一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵和占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵和占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法屬于光學(xué)、精密儀器領(lǐng)域；該占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，包括上下設(shè)置的方向相同、周期相同、占空比均為50％的第一矩形光柵和第二矩形光柵，所述第一矩形光柵和第二矩形光柵在光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào)節(jié)下反向運動，所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)由安裝在底座上的動力傳遞裝置提供動力；該占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，通過控制動力傳遞裝置中電機的轉(zhuǎn)動，帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，進而帶動轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)體上的伸出端帶動第一矩形光柵和第二矩形光柵反向運動，實現(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)；在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)下，可以根據(jù)實際需要隨時控制電機旋轉(zhuǎn)，使第一矩形光柵和第二矩形光柵連續(xù)反向運動，實現(xiàn)占空比連續(xù)實時調(diào)節(jié)。
【專利說明】
一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵和占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵和占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法屬于光學(xué)、精密儀器領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)器件稱為光柵。常用的光柵是在玻璃片 上刻出大量平行刻痕制成，刻痕為不透光部分，兩刻痕之間的光滑部分可以透光，相當(dāng)于狹 縫陣列。光柵雖然結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，但是在眾多光學(xué)儀器中均具有廣泛應(yīng)用，也起到了關(guān)鍵作 用。
[0003] 在玻璃片上刻出來的光柵，占空比為固定值，如果能夠在應(yīng)用過程中根據(jù)需要改 變占空比，那么這種光柵將會具有更廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮更大的作用，起到更革命性的影響。 然而，還沒有查找到占空比能夠連續(xù)調(diào)節(jié)的光柵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明公開了一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵和占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法， 能夠?qū)崿F(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)的技術(shù)目的。
[0005] -種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，包括上下設(shè)置的方向相同、周期相同、占空比均為50% 的第一矩形光柵和第二矩形光柵，所述第一矩形光柵和第二矩形光柵在光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)的調(diào) 節(jié)下反向運動，所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)由安裝在底座上的動力傳遞裝置提供動力；
[0006] 所述第一矩形光柵通過直線軸承安裝在兩個第一支架之間，所述的兩個第一支架 對稱安裝在底座上，所述直線軸承能夠確保第一矩形光柵在固定高度的水平面內(nèi)運動;第 一矩形光柵底部對稱設(shè)置兩個具有通槽的第一傳動桿;所述第二矩形光柵通過直線軸承安 裝在兩個第二支架之間，所述的兩個第二支架對稱安裝在底座上，所述直線軸承能夠確保 第二矩形光柵在固定高度的水平面內(nèi)運動;第二矩形光柵底部對稱設(shè)置兩個具有通槽的第 二傳動桿；
[0007] 所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)由對稱設(shè)置的兩個子機構(gòu)組成，每個子機構(gòu)包括兩個同軸設(shè)置 的轉(zhuǎn)體，所述轉(zhuǎn)體由安裝在底座上的轉(zhuǎn)體支架支撐;兩個轉(zhuǎn)體之間通過轉(zhuǎn)軸連接，每個轉(zhuǎn)體 的外側(cè)均設(shè)置有伸出端，位于同一子機構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體上的兩個伸出端設(shè)置在轉(zhuǎn)體截面直徑的 兩端，位于外側(cè)的伸出端插入第一傳動桿的通槽中，位于內(nèi)側(cè)的伸出端插入第二傳動桿的 通槽中；
[0008] 所述動力傳遞裝置包括電機和與電機同軸旋轉(zhuǎn)的傳動桿，所述傳動桿由安裝在底 座上的傳動支架支撐，傳動桿與轉(zhuǎn)軸軸承連接或皮帶連接，將動力傳遞給轉(zhuǎn)軸。
[0009] 上述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，
[0010] 轉(zhuǎn)體由安裝在底座上的轉(zhuǎn)體支架支撐，具體結(jié)構(gòu)在于:轉(zhuǎn)體與轉(zhuǎn)體支架之間軸承 連接，轉(zhuǎn)體與軸承內(nèi)環(huán)過盈配合，轉(zhuǎn)體支架與軸承外環(huán)固定連接；
[0011] 傳動桿由安裝在底座上的傳動支架支撐，具體結(jié)構(gòu)在于:傳動桿與傳動支架之間 軸承連接，傳動桿與軸承內(nèi)環(huán)過盈配合，傳動支架與軸承外環(huán)固定連接。
[0012] 以上占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，第二矩形光柵下方還設(shè)置有光源。
[0013] 在第二矩形光柵與光源之間，還設(shè)置有漫透射板。
[0014] -種在上述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵上實現(xiàn)的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，通過電機轉(zhuǎn)動， 帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，進而帶動轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)體上的伸出端帶動第一矩形光柵和第二矩形光 柵反向運動，實現(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0015] 上述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：
[0016] 步驟a、調(diào)整第一矩形光柵和第二矩形光柵
[0017] 同一子機構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體上的兩個伸出端在位于同一豎直平面的情況下，使第一矩形 光柵和第二矩形光柵重合；
[0018] 步驟b、按照如下公式，調(diào)整占空比
[0020] 其中，k為占空比，d為第一矩形光柵和第二矩形光柵的周期，1為同一子機構(gòu)兩個 轉(zhuǎn)體上的兩個伸出端的軸距，a為電機的轉(zhuǎn)角，m 〇d()為求余數(shù)運算。
[0021] 有益效果:在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)下，只需要控制電機旋轉(zhuǎn)，就能夠使第一矩形光柵和第 二矩形光柵反向運動，進而實現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)；同時，由于第一矩形光柵和第二矩形光柵的運 動軌跡是連續(xù)的，因此占空比調(diào)節(jié)也是連續(xù)的；而在使用的過程中，由于可以根據(jù)實際需要 隨時控制電機旋轉(zhuǎn)，因此占空比調(diào)節(jié)是實時的；綜上所述，本發(fā)明具有占空比連續(xù)實時調(diào)節(jié) 的技術(shù)優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵具體實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵具體實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖3是本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵具體實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中：11第一矩形光柵、12第二矩形光柵、13第一支架、14第二支架、15第一傳動 桿、16第二傳動桿、2光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)、21轉(zhuǎn)體、22轉(zhuǎn)軸、23伸出端、24轉(zhuǎn)體支架、3動力傳遞裝 置、31電機、32傳動桿、33傳動支架、4底座、5光源、6漫透射板。 具體實施例
[0026] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例作進一步詳細描述。
[0027] 具體實施例一
[0028] 本實施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實施例。
[0029] 本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵 包括上下設(shè)置的方向相同、周期相同、占空比均為50%的第一矩形光柵11和第二矩形光柵 12,所述第一矩形光柵11和第二矩形光柵12在光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)2的調(diào)節(jié)下反向運動，所述光柵 調(diào)節(jié)機構(gòu)2由安裝在底座4上的動力傳遞裝置3提供動力；
[0030] 所述第一矩形光柵11通過直線軸承安裝在兩個第一支架13之間，所述的兩個第一 支架13對稱安裝在底座4上，所述直線軸承能夠確保第一矩形光柵11在固定高度的水平面 內(nèi)運動;第一矩形光柵11底部對稱設(shè)置兩個具有通槽的第一傳動桿15;所述第二矩形光柵 12通過直線軸承安裝在兩個第二支架14之間，所述的兩個第二支架14對稱安裝在底座4上， 所述直線軸承能夠確保第二矩形光柵12在固定高度的水平面內(nèi)運動;第二矩形光柵12底部 對稱設(shè)置兩個具有通槽的第二傳動桿16;
[0031] 所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)2由對稱設(shè)置的兩個子機構(gòu)組成，每個子機構(gòu)包括兩個同軸設(shè) 置的轉(zhuǎn)體21，所述轉(zhuǎn)體21由安裝在底座4上的轉(zhuǎn)體支架24支撐;兩個轉(zhuǎn)體21之間通過轉(zhuǎn)軸22 連接，每個轉(zhuǎn)體21的外側(cè)均設(shè)置有伸出端23,位于同一子機構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體21上的兩個伸出端 23設(shè)置在轉(zhuǎn)體21截面直徑的兩端，位于外側(cè)的伸出端23插入第一傳動桿15的通槽中，位于 內(nèi)側(cè)的伸出端23插入第二傳動桿16的通槽中；
[0032] 所述動力傳遞裝置3包括電機31和與電機31同軸旋轉(zhuǎn)的傳動桿32,所述傳動桿32 由安裝在底座4上的傳動支架33支撐，傳動桿32與轉(zhuǎn)軸22軸承連接或皮帶連接，將動力傳遞 給轉(zhuǎn)軸22。
[0033] 具體實施例二
[0034] 本實施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實施例。
[0035] 本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，在具體實施例一的基礎(chǔ)上，進一步限定：
[0036]轉(zhuǎn)體21由安裝在底座4上的轉(zhuǎn)體支架24支撐，具體結(jié)構(gòu)在于:轉(zhuǎn)體21與轉(zhuǎn)體支架24 之間軸承連接，轉(zhuǎn)體21與軸承內(nèi)環(huán)過盈配合，轉(zhuǎn)體支架24與軸承外環(huán)固定連接；
[0037]傳動桿32由安裝在底座4上的傳動支架33支撐，具體結(jié)構(gòu)在于:傳動桿32與傳動支 架33之間軸承連接，傳動桿32與軸承內(nèi)環(huán)過盈配合，傳動支架33與軸承外環(huán)固定連接。 [0038] 具體實施例三
[0039] 本實施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實施例。
[0040] 本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，該占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光 柵，在具體實施例一的基礎(chǔ)上，進一步限定第二矩形光柵12下方還設(shè)置有光源5。
[0041] 這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵可以直接配合光源5來使用，無需 外加光源。
[0042]具體實施例四
[0043] 本實施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實施例。
[0044] 本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，該占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光 柵，在具體實施例三的基礎(chǔ)上，進一步限定在第二矩形光柵12與光源5之間，還設(shè)置有漫透 射板6。
[0045] 光源5發(fā)出光束，經(jīng)過漫透射板6后，再照射到第二矩形光柵12上，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計， 會使第二矩形光柵12的照明光更加均勻，能夠解決因照明光不均勻而降低實驗效果的問 題。
[0046] 具體實施例五
[0047] 本實施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法的實施例。
[0048] 本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，通過電機31轉(zhuǎn)動，帶動傳動桿32轉(zhuǎn)動，進而帶動 轉(zhuǎn)體21轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)體21上的伸出端23帶動第一矩形光柵11和第二矩形光柵12反向運動，實 現(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0049] 具體實施例六
[0050] 本實施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法的實施例。
[0051] 本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，在具體實施例五的基礎(chǔ)上，進一步限定包括以 下步驟：
[0052] 步驟a、調(diào)整第一矩形光柵11和第二矩形光柵12
[0053]同一子機構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體21上的兩個伸出端23在位于同一豎直平面的情況下，使第一 矩形光柵11和第二矩形光柵12重合；
[0054]步驟b、按照如下公式，調(diào)整占空比
[0056]其中，k為占空比，d為第一矩形光柵11和第二矩形光柵12的周期，1為同一子機構(gòu) 兩個轉(zhuǎn)體21上的兩個伸出端23的軸距，a為電機31的轉(zhuǎn)角，mod〇為求余數(shù)運算。
[0057]本實施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，基于本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，給出了占空 比與電機31轉(zhuǎn)角之間的對應(yīng)關(guān)系，為本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法的具體操作奠定了實驗基 礎(chǔ)。
【主權(quán)項】
1. 一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，其特征在于，包括上下設(shè)置的方向相同、周期相同、占空 比均為50%的第一矩形光柵(11)和第二矩形光柵(12)，所述第一矩形光柵(11)和第二矩形 光柵（12)在光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)（2)的調(diào)節(jié)下反向運動，所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)（2)由安裝在底座(4) 上的動力傳遞裝置(3)提供動力； 所述第一矩形光柵（11)通過直線軸承安裝在兩個第一支架（13)之間，所述的兩個第一 支架（13)對稱安裝在底座(4)上，所述直線軸承能夠確保第一矩形光柵（11)在固定高度的 水平面內(nèi)運動;第一矩形光柵（11)底部對稱設(shè)置兩個具有通槽的第一傳動桿（15);所述第 二矩形光柵(12)通過直線軸承安裝在兩個第二支架（14)之間，所述的兩個第二支架（14)對 稱安裝在底座(4)上，所述直線軸承能夠確保第二矩形光柵（12)在固定高度的水平面內(nèi)運 動;第二矩形光柵(12)底部對稱設(shè)置兩個具有通槽的第二傳動桿(16); 所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)（2)由對稱設(shè)置的兩個子機構(gòu)組成，每個子機構(gòu)包括兩個同軸設(shè)置 的轉(zhuǎn)體(21 )，所述轉(zhuǎn)體(21)由安裝在底座(4)上的轉(zhuǎn)體支架(24)支撐;兩個轉(zhuǎn)體(21)之間通 過轉(zhuǎn)軸（22)連接，每個轉(zhuǎn)體（21)的外側(cè)均設(shè)置有伸出端（23 )，位于同一子機構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體 (21)上的兩個伸出端(23)設(shè)置在轉(zhuǎn)體(21)截面直徑的兩端，位于外側(cè)的伸出端(23)插入第 一傳動桿(15)的通槽中，位于內(nèi)側(cè)的伸出端(23)插入第二傳動桿(16)的通槽中； 所述動力傳遞裝置(3)包括電機(31)和與電機(31)同軸旋轉(zhuǎn)的傳動桿(32)，所述傳動 桿(32)由安裝在底座(4)上的傳動支架(33)支撐，傳動桿(32)與轉(zhuǎn)軸(22)軸承連接或皮帶 連接，將動力傳遞給轉(zhuǎn)軸(22)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵， 其特征在于， 轉(zhuǎn)體(21)由安裝在底座(4)上的轉(zhuǎn)體支架(24)支撐，具體結(jié)構(gòu)在于:轉(zhuǎn)體(21)與轉(zhuǎn)體支 架(24)之間軸承連接，轉(zhuǎn)體(21)與軸承內(nèi)環(huán)過盈配合，轉(zhuǎn)體支架(24)與軸承外環(huán)固定連接； 傳動桿(32)由安裝在底座(4)上的傳動支架(33)支撐，具體結(jié)構(gòu)在于:傳動桿(32)與傳 動支架(33)之間軸承連接，傳動桿(32)與軸承內(nèi)環(huán)過盈配合，傳動支架(33)與軸承外環(huán)固 定連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，其特征在于，第二矩形光柵（12)下 方還設(shè)置有光源(5)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，其特征在于，在第二矩形光柵（12)與光 源(5)之間，還設(shè)置有漫透射板(6)。5. -種在權(quán)利要求1所述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵上實現(xiàn)的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，其特征 在于，通過電機(31)轉(zhuǎn)動，帶動傳動桿(32)轉(zhuǎn)動，進而帶動轉(zhuǎn)體(21)轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)體(21)上的 伸出端(23)帶動第一矩形光柵(11)和第二矩形光柵(12)反向運動，實現(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)。
【文檔編號】G02B5/18GK106054296SQ201610585540
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月24日 公開號201610585540.X, CN 106054296 A, CN 106054296A, CN 201610585540, CN-A-106054296, CN106054296 A, CN106054296A, CN201610585540, CN201610585540.X
【發(fā)明人】趙煙橋, 何寶華
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)