专利名称：光圈调整装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种光圈调整装置，特别关于一种具有齿轮环的光圈调整装置。
背景技术：
请参阅图1及图2，其为一种已知的光圈调整装置9。光圈调整装置9包含一框体 91、一齿轮环92、一叶片93、一步进马达94及一盖板95。齿轮环92利用数个挂轴922分别于盖板95的数个滑沟951滑动，可转动地悬挂于 盖板95上，且具有一个导沟921。叶片93可摆动地连接于框体91，且部分遮蔽框体91的 光圈孔911。此外，叶片93具有一凸柱931，伸入于齿轮环92的导沟921中。步进马达94 及盖板95则是固定在框体91上，并且步进马达94的驱动齿轮941跟齿轮环92相啮合。当步进马达94转动时，可带动驱动齿轮941及齿轮环92转动。齿轮环92转动时， 位在导沟921的凸柱931会被齿轮环92推动，进而迫使叶片93相对于框体91摆动。随着 叶片93的摆动角度增加，光圈孔911被叶片93遮蔽的面积也会增加。光圈孔911被叶片 93遮蔽的面积与光圈孔911的原始面积的比值可称做『遮蔽率』。因此，经由控制步进马达94的转动量(转动步数)，即可控制光圈孔911的遮蔽率。由上述可知，已知的光圈调整装置9可顺利实现光圈调整的目的，但是仍有些缺 失，说明如下。1、叶片93的摆动范围是由导沟921的长度所控制。当导沟921越长时，叶片93 的摆动范围会越大，而光圈孔911的遮蔽率也会越大。然而，齿轮环92受限于必需设置供 步进马达94的驱动齿轮941啮合的齿、以及用以将齿轮环92挂在盖板95上的挂轴922等 其它组件，因而没有足够的面积来供导沟921延长，因此光圈孔911的遮蔽率难以提升。2、为细微控制遮蔽率，使遮蔽率的变化增量较小，必需减少步进马达94每转一步 所造成的齿轮环92转动角度的增量。驱动齿轮941与齿轮环92的转速比越大时，步进马 达94每转一步所造成的齿轮环92转动角度增量越小，叶片93的摆动角度增量也会越小， 进而使遮蔽率的变化增量较小，此举有益于进光量的细微控制。然而，减少驱动齿轮941的 齿数以增加转速比，有其限制，因此驱动齿轮941与齿轮环92的转速比不易提升。另外，若 减小步进马达94每转动一步的角度，以减少步进马达94每转一步所造成的齿轮环92转动 角度的增量，亦受限于步进马达94的规格。因此，已知光圈调整装置9的光圈孔911遮蔽 率的变化增量较大，不利于进光量的细微控制。3、齿轮环92是挂在盖板95上，因此齿轮环92需要有挂轴922。然而挂轴922加 工不易，且挂轴922需要较高的加工精度，才能让齿轮环92顺畅地转动，因此不利用大量生 产。另，挂轴922与盖板95之间的摩擦力较大，使得驱动该齿轮环92的扭力需较大。4、齿轮环92因为需设置挂轴922和导沟921，齿轮环92的尺寸会较大，齿轮环92 的重量也会较重，造成驱动齿轮环92的扭力必需增加。有鉴于此，提供一种可改善至少一种上述缺失的光圈调整装置，乃为此业界亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型的一目的在于提供一种光圈调整装置，其具有较长的导沟，以增加叶 片的摆动范围，进而增加光圈孔的遮蔽率。本实用新型一实施例所揭露的光圈调整装置，包括一支架、一齿轮环、至少一叶片 及一连接件。该支架包含一光圈孔及一第一导沟，并具有一第一侧及与该第一侧相对的一 第二侧。该齿轮环可转动地设置于该支架的该第一侧，而该至少一叶片可摆动地设置于该 支架的该第二侧，用以部分遮蔽该光圈孔。该连接件固定于该齿轮环并穿过该第一导沟与 该至少一叶片连接。该齿轮环适以转动该齿轮环而使该连接件沿着该第一导沟移动，以带 动该至少一叶片摆动。藉此，本实用新型一实施例的支架可提供较大的面积供第一导沟延长，因此齿轮 环的旋转范围及叶片的摆动范围均可增加，进而增加光圈孔的遮蔽率。此外，齿轮环不需要 设置导沟，因此齿轮环的尺寸及重量都可减少，进而减少驱动齿轮环所需的扭力。为让上述一目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例配合附图 进行详细说明。
图1为已知的光圈调整装置的组合图。图2为已知的光圈调整装置的分解图。图3为本实用新型的光圈调整装置的较佳实施例的组合图。图4为本实用新型的光圈调整装置的较佳实施例的分解图。图5为本实用新型的光圈调整装置的较佳实施例的另一分解图。图6为本实用新型的光圈调整装置的较佳实施例的部分组件的组合图。图7为本实用新型的光圈调整装置的较佳实施例的光圈最小的示意图。图8为本实用新型的光圈调整装置的较佳实施例的光圈最大的示意图。主要组件符号说明[本实用新型]1光圈调整装置11 支架111光圈孔112 第一导沟113环状凹陷114容置空间115 肋部116 凸点12齿轮环121 齿122旋转轴线[0037]13叶片13A第一叶片1 第二叶片131转轴132第二导沟14连接件15驱动模块151马达152驱动齿轮153双层齿轮1531第一级1532第二级16盖板17罩体[已知]9光圈调整装置91框体911光圈孔92齿轮环921导沟922挂轴93叶片931凸柱94步进马达941驱动齿轮95盖板951滑沟具体实施方式
请参阅图3至图5，为本实用新型的光圈调整装置1的一较佳实施例。该光圈调整 装置1可装设于一投影机(图未示)中，以调整投影机所投射出的光线的亮度。该光圈调 整装置1包括一支架11、一齿轮环12、至少一叶片13、一连接件14及一驱动模块15。请参阅图5及图6的一实施例，支架11可为一圆盘结构，且具有一第一侧以及与 第一侧相对的一第二侧。此外，支架11包含一光圈孔111、一第一导沟112、一环状凹陷113、 一容置空间114、一肋部115及多个凸点116。光圈孔111可位于支架11的中心处，而第一导沟112位于光圈孔111的外围，且沿 着光圈孔111的圆周方向延伸。光圈孔111及第一导沟112都轴向地贯通支架11。环状凹 陷113则是设置在支架11的第一侧，且环绕光圈孔111，而第一导沟112位于环状凹陷113 中。容置空间114位于支架11的周缘处，且轴向地贯通支架11。此外，容置空间114更与环状凹陷113相连通。肋部115可为一长条状结构，且设置在支架11的第二侧，并沿着光 圈孔111的周向延伸。凸点116可为半球状或半圆柱状的结构，且设置于环状凹陷113中， 并沿着光圈孔111的周向等距分布。齿轮环12大致上可呈一圆环形，其外环面具有多个齿121。齿轮环12可转动地设 置于支架11的第一侧。齿轮环12沿着一旋转轴线122旋转，并且旋转轴线122可通过光 圈孔111的轴心，因此齿轮环12实际上可沿着光圈孔111的轴心旋转。此外，齿轮环12更 设置于环状凹陷113中，以限制齿轮环12相对光圈孔111径向移动，如图4所示。齿轮环 12的内环面与凸点116相接触，形成点与面或是线与面的接触，所以齿轮环12与支架11的 接触面积较少，因此齿轮环12相对支架11的转动时，摩擦力较小。值得一提的是，支架11与齿轮环12的材料无特别限定。于实际应用上，本实用新 型的支架11可为塑料射出成形，而齿轮环12的材质可为金属(例如铜)。较佳地，支架11 以有自润性的材质制成，藉此不需外加润滑油，齿轮环12即可顺畅地相对支架11旋转。至少一叶片13可大致呈一弯月形结构，用以部分地遮蔽光圈孔111。在一实施例 中，叶片13包含相互迭置的一第一叶片13A及一第二叶片13B。其中，第一叶片13A与肋部 115接触，以减少与支架11的接触面积，进而减少摩擦力而易于摆动。第一叶片13A的第二 导沟132至转轴131的距离比第二叶片13B的短，且第一叶片13A的转轴131相较于第二 叶片13B的转轴131，较为接近齿轮环12的旋转轴线122。各叶片13A、1 具有一转轴131 及一第二导沟132。第二导沟132更是沿一延伸方向延伸，且该延伸方向可通叶片13的转 轴 131。请配合参阅图7及图8的一实施例，第一叶片13A及第二叶片1 可摆动地设置 于支架11的第二侧，转轴131及第二导沟132则大致分别位在光圈孔111径向的两侧。第 一叶片13A及一第二叶片1 分别沿着转轴131相对于支架11摆动，而第二导沟132的延 伸方向通过齿轮环12的旋转轴线122 (或是光圈孔111的轴心)，以避免连接件14在带动 第一叶片13A及第二叶片13B时发生干涉。此外，由光圈孔111的轴向观之，第二导沟132 与第一导沟112部分地重迭；且随着第一叶片13A及第二叶片1 的摆动角度改变，光圈孔 111被遮蔽的面积(遮蔽率)会随着改变。叶片13 (第一叶片13A及第二叶片13B)可由金属(例如铜)所制成，因为支架11 较佳地以有自润性的材质制成，所以不需外加润滑油，亦可顺畅地相对支架11旋转。连接件14可为一圆柱体，且固定于齿轮环12上，以随着齿轮环12—起转动。连 接件14穿过第一导沟112，当齿轮环12转动时，连接件14沿着第一导沟112移动。如图7 及图8所示，当连接件14移动到第一导沟112的末端时，齿轮环12将无法继续旋转。由此 可知，第一导沟112的长度可限制齿轮环12的旋转范围，第一导沟112的长度(二末端间 的距离)越大，齿轮环12的旋转范围越大。而本实用新型便是将第一导沟112设置在支架 11上，使第一导沟112有充足的空间延伸，以增加齿轮环12的旋转范围。在一实施例中，齿 轮环12的旋转范围实质上为100度。连接件14穿过第一导沟112后，进一步与至少一叶片13 (第一叶片13A及第二叶 片13B)连接。如此，当连接件14沿着第一导沟112移动时，可带动第一叶片13A及第二叶 片1 摆动。详细地说，连接件14透过伸入第一叶片13A的第二导沟132及第二叶片1 的第二导沟132中，来跟第一叶片13A及第二叶片1 连接。连接件14可同时在第一叶片13A及第二叶片13B的第二导沟132中移动，并迫使第一叶片13A及第二叶片1 摆动。图7及图8所示，由于连接件14至第一叶片13A的转轴131及至第二叶片13B的 转轴131的距离不同，第一叶片13A与第二叶片1 的旋转(摆动)范围也会不一样。在一 实施例中，齿轮环12的旋转范围约为100度时，第一叶片13A的旋转范围实质上为52度，第 二叶片13B的旋转范围实质上为40. 5度。由于第一叶片13A及第二叶片13B的摆动范围 及尺寸均不同，第一叶片13A与第二叶片1 摆动时，可分别遮蔽光圈孔111的不同部分， 藉此提高光圈孔111的遮蔽率。在一实施例中，光圈孔111的遮蔽率可达80%。由上述可知，叶片13的数量增加时，光圈孔111的遮蔽率可提高。所以若光圈孔 111的遮蔽率需增加时，一第三叶片(图未示)可迭置在第二叶片13B上；或者若光圈孔111 的遮蔽率需减少时，第二叶片13B可移除，只保留第一叶片13A。驱动模块15可产生旋转运动，且其旋转运动量可控制。驱动模块15连接齿轮环 12，以驱动齿轮环12旋转而使连接件14沿第一导沟112移动，以带动叶片13 (第一叶片 13A及第二叶片13B)摆动。驱动模块15可控制齿轮环12的旋转角度，以控制叶片13的摆 动角度，进而调整光圈孔111的遮蔽率。在一实施例中，驱动模块15可包含一马达151、一驱动齿轮152及一双层齿轮 153。马达151可为可控制马达转轴的旋转角度的马达，例如步进马达或是伺服马达。驱动 齿轮152固定于马达151，以为马达151驱动而沿马达转轴旋转。驱动齿轮152及双层齿 轮153均位于支架11的容置空间114中。双层齿轮153具有一第一级(齿轮)1531及一 第二级(齿轮)1532，第一级1531的齿数小于第二级1532的齿数。第一级1531伸入支架 11的环状凹陷113中，且与齿轮环12的齿121相啮合；第二级1532则与驱动齿轮152相 啮合。藉此，马达151的旋转动能可透过驱动齿轮152及双层齿轮153传递至齿轮环12， 以使得齿轮环12旋转。再者，由于双层齿轮153的关系，齿轮环12与驱动齿轮152的转速 比于一实施例中可达到1比11。因此，于一实施例中，当马达151的最小旋转角度增量为 20度时，齿轮环12的最小旋转角度增量为1. 82度。将齿轮环12的旋转范围100度除以 1. 82度，可得知齿轮环12的旋转范围可分成约55段，意味着第一叶片13A及第二叶片1 的摆动范围也可分成约55段。换句话说，光圈孔111的遮蔽率可分成约55段来调整，遮蔽 率的变化增量小，利于细微控制通过光圈孔111的光量。值得一提的是，双层齿轮153的第一级1531及第二级1532的齿数可以调整，以改 变齿轮环12与驱动齿轮152的转速比，以因应不同的需求。因此，不会为了增大转速比，使 驱动齿轮152齿数太少，或使齿轮环12齿型太小而不易制造。光圈调整装置1更可包括一盖板16及一罩体17。盖板16固定在支架11的第一 侧，而齿轮环12位于盖板16及支架11之间，且齿轮环12并不需如已知光圈调整装置9吊 挂在盖板16上，而是直接容置于具有自润性的支架11的环状凹陷113中。盖板16可限制 齿轮环12的轴向移动，以防止齿轮环12脱离支架11。罩体17固定于支架11的第二侧，而该至少一叶片13、驱动齿轮152及双层齿轮 153都位于罩体17及支架11之间，马达151则固定于罩体17的外缘面上。罩体17可限制 叶片13的轴向移动，以防止叶片13脱离支架11。上述为该光圈调整装置1的说明，该光圈调整装置1具有至少一下述特点[0083]1、齿轮环12上无导沟及挂轴，因此齿轮环12的尺寸较小、重量较轻，使得齿轮环 12的驱动扭力减少。此外齿轮环12易于加工制造，所以生产成本较低。2、支架11可提供较大的面积供第一导沟112延伸，以增加齿轮环12及叶片13的 旋转范围，进而增加光圈孔111的遮蔽率。3、支架11可为塑料，因此可经由射出成形等方式来制作出，以降低生产成本。此 外，支架11可具有自润性，无需外加润滑油即可让齿轮环12及叶片13易于旋转，以降低驱 动扭力。4、双层齿轮153可大幅增加驱动齿轮152与齿轮环12的转速比，以增加调整光圈 孔111遮蔽率的段数。5、第一叶片13A及第二叶片13B (或更多叶片13)分别遮蔽光圈孔111的不同部 分，以增加光圈孔111的遮蔽率。上述的实施例仅用来例举本实用新型的实施方面，以及阐释本实用新型的技术特 征，并非用来限制本实用新型的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性 的安排均属于本实用新型所主张的范围，本实用新型的权利保护范围应以权利要求书为 准。
权利要求1.一种光圈调整装置，包括一支架，包含一光圈孔及一第一导沟，并具有一第一侧及与该第一侧相对的一第二侧；一齿轮环，可转动地设置于该支架的该第一侧；至少一叶片，可摆动地设置于该支架的该第二侧，用以部分遮蔽该光圈孔；以及 一连接件，固定于该齿轮环并穿过该第一导沟与该至少一叶片连接； 其中该齿轮环适以转动而使该连接件沿该第一导沟移动，以带动该至少一叶片摆动。
2.如权利要求1所述的光圈调整装置，其中该至少一叶片具有一第二导沟，该连接件 伸入该第二导沟中，适以于该第二导沟中移动，并迫使该至少一叶片摆动。
3.如权利要求2所述的光圈调整装置，其中该至少一叶片具有一转轴，该至少一叶片 沿该转轴相对于该支架摆动。
4.如权利要求3所述的光圈调整装置，其中该齿轮环沿一旋转轴线旋转，该第二导沟 沿一延伸方向延伸，并且该延伸方向通过该齿轮环的该旋转轴线及该至少一叶片的该转 轴ο
5.如权利要求4所述的光圈调整装置，其中该至少一叶片包含相互迭置的一第一叶片 及一第二叶片，该第一叶片的该转轴相较于该第二叶片的该转轴较接近该齿轮环的该旋转 轴线，并且该连接件伸入该第一叶片的该第二导沟及该第二叶片的该第二导沟中。
6.如权利要求5所述的光圈调整装置，其中该支架包含一肋部，并且该肋部与该第一 叶片接触。
7.如权利要求5所述的光圈调整装置，其中该齿轮环的一旋转范围实质上为100度，该 第一叶片的一旋转范围实质上为52度，并且该第二叶片的一旋转范围实质上为40. 5度。
8.如权利要求1所述的光圈调整装置，其中该光圈调整装置更包含一驱动模块，该驱 动模块包括一马达、一双层齿轮及一驱动齿轮，该驱动齿轮固定于该马达，该双层齿轮具有 一第一级及一第二级，分别与该齿轮环及该驱动齿轮啮合，并且该第一级的一齿数小于该 第二级的一齿数。
9.如权利要求8所述的光圈调整装置，其中该支架具有一容置空间，并且该双层齿轮 及该驱动齿轮位于该容置空间中。
10.如权利要求8所述的光圈调整装置，其中该齿轮环对该驱动齿轮的一转速比为1比11。
11.如权利要求1所述的光圈调整装置，其中该支架具有环绕该光圈孔的一环状凹陷， 该第一导沟位于该环状凹陷中，并且该齿轮环设置于该环状凹陷中。
12.如权利要求11所述的光圈调整装置，其中该支架包含设置于该环状凹陷中的数个 凸点，该等凸点与该齿轮环接触。
13.如权利要求1所述的光圈调整装置，其中该支架自润性。
14.如权利要求1所述的光圈调整装置，其中该光圈调整装置更包括与该支架固定的 一盖板及一罩体，该至少一叶片位于该罩体及该支架之间，并且该齿轮环位于该盖板及该 支架之间。
专利摘要本实用新型关于一种光圈调整装置，包括一支架、一齿轮环、至少一叶片及一连接件。支架包含一光圈孔及一导沟。齿轮环可转动地设置于支架的一第一侧。叶片可摆动地设置于支架的一第二侧，并用以部分遮蔽光圈孔。连接件固定于齿轮环，且穿过导沟而与叶片连接。齿轮环适以转动而使连接件沿导沟移动，以带动叶片摆动。
文档编号G03B9/06GK201837806SQ20102050777
公开日2011年5月18日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者詹嘉平, 赖涂发 申请人:台达电子工业股份有限公司, 进准光学(江苏)有限公司