CN106125460A - 一种车载步进式直线滤光片切换器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种车载步进式直线滤光片切换器，包括盖板、滤光片组件、摆臂、蜗轮、蜗杆、电机、底座以及导线组件，所述盖板设置在所述底座的上部，所述底座的一侧设置有一容置腔，所述电机设置在所述容置腔内，所述电机的输出端连接所述蜗杆，所述蜗轮固定设置在容置腔内并与蜗杆相配合，所述蜗轮中心孔内设置有摆臂的旋转轴，所述摆臂与滤光片组件相连接并驱动滤光片组件实现线性运动。本发明采用步进电机作为主驱动机构，实现摆臂的偏转角度的控制，从而避免因摆臂撞击底座而产生的咬死现象。

Description

一种车载步进式直线滤光片切换器

技术领域

本发明涉及安防摄像头成像装置滤光装置技术领域，特别涉及一种车载步进式直线切换器。

背景技术

监控摄像头中的双滤光片切换器（即IR-CUT），是一种滤光片切换装置，其在白天时将滤光片切换到红外滤光片，滤除红外线，避免图象失真，而在夜晚又切换到全光谱滤光片，增加夜间摄像头的成像亮度。

应用于监控摄像头的双滤光片切换器有两种结构，一种为滤光片通过圆周运动实现切换，另一种为滤光片通过直线运动实现切换,传统IR-CUT普遍采用圆周运动方向，该类型IR-CUT由于与镜头的匹配性存在较大的问题，因此不利于大批量多机种的使用。而直线运动的IR－CUT，无需考虑与镜头的配合性问题，只需要将之插入到镜头座上并紧固即可，因此近年来随着监控市场的兴起，直线式IR-CUT需求量得到的迅速的增长。然而，直线式IR-CUT由也存在本身的不足，最主要的就是因为结构小巧，空间有限，使得其无法增加防震的机构，因此，直线式IR-CUT的防震效果比较差，容易因外界的震动而产生滤光片移位现象。

目前监控摄像头基本应用于道路、工厂、园区、家庭等场所，固定于某一物定位置。随着监控市场的发展，应用于车载的监控摄像头需求量也越来越大。车载监控设备对于防震的要求比较高。IR-CUT在使用过程中，需要防止因为震动引起的滤片误动作，比方说在白天时，因为外界震动而导致滤光片移位，由红外滤光片移位到了全光谱滤光片。在传统的应用场合会使IR-CUT受到外界震动影响。随着车载监控需求的越来越迫切，急需研发一款能防震动的IR－CUT。此外，目前的双滤光片切换器由镜头座和滤光片壳体组成，在使用中，这种分体式结构在高温或低温时塑胶材料制成的固定柱容易变形，这就会影响镜头的聚焦，使图像模糊。

现有的IR-CUT在实际使用中，只会在外界光线变化并达到一定的程度时，监控摄像头中的光线传感器才会触发，产生通电信号使IR-CUT实现切换动作。也就是说IR-CUT只会在当夜晚变成白天或白天变成夜晚时，才会在光线传感器的控制下实现切换动作，其它时候均会保持在特定的工作状态。这个时候如果因为外界的震动导致了滤光片移位，将会严重影响成像质量，导致监控摄像头无法正常工作。

并且传统IR-CUT是利用电磁场的相互作用来实现切换动作的，由于线圈不通电时，U铁与永磁磁芯间的相互作用力比较小，导致IR-CUT容易在外界震动时滤光片产生移位。

发明内容

本发明提出的车载步进式直线滤光片切换器主要通过改变驱动方式，能够有效的解决现有技术存在的问题，目的旨在至少解决所述现有技术缺陷之一。

为此，本发明的提出一种车载步进式直线滤光片切换器，包括盖板、滤光片组件、摆臂、蜗轮、蜗杆、电机、底座以及导线组件，所述盖板设置在所述底座的上部，所述底座的一侧设置有一容置腔，所述电机设置在所述容置腔内，所述电机的输出端连接所述蜗杆，所述蜗轮固定设置在容置腔内并与蜗杆相配合，所述蜗轮中心孔内设置有摆臂的旋转轴，所述摆臂与滤光片组件相连接并驱动滤光片组件实现线性运动。

进一步，所述滤光片组件包括滤光片支架以及至少一个滤光片，所述滤光片支架上设置有的安装所述滤光片的卡槽，所述底座一侧设置有两条平行滑轨，所述滤光片支架右侧设置有带长孔的凸出部，所述摆臂一端设置有穿过凸出部长孔的立柱，所述立柱在凸出部长孔内能够滑动。

进一步，所述电机为步进电机，所述步进电机与摄像头主板上的驱动电路信号连接，所述驱动电路发出步进驱动脉冲给所述步进电机，所述步进电机在驱动信号的驱动下转动，进而带动蜗杆进行转动。

本发明的工作过程：当IR-CUT通电时，电机6带动蜗杆5转动，蜗杆5又带动蜗轮4转动，从而带动与蜗轮组合在一起的摆臂3偏转。通过改变电机的通电方向，实现摆臂3的左右摆动。而当IR-CUT不通电时，由于蜗杆蜗轮的特殊传动结构，只能由蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮无法带动蜗杆转动，因此，当滤光片组件1在外界震动的影响下产生左右移动的力的时候，由于蜗轮无法带动蜗杆转动，因此滤光片组件被固定在原始位置无法移动。从而实现了抗震的目的。

根据本发明的双滤光片切换器，区别于其他传统的双滤光片切换器，本发明具有以下有益效果：

（1）IR-CUT是利用电磁场的相互作用来实现切换动作的，由于线圈不通电时，U铁与永磁磁芯间的相互作用力比较小，导致IR-CUT容易在外界震动时滤光片产生移位，本发明是应用于直线式双滤光片切换器即IR-CUT，其采用蜗杆+蜗轮的驱动结构，通过蜗轮与蜗杆的传动特点实现防震动的效果。

（2）本发明提高了经济效益，设计合理，结构简单，装配容易，操作方便，使用安全，消耗成本低。

（3）本发明采用步进电机作为主驱动机构，实现摆臂的偏转角度的控制，从而避免因摆臂撞击底座（或壳体）而产生的咬死现象。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明车载步进式直线滤光片切换器的外部结构示意图。

图2为本发明车载步进式直线滤光片切换器的分解结构示意图。

其中：盖板1、滤光片组件2、摆臂3、蜗轮4、蜗杆5、电机6、底座7、导线组件8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1－2所示，本发明的提出的一种车载步进式直线滤光片切换器，包括盖板1、滤光片组件2、摆臂3、蜗轮4、蜗杆5、电机6、底座7以及导线组件8，所述盖板设置在所述底座的上部，所述底座的一侧设置有一容置腔，所述电机设置在所述容置腔内，所述电机的输出端连接所述蜗杆，所述蜗轮固定设置在容置腔内并与蜗杆相配合，所述蜗轮中心孔内设置有摆臂的旋转轴，所述摆臂与滤光片组件相连接并驱动滤光片组件实现线性运动。所述插接导线组件8设置在底座的一侧，为车载步进式直线滤光片切换器提供驱动电源。

实施例2

在本发明的另外一个具体实施方案中，基础部件均与实施例1的相同，进一步的，所述滤光片组件包括滤光片支架以及两个滤光片，所述滤光片支架上设置有的安装所述滤光片的卡槽，所述底座一侧设置有两条平行滑轨，所述滤光片支架右侧设置有带长孔的凸出部，所述摆臂一端设置有穿过凸出部长孔的立柱，所述立柱在凸出部长孔内能够滑动。

实施例3

在本发明的另外一个具体实施方案中，进一步的，所述电机为步进电机，所述步进电机与摄像头主板上的驱动电路信号连接，所述驱动电路发出步进驱动脉冲给所述步进电机，所述步进电机在驱动信号的驱动下转动，进而带动蜗杆进行转动。

本发明的具体运行原理如下：当装于监控摄像头内部的光线传感器感受到外界光线变化，则触发一个驱动信号给摄像头主板上的驱动电路，驱动电路发出步进驱动脉冲给步进电机6，步进电机6在驱动信号的驱动下开始转动，从而带动蜗杆5转动，蜗杆5又带动与之啮合的蜗轮4转动，蜗轮4转动时，又会使与之组装在一起的摆臂3产生偏转。当电机6转过一定的步距角后，驱动信号即停止，电机6也同步停止，促使摆臂3偏转到某一特定位置时停止。此时恰好是红外滤光片或者全光谱滤光片的工作位置。而当电机6反方向转动一定的步距角后，同样会促使滤光片组件2移动，使相应的滤光片处于工作位置。

本发明的关键点1：蜗杆5作为传动机构的主动轮，当电机6的在驱动脉冲的作用下转动时，蜗杆5能顺利的带动蜗轮4转动。而当驱动脉冲信号停止时，由于蜗杆与蜗轮的自锁作用，作为从动机构的蜗轮4无法带动蜗杆5转动。因此即使当外界震动导致滤光片组件产生移动的力的时候，由于蜗杆与蜗轮传动结构的不可逆特点，蜗轮4会被固定于停止时的位置无法转动，从而保证了摆臂3不会因震动而摆动，最终使得滤光被组件2被牢牢地固定于停止时的位置。这就从根本上避免了震动产能滤光片移位的可能性。

本发明的关键点2：传统IR-CUT当通电摆臂偏转后，是通过摆臂撞击底座7的两个方向的侧壁使得摆臂停止转动。而当使用蜗轮蜗杆传动结构时，如果蜗轮4与摆臂3的组合体在蜗杆5的带动下转动，如果摆臂撞击到底座的侧臂时，电机还在转动（即使电机停止通电也会有惯性作用继续转动）的话，就会使得蜗杆继续转动导致蜗轮蜗杆咬死，此时即使通反方向的电，也无法使电机反转，就会导致IR-CUT无法顺利实现往返的切换动作。通过采用步进电机，可以有效的解决因电机惯性而导致的蜗轮蜗杆咬死现象。当驱动信号产生时，步进电机6按驱动脉冲的数量转动一定的角度，如果脉冲信号停止，电机随即停止转动，因此只需要控制好电机所需要转动的角度，也就是说控制好驱动脉冲的数量即可避免因摆臂撞停而导致的蜗轮蜗杆咬死现象。

本发明设计合理，结构简单，装配容易，操作方便，使用安全，消耗成本低，弥补了现有技术中的不足，提高了经济效益，保证了镜头的聚焦准确性，使图像清晰稳定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (3)

1.一种车载步进式直线滤光片切换器，包括盖板、滤光片组件、摆臂、蜗轮、蜗杆、电机、底座以及导线组件，其特征在于，所述盖板设置在所述底座的上部，所述底座的一侧设置有一容置腔，所述电机设置在所述容置腔内，所述电机的输出端连接所述蜗杆，所述蜗轮固定设置在容置腔内并与蜗杆相配合，所述蜗轮中心孔内设置有摆臂的旋转轴，所述摆臂与滤光片组件相连接并驱动滤光片组件实现线性运动。

2.如权利要求1所述的车载步进式直线滤光片切换器，其特征在于，所述滤光片组件包括滤光片支架以及至少一个滤光片，所述滤光片支架上设置有的安装所述滤光片的卡槽，所述底座一侧设置有两条平行滑轨，所述滤光片支架右侧设置有带长孔的凸出部，所述摆臂一端设置有穿过凸出部长孔的立柱，所述立柱在凸出部长孔内能够滑动。

3.如权利要求1所述的车载步进式直线滤光片切换器，其特征在于，所述电机为步进电机，所述步进电机与摄像头主板上的驱动电路信号连接，所述驱动电路发出步进驱动脉冲给所述步进电机，所述步进电机在驱动信号的驱动下转动，进而带动蜗杆进行转动。