CN110780511A - 一种光学元件切换装置及具有其的影像记录设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学仪器设备技术领域，具体涉及一种光学元件切换装置及具有其的影像记录设备。包括：基座，朝向玻璃窗口的端面上环设有多个光学元件；驱动机构，与所述基座连接，用于驱动所述基座转动，以将所述光学元件输送至预定位置；定位机构，与所述基座连接，具有在所述光学元件转动至预定位置时与所述基座锁定的第一状态和在所述驱动机构驱动所述基座转动时与所述基座解锁的第二状态。本发明提供一种可以固定光学元件在切换后的位置，从而提高拍摄效果的光学元件切换装置及具有其的影像记录设备。

Description

一种光学元件切换装置及具有其的影像记录设备

技术领域

本发明涉及光学仪器设备技术领域，具体涉及一种光学元件切换装置及具有其的影像记录设备。

背景技术

照相机是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备，是用于摄影的光学器械。在现代社会生活中有很多可以记录影像的设备，它们都具备照相机的特征，比如医学成像设备、天文观测设备等。

目前，为了达到不同场景的摄影需求，作为高端摄影需求的单反相机和微单相机要额外配置各种不同焦距的镜头。这样虽然可以得到很好的拍摄效果，但是随身携带各种镜头会大大的增加出行地负担。同时，更换镜头也需要一定的时间，但有时候拍摄的机会稍纵即逝，镜头更换完成后拍摄的最佳时机已经错过而只能留下遗憾。而随身的便携小型相机则目前都是在机身上固定一支镜头，不可更换，虽然携带方便，但在实际使用过程中遇到不同的拍摄场景需求时，单凭一支镜头难以都达到比较满意的效果。

为此，已采用安装有多个光学元件的旋转机构在驱动装置下旋转，并在到达预定位置后停止转动，进行相应拍摄的方案，但是在旋转机构到达预定位置后，由于旋转机构的位置不固定，当其受到外力作用时，有可能使当前使用状态的光学元件偏离预定位置，影响拍摄效果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中光学元件在位置切换后位置不固定，影响拍摄效果的缺陷，从而提供一种光学元件在位置切换后位置固定，拍摄效果好的光学元件切换装置及具有其的影像记录设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学元件切换装置，包括：

基座，朝向玻璃窗口的端面上环设有多个光学元件；

驱动机构，与所述基座连接，用于驱动所述基座转动，以将所述光学元件输送至预定位置；

定位机构，与所述基座连接，具有在所述光学元件转动至预定位置时与所述基座锁定的第一状态和在所述驱动机构驱动所述基座转动时与所述基座解锁的第二状态。

进一步,所述定位机构包括安装板，所述安装板上设有定位柱或定位孔，所述基座的相应位置设有定位孔或定位柱，所述定位柱在所述定位机构处于第一状态时插入所述定位孔中固定，在所述定位机构处于第二状态时回缩至所述安装板或所述基座内部。

进一步,所述定位柱为设于所述安装板上的锁定销，所述基座上设有定位孔，在通电时，所述锁定销回缩至所述安装板内解锁，在断电时，所述锁定销伸出所述安装板并插入所述基座的定位孔内锁定。

进一步,在所述基座的外部设有用于将所述光学元件的控制电路与外部电路连通的连接环。

进一步,在所述连接环上设有用于与所述定位机构的不同位置电路导通的多个识别触头，多个所述识别触头的数量与所述光学元件的数量相同。

进一步,在所述安装板上设有：多个第一弹性触点；

多个第二弹性触点，所述第二弹性触点具有在所述识别触头转动至与其接触时发生弹性变形，进而与所述第一弹性触点抵接，以使得所述定位机构的不同位置电路导通的弹性结构。

进一步,在所述安装板上还设有多个第三弹性触点，所述第三弹性触点与所述连接环上设置的多个触垫对应设置，用于在所述定位机构处于第一状态时导通所述光学元件的控制电路。

进一步,所述连接环与所述定位孔相对应的位置还成型有多个允许所述定位柱贯穿的通孔。

进一步,在所述基座的内部，位于所述预定位置的下方设有用于监测所述光学元件位置的影像传感器，所述影像传感器与所述预定位置处的所述光学元件同轴设置。

本发明还提供了一种影像记录设备，包括所述的光学元件切换装置。

进一步,所述影像记录设备为相机。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的光学元件切换装置，包括：基座，朝向玻璃窗口的端面上环设有多个光学元件；驱动机构，与所述基座连接，用于驱动所述基座转动，以将所述光学元件输送至预定位置；定位机构，与所述基座连接，具有在所述光学元件转动至预定位置时与所述基座锁定的第一状态和在所述驱动机构驱动所述基座转动时与所述基座解锁的第二状态。在光学元件转动到拍摄的预定位置时，通过定位机构对基座进行锁定，使得基座与定位机构之间的位置相对固定，避免了在光学元件在拍摄的过程中，基座或光学元件在受到外力的作用下，仍然继续旋转而导致光学元件偏离了预定位置的情况，从而提高了拍摄精度，进而保证了拍摄效果。

2.本发明提供的光学元件切换装置，所述连接环与所述定位孔相对应的位置还成型有多个允许所述定位柱贯穿的通孔。定位柱可以依次穿过通孔和设置在基座上的定位孔，使得定位柱固定基座更加的牢靠。

3.本发明提供的光学元件切换装置，在所述基座的内部，位于所述预定位置的下方设有用于监测所述光学元件位置的影像传感器，所述影像传感器与所述预定位置处的所述光学元件同轴设置。通过影像传感器监测光学元件的转动位置，将传感器与光学元件同轴设置，保证了拍摄精度，进而保证了拍摄效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明提供的光学元件切换装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为连接环的结构示意图；

图4为基座的结构示意图；

图5为定位机构的结构示意图；

附图标记说明：

1-外壳；2-玻璃窗口；3-基座上盖；4-连接环；41-触垫；42-识别触头；43-通孔；5-基座；51-定位孔；6-光学元件；7-驱动机构；8-法兰；9-定位机构；91-连接座；92-安装板；93-第二弹性触点；94-第一弹性触点；95-第三弹性触点；96-连接线；97-定位柱；10-影像传感器；11-电路板；12-盖板；13-底座；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

此外；下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-5所示，本发明提供的一种光学元件切换装置，包括：基座5，朝向玻璃窗口2的端面上环设有多个光学元件6；驱动机构7，与所述基座5连接，用于驱动所述基座5转动，以将所述光学元件6输送至预定位置；定位机构9，与所述基座5连接，具有在所述光学元件6转动至预定位置时与所述基座5锁定的第一状态和在所述驱动机构7驱动所述基座5转动时与所述基座5解锁的第二状态。

在基座5的内部设有圆盘，在圆盘上按预定间隔设有多个光学元件6，在本实施例中，光学元件6的个数为4个。当然也可以设置成3、5、6个等；玻璃窗口2与光学元件6为圆形，当然也可以为方形，可根据实际需要自行设置。驱动机构7贯穿圆盘的中心，设置在基座5的内部，并且在驱动机构7的顶部设有法兰8，从而与基座5转动连接，此时驱动机构7驱动圆盘和基座5同步转动。在本实施例中，定位机构9设置在基座5的外侧，在光学元件6转动到拍摄的预定位置时，定位机构9对基座5进行锁定，即为第一状态，避免了在光学元件6在拍摄的过程中，基座5在受到外力的作用下，仍然继续旋转，导致光学元件6偏离了预定位置的情况，从而提高了拍摄精度，进而保证了拍摄效果。在驱动机构7驱动基座5转动时，基座5脱离定位机构9的锁定，从而便于基座5的转动，即为第二状态。在本实施例中，驱动机构7为步进电机，当然也可以为普通驱动马达或音圈马达，以及超声波马达，可根据实际需要自行设置。

作为变形，定位机构9还可以设置在基座5的底部。

如图3-5所示，所述定位机构9包括安装板92，所述安装板92上设有定位柱97或定位孔51，所述基座5的相应位置设有定位孔51或定位柱97，所述定位柱97在所述定位机构9处于第一状态时插入所述定位孔51中固定，在所述定位机构9处于第二状态时回缩至所述安装板92或所述基座5内部。

安装板92为弧形板，安装板92的曲率与基座5外周壁的曲率相同，便于安装板92与基座5的紧密接触，减小误差。定位柱97设置在安装板92上，定位孔51设置在基座5与定位柱97相对应的位置，在需要锁定时，定位柱97插入至定位孔51中，从而进行锁定；在需要转动光学元件6时，定位柱97回缩至安装板92的内部。

作为变形，定位柱97设置在基座5上，定位孔51设置在安装板92上。

如图2-5所示，在本实施例中，所述定位柱97为设于所述安装板92上的锁定销，所述基座5上设有定位孔51，在通电时，所述锁定销回缩至所述安装板92内解锁，在断电时，所述锁定销伸出所述安装板92并插入所述基座5的定位孔51内锁定。

在基座5的底部设有底座13，在底座13的上方设有电路板11，在电路板11上设有盖板12，盖板12采用不反光的黑色材质，用于保护影像传感器10，防止微尘及光污染。在安装板92上设有连接线96，在本实施例中，该连接线96以排线的形式与电路板11连接，以形成第一电路。

在安装板92的外部设有连接座91，连接座91与安装板92固定连接。在安装板92内设有弹簧及电磁驱动装置，在基座5进行旋转时，第一电路导通，电磁驱动装置驱动弹簧回缩，以带动锁定销回缩至所述安装板92内，从而接触对基座5的锁定；在需要对基座5进行固定时，第一电路处于断电状态，电磁驱动装置推动弹簧以及锁定伸出至安装板92，进入至定位孔51内，从而完成对基座5进行锁定。

如图1-5所示，在所述基座5的外部设有用于将所述光学元件6的控制电路与外部电路连通的连接环4。

在基座5的外部的上半部分设有基座上盖3，下半部分设有连接环4，在基座5上设有滑轨，在基座上盖3和连接环4上均设有滑槽，基座上盖3和连接环4通过滑槽、滑轨与基座5连接成一体件。连接环4通过连接线分别与4个光学元件电路连接，连接线收纳在基座上盖3内，起到了保护的作用。在基座上盖3和连接环4、定位机构9的外部套设有外壳1，起到了保护内部结构的作用，防止灰尘进入基座上盖3和连接环4、定位机构9中影响拍摄效果。在外壳1与影响记录设备接触的位置处安装密封垫，起到了阻止湿气或灰尘的作用，同时也防止环境光进入外壳1的内部，影响拍摄的效果。

如图3-5所示，在所述连接环4上设有用于与所述定位机构9的不同位置电路导通的多个识别触头42，多个所述识别触头42的数量与所述光学元件6的数量相同。

在本实施例中，在连接环4的外周壁上设有4个识别触头42，该识别触头42的个数与光学元件6的个数相同，识别触头42与光学元件6之间通过连接线连接。并且，设置在连接环4的外周壁上的识别触头42的位置不相同，分别分布在连接环4的外周壁上的不同高度。

在所述安装板92上设有：多个第一弹性触点94；多个第二弹性触点93，所述第二弹性触点93具有在所述识别触头42转动至与其接触时发生弹性变形，进而与所述第一弹性触点94抵接，以使得所述定位机构9的不同位置电路导通的弹性结构。

沿安装板92的竖直方向上依次设有4个第二弹性触点93，第二弹性触点93由可导电的弹性材料制成，4个识别触头42分别对应着第二弹性触点93，在识别触头42转动至相对应的第二弹性触点93时，驱动第二弹性触点93发生弹性形变，使得第二弹性触点93与第一弹性触点94相接触，从而导通第二电路，第二电路为判断该光学元件6是否是此场景下需要拍摄的光学元件6，如果是需要拍摄的光学元件6，定位柱97在第一电路的驱动下，插入至定位孔51中，从而将基座5锁定，以进行拍摄。如果不是，则驱动机构7继续驱动基座5旋转，直至旋转到所需要的光学元件6。

如图3-5所示，在所述安装板92上还设有多个第三弹性触点95，所述第三弹性触点95与所述连接环4上设置的多个触垫41对应设置，用于在所述定位机构9处于第一状态时导通所述光学元件6的控制电路。

在第二弹性触点93的下方设有多个第三弹性触点95，在连接环4与第三弹性触点95相对应的位置设有多个触垫41，在本实施例中，第三弹性触点95与触垫41的个数为9个，(只是作为图示说明，并不代表实际的第三弹性触点95与触垫41的数量，具体数量可根据实际需要自行设置)。在锁定销插入至定位孔51内锁定之后，通过第三弹性触点95与触垫41连接，从而导通第三电路，再通过第三电路将控制信号输送至光学元件6上，从而控制光学元件6进行拍摄。

所述连接环4与所述定位孔51相对应的位置还成型有多个允许所述定位柱97贯穿的通孔43。由于连接环4套设在基座5的外部，并且与基座5同步转动，因此，在定位柱97插入至定位孔51内时，首先穿过连接环4上的通孔43，在进入至定位孔51内。由于定位柱97依次穿过通孔43、定位孔51，使得定位柱97固定基座5更加的牢靠。

如图2所示，在所述基座5的内部，位于所述预定位置的下方设有通过所述光学元件6记录影像的影像传感器10，所述影像传感器10与所述预定位置处的所述光学元件6同轴设置。

在盖板12上留有影像传感器10的开孔位置。在基座5的内沿及外沿均为环形的凸起结构，内沿的凸起结构用于分隔光学元件6与驱动机构7，外沿的凸起结构起到了阻隔额外的光进入至影像传感器10中，提高拍摄效果的作用。

作为变形，还可以将驱动机构7设置在基座5的外部，在基座5上设有轴承，驱动机构7通过齿轮与轴承连接，驱动机构7驱动齿轮与轴承啮合，进而带动基座5转动。

作为变形，还可以在基座5上设有轴承，通过连接轴连接至底座13的中心，通过手动驱动连接轴旋转，进而带动基座5转动。

本发明还提供了一种影像记录设备，包括所述的光学元件切换装置。在本实施例中，所述影像记录设备为相机。

具体的工作过程：当第一电路发出切换光学元件6的指令后，通过第一电路控制定位柱97从定位孔51回缩至安装板92内，从而解除对基座5的锁定，再通过第一电路控制驱动机构7转动，将所需要的光学元件6转动到玻璃窗口2处的影像传感器10的上方，通过识别触头42驱动对应高度的第二弹性触点93发生弹性形变，使得第二弹性触点93与第一弹性触点94相接触，从而导通第二电路，通过第二电路判断该光学元件6是否是此场景下需要拍摄的光学元件6，如果是，需要拍摄的光学元件6，定位柱97在第一电路的驱动下，插入至定位孔51中，从而将基座5锁定，以进行拍摄。如果不是，则驱动机构7继续驱动基座5旋转，直至旋转到所需要的光学元件6。在定位柱97插入至定位孔51内锁定之后，通过第三弹性触点95与触垫41连接，进而导通第三电路，再通过第三电路将控制信号输送至光学元件6上，从而控制光学元件6进行拍摄。

显然；上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例；而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说；在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种光学元件切换装置，其特征在于，包括：

基座(5)，朝向玻璃窗口(2)的端面上环设有多个光学元件(6)；

驱动机构(7)，与所述基座(5)连接，用于驱动所述基座(5)转动，以将所述光学元件(6)输送至预定位置；

定位机构(9)，与所述基座(5)连接，具有在所述光学元件(6)转动至预定位置时与所述基座(5)锁定的第一状态和在所述驱动机构(7)驱动所述基座(5)转动时与所述基座(5)解锁的第二状态。

2.根据权利要求1所述的光学元件切换装置，其特征在于，所述定位机构(9)包括安装板(92)，所述安装板(92)上设有定位柱(97)或定位孔(51)，所述基座(5)的相应位置设有定位孔(51)或定位柱(97)，所述定位柱(97)在所述定位机构(9)处于第一状态时插入所述定位孔(51)中固定，在所述定位机构(9)处于第二状态时回缩至所述安装板(92)或所述基座(5)内部。

3.根据权利要求2所述的光学元件切换装置，其特征在于，所述定位柱(97)为设于所述安装板(92)上的锁定销，所述基座(5)上设有定位孔(51)，在通电时，所述锁定销回缩至所述安装板(92)内解锁，在断电时，所述锁定销伸出所述安装板(92)并插入所述基座(5)的定位孔(51)内锁定。

4.根据权利要求2所述的光学元件切换装置，其特征在于，在所述基座(5)的外部设有用于将所述光学元件(6)的控制电路与外部电路连通的连接环(4)。

5.根据权利要求4所述的光学元件切换装置，其特征在于，在所述连接环(4)上设有用于与所述定位机构(9)的不同位置电路导通的多个识别触头(42)，多个所述识别触头(42)的数量与所述光学元件(6)的数量相同。

6.根据权利要求5所述的光学元件切换装置，其特征在于，在所述安装板(92)上设有：

多个第一弹性触点(94)；

多个第二弹性触点(93)，所述第二弹性触点(93)具有在所述识别触头(42)转动至与其接触时发生弹性变形，进而与所述第一弹性触点(94)抵接，以使得所述定位机构(9)的不同位置电路导通的弹性结构。

7.根据权利要求4所述的光学元件切换装置，其特征在于，在所述安装板(92)上还设有多个第三弹性触点(95)，所述第三弹性触点(95)与所述连接环(4)上设置的多个触垫(41)对应设置，用于在所述定位机构(9)处于第一状态时导通所述光学元件(6)的控制电路。

8.根据权利要求4所述的光学元件切换装置，其特征在于，所述连接环(4)与所述定位孔(51)相对应的位置还成型有多个允许所述定位柱(97)贯穿的通孔(43)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光学元件切换装置，其特征在于，在所述基座(5)的内部，位于所述预定位置的下方设有用于监测所述光学元件(6)位置的影像传感器(10)，所述影像传感器(10)与所述预定位置处的所述光学元件(6)同轴设置。

10.一种影像记录设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的光学元件切换装置。

11.根据权利要求10所述的影像记录设备，其特征在于，所述影像记录设备为相机。

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