一种大孔径电动光阑机构的制作方法

1.本技术涉及光阑领域，尤其是涉及一种大孔径电动光阑机构。


背景技术：

2.光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体，其可通过对通光面积的调节实现对光束强度或成像面积的调整。
3.相关技术中记载的一种光阑包括相互平行的光阑板和光阑片，光阑板上开设有可供光束通过的圆形光阑孔，光阑片的一侧开设有与光阑孔等径的半圆形光槽；通过手动移动光阑片以调整光槽与光阑孔的位置关系，当光槽与光阑孔同心时，此时光阑能够为光束提供最大通光面积即光阑孔的面积；当光槽的圆心越过光阑孔的圆心时光阑片对光阑孔进行部分遮挡，进而使得光阑孔的有效通光面积逐渐减小。
4.手动移动光阑片的方式不仅导致光阑孔与光阑片之间位置关系的精度较差，且在一些特殊情况如对大功率激光光束进行限制或在真空环境下使用光阑，由于考虑安全因素和试验的可行性往往无法实施。


技术实现要素：

5.为了提高光阑片的移动精度以提高整个光阑的作用精度，本技术提供一种大孔径电动光阑机构。
6.本技术提供的一种大孔径电动光阑机构采用如下的技术方案：
7.一种大孔径电动光阑机构，包括光阑板和光阑片，光阑板上开设有光阑孔，还包括用于驱动光阑片水平移动的驱动组件，驱动组件包括用于提供动力的驱动件，驱动件被配置为当光阑片的实际移动距离达到预设移动距离后驱动件停止运转。
8.通过采用上述技术方案，当需要驱动光阑片移动时，启动驱动件以使驱动组件运转并带动光阑片平移，当光阑片的实际移动距离达到该预设移动距离后，驱动件停止运转，光阑片进而停止移动；这相比于手动移动光阑片，控制精度更高，即光阑孔的有效通光面积的精度更高进而提高整个光阑的作用精度。
9.可选的，还包括支撑架，驱动组件包括与支撑架转动连接的螺杆，螺杆上设置有能够沿螺杆轴向平移的螺母，螺母用于带动光阑片移动；驱动件采用用于驱动螺杆转动的步进电机。
10.通过采用上述技术方案，步进电机配合控制器能够实现螺母的精准移动，螺母的移动精度直接作用于光阑片的移动精度。
11.可选的，还包括支撑架，驱动组件包括与支撑架转动连接的主动轮和从动轮，主动轮和从动轮之间设置有传送带，传送带用于带动光阑片移动；驱动件采用用于驱动主动轮转动的步进电机。
12.通过采用上述技术方案，步进电机配合控制器能够实现传送带的精准步进，传送带的步进精度直接作用于光阑片的移动精度。
13.可选的，驱动件采用直线电机，光阑片固定在直线电机的滑块上。
14.通过采用上述技术方案，直线电机具有极高的移动精度，有利于提高光阑片的移动精度。
15.可选的，步进电机的输出轴上同轴固接有手轮。
16.通过采用上述技术方案，对于光阑精度要求不是很高或不便于供电的使用场景，可通过转动手轮的方式实现光阑片的平移。
17.可选的，支撑架上固定有沿光阑片平移方向延伸的导向件，导向件上设置有光阑片固定架，光阑片固定在光阑片固定架上。
18.通过采用上述技术方案，对光阑片的移动起到导向作用，减小光阑片在移动过程中的摆动幅度。
19.可选的，导向件采用滑轨，光阑片固定架滑动连接于滑轨上。
20.可选的，还包括两个位置检测件，两个位置检测件之间沿光阑片的平移方向分布，光阑片固定架上固定有用于触发位置检测件的触发件，驱动件耦接有控制器，控制器与位置检测件相耦接；光阑片能够在两个位置检测件所限制的范围内移动，以使光阑孔被完全遮挡或完全显露。
21.通过采用上述技术方案，实现对光阑片在两个方向上极限移动距离的限制。
22.可选的，两个位置检测件分别为第一微动开关和第二微动开关，触发件为按销、按钮或滚轮中的一种。
23.综上所述，本技术具有以下技术效果：
24.1.通过设置了光阑板、光阑片，以及包括驱动件在内的驱动组件，相比于手动移动光阑片，控制精度更高，即光阑孔的有效通光面积的精度更高进而提高整个光阑的作用精度；
25.2.通过设置了导向件和光阑片固定架，对光阑片的移动起到导向作用，减小光阑片在移动过程中的摆动幅度；
26.3.通过设置了位置检测件、控制器和触发件，实现对光阑片在两个方向上极限移动距离的限制。
附图说明
27.图1是实施例一中的大孔径电动光阑机构的立体结构示意图；
28.图2是实施例二中的大孔径电动光阑机构的立体结构示意图。
29.图中，1、支撑架；2、光阑板；3、光阑孔；4、光阑片；5、光槽；6、驱动组件；61、螺杆；62、螺母；63、步进电机；64、主动轮；65、从动轮；66、传送带；67、手轮；71、滑轨；72、光轴；8、光阑片固定架；9、触发件；10、第一微动开关；11、第二微动开关；12、第一接近开关；13、第二接近开关。
具体实施方式
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“水平”、“竖直”等均为基于附图所示的相对关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的工艺或模块必须具有特定的方位、状态和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
32.实施例一：
33.参照图1，本技术提供了一种大孔径电动光阑机构，包括支撑架1、固定在支撑架1上的光阑板2、设置在光阑板2一侧并与光阑板2平行的光阑片4，以及用于驱动光阑片4沿水平方向移动的驱动组件6，光阑板2上开设有轴线水平设置的圆形光阑孔3，光阑片4的一侧开设有与光阑孔3等径的半圆形光槽5；在驱动光阑片4移动之前，提前设定光阑片4的预设移动距离，此预设移动距离应被配置为，当光阑片4的实际移动距离等于该预设移动距离后，光阑片4对光阑孔3的遮挡面积或光阑孔3所需的有效通光面积达到所需要求；驱动组件6包括用于提供动力的驱动件，驱动件被配置为当光阑片4的实际移动距离达到预设移动距离后驱动件停止运转。
34.在本实施例中，驱动组件6包括转动连接在支撑架1上的螺杆61，螺杆61水平设置并能够围绕自身轴线定轴转动，驱动件采用本体固定在支撑架1上的步进电机63，步进电机63配置有控制器（图中未示出），步进电机63的输出轴与螺杆61之间通过传动轴和联轴器同轴固接；螺杆61上螺纹连接有能够沿水平方向往复移动的螺母62，螺母62上固定有竖直设置的光阑片固定架8，光阑片4固定在光阑片固定架8上，当然也可省略设置光阑片固定架8并使光阑片4直接固定在螺母62上。
35.当需要驱动光阑片4水平移动时，启动步进电机63，在控制器的作用下步进电机63实现精准步进，步进电机63驱动螺杆61转动，螺母62进而带动光阑片4水平移动；相比于手动驱动光阑片4移动，本技术控制精度更高的步进电机63能够极大程度上提高光阑片4的移动精度，进而有利于提高光阑孔3有效通光面积的精度即整个光阑的作用精度；此外，电控的方式使得本光阑机构能够适用于强光环境、高低温环境和真空环境，扩大了光阑机构的适用范围。
36.进一步地，步进电机63采用双输出轴步进电机，螺杆61固定在步进电机63的其中一端输出轴上，在步进电机63的另一端输出轴上同轴固接有手轮67，进而便于在控制精度要求不高或无法供电的情况下适用本光阑机构。
37.为了提高光阑片4在移动过程中的平稳性，支撑架1上固定有位于螺杆61下方的导向件，导向件沿水平方向延伸，光阑片固定架8向下延伸至导向件上并与导向件滑动连接；本实施例中的导向件采用滑轨71。
38.滑轨71的下方设置有两个与控制器相耦接的位置检测件，光阑片固定架8上固定有能够触发位置检测件的触发件9，两个位置检测件沿水平方向间隔分布；在本实施例中两个位置检测件分别为固定在支撑架1上的第一微动开关10和第二微动开关11，第一微动开关10相较于第二微动开关11远离光阑孔3设置，触发件9采用按销、按钮或滚轮中的一种。
39.现以按销为例，在光阑片4向靠近第一微动开关10的方向移动的过程中，当光槽5与光阑孔3同轴即光阑孔3完全显露并达到最大通光面积时，按销将触动第一微动开关10的动作簧片，第一微动开关10触发，控制器控制步进电机63停转；同理，在光阑片4向靠近第二微动开关11的方向移动的过程中，当光阑片4将光阑孔3完全遮挡时，按销将触动第二微动开关11的动作簧片，第二微动开关11触发，控制器控制步进电机63停转；这样，光阑片4的可移动距离被限制在两个微动开关所限制的范围内。
40.实施例二：
41.本实施例与实施例一的区别在于，驱动组件6、导向件、位置检测件和触发件9不同。
42.参照图2，具体地，本实施例中的驱动组件6包括与支撑架1转动连接的主动轮64和从动轮65，主动轮64与从动轮65之间设置有沿水平方向延伸的传送带66，光阑片固定架8固定在传送带66上；当然传送带66也可使用链条代替，主动轮64和从动轮65做关于链条的适配性调整；驱动件同样采用步进电机63，步进电机63的输出轴与主动轮64同轴固接，或采用传动机构实现步进电机63与主动轮64之间转矩的传递。在另一实施例中，驱动件采用直线电机，光阑片4可直接或通过光阑片固定架8间接固定在直线电机的滑块上。
43.导向件采用水平固定在支撑架1上的光轴72，光阑片固定架8向下延伸至光轴72并滑动连接于光轴72上。
44.本实施例中的两个位置检测件分别为第一接近开关12和第二接近开关13，第一微接近开关相较于第二接近开关13远离光阑孔3设置，触发件9采用磁或铁质的触发器；在另一实施例中，位置检测件采用行程开关，触发件9可以是光阑片固定架8，当光阑片固定架8触碰并按压行程开关后即可触发行程开关。
45.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。