竖直运动或者进行转动;还可在遮光板112的端部设安装孔1121,安装孔1121为位于遮光板112端部的上凹槽和下凹槽,磁铁组11412采用两个磁铁块,两个磁铁一极分别点胶固定于上凹槽和下凹槽内。在安装过程中,使两磁铁块之间有一定的间距,保证单个磁铁块的宽度大于两磁铁块间距,且两个磁铁之间的距离根据遮光板112设计的位移量大小设计一定间隙,两个磁铁之间的距离与遮光板112设计的位移量可成正比关系,能获得极高的磁场利用率。
如图4、图5所示,在一些实施例中,音圈电机1141还包括磁传感器11413,磁传感器11413设置在基座111或者遮光板112上,并位于磁铁组11412的磁场内,磁传感11413器用于检测磁铁组11412产生的磁场强度,以获得遮光板112的位置;在线圈11411的1中间可设置环形孔。
具体的,线圈11411可安装在遮光板112上,磁传感器11413的一端安装在环形孔内,磁传感器11413的另一端即安装在基座111上;线圈11411也可以安装在基座111上,磁传感器11413的一端安装在环形孔内,磁传感器11413的另一端即安装在遮光板112上。磁传感器11413能够监测磁场强度的变化量,从而可快速测量出遮光板112的位置变化。即可在遮光板112上分别选取两个端点:左端点和右端点,然后依次测量遮光板112移动前与移动后各端点竖直方向的移动距离,依次为Y1和Y2,再测量左端点与右端点之间的距离X,根据计算可得到:中心位移量Y=Y1+Y2/2;旋转角度Tan A=Y2-Y1/X;其中,Y1和Y2通过磁传感器11413实时检测的,X为固定值两处磁传感器11413的间距。通过磁传感器11413能够实时监测出遮光板112的移动位移和角度,使得遮光板112能够准确的遮挡住无效区域。另外,磁传感器11413也可采用霍尔传感器来检测遮光板112的位移。
如图1、4所示,在一些实施例中,光阑装置11还包括电路板115,电路板115与基座111连接,电路板115设置于基座111和遮光板112之间,电路板115朝向遮光板112的一侧安装有音圈电机1141,电路板115的一端向远离基座111的一侧延伸。
具体的,电路板115可采用柔性电路板,具有质量轻、厚度薄、可自由弯曲折叠等优良特性;柔性电路板粘接于基座111的前面,柔性电路板上的音圈电机1141与遮光板112面对面安装,能够保证两者之间受力更加均匀;电路板115延伸的一端与其他电器件相连,能够减小安装距离。
另外,电路板115还可采用印制电路板,并将其作为基板来安装线圈11411和磁传感器11413,使得整体结构更加紧凑。
如图1、图4、图5所示,在一些实施例中,弹性部113包括两个簧片1131,两个簧片1131首尾相连构成为L形簧片,L形簧片的两端分别连接在基座111和遮光板112上,簧片1131位于音圈电机1141的上方。L形簧片的拐角处,即两个簧片1131相连的位置,与遮光板112连接。也可以理解的,L形簧片分别将基座111的两端与遮光板112的两端连接在一起,当音圈电机1141中通电时,L形簧片能保证遮光板112平稳移动,当音圈电机114中停止通电时,在L形簧片的弹性势力,遮光板112回弹,回到开始工作的位置。
在其他实施例中,弹性部113也可以采用一个平面簧片,平面簧片采用不锈钢材料SUS301,具有硬度高以及不易弹性疲乏的特性。在遮光板112运动过程中,簧片1131会发生形变,当音圈电机114不再驱动遮光板112时,簧片1131可以使得遮光板112恢复到初始位置,以方便后面使用。簧片1131还可以实现遮光板112的受力平衡,即遮光板112上的合力等于零;也可以采用摩擦块来使得遮光板112上的受力平衡,最终遮光板112可停留在遮挡无效区域1122的位置。L形簧片作为优选方案,相对于平面簧片而言,可以在保证提供相应的弹性力的前提下,获得更小的体积,从而节省了材料,降低了生产成本。
如图4、图10所示,在一些实施例中,簧片1131可采用S形簧片,能够保持在一定作用力的同时易于在遮光板112平移时发生形变,在遮光板112大行程位移时,S形簧片还可给遮光板112稳定支撑。簧片1131还可采用L形簧片,能有效保持遮光板112在平移方向的稳定,从而维持遮光板112在旋转运动过程中无任何其他方向的偏转。另外,簧片1131可以用线性弹簧替代;簧片1131还可采用平面簧片替代,可利于批量制造。
如图4、图10所示,在一些实施例中,基座111包括相互连接以形成夹角的第一板体1111和第二板体1112,第一板体1111与遮光板112相对设置,第二板体1112从第一板体1111一侧向遮光板112一侧延伸,且音圈电机1141连接第一板体1111和遮光板112,簧片1131连接第二板体1112和遮光板112。
具体的,第一板体1111可与遮光板112平行设置,可通过音圈电机1141将第一板体1111与遮光板112相连,能够约束遮光板112沿着基座111表面左右移动;第二板体1112可与遮光板112垂直设置,可通过簧片1131将第二板体1112于遮光板112相连,能够约束遮光板112沿着基座111前后移动,从而可提高遮光板112对无效区域遮挡的准确度。另外,第二板体1112上设有通孔,电路板115的一端从通孔穿入,并固定在第一板体1111上,电路板115的一端从通孔穿出,并向着远离基座111的方向延伸,从而可以与其他的外界电器件相连,同时,通孔能够增加电路板115安装的稳定性。
如图4、图9和图10所示,在一些实施例中,光阑装置11的动力源来自磁铁组11412和线圈11411。具体实施过程中,可参阅图8,磁铁组11412产生了如图方向稳定磁场,线圈11411处于磁感线114121上;线圈11411通电后,产生如图方向的单向电流,由于线圈11411穿过磁场,因此上下两侧的线圈11411均受到向上的安培力,则磁铁组11412会受到方向向下的反作用力,磁铁组11412可带动遮光板112向下移动。当簧片1131形变产生的回弹力等于作用于磁铁组11412的安培力时,遮光板112停止运动并保持静止;当加大作用于线圈11411的电流时,安培力增大,遮光板112可继续向下运动至下一个平衡点;反之减小线圈11411的电流,遮光板112往回运动到某处平衡点。
本公开实施例提供的光阑装置11,可通过两组音圈电机1141和S形簧片的结构来实现遮光板112两个自由度的运动,即平移和旋转。采用磁传感器11413实时检测遮光板112的位置和角度,可搭配图像采集单元实时检测投影图像边缘的无效区域是否被遮光板112完全遮挡,实现无效区域精确快速去除。本公开实施例提供的光阑装置11结构简单紧凑,厚度极薄,遮光效果好,可灵活运用于各种光学设计中,且无噪音,无需润滑,寿命较长。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本公开的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
以上对本公开实施例所提供的制冰装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本公开的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本公开的限制。
Claims (14)
1.一种光阑装置,其特征在于,包括:
基座;
遮光板,与所述基座连接;
驱动机构,所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构分别连接所述遮光板上间隔的两个位置,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构用于驱动所述遮光板直线运动和/或旋转运动,以遮挡位于投影图像边缘的无效区域;
其中,所述光阑装置还包括弹性部,所述弹性部包括分别在水平面和竖直面内延伸的两簧片;两所述簧片的两第一端均连接于所述基座,两所述簧片的两第二端相互连接且在同一连接处连接于所述遮光板。
2.根据权利要求1所述的光阑装置,其特征在于,所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均包括音圈电机,所述第一驱动机构的音圈电机和所述第二驱动机构的音圈电机均位于所述遮光板和所述基座之间,所述第一驱动机构的音圈电机和所述第二驱动机构的音圈电机用于分别向所述遮光板施加同向的作用力,以驱动所述遮光板直线运动,和/或,分别向所述遮光板施加反向的作用力,以驱动所述遮光板旋转运动。
3.根据权利要求1所述的光阑装置,其特征在于,所述遮光板直线运动的方向与所述遮光板旋转运动所绕的轴线垂直。
4.根据权利要求2所述的光阑装置,其特征在于,所述音圈电机包括线圈和磁铁组,所述线圈和所述磁铁组分别安装在所述基座上和所述遮光板上,所述线圈位于所述磁铁组的磁场内。
5.根据权利要求4所述的光阑装置,其特征在于,所述磁铁组包括至少两个磁铁,两个所述磁铁与所述线圈相对设置,两个所述磁铁间隔设置于所述遮光板上。
6.根据权利要求5所述的光阑装置,其特征在于,两个所述磁铁之间的距离与所述遮光板的移动距离呈正比。
7.根据权利要求4所述的光阑装置,其特征在于,所述音圈电机还包括磁传感器,所述磁传感器设置在所述基座或者所述遮光板上,并位于所述磁铁组的磁场内,所述磁传感器用于检测所述磁铁组产生的磁场强度,以获得所述遮光板的位置。
8.根据权利要求2所述的光阑装置,其特征在于,所述光阑装置还包括电路板,所述电路板与所述基座连接,所述电路板朝向所述遮光板的一侧安装有所述音圈电机。
9.根据权利要求2所述的光阑装置,其特征在于,所述光阑装置还包括弹性部,所述基座与所述遮光板通过所述弹性部连接,所述弹性部在所述音圈电机的作用下发生形变,以产生作用于所述遮光板的弹性恢复力。
10.根据权利要求9所述的光阑装置,其特征在于,所述弹性部包括至少一个簧片,至少一个所述簧片连接所述基座和所述遮光板。
11.根据权利要求10所述的光阑装置,其特征在于,所述簧片的数量为两个,两个所述簧片首尾相连构成为L形簧片,所述L形簧片的两端分别连接在所述基座和所述遮光板上。
12.根据权利要求10所述的光阑装置,其特征在于,所述基座包括相互连接以形成夹角的第一板体和第二板体,所述第一板体与所述遮光板相对设置,所述第二板体从所述第一板体一侧向所述遮光板一侧延伸,且所述音圈电机连接所述第一板体和所述遮光板,所述簧片连接所述第二板体和所述遮光板。
13.一种图像调整方法,其特征在于,适用于权利要求1至12中任一项所述的光阑装置,所述方法包括:
获得投影图像与无效区域的位置关系;
根据所述位置关系驱动遮光板移动和/或旋转,以使所述遮光板遮挡所述无效区域。
14.一种投影设备,其特征在于,包括:
光机;
镜头;
如权利要求1至12中任一项所述的光阑装置,所述光阑装置设置在所述光机内、所述光机与所述镜头之间或者所述镜头的出光处。
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