本發(fā)明一種占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵屬于光學(xué)、精密儀器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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。

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。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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，能夠?qū)崿F(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)的技術(shù)目的。

一種占空比連續(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(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)下反向運(yùn)動，所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由安裝在底座上的動力傳遞裝置提供動力；

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(yùn)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(yùn)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；

所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由對稱設(shè)置的兩個子機(jī)構(gòu)組成，每個子機(jī)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(jī)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；

所述動力傳遞裝置包括電機(jī)和與電機(jī)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。

上述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，

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；

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。

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。

在第二矩形光柵與光源之間，還設(shè)置有漫透射板。

一種在上述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵上實(shí)現(xiàn)的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，通過電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，進(jìn)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(yùn)動，實(shí)現(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)。

上述占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

步驟a、調(diào)整第一矩形光柵和第二矩形光柵

同一子機(jī)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；

步驟b、按照如下公式，調(diào)整占空比

$k=\frac{\frac{d}{2}-\mathrm{mod}(lsin\mathrm{\α},\frac{d}{2})}{d}$

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，l為同一子機(jī)構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體上的兩個伸出端的軸距，α為電機(jī)的轉(zhuǎn)角，mod()為求余數(shù)運(yùn)算。

有益效果：在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)下，只需要控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，就能夠使第一矩形光柵和第二矩形光柵反向運(yùn)動，進(jìn)而實(shí)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(yùn)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(shí)際需要隨時控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，因此占空比調(diào)節(jié)是實(shí)時的；綜上所述，本發(fā)明具有占空比連續(xù)實(shí)時調(diào)節(jié)的技術(shù)優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵具體實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。

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(jī)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(jī)、32傳動桿、33傳動支架、4底座、5光源、6漫透射板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

具體實(shí)施例一

本實(shí)施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實(shí)施例。

本實(shí)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(jī)構(gòu)2的調(diào)節(jié)下反向運(yùn)動，所述光柵調(diào)節(jié)機(jī)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(yùn)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(yùn)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(jī)構(gòu)2由對稱設(shè)置的兩個子機(jī)構(gòu)組成，每個子機(jī)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(jī)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(jī)31和與電機(jī)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。

具體實(shí)施例二

本實(shí)施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實(shí)施例。

本實(shí)施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵，在具體實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步限定：

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。

具體實(shí)施例三

本實(shí)施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實(shí)施例。

本實(shí)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(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步限定第二矩形光柵12下方還設(shè)置有光源5。

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。

具體實(shí)施例四

本實(shí)施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)光柵的實(shí)施例。

本實(shí)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(shí)施例三的基礎(chǔ)上，進(jìn)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。

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(shí)驗(yàn)效果的問題。具體實(shí)施例五

本實(shí)施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法的實(shí)施例。

本實(shí)施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，通過電機(jī)31轉(zhuǎn)動，帶動傳動桿32轉(zhuǎn)動，進(jìn)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(yùn)動，實(shí)現(xiàn)占空比連續(xù)調(diào)節(jié)。

具體實(shí)施例六

本實(shí)施例為占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法的實(shí)施例。

本實(shí)施例的占空比連續(xù)調(diào)節(jié)方法，在具體實(shí)施例五的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步限定包括以下步驟：

步驟a、調(diào)整第一矩形光柵11和第二矩形光柵12

同一子機(jī)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；

步驟b、按照如下公式，調(diào)整占空比

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，l為同一子機(jī)構(gòu)兩個轉(zhuǎn)體21上的兩個伸出端23的軸距，α為電機(jī)31的轉(zhuǎn)角，mod()為求余數(shù)運(yùn)算。

本實(shí)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(jī)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。