專利名稱：磁動光圈調節(jié)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種光圈調節(jié)器，特別是一種可以應用于一光學裝置中，以磁力為動力的磁動光圈調節(jié)器。
背景技術：
在一般的光學裝置中，例如是光學投影機、背投式投影機或是照相機等，其中會有一個控制光線的裝置，例如是光圈調節(jié)器，用來調節(jié)光線的強弱，用以產生不同亮度需求的影像資料；其中，有的光圈調節(jié)器是以動力機構來驅動，而有的是以磁動力來驅動。
一種現(xiàn)有技術的磁動光圈調節(jié)器如圖1A至圖1E所示，現(xiàn)有的磁動光圈調節(jié)器1包含一軛鐵10、一第一磁鐵11、一第二磁鐵12、一線圈15、一遮光板16以及一軸孔桿17，其中軛鐵10是為一個具有一穿孔107的矩型體，以此現(xiàn)有技術為例，軛鐵10是由兩個「U」形軛鐵塊所組合而成，而第一磁鐵11與第二磁鐵12則是位于軛鐵10的穿孔107中，且分別貼合于穿孔107內的相對側，第一磁鐵11與第二磁鐵12的極性分別位于其較長邊的兩端且分別交錯設置，以本實施例而言，第一磁鐵11與第二磁鐵12的極性位置如同圖1C所示，第一磁鐵11的N極是位于面對線圈15的左側，而其S極則是位于面對線圈15的右側，第二磁鐵12的的極性位置恰與第一磁鐵11相反，其N極是位于面對線圈15的右側，而其S極則是位于面對線圈15的左側，如此造成面對線圈15右側產生一個方向向上的磁場，而面對線圈15左側產生一個方向向下的磁場，線圈15是由一電線環(huán)繞而成，位于第一磁鐵11與第二磁鐵12之間，其一側延伸出一軸孔桿17，軸孔桿17上包含一軸孔170，軸孔170則是樞接于一軸(圖中未顯示)上，遮光板16則是連接于線圈15的相對于軸孔桿17的另一側，通常設置于光學裝置的光線路徑上并與光線路徑相互垂直，用以遮蔽光線前進。
為了更進一步解說現(xiàn)有技術的磁動光圈調節(jié)器1的結構與作動方式，請同時參照圖1C至圖1E，當線圈15中有電流流過時，其電流方向如圖1D中的粗黑箭頭所示，以圖1D中線圈15的上方側邊為例，由于電流是自右側流向左側，而磁場是自下方垂直向上射出紙面，根據(jù)右手安培定律，線圈15會產生一個向上的力，由于線圈15的一側連接于軸孔桿17，而其軸孔170樞接于一軸(圖中未顯示)上，使得線圈15整體被迫使以軸孔170為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動；再以圖1D中線圈15的下方側邊為例，由于電流是自左側流向右側，而磁場是自上方垂直向下射入紙面，根據(jù)右手安培定律，線圈15也會產生一個向上的力，由于其軸孔170的關系，亦使得線圈15整體被迫使以軸孔170為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動，其運動方向如圖1E的空心箭頭方向所示，如此一來，線圈15同時將帶動遮光板16以軸孔170為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動，若是準確調整線圈15中的電流量，便可以控制線圈15作圓周運動的角度，進而使遮光板16可以進行調節(jié)光圈大小的動作。
但是，這樣的磁動光圈調節(jié)器基本上有下列幾個缺點，一是這樣的線圈結構復雜，不容易制造且生產成本高；另一是由于磁鐵的結構設計，使所產生的兩個磁場不易均勻，使得線圈中的電流量與線圈的圓周運動相對關系復雜，造成控制不易；其次，這樣的磁動光圈調節(jié)器為了達到足夠的致動能力，其體積通常很大，特別是其寬度無法縮小，這使光學裝置的設計者非常頭痛。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種磁動光圈調節(jié)器，其特殊的磁力致動結構可以提供更有效率的致動能力，以克服現(xiàn)有磁動光圈調節(jié)器的缺點。
本發(fā)明的磁動光圈調節(jié)器，應用于一光學裝置上，其包含一軛鐵，其包含一第一穿孔以及一第二穿孔，使軛鐵形成一外框以及一軌道所組成的「日」字形狀，其中軌道是位于第一穿孔與第二穿孔之間，其剖面可為圓弧環(huán)形、長方形或是多邊環(huán)形；一第一磁鐵，位于第一穿孔內并與外框內側貼合；一第二磁鐵，位于第二穿孔內并與外框內側貼合，且第一磁鐵與第二磁鐵是以相同極性相對設置，其中，第一磁鐵與第二磁鐵的剖面可為圓弧環(huán)形、長方形或是多邊環(huán)形；一線圈，是以一電線環(huán)繞該軌道而成，其一側延伸出一軸孔；一遮光板，連接于線圈的相對于軸孔的另一側；其中，當該線圈中有電流流通時，該線圈受到該第一磁鐵與該第二磁鐵的磁場感應，使該線圈以該軸孔為圓心沿著該軌道作圓周運動，以使該遮光板進行調節(jié)光圈大小的動作。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明的軛鐵是由兩L形軛鐵板與一ㄇ形軛鐵板所組成，其中兩個L形軛鐵板是以較長邊相互貼合并鏡射設置，以形成軌道與外框的一側邊，而ㄇ形軛鐵板形成外框的另外三側邊。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明的軛鐵是由兩ㄇ形軛鐵板與一平軛鐵板所組成，其中兩個ㄇ形軛鐵板的一側邊相互貼合且相互鏡射設置，并同時將開口面向同一方向，以形成軌道與外框的三個側邊，而平軛鐵板是用以形成外框的另外一側邊。


圖1A為現(xiàn)有磁動光圈調節(jié)器的立體示意圖。
圖1B為現(xiàn)有磁動光圈調節(jié)器的另一個角度的立體示意圖。
圖1C為現(xiàn)有磁動光圈調節(jié)器的前視示意圖。
圖1D為沿著圖1C中的A-A′線的剖面示意圖。
圖1E為當遮光片進行進行調節(jié)光圈大小的動作時，沿著圖1C中的A-A′線的剖面示意圖。
圖2A為本發(fā)明第一實施例的磁動光圈調節(jié)器的立體示意圖。
圖2B為本發(fā)明第一實施例的磁動光圈調節(jié)器的前視示意圖。
圖2C為沿著圖2B中的B-B′線的剖面示意圖。
圖2D為沿著圖2B中的A-A′線的剖面示意圖。
圖3A為本發(fā)明第二實施例的磁動光圈調節(jié)器的立體示意圖。
圖3B為本發(fā)明第二實施例的磁動光圈調節(jié)器的前視示意圖。
圖3C為沿著圖3B中的B-B′線的剖面示意圖。
圖3D為沿著圖3B中的A-A′線的剖面示意圖。
圖4為本發(fā)明第三實施例的磁動光圈調節(jié)器的立體示意圖。
圖5A為本發(fā)明第四實施例的磁動光圈調節(jié)器的立體示意圖。
圖5B為本發(fā)明第四實施例的磁動光圈調節(jié)器的前視示意圖。
圖5C為沿著圖5B中的B-B′線的剖面示意圖。
圖5D為沿著圖5B中的A-A′線的剖面示意圖。
圖6A為一種本發(fā)明的磁動光圈調節(jié)器的軛鐵、第一磁鐵以及第二磁鐵的組合剖面示意圖。
圖6B為另一種本發(fā)明的磁動光圈調節(jié)器的軛鐵、第一磁鐵以及第二磁鐵的組合剖面示意圖。
圖6C為再一種本發(fā)明的磁動光圈調節(jié)器的軛鐵、第一磁鐵以及第二磁鐵的組合剖面示意圖。
圖6D為再另一種本發(fā)明的磁動光圈調節(jié)器的軛鐵、第一磁鐵以及第二磁鐵的組合剖面示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的第一實施例請參照圖2A至圖2D，如圖所示，本發(fā)明第一實施例的磁動光圈調節(jié)器2包含一軛鐵20、一第一磁鐵21、一第二磁鐵22、一線圈25以及一遮光板26；其中軛鐵20包含一第一穿孔207以及一第二穿孔208，使軛鐵20形成一外框201以及一軌道200的組合體，其中軌道200是位于第一穿孔207與該第二穿孔208之間，請參照圖2B所示，整體軛鐵20的前視圖宛如一個「日」字形；第一磁鐵21與第二磁鐵22分別位于第一穿孔207與第二穿孔208內，同時分別貼合于外框內側，且第一磁鐵21與第二磁鐵22是以相同極性相對的方式設置，以本實施例為例，請參照圖2B，第一磁鐵21的N極向下而S極向上，第二磁鐵22的N極向上與第一磁鐵21的N極相對，而第二磁鐵22的S極向下，因此，在第一穿孔207中形成一由上向下的磁場，而在第二穿孔208中形成一由下向上的磁場，若是第一磁鐵21與第二磁鐵22的形狀大小相等，其上述兩個磁場大小亦會相等，上述設置當?shù)谝淮盆F21與第二磁鐵22的極性若是完全相反亦可實施；線圈25是以一電線環(huán)繞軌道200而成，線圈25的一側延伸出一軸孔桿27，較佳者，軸孔桿27與軌道200相互垂直，其中軸孔桿27上包含一軸孔270，軸孔270與現(xiàn)有技術相同是樞接于一軸(圖中未顯示)上；遮光板26則是連接于線圈25的相對于軸孔270的另外一側，通常也是設置于光學裝置的光線路徑上，其遮光板26的運動方向與光線路徑相互垂直，用以遮蔽光線前進，而其遮光板26的形狀并不以此為限，凡可以遮蔽光線前進的形狀皆可。
為了更進一步解說第一實施例的磁動光圈調節(jié)器2的結構與作動方式，請同時參照圖2B至圖2D；當線圈25中有電流流過時，以本實施例所述，其電流方向如圖2C中的粗黑箭頭所示，請再參照圖2C，線圈25的上方側由于其電流自左流向右，而磁場方向則是由上向下，根據(jù)右手安培定律，線圈25會產生進入紙面方向的力；而線圈25的下方側由于其電流自右流向左，而磁場方向則是由下向上，根據(jù)右手安培定律，線圈25亦會產生進入紙面方向的力，線圈25便會沿著A-A′剖面進行往復運動，再者，線圈25亦可連接著軸孔桿27，其軸孔270樞接于一軸(圖中未顯示)的關系，亦使得線圈25整體被迫使以軸孔270為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動，其運動方向如圖2D的空心箭頭方向所示，如此，線圈25因此會帶動遮光板26以軸孔270為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動，若是準確調整線圈25中的電流量，便可以控制線圈25作圓周運動的角度，進而使遮光板26可以進行調節(jié)光圈大小的動作。
由上述的實施例中的磁動光圈調節(jié)器說明可知，由于其磁鐵與軛鐵的軌道的設計，使磁鐵所產生的磁場分布均勻，更因為其線圈包圍軌道的設計，使線圈的上方側與下方側皆可以受到磁場的感應，產生致動的效果，本發(fā)明的線圈的上方側與下方側占有線圈大部分的比例，相較于現(xiàn)有技術，在相同的線圈匝數(shù)以及面積的情形之下，可以提高致動的效率。
本發(fā)明的第二實施例請參照圖3A至圖3D，如圖所示，本發(fā)明第二實施例的磁動光圈調節(jié)器3同樣包含一軛鐵30、一第一磁鐵31、一第二磁鐵32、一線圈35、一具有軸孔370的軸孔桿37以及一遮光板36，其組件的相對位置與功效大致與第一實施例相同，不同處在于本實施例的軛鐵30中的軌道300的剖面形狀是設計成為圓弧環(huán)形，請參見圖3D中的軌道300剖面圖所示，而第一實施例的軛鐵30中的軌道300則是為長方形，更有甚者，軌道300甚至可以設計成為一多邊環(huán)形(圖中未顯示)，所謂多邊環(huán)形就是當圓弧環(huán)形的圓弧邊不連續(xù)，本實施例的圓弧環(huán)形的軌道300在線圈35以軸孔370為圓心沿著A-A′剖面作圓周運動時，可以使線圈35不至于因為旋轉而與軌道300接觸而磨損。
本發(fā)明的第三實施例請參照圖4，如圖所示，本發(fā)明第三實施例的磁動光圈調節(jié)器4的組件以及其相對位置與功效皆與第二實施例相同，而本實施例中的第一磁鐵41以及第二磁鐵42的剖面形狀亦為圓弧環(huán)形，當然亦可以為多邊環(huán)形(圖中未顯示)，較佳者，第一磁鐵41以及第二磁鐵42的形狀與大小相同，這樣的設計，不僅在線圈45以軸孔470為圓心作圓周運動時，可以使線圈45不至于因為旋轉而與軌道400接觸而磨損，而且線圈45整體不致于離開一第一磁鐵41與一第二磁鐵42的磁場范圍進行運動，這樣使得線圈45在運動過程中所感應的磁場皆相同，上述設計的優(yōu)點可以使線圈45的電流量與其線圈45的圓周運動角度成線性正比，使本實施例的磁動光圈調節(jié)器4的效能更容易達到設計的預期值。
本發(fā)明的第四實施例請參照圖5A至圖5D，如圖所示，本發(fā)明第四實施例的磁動光圈調節(jié)器5同樣包含一軛鐵50、一第一磁鐵51、一第二磁鐵52、一線圈55、一具有軸孔570的軸孔桿57以及一遮光板56，其組件的相對位置與功效大致與第一實施例相同，不同處在于本實施例的一第一磁鐵51與一第二磁鐵52是位于第一穿孔507與第二穿孔508內而分別貼合于軌道500的兩側，而第一磁鐵51與第二磁鐵52同樣是以相同極性相對的方式設置，其中，以本實施例而言，請參照圖5B，第一磁鐵51的N極向下而S極向上，第二磁鐵52的N極向上與第一磁鐵51的N極相對，而第二磁鐵52的S極向下，因此，在第一穿孔507中形成一由上向下的磁場，而在第二穿孔508中形成一由下向上的磁場，同理，若是第一磁鐵51與第二磁鐵52的形狀大小相等，其上述兩個磁場大小亦會相等；而本實施例的線圈55則是環(huán)繞著軌道500、第一磁鐵51以及第二磁鐵52而成，詳細的作動方式如下所述請同時參照圖5B至圖5D；當線圈55中有電流流過時，以本實施例為例，其電流方向如圖5C中的粗黑箭頭所示，請再詳細參照圖5C，線圈55的上方側由于其電流是自左流向右，而磁場方向則是由上向下，根據(jù)右手安培定律，線圈55會產生進入紙面方向的力；而線圈55的下方側由于其電流自右流向左，而磁場方向則是由下向上，根據(jù)右手安培定律，線圈55亦會產生進入紙面方向的力，線圈25便會沿著A-A′剖面進行往復運動，再者，線圈55亦可以連接著軸孔桿57，其軸孔570樞接于一軸(圖中未顯示)的關系，亦使得線圈55整體被迫使以軸孔570為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動，其運動方向如圖5D的空心箭頭方向所示，如此，線圈55因此亦會帶動遮光板56以軸孔570為圓心沿著A-A′剖面作逆時針圓周運動，若是準確調整線圈55中的電流量，便可以控制線圈55作圓周運動的角度，進而使遮光板26可以進行調節(jié)光圈大小的動作。
上述各個實施例中的軛鐵，其前視圖大致是成「日」字形，為了制作上的便利，軛鐵可以由數(shù)個軛鐵板所組成；例如第一實施例中的軛鐵20，為了解說的方便，請參照圖6A，軛鐵20是由兩L形軛鐵板202、202′與一ㄇ形軛鐵板203所組成，其中兩個L形軛鐵板202、202′是以較長邊相互貼合鏡射設置，其較長邊相互貼合即形成軌道200，而L形軛鐵板202、202′的另一邊即形成外框201的一側邊，而ㄇ形軛鐵板203再形成外框201的另外三側邊，即可形成一「日」字形的軛鐵20，這樣的作法，在制造的過程中可以當兩個L形軛鐵板202、202′貼合鏡射設置后就可以將線圈置入軌道200中，之后再將ㄇ形軛鐵板203與兩個L形軛鐵板202、202′連接后完成軛鐵20的制作。
另一種軛鐵20的實施方式請參照圖6B所示，其L形軛鐵板202、202′的較短邊可以延伸至線圈20的外框201的邊緣上，再將ㄇ形軛鐵板203與兩個L形軛鐵板202、202′的內緣接合連接后完成軛鐵20的制作。
另一種軛鐵20實施方式請參照圖6C所示，軛鐵20是由兩ㄇ形軛鐵板204、204′與一平軛鐵板205所組成，其中兩個ㄇ形軛鐵板204、204′是以較長邊相互貼合鏡射設置，同時將開口面向同一方向，其中，相互貼合的一邊即形成軌道200，如此即形成軌道200以及外框201的三個側邊，最后，再將平軛鐵板205設置于ㄇ形軛鐵板204、204′的開口端，形成外框201的另外一側邊，即可形成一「日」字形的軛鐵20；其平軛鐵板205可以延伸至線圈20的外框201的邊緣上，如圖6C所示，亦可以內縮于ㄇ形軛鐵板204、204′的相互貼合的一側的另一側邊的內緣，如圖6D所示，同樣可以制作出一「日」字形的軛鐵20當然，本發(fā)明的構想并不以此為限，這僅是制作「日」字形的軛鐵20的數(shù)個實施方式而已。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，上述實施例僅是用來說明而非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍，本發(fā)明的范疇是由以下的本申請權利要求范圍所界定。凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的等效的改變或替換，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種磁動光圈調節(jié)器，其包含一軛鐵，其包含一第一穿孔以及一第二穿孔，以使該軛鐵形成一外框以及一軌道，其中該軌道是位于該第一穿孔與該第二穿孔之間；一第一磁鐵，位于該第一穿孔內并靠近該外框處；一第二磁鐵，位于該第二穿孔內并靠近該外框處；一線圈，是以一電線環(huán)繞該軌道而成；一遮光板，連接于該線圈的一側；其中，當該線圈中有電流流通時，該線圈受到該第一磁鐵與該第二磁鐵的磁場感應，使該線圈沿著該軌道作往復運動，以使該遮光板進行調節(jié)光圈大小的動作。
2.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該軌道沿著線圈的運動方向的剖面形狀是選自于下列形狀圓弧環(huán)形、長方形以及多邊環(huán)形。
3.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該第一磁鐵是于該第一穿孔內并與該外框內側貼合，而該第二磁鐵是于該第二穿孔內并與該外框內側貼合，且該第一磁鐵與該第二磁鐵是以相同極性相對設置，該第一磁鐵與該第二磁鐵的形狀與大小相同。
4.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該第一磁鐵與該第二磁鐵沿著線圈的運動方向的剖面形狀是分別選自于下列形狀圓弧環(huán)形、長方形以及多邊環(huán)形。
5.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于還包括一軸孔桿，是自該線圈的相對于該遮光板的另一側延伸出來，該軸孔桿包含一軸孔，當該線圈中有電流流通時，該線圈受到該第一磁鐵與該第二磁鐵的磁場感應，使該線圈以該軸孔為圓心沿著該軌道作圓周運動，以使該遮光板進行調節(jié)光圈大小的動作，其中該軸孔桿與該軌道相互垂直。
6.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該軛鐵是由兩L形軛鐵板與一ㄇ形軛鐵板所組成，其中該L形軛鐵板鏡射設置，以形成該軌道與該外框的一側邊，而該ㄇ形軛鐵板形成該外框的另外三側邊。
7.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該軛鐵是由兩ㄇ形軛鐵板與一平軛鐵板所組成，其中該ㄇ形軛鐵板的一側邊相互貼合且相互鏡射設置，并同時將開口面向同一方向，以形成該軌道與該外框的三側邊，而該平軛鐵板是用以形成該外框的另外一側邊。
8.如權利要求1所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該磁動光圈調節(jié)器應用于一光學裝置上，其中所述的光學裝置是為下列之一光學投影機、背投式投影機與照相機。
9.一種磁動光圈調節(jié)器，其包含一軛鐵，其包含一第一穿孔以及一第二穿孔，使該軛鐵形成一外框以及一軌道，其中該軌道是位于該第一穿孔與該第二穿孔之間；一第一磁鐵，位于該第一穿孔內并貼合該軌道的一側；一第二磁鐵，位于該第二穿孔內并貼合該軌道的另一側；一線圈，是以一電線同時環(huán)繞該軌道、該第一磁鐵與該第二磁鐵而成；一遮光板，連接于該線圈的一側；其中，當該線圈中有電流流通時，該線圈受到該第一磁鐵與該第二磁鐵的磁場感應，使該線圈沿著該軌道作往復運動，以使該遮光板進行調節(jié)光圈大小的動作。
10.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該軌道沿著線圈的運動方向的剖面形狀是選自于下列形狀圓弧環(huán)形、長方形以及多邊環(huán)形。
11.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該第一磁鐵與該第二磁鐵沿著線圈的運動方向的剖面形狀是分別選自于下列形狀圓弧環(huán)形、長方形以及多邊環(huán)形。
12.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該第一磁鐵與該第二磁鐵是以相同極性相對設置，該第一磁鐵與該第二磁鐵的形狀與大小相同。
13.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于還包括一軸孔桿，是自該線圈的相對于該遮光板的另一側延伸出，該軸孔桿包含一軸孔，當該線圈中有電流流通時，該線圈受到該第一磁鐵與該第二磁鐵的磁場感應，使該線圈以該軸孔為圓心沿著該軌道作圓周運動，俾使該遮光板進行調節(jié)光圈大小的動作，其中該軸孔桿與該軌道相互垂直。
14.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該軛鐵是由兩L形軛鐵板與一ㄇ形軛鐵板所組成，其中該L形軛鐵板鏡射設置，以形成該軌道與該外框的一側邊，而該ㄇ形軛鐵板形成該外框的另外三側邊。
15.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該軛鐵是由兩ㄇ形軛鐵板與一平軛鐵板所組成，其中該ㄇ形軛鐵板的一側邊相互貼合且相互鏡射設置，并同時將開口面向同一方向，以形成該軌道與該外框的三側邊，而該平軛鐵板是用以形成該外框的另外一側邊。
16.如權利要求9所述的磁動光圈調節(jié)器，其特征在于該磁動光圈調節(jié)器應用于一光學裝置上，所述的光學裝置是為下列之一光學投影機、背投式投影機與照相機。
全文摘要
本發(fā)明有關一種磁動光圈調節(jié)器，其包含一「日」字形軛鐵、一第一磁鐵、一第二磁鐵、一線圈、一具有一軸孔的軸孔桿以及一遮光板；其中第一磁鐵與第二磁鐵分別位于軛鐵的第一穿孔以及第二穿孔中，且第一磁鐵與第二磁鐵是以相同極性相對的方式設置，線圈則是圍繞著軛鐵的軌道而成，當線圈中有電流時，由于第一磁鐵與第二磁鐵的磁場效應，使線圈以軸孔為圓心作圓周運動，進而帶動遮光板可以進行調節(jié)光圈大小的動作。
文檔編號H04N5/225GK1740894SQ20041006855
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月26日 優(yōu)先權日2004年8月26日
發(fā)明者張起豪, 張紹雄 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司