CN108508562B - 一种易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置 - Google Patents

一种易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，该装置包括旋转圆盘、近红外滤光片、可见光滤光片、固定圆筒、驱动轮及滑钉；近红外滤光片及可见光滤光片安装在旋转圆盘上；旋转圆盘位于固定圆筒的筒身内；筒身的周向筒壁设置有滑钉滑槽；驱动轮设置在筒身的外侧，驱动轮的内壁设置有滑钉限位凹槽；滑钉的头部位于滑钉限位凹槽内，滑钉的杆部通过滑钉滑槽与旋转圆盘侧壁上开设的螺纹安装孔螺纹连接。本发明的滤光片切换装置，有效解决了现有滤光片切换装置易受杂散光影响及难以实现与CCD探测器和变焦镜头连接的技术问题。

Description

一种易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置
技术领域
本发明属于光电技术领域，涉及一种紧凑型电视变焦镜头中实现近红外和可见光滤光片切换的装置。
背景技术
变焦镜头一般要求两种模式成像，即彩色、黑白两种同时成像。考虑到系统结构尺寸的限制，只能采用共光路式双波段连续变焦形式。其中彩色、黑白采用共光路，在彩色相机的CCD焦平面前设置滤光片切换装置，可通过切换不同的滤光片来实现彩色图像与黑白图像的切换。
目前，滤光片切换装置为支架式滤光片切换装置，如图1所示，该装置通过电机带动小齿轮旋转，小齿轮旋转带动装有近红外滤光片102及可见光滤光片103的大齿轮9旋转，大齿轮9旋转实现滤光片的切换，大齿轮9的支撑是通过支架10固定。
滤光片切换装置一般安装于镜头和CCD探测器中间，杂光对探测器影响很大，直接影响成像能力。图1所示的滤光片切换装置近红外滤光片102及可见光滤光片103直接安装在大齿轮上，如果不做遮光壳体，一定带来杂光影响，如果做遮光壳体，这样就代来了体积的增大，不利于紧凑型电视变焦镜头小型化；另外，该结构也难以实现与CCD探测器及变焦镜头的连接，
发明内容
为了解决现有电视变焦镜头中滤光片切换装置受杂光影响大、难以实现与CCD探测器及变焦镜头连接的技术问题，本发明提供了一种易于集成的无轴封闭式滤光片切换装置。
本发明的技术解决方案是：
一种易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，其特殊之处在于：包括旋转圆盘1、近红外滤光片2、可见光滤光片3、固定圆筒7、驱动轮6及滑钉8；
所述旋转圆盘1的圆盘面上设置有近红外滤光片安装孔12及可见光滤光片安装孔13，近红外滤光片安装孔12中心轴和可见光滤光片安装孔13中心轴距旋转圆盘1中心轴的距离相等；所述旋转圆盘1的侧壁设置有螺纹安装孔11；
所述近红外滤光片2及可见光滤光片3对应设置于近红外滤光片安装孔12及可见光滤光片安装孔13处；
所述固定圆筒7与旋转圆盘1同轴设置，所述固定圆筒7包括筒盖71及筒身72；
所述旋转圆盘1位于筒身72内；
所述筒盖71正对旋转圆盘1处设置一个通光孔74，所述通光孔74中心轴与筒盖71中心轴之间的距离与近红外滤光片安装孔12中心轴与旋转圆盘1中心轴之间的距离相等；
所述筒身72的周向筒壁设置有滑钉滑槽73；
所述驱动轮6设置在筒身72的外侧，所述驱动轮6的内壁设置有滑钉限位凹槽61；
所述滑钉8的头部位于滑钉限位凹槽61内，所述滑钉8的杆部通过滑钉滑槽73与旋转圆盘1侧壁上开设的螺纹安装孔11螺纹连接。
进一步地，所述近红外滤光片安装孔12的中心轴及可见光滤光片安装孔13的中心轴与旋转圆盘1中心轴位于同一平面。
进一步地，所述滑钉滑槽73沿筒身周向的开设角度大于等于180度。
进一步地，为便于安装，所述滑钉限位凹槽61为沿驱动轮6内壁轴向开设的通槽。
进一步地，本发明的切换装置还包括挡圈5，所述驱动轮6的一端依靠筒盖71限位，另一端通过挡圈5限位。
进一步地，所述固定圆筒7用于与镜筒连接的一端设置有与通光孔74同轴的法兰盘76或止口75，所述固定圆筒7的另一端设置有多个螺纹孔77。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
1)本发明滤光片切换装置，通过驱动轮、固定圆筒、旋转圆盘及滑钉的结构配合，实现红外滤光片和可见光滤光片的切换；固定圆筒的一端可以与变焦镜头的镜筒法兰盘相连接，另一端可以与CCD探测器接口相连接，实现了切换装置与变焦镜头和CCD的无缝对接，有效的解决了现有滤光片切换装置易受杂散光影响的问题，提高了探测器的成像能力。
2)本发明滤光片切换装置，通过固定圆筒易于和系统集成；同时，也具有易于更换的特点，提高了替换性和产品可靠性。
3)本发明滤光片切换装置，无需其他防杂散光结构，减小系统占用空间，降低成本和设计难度。
附图说明
图1为现有滤光片切换装置结构示意图；
图2为本发明实施例整体结构的剖视图；
图3为本发明实施例旋转圆盘的左视图；
图4为本发明实施例旋转圆盘的剖视图；
图5为本发明实施例压圈的剖视图；
图6为本发明实施例第一种结构的固定圆筒立体视图；
图7为图6所示固定圆筒的一个侧视图；
图8为图6所示固定圆筒的另一个侧视图；
图9为本发明实施例另一种结构的固定圆筒侧视图；
图10为图9的A-A剖视图；
图11为图10的B-B剖视图；
图12为本发明实施例驱动轮的主视图；
图13为本发明实施例驱动轮的剖视图；
其中附图标记为：1-旋转圆盘，2、102-近红外滤光片，3、103-可见光滤光片、4-压圈、5-挡圈、6-驱动轮、7-固定圆筒、8-滑钉、9-大齿轮、10-支架、11-螺纹安装孔、12-近红外滤光片安装孔、13-可见光滤光片安装孔、71-筒盖、72-筒身、73-滑钉滑槽、74-通光孔、75-止口、76-法兰盘、77-螺纹孔、61-滑钉限位凹槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例做详细说明。
图1为现有滤光片切换装置的结构示意图，在背景技术一节已做介绍。
如图2-13所示，本发明易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，包括旋转圆盘1、近红外滤光片2、可见光滤光片3、固定圆筒7、驱动轮6及滑钉8，旋转圆盘1的圆盘面上设置有近红外滤光片安装孔12及可见光滤光片安装孔13，近红外滤光片安装孔12中心轴和可见光滤光片安装孔13中心轴距旋转圆盘1中心轴的距离相等；旋转圆盘1的侧壁设置有螺纹安装孔11；近红外滤光片2及可见光滤光片3分别通过压圈4对应设置于近红外滤光片安装孔12及可见光滤光片安装孔13处；固定圆筒7与旋转圆盘1同轴设置，固定圆筒7包括筒盖71及筒身72；旋转圆盘1位于筒身72内；筒盖71正对旋转圆盘1处设置一个通光孔74，通光孔74中心轴与筒盖71中心轴之间的距离与近红外滤光片安装孔12中心轴与旋转圆盘1中心轴之间的距离相等；筒身72的周向筒壁设置有滑钉滑槽73；驱动轮6设置在固定圆筒7的外侧，驱动轮6的内壁设置有滑钉限位凹槽61，滑钉8的头部位于滑钉限位凹槽61内，滑钉8的杆部通过滑钉滑槽73与旋转圆盘1侧壁上开设的螺纹安装孔11螺纹连接。近红外滤光片安装孔12及可见光滤光片安装孔13的中心轴与旋转圆盘1中心轴位于同一平面。滑钉滑槽73沿筒身周向的开设角度为181度。滑钉限位凹槽61为沿驱动轮6内壁轴向开设的通槽，滑钉限位凹槽61的一端依靠筒盖71限位，另一端通过挡圈5限位。
如图6-11所示，本发明固定圆筒7的两端留有接口螺纹或者法兰盘或者止口，其中的一端与变焦镜头的镜筒法兰盘相连接，另一端与CCD探测器接口相连接，实现与其两者的无缝对接。
如图6、图7、图8所示，本发明固定圆筒7筒身72的右端设置多个螺纹孔77，多个螺纹孔77用于与CCD探测器转接装置的法兰盘对接；筒身72的左端设置有与通光孔74同轴的法兰盘76，通过法兰盘76与变焦镜头的镜筒连接。
如图9-11所示，本发明固定圆筒7筒身72的左端可设置与通光孔74同轴的止口75，止口75用于与变焦镜头的镜筒进行对心，保证同轴度。
本发明的装置在工作时，电机驱动驱动轮6旋转，驱动轮6旋转带动滑钉8旋转，滑钉8旋转带动旋转圆盘1旋转，旋转圆盘1旋转实现可见光滤光片和红外滤光片的切换。

Claims (4)

1.一种易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，其特征在于：包括旋转圆盘(1)、近红外滤光片(2)、可见光滤光片(3)、固定圆筒(7)、驱动轮(6)及滑钉(8)；
所述旋转圆盘(1)的圆盘面上设置有近红外滤光片安装孔(12)及可见光滤光片安装孔(13)，近红外滤光片安装孔(12)中心轴和可见光滤光片安装孔(13)中心轴距旋转圆盘(1)中心轴的距离相等；所述旋转圆盘(1)的侧壁设置有螺纹安装孔(11)；
所述近红外滤光片(2)及可见光滤光片(3)对应设置于近红外滤光片安装孔(12)及可见光滤光片安装孔(13)处；
所述固定圆筒(7)与旋转圆盘(1)同轴设置，所述固定圆筒(7)包括筒盖(71)及筒身(72)；所述旋转圆盘(1)位于筒身(72)内；
所述筒盖(71)正对旋转圆盘(1)处设置一个通光孔(74)，所述通光孔(74)中心轴与筒盖(71)中心轴之间的距离和近红外滤光片安装孔(12)中心轴与旋转圆盘(1)中心轴之间的距离相等；
所述筒身(72)的周向筒壁设置有滑钉滑槽(73)；
所述驱动轮(6)设置在筒身(72)的外侧，所述驱动轮(6)的内壁设置有滑钉限位凹槽(61)；
所述滑钉(8)的头部位于滑钉限位凹槽(61)内，所述滑钉(8)的杆部通过滑钉滑槽(73)与旋转圆盘(1)侧壁上开设的螺纹安装孔(11)螺纹连接；
所述近红外滤光片安装孔(12)的中心轴及可见光滤光片安装孔(13)的中心轴与旋转圆盘(1)中心轴位于同一平面；
所述固定圆筒(7)用于与镜筒连接的一端设置有与通光孔(74)同轴的法兰盘(76)或止口(75)，所述固定圆筒(7)的另一端设置有多个螺纹孔(77)。
2.根据权利要求1所述的易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，其特征在于：
所述滑钉滑槽(73)沿筒身周向的开设角度大于等于180度。
3.根据权利要求1或2所述的易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，其特征在于：
所述滑钉限位凹槽(61)为沿驱动轮(6)内壁轴向开设的通槽。
4.根据权利要求3所述的易于变焦镜头集成的无轴封闭式滤光片切换装置，其特征在于：
还包括挡圈(5)，所述驱动轮(6)的一端依靠筒盖(71)限位，另一端通过挡圈(5)限位。
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