CN101197522A - 磁性致动器结构及磁性遮光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁性遮光装置，包括一本体、一遮光元件以及一磁性致动器结构。本体具有一透光部，遮光元件的一端轴设于本体以形成一旋转中心，且遮光元件对应透光部以旋转中心转动。磁性致动器结构具有一磁性元件、一导磁元件及一线圈，导磁元件与磁性元件对应设置于本体上，线圈设置于遮光元件的另一端并环绕导磁元件。

Description

磁性致动器结构及磁性遮光装置

技术领域

本发明涉及一种致动器结构及遮光装置，特别是涉及一种磁性致动器结构及磁性遮光装置。

背景技术

随着科技的进步，各式的光电产品推陈出新，例如数字相机(Digital StillCamera，DSC)、数字摄影机(Digital Video，DV)及投影机等，光电产品撷取光线并对光线进行光学处理，以形成影像。为控制光线的进光量，光电产品通常通过一磁性遮光装置作为光圈(Iris Diaphragm)，而光圈利用一磁性致动器带动一遮光元件而运动，用以达到控制光线的进光量的目的。

请参照图1所示，一种现有的磁性致动器1包括一旋转臂11、一线圈12、四个磁铁13a～13d以及二个轭铁14、15。其中，旋转臂11的一端部111具有一旋转中心RC，另一端部与线圈12连接。磁铁13a、13b相互结合并设置于线圈12之上，而磁铁13c、13d相互结合并设置于线圈12之下，此外，磁铁13a～13d的充磁极性依序为N、S、S、N(附注于标号后)。轭铁14、15各呈一ㄇ字型并相互结合，而磁铁13a～13d及线圈12设置于轭铁14、15之间。如此一来，磁性致动器1形成二个封闭的磁性回路，其中之一磁性回路是依序经由磁铁13a、轭铁14、轭铁15、磁铁13c而回到磁铁13a，另一磁性回路依序经由磁铁13b、轭铁14、轭铁15、磁铁13d而回到磁铁13b。

请参照图2，其为图1的磁性致动器的上视示意图。当线圈12通电时(电流方向i如箭头所示)，线圈12与通过的磁力线产生交互作用。对线圈12的一第一侧121而言，磁力线方向B是指出纸面(以·表示)，对线圈12的一第二侧122而言，磁力线方向B是指入纸面(以x表示)。依据弗莱明右手定则(Fleming′s right-hand rule)，在线圈12的第一侧121及第二侧122皆会产生一作用力(Lorentz Force)，以致旋转臂11及线圈12是以旋转中心RC而转动(转动方向如图2所示)。此外，线圈12连接一遮光元件(图未显示)以形成一光圈，当线圈12转动时，同时带动遮光元件转动，因而控制光线的进光量。

然而，由于磁性致动器1必须使用四个磁铁13a～13d而使成本提高，且由于轭铁14、15厚度较大，若用铸造，也会提高成本。此外，因磁性致动器1的整体体积大、不符合轻薄的需求，而不利产品竞争力。再者，因为现有线圈12设置于旋转中心RC及遮光元件之间，使得线圈12的力臂小于遮光元件的力臂，因而线圈12需消耗更大的功率以带动遮光元件转动，进而降低磁性致动器1的效能。

因此，如何提供一种磁性致动器结构及磁性遮光装置，以降低成本与薄型化，减少线圈的消耗功率，进而增进整体效能，实为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能够降低成本与薄型化，减少线圈的消耗功率，进而增进整体效能的磁性致动器结构及磁性遮光装置。

为达上述目的，依据本发明的一种磁性致动器结构包括一磁性元件、一导磁元件以及一线圈。导磁元件与磁性元件对应设置；线圈环绕导磁元件并以一旋转中心转动。

为达上述目的，依据本发明的一种磁性遮光装置包括一本体、一遮光元件以及一磁性致动器结构。本体具有一透光部，遮光元件的一端轴设于本体以形成一旋转中心，且遮光元件对应透光部以旋转中心转动；磁性致动器结构具有一磁性元件、一导磁元件及一线圈，导磁元件与磁性元件对应设置于本体上，线圈设置于遮光元件的另一端并环绕导磁元件。

承上所述，因依据本发明的一种磁性致动器结构及磁性遮光装置仅使用一磁性元件(例如磁铁)，并将遮光元件设置于线圈及旋转中心之间，使得线圈的力臂大于遮光元件的力臂。与现有技术相比较，本发明能够降低成本，由于结构大幅简化而减少元件的使用数量，故能够达到薄型化以利产品竞争力，线圈仅需消耗较少的功率即能够带动遮光元件转动，进而增进整体效能。

附图说明

图1为一种现有的磁性致动器的示意图；

图2为图1的磁性致动器的上视示意图；

图3为依据本发明较佳实施例的一种磁性遮光装置的示意图；

图4与图5为依据本发明较佳实施例的磁性遮光装置具有不同形状的磁性元件及/或导磁元件的示意图。

元件符号说明：

1    磁性致动器           11  旋转臂

111、241、242 端部        12、25   线圈

121  第一侧               122  第二侧

13a～13d  磁铁            14、15  轭铁

2    磁性遮光装置         21  本体

211  透光部               212 导磁部

22   磁性元件             23  导磁元件

24   遮光元件             251 底侧

26   遮光片               i   电流方向

B    磁力线方向           RC  旋转中心

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种磁性致动器结构及磁性遮光装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图3所示，本发明较佳实施例的一种磁性遮光装置2包括一本体21、一磁性元件22、一导磁元件23、一遮光元件24以及一线圈25。其中，磁性元件22、导磁元件23及线圈25形成一磁性致动器结构。磁性遮光装置2可作为一光圈(Iris Diaphragm)，而应用于一投影机，例如一前投影式投影机或一背投影式投影机。

本体21呈薄片状，并具有一透光部211，本实施例的透光部211可为一穿孔或以一透光材质制成。磁性元件22设置于本体21上，其也呈薄片状，并可为一永久磁铁、一电磁铁或一磁石。导磁元件23设置于本体21上，且与磁性元件22对应设置，且其呈一ㄇ字型。此外，导磁元件23可为一冷轧钢、一硅钢片、一轭铁或一镀锌钢板。遮光元件24的一端部241轴设于本体21而形成一旋转中心RC，且遮光元件24对应透光部211以旋转中心RC转动；遮光元件24可依据实际需要而设置为多边形、弧形或其它能够改变进光量的形状。或者，遮光元件24可连接一遮光片26，以控制光线的进光量。线圈25设置于遮光元件24的另一端部242，并环绕导磁元件23，本实施例的线圈25可为一方形线圈，因而易于绕线，然线圈25的形状并非限制于此，可依据实际需要而做改变。

在本实施例中，本体21可具有导磁性，或于磁性元件22及导磁元件23所对应的区域形成一导磁部212，如此一来，导磁部212、导磁元件23及磁性元件22即形成一完整的磁性回路(如图3所示)。当然，若本体21不具导磁性时，导磁元件23及磁性元件22也可通过空气或其它介质而形成一完整的磁性回路。另外，本实施例的磁性元件22是上下充磁，且磁性元件22邻近于导磁元件23的一侧为N极，磁性元件22邻近于本体21的一侧为S极。

当线圈25通电时(电流方向i如箭头所示)，线圈25与通过的磁力线产生交互作用。对线圈25的一底侧251(其位于磁性元件22及导磁元件23之间)而言，磁力线方向是由磁性元件22至导磁元件23，依据弗莱明右手定则(Fleming′s right-hand rule)，在线圈25的底侧251产生一作用力(Lorentz Force)，以致线圈25是以旋转中心RC而转动(转动方向如第3图所示)，并带动遮光元件24转动，如此即可控制光线通过透光部211的进光量。

或者，磁性元件22的充磁方向亦可相反，即磁性元件22邻近于导磁元件23的一侧为S极，磁性元件22邻近于本体21的一侧为N极，此时，若要维持原本的转动方向，只要将线圈25的电流方向i与原本预定的方向相反即可。

此外，磁性元件22及/或导磁元件23是可呈圆弧状(如图3所示)或直条状(如图4与图5所示)，惟上述磁性元件22及/或导磁元件23的形状变化仅为举例说明，非用以限制本发明。

综上所述，因依据本发明的一种磁性致动器结构及磁性遮光装置仅使用一磁性元件(例如磁铁)，并将遮光元件设置于线圈及旋转中心之间，使得线圈的力臂大于遮光元件的力臂。与现有技术相比较，本发明能够降低成本，由于结构大幅简化而减少元件的使用数量，故能够达到薄型化以利产品竞争力，线圈仅需消耗较少的功率即能够带动遮光元件转动，进而增进整体效能。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (15)

1.一种磁性致动器结构，包括：

一磁性元件；

一导磁元件，与该磁性元件对应设置；以及

一线圈，环绕该导磁元件并以一旋转中心转动。

2.如权利要求1所述的磁性致动器结构，其中该导磁元件及该磁性元件形成一磁性回路。

3.如权利要求1所述的磁性致动器结构，其中该磁性元件为上下充磁的一永久磁铁、一电磁铁或一磁石。

4.如权利要求1所述的磁性致动器结构，其中该磁性元件及/或该导磁元件呈圆弧状或直条状。

5.如权利要求1所述的磁性致动器结构，其中该导磁元件为一冷轧钢、一硅钢片、一轭铁或一镀锌钢板。

6.如权利要求1所述的磁性致动器结构，作为一光圈致动器。

7.一种磁性遮光装置，包括：

一本体，具有一透光部；

一遮光元件，其一端轴设于该本体以形成一旋转中心，且该遮光元件对应该透光部以该旋转中心转动；以及

一磁性致动器结构，具有一磁性元件、一导磁元件及一线圈，该导磁元件与该磁性元件对应设置于该本体上，该线圈设置于该遮光元件的另一端并环绕该导磁元件。

8.如权利要求7所述的磁性遮光装置，其中该导磁元件及该磁性元件形成一磁性回路。

9.如权利要求7所述的磁性遮光装置，其中该本体具有导磁性，并与该导磁元件及该磁性元件形成一磁性回路。

10.如权利要求7所述的磁性遮光装置，其中该本体不具导磁性，而该导磁元件及该磁性元件是通过空气或其它介质而形成一完整的磁性回路。

11.如权利要求7所述的磁性遮光装置，其中该磁性元件为上下充磁且系为一永久磁铁、一电磁铁或一磁石。

12.如权利要求11所述的磁性遮光装置，其中该磁性元件邻近于该导磁元件的一侧为N极，该磁性元件邻近于该本体的一侧为S极或该磁性元件邻近于该导磁元件的一侧为S极，该磁性元件邻近于该本体的一侧为N极。

13.如权利要求7所述的磁性遮光装置，其中该磁性元件及/或该导磁元件呈圆弧状或直条状。

14.如权利要求7所述的磁性遮光装置，其中该导磁元件为一冷轧钢、一硅钢片、一轭铁或一镀锌钢板。

15.如权利要求7所述的磁性遮光装置，作为一光圈，其中该光圈应用于一投影机。

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