本實(shí)用新型涉及帶有物鏡、附加鏡頭、濾光器罩或旋轉(zhuǎn)臺等的支撐裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多濾光片IR-CUT切換器。

背景技術(shù)：

IR-CUT切換器是指在攝像頭鏡頭組里內(nèi)置了一組濾光片，當(dāng)鏡頭外的紅外感應(yīng)點(diǎn)偵測到光線的強(qiáng)弱變化后，內(nèi)置的IR-CUT自動切換濾光片能夠根據(jù)外部光線的強(qiáng)弱隨之自動切換，使圖像達(dá)到最佳效果。但是現(xiàn)有技術(shù)中的切換器一般存在以下缺點(diǎn)：1）控制精度低：只有open、close兩個(gè)固定位置，運(yùn)動過程中無精度，open、close位置精度也比較低（與塑膠成型、組立作業(yè)、切換次數(shù)、治具精度等相關(guān)），精度不可管控，驅(qū)動誤差大；2）驅(qū)動力差：只能帶動單片或雙片且尺寸較小的濾光片，承載能力小，且因使用電磁閥進(jìn)行驅(qū)動受力臂&擺角及運(yùn)動空間力量的限制；3）抗沖擊和抗外界干擾能力差：靠靜態(tài)保持力停留在固定位置，靜態(tài)力比較小，故只能用在槍機(jī)等靜止或無震動的鏡頭與環(huán)境中。4）穩(wěn)定性差：因使用電磁閥進(jìn)行驅(qū)動且無導(dǎo)柱導(dǎo)向，造成驅(qū)動穩(wěn)定性、一致性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多濾光片IR-CUT切換器，所述切換器具有控制精度高、復(fù)位準(zhǔn)確、承載能力大、承載濾光片數(shù)量種類多、驅(qū)動平穩(wěn)、耐沖擊、抗外界干擾的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種多濾光片IR-CUT切換器，其特征在于：包括固定座，所述固定座上設(shè)有若干個(gè)獨(dú)立的凹槽，用于容納所述切換器內(nèi)的器件，所述固定座上設(shè)有下通光孔，步進(jìn)電機(jī)上的主動齒輪與減速齒輪組的動力輸入齒輪相嚙合，減速齒輪組的動力輸出齒輪與切換片相嚙合，所述切換片上設(shè)有單片或多片多種濾光片，所述固定座內(nèi)設(shè)有導(dǎo)柱，所述切換片套設(shè)于所述導(dǎo)柱上，所述固定座的端部設(shè)有光電開關(guān)，蓋板蓋合在所述固定座上，與所述固定座形成腔體結(jié)構(gòu)，且蓋板上設(shè)有上通光孔，所述上通光孔與下通光孔相對設(shè)置，且上通光孔與下通光孔與所述玻璃相對設(shè)置；控制器控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，步進(jìn)電機(jī)通過主動齒輪帶動減速齒輪組轉(zhuǎn)動，減速齒輪組驅(qū)動切換片運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)濾光片的相互切換，當(dāng)切換片運(yùn)動完成返回到切換片的初始位置時(shí)，切換片上的相應(yīng)位置將光電開關(guān)的感應(yīng)部件遮擋住，使光電開關(guān)開路，控制器控制的回路斷路，步進(jìn)電機(jī)斷電停止轉(zhuǎn)動，切換片停止運(yùn)動。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述減速齒輪組包括第一至第五傳動齒輪組，所述第一傳動齒輪組包括固定在第一傳動軸上的第一傳動大齒輪和第一傳動小齒輪，步進(jìn)電機(jī)上的主動齒輪與所述第一傳動大齒輪相嚙合；所述第二傳動齒輪組包括固定在第二傳動軸上的第二傳動大齒輪和第二傳動小齒輪，第一傳動小齒輪與所述第二傳動大齒輪相嚙合；所述第三傳動齒輪組包括固定在第三傳動軸上的第三傳動大齒輪和第三傳動小齒輪，第二傳動小齒輪與所述第三傳動大齒輪相嚙合；所述第四傳動齒輪組包括固定在第四傳動軸上的第四傳動大齒輪和第四傳動小齒輪，第三傳動小齒輪與所述第四傳動大齒輪相嚙合；所述第五傳動齒輪組包括固定在第五傳動軸上的第五傳動大齒輪和第五傳動小齒輪，第四傳動小齒輪與所述第五傳動大齒輪相嚙合；所述第五傳動小齒輪與所述切換片相嚙合；所述第一至第五傳動軸的一端與所述固定座可轉(zhuǎn)動的連接，另一端與蓋板可轉(zhuǎn)動的連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述濾光片包括AR玻璃、IR玻璃和藍(lán)玻璃，所述AR玻璃、IR玻璃和藍(lán)玻璃呈一行三列固定在所述切換片中部的通光孔內(nèi)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述導(dǎo)柱設(shè)有兩根，且相互平行，其中的一根導(dǎo)柱設(shè)置于所述切換片的前側(cè)，另一根導(dǎo)柱設(shè)置于所述切換片的后側(cè)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：位于光電開關(guān)側(cè)的切換片上設(shè)有擋片，當(dāng)切換片運(yùn)動完成返回到切換片的初始位置時(shí)，切換片上的擋片插入光電開關(guān)中間感應(yīng)部位，遮擋住光電開關(guān)內(nèi)部紅外信號傳遞和接收，使光電開關(guān)開路，控制器控制的回路斷路，步進(jìn)電機(jī)斷電停止轉(zhuǎn)動，切換片停止運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)復(fù)位。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述步進(jìn)電機(jī)和光電開關(guān)通過柔性線路板與控制器連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述蓋板與固定座之間卡接連接或通過螺栓固定連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述固定座的側(cè)邊上設(shè)有向外延伸的若干個(gè)固定用凸起，所述凸起上設(shè)有定位孔和螺絲所附固定孔。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述切換器使用步進(jìn)電機(jī)與減速齒輪組配合的形式完成濾光片的切換，并使用光電開關(guān)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）高精密度：運(yùn)動過程和停留位置精度高準(zhǔn)確、運(yùn)動速度、位移等都可控制 （用脈沖個(gè)數(shù)控制，脈沖精度0.016mm/step）；誤差?。}沖精度高，脈沖個(gè)數(shù)可控，故運(yùn)動等誤差可控且小）；光電開關(guān)保證了基準(zhǔn)位置準(zhǔn)確、復(fù)位準(zhǔn)確、無誤差累計(jì)；步進(jìn)馬達(dá)齒輪組保證了每步的位移精度、運(yùn)動速度等。

（2）高智能化：脈沖個(gè)數(shù)可以控制運(yùn)動位置；光電開關(guān)可以保證每次運(yùn)動的基準(zhǔn)準(zhǔn)確無誤，不會產(chǎn)生累計(jì)誤差等錯(cuò)誤；通過調(diào)節(jié)齒輪傳動比，或馬達(dá)轉(zhuǎn)動頻率，可以改變運(yùn)動速速、力量等性能。

（3）承載能力大：傳動方式為齒輪傳動，齒輪組有傳動比，故使用較小的步進(jìn)電機(jī)即可帶動很大的負(fù)載。

（4）可帶動多片多種且尺寸較大的濾光片：承載能力大，且運(yùn)動為齒輪傳動（力臂很短），節(jié)省空間，使得此結(jié)構(gòu)可以同時(shí)帶動多片濾光片運(yùn)動，且濾光片可以比較大。

（5）穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng)。

此外，所述切換器中的切換片通過雙導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向、限位，雙導(dǎo)柱保證了切換片運(yùn)動的直線度、竄動量、傾斜度和平面度，使得濾光片的切換更穩(wěn)定。所述步進(jìn)電機(jī)和光電開關(guān)通過柔性線路板與控制器連接，使得步進(jìn)電機(jī)和光電開關(guān)的布置位置更靈活，可進(jìn)一步減小切換器的體積。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述切換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述切換器去掉蓋板后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述切換器中主動齒輪與減速齒輪組的配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述切換器中切換片與導(dǎo)柱的配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述切換器中固定座的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、固定座2、下通光孔3、步進(jìn)電機(jī)4、主動齒輪5、切換片6、導(dǎo)柱7、光電開關(guān)8、蓋板9、上通光孔10、第一傳動大齒輪11、第一傳動小齒輪12、第二傳動大齒輪13、第二傳動小齒輪14、第三傳動大齒輪15、第三傳動小齒輪16、第四傳動大齒輪17、第四傳動小齒輪18、第五傳動大齒輪19、第五傳動小齒輪20、AR玻璃21、IR玻璃22、藍(lán)玻璃23、擋片24、柔性線路板25、凸起。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖1-2所示，本實(shí)用新型公開了一種多濾光片IR-CUT切換器，包括固定座1，所述固定座1上設(shè)有若干個(gè)獨(dú)立的凹槽，用于容納所述切換器內(nèi)的器件，凹槽的個(gè)數(shù)、大小和位置需要根據(jù)切換器內(nèi)部器件的大小和位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。所述固定座1上設(shè)有下通光孔2，如圖5所示；步進(jìn)電機(jī)3上的主動齒輪4與減速齒輪組的動力輸入齒輪相嚙合，減速齒輪組的動力輸出齒輪與切換片5相嚙合。如圖2所示，本實(shí)施例中所述切換片5的后側(cè)邊上設(shè)有齒條部，減速齒輪組的動力輸出齒輪與所述齒條相嚙合。

所述切換片5上設(shè)有單片或多片多種濾光片，所述固定座1內(nèi)設(shè)有導(dǎo)柱6，所述切換片5套設(shè)于所述導(dǎo)柱6上，用于對所述導(dǎo)柱6進(jìn)行導(dǎo)向、限位。所述固定座1的端部（切換片的初始位置）設(shè)有光電開關(guān)7，蓋板8蓋合在所述固定座1上，與所述固定座1形成腔體結(jié)構(gòu)，且蓋板8上設(shè)有上通光孔9，所述上通光孔9與下通光孔2相對設(shè)置，且上通光孔9和下通光孔2與所述玻璃相對設(shè)置；光線可以依次穿過上通光孔9、濾光片和下通光孔2。

控制時(shí)，控制器控制步進(jìn)電機(jī)3轉(zhuǎn)動，步進(jìn)電機(jī)3通過主動齒輪4帶動減速齒輪組轉(zhuǎn)動，減速齒輪組驅(qū)動切換片5運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)濾光片的相互切換。當(dāng)切換片5運(yùn)動完成返回到切換片5的初始位置時(shí)，切換片5上的相應(yīng)位置將光電開關(guān)7的感應(yīng)部件遮擋住，使光電開關(guān)7開路，控制器控制的回路斷路，步進(jìn)電機(jī)3斷電停止轉(zhuǎn)動，切換片5停止運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)復(fù)位。

所述切換器使用步進(jìn)電機(jī)與減速齒輪組配合的形式完成濾光片的切換，并使用光電開關(guān)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）高精密度：運(yùn)動過程和停留位置精度高準(zhǔn)確、運(yùn)動速度、位移等都可控制 （用脈沖個(gè)數(shù)控制，脈沖精度0.016mm/step）；誤差?。}沖精度高，脈沖個(gè)數(shù)可控，故運(yùn)動等誤差可控且?。?； 光電開關(guān)保證了基準(zhǔn)位置準(zhǔn)確、復(fù)位準(zhǔn)確、無誤差累計(jì)；步進(jìn)馬達(dá)齒輪組保證了每步的位移精度、運(yùn)動速度等。

（2）高智能化：脈沖個(gè)數(shù)可以控制運(yùn)動位置；光電開關(guān)可以保證每次運(yùn)動的基準(zhǔn)準(zhǔn)確無誤，不會產(chǎn)生累計(jì)誤差等錯(cuò)誤；通過調(diào)節(jié)齒輪傳動比，或馬達(dá)轉(zhuǎn)動頻率，可以改變運(yùn)動速速、力量等性能。

（3）承載能力大：傳動方式為齒輪傳動，齒輪組有傳動比，故使用較小的步進(jìn)電機(jī)即可帶動很大的負(fù)載。

（4）可帶動多片多種且尺寸較大的濾光片：承載能力大，且運(yùn)動為齒輪傳動（力臂很短），節(jié)省空間，使得此結(jié)構(gòu)可以同時(shí)帶動多片濾光片運(yùn)動，且濾光片可以比較大。

（5）穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng)。

如圖2-3所示，所述減速齒輪組包括第一至第五傳動齒輪組，所述第一傳動齒輪組包括固定在第一傳動軸上的第一傳動大齒輪10和第一傳動小齒輪11，步進(jìn)電機(jī)3上的主動齒輪4與所述第一傳動大齒輪10相嚙合；所述第二傳動齒輪組包括固定在第二傳動軸上的第二傳動大齒輪12和第二傳動小齒輪13，第一傳動小齒輪11與所述第二傳動大齒輪12相嚙合；所述第三傳動齒輪組包括固定在第三傳動軸上的第三傳動大齒輪14和第三傳動小齒輪15，第二傳動小齒輪13與所述第三傳動大齒輪14相嚙合；所述第四傳動齒輪組包括固定在第四傳動軸上的第四傳動大齒輪16和第四傳動小齒輪17，第三傳動小齒輪15與所述第四傳動大齒輪16相嚙合；所述第五傳動齒輪組包括固定在第五傳動軸上的第五傳動大齒輪18和第五傳動小齒輪19，第四傳動小齒輪17與所述第五傳動大齒輪18相嚙合；所述第五傳動小齒輪19與所述切換片5相嚙合；所述第一至第五傳動軸的一端與所述固定座1可轉(zhuǎn)動的連接，另一端與蓋板8可轉(zhuǎn)動的連接。

需要說明的是，本實(shí)施例中使用了五級減速驅(qū)動齒輪組，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際需要驅(qū)動力的大小調(diào)整齒輪組內(nèi)齒輪的級數(shù)，需要的驅(qū)動力越大齒輪組內(nèi)齒輪的級數(shù)越多，需要的驅(qū)動力越小齒輪組內(nèi)齒輪額級數(shù)越少。

優(yōu)選的，如圖2和5所示，所述濾光片包括AR玻璃20、IR玻璃21和藍(lán)玻璃22。所述AR玻璃20、IR玻璃21和藍(lán)玻璃22呈一行三列固定在所述切換片5中部的通光孔內(nèi)。需要說明的是，本實(shí)施例中所使用的玻璃的種類，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行改變，此外玻璃的種數(shù)同樣可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增加或減少。

優(yōu)選的，如圖2和4所示，所述導(dǎo)柱6設(shè)有兩根，且相互平行。其中的一根導(dǎo)柱6設(shè)置于所述切換片5的前側(cè)，另一根導(dǎo)柱6設(shè)置于所述切換片5的后側(cè)。所述切換片5通過雙導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向、限位，雙導(dǎo)柱保證了切換片運(yùn)動的直線度、竄動量、傾斜度和平面度，使得濾光片的運(yùn)動更平穩(wěn)、準(zhǔn)確、順暢、平整。

優(yōu)選的，如圖4所示，位于光電開關(guān)側(cè)的切換片5上設(shè)有擋片23，當(dāng)切換片5運(yùn)動完成返回到切換片5的初始位置時(shí)，切換片5上的擋片23插入光電開關(guān)7中間感應(yīng)部位，遮擋住光電開關(guān)7內(nèi)部紅外信號傳遞和接收，使光電開關(guān)7開路，控制器控制的回路斷路，步進(jìn)電機(jī)3斷電停止轉(zhuǎn)動，切換片5停止運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)復(fù)位。

優(yōu)選的，如圖1所示，所述步進(jìn)電機(jī)3和光電開關(guān)7通過柔性線路板24與控制器連接。通過柔性線路板24進(jìn)行器件之間的電氣連接，使得步進(jìn)電機(jī)3和光電開關(guān)7的布置位置更靈活，可進(jìn)一步減小切換器的體積。

優(yōu)選的，所述蓋板8與固定座1之間卡接連接或通過螺栓固定連接或兩者之間通過粘接的方式連接為一體結(jié)構(gòu)，需要說明的是，具體使用哪種連接結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

進(jìn)一步的，如圖1、2和5所示，所述固定座1的側(cè)邊上設(shè)有向外延伸的若干個(gè)固定用凸起25，所述凸起上定位孔和螺絲所附固定孔。固定所述切換器時(shí)，使用螺釘穿過所述凸起25上的螺絲所附固定孔，將所述切換器固定在相應(yīng)的器件上。