CN217181393U - 一种双相机光路切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双相机光路切换装置，涉及光学成像设备技术领域，包括：切光组件，所述切光组件包括升降组件和反射镜，所述反射镜在升降组件的带动下可改变入射光束的出射方向；相机，所述相机包括第一相机和第二相机，所述第二相机设于所述反射镜的一侧，所述入射光束可直接射入第二相机内或者通过所述反射镜改变出射方向后射入第一相机内；变焦组件，所述变焦组件设于所述反射镜和第二相机之间，所述变焦组件包括移动组件和凸透镜，所述凸透镜与所述第二相机相对应，所述移动组件用于带动凸透镜在反射镜与所述第二相机之间做往复直线运动。本申请不仅可以实现双相机光路的快速切换，光路调节精确率高，且可以实现焦距的调节。

Description

一种双相机光路切换装置

技术领域

本实用新型涉及光学成像设备技术领域，具体涉及一种双相机光路切换装置。

背景技术

目前，光学检测仪器已广泛应用于医疗、科研、军事以及工业生产领域。通常，光学检测仪器在使用时，需要使用光线照射加以辅助，以提高检测准确性，而根据不同介质(不同波段)的检测，会对光路进行遮挡切换。目前，现有光学仪器中光路的切换大多采用手动进行，该切换方式存在光路切换慢、精确率低的问题。同时，目前基于双相机成像检测的光学仪器，双相机一般包括白光相机和红光相机，在检测时，光源大多利用二向色镜分开白光和红外光，在反射镜以及透镜的配合下，分别进入对应的相机内成像，该设置导致光在折射、反射过程中光效下降；且该设置使得光谱的筛选范围较窄，相机无法接收全波段光谱，只能筛选2种波段光谱，从而无法满足不同场景拍摄的需求。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

针对现有光路切换的方式，存在光路切换慢、精确率低的技术问题，本实用新型提供了一种双相机光路切换装置，它可以实现光路的自动切换，且切换精确度高。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种双相机光路切换装置，包括：切光组件，所述切光组件包括升降组件和反射镜，所述反射镜在升降组件的带动下可改变入射光束的出射方向；相机，所述相机包括第一相机和第二相机，所述第二相机设于所述反射镜的一侧，所述入射光束可直接射入第二相机内或者通过所述反射镜改变出射方向后射入第一相机内；变焦组件，所述变焦组件设于所述反射镜和第二相机之间，所述变焦组件包括移动组件和凸透镜，所述凸透镜与所述第二相机相对应，所述移动组件用于带动凸透镜在反射镜与所述第二相机之间做往复直线运动。

在本申请中，入射光束为平行光束，图2中箭头方向是指入射光束出射方向，当需要将入射光束入射到第一相机内时，只需控制升降组件带动反射镜位于可以阻挡入射光束的位置，此时，入射光束在反射镜的反射下改变方向进入到第一相机内；当需要将入射光束入射到第二相机内时，控制升降组件带动反射镜移动到可避让入射光束的位置，入射光束则直接射入到第二相机内。由此可知，本申请通过设置切光组件改变入射光束的光路方向，使得入射光束可以通过反射镜变向后射入第一相机内或者直接射入第二相机内，实现了双相机光路的切换。相比于手动调节光路方向的方式，本申请可以实现双相机光路的快速切换，且光路调节精确率高。同时，由于在反射镜和第二相机之间设置变焦组件，变焦组件包括移动组件和凸透镜，所述凸透镜与所述第二相机相对应，所述移动组件用于带动凸透镜在反射镜与所述第二相机之间做往复直线运动，该设置根据不同需求，调节凸透镜与第二相机之间的距离，从而进行不同焦距的调节。

可选的，还包括变光组件，所述变光组件包括旋转组件和滤光盘，所述旋转组件用于带动滤光盘做旋转运动，所述滤光盘设于所述变焦组件和所述第二相机之间，所述滤光盘上均匀分布多个作用不同的滤光片，所述滤光片与所述第二相机对应设置。

可选的，还包括控制系统，所述控制系统分别与所述升降组件、移动组件、第一相机、第二相机和旋转组件相连接。

可选的，所述升降组件包括升降支架和升降电机，所述升降电机设于所述升降支架上，所述升降电机用于带动反射镜在升降支架上做升降运动。

可选的，还包括第一传感器，所述第一传感器用于检测反射镜的运动距离。

可选的，所述升降支架上竖直设有升降导向轴和连接板，所述升降导向轴活动穿设于所述连接板上，所述连接板上设有反射镜支架，所述反射镜设于所述反射镜支架上，所述连接板与所述升降电机的输出轴传动连接。

可选的，所述移动组件包括固定支架和驱动电机，所述驱动电机设于所述固定支架的一端，所述驱动电机用于带动凸透镜在固定支架上做往复直线运动。

可选的，所述固定支架上设有水平导向轴，所述水平导向轴上活动设有凸透镜支架，所述凸透镜设于所述凸透镜支架上，所述凸透镜支架与所述驱动电机的输出轴传动连接。

可选的，所述旋转组件包括旋转固定板和旋转电机，所述旋转电机固定在所述旋转固定板上，所述旋转电机的输出轴与滤光盘相连接。

可选的，所述滤光盘上设有中心孔，所述中心孔周向均匀设有多个滤片孔，所述滤光片嵌于所述滤片孔内。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本申请实施例提出的一种双相机光路切换装置，结构简单，当需要将入射光束入射到第一相机内时，只需控制升降组件带动反射镜位于可以阻挡入射光束的位置，此时，入射光束在反射镜的反射下改变方向进入到第一相机内；当需要将入射光束入射到第二相机内时，控制升降组件带动反射镜移动到可避让入射光束的位置，入射光束则直接射入到第二相机内。由此可知，本申请通过设置切光组件改变入射光束的光路方向，使得入射光束可以通过反射镜变向后射入第一相机内或者直接射入第二相机内，实现了双相机光路的切换。相比于手动调节光路方向的方式，本申请可以实现双相机光路的快速切换，且光路调节精确率高。同时，由于在反射镜和第二相机之间设置变焦组件，变焦组件包括移动组件和凸透镜，所述凸透镜与所述第二相机相对应，所述移动组件用于带动凸透镜在反射镜与所述第二相机之间做往复直线运动，该设置根据不同需求，调节凸透镜与第二相机之间的距离，从而进行不同焦距的调节。

(2)本申请实施例提出的一种双相机光路切换装置，通过设置变光组件替代传统的二向色镜可以根据需求实现全波段光和多种不同波段的光自动切换的效果，并获得不同环境下的图像，且可以有效解决二向色镜以及半透半反镜导致的光效降低的问题。

(3)本申请实施例提出的一种双相机光路切换装置，通过设置所述第一传感器用于检测反射镜在升降支架上的升降高度，可以对反射镜的升降高度起到限位以及定位的作用，实现整个升降过程中的精确控制。

(4)本申请实施例提出的一种双相机光路切换装置，通过设置升降导向轴可以在连接板以及反射镜支架做上下移动的过程中起到导向的作用，有效防止反射镜支架在上下移动过程中出现卡死、噪音以及偏离光学中心的问题。

(5)本申请实施例提出的一种双相机光路切换装置，通过设置水平导向轴可以在凸透镜支架以及凸透镜在做水平移动的过程中起到导向的作用，有效防止凸透镜支架在直线运动过程中出现卡死、噪音以及偏离光学中心的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的一种双相机光路切换装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提出的一种双相机光路切换装置中入射光束射入到第一相机内的剖视图。

图3为本实用新型实施例提出的一种双相机光路切换装置中入射光束射入到第二相机内的剖视图。

图4为本实用新型实施例提出的一种双相机光路切换装置的局部示意图。

图5为本实用新型实施例提出的一种双相机光路切换装置中旋转组件的结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。

实施例1

结合附图1-5，本实施例提供一种双相机光路切换装置，包括：切光组件，所述切光组件包括升降组件和反射镜1，所述反射镜1在升降组件的带动下可改变入射光束的出射方向；相机，所述相机包括第一相机2和第二相机3，所述第二相机3设于所述反射镜1的一侧，所述入射光束可直接射入第二相机3内或者通过所述反射镜1改变出射方向后射入第一相机2内；变焦组件，所述变焦组件设于所述反射镜1和第二相机3之间，所述变焦组件包括移动组件和凸透镜4，所述凸透镜4与所述第二相机3相对应，所述移动组件用于带动凸透镜4在反射镜1与所述第二相机3之间做往复直线运动。

在本申请中，入射光束为平行光束，图2中箭头方向是指入射光束出射方向，当需要将入射光束入射到第一相机2内时，只需控制升降组件带动反射镜1位于可以阻挡入射光束的位置，此时，入射光束在反射镜1的反射下改变方向进入到第一相机2内；当需要将入射光束入射到第二相机3内时，控制升降组件带动反射镜1移动到可避让入射光束的位置，入射光束则直接射入到第二相机3内。由此可知，本申请通过设置切光组件改变入射光束的光路方向，使得入射光束可以通过反射镜1变向后射入第一相机2内或者直接射入第二相机3内，实现了双相机光路的切换。相比于手动调节光路方向的方式，本申请可以实现双相机光路的快速切换，且光路调节精确率高。同时，由于在反射镜1和第二相机3之间设置变焦组件，变焦组件包括移动组件和凸透镜4，所述凸透镜4与所述第二相机3相对应，所述移动组件用于带动凸透镜4在反射镜1与所述第二相机3之间做往复直线运动，该设置根据不同需求，调节凸透镜4与第二相机3之间的距离，从而进行不同焦距的调节。

实际运用中，所述凸透镜4和所述第二相机3与所述入射光束均位于同一直线上。

实施例2

结合附图1-3，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：还包括变光组件，所述变光组件包括旋转组件和滤光盘5，所述旋转组件用于带动滤光盘5做旋转运动，所述滤光盘5设于所述变焦组件和所述第二相机3之间，所述滤光盘5上均匀分布多个作用不同的滤光片6，所述滤光片6与所述第二相机3对应设置。

在本申请中，不同作用的滤光片6可以为截止红光滤片、截止可见光滤片、只允许蓝光透射镜片等可透过其他波段的镜片。由于滤光盘5上均匀分布多个作用不同的滤光片6，故可以根据实际需求，控制旋转组件带动滤光盘5发生转动，并使滤光盘5上的目标滤光片6与第二相机3相对应，使得第二相机3接受到相应波段光谱。由此可知，本申请通过设置变光组件替代传统的二向色镜，该设置可以根据需求实现全波段光和多种不同波段的光自动切换的效果，并获得不同环境下的图像，且可以有效解决二向色镜以及半透半反镜导致的光效降低的问题。

实施例3

本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例2的技术方案相比，可改进如下：还包括控制系统(图中未示出)，所述控制系统分别与所述升降组件、移动组件、第一相机2、第二相机3和旋转组件相连接。通过设置控制系统(图中未示出)用于控制各个部件的工作状态。

实际运用中，所述第一相机2设于所述反射镜1下方，所述反射镜1与所述入射光束的夹角为45°。该设置可以保证通过反射镜1变向后的入射光束完全进入到第一相机2内。

实施例4

结合附图4，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例1-3任一项技术方案相比，可改进如下：所述升降组件包括升降支架7和升降电机8，所述升降电机8设于所述升降支架7上，所述升降电机8用于带动反射镜1在升降支架7上做升降运动。该设置可以实现反射镜1的升降运动，进而通过改变反射镜1与入射光束出射方向的位置关系，控制入射光束出射方向是否变向的问题。

实施例5

本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例4的技术方案相比，可改进如下：所述升降支架7上设有第一传感器(图中未示出)，所述第一传感器用于检测反射镜1在升降支架7上的升降高度。

实际运用中，所述第一传感器与所述控制系统相连接，控制系统会根据所述第一传感器的信号反馈，控制升降电机8的转动状态，对反射镜1的升降高度起到限位以及定位的作用，实现整个升降过程中的精确控制。

实施例6

结合附图4，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例4的技术方案相比，可改进如下：所述升降支架7上竖直设有升降导向轴9和连接板10，所述升降导向轴9活动穿设于所述连接板10上，所述连接板10上设有反射镜支架20，所述反射镜1设于所述反射镜支架20上，所述连接板10与所述升降电机8的输出轴传动连接。

由于连接板10与所述升降电机8的输出轴传动连接，故升降电机8转动，继而带动连接板10做上下升降运动，而反射镜1通过反射镜支架20设于所述连接板10上，故反射镜1在升降电机8的带动下做升降运动。同时，由于升降支架7上竖直设有升降导向轴9，所述升降导向轴9活动穿设于所述连接板10上，故升降导向轴9可以在连接板10以及反射镜支架20做上下移动的过程中起到导向的作用，有效防止反射镜支架20在上下移动过程中出现卡死、噪音以及偏离光学中心的问题。实际运用中，所述升降导向轴9具有两个，分别对称设于所述升降电机8输出轴的两侧，该设置可以保证连接板10两端的平衡均匀性，进一步保证连接板10在直线运动的同时始终处于水平状态，并保证反射镜支架20以及反射镜1与所述入射光束的角度始终不变。

实际运用中，所述反射镜1通过胶水固定于所述反射镜支架20上。

实施例7

结合附图1，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述移动组件包括固定支架11和驱动电机12，所述驱动电机12设于所述固定支架11的一端，所述驱动电机12用于带动凸透镜4在固定支架11上做往复直线运动。该设置可以实现凸透镜4的水平运动，进而通过改变凸透镜4与第二相机3之间的距离，实现不同焦距的调节。实际运用中，所述固定支架11上设有第二传感器(图中未示出)，所述第二传感器与所述控制系统相连接。所述第二传感器用于检测凸透镜4在所述固定支架11上的移动距离。控制系统会根据所述第二传感器的信号反馈，控制驱动电机12的转动状态，对凸透镜4的移动位置起到限位以及定位的作用，实现整个水平移动过程中的精确控制。实际运用中，第一传感器、第二传感器可以为电子开关，用于确定对应部件运动的起始位置，通过软件算法控制相对应的电机，进而控制对应部件的运动位置。

实施例8

结合附图1-3，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例7的技术方案相比，可改进如下：所述固定支架11上设有水平导向轴13，所述水平导向轴13上活动设有凸透镜支架14，所述凸透镜4设于所述凸透镜支架14上，所述凸透镜支架14与所述驱动电机12的输出轴传动连接。

由于凸透镜支架14与所述驱动电机12的输出轴传动连接，所述凸透镜4设于所述凸透镜支架14上，故所述凸透镜支架14以及凸透镜4在驱动电机12的转动下在固定支架11上做往复直线运动；同时，由于固定支架11上设有水平导向轴13，所述水平导向轴13上活动设有凸透镜支架14，故水平导向轴13可以在凸透镜支架14以及凸透镜4在做水平移动的过程中起到导向的作用，有效防止凸透镜支架14在直线运动过程中出现卡死、噪音以及偏离光学中心的问题。实际运用中，所述水平导向轴13具有两个，分别设于所述凸透镜支架14的端部，该设置可以保证凸透镜支架14可以稳定的固定在固定支架11上，同时使得凸透镜支架14可以平稳的水平移动。

实施例9

结合附图5，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述旋转组件包括旋转固定板15和旋转电机16，所述旋转电机16固定在所述旋转固定板15上，所述旋转电机16的输出轴与滤光盘5相连接。该设置可以实现滤光盘5的旋转，使得滤光盘5上不同作用的滤光片6与所述第二相机3相对应，进而实现不同波段以及全波段光谱的切换，以及不同场景环境下的成像。

实施例10

结合附图5，本实施例的一种双相机光路切换装置，与实施例9的技术方案相比，可改进如下：所述滤光盘5上设有中心孔17，所述中心孔17周向均匀设有多个滤片孔18，所述滤光片6嵌于所述滤片孔18内。

所述旋转电机16的输出轴紧固于所述中心孔17内，使得滤光盘5与所述旋转电机16固定连接。实际运用中，所述滤片孔18具有三个。

实际运用中，所述滤光盘5上设有第三传感器，所述第三传感器与所述控制系统相连接，控制系统会根据所述第三传感器的信号反馈，控制旋转电机16的转动状态，对滤光盘5的转动角度以及位置起到限位以及定位的作用，实现整个旋转过程中的精确控制。

实际运用中，如图1-3所示，还包括基座19，所述变焦组件设于所述基座18表面上，所述第一相机2通过第一相机固定板21固定于所述基座19侧面上，所述升降支架7固定在所述固定支架11上，所述固定支架包括底座，所述底座一端设有L型连接板22，所述旋转固定板15设于所述L型连接板22上，所述第二相机3通过第二相机固定板23固定于所述L型连接板22上。该设置使得各个组件整体固定在基座19上，使得整个装置结构更加的紧凑。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双相机光路切换装置，其特征在于，包括：

切光组件，所述切光组件包括升降组件和反射镜，所述反射镜在升降组件的带动下可改变入射光束的出射方向；

相机，所述相机包括第一相机和第二相机，所述第二相机设于所述反射镜的一侧，所述入射光束可直接射入第二相机内或者通过所述反射镜改变出射方向后射入第一相机内；

变焦组件，所述变焦组件设于所述反射镜和第二相机之间，所述变焦组件包括移动组件和凸透镜，所述凸透镜与所述第二相机相对应，所述移动组件用于带动凸透镜在反射镜与所述第二相机之间做往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的双相机光路切换装置，其特征在于，还包括变光组件，所述变光组件包括旋转组件和滤光盘，所述旋转组件用于带动滤光盘做旋转运动，所述滤光盘设于所述变焦组件和所述第二相机之间，所述滤光盘上均匀分布多个作用不同的滤光片，所述滤光片与所述第二相机对应设置。

3.根据权利要求2所述的双相机光路切换装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统分别与所述升降组件、移动组件、第一相机、第二相机和旋转组件相连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的双相机光路切换装置，其特征在于，所述升降组件包括升降支架和升降电机，所述升降电机设于所述升降支架上，所述升降电机用于带动反射镜在升降支架上做升降运动。

5.根据权利要求4所述的双相机光路切换装置，其特征在于，还包括第一传感器，所述第一传感器用于检测反射镜的运动距离。

6.根据权利要求4所述的双相机光路切换装置，其特征在于，所述升降支架上竖直设有升降导向轴和连接板，所述升降导向轴活动穿设于所述连接板上，所述连接板上设有反射镜支架，所述反射镜设于所述反射镜支架上，所述连接板与所述升降电机的输出轴传动连接。

7.根据权利要求1所述的双相机光路切换装置，其特征在于，所述移动组件包括固定支架和驱动电机，所述驱动电机设于所述固定支架的一端，所述驱动电机用于带动凸透镜在固定支架上做往复直线运动。

8.根据权利要求7所述的双相机光路切换装置，其特征在于，所述固定支架上设有水平导向轴，所述水平导向轴上活动设有凸透镜支架，所述凸透镜设于所述凸透镜支架上，所述凸透镜支架与所述驱动电机的输出轴传动连接。

9.根据权利要求2所述的双相机光路切换装置，其特征在于，所述旋转组件包括旋转固定板和旋转电机，所述旋转电机固定在所述旋转固定板上，所述旋转电机的输出轴与滤光盘相连接。

10.根据权利要求9所述的双相机光路切换装置，其特征在于，所述滤光盘上设有中心孔，所述中心孔周向均匀设有多个滤片孔，所述滤光片嵌于所述滤片孔内。

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