本發明一種占空比連續調節光柵屬于光學、精密儀器領域。

背景技術：

由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件稱為光柵。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，相當于狹縫陣列。光柵雖然結構不復雜，但是在眾多光學儀器中均具有廣泛應用，也起到了關鍵作用。

在玻璃片上刻出來的光柵，占空比為固定值，如果能夠在應用過程中根據需要改變占空比，那么這種光柵將會具有更廣泛的應用，發揮更大的作用，起到更革命性的影響。然而，還沒有查找到占空比能夠連續調節的光柵。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明公開了一種占空比連續調節光柵，能夠實現占空比連續調節的技術目的。

一種占空比連續調節光柵，包括上下設置的方向相同、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節機構的調節下反向運動，所述光柵調節機構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運動；第一矩形光柵底部對稱設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運動；第二矩形光柵底部對稱設置兩個具有通槽的第二傳動桿；

所述光柵調節機構由對稱設置的兩個子機構組成，每個子機構包括兩個同軸設置的轉體，所述轉體由安裝在底座上的轉體支架支撐；兩個轉體之間通過轉軸連接，每個轉體的外側均設置有伸出端，位于同一子機構兩個轉體上的兩個伸出端設置在轉體截面直徑的兩端，位于外側的伸出端插入第一傳動桿的通槽中，位于內側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和與電機同軸旋轉的傳動桿，所述傳動桿由安裝在底座上的傳動支架支撐，傳動桿與轉軸軸承連接或皮帶連接，將動力傳遞給轉軸。

上述占空比連續調節光柵，

轉體由安裝在底座上的轉體支架支撐，具體結構在于：轉體與轉體支架之間軸承連接，轉體與軸承內環過盈配合，轉體支架與軸承外環固定連接；

傳動桿由安裝在底座上的傳動支架支撐，具體結構在于：傳動桿與傳動支架之間軸承連接，傳動桿與軸承內環過盈配合，傳動支架與軸承外環固定連接。

以上占空比連續調節光柵，第二矩形光柵下方還設置有光源。

在第二矩形光柵與光源之間，還設置有漫透射板。

一種在上述占空比連續調節光柵上實現的占空比連續調節方法，通過電機轉動，帶動傳動桿轉動，進而帶動轉體轉動，由轉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，實現占空比連續調節。

上述占空比連續調節方法，包括以下步驟：

步驟a、調整第一矩形光柵和第二矩形光柵

同一子機構兩個轉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為同一子機構兩個轉體上的兩個伸出端的軸距，α為電機的轉角，mod()為求余數運算。

有益效果：在本發明的結構下，只需要控制電機旋轉，就能夠使第一矩形光柵和第二矩形光柵反向運動，進而實現占空比調節；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的，因此占空比調節也是連續的；而在使用的過程中，由于可以根據實際需要隨時控制電機旋轉，因此占空比調節是實時的；綜上所述，本發明具有占空比連續實時調節的技術優勢。

附圖說明

圖1是本發明占空比連續調節光柵具體實施例一的結構示意圖。

圖2是本發明占空比連續調節光柵具體實施例三的結構示意圖。

圖3是本發明占空比連續調節光柵具體實施例四的結構示意圖。

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光柵調節機構、21轉體、22轉軸、23伸出端、24轉體支架、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。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施例作進一步詳細描述。

具體實施例一

本實施例為占空比連續調節光柵的實施例。

本實施例的占空比連續調節光柵，結構示意圖如圖1所示。該占空比連續調節光柵包括上下設置的方向相同、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在光柵調節機構2的調節下反向運動，所述光柵調節機構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運動；第一矩形光柵11底部對稱設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運動；第二矩形光柵12底部對稱設置兩個具有通槽的第二傳動桿16；

所述光柵調節機構2由對稱設置的兩個子機構組成，每個子機構包括兩個同軸設置的轉體21，所述轉體21由安裝在底座4上的轉體支架24支撐；兩個轉體21之間通過轉軸22連接，每個轉體21的外側均設置有伸出端23，位于同一子機構兩個轉體21上的兩個伸出端23設置在轉體21截面直徑的兩端，位于外側的伸出端23插入第一傳動桿15的通槽中，位于內側的伸出端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與轉軸22軸承連接或皮帶連接，將動力傳遞給轉軸22。

具體實施例二

本實施例為占空比連續調節光柵的實施例。

本實施例的占空比連續調節光柵，在具體實施例一的基礎上，進一步限定：

轉體21由安裝在底座4上的轉體支架24支撐，具體結構在于：轉體21與轉體支架24之間軸承連接，轉體21與軸承內環過盈配合，轉體支架24與軸承外環固定連接；

傳動桿32由安裝在底座4上的傳動支架33支撐，具體結構在于：傳動桿32與傳動支架33之間軸承連接，傳動桿32與軸承內環過盈配合，傳動支架33與軸承外環固定連接。

具體實施例三

本實施例為占空比連續調節光柵的實施例。

本實施例的占空比連續調節光柵，結構示意圖如圖2所示，該占空比連續調節光柵，在具體實施例一的基礎上，進一步限定第二矩形光柵12下方還設置有光源5。

這種結構設計，使得本發明占空比連續調節光柵可以直接配合光源5來使用，無需外加光源。

具體實施例四

本實施例為占空比連續調節光柵的實施例。

本實施例的占空比連續調節光柵，結構示意圖如圖3所示，該占空比連續調節光柵，在具體實施例三的基礎上，進一步限定在第二矩形光柵12與光源5之間，還設置有漫透射板6。

光源5發出光束，經過漫透射板6后，再照射到第二矩形光柵12上，這種結構設計，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。具體實施例五

本實施例為占空比連續調節方法的實施例。

本實施例的占空比連續調節方法，通過電機31轉動，帶動傳動桿32轉動，進而帶動轉體21轉動，由轉體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，實現占空比連續調節。

具體實施例六

本實施例為占空比連續調節方法的實施例。

本實施例的占空比連續調節方法，在具體實施例五的基礎上，進一步限定包括以下步驟：

步驟a、調整第一矩形光柵11和第二矩形光柵12

同一子機構兩個轉體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為同一子機構兩個轉體21上的兩個伸出端23的軸距，α為電機31的轉角，mod()為求余數運算。

本實施例的占空比連續調節方法，基于本發明占空比連續調節光柵，給出了占空比與電機31轉角之間的對應關系，為本發明占空比連續調節方法的具體操作奠定了實驗基礎。