CN206193425U - 多滤光片ir‑cut切换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多滤光片IR‑CUT切换器，涉及带有物镜、附加镜头、滤光器罩或旋转台等的支撑装置技术领域。所述切换器包括固定座，所述固定座上设有若干个独立的凹槽，用于容纳所述切换器内的器件，所述固定座上设有下通光孔，步进电机上的主动齿轮与减速齿轮组的动力输入齿轮相啮合，减速齿轮组的动力输出齿轮与切换片相啮合，所述切换片上设有单片或多片多种滤光片，所述固定座内设有导柱，所述切换片套设于所述导柱上，所述固定座的端部设有光电开关，盖板盖合在所述固定座上。本实用新型具有控制精度高、复位准确、承载能力大、承载滤光片数量种类多、驱动平稳、耐冲击、抗外界干扰的特点。

Description

多滤光片IR-CUT切换器

技术领域

本实用新型涉及带有物镜、附加镜头、滤光器罩或旋转台等的支撑装置技术领域，尤其涉及一种多滤光片IR-CUT切换器。

背景技术

IR-CUT切换器是指在摄像头镜头组里内置了一组滤光片，当镜头外的红外感应点侦测到光线的强弱变化后，内置的IR-CUT自动切换滤光片能够根据外部光线的强弱随之自动切换，使图像达到最佳效果。但是现有技术中的切换器一般存在以下缺点：1）控制精度低：只有open、close两个固定位置，运动过程中无精度，open、close位置精度也比较低（与塑胶成型、组立作业、切换次数、治具精度等相关），精度不可管控，驱动误差大；2）驱动力差：只能带动单片或双片且尺寸较小的滤光片，承载能力小，且因使用电磁阀进行驱动受力臂&摆角及运动空间力量的限制；3）抗冲击和抗外界干扰能力差：靠静态保持力停留在固定位置，静态力比较小，故只能用在枪机等静止或无震动的镜头与环境中。4）稳定性差：因使用电磁阀进行驱动且无导柱导向，造成驱动稳定性、一致性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多滤光片IR-CUT切换器，所述切换器具有控制精度高、复位准确、承载能力大、承载滤光片数量种类多、驱动平稳、耐冲击、抗外界干扰的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：包括固定座，所述固定座上设有若干个独立的凹槽，用于容纳所述切换器内的器件，所述固定座上设有下通光孔，步进电机上的主动齿轮与减速齿轮组的动力输入齿轮相啮合，减速齿轮组的动力输出齿轮与切换片相啮合，所述切换片上设有单片或多片多种滤光片，所述固定座内设有导柱，所述切换片套设于所述导柱上，所述固定座的端部设有光电开关，盖板盖合在所述固定座上，与所述固定座形成腔体结构，且盖板上设有上通光孔，所述上通光孔与下通光孔相对设置，且上通光孔与下通光孔与所述玻璃相对设置；控制器控制步进电机转动，步进电机通过主动齿轮带动减速齿轮组转动，减速齿轮组驱动切换片运动，实现滤光片的相互切换，当切换片运动完成返回到切换片的初始位置时，切换片上的相应位置将光电开关的感应部件遮挡住，使光电开关开路，控制器控制的回路断路，步进电机断电停止转动，切换片停止运动。

进一步的技术方案在于：所述减速齿轮组包括第一至第五传动齿轮组，所述第一传动齿轮组包括固定在第一传动轴上的第一传动大齿轮和第一传动小齿轮，步进电机上的主动齿轮与所述第一传动大齿轮相啮合；所述第二传动齿轮组包括固定在第二传动轴上的第二传动大齿轮和第二传动小齿轮，第一传动小齿轮与所述第二传动大齿轮相啮合；所述第三传动齿轮组包括固定在第三传动轴上的第三传动大齿轮和第三传动小齿轮，第二传动小齿轮与所述第三传动大齿轮相啮合；所述第四传动齿轮组包括固定在第四传动轴上的第四传动大齿轮和第四传动小齿轮，第三传动小齿轮与所述第四传动大齿轮相啮合；所述第五传动齿轮组包括固定在第五传动轴上的第五传动大齿轮和第五传动小齿轮，第四传动小齿轮与所述第五传动大齿轮相啮合；所述第五传动小齿轮与所述切换片相啮合；所述第一至第五传动轴的一端与所述固定座可转动的连接，另一端与盖板可转动的连接。

进一步的技术方案在于：所述滤光片包括AR玻璃、IR玻璃和蓝玻璃，所述AR玻璃、IR玻璃和蓝玻璃呈一行三列固定在所述切换片中部的通光孔内。

进一步的技术方案在于：所述导柱设有两根，且相互平行，其中的一根导柱设置于所述切换片的前侧，另一根导柱设置于所述切换片的后侧。

进一步的技术方案在于：位于光电开关侧的切换片上设有挡片，当切换片运动完成返回到切换片的初始位置时，切换片上的挡片插入光电开关中间感应部位，遮挡住光电开关内部红外信号传递和接收，使光电开关开路，控制器控制的回路断路，步进电机断电停止转动，切换片停止运动，实现精准复位。

进一步的技术方案在于：所述步进电机和光电开关通过柔性线路板与控制器连接。

进一步的技术方案在于：所述盖板与固定座之间卡接连接或通过螺栓固定连接。

进一步的技术方案在于：所述固定座的侧边上设有向外延伸的若干个固定用凸起，所述凸起上设有定位孔和螺丝所附固定孔。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述切换器使用步进电机与减速齿轮组配合的形式完成滤光片的切换，并使用光电开关，具有如下优点：

（1）高精密度：运动过程和停留位置精度高准确、运动速度、位移等都可控制 （用脉冲个数控制，脉冲精度0.016mm/step）；误差小（脉冲精度高，脉冲个数可控，故运动等误差可控且小）；光电开关保证了基准位置准确、复位准确、无误差累计；步进马达齿轮组保证了每步的位移精度、运动速度等。

（2）高智能化：脉冲个数可以控制运动位置；光电开关可以保证每次运动的基准准确无误，不会产生累计误差等错误；通过调节齿轮传动比，或马达转动频率，可以改变运动速速、力量等性能。

（3）承载能力大：传动方式为齿轮传动，齿轮组有传动比，故使用较小的步进电机即可带动很大的负载。

（4）可带动多片多种且尺寸较大的滤光片：承载能力大，且运动为齿轮传动（力臂很短），节省空间，使得此结构可以同时带动多片滤光片运动，且滤光片可以比较大。

（5）稳定性和抗干扰能力强。

此外，所述切换器中的切换片通过双导柱进行导向、限位，双导柱保证了切换片运动的直线度、窜动量、倾斜度和平面度，使得滤光片的切换更稳定。所述步进电机和光电开关通过柔性线路板与控制器连接，使得步进电机和光电开关的布置位置更灵活，可进一步减小切换器的体积。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述切换器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述切换器去掉盖板后的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述切换器中主动齿轮与减速齿轮组的配合结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述切换器中切换片与导柱的配合结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述切换器中固定座的结构示意图；

其中：1、固定座2、下通光孔3、步进电机4、主动齿轮5、切换片6、导柱7、光电开关8、盖板9、上通光孔10、第一传动大齿轮11、第一传动小齿轮12、第二传动大齿轮13、第二传动小齿轮14、第三传动大齿轮15、第三传动小齿轮16、第四传动大齿轮17、第四传动小齿轮18、第五传动大齿轮19、第五传动小齿轮20、AR玻璃21、IR玻璃22、蓝玻璃23、挡片24、柔性线路板25、凸起。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，本实用新型公开了一种多滤光片IR-CUT切换器，包括固定座1，所述固定座1上设有若干个独立的凹槽，用于容纳所述切换器内的器件，凹槽的个数、大小和位置需要根据切换器内部器件的大小和位置进行适当的调整。所述固定座1上设有下通光孔2，如图5所示；步进电机3上的主动齿轮4与减速齿轮组的动力输入齿轮相啮合，减速齿轮组的动力输出齿轮与切换片5相啮合。如图2所示，本实施例中所述切换片5的后侧边上设有齿条部，减速齿轮组的动力输出齿轮与所述齿条相啮合。

所述切换片5上设有单片或多片多种滤光片，所述固定座1内设有导柱6，所述切换片5套设于所述导柱6上，用于对所述导柱6进行导向、限位。所述固定座1的端部（切换片的初始位置）设有光电开关7，盖板8盖合在所述固定座1上，与所述固定座1形成腔体结构，且盖板8上设有上通光孔9，所述上通光孔9与下通光孔2相对设置，且上通光孔9和下通光孔2与所述玻璃相对设置；光线可以依次穿过上通光孔9、滤光片和下通光孔2。

控制时，控制器控制步进电机3转动，步进电机3通过主动齿轮4带动减速齿轮组转动，减速齿轮组驱动切换片5运动，实现滤光片的相互切换。当切换片5运动完成返回到切换片5的初始位置时，切换片5上的相应位置将光电开关7的感应部件遮挡住，使光电开关7开路，控制器控制的回路断路，步进电机3断电停止转动，切换片5停止运动，实现精准复位。

所述切换器使用步进电机与减速齿轮组配合的形式完成滤光片的切换，并使用光电开关，具有如下优点：

（1）高精密度：运动过程和停留位置精度高准确、运动速度、位移等都可控制 （用脉冲个数控制，脉冲精度0.016mm/step）；误差小（脉冲精度高，脉冲个数可控，故运动等误差可控且小）； 光电开关保证了基准位置准确、复位准确、无误差累计；步进马达齿轮组保证了每步的位移精度、运动速度等。

（2）高智能化：脉冲个数可以控制运动位置；光电开关可以保证每次运动的基准准确无误，不会产生累计误差等错误；通过调节齿轮传动比，或马达转动频率，可以改变运动速速、力量等性能。

（3）承载能力大：传动方式为齿轮传动，齿轮组有传动比，故使用较小的步进电机即可带动很大的负载。

（4）可带动多片多种且尺寸较大的滤光片：承载能力大，且运动为齿轮传动（力臂很短），节省空间，使得此结构可以同时带动多片滤光片运动，且滤光片可以比较大。

（5）稳定性和抗干扰能力强。

如图2-3所示，所述减速齿轮组包括第一至第五传动齿轮组，所述第一传动齿轮组包括固定在第一传动轴上的第一传动大齿轮10和第一传动小齿轮11，步进电机3上的主动齿轮4与所述第一传动大齿轮10相啮合；所述第二传动齿轮组包括固定在第二传动轴上的第二传动大齿轮12和第二传动小齿轮13，第一传动小齿轮11与所述第二传动大齿轮12相啮合；所述第三传动齿轮组包括固定在第三传动轴上的第三传动大齿轮14和第三传动小齿轮15，第二传动小齿轮13与所述第三传动大齿轮14相啮合；所述第四传动齿轮组包括固定在第四传动轴上的第四传动大齿轮16和第四传动小齿轮17，第三传动小齿轮15与所述第四传动大齿轮16相啮合；所述第五传动齿轮组包括固定在第五传动轴上的第五传动大齿轮18和第五传动小齿轮19，第四传动小齿轮17与所述第五传动大齿轮18相啮合；所述第五传动小齿轮19与所述切换片5相啮合；所述第一至第五传动轴的一端与所述固定座1可转动的连接，另一端与盖板8可转动的连接。

需要说明的是，本实施例中使用了五级减速驱动齿轮组，本领域技术人员还可以根据实际需要驱动力的大小调整齿轮组内齿轮的级数，需要的驱动力越大齿轮组内齿轮的级数越多，需要的驱动力越小齿轮组内齿轮额级数越少。

优选的，如图2和5所示，所述滤光片包括AR玻璃20、IR玻璃21和蓝玻璃22。所述AR玻璃20、IR玻璃21和蓝玻璃22呈一行三列固定在所述切换片5中部的通光孔内。需要说明的是，本实施例中所使用的玻璃的种类，可以根据实际需要进行改变，此外玻璃的种数同样可以根据实际需要进行增加或减少。

优选的，如图2和4所示，所述导柱6设有两根，且相互平行。其中的一根导柱6设置于所述切换片5的前侧，另一根导柱6设置于所述切换片5的后侧。所述切换片5通过双导柱进行导向、限位，双导柱保证了切换片运动的直线度、窜动量、倾斜度和平面度，使得滤光片的运动更平稳、准确、顺畅、平整。

优选的，如图4所示，位于光电开关侧的切换片5上设有挡片23，当切换片5运动完成返回到切换片5的初始位置时，切换片5上的挡片23插入光电开关7中间感应部位，遮挡住光电开关7内部红外信号传递和接收，使光电开关7开路，控制器控制的回路断路，步进电机3断电停止转动，切换片5停止运动，实现精准复位。

优选的，如图1所示，所述步进电机3和光电开关7通过柔性线路板24与控制器连接。通过柔性线路板24进行器件之间的电气连接，使得步进电机3和光电开关7的布置位置更灵活，可进一步减小切换器的体积。

优选的，所述盖板8与固定座1之间卡接连接或通过螺栓固定连接或两者之间通过粘接的方式连接为一体结构，需要说明的是，具体使用哪种连接结构，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

进一步的，如图1、2和5所示，所述固定座1的侧边上设有向外延伸的若干个固定用凸起25，所述凸起上定位孔和螺丝所附固定孔。固定所述切换器时，使用螺钉穿过所述凸起25上的螺丝所附固定孔，将所述切换器固定在相应的器件上。

Claims (8)

1.一种多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：包括固定座（1），所述固定座（1）上设有若干个独立的凹槽，用于容纳所述切换器内的器件，所述固定座（1）上设有下通光孔（2），步进电机（3）上的主动齿轮（4）与减速齿轮组的动力输入齿轮相啮合，减速齿轮组的动力输出齿轮与切换片（5）相啮合，所述切换片（5）上装有多片多种滤光片，所述固定座（1）内设有导柱（6），所述切换片（5）套设于所述导柱（6）上，所述固定座（1）的端部设有光电开关（7），盖板（8）盖合在所述固定座（1）上，与所述固定座（1）形成腔体结构，且盖板（8）上设有上通光孔（9），所述上通光孔（9）与下通光孔（2）相对设置，且上通光孔（9）和下通光孔（2）与所述滤光片相对设置；控制器控制步进电机（3）转动，步进电机（3）通过主动齿轮带动减速齿轮组转动，减速齿轮组驱动切换片（5）运动，实现滤光片的相互切换，当切换片（5）运动完成返回到切换片（5）的初始位置时，切换片（5）上的相应位置将光电开关（7）的感应部件遮挡住，使光电开关（7）开路，控制器控制的回路断路，步进电机（3）断电停止转动，切换片（5）停止运动。

2.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：所述减速齿轮组包括第一至第五传动齿轮组，所述第一传动齿轮组包括固定在第一传动轴上的第一传动大齿轮（10）和第一传动小齿轮（11），步进电机（3）上的主动齿轮（4）与所述第一传动大齿轮（10）相啮合；所述第二传动齿轮组包括固定在第二传动轴上的第二传动大齿轮（12）和第二传动小齿轮（13），第一传动小齿轮（11）与所述第二传动大齿轮（12）相啮合；所述第三传动齿轮组包括固定在第三传动轴上的第三传动大齿轮（14）和第三传动小齿轮（15），第二传动小齿轮（13）与所述第三传动大齿轮（14）相啮合；所述第四传动齿轮组包括固定在第四传动轴上的第四传动大齿轮（16）和第四传动小齿轮（17），第三传动小齿轮（15）与所述第四传动大齿轮（16）相啮合；所述第五传动齿轮组包括固定在第五传动轴上的第五传动大齿轮（18）和第五传动小齿轮（19），第四传动小齿轮（17）与所述第五传动大齿轮（18）相啮合；所述第五传动小齿轮（19）与所述切换片（5）相啮合；所述第一至第五传动轴的一端与所述固定座（1）可转动的连接，另一端与盖板（8）可转动的连接。

3.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：所述滤光片包括AR玻璃（20）、IR玻璃（21）和蓝玻璃（22），所述AR玻璃（20）、IR玻璃（21）和蓝玻璃（22）呈一行三列固定在所述切换片（5）中部的通光孔内。

4.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：所述导柱（6）设有两根，且相互平行，其中的一根导柱（6）设置于所述切换片（5）的前侧，另一根导柱（6）设置于所述切换片（5）的后侧。

5.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：位于光电开关侧的切换片（5）上设有挡片（23），当切换片（5）运动完成返回到切换片（5）的初始位置时，切换片（5）上的挡片（23）插入光电开关（7）中间感应部位，遮挡住光电开关（7）内部红外信号传递和接收，使光电开关(7)开路，控制器控制的回路断路，步进电机（3）断电停止转动，切换片（5）停止运动。

6.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：所述步进电机（3）和光电开关（7）通过柔性线路板（24）与控制器连接。

7.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：所述盖板（8）与固定座（1）之间卡接连接或通过螺栓固定连接。

8.如权利要求1所述的多滤光片IR-CUT切换器，其特征在于：所述固定座（1）的侧边上设有向外延伸的若干个固定用凸起（25），所述凸起上设有定位孔和螺丝所附固定孔。