一种可变光阑制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可变光阑。该可变光阑包括具有透光孔的基座、以及至少三组均布设置在所述透光孔的圆周上的调整机构；每一所述调整机构均包括设置在所述基座上的导向机构、对应安装在所述导向机构上的挡光光阑片、以及驱动所述光阑片在所述导向机构上运动的驱动元件；所述光阑片围成与所述透光孔相对的透光光阑。通过设置多个光阑片，并且每一光阑片由独立的驱动元件驱动，在导向机构的导向方向上移动，使得光阑的每条几何边都可控制，实现光阑片的分别独立的调整，方便了光阑的形状、大小、位置的调整，具有调整方便、准确的优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通光装置，更具体地说，涉及一种可调节通光大小和形状 的可变光阑。
技术介绍
在半导体器件，液晶、等离子、有机EL等显示器件，光掩膜制造等精密 (如微米、亚微米、深亚微米级)的激光微细加工领域，往往需要对激光束的 光束外形进行整形，以令投影或成像的光束呈现出所需的几何形状(比如圆形 或矩形等)的光斑。这些光斑的成型机构通常是光阑。而在一些场合中，由于加工的对象(比如ITO玻璃的线路)有不同大小 的尺寸，而且有不同工艺需要，激光束形成的光斑的大小和边缘位置要求能够 进行调整，因此，需要使用可变光阑，来实现光斑的大小和边缘位置变换的要 求。如图4所示，是现有技术的一种光阑，其是在一个不透光的底板上，按工 艺需要加工出一系列具有确定的尺寸、不同几何形状的透光光阑，以供不同加 工工艺需求的选用。这种光阑无法实现连续可调，不便于实际使用。而且，这 些光阑通常是针对某一类产品进行设计的，而需要加工不同产品时，往往需要 重新设计透光光阑的尺寸、形状等，增加了成本。如图5所示，是现有技术的另一种光阑，其通过驱动电机来带动螺杆转动； 两个光阑片分别通过螺旋方向相反的螺母同时安装在螺杆上。在需要调整光阑 片的距离时，通过驱动电机带动螺杆转动，在螺杆上的螺母同时相对或向背运 动，从而实现光闹片的相对或向背运动，来调整光闹的大小。虽然，这种结构 的光阑是连续可调的，但是，光阑片的运动必须是同步的，无法分别调整光闹 片的每条几何边的精确位置，造成了光阑的定位困难。而且，该结构仅仅是调整两片光阑的距离，无法改变光阑的形状，不利于实际加工需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述可变光阑的调整 困难的缺陷，提供一种结构紧凑、体积较小、容易调整、精确的可变光阑。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种可变光阑，包 括具有透光孔的基座、以及至少三组均布设置在所述透光孔的圆周上的调整机 构；每一所述调整机构均包括设置在所述基座上的导向机构、对应安装在所述 导向机构上的挡光光阑片、以及驱动所述光阑片在所述导向机构上运动的驱动元件；所述光阑片围成与所述透光孔相对的透光光阑。在本技术所述的可变光阑中，所述驱动元件为电磁驱动的直线执行驱 动元件；所述光阑片的一端固定在所述直线执行驱动元件的动力输出端上；或 者，所述驱动元件为直线电机、电致伸縮执行元件、磁致伸縮元件或超声行进 元件。在本技术所述的可变光阑中，每一组所述调整机构的所述直线执行驱 动元件的动力输出方向与所述导向机构的导向方向平行。在本技术所述的可变光阑中，每一所述导向机构为导轨滑块副；所述 光阑片固定安装在所述导轨滑块副的滑块上；所述导轨滑块副的导轨固定安装 在所述基座上；或者，每一所述导向机构为无导轨的柔性铰链微动结构。在本技术所述的可变光阑中，所述光阑片包括挡光部、在所述挡光部 一侧设置的安装部、以及在所述安装部一侧设置的连接部；所有所述光闹片的挡光部共同围成所述透光光阑；所述安装部通过紧固件固定安装在所述导向机构上；所述连接部通过紧固件固定安装在所述驱动元件的动力输出端。在本技术所述的可变光阑中，所述光阑片的挡光部的截面形状为楔形。在本技术所述的可变光阑中，所述光阑片为四个并呈涡旋状分布，分为运动方向相互垂直的两组，每一组包括两个所述光阑片；所述导向机构对应为四个，并均布在所述基座的透光孔的四周，分为导向方向相互垂直的两组，每一所述光阑片对应安装在对应的每一导向机构上； 所述驱动元件对应为四个，均布安装在所述基座的外围，分为动力输出方向相互垂直的两组，同一组的所述驱动元件的动力输出方向平行并相反；同一所述调整机构的所述驱动元件的动力输出方向与所述导向机构的导向方向平行。在本技术所述的可变光阑中，同一组的所述光阑片的楔形斜面相对， 而平面朝下；另一组所述光阑片的楔形斜面相对，而平面朝上，并贴紧所述朝 下的平面。实施本技术具有以下有益效果通过设置多个光阑片，并且每一光阑 片由独立的驱动元件驱动，在导向机构的导向方向上移动，使得光阑的每条几 何边都可控制，实现光阑片的分别独立的调整，方便了光阑的形状、大小、位 置的调整，具有调整方便、准确地优点。另外，使用低成本的电磁驱动的直线执行元件，并配以导轨滑块副的布局、 光阑片的排列等，空间利用率达到了最大化，实现了紧凑的结构尺寸，能够适 应微型化的要求。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中 图1是现有技术的可选的多预置模板式光阑的示意图； 图2是现有技术的同步伸縮光阑的立体示意图； 图3是本技术的可变光阑的装配示意图。图4是利用本技术的可变光阑进行激光微细加工的光路、机械原理图。图5是本技术的可变光阑在激光微细加工应用的示意图。 图6是本技术的可变光阑装配俯视示意图。图7是本技术的可变光阑的部分爆炸示意图。 图8是本技术的可变光阑的另一部分爆炸示意图。 图9是本技术的可变光阑的所有驱动元件都收縮(光阑关闭〉的俯视 示意图。图IO是本技术的可变光阑的所有驱动元件都同步伸出(光阑为正方 形)的俯视示意图。图11、图12是本技术的可变光阑的导轨方向相垂直的两对驱动元件 分别同步收縮和张开不同量，呈现出长短可变的光阑(光阑为矩形)。图13——图16是本技术的可变光阑的各个驱动元件分别独立伸縮 时，可以组合出不同位置、大小、形状的透光光阑的示意图；图中的箭头方向 表示了直线执行元件的伸縮，并因此驱动光阑片运动的方向。标号说明l-基座，2-光阑片4-导轨滑块副，5-驱动元件(直线作动器)，6-安装座， 7-螺钉，8-激光加工目标工件，9-工件上的图形，10-显微镜、物镜组，11-反射镜，12、 13-扩束镜组，14-激光束，15-激光器，挡光部-21，安装部-22， 连接部-23，导轨-41，滑块-42，输出端-5具体实施方式如图3-16所示，在本技术的可变光阑的一个实施例中，包括基座1 以及多个用于调整光阑大小的调整机构。该基座1为方形平板状(当然可以是 其他的形状)，在中间位置设有透光孔，便于光束的通过。而调整机构均匀分 布设在透光孔的圆周上，通过调整机构来调整遮挡透光孔的大小、形状、位置 等，实现光阑的调整。如图3所示，调节机构为四个，均匀分布在基座1上。每一个调整机构都 包括设置在基座l上的导向机构、按装在导向机构上的挡光光阑片2、以及驱 动挡光光阑片2在导向机构上运动的驱动元件5。多个调整机构的光阑片2共 同围成透光光阑，并且该透光光阑与基座1上的透光孔向对，以便光束的通过。在本实施例中，驱动元件5采用电磁驱动的直线执行驱动元件5，输出直线运动来驱动光阑片2运动。可以理解的，驱动元件5不限于电磁驱动，还可 以选用手动驱动的驱动元件5，或者其它形式的驱动机构，例如直线电机、电 致(压电)伸縮执行元件、磁致伸縮元件、超声行进元件等。导向机构采用导轨滑块副4，包括固定安装在基座1上导轨41，以及可滑 动安装在导轨41上的滑块42。光阑片2与滑块42固定连接，从而光阑片2 仅能在导轨41的导向方向上移动，实现了光阑片2的导向控制。当然，导向 机构也可以采用其它形式的结构，例如柔性铰链本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变光阑，其特征在于，包括具有透光孔的基座、以及至少三组均布设置在所述透光孔的圆周上的调整机构；　每一所述调整机构均包括设置在所述基座上的导向机构、对应安装在所述导向机构上的挡光光阑片、以及驱动所述光阑片在所述导向机构上运动的驱动 元件；　所述光阑片围成与所述透光孔相对的透光光阑。

【技术特征摘要】
1、一种可变光阑，其特征在于，包括具有透光孔的基座、以及至少三组均布设置在所述透光孔的圆周上的调整机构；每一所述调整机构均包括设置在所述基座上的导向机构、对应安装在所述导向机构上的挡光光阑片、以及驱动所述光阑片在所述导向机构上运动的驱动元件；所述光阑片围成与所述透光孔相对的透光光阑。2、 根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于，所述驱动元件为电磁 驱动的直线执行驱动元件；所述光阑片的一端固定在所述直线执行驱动元件的 动力输出端上；或者，所述驱动元件为直线电机、电致伸縮执行元件、磁致伸 縮元件或超声行进元件。3、 根据权利要求2所述的可变光阑，其特征在于，每一组所述调整机构 的所述直线执行驱动元件的动力输出方向与所述导向机构的导向方向平行。4、 根据权利要求3所述的可变光阑，其特征在于，每一所述导向机构为 导轨滑块副；所述光阑片固定安装在所述导轨滑块副的滑块上；所述导轨滑块 副的导轨固定安装在所述基座上；或者，每一所述导向机构为无导轨的柔性铰链微动结构。5、 根据权利要求1所述的可变光阑，其特征在于，所述光阑片包括挡光 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林琳，
申请(专利权)人：清溢精密光电深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]