專利名稱：光圈結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光圈結構，應用于相機，特別是一種可按固定微量變化光圈口徑的光圈結構。
如臺灣專利公告第431603號中所揭露的「照相機復合式光圈快門裝置」，是以一葉片(iris diaphragm)改變進光量，通過在此葉片上開設多種口徑的圓孔，且配合葉片的旋轉，使圓孔對準鏡頭從而控制鏡頭的進光量，也就是在口徑大的圓孔對準鏡頭時，鏡頭的進光量會增加，而在口徑小的圓孔對準鏡頭時，鏡頭的進光量會減少，因此光圈值的級數(shù)視圓孔的數(shù)目而定，然此種光圈結構卻有下列數(shù)種缺點1.光圈值的級數(shù)越多時(圓孔數(shù)越多)，光圈結構的體積越大，所以一般這種光圈結構僅提供二至三級的光圈值。2.在變換不同口徑的圓孔時無法拍照，所以這種結構僅能使用固定光圈值拍照。3.因垂直葉片移動平面的方向為其自由端(也就是光軸方向)，所以葉片在移動時會產生浮動的情形。


圖1A至是幾種幾何圖形的幾何中心到其輪廓任一點的最大長度與最小長度之比的示意圖；如圖1A至圖1C所示，理想的光圈口徑為圓形，因從其幾何中心(圓心)到其輪廓任一點的最大長度(L)與最小長度(I)皆為定值1，而其它形狀正三角形為1.5，正五邊形為1.24，正六邊形為1.15，正八邊形則為1.08等等……，由此可知正n邊形L和I的比值將隨n的增大而趨近圓形的比值，而如臺灣專利公告第367050號中所揭露的「鏡頭的改良多片式光圈」，是使多個葉片(約五至六片以上)構成趨近圓形的多邊形，且這些葉片設置于鏡頭處，當各葉片分別繞其中心軸同時旋轉時，可調節(jié)光圈結構的口徑，且口徑的變化范圍也較大，并可用于曝光時光圈變化的拍攝，但此種光圈結構卻有下列數(shù)種缺點1.因各葉片僅構成多邊形的一邊，所以需要多片葉片，如此卻使得光圈結構更加復雜、制作和組裝的困難度增高、且成本昂貴。2.因光圈口徑的變化量與葉片旋轉量的關系是非線性的，因此光圈口徑不易按固定量進行變化。3.因垂直葉片移動平面的方向為其自由端(也就是光軸方向)，所以葉片在移動時會產生浮動的情形。4.因葉片的剛性不足，所以當其被直接推動時易產生翹曲。
另一種可用于曝光時光圈變化的拍攝的光圈結構則由曲柄構成，揭露在美國專利第4797700號及第4884091號專利案中，這兩項專利案包括有曲柄及兩具有開口的葉片，且通過曲柄驅動此兩葉片作反向的直線運動，即可調節(jié)光圈口徑，因此較上述光圈結構所需的葉片數(shù)少，結構簡單，且口徑的變化范圍也較大，然此種光圈結構仍有下列數(shù)種缺點1.因曲柄長度的限制，光圈結構的體積無法縮小。2.可按微小的固定變化量改變光圈口徑，但所需電路復雜。3.因垂直葉片移動平面的方向為其自由端(也就是光軸方向)，所以葉片在移動時會產生浮動的情形。4.因葉片的剛性不足，所以需要較高的制作精度，以防止直接推動其時引起翹曲。5.因口徑無法趨近圓形，所以拍攝時會有亮度不均的情形。
因此，有必要研發(fā)出一種光圈結構，能滿足下列需求1.葉片的移動能夠更平整、平順。2.減少光圈結構的體積。3.能夠用于曝光時光圈變化的拍攝。4.口徑能趨近圓形，以提高成像品質。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種光圈結構，能通過簡單的結構設計減小光圈的體積。
本發(fā)明的次要目是提供一種光圈結構，可按微小的固定變化量改變的光圈的口徑。
根據(jù)本發(fā)明所揭露的光圈結構包括有第一、二葉片座及驅動結構，其中第一、二葉片座分別位于彼此重疊的平面，且分別具有相向并對稱于光軸的第一、二通光口，當驅動結構驅動第一、二葉片座沿著垂直相機的光軸方向相向或相背移動時，即可調節(jié)第一、二通光口的相對相機光軸所形成的孔徑，而控制相機的進光量。
為進一步說明本發(fā)明的目的、構造特征及其功能，現(xiàn)配合附圖詳細說明如下。
第一葉片座11具有第一被傳動件111、第一導引套112及第一葉片113，其中第一被傳動件111設在第一葉片座11一端，其內部中空并具有齒形，可與驅動螺桿31的第一螺紋端311嚙合，第一導引套112設于第一葉片座11相對第一被傳動件111的另一端，且與第一導引件21樞接，而限制第一葉片座11沿第一導引件21滑動，第一葉片113由第一葉片座11承載，具有數(shù)個尺寸相異的第一通光口1131，該第一通光口1131為圓形，每次有一個第一通光口1131對準相機的光軸C，從而控制相機的進光量。
當轉動驅動螺桿31時，第一葉片座11被驅動，而在第一導引件21的引導下沿著垂直相機的光軸方向移動，以調節(jié)第一通光口1131與光軸C的相對位置，從而通過第一通光口1131所構成的圓形，控制相機的進光量。
圖3A、圖3B是本發(fā)明的另一實施例的立體圖及動作圖，本發(fā)明的另一種實施例包括有第一葉片座11、第二葉片座12、第一導引件21及驅動螺桿31，其中第一導引件21為一長桿，用以限制第一、二葉片座11、12沿其滑動，驅動螺桿31則用以驅動第一、二葉片座11、12，且具有螺紋旋向互為相反的第一螺紋端311及第二螺紋端312，且第一螺紋端311與第二螺紋端312分別與第一、二葉片座11、12嚙合。
第一葉片座11具有第一被傳動件111、第一導引套112及第一葉片113，其中第一被傳動件111設于第一葉片座11一端，其內部中空并具有齒形可與驅動螺桿31的第一螺紋端311嚙合，第一導引套112設于第一葉片座11相對第一被傳動件111的另一端，且與第一導引件21樞接，從而限制第一葉片座11沿第一導引件21滑動，而第一葉片113被第一葉片座11承載，上有第一通光口1131，此第一通光口1131為V字形。
第二葉片座12具有第二被傳動件121、第二導引套122及第二葉片123，其中第二被傳動件121設于第二葉片座12一端，其內部中空并具有齒形可與驅動螺桿31的第二螺紋端312嚙合，第二導引套122設于第二葉片座12相對第二被傳動件121的另一端，且與第一導引件21樞接，從而限制第二葉片座12沿第一導引件21滑動，而第二葉片123被第二葉片座12承載，上有與第一通光口1131相對并對稱于相機光軸C的的第二通光口1231，此第二通光口1231為V字形，兩第一、二通光口1131、1231彼此相向。
當轉動驅動螺桿31時，第一、二葉片座11、12被驅動，在第一導引件21的引導下沿著垂直相機的光軸方向相向或相背地移動，以調節(jié)第一、二通光口1131、1231相對相機光軸C所形成的孔徑，從而控制相機的進光量(由第一、二通光口1131、1231所構成的菱形)。
圖4、圖5是本發(fā)明的又一實施例的立體分解圖及其組合圖，本發(fā)明的又一種實施例包括有第一葉片座11、第二葉片座12、一對葉片座13、13’、第一導引件21、第二導引件22、驅動螺桿31及傳動件41，其中第一導引件21為一長桿，用以限制第一、二葉片座11、12沿其滑動，第二導引件22垂直第一導引件21，用以限制葉片座13、13’沿其滑動，驅動螺桿31則用以驅動第一、二葉片座11、12，且具有螺紋旋向互為相反的第一螺紋端311及第二螺紋端312，可分別與第一、二葉片座11、12嚙合，傳動件41則由驅動螺桿31驅動，用來驅動葉片座13、13’，圖中所示為連接驅動螺桿31的齒輪。
第一葉片座11具有第一被傳動件111、第一導引套112及第一葉片113，其中第一被傳動件111設于第一葉片座11一端，其中空內部具有齒形，以與驅動螺桿31的第一螺紋端311嚙合，第一導引套112設于第一葉片座11相對第一被傳動件111的另一端，且與第一導引件21樞接，而限制第一葉片座11沿第一導引件21滑動，第一葉片113被第一葉片座11承載，上有第一通光口1131，此第一通光口1131為V字形。
第二葉片座12具有第二被傳動件121、第二導引套122及第二葉片123，其中第二被傳動件121設于第二葉片座12一端，其中空內部具有齒形，且與驅動螺桿31的第二螺紋端312嚙合，第二導引套122設于第二葉片座12相對第二被傳動件121的另一端，且與第一導引件21樞接，而限制第二葉片座12沿第一導引件21滑動，至于第二葉片123被第二葉片座12承載，具有與第一通光口1131相對并對稱于相機光軸C的的第二通光口1231，此第二通光口1231為V字形，兩第一、二通光口1131、1231彼此相向。
葉片座13、13’，兩者同于第一、二葉片座11、12是相向或相背地對稱于相機光軸C移動，分別包括第三被傳動件131、第三導引套132及第三葉片133，其中第三被傳動件131設于葉片座13、13’一端，與傳動件41嚙合，圖中所示的是齒條，用來配合齒輪的驅動螺桿31，第三導引套132設于葉片座13、13’相對第三被傳動件131的另一端，且與第二導引件22樞接，而限制葉片座13、13’沿第二導引件22滑動，至于第三葉片133被葉片座13、13’承載。
當轉動驅動螺桿31時，第一、二葉片座11、12及葉片座13、13’被驅動，而使第一、二葉片座11、12在垂直相機的光軸方向沿著驅動螺桿31與第一導引件21相向或相背地對稱于相機光軸C移動，同時，使葉片座13、13’在第二導引件22的引導下沿著垂直該相機的光軸方向及第一、二葉片座11、12的移動方向相向或相背地對稱于相機光軸C移動，以調節(jié)第一、二通光口1131、1231及第三葉片133的相對相機光軸C所形成的孔徑，而控制相機的進光量(由第一、二通光口1131、1231及第三葉片133所構成的正六邊形)。
當然，傳動件41也可為減速齒輪組，以調節(jié)葉片座13、13’與第一、二葉片座11、12相對的移動速度比，進而使光圈口徑更趨近圓形，且使前述的六邊形在各葉片座的移動下能維持正六邊形的形狀。
圖6A、圖6B分別是本發(fā)明的部份分解圖及組合圖，本發(fā)明還包括馬達50，其與驅動螺桿31連接，設置方向可垂直各葉片或是平行各葉片，用以提供動力源，當然該馬達可為步進馬達，以提高控制驅動螺桿31轉動的精密度，且本發(fā)明還包括殼體60，此殼體60由底座61及蓋體62所構成，且兩者各包括一彼此相對的穿透孔611、621，以供光線進入相機。
本發(fā)明的光圈結構具有下列功效1.減少體積本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，長度減少12.5％；2.趨近圓形本發(fā)明僅以兩對葉片座分別沿不同直線方向移動，即可形成趨近圓形的光圈口徑(六角形)，所以可以提供較佳的成像品質，此效果僅需兩對葉片座即可實現(xiàn)；3.結構簡單本發(fā)明主要以葉片座、驅動螺桿及導引件構成，所以結構較簡單，因此可降低組裝的困難度，甚至是可實現(xiàn)小型化的需求及節(jié)省制造成本；4.按固定的微小變化量控制光圈口徑本發(fā)明通過螺桿節(jié)距的設計(螺桿轉動的角度與葉片移動量的關系是線性關系)，及光圈口徑的變化量與葉片移動量維持線性關系下，可輕易地實現(xiàn)微調葉片座位置的功效。
5.葉片移動平順本發(fā)明的葉片座以驅動螺桿驅動，且配合導引件的限制，可使葉片在移動時不至產生翹曲及于相機光軸方向浮動的情形。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；因此凡根據(jù)本發(fā)明權利要求書所做的均等變化與修飾，均為本發(fā)明的專利范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種光圈結構，應用于一相機，其特征在于，該光圈結構包括一第一導引件，是一長桿；一驅動螺桿，其兩端分別為具有旋向互為相反螺紋的一第一螺紋端及一第二螺紋端；一第一葉片座，上有一第一通光口，且該第一葉片座的相對兩端分別與該第一導引件樞接及與該驅動螺桿的該第一螺紋端嚙合；及一第二葉片座，上有與該第一通光口相對、并一同對稱于該相機光軸的一第二通光口，且該第二葉片座的相對兩端分別與該第一導引件樞接及該驅動螺桿的該第二螺紋端嚙合，當轉動該驅動螺桿時，該第一、二葉片座被驅動，在該第一導引件的引導下沿著垂直該相機的光軸方向相向或相背地對稱于該相機光軸移動，以調節(jié)該第一、二通光口相對該相機光軸所形成的孔徑，進而控制該相機的進光量。
2.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于所述第一葉片座一端設有一第一被傳動件，且該第一被傳動件的內部中空并具有齒形，以與該驅動螺桿的該第一第一螺紋端嚙合。
3.如權利要求2所述光圈結構，其特征在于所述第一葉片座具有設于相對其該端的一第一導引套，與該第一導引件樞接，從而限制該第一葉片座沿其滑動。
4.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于所述第一葉片座承載有一第一葉片，且該第一通光口設置于該第一葉片。
5.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于所述第二葉片座具有設于其一端的一第二被傳動件，且該第二被傳動件中空的內部具有齒形，以與該驅動螺桿的該第二螺紋端嚙合。
6.如權利要求5所述光圈結構，其特征在于所述第二葉片座具有設于相對其該端的一第二導引套，以與該第一導引件樞接，而限制該第二葉片座沿其滑動。
7.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于所述第二葉片座承載有一第二葉片，且該第二通光口設置于該第二葉片。
8.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于所述第一、二通光口是V字形，且彼此相向。
9.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于還包括一第二導引件，垂直該第一導引件；一傳動件，由該驅動螺桿驅動；及一對葉片座，兩者相向或相背地對稱于該相機光軸移動，且分別具有一第三葉片，并各與該第二導引件樞接及與該傳動件嚙合，當轉動該驅動螺桿時，該第一、二葉片座及該對葉片座被驅動，使該第一、二葉片座在該第一導引件的引導下沿著垂直該相機的光軸方向相向或相背地移動，并使該對葉片座在該第二導引件的引導下沿著垂直該相機的光軸方向及該第一、二葉片座的移動方向相向或相背地移動，以調節(jié)該第三葉片與該第一、二通光口的相對該相機光軸所形成的孔徑，進而控制該相機的進光量。
10.如權利要求9所述光圈結構，其特征在于所述對葉片座分別具有設于其一端的一第三被傳動件，以與該傳動件嚙合。
11.如權利要求10所述光圈結構，其特征在于所述第三被傳動件是一齒條，且該傳動件與該驅動螺桿的一齒輪連接，以驅動該第三被傳動件。
12.如權利要求10所述光圈結構，其特征在于所述對葉片座分別具有設于相對其該端的一第三導引套，以與該第二導引件樞接，而限制該葉片座沿其滑動。
13.如權利要求9所述光圈結構，其特征在于所述傳動件是一減速齒輪組，以調節(jié)該對葉片座與該第一、二葉片座相對的移動速度比。
14.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于還包括一馬達，該馬達與該驅動螺桿連接，以提供動力源。
15.如權利要求14所述光圈結構，其特征在于所述馬達是步進馬達。
16.如權利要求1所述光圈結構，其特征在于還包括一殼體，該殼體包括相對的兩穿透孔，以供光線進入該相機。
17.如權利要求16所述光圈結構，其特征在于所述殼體包括一底座及一蓋體，且該兩穿透孔分別設于該底座與該蓋體。
18.一種光圈結構，應用于一相機，其特征在于包括一第一導引件，為一長桿；一驅動螺桿，具有一第一螺紋端；一第一葉片座，具有多個圓形且尺寸相異的第一通光口，且其相對兩端分別與該第一導引件樞接及與該驅動螺桿的該第一螺紋端嚙合，當轉動該驅動螺桿時，該第一葉片座被驅動，而在該第一導引件的引導下沿著垂直該相機的光軸方向移動，以調節(jié)該第一通光口與該相機光軸的相對位置，進而控制該相機的進光量。
19.如權利要求18所述光圈結構，其特征在于所述多個第一通光口是排列成一直線的。
20.如權利要求18所述光圈結構，其特征在于所述第一葉片座具有設于其一端的一第一被傳動件，且該第一被傳動件的中空內部具有齒形，以與該驅動螺桿的該第一螺紋端嚙合。
21.如權利要求20所述光圈結構，其特征在于所述第一葉片座具有設于相對其該端的一第一導引套，以與該第一導引件樞接，而限制該第一葉片座沿其滑動。
22.如權利要求18所述光圈結構，其特征在于所述第一葉片座承載有一第一葉片，且該第一通光口設在該第一葉片上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光圈結構，包括有第一導引件、驅動螺桿及第一、二葉片座，其中驅動螺桿具有螺紋旋向互為相反的第一、二螺紋端，而第一葉片座相對兩端分別與第一導引件樞接及與第一螺紋端嚙合，第二葉片座相對兩端分別與第一導引件及第二螺紋端嚙合，且兩者分別具有相向且對稱于相機光軸的第一、二通光口，當轉動驅動螺桿，第一、二葉片座被驅動，而在第一導引件的引導下沿垂直相機的光軸方向相向或相背地移動，以調節(jié)第一、二通光口的相對相機光軸所形成的孔徑，而控制光圈口徑及相機的進光量。
文檔編號G03B9/08GK1448775SQ0210610
公開日2003年10月15日 申請日期2002年4月3日 優(yōu)先權日2002年4月3日
發(fā)明者涂銀發(fā), 陳志文, 姜皇成, 張耿智 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院