CN102636858B - 滤光片切换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤光片切换机构，包括前盖、滑动座和驱动装置，所述前盖上设有滑槽，所述滑动座上固定安装至少两块不同的滤光片，滑动座具有一传动侧面和一滑动侧面，传动侧面和滑动侧面相平行，所述传动侧面设有齿条，齿条与所述驱动装置的输出齿轮相啮合；所述滑动侧面与所述滑槽的第一侧壁平行相对，所述滑槽的第一侧壁上安装有弹性导轨，弹性导轨与所述滑动侧面滑动配合且对所述滑动侧面施加推压力。本发明结构简单、体积小；可以自动消除因磨损而产生的间隙，保证滑动座的导向性不受影响、输出齿轮与齿条的啮合不受影响；具有一定的定位效果，可以防止滑动座因振动等原因发生移位。

Description

滤光片切换机构

技术领域

本发明涉及照相机或摄像机领域，具体涉及用于照相机或摄像机的滤光片切换机构。

背景技术

监控摄像机在使用过程中，由于自然环境的变化需要使用不同的光学滤光片，才能获得清晰的影像和照片。例如，在白天，需要给摄像机安装一片可见光带通滤光片，使得某一频率带的可见光通过，频率带以外的光线将不能通过；在夜晚，由于可见光极少，为了清楚拍摄照片，可以利用红外光进行成像，所以，需要给摄像机安装一片红外光带通滤光片，使得某一频率带的红外光通过，频率带以外的光线将不能通过；又比如，在隔着玻璃表面拍摄时，由于玻璃表面反光(可以是太阳光，或者人工光)，摄像机拍摄的照片会因为眩光看不清楚玻璃内的物体，为了清楚拍摄影像，就需要给摄像机加装一片偏振镜片，以消除眩光。因此，为了方便摄像机自动切换滤光片，需要在摄像机内设置自动控制的滤光片切换机构。

中国实用新型专利CN201020635152.6公开了一种具有极限定位功能的双滤光片切换器，包括切换器底座、装有驱动齿轮的马达和带有两滤光片并设有滑动齿装置的切换板，切换器底座上设有切换板滑槽，切换板滑动设置于该切换板滑槽内，滑动齿装置与齿轮配合移动，在所述切换板移动方向上两端、以及切换器底座上分别设有相互吸引配合的磁性元件对，所述滑动齿装置为齿条板。该专利采用相互吸合的磁性元件对来实现在两端极限位置的定位功能，其缺陷是：一、在切换时，相互吸合的磁性元件对会大大增加马达的阻力，要求马达的功率和体积较大；二、磁性元件对在吸合和分离时，会产生冲击，影响切换机构的稳定性和使用寿命。

中国发明专利申请CN200910305602.7公开了一种滤光片切换结构，其包括前盖、滑动座、滤光片、马达、传动齿轮及定位板，所述前盖上设置有限位框体，所述限位框体包括两个平行间隔的第一侧边，所述限位框体内开设有镜头通孔，所述滑动座包括设置有齿条的传动侧面及至少两个沿平行于所述传动侧面的方向排列的安装孔，所述滤光片固定安装在所述安装孔内，所述滑动座放置在所述限位框体内并使得该传动侧面与限位框体的第一侧边平行相对，该第一侧边上开设有传动缺口，所述定位板上对应镜头通孔开设有导光通孔，所述定位板与前盖固定连接并覆盖在限位框体上，所述传动齿轮和马达分别设置在与传动缺口相对应的限位框体外侧，所述传动齿轮由传动缺口处伸入限位框体内与所述齿条啮合以带动安装在滑动座上的滤光片在限位框体内滑动。滑动座的滑动侧面上设置有多个滑动突起，所述滑动座放置在所述限位框体内时，传动侧面和滑动侧面分别与所述限位框体的两个第一侧边相对，所述滑动侧面上的滑动突起滑动抵持在所述第一侧边上。该专利申请利用定位板将安装有滤光片的滑动座密封在前盖的限位框体内，并通过设置在限位框体外侧的马达和传动齿轮带动安装在滑动座上的滤光片在限位框体内滑动以实现切换滤光片的功能。因安装有滤光片的滑动座直接设置在前盖上，缩小了滤光片切换结构与前盖的组装厚度，有利于实现小型化。但其缺陷是，当滑动座的滑动侧面上的滑动突起与限位框体的第一侧边之间发生磨损后，就无法保证传动齿轮与齿条的良好啮合，同时也使得滑动座在限位框体内的滑动导向性变差。

中国实用新型专利CN201020145359.5公开了一种微型切换滤光片模组，包括一箱体，在箱体上开有一通孔，在通孔上安装有可定向滑动的镜片支架，镜片支架上固定有两块并列的滤光片，在箱体中固定有驱动镜片支架移动的驱动组件，驱动组件包括电机以及与电机输出轴同步转动的减速齿轮组，所述的电机为微型电机，在电机输出轴上固定有一蜗杆，所述的减速齿轮组包括一与蜗杆直接啮合的双联齿轮，双联齿轮与一输出齿轮直接啮合，输出齿轮与一齿条直接啮合，齿条固定于镜片支架中。这种切换机构的缺点是驱动组件由多级蜗轮蜗杆传动和齿轮传动组成，结构比较复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的滤光片切换机构，即便在发生磨损的情况下，切换机构仍能保持良好的导向性，齿轮齿条仍能保持良好的啮合。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种滤光片切换机构，包括前盖、滑动座和驱动装置，所述前盖上设有滑槽，所述滑动座上固定安装至少两块不同的滤光片，滑动座具有一传动侧面和一滑动侧面，传动侧面和滑动侧面相平行，所述传动侧面设有齿条，齿条与所述驱动装置的输出齿轮相啮合；所述滑动侧面与所述滑槽的第一侧壁平行相对，所述滑槽的第一侧壁上安装有弹性导轨，弹性导轨与所述滑动侧面滑动配合且对所述滑动侧面施加推压力。

优选地，所述驱动装置为微型电机，微型电机的输出轴上固定安装所述输出齿轮。

优选地，所述弹性导轨为一根具有弹性的钢丝弹条，所述钢丝弹条包括一直线段和两端的弯曲段，两端的弯曲段固定在所述前盖上。

更优地，所述前盖上设有两个U形槽，钢丝弹条两端的弯曲段固定在两个U形槽内。

更优地，所述滑动侧面上设有导向槽，导向槽与所述钢丝弹条的直线段滑动配合。

优选地，所述滑动座上还固定安装一上盖板，所述滤光片位于上盖板与滑动座之间。

更优地，所述滑动座上设有卡槽，所述上盖板上设有卡爪并与所述卡槽卡接。

本发明的有益效果是：一、利用微型电机的输出齿轮直接带动齿条及滑动座作直线往复运动，无任何形式的中间件，结构简单、体积小；二、弹性导轨可以对滑动座的滑动进行导向，并且，当滑动座与滑槽之间发生磨损后，弹性导轨可以自动消除因磨损而产生的间隙，保证滑动座的导向性不受影响、输出齿轮与齿条的啮合不受影响；三、由于弹性导轨可以对滑动座产生夹紧作用，具有一定的定位效果，可以防止滑动座因振动等原因发生移位。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一种滤光片切换机构的结构分解示意图。

图2是本发明一种滤光片切换机构的立体装配图。

图3是本发明滤光片切换机构切换动作前的一种状态示意图。

图4是本发明滤光片切换机构切换动作后的一种状态示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明一种滤光片切换机构包括摄像机(或照相机)的前盖1、滑动座3和驱动装置2，在前盖1上设有滑槽12，滑槽12的底部设有通光孔11。滑动座3大致呈一个矩形框架，在滑动座3上固定安装至少两块不同的滤光片4、5，滑动座3具有一传动侧面31和一滑动侧面34，传动侧面31和滑动侧面34相平行，在传动侧面31上设有齿条32，齿条32与所述驱动装置2的输出齿轮21相啮合；在本实施例中，驱动装置2为微型电机，微型电机的输出轴上固定安装所述输出齿轮21。

为了固定滤光片4、5，在滑动座3上可以固定安装一上盖板6，滤光片4、5被压在上盖板6与滑动座3之间。为了使上盖板6的拆装更方便，上盖板6与滑动座3之间可以采用卡扣连接方式，即在滑动座3上设有卡槽33，在上盖板6上设有卡爪61，卡爪61可以插入卡槽33内实现卡接。

滑动座3的滑动侧面34与所述滑槽12的第一侧壁13平行相对，在第一侧壁13上安装有弹性导轨7，弹性导轨7与所述滑动侧面34滑动配合且对所述滑动侧面34施加推压力。弹性导轨7可以有多种实现方式，比如它可以通过在一根活动的刚性导轨背面增加弹簧支撑来实现。在本发明的一种优选实施例中，弹性导轨7采用一根具有弹性的钢丝弹条，该钢丝弹条7包括一直线段71和两端的弯曲段72，在前盖1上设有两个U形槽14，钢丝弹条两端的弯曲段72分别通过螺钉8固定在两个U形槽14内。进一步地，在所述滑动侧面34上可以设置导向槽，钢丝弹条的直线段71嵌入导向槽内并与导向槽滑动配合，显然，所述导向槽可能位于滑动座3的侧面，或者位于上盖板6的侧面，或者位于上盖板6与滑动座3的结合处，这几种情况，均应被视为导向槽位于滑动侧面34上。

下面说明本发明滤光片切换机构的工作原理。

如图3所示，在一种工作状态下，滑动座3位于上极限位置，在该位置上，滤光片5与前盖上的通光孔11(见图1)相对，实现一种滤光效果。钢丝弹条7对滑动座3施加推压力F，将滑动座3夹紧并定位在该极限位置，可以防止滑动座3因振动等原因造成不期望的移位。当需要切换滤光片时，驱动装置带动输出齿轮21转动，从而带动齿条32及滑动座3向下滑动，在滑动过程中，钢丝弹条7可以起到导向作用，直至滑动座3到达下极限位置，如图4所示，此时，另一滤光片4与前盖上的通光孔相对，实现另一种滤光效果。

在使用过程中，钢丝弹条7使得齿条32与输出齿轮21啮合紧密、传动良好；经过一段时间使用后，若齿条32与输出齿轮21之间产生磨损，在钢丝弹条7的弹力作用下，可以自动消除齿条32与输出齿轮21之间的间隙，保证齿条32与输出齿轮21紧密接触和传动良好。

本发明可用于智能相机分别在白天和晚上工作时切换光学镜片，从而可以清楚地拍摄照片；也可用于智能相机在有眩光时切换偏振光学镜片，以获得更清楚的照片；本发明可以自动消除因为长期使用带来的磨损间隙，适用于成像面大小不同的各种图像传感器；本发明可保证滤光片在滑动座与上盖板组成的空腔中贴合紧密，无晃动；本发明滤光片切换机构体积较小，更适于放置在相机内部。

Claims (5)

1.一种滤光片切换机构，包括前盖（1）、滑动座（3）和驱动装置（2），所述前盖（1）上设有滑槽（12），所述滑动座（3）上固定安装至少两块不同的滤光片（4，5），滑动座（3）具有一传动侧面（31）和一滑动侧面（34），传动侧面（31）和滑动侧面（34）相平行，所述传动侧面（31）设有齿条（32），齿条（32）与所述驱动装置的输出齿轮（21）相啮合；所述滑动侧面（34）与所述滑槽的第一侧壁（13）平行相对，其特征是，所述滑槽的第一侧壁（13）上安装有弹性导轨（7），弹性导轨（7）与所述滑动侧面（34）滑动配合且对所述滑动侧面（34）施加推压力，所述弹性导轨（7）为一根具有弹性的钢丝弹条，所述钢丝弹条包括一直线段（71）和两端的弯曲段（72），两端的弯曲段（72）固定在所述前盖（1）上，所述滑动侧面（34）上设有导向槽，导向槽与所述钢丝弹条的直线段（71）滑动配合。

2.根据权利要求1所述的滤光片切换机构，其特征是，所述驱动装置（2）为微型电机，微型电机的输出轴上固定安装所述输出齿轮（21）。

3.根据权利要求1所述的滤光片切换机构，其特征是，所述前盖（1）上设有两个U形槽（14），钢丝弹条两端的弯曲段（72）固定在两个U形槽（14）内。

4.根据权利要求1所述的滤光片切换机构，其特征是，所述滑动座（3）上还固定安装一上盖板（6），所述滤光片（4，5）位于上盖板（6）与滑动座（3）之间。

5.根据权利要求4所述的滤光片切换机构，其特征是，所述滑动座（3）上设有卡槽（33），所述上盖板（6）上设有卡爪（61）并与所述卡槽（33）卡接。