一種濾光片組件的製作方法

2023-06-11 10:51:02 1

本實用新型涉及光學技術領域，特別是涉及一種濾光片組件。

背景技術：

在光學技術領域，經常需要實現兩個或更多個濾光片之間的轉換。現有的實現多片濾光片之間切換的解決方案是通過電機帶動絲杆轉動，再通過絲杆帶動濾光片使其切換。例如在，在公開號為「CN 101710225 A」、發明名稱為「成像傳感器用濾光片切換裝置」的中國發明專利文獻中，利用絲杆101和絲杆套環102的配合，來將電機輸出的轉動轉換為濾光片6的平動，並由此實現濾光片的切換，具體可參見圖1。現有技術的濾光片切換結構的主要缺點如下。

1.對絲杆的尺寸精度要求非常高，導致成本非常高。

2.由於絲杆的加工工藝限制，絲杆的長度不能做的太長。從而難以實現多片濾光片之間的切換。

3.絲杆與絲杆套環機構的使用，使得整個濾光片組件的體積較大。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的上述缺陷中的至少一個。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種濾光片組件來克服或至少減輕現有技術的上述缺陷中的至少一個。

為實現上述目的，本實用新型提供一種濾光片組件，所述濾光片組件包括：濾光片託架；多個濾光片，其依次固定設置在所述濾光片託架上；驅動電機；以及齒輪齒條傳動機構，其設置在所述濾光片託架與所述驅動電機之間，用於驅動所述濾光片託架做直線運動，以實現濾光片的切換。

優選地，所述濾光片組件進一步包括引導機構，用於引導所述濾光片託架的直線運動。

優選地，所述引導機構包括一根導杆和一根滑杆，所述濾光片託架或所述齒輪齒條傳動機構的齒條上設置有與所述導杆配合的通孔或導槽，且所述濾光片託架的遠離所述導杆的一側以可滑動的方式支撐在所述滑杆上。

優選地，所述驅動電機是步進電機。

優選地，相鄰濾光片的鄰接邊緣相互抵靠。

優選地，所述濾光片託架為矩形框架結構。

優選地，所述濾光片通過UV膠粘接固定至所述濾光片託架。

優選地，所述濾光片組件進一步包括外殼，所述外殼上設置有定位孔和安裝孔。

優選地，在所述驅動電機與所述齒輪齒條傳動機構的傳動齒輪之間設置有齒輪組。

優選地，所述濾光片組件進一步包括初始位置檢測裝置，用於檢測所述濾光片託架的初始位置。

本實用新型的濾光片組件採用齒輪齒條傳動機構來驅使濾光片運動，可以實現濾光片的切換，從而結構簡單、成本低、運行穩定，可靠性高，另外且能夠設置較多的濾光片。

附圖說明

圖1是現有技術中的濾光片切換裝置的示意圖。

圖2是根據本實用新型一實施例的濾光片組件的結構示意圖。

圖3是根據本實用新型一實施例的濾光片組件的外形示意圖，圖中省略了濾光片託架、濾光片、齒輪組和齒輪齒條傳動機構。

附圖標記：

具體實施方式

在附圖中，使用相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。

在本實用新型的描述中，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護範圍的限制。

圖2中示出了步進電機1、齒輪組2、齒輪齒條傳動機構3、導杆4、光電開關5、濾光片6、外殼7、滑杆8和濾光片託架9。

外殼7是整個濾光片組件的基座，濾光片組件的其他零部件都直接或間接地安裝在外殼7上。外殼7可以採用任何的材料製成，有利的是，以鋁合金或塑料製成。所述外殼7上設置有定位孔72和安裝孔73，以便定位與安裝至成像設備(例如監控攝像機)的主機上。可以理解的是，定位孔72和安裝孔73的數量和位置不限於圖示實施例。

參見圖3，在外殼7上設置有透光孔71。處於使用狀態的濾光片6與透光孔71對準。在圖2中，位於最下方的濾光片6a與透光孔71對準，處於使用狀態。此外，圖2所示的狀態是濾光片組件的初始狀態。在圖示的實施例中，在濾光片組件的初始狀態，有濾光片6a處於使用狀態。有利的是，濾光片6a是使用頻率最高的濾光片(例如是適用於白天正常光照條件下使用的濾光片)，或是優先推薦使用的濾光片。

在一可選實施例中，在濾光片組件的初始狀態，沒有濾光片處於使用狀態。在另一可選實施例中，在濾光片組件的初始狀態，外殼7的透光孔71處沒有濾光片與之對準，而且，透光孔71被敞開。

步進電機1是濾光片組件的動力源，用於輸出驅動濾光片做前進或後退運動的動力。步進電機1以適當的方式安裝在外殼7上，用於在電控單元(未圖示)的控制下正向或反向轉動指定的轉動量，例如，一個濾光片對應n個步進角或步進量。步進電機具有轉動量精確的優點。

電控單元可以採用任何適當的形式。在一個實施例中，電控單元是CPU晶片。通常，電控單元設置在成像設備的主機上。但是，電控單元也可以設置在濾光片組件上。此時，在濾光片組件上設置有選擇開關來選擇濾光片。

可以理解的是，步進電機1也可以由普通電機或伺服電機代替，但是控制將變得更加複雜，或者轉動量的精確度下降，從而導致濾光片的換位不夠精確。

齒輪組2設置在步進電機1與齒輪齒條傳動機構3，用於將步進電機輸出的運動傳遞至齒輪齒條結構3的傳動齒輪31。可以理解的是，齒輪組2的傳動比根據需要設置。進一步地，齒輪組2本身不是必須的。例如，在一個未圖示的實施例中，齒輪齒條結構3的傳動齒輪31直接設置在步進電機1的輸出軸上。從而，步進電機1直接驅動傳動齒輪31轉動，由此，省去了齒輪組3。

齒輪齒條結構3包括相互嚙合的傳動齒輪31和齒條32，用於將步進電機2的轉動轉換為齒條32的直線運動。傳動齒輪31和齒條32的齒數、直徑等參數可以根據需要設置。

齒條32與濾光片託架9固定連接，從而，帶動濾光片託架做直線往復運動，進而進行濾光片的選擇或切換。齒條32與濾光片託架9可以採用任何適當的方式相互連接。在一個可選實施例中，齒條32與濾光片託架9一體成型。

濾光片託架9用於承載濾光片6。可以理解的是，濾光片託架9可以採用任何適當的形狀或結構。在圖示實施例中，濾光片託架9的主體部分為一個矩形框架。也就是說，濾光片託架包括兩根平行的長邊與兩根平行的短邊。

導杆4與滑杆8組成用於引導所述濾光片託架9的直線運動的引導機構。

導杆4用於引導齒條32或濾光片託架9的直線運動。齒條32或濾光片託架9組成的組件套設在導杆4上。具體地，所述濾光片託架9或所述齒輪齒條傳動機構3的齒條32上設置有與導杆4配合的通孔或導槽。從而，齒條32和濾光片託架9沿著導杆4直線滑動。

可以理解的是，導杆4的數量可以設置為一個，也可以設置為2個或更多個。有利的是，僅僅設置一個導杆4，這有利於降低成本並簡化結構。

光電開關5用於檢測濾光片託架9或濾光片的位置，尤其是檢測濾光片託架9的初始位置。光電開關5可以由其他類型的位置開關或傳感器來代替，例如可以採用接近開關、幹簧管、接觸開關等來檢測濾光片託架9或濾光片的位置或初始位置。有利的是，光電開關5用作初始位置檢測裝置，用於檢測濾光片託架9的初始位置，或確認濾光片組件是否處於其初始狀態。

濾光片6固定設置在濾光片託架9上。有利的是，濾光片6通過UV膠粘接在濾光片託架9上。濾光片的數量可以根據需要設置。在圖2中示出了3個濾光片，從上至下依次是濾光片6c、濾光片6b和濾光片6a。但是也可以設置更多或更少的濾光片。濾光片6在濾光片託架9上一個接一個依次設置。有利的是，相鄰濾光片的邊緣相互抵靠。這有利於使得整個濾光片組件的結構更加緊湊。可以理解的是，濾光片之間的間距還將影響步進電機在切換濾光片時的轉動量。

滑杆8設置在與導杆4相對的另一側。有利的是，滑杆8平行於導杆4設置。滑杆8用於支撐濾光片託架9的遠離導杆4的一側。濾光片託架9能夠在滑杆8上滑動。也就是說，濾光片託架9的遠離導杆4的一側以可滑動的方式支撐在所述滑杆8上。

圖2所示的狀態為濾光片組件的初始狀態。此時，圖中的3個濾光片中最下方的一個濾光片6a與透光孔71對準。此時位於圖中最下方的濾光片起作用。如果需要切換為濾光片6b，需要使得濾光片託架9向下運動一個距離s。假設相鄰濾光片相互抵靠設置，則所述距離s等於濾光片的寬度d(圖2中上下方向上的尺寸)。假設相鄰濾光片之間具有間隙t，則所述距離s等於濾光片的寬度d+間隙t。如果需要切換為濾光片6c，需要使得濾光片託架9向下運動的量為2s。

在濾光片6b或濾光片6c使用完畢後，使得濾光片託架9向上運動相應的量(s或2s)，以返回至初始位置，從而整個濾光片組件切換至其初始狀態。在初始狀態，光電開關5感應到濾光片託架或濾光片，發出確認濾光片組件處於初始位置的信號。

最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制。本領域的普通技術人員應當理解：可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。