旋转直驱式电动光阑的制作方法

本发明属于光学系统中光路调节技术领域，具体涉及一种旋转直驱式电动光阑。

背景技术：

光阑可以在光学系统的光路调试和工作过程中控制光路的通断，而对于光阑的开闭可以采用手动控制和电动控制两种方式。由于手动控制无法准确掌握光阑的开闭时间和速度，而且在一些特殊的应用场景(例如大功率激光光路)，手动控制较为危险、定位精度也不高，因此大多需要采用电动控制光阑。

2013年8月28日公开的中国实用新型专利cn203164511u提出了一种电动调节光阑，该光阑采用电机驱动丝杠旋转，然后再将丝杠的旋转运动转化为吸收池支架的直线运动。2017年4月5日公开的中国实用新型专利cn206074847u提出了另一种电动调节光阑，该光阑采用电机驱动法兰盘旋转，然后再将法兰盘的旋转运动通过一个连接杆传递至可调节光阑的扳动手柄。

以上两种电动调节光阑虽然都可以实现光阑的开闭控制，但是也都依赖于中间机构的动力传递，传动机构的存在不仅增加了光阑的生产加工成本，更为关键的是容易在频繁的光阑开闭调节中出现故障，严重的还会引起成像系统的破坏。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种旋转直驱式电动光阑，取消了中间传动环节，解决了现有的电动调节光阑生产成本高、调节稳定性差的技术问题。

本发明的技术解决方案是：一种旋转直驱式电动光阑，包括电机和带有内腔的光阑主体，光阑主体上设置有通光孔，其特殊之处在于：所述光阑主体的内腔设置有调节挡板和与电机相连的转子，转子上设置有处于偏心位置的滑块，调节挡板上设置有与所述滑块相适配的滑动槽。

进一步地，上述光阑主体的内腔为矩形结构，所述调节挡板包括矩形的第一挡板和矩形的第二挡板，第二挡板上设置有光阑孔；所述滑块包括第一滑块和第二滑块，其中第一滑块位于第一挡板的滑动槽内，第二滑块位于第二挡板的滑动槽内。

进一步地，上述光阑主体的内腔为扇面状结构，所述调节挡板的两个相对侧面是与扇面状结构内腔滑动接触的弧形侧面。

进一步地，上述调节挡板为三明治夹层结构，中间层为铅板，另外两层为钢板；三层面板采用铝制铆钉铆接固定。

进一步地，上述滑块为圆柱形凸起结构的滑块，所述滑动槽为腰形孔结构的滑动槽。

进一步地，上述光阑主体上还设置有照明孔，照明孔内安装照明光源。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明采用电机驱动转子，并将转子上的偏心滑块设置在调节挡板的滑动槽内，在转子转动的同时，滑块在滑动槽内滑动，从而驱使调节挡板在光阑主体的内腔移动，完成通光孔的开闭控制。光阑的开闭过程由电机直接驱动，取消了复杂的传动结构，降低了电动光阑的生产加工成本并提高了光阑调节稳定性。

(2)本发明中光阑主体的内腔可以设置为扇面状结构，对应的将调节挡板设置为与扇形结构具有相同半径的弧形滑动侧面，与转子的旋转运动相吻合，降低了转子旋转时的驱动阻力，避免了卡顿现象的出现。

(3)本发明将调节挡板设置为三明治夹层结构，可以有效防止电磁和各种射线辐射穿过调节挡板而对后续光学部件产生影响。

(4)本发明通过在光阑主体上设置照明孔和照明光源，可以为光场提供稳定的照明条件。

附图说明

图1为本发明实施例一旋转直驱式电动光阑的立体结构示意图。

图2为本发明实施例一旋转直驱式电动光阑的光阑闭合状态示意图。

图3为图2的a-a剖面图。

图4为本发明实施例一旋转直驱式电动光阑的光阑打开状态示意图。

图5为图4的b-b剖面图。

图6为本发明实施例二旋转直驱式电动光阑的立体结构示意图。

图7为本发明实施例二旋转直驱式电动光阑的光阑闭合状态示意图。

图8为图7的c-c剖面图。

图9为本发明实施例二旋转直驱式电动光阑的光阑打开状态示意图。

图10为图9的d-d剖面图。

图11为本发明中调节挡板的三明治状结构示意图。

其中，附图标记为：1-电机，2-光阑主体，3-通光孔，4-照明孔，5-第一挡板，6-第二挡板，7-光阑孔，8-转子，9-第一滑块，10-第二滑块，11-照明光源，12-调节挡板，13-滑块，14-铅板，15-钢板。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例为一种旋转直驱式电动光阑，包括电机1和带有矩形结构内腔的光阑主体2，光阑主体2上设置有通光孔3和照明孔4。

参见图2至图5，光阑主体2的内腔设置有矩形的第一挡板5和矩形的第二挡板6，第二挡板6上设置有光阑孔7。电机1与转子8相连，转子8上设置有两个处于偏心位置的第一滑块9和第二滑块10，第一挡板5和第二挡板6上分别开设有与两个滑块相适配的滑动槽。其中，两个滑块都是圆柱形凸起结构的滑块，滑动槽为腰形孔结构的滑动槽。电机1驱动转子8旋转，转子8上的滑块在滑动槽内滑动，从而驱使第一挡板5和第二挡板6在光阑主体的内腔做相对直线移动，第二挡板6上的光阑孔7移动至与通光孔3对应的位置时便可以打开光阑，而当其移动至其他位置时便使光阑关闭。另外，照明孔4内安装照明光源11，用于为光场提供稳定的照明条件。

实施例二

如图6所示，本实施例为另一种旋转直驱式电动光阑，包括电机1和带有扇面状结构内腔的光阑主体2，光阑主体2上设置有通光孔3和照明孔4。

参见图7至图10，光阑主体2的内腔设置有调节挡板12，调节挡板12的两个相对侧面是与扇面状结构内腔滑动接触的弧形侧面。电机1与转子8相连，转子8上设置有处于偏心位置的滑块13，调节挡板12上开设有与滑块13相适配的滑动槽。其中，滑块是圆柱形凸起结构的滑块，滑动槽为腰形孔结构的滑动槽。电机1驱动转子8旋转，转子8上的滑块在滑动槽内滑动，从而驱使调节挡板12沿扇面状结构的弧形内壁做弧线运动，通过改变调节挡板12与通光孔3的位置关系便可以实现光阑的开闭控制。另外，照明孔4内安装照明光源11，用于为光场提供稳定的照明条件。

如图11所示，调节挡板12可以设置为三明治夹层结构，中间层为铅板14，另外两层为钢板15，三层面板采用铝制铆钉铆接固定。该结构可以有效防止电磁和各种射线辐射穿过调节挡板而对后续光学部件产生影响。

技术特征：

技术总结
本发明属于光学系统中光路调节技术领域，具体涉及一种旋转直驱式电动光阑。该电动光阑包括电机和带有内腔的光阑主体，光阑主体上设置有通光孔，其特征在于：所述光阑主体的内腔设置有调节挡板和与电机相连的转子，转子上设置有处于偏心位置的滑块，调节挡板上设置有与所述滑块相适配的滑动槽。本发明采用电机驱动转子，并将转子上的偏心滑块设置在调节挡板的滑动槽内，在转子转动的同时，滑块在滑动槽内滑动，从而驱使调节挡板在光阑主体的内腔移动，完成通光孔的开闭控制。光阑的开闭过程由电机直接驱动，取消了复杂的传动结构，降低了电动光阑的生产加工成本并提高了光阑调节稳定性。

技术研发人员：齐文博;李奇;张敏;闫亚东;何俊华;韦明智;薛艳博
受保护的技术使用者：中国科学院西安光学精密机械研究所
技术研发日：2017.06.12
技术公布日：2017.09.15