CN116027619A - 提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置、方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置、方法和应用。该滤镜切换装置包括滤镜轮底座和滤镜盘，滤镜盘上设置有M个滤镜槽，滤镜槽具有与之对应的信息标识，滤镜盘上还设置有m个识别区域，每一识别区域具有x个识别位置，每一识别位置上设置有一第一识别结构或一第二识别结构，第一识别结构对应第一信息，第二识别结构对应第二信息，每一识别区域对应一信息组，每一滤镜槽与一信息组、一信息标识一一对应；以及，检测组件和控制机构，检测组件至少用于识别一选定的识别区域内的第一识别结构和第二识别结构，并获取信息组。本发明可以精确固定滤镜盘，并实现对滤镜槽的精确定位和检测、识别。

Description

提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置、方法和应用

技术领域

本发明特别涉及一种提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置、方法和应用，属于摄影设备技术领域。

背景技术

在天文摄影及其它摄影过程中，往往需要使用滤镜片来过滤一些不需要的波长范围的光，只通过感兴趣的波长范围的光，并使用相机对通过的光进行成像，而滤镜轮用于切换使用不同的滤镜片。由于一个滤镜轮中可以安装多个滤镜片，因此在切换滤镜片时需要能够识别当前使用的是哪个滤镜片。

此外，在类似天文摄影这样的拍摄场合中，要求每次切换滤镜片时，同一个滤镜片每次到达的位置需要十分精准，用于平场校准。比如，当滤镜片落有灰尘时，灰尘在相机的相应成像区域会形成一块亮度偏暗的阴影。此阴影可以通过拍摄平场并使用已知的算法来校准。但如果拍摄正常物体以及拍摄平场时，滤镜片的位置有偏差，那么阴影在相机上的成像区域也会有偏差，导致无法得到理想的校准效果。为了获得理想的校准效果，需要滤镜片每次到达的位置十分精准。

现有技术主要是使用电机结合光电传感器来移动并定位滤镜片，滤镜片的位置精度主要取决于电机的精度以及光电传感器的精度，通常这两种设备的精度都不高，仅仅使用这两种设备而没有其它辅助手段，难以获得精确的定位精度，达不到理想的平场校准效果，并且，现有的技术滤镜片不具有唯一标识，容易切换至错误的滤镜片。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置、方法和应用，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明一方面提供了一种提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置，包括滤镜轮底座和滤镜盘，所述滤镜盘与滤镜轮底座转动连接，所述滤镜盘上设置有M个滤镜槽，所述滤镜槽具有与之对应的信息标识，

所述滤镜盘上还设置有m个识别区域，每一所述识别区域与一所述滤镜槽相对应，每一所述识别区域具有x个识别位置，x个识别位置按照指定排列顺序和指定排布结构布置，每一识别位置上设置有一第一识别结构或一第二识别结构，且任意两个识别区域内的第一识别结构的分布位次、数量及第二识别结构的分布位次、数量中的至少一者不同，并且，所述第一识别结构对应第一信息，所述第二识别结构对应第二信息，每一识别区域对应由x₁个第一信息和x₂个第二信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的一信息组，每一所述滤镜槽与一所述信息组、一所述信息标识一一对应；以及，

所述滤镜切换装置还包括检测组件和控制机构，所述检测组件和控制机构连接，所述检测组件至少用于识别一选定的所述识别区域内的第一识别结构和第二识别结构，并按照所述指定排列顺序顺次输出第一信息、第二信息，从而获取所述信息组，所述控制机构至少用于判断所述信息组与目标信息标识是否对应以及调控所述滤镜盘的转动状态，M=m=（2^x-1），x=（x₁+x₂），x₁，x₂≥0。

本发明另一方面还提供了一种摄影设备，包括所述的提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置。

本发明另一方面还提供了一种提高滤镜片切换和定位精度的方法，包括：

提供所述的提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置，以及，

1）使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，并使一选定的滤镜槽运动至第三位置，当所述选定的滤镜槽位于第三位置时，与所述选定的滤镜槽对应的一识别区域位于第一位置，其中，所述滤镜轮底座上的通孔设置在所述第三位置；

2）以检测组件识别所述识别区域的第一识别结构和/或第二识别结构，并按照x个识别位置的指定排列顺序输出由x₁个第一信息和 x₂个第二信息形成的一信息组，将所述信息组与所述信息标识相对比，并判断所述信息组与所述信息标识是否相匹配，若匹配，则标识滤镜槽切换准确，停止使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，否之，则再次执行步骤1），其中，x=（x₁+x₂），x₁，x₂≥0。

与现有技术相比，本发明的优点包括：

本发明提供的一种滤镜切换装置，通过使每一滤镜槽与按照指定排布次序和排布结构的多个识别结构相对应，通过识别一组识别结构即可以准确定位一滤镜槽；并且，本发明还将多个识别结构对应形成一组二进制数串，并以该二进制数串转换后获得的十进制的数值作为多个滤镜槽的编号，从而使滤镜槽的转换检测更加精确。

本发明提供的一种滤镜切换装置，通过触发开关和滤镜盘上的定位结构可以将一滤镜槽精确的定位到目标位置，由于触发开关为机械结构并且位置固定，因此每次切换至相同的滤镜片/滤镜槽时，滤镜片/滤镜槽对应的定位结构也到达固定的位置，因此定位精度更高，精度误差趋近于零，从而实现对滤镜槽的精确定位和检测、识别。

附图说明

图1是本发明提供的一种滤镜切换装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种滤镜切换装置中滤镜轮底座和滤镜盘的结构示意图；

图3是本发明提供的一种滤镜切换装置中滤镜轮底座和滤镜盘的结构示意图；

图4是本发明提供的一种滤镜切换装置中触发开关未被触发时的局部结构示意图；

图5是本发明提供的一种滤镜切换装置中触发开关被触发时的局部结构示意图；

图6是本发明提供的一种滤镜切换装置的部分原理结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本发明一方面提供了一种提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置，包括滤镜轮底座和滤镜盘，所述滤镜盘与滤镜轮底座转动连接，所述滤镜盘上设置有M个滤镜槽，所述滤镜槽具有与之对应的信息标识，

所述滤镜盘上还设置有m个识别区域，每一所述识别区域与一所述滤镜槽相对应，每一所述识别区域具有x个识别位置，x个识别位置按照指定排列顺序和指定排布结构布置，每一识别位置上设置有一第一识别结构或一第二识别结构，且任意两个识别区域内的第一识别结构的分布位次、数量及第二识别结构的分布位次、数量中的至少一者不同，并且，所述第一识别结构对应第一信息，所述第二识别结构对应第二信息，每一识别区域对应由x₁个第一信息和x₂个第二信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的一信息组，每一所述滤镜槽与一所述信息组、一所述信息标识一一对应；以及，

所述滤镜切换装置还包括检测组件和控制机构，所述检测组件和控制机构连接，所述检测组件至少用于识别一选定的所述识别区域内的第一识别结构和第二识别结构，并按照所述指定排列顺序顺次输出第一信息、第二信息，从而获取所述信息组，所述控制机构至少用于判断所述信息组与目标信息标识是否对应以及调控所述滤镜盘的转动状态，M=m=（2^x-1），x=（x₁+x₂），x₁，x₂≥0，M、m、x、y均为大于等于1的整数，x₁、x₂均为大于等于0的整数。

进一步的，所述第一信息为“0”信息，所述第二信息为“1”信息，所述信息组为由“0”信息和“1”信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的二进制数串。

进一步的，所述信息标识为十进制的数字标识。

进一步的，任一识别区域对应的二进制数串由二进制转换为十进制后而获得的数值和与所述识别区域对应的一滤镜槽的数字标识的数值相同。

进一步的，所述检测组件固定设置在第一位置处，所述第一位置位于m个识别区域的转动轨迹上。

进一步的，所述检测组件包括y个检测机构，所述控制机构与y个检测机构电连接，每一所述检测机构能够识别所述第一识别结构并输出第一信息或者识别所述第二识别结构并输出第二信息，y≥x。

进一步的，m个识别区域的x个识别位置的排布结构均是相同的，且x个识别位置的排布结构与y个检测机构的排布结构也相同；进一步的，当一所述滤镜槽对应设置在第三位置时，与所述滤镜槽对应的识别区域位于第一位置，所述滤镜轮底座上的通孔位于所述第三位置。

进一步的，所述检测机构包括光电传感器，所述第一识别结构为透光结构，所述第二识别结构为不透光结构。

进一步的，所述的滤镜切换装置还包括：电信号常开的触发开关，所述触发开关包括一触发部件，所述触发部件与所述滤镜盘活动接触，所述滤镜盘上还设置有z个定位结构，每一定位结构与一滤镜槽相对应，当所述定位结构相对运动至所述触发部件所在的区域时，所述触发开关能够被触发而处于闭合状态；以及，所述触发开关还与所述控制机构电连接，并能够在被触发后向所述控制机构反馈导通信息。

进一步的，当所述滤镜盘沿第一转动方向转动时，所述触发开关的触发部件能够跨过所述定位结构，而当所述滤镜盘沿第二转动方向运动时，所述定位结构能够与所述触发部件相抵触并形成阻止滤镜盘沿第二转动方向转动而允许滤镜盘沿第一转动方向转动的止挡结构，其中，所述第一转动方向和第二转动方向为相反的方向。

进一步的，所述定位结构包括设置在所述滤镜盘上的槽状结构。

进一步的，所述槽状结构设置在所述滤镜盘的一旋转面上，所述触发部件与所述旋转面活动接触，其中，所述槽状结构具有相对且呈角度设置的第一槽壁和第二槽壁，当所述滤镜盘沿第二转动方向转动时，所述触发部件能够与所述第一槽壁接触并相对运动至所述槽状结构内，而与所述第二槽壁相抵触并形成所述止挡结构。

进一步的，所述第一槽壁和第二槽壁均是倾斜设置的，且所述第一槽壁和第二槽壁的倾斜方向相同，但倾斜角度不同。

进一步的，所述第一槽壁与所述旋转面之间的夹角大于第二槽壁与所述旋转面之间的夹角。

进一步的，所述第一槽壁与所述旋转面之间的夹角为钝角，所述第二槽壁与所述旋转面之间的夹角为锐角。

进一步的，所述第一槽壁是沿第一槽壁趋向第二槽壁的方向倾斜设置的。

进一步的，所述第二槽壁是沿第一槽壁趋向第二槽壁的方向倾斜设置的。

进一步的，所述触发部件为弹性部件，或者，所述触发部件与所述触发开关的主体结构之间是弹性配合的。

进一步的，所述触发开关固定在第二位置处，所述第二位置位于所述定位结构的转动轨迹上，当一所述滤镜槽对应设置在第三位置时，与所述滤镜槽对应的识别区域位于第一位置，与所述滤镜槽对应的定位结构位于第二位置。

进一步的，m个识别区域、每一识别区域内的x个识别位置以及y个检测机构均沿所述滤镜盘的周向方向依次间隔设置。

进一步的，所述滤镜盘包括主体部分和周缘部分，所述周缘部分环绕所述主体部分设置，其中，所述滤镜槽设置在所述主体部分上，所述识别区域设置在所述周缘部分上。

进一步的，所述定位结构设置在所述周缘部分上。

进一步的，所述检测组件固定设置在所述滤镜轮底座上。

进一步的，所述触发开关固定设置在所述滤镜轮底座上。

本发明另一方面还提供了一种摄影设备，包括所述的提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置。

需要说明的是，所述摄影设备当然还包括能够使其实现摄影功能的其他功能主体，例如镜头等，不在不予赘述，其中，所述摄影设备可以是天文摄影设备等。

本发明另一方面还提供了一种提高滤镜片切换和定位精度的方法，包括：

提供所述的滤镜切换装置，以及，

1）使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，并使一选定的滤镜槽运动至第三位置，当所述选定的滤镜槽位于第三位置时，与所述选定的滤镜槽对应的一识别区域位于第一位置，其中，所述滤镜轮底座上的通孔设置在所述第三位置；

2）以检测组件识别所述识别区域的第一识别结构和/或第二识别结构，并按照x个识别位置的指定排列顺序输出由x₁个第一信息和 x₂个第二信息形成的一信息组，将所述信息组与所述信息标识相对比，并判断所述信息组与所述信息标识是否相匹配，若匹配，则标识滤镜槽切换准确，并停止使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，否则，再次执行步骤1），其中，x=（x₁+x₂），x₁，x₂≥0。

进一步的，所述的方法包括：以检测组件的y个检测机构分别对应识别位于x个识别位置上的第一识别结构或第二识别结构，并按照x个识别位置的指定排列顺序输出第一信息或第二信息，从而获得所述信息组。

进一步的，所述第一信息为“0”信息，所述第二信息为“1”信息，所述信息组为由“0”信息和“1”信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的二进制数串，并且，所述的方法还包括：将所述二进制数串转换为十进制的N值，并将所述N值与所述信息标识相对比，以判断所述信息组与所述目标信息标识是否相匹配。

进一步的，所述信息标识为十进制的数字标识，任一识别区域对应的二进制数串由二进制转换为十进制后而获得的N值和与所述识别区域对应的一滤镜槽的数字标识的数值相同，并且，所述的方法具体包括：将所述N值与所述目标信息标识相对比，并通过判断所述N值与所述目标信息标识的数值是否相同判断所述信息组与所述目标信息标识是否相匹配。

进一步的，所述步骤1）具体包括：

1.1）使所述滤镜盘沿第一转动方向转动；

1.2）以触发开关是否被触发判定滤镜槽是否运动至第三位置，若所述触发开关被触发，则执行步骤2）；若所述触发开关未被触发，则继续执行步骤1.1），直至所述触发开关被触发。

进一步的，所述的步骤2）具体包括：

当所述触发开关被触发，且所述信息组与所述信息标识相匹配时，则先停止使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，然后使所述滤镜盘沿第二转动方向反向转动，直至所述滤镜盘被所述触发开关的触发部件抵触而停止转动；若所述信息组与所述信息标识不匹配时，则继续执行步骤1）。可以理解的，所述第二转动方向和第一转动方向相反。

进一步的，所述步骤2）还包括：当滤镜盘沿第二方向反向转动停止、触发开关处于触发状态时，再次使检测组件对与其对应的识别区域进行检测，并获得所述信息组，以及，将所述信息组与所述信息标识相对比，并判断所述信息组与所述信息标识是否相匹配，若匹配，则标识滤镜槽切换准确，否则，则再次执行步骤1）。

如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明所采用的光电传感器、控制器、触发开关以及相关的数控程序、算法、电路结构等均可以是本领域技术人员已知的，其均可以通过市购获得，在此不做特别的限定。

实施例1

请参阅图1和图6，一种滤镜切换装置，包括滤镜轮底座100、滤镜盘200、盖板300、控制机构500和驱动机构700，滤镜盘200设置在滤镜轮底座100和盖板300之间，且滤镜盘200与滤镜轮底座100、盖板300转动配合，驱动机构700与滤镜盘200传动连接并用于驱使滤镜盘200绕自身轴线转动，驱动机构700还与控制机构500连接，控制机构500至少用于控制驱动机构700的工作状态，其中，控制机构500可以固定设置在滤镜轮底座100上。

具体的，滤镜轮底座100上设置有第一通孔110，盖板300上设置有第二通孔310，该第一通孔110和第二通孔330优选是同轴设置的，更为优选的，第一通孔110和第二通孔310的孔径也是相同的，且第一通孔110和第二通孔310对应设置在滤镜切换装置的第三位置处。

具体的，滤镜盘200上设置有滤镜槽（或称之为滤镜孔等）210，滤镜槽210用于安装滤镜片，通过驱动机构700驱使滤镜盘200转动，可以使位于一选定的滤镜槽210内的滤镜片运动至与第一通孔110、第二通孔310对应的第三位置处，从而实现相应的镜片转换。

具体的，该滤镜切换装置还包括检测组件，该检测组件与控制机构500连接，检测组件用于检测被切换到第三位置的滤镜槽/滤镜片是否为目标滤镜槽/滤镜片，控制机构500根据检测组件反馈的结果再次调整驱动机构的工作状态，从而提高滤镜片切换的准确度和精度。

请一并参阅图2-图5，如下以滤镜盘200上设置有七个滤镜槽210为例，七个滤镜槽210沿滤镜盘200的周向方向依次设置，优选为使七个滤镜槽210等间距设置，即均匀设置，该七个滤镜槽210的编号分别为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”，该编号即为与滤镜槽210一一对应的信息标识（数字标识）。

具体的，滤镜盘200上还设置有七个识别区域220，七个识别区域220沿滤镜盘200的周向方向依次设置，每一识别区域220与一滤镜槽210一一对应，每一识别区域220具有三个识别位置，每一识别区域220的三个识别位置按照滤镜盘200的第一转动方向（可以是逆时针方向）依次设置，每一识别位置上设置有一第一识别结构241或一第二识别结构242，且任意两个识别区域220内的第一识别结构241的分布位次、数量及第二识别结构242的分布位次、数量中的至少一者不同，该第一识别结构241和第二识别结构242能够被检测组件识别。

具体的，请再次参阅图2和图3，每一识别区域220的三个识别位置为沿第一转动方向（图中的箭头指向为第一转动方向，即逆时针方向）依次设置的第一识别位置221、第二识别位置222和第三识别位置223，第一识别位置221、第二识别位置222和第三识别位置223中的任一者上设置有第一识别结构241或第二识别结构242，第一识别结构241对应“0”信息，第二识别结构242对应“0”信息，该七个识别区域220对应由第一识别结构241和第二识别结构242组合形成的七种不同的识别结构，该七种不同的识别结构一一对应七个不同的二进制数串，示例性的，七个不同的二进制数串分别为“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”、“111”，七个不同的二进制数串转换为十进制后的数值分别与七个滤镜槽210的编号的数值一一对应并相同。

具体的，检测组件固定在滤镜轮底座100上且对应在第一位置处，第一位置位于七个识别区域220的转动轨迹上，且当一滤镜槽210对应设置在第三位置时，与该滤镜槽210对应的一识别区域220位于第一位置。

具体的，检测组件包括三个检测机构（检测机构的数量和每一识别区域内的识别位置的数量相同）610，三个检测机构610分别与控制机构500电连接，三个检测机构610沿滤镜盘的轴线方向设置在滤镜盘的一侧（可以是滤镜盘的上方/下方），每一检测机构610能够识别第一识别结构241并输出“0”信息或者识别第二识别结构242并输出“1”信息，三个检测机构610按照与第一识别位置221、第二识别位置222和第三识别位置223对应的顺序顺次输出（第一识别位置对应的信息、第二识别位置对应的信息、第三识别位置对应的信息）“0”信息或“1”信息，从而获得与该滤镜槽相匹配/对应的二进制数串，控制机构500至少用于将三个检测机构610输出的二进制数串转换获为十进制的N值，以及，判断该N值与目标信息标识（该目标信息标识即为滤镜槽对应的编号）是否相同。

具体的，若由检测组件检测获得的该识别区域的二进制数串转换后的N值与该识别区域所对应的滤镜槽的编号的数值相同，则说明滤镜槽/滤镜片切换成功。

具体的，七个识别区域220、每一识别区域220内的三个识别位置以及三个检测机构均沿滤镜盘200的周向方向依次间隔设置。

具体的，检测机构610可以是光电传感器，第一识别结构241可以为透光结构，预选为透光孔，第二识别结构242为不透光结构，即可以理解为在该识别位置不开孔；需要说明的是，当第一识别结构241采用透光孔，第二识别结构为不开孔结构时，滤镜盘上除识别区域之外的区域经过第一位置时，会被识别为“000”的二进制数串，其转换获得的N值为0，因此，不采用“000”的二进制数串与滤镜槽进行对应，即该情况不予考虑。

具体的，滤镜盘200包括主体部分201和周缘部分202，周缘部分202环绕主体部分201设置，其中，滤镜槽210设置在主体部分201上，识别区域220设置在周缘部分202上，可以理解的，该主体部分201为圆形结构，该周缘部分202为圆环形结构，更为具体的，该周缘部分202可以是滤镜盘200上凸起的围挡。

具体的，该滤镜切换装置进行滤镜槽/滤镜片转换的方法，可以包括如下过程：

1）以控制机构（主要是控制机构的控制电路板）的控制软件通过USB线路、蓝牙线路等接口接收上层软件切换滤镜片/滤镜槽的指令，比如切换到第N个滤镜片/滤镜槽；

2）控制机构启动驱动机构，使滤镜盘200沿第一转动方向转动，并使一选定的滤镜槽210运动至第三位置，当选定的滤镜槽210位于第三位置时，与选定的滤镜槽210对应的一识别区域220位于第一位置；

3）以检测组件的三个检测机构610分别识别位于所述识别区域220的三个第一识别结构241和/或第二识别结构242，并按照三个识别位置的指定排列顺序输出由“0”信息和/或“1”信息组成的二进制数串，再将该二进制数串转换为十进制的N值，并将该N值与所需滤镜槽210的编号进行对比，若两者的数值相同，则说明此时位于第三位置的滤镜槽为需要转换使用的滤镜槽，此时停止使所述滤镜盘沿第一转动方向转动；若两者的数值不同，则再次执行步骤2），直至使所获得的N值与所需滤镜槽210的编号的数值相同。

需要说明的是，当位于一识别区域的识别位置处的第一识别结构或第二识别结构对应设置在检测机构610的一侧（例如下方）时才会被识别，而当采用光电传感器与透光结构组合进行信息识别时，由于滤镜盘是在持续转动，三个检测机构610是在实时检测，因此三个检测机构610检测到他们下方对应的第一识别结构241或第二识别结构242的时间并不完全是同时的，有的检测机构会略微早一点检测到，有的检测机构会略微迟一点检测到，但间隔的时间很短，因此在这段时间内会检测出一组不同的二进制数串，并获得不同的N_x值，此时取N_x中的最大值作为最终的N值，即为当前实际粗略定位的滤镜槽的编号。

当然，也可以设置超时条件，若存在某些故障，导致一直进入步骤2循环，则当超时条件满足时，退出滤镜盘切换流程，并向上层返回错误值。

实施例2

本实施例中的一种滤镜切换装置与实施例1中装置结构基本相同，不同之处在于：本实施例中的滤镜切换装置还包括电信号常开的触发开关400，该触发开关400固定在滤镜轮底座100上且位于第二位置处，触发开关400包括一触发部件410，触发部件410与滤镜盘200活动接触，滤镜盘200上还设置有七个定位结构230，每一定位结构230与一滤镜槽210相对应，第二位置位于定位结构230的转动轨迹上，当定位结构230相对运动至触发部件410所在的区域或与触发部件接触或通过其他方式相匹配时，触发开关400能够被触发而处于闭合状态；以及，触发开关400还与控制机构电连接，并能够在被触发后向控制机构反馈导通信息。

需要说明的是，当一滤镜槽210对应设置在第三位置时，与该滤镜槽210对应的一识别区域220位于第一位置，与该滤镜槽210对应的一定位结构230位于第二位置。

在本实施例中，可以通过触发开关400是否被触发来判断滤镜槽210是否被切换至第三位置，以此作为是否继续使滤镜盘转动的判定依据，同时，以检测组件和控制机构判断位于第三位置的滤镜槽是否为需要使用和切换的滤镜槽，即目标滤镜槽，相应地，可以以触发开关被触发后获得的N值作为当前实际粗略定位的滤镜槽的编号。

需要说明的是，所述触发开关可以是微动开关等机械式的开关，所述触发部件410可以是微动开关的直柄等，该触发部件410是弹性结构，或者，所述触发部件410与触发开关的主体之间是弹性配合的，以使触发部件410可以始终与滤镜盘的一旋转面接触。

具体的，当滤镜盘200沿第一转动方向转动时，触发开关400的触发部件410能够跨过定位结构230，而当滤镜盘200沿第二转动方向运动时，定位结构230能够与触发部件410相抵触并形成阻止滤镜盘200沿第二转动方向转动而允许滤镜盘200沿第一转动方向转动的止挡结构，其中，第一转动方向和第二转动方向为相反的方向。

具体的，定位结构230可以是设置在滤镜盘200的周缘部分上的槽状结构，并且，槽状结构设置在滤镜盘200的周缘部分的一旋转面（即滤镜盘的轮廓面）上，触发部件410与旋转面活动接触，其中，槽状结构具有相对且呈角度设置的第一槽壁231和第二槽壁232，当滤镜盘200沿第二转动方向转动时，触发部件410能够与第一槽壁231接触并相对运动至槽状结构内，而与第二槽壁232相抵触并形成止挡结构。

需要说明的是，当触发部件410位于该定位结构内时触发部件410承受的弹性力与触发部件410与除定位结构之外的部分接触时承受的弹性力不同，该触发开关及其检测原理均是本领域技术人员已知的，在此不再赘述。

具体的，第一槽壁231和第二槽壁232是倾斜设置的，且第一槽壁231和第二槽壁232的倾斜方向相同，而倾斜角度不同，第二槽壁232与第一槽壁231的延伸面相交，当滤镜盘沿第一转动方向转动时，使得触发部件410可以沿旋转面相对运动并跨过该槽状结构而直接与第一槽壁231接触并产生相对运动，即不会被该槽状结构阻挡；但当滤镜盘沿第二转动方向转动时，由于第一槽壁231的延伸面是与第二槽壁232相交的，且两者的倾斜方向相同、倾斜角度不同，使得触发部件410在沿第一槽壁231于第二转动方向上发生相对运动时，触发部件410会与第二槽壁232相抵触，进而配合形成所述的止挡结构，进而阻止滤镜盘继续沿第二转动方向运动，结合前文的定位结构，进一步提高了对滤镜槽/滤镜片的定位精度。

具体的，为了保证该止挡结构的稳定性（即避免触发部件410与第二槽壁232抵触后继续沿第二转动方向发生相对运动），第一槽壁231的倾斜角度应小于第二槽壁232的倾斜角度，更具体的，轻参阅4，第一槽壁231与旋转面之间的第一夹角A为钝角，第二槽壁232与旋转面之间的第二夹角B为锐角，且第一槽壁231是沿第一槽壁231趋向第二槽壁232的方向倾斜设置的，第二槽壁232是沿第一槽壁231趋向第二槽壁232的方向倾斜设置的，以使当滤镜盘200沿第二转动方向转动时，触发部件410能够抵触定位结构并阻止滤镜盘继续沿第二转动方向转动。

具体的，七个识别区域220、每一识别区域220内的三个识别位置以及三个检测机构610、七个定位结构230均沿滤镜盘200的周向方向依次间隔设置。

本实施例中的滤镜切换装置进行滤镜槽/滤镜片转换的方法，可以包括如下过程：

1）以控制机构（主要是控制机构的控制电路板）的控制软件通过USB线路、蓝牙线路等接口接收上层软件切换滤镜片/滤镜槽的指令，比如切换到第N个滤镜片/滤镜槽。

2）控制机构启动驱动机构，使滤镜盘200沿第一转动方向转动。

3）在滤镜盘200的转动过程中实时检测触发开关400的触发状态，然后根据触发开关400的触发状态接收检测组件的返回信息/信号，具体包括：

以触发开关400是否被触发判定是否有滤镜槽210已经粗略定位（运动至第三位置），

当触发开关400被触发（若滤镜盘200的定位结构230到达触发开关400的触发部件410附近的特定位置（例如触发部件410与定位结构230接触，或触发部件410相对落入定位结构230内）所述触发开关400被触发）时，并使所述滤镜盘停止转动，并以检测组件来检测识别区域的第一识别结构/第二识别结构，由检测组件反馈的二进制数串转换获得十进制的N值；

当触发开关400未被触发时，则不检测检测组件反馈的信息，并执行步骤2）继续转动滤镜盘，直至所述触发开关400被触发；

4）当触发开关400被触发，且获取的N值与目标滤镜槽（即希望切换的滤镜槽）的编号相同，则意味着目标滤镜槽已粗略定位，此时停止驱动机构，即停止滤镜盘200的转动，并执行步骤5），否则继续执行步骤2）。

5）在惯性作用下，当驱动机构停止时，滤镜盘200的转动会略微超过最终需要到达的精准定位位置，此时使驱动机构驱使滤镜盘200沿第二转动方向转动，也就是反向转动滤镜盘，直至触发开关400的触发部件410完全抵住滤镜盘200上的定位结构的第二槽壁232。

需要说明的是，滤镜盘沿第二转动方向转动的距离，可以根据实际测试的数据来确定，也可以通过驱动机构的驱动反馈来确定，当然，还可以通过其他方式获悉，例如压力传感器等。由于各个部件的尺寸都是确定的，因此该距离也可以通过实际测试来确定。当使用步进电机时，该距离可以换算成步进电机的步数，控制软件据此来驱动驱动机构运行这些步数，将触发开关的触发部件完全抵触滤镜盘的定位结构。

另外，本发明中的驱动机构与滤镜盘之间可以使用摩擦片来传动，因此不存在传动间隙，触发开关的触发部件和滤镜盘的定位结构可以完全接触，并且在此状态下，驱动机构可以继续在第二转动方向上支持住滤镜盘，从而使得滤镜盘的位置稳定，并且，每次切换该滤镜槽/滤镜片时，它都可以到达一个固定的位置。

6）当目标滤镜槽到达第三位置、滤镜盘停止转动时，此时触发开关处于触发状态，这时再次通过检测组件来检测并获得N值，再次判断N值是否与目标值相同，若相同，则表示滤镜槽切换成功，本次切换已成功完成；若不同，则进入步骤2），继续转动滤镜盘。

需要说明的是，当触发开关被触发时，可以向控制机构发送第一信号，当触发开关未被触发时，可以向控制机构发送第二信号，以此来辅助实现控制机构对触发开关的触发状态的监控。

本实施例中的触发开关的应用是一个关键因素，触发开关起到了确定基准位置的作用，只要将滤镜槽/滤镜片移动到目标位置（第三位置），那么对于一个特定的滤镜槽/滤镜片，每次移动到位后其位置都是相同的，位置的误差趋近于零，而检测组件可以精确确定当前是哪个滤镜槽/滤镜片到达了目标位置。

本实施例中的触发开关中的触发部件具备弹性，结合滤镜盘上精心设计的定位结构，滤镜盘可以往一个方向无阻碍地转动，但是往反方向无法自由转动，而是被触发开关限制到一个固定位置，从而获得高精度的定位效果；另外，触发开关在触发和非触发时，可以分别向控制软件发送不同信号，从而控制机构可以来判断当前滤镜盘是否已转动到位，方便控制机构进行控制。

本发明提供的一种滤镜切换方法，在触发开关被触发后使滤镜盘沿相反方向转动，并使滤镜盘被动止挡，在实现对滤镜盘定位止挡的同时，消除了滤镜盘惯性运动对滤镜槽定位精度的影响，进一步提高了滤镜槽/片的切换准确度。

本发明提供的一种滤镜切换装置，通过使每一滤镜槽与按照指定排布次序和排布结构的多个识别结构相对应，通过识别一组识别结构即可以准确定位一滤镜槽；并且，本发明提供的滤镜切换方法还将多个识别结构对应形成一组二进制数串，并以该二进制数串转换后获得的十进制的数值作为多个滤镜槽的编号，从而使滤镜槽的转换检测更加精确。

本发明提供的一种滤镜切换装置，通过触发开关可以精确固定滤镜盘，同时，配合滤镜盘上的定位结构可以将一滤镜槽精确的定位到目标位置，从而进一步实现对滤镜槽的精确定位和检测、识别。

应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置，包括滤镜轮底座和滤镜盘，所述滤镜盘与滤镜轮底座转动连接，所述滤镜盘上设置有M个滤镜槽，所述滤镜槽具有与之对应的信息标识，其特征在于：

所述滤镜盘上还设置有m个识别区域，每一所述识别区域与一所述滤镜槽相对应，每一所述识别区域具有x个识别位置，x个识别位置按照指定排列顺序和指定排布结构布置，每一识别位置上设置有一第一识别结构或一第二识别结构，且任意两个识别区域内的第一识别结构的分布位次、数量及第二识别结构的分布位次、数量中的至少一者不同，并且，所述第一识别结构对应第一信息，所述第二识别结构对应第二信息，每一识别区域对应由x₁个第一信息和x₂个第二信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的一信息组，每一所述滤镜槽与一所述信息组、一所述信息标识一一对应；以及，

所述滤镜切换装置还包括检测组件和控制机构，所述检测组件和控制机构连接，所述检测组件至少用于识别一选定的所述识别区域内的第一识别结构和第二识别结构，并按照所述指定排列顺序顺次输出第一信息、第二信息，从而获取所述信息组，所述控制机构至少用于判断所述信息组与目标信息标识是否对应以及调控所述滤镜盘的转动状态，M=m=（2^x-1），x=（x₁+x₂），x₁，x₂≥0。

2.根据权利要求1所述的滤镜切换装置，其特征在于：所述第一信息为“0”信息，所述第二信息为“1”信息，所述信息组为由“0”信息和“1”信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的二进制数串；

和/或，所述信息标识为十进制的数字标识；

和/或，任一识别区域对应的二进制数串由二进制转换为十进制后而获得的数值和与所述识别区域对应的一滤镜槽的数字标识的数值相同。

3.根据权利要求1或2所述的滤镜切换装置，其特征在于：所述检测组件固定设置在第一位置处，所述第一位置位于m个识别区域的转动轨迹上；

和/或，所述检测组件包括y个检测机构，所述控制机构与y个检测机构电连接，每一所述检测机构能够识别所述第一识别结构并输出第一信息或者识别所述第二识别结构并输出第二信息，y≥x；

和/或，m个识别区域的x个识别位置的排布结构均是相同的，且x个识别位置的排布结构与y个检测机构的排布结构也相同，当一所述滤镜槽对应设置在第三位置时，与所述滤镜槽对应的识别区域位于第一位置，所述滤镜轮底座上的通孔位于所述第三位置。

4.根据权利要求3所述的滤镜切换装置，其特征在于：所述检测机构包括光电传感器，所述第一识别结构为透光结构，所述第二识别结构为不透光结构。

5.根据权利要求1所述的滤镜切换装置，其特征在于，还包括：电信号常开的触发开关，所述触发开关包括一触发部件，所述触发部件与所述滤镜盘活动接触，所述滤镜盘上还设置有z个定位结构，每一定位结构与一滤镜槽相对应，当所述定位结构相对运动至所述触发部件所在的区域时，所述触发开关能够被触发而处于闭合状态；以及，所述触发开关还与所述控制机构电连接，并能够在被触发后向所述控制机构反馈导通信息；

和/或，当所述滤镜盘沿第一转动方向转动时，所述触发开关的触发部件能够跨过所述定位结构，而当所述滤镜盘沿第二转动方向运动时，所述定位结构能够与所述触发部件相抵触并形成阻止滤镜盘沿第二转动方向转动而允许滤镜盘沿第一转动方向转动的止挡结构，其中，所述第一转动方向和第二转动方向为相反的方向；

和/或，所述触发开关固定在第二位置处，所述第二位置位于所述定位结构的转动轨迹上，当一所述滤镜槽对应设置在第三位置时，与所述滤镜槽对应的识别区域位于第一位置，与所述滤镜槽对应的定位结构位于第二位置。

6.根据权利要求5所述的滤镜切换装置，其特征在于：m个识别区域、每一识别区域内的x个识别位置以及y个检测机构均沿所述滤镜盘的周向方向依次间隔设置。

7.一种摄影设备，其特征在于包括权利要求1-6中任一项所述的提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置。

8.一种提高滤镜片切换和定位精度的方法，其特征在于，包括：

提供权利要求1-6中任一项所述的提高滤镜片切换和定位精度的滤镜切换装置，以及，

1）使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，并使一选定的滤镜槽运动至第三位置，当所述选定的滤镜槽位于第三位置时，与所述选定的滤镜槽对应的一识别区域位于第一位置，其中，所述滤镜轮底座上的通孔设置在所述第三位置；

2）以检测组件识别所述识别区域的第一识别结构和/或第二识别结构，并按照x个识别位置的指定排列顺序输出由x₁个第一信息和 x₂个第二信息形成的一信息组，将所述信息组与所述信息标识相对比，并判断所述信息组与所述信息标识是否相匹配，若匹配，则标识滤镜槽切换准确，并停止使所述滤镜盘沿第一转动方向转动，否则，再次执行步骤1），其中，x=（x₁+x₂），x₁，x₂≥0。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括：以y个检测机构分别对应识别位于x个识别位置上的第一识别结构或第二识别结构，并按照x个识别位置的指定排列顺序输出第一信息或第二信息，从而获得所述信息组；

和/或，所述第一信息为“0”信息，所述第二信息为“1”信息，所述信息组为由“0”信息和“1”信息按照x个识别位置的指定排列顺序形成的二进制数串，并且，所述的方法还包括：将所述二进制数串转换为十进制的N值，并将所述N值与所述信息标识相对比，以判断所述信息组与所述目标信息标识是否相匹配；

和/或，所述信息标识为十进制的数字标识，任一识别区域对应的二进制数串由二进制转换为十进制后而获得的N值和与所述识别区域对应的一滤镜槽的数字标识的数值相同，并且，所述的方法具体包括：将所述N值与所述目标信息标识相对比，并通过判断所述N值与所述目标信息标识的数值是否相同判断所述信息组与所述目标信息标识是否相匹配。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括：

1.1）使所述滤镜盘沿第一转动方向转动；

1.2）以触发开关是否被触发判定滤镜槽是否运动至第三位置，若所述触发开关被触发，则执行步骤2）；若所述触发开关未被触发，则继续执行步骤1.1），直至所述触发开关被触发。

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