CN111812915A - 摄像设备 - Google Patents

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Abstract

一种摄像设备，其包括：板，其被构造成保持图像传感器；保持构件，其被构造成以能够将光学构件插入到光路中和从光路移除的方式保持所述光学构件，所述保持构件被保持在镜筒和所述图像传感器之间；以及密封构件，其被构造成包围所述图像传感器的光接收表面的周围，所述密封构件相对于所述光学构件设置于所述图像传感器侧，其中，所述密封构件包括与所述板接触的第一密封部和与所述保持构件接触的第二密封部。

Description

摄像设备
技术领域
本发明涉及一种摄像设备，更具体地，涉及一种设置有用于将诸如滤光器的光学构件插入到光路中以及将该光学构件从光路移除的机构的摄像设备。
背景技术
传统地，为了在夜间或暗处的图像拍摄中使用红外线来获取图像，诸如监视相机的摄像设备已设置有滤光器切换机构，该滤光器切换机构用于通过使用诸如马达的驱动器从光路移除用于阻挡红外线的滤光器。
例如，日本特开平4-163429号公报公开了一种具有滤光器切换机构的滤光器切换单元，该滤光器切换机构通过使用用于通过具有杆的致动器而使叶片滑动的机构来使保持滤光器的滤光器架滑动到光路中。日本特开平4-163429号公报公开了通过设置在镜筒的侧面的开口部来插入滤光器切换单元的构造。
然而，在日本特开平4-163429号公报中公开的现有技术中，异物通过滤光器切换单元和设置在镜筒的侧面的开口部之间的间隙进入，并附着在图像传感器的光接收表面上，使得图像品质下降。
发明内容
本发明提供一种能够防止异物附着到图像传感器的光接收表面的摄像设备，该摄像设备具有如下构造：在镜筒和图像传感器之间设置有用于将作为光学构件的滤光器插入到光路中以及从光路移除该滤光器的滤光器切换机构。
根据本发明的一个方面的摄像设备包括：板，其被构造成保持图像传感器；保持构件，其被构造成以能够将光学构件插入到光路中和从光路移除的方式保持所述光学构件，所述保持构件被保持在镜筒和所述图像传感器之间；以及密封构件，其被构造成包围所述图像传感器的光接收表面的周围，所述密封构件相对于所述光学构件设置于所述图像传感器侧，其中，所述密封构件包括与所述板接触的第一密封部和与所述保持构件接触的第二密封部。
从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的摄像设备的立体图。
图2是根据本发明的第一实施方式的相机单元的立体图。
图3是根据本发明的第一实施方式的相机单元的截面图。
图4是根据本发明的第一实施方式的镜筒单元的分解立体图。
图5是根据本发明的第一实施方式的相机单元在白玻璃被插入到光路中的状态下的截面图。
图6是根据本发明的第一实施方式的固定镜筒和防尘橡胶的立体图。
图7是根据本发明的第一实施方式的防尘橡胶的截面图。
图8A和图8B分别是根据本发明的第一实施方式的防尘橡胶和镜筒的侧视图和截面图。
图9A至图9D是根据本发明的第一实施方式的防尘橡胶的延伸部的局部放大图。
图10是示出根据本发明的第一实施方式的开始将滤光器基座和滤光器保持架合并到固定镜筒中的状态的图。
图11是示出根据本发明的第一实施方式的正在将滤光器基座和滤光器保持架合并到固定镜筒中的状态的图。
图12是示出根据本发明的第一实施方式的在完成将滤光器基座和滤光器保持架合并到固定镜筒中之前的状态的图。
图13是根据本发明的第一实施方式的完成将滤光器基座和滤光器保持架合并到固定镜筒中的状态的图。
图14是根据本发明的第二实施方式的镜筒单元的截面图。
图15是根据本发明的第二实施方式的防尘橡胶的立体图。
图16是根据本发明的第二实施方式的防尘橡胶的截面图。
图17是根据本发明的第二实施方式的防尘橡胶的截面图的局部放大图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。图1是根据本发明的实施方式的摄像设备的立体图。
[第一实施方式]
在下文中，将参照图1至图13说明根据本发明的第一实施方式的摄像设备。
在图1中，附图标记1表示摄像设备。在图2中，附图标记2表示摄像设备1中包括的相机单元。图3是相机单元2的截面图。附图标记3表示前保持件，附图标记4表示后保持件。附图标记5表示镜筒单元。镜筒单元5被前保持件3和后保持件4夹住并固定在前保持件3和后保持件4之间。
图4是镜筒单元5的分解立体图。附图标记11表示摄像镜头单元，并且附图标记12表示固定镜筒(镜筒)。摄像镜头单元11被螺合固定到固定镜筒12中。附图标记13表示由弹性构件制成的防尘橡胶(密封构件)，并且附图标记14表示图像传感器板(板)。附图标记15表示图像传感器，其安装在图像传感器板14上。图像传感器板14被固定到固定镜筒12，并且防尘橡胶13被固定镜筒12和图像传感器板14夹住。
附图标记16表示滤光器基座(保持构件)。附图标记17表示滤光器保持架(光学构件保持架)，并且在滤光器保持架17的一个侧面上形成有齿条齿轮17a。附图标记18表示作为光学构件的红外截止滤光器，附图标记19表示白玻璃(dummy glass)，并将红外截止滤光器18和白玻璃19固定到滤光器保持架17。滤光器保持架17以能够在与摄像镜头单元11的光轴正交的方向上移动的方式被保持在滤光器基座16上，并且滤光器基座16插穿设置在固定镜筒12的一个侧面上的开口部并被固定镜筒12保持。附图标记20表示用于在与光轴正交的方向上驱动滤光器保持架17的致动器。附图标记21表示连接到致动器20的柔性印刷电路板。附图标记22表示用于检测滤光器保持架17在与光轴正交的方向上的位置的光遮断器，并且将光遮断器22安装于柔性印刷电路板21。附图标记23表示固定到致动器20的转子的转轴上的蜗轮。附图标记24表示中间齿轮。与形成在滤光器保持架17上的齿条齿轮17a啮合的小齿轮和与蜗轮23啮合的斜齿轮同轴地形成。附图标记25表示保持致动器20并且与固定镜筒12可旋转地夹住中间齿轮24的齿轮盖。
下面，将参照图4说明本实施方式的滤波器切换操作。当经由连接到图像传感器板14的电线(未示出)将驱动信号输入到致动器20时，致动器20的转子围绕旋转轴旋转。当致动器20的转子旋转时，具有与固定到致动器20的转子的旋转轴的蜗轮23啮合的斜齿轮的中间齿轮24旋转。当中间齿轮24旋转时，齿条齿轮17a与中间齿轮24的正齿轮啮合的滤光器保持架17在与光轴正交的方向上移动。驱动信号以在滤光器保持架17移动了预定移动量时停止的方式输入到致动器20。图3示出了将红外截止滤光器18插入到光路中的状态，而图5示出了将白玻璃19插入到光路中的状态。通过在与由图5中的箭头所示的光轴正交的方向上驱动滤光器保持架17，选择性地将红外截止滤光器18或白玻璃19插入到光路中或从光路移除。
下面，将说明本实施方式中的防尘橡胶13的功能。图6是固定镜筒12和防尘橡胶13的立体图，并且图7是防尘橡胶13的截面图。图8A是固定镜筒12和防尘橡胶13的侧视图，并且图8B示出了在截面A-A处的截面图。图9A至图9D示出了图8B的局部放大图。防尘橡胶13是具有开口部13b的橡胶构件，并且具有四个接合孔13a(接合部)。接合孔13a与设置在固定镜筒12的侧面上的四个接合部12a接合。由此，防尘橡胶13被固定到固定镜筒12。防尘橡胶13具有：第一密封部13c，其具有大致截头四角锥形状；以及两个第二密封部13d，其形成为在与摄像镜头单元11的光轴正交的方向上延伸，第二密封部13d均具有大致矩形平板形状。使第一密封部13c的厚度和第二密封部13d的厚度比防尘橡胶13的除第一密封部13c和第二密封部13d以外的厚度薄。第一密封部13c的厚度和第二密封部13d的厚度可以相同，或者一者可以比另一者厚。第二密封部13d的形状不限于上述大致矩形平板形状，并且可以是在摄像镜头单元11的光轴方向上突出的凸形。
防尘橡胶13具有围绕接合孔13a沿光轴方向朝向被摄体侧延伸的延伸部13e(图9A)，并且延伸部13e延伸成从固定镜筒12的外形12e突出(延伸部13e的端部位于固定镜筒12的端部的外侧)。结果，通过抓住延伸部13e以使接合孔13a与接合部12a接合，能够在将防尘橡胶13安装到固定镜筒12或从固定镜筒12拆卸时容易地进行组装。这里，尽管延伸部13e延伸成从固定镜筒12的外形12e突出，但只要能够容易地进行接合部12a和接合孔13a的安装和拆卸，就可以使用任何形状。例如，固定镜筒12可以在延伸部13e附近具有凹形12f(图9B)，或者延伸部13e可以具有弓形13f(图9C)或凸形13g(图9D)。
图10至图13是示出将滤光器基座16和滤光器保持架17合并到固定镜筒12中时的顺序的图。图10是示出紧接在开始合并滤光器基座16和滤光器保持架17之后的状态的图。防尘橡胶13被安装到固定镜筒12，并且图像传感器板14通过多个粘接部12c被粘接固定。在本实施方式中，图像传感器板14被粘接固定到固定镜筒12，但可以用螺钉固定或通过被弹性构件施力而固定。在该状态下，通过设置于固定镜筒12的侧面的开口部12b将固定有红外截止滤光器18和白玻璃19的滤光器保持架17和滤光器基座16沿图10中的箭头所示的与光轴正交的方向插入。
与图10中的状态相比，图11是示出将滤光器基座16和滤光器保持架17向固定镜筒12中进一步插入的状态的图。此时，防尘橡胶13的其中一个第二密封部13d与滤光器基座16接触，并且第二密封部13d通过在图11中的箭头所示的与光轴正交的方向上的弹性变形而弯曲并且与滤光器基座16滑动接触。因此，第二密封部13d对滤光器基座16施加与图11中的箭头相反的方向上的力。此外，防尘橡胶13经由第二密封部13d被滤光器基座16朝向光轴方向上的图像传感器侧加压，但由于防尘橡胶13通过接合孔13a与固定镜筒12接合，所以防尘橡胶13不向光轴方向上的图像传感器侧移动。结果，未向与密封构件13接触的图像传感器板14施加有害负载，因此能够防止图像传感器板14的粘附未对准。如上所述，通过减小第二密封部13d的厚度能够进一步产生该效果。
与图11中的状态相比，图12是示出将滤光器基座16和滤光器保持架17向固定镜筒12中进一步插入的状态的图。此时，除了防尘橡胶13的上述一个第二密封部13d之外，另一个第二密封部13d也接触滤光器基座16，并且两个第二密封部13d在由图12中的箭头所示的与光轴正交的方向上弯曲并且与滤光器基座16滑动接触。
图13是示出完成将滤光器基座16和滤光器保持架17插入到固定镜筒12中的状态的图。当完成插入时，设置于滤光器基座16的图像传感器侧的多个接触部16a与固定镜筒12的开口部的内表面接触。由此，滤光器基座16和滤光器保持架17向图13中的箭头所示的光轴方向上的被摄体侧移动。然后，几乎消除了在滤光器基座16的侧面与固定镜筒12的侧面之间的在被摄体侧的间隙12d，防止了异物通过该间隙12d进入，并且滤光器保持架17能够在固定镜筒12和滤光器基座16之间良好地滑动而不会发出异响。此时，即使异物从形成在滤光器基座16的侧面与固定镜筒12的侧面之间的在图像传感器侧的间隙12e进入，异物也被防尘橡胶13的第二密封部13d封止。此外，即使异物从固定镜筒12和图像传感器板14之间进入，异物也被防尘橡胶13的第一密封部13c封止。如上所述，防尘橡胶13包围图像传感器15的光接收表面的周围，使得异物不会到达图像传感器15的光接收表面。
[第二实施方式]
在下文中，将参照图14至图17说明根据本发明的第二实施方式的摄像设备。与第一实施方式中相同的部分由相同的附图标记表示，并且将仅说明不同的部分。
图14是镜筒单元105的截面图，图15是防尘橡胶113的立体图，并且图16是防尘橡胶113的截面图。图17是防尘橡胶113的截面图的局部放大图。与第一实施方式的唯一区别是防尘橡胶的形状。
防尘橡胶113是具有开口部113b并且具有四个接合孔113a的橡胶构件。通过使接合孔113a与设置于固定镜筒12的侧面的四个接合部12a接合，将防尘橡胶113固定到固定镜筒12。防尘橡胶113具有：第一密封部113c，其具有大致截头四角锥形状；以及第二密封部113d，其具有开口形状为大致矩形的方形波纹管形状。使第一密封部113c的厚度和第二密封部113d的厚度比防尘橡胶113的除第一密封部113c和第二密封部113d以外的厚度薄。在下文中，当将滤光器基座16和滤光器保持架17合并到固定镜筒12中时，防尘橡胶113的功能与第一实施方式中的相同，并且防尘橡胶113的第一密封部113c和第二密封部113d防止异物到达图像传感器15的光接收表面。防尘橡胶113的第二密封部113d不限于本实施方式，只要是具有包围开口部113b的形状的弹性体即可。
以如下方式制成第二密封部113d：使得与滤光器基座16滑动接触的开口部113b的附近部分113e的厚度t1比第二密封部113d的厚度t2大。因此，当将滤光器基座16和滤光器保持架17合并到固定镜筒12中时，第二密封部113d中的开口部113b的附近部分113e不会随着滤光器基座16上翻而向上滑动，并且在第二密封部113d和滤光器基座16之间不会产生间隙。此外，在本实施方式中，将白玻璃116固定到滤光器基座16用于防尘密封，但当将滤光器基座16和滤光器保持架17合并到固定镜筒12中时，不存在第二密封部113d中的开口部113b的附近部分113e弯曲并接触白玻璃116并且白玻璃116被弄脏或损坏的情况。在第二密封部113d中的开口部113b的附近部分113e的四边中，与滤光器基座16的插入方向正交的至少两个边的厚度可以比第二密封部113d的厚度大。
如上所述，在用于将滤光器插入到光路中并从光路移除滤光器的滤光器切换机构插穿设置于镜筒的侧面的开口部的构造中，能够提供能防止异物附着到图像传感器的光接收表面的摄像设备。
尽管已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有这样的变型、等同结构和功能。

Claims (18)

1.一种摄像设备，其包括：
板，其被构造成保持图像传感器；
保持构件，其被构造成以能够将光学构件插入到光路中和从光路移除的方式保持所述光学构件，所述保持构件被保持在镜筒和所述图像传感器之间；以及
密封构件，其被构造成包围所述图像传感器的光接收表面的周围，所述密封构件相对于所述光学构件设置于所述图像传感器侧，
其特征在于，所述密封构件包括与所述板接触的第一密封部和与所述保持构件接触的第二密封部。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述第一密封部密封所述板和所述镜筒之间的间隙，并且
所述第二密封部密封所述镜筒和所述保持构件之间的间隙。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述密封构件包括与设置于所述镜筒的多个接合部接合的多个被接合部。
4.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，
所述多个被接合部中的至少一者具有在由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向上延伸的延伸部，以及
所述延伸部的一端位于所述镜筒的一端的外侧。
5.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，
所述多个被接合部中的至少一者具有在由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向上延伸的延伸部，以及
所述延伸部具有凸形。
6.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，
所述多个被接合部中的至少一者具有在由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向上延伸的延伸部，以及
所述延伸部具有弓形。
7.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，
所述多个被接合部中的至少一者具有在由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向上延伸的延伸部，以及
所述镜筒在所述延伸部附近具有凹形。
8.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述第二密封部形成为在与由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向正交的方向上延伸并具有朝向所述光轴方向的凸形，以及
所述第二密封部在弹性变形的状态下与所述保持构件接触。
9.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，通过设置于所述镜筒的侧面的开口部将所述保持构件从与由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向正交的方向插入到所述镜筒的内侧。
10.根据权利要求9所述的摄像设备，其特征在于，所述第二密封部在与所述保持构件插穿所述开口部的方向相反的方向上施加作用于所述保持构件的力。
11.根据权利要求9所述的摄像设备，其特征在于，所述第二密封部通过在所述保持构件插穿所述开口部的方向上弯曲而与所述保持构件滑动接触。
12.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述保持构件通过使用光学构件保持架以能够插入到光路中以及从光路移除的方式保持所述光学构件，其中，所述光学构件保持架能够在与由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向正交的方向上移动。
13.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，在与由所述镜筒保持的摄像镜头的光轴方向正交的方向上，所述第一密封部的厚度和所述第二密封部的厚度比所述密封构件的其它部分的厚度薄。
14.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述密封构件是弹性构件。
15.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，所述第二密封部具有在所述光轴方向上延伸的板状。
16.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，所述第二密封部具有在所述光轴方向上延伸的波纹管形状。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的摄像设备，其特征在于，在所述第二密封部中，与所述保持构件接触的接触面的附近部分的厚度比所述第二密封部的其它部分的厚度大。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的摄像设备，其特征在于，在所述第二密封部中，与所述保持构件接触的接触面的附近部分的厚度比所述第二密封部的其它部分的厚度大，所述附近部分形成为在与从设置于所述镜筒的侧面的开口部将所述保持构件插入的方向正交的方向上延伸。
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