CN207232480U - 基于超声电机驱动的可变光阑调光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，包括:可变光阑、轴环、基座和超声电机定子，基座上安装超声电机定子和轴环，基座上有一个凸台,凸台中心设置通孔,轴环安装在基座的凸台上,轴环包括轴环内圈和轴环外圈，轴环外圈和超声电机定子摩擦连接，轴环外圈上固定了拨片，轴环内圈上同轴安装了可变光阑,可变光阑包括动圈、定圈和可变光阑片,定圈内套入动圈,动圈上安装拨杆,拨杆和拨片配合,能够紧固连接。本实用新型通过超声电机和精密交叉滚柱轴环的配合，能够有效保证可变光阑调节的定位精度和平稳性，且调节的重复性好、响应快、可靠性高，有利于提高光学仪器的性能。

Description

基于超声电机驱动的可变光阑调光装置

技术领域

本实用新型涉及光学仪器领域，尤其涉及基于超声电机驱动的可变光阑调光装置。

背景技术

为了控制光电探测器靶面上接受的光能，保证成像照度合适，光学仪器中必须进行调光。可变光阑调光是常用的调光方法，它是通过可变光阑调光装置实现的。该装置一般由可变光阑和驱动部分组成。可变光阑主要包括可变光阑片、光阑动圈和光阑定圈。光阑动、定圈的相对转动可带动光阑片的转动，进而改变由光阑片围成的通光孔径的大小。驱动部分根据光的照度要求或者光的功率大小驱动光阑动圈转动，通过连续调节光阑通光孔径达到调光的目的。根据驱动方式，可变光阑调光装置可分为手动式和电控式。手动式可变光阑的调节精度低、重复性差、且调节速度不可控制。现有的电控式可变光阑的驱动部分多采用电磁电机和蜗轮蜗杆传动或齿轮传动，通常结构较为复杂，存在传动精度低、摩擦力大、使用寿命短、加工成本高和可靠性低等问题。

综上,现有可变光阑的驱动装置具有精度差,并且结构复杂的缺点。

发明内容

本实用新型提供了基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，结构简单紧凑,并且调光精度高。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，包括:可变光阑、轴环、基座(1)和超声电机定子（2），基座（1）上安装超声电机定子（2）和所述轴环，基座(1)上有一个凸台,所述凸台中心设置通孔，通孔供光路通过,所述轴环安装在基座(1)的所述凸台上,所述轴环包括轴环内圈（5）和轴环外圈（10），轴环外圈（10）和超声电机定子（2）摩擦连接，能够带动轴环外圈（10）转动，轴环外圈(10)上固定了拨片(8),轴环内圈(5)上同轴安装了所述可变光阑,所述可变光阑包括动圈(4)、定圈(11)和可变光阑片(12),定圈(11)内套入动圈(4), 可变光阑片（12）安装在动圈（4）底面和定圈（12）底面的空隙间，动圈(4)的外圆周上安装拨杆(7),拨动拨杆(7)能够带动可变光阑片(12)转动,进而改变由可变光阑片(12)围成的通光孔径的大小,拨片（8）上设置有用于固定拨杆（8）的通孔，拨杆(7)和拨片(8)配合,能够紧固连接。

进一步的，基座(1)上安装两个光电开关(9),轴环外圈(10)上安装指示片(6),指示片(6)位置在两个光电开关(9)之间，光电开关（9）之间的距离小于或等于拨杆（8）可活动的最大范围。

进一步的，轴环是带有安装孔的精密交叉滚柱轴环，一体成型，轴环承载径向负荷和轴向负荷。

进一步的，轴环外圈（10）的外圆周上涂镀摩擦材料，摩擦材料和超声电机定子（2）接触。

进一步的, 定圈（11）底面上均匀设置安装孔，动圈（4）底面上均匀设置滑动槽，可变光阑片（12）一端通过固定销钉和所述安装孔连接，另一端通过滑动销钉和所述滑动槽连接。

本实用新型的有益效果是：以超声电机定子作为驱动部分，通过摩擦连接带动轴环外圈转动，可变光阑固定在轴环内圈上，随着轴环转动，转动过程中可变光阑片围成的通光孔径大小随之改变，进而实现调光的功能，装置结构简单，零部件数量少，超声电机定子易于控制，可实现光阑调光装置对通光面积的高精度调整，有利于提高光学仪器的分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的装配示意图；

图3是本实用新型中涉及的可变光阑结构示意图。

其中，1-基座，2-超声电机定子，3-螺栓，4-动圈，5-轴环内圈，6-指示片，7-拨杆，8-拨片，9-光电开关，10-轴环外圈，11-定圈，12-可变光阑片。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型实施例了基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，如图1和图2所示，包括：可变光阑、轴环、基座1和超声电机定子2。

可变光阑包括：可变光阑包括动圈4、定圈11和可变光阑片12。

轴环包括：轴环内圈5和轴环外圈10。

基座1上设置有一个凸台，凸台中心设置有供光路通过的通孔，凸台端面上设置有螺纹孔，轴环内圈5上设置有螺纹孔和沉头孔，通过螺钉穿过轴环内圈5上的沉头孔将轴环内圈5安装在基座凸台上。基座1上还安装了超声电机定子2，超声电机定子2通过螺栓3安装在基座1上。

轴环内圈5和轴环外圈10一体成型，轴环外圈10的外圆周上涂镀摩擦材料，并和超声电机定子2摩擦连接，轴环外圈10作为超声电机的转子。轴环外圈10上安装一个拨片8，拨片8上设置有用于固定拨杆7的通孔。

定圈11通过螺钉固定在轴环内圈5上，动圈4嵌套在定圈11内，动圈4底部和定圈11的底面间留有空隙,可变光阑片12安装在所述空隙内,如图3所示。

可变光阑片12一端固定连接固定销钉，另一端设有活动销钉,活动销钉能够相对可变光阑片12自由转动。

定圈11底面上均匀设有若干能够和可变光阑片12的固定销钉配合安装的安装孔，动圈4底面上均匀设有若干能够和可变光阑片12的活动销钉配合安装的滑动槽。

所述可变光阑片12一端通过固定销钉和定圈11上的安装孔铰接，另一端通过活动销钉安装在所述动圈4上对应的滑动槽内；动圈4外圆周上设置有一个拨杆7，当拨动拨杆7时，就会推动可变光阑片12上的活动销钉在动圈4上的滑动槽内滑动，从而使可变光阑片12以固定销钉为支点摆动，进而改变由可变光阑片12围成的通光孔径的大小。

基座1上安装两个光电开关9，轴环外圈10上安装指示片6。两个光电开关9之间的距离小于或等于拨杆7可活动的最大范围，指示片6安装在两个光电开关9之间。

超声电机定子2作为定子，通过摩擦耦合作用，驱动转子轴环外圈10转动，进而带动拨片8选择，拨片8推动可变光阑的拨杆7，从而连续改变可变光阑的通光孔径，完成调光。当固定在轴环外圈10上的指示片6旋转到光电开关9的位置时，光电开关9发出信号到超声电机定子2的控制器，使超声电机定子2断电，从而限制了调光量程，无需锁紧装置便能锁定拨杆7的位置，保持光阑当前调节状态。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果：

（1）超声电机的定位精度高，易于控制。传动部件采用精密交叉滚柱轴环，安装简单，旋转精度高。通过超声电机、精密交叉滚柱轴环以及光电开关的配合，能够有效保证可变光阑调节的定位精度和平稳性，且调节的重复性好，可靠性高，从而保证整个光阑调光装置对通光面积的精确调整，有利于提高光学仪器的分辨率；

（2）本实用新型结构简单，可以方便地安装和拆卸光阑，维修更换便捷；

（3）超声电机利用压电陶瓷的逆压电效应，将材料的微观变形通过机械共振放大，通过摩擦耦合传动转换成转子的宏观运动，定子和转子之间采用摩擦传动，具有断电自锁特性，无需锁紧装置便能保持光阑调光状态；

（4）根据超声电机自有的特性，其响应时间在毫秒级别，所以超声电机在往复运动时是没有惯性的，光阑调光响应速度快，因此本实用新型也特别适用于光电跟踪测量系统，在远距离运动目标跟踪过程中不会丢失目标。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，其特征在于,包括:可变光阑、轴环、基座(1)和超声电机定子（2），基座（1）上安装超声电机定子（2）和所述轴环，基座(1)上有一个凸台,所述凸台中心设置通孔,所述轴环安装在基座(1)的所述凸台上,所述轴环包括轴环内圈（5）和轴环外圈（10），轴环外圈（10）和超声电机定子（2）摩擦连接，轴环外圈(10)上固定了拨片(8),轴环内圈(5)上同轴安装了所述可变光阑,所述可变光阑包括动圈(4)、定圈(11)和可变光阑片(12),定圈(11)内套入动圈(4),可变光阑片（12）安装在动圈（4）底面和定圈（11 ）底面的空隙间，动圈(4)上安装拨杆(7),拨杆(7)和拨片(8)配合,能够紧固连接。

2.根据权利要求1所述的基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，其特征在于,基座(1)上安装两个光电开关(9),轴环外圈(10)上安装指示片(6),指示片(6)位置在两个光电开关(9)之间。

3.根据权利要求1所述的基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，其特征在于,所述轴环是带有安装孔的精密交叉滚柱轴环，一体成型。

4.根据权利要求1所述的基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，其特征在于,所述轴环外圈（10）的外圆周上涂镀摩擦材料。

5.根据权利要求1所述的基于超声电机驱动的可变光阑调光装置，其特征在于,定圈（11）底面上均匀设置安装孔，动圈（4）底面上均匀设置滑动槽，可变光阑片（12）一端通过固定销钉和所述安装孔连接，另一端通过滑动销钉和所述滑动槽连接。