電磁驅動濾光片切換器的製作方法
2023-10-07 17:49:39
專利名稱：電磁驅動濾光片切換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及濾光片切換器，特別是涉及一種電磁驅動的濾光片切換器。
背景技術：
電磁式雙濾光片切換器主要應用在監控攝像機上，它通過切換不同波長的通光濾光片來改善攝像機在正常光線和弱光下的視頻效果。現階段的切換器有馬達驅動型和電磁驅動型二種類型。馬達驅動型產品傳動機構上需要通過齒輪和齒條傳動，此類產品可靠型，使用壽命比較高，但整個機構重量，體積都比較大，成本較高。在攝像機日益小型化情況下，無法應用在小型監控攝像機裡。電磁式驅動產品主要原理是通過給電感線圈上電，線圈產生磁場，此磁場跟固定在傳動裝置上的永磁鐵產生作用力，作業力使傳動軸轉動，推動濾光片切換。但此類產品的轉動機構到達目標位置時，濾光片的位置無法鎖定，在震動狀態時會脫離目標位置，造成錯誤切換，或者停留在不正確的位置，影響攝像機圖像效果。
實用新型內容基於此，提供一種濾光片定位較為準確的電磁驅動濾光片切換器。一種電磁驅動濾光片切換器,包括:底蓋，該底蓋上設有鏡頭窗口和與該鏡頭窗口相鄰的轉軸，該轉軸的端部沿軸向開設有定位孔；頂蓋，與該底蓋相互卡合；濾光片支架，該濾光片支架通過該轉軸可旋轉地安裝在該底蓋上，該濾光片支架上設有並排的紅外截止濾光片和紅外穿透濾光片，該濾光片支架上還設有卡合孔；永磁鐵支架，包括旋轉基座、設於該旋轉基座一側的樞軸和撥杆，該樞軸旋轉收容於所述定位孔內，所述撥杆與該卡合孔相卡合；永磁鐵，固定在該旋轉基座的另一側，該永磁鐵的兩側設有兩個相反的磁極；導磁驅動件，安裝在該底蓋上，包括位於該永磁鐵兩側的兩個驅動臂；及電感線圈，套設在該導磁驅動件上；其中，通過對該電感線圈施加方向不同的電流，使該導磁驅動件的兩個驅動臂產生與該永磁鐵的兩側極性相反的磁極，從而驅動該永磁鐵帶動該濾光片支架旋轉，使該紅外截止濾光片和紅外穿透濾光片其中之一與該鏡頭窗口相對。在其中一個實施例中，電磁驅動濾光片切換器還包括設於該底蓋上的可拆卸的鏡頭座。在其中一個實施例中，該鏡頭座為適用於M12鏡頭或CS和C卡口鏡頭的鏡頭座。在其中一個實施例中，該底蓋上設有引導該濾光片支架轉動的滑軌。在其中一個實施例中，該頂蓋上設有與該滑軌相對應的滑槽，該濾光片支架遠離該轉軸的邊緣設有定位凸起，該定位凸起在該滑槽內滑動。在其中一個實施例中，該永磁體的形狀為圓柱體，該兩個驅動臂的末端之間形成一個圓柱形的收容腔，該永磁體以非接觸的方式收容於該收容腔。在其中一個實施例中，該底蓋上設有與該導磁驅動件相卡合的定位凸起。在其中一個實施例中，該紅外截止濾光片或紅外穿透濾光片的形狀為方形，該濾光片支架上設有位於該紅外截止濾光片或紅外穿透濾光片三條側邊的第一限位塊和位於該紅外截止濾光片或紅外穿透濾光片第四條側邊的第二限位塊，該第一限位塊的高度高於該第二限位塊的高度。上述電磁驅動濾光片切換器通過給電感線圈輸入高電平脈衝，產生磁場，磁場通過導磁驅動件傳導，與導磁驅動件的圓柱形收容腔處的永磁鐵產生作用力，磁力相互作用力推動濾光片支架做角位移運動，使得濾光片切換到需要的位置。輸入脈衝結束後，永磁鐵對導磁驅動件的吸引力鎖定濾光片支架在設定位置，不因為重量或者震動作用產生位移，定位較為準確。
圖1為一實施例的電磁驅動濾光片切換器的立體示意圖；圖2為圖1所示電磁驅動濾光片切換器的另一個角度的立體示意圖；圖3為圖2所示電磁驅動濾光片切換器的立體分解示意圖；圖4為圖3所示底蓋的主視圖；圖5為圖3所示偏光片支架的立體示意圖；圖6為另一個實施例的電磁驅動濾光片切換器的立體分解示意圖。
具體實施方式
請同時參閱圖1至圖3，一實施例的電磁驅動濾光片切換器100包括底蓋10、頂蓋20、濾光片支架30、永磁鐵支架40、永磁鐵50、導磁驅動件60及電感線圈70。底蓋10與頂蓋20相互卡合形成一個容置空間(圖未不)，濾光片支架30、永磁鐵支架40、永磁鐵50、導磁驅動件60及電感線圈70位於該容置空間內。請同時參閱圖4，底蓋10大致為方形板，其中部設有大致呈圓形的鏡頭窗口 12。底蓋10上靠近邊緣並與鏡頭窗口 12相鄰的位置設置有一個凸起的轉軸14。轉軸14的中部沿軸向開設有定位孔142。底蓋10上靠近轉軸14的部位貫穿開設有一個類似與粗圓弧形的定位槽16。底蓋10上還開設有圓弧形的滑軌18。圓弧形的滑軌18的圓心位於定位孔142的中心。頂蓋20的形狀與底蓋10大致相同，其通過多個螺釘等方式與底蓋10固定在一起。頂蓋20上設有與滑軌18相對應的滑槽28。濾光片支架30大致為扇形。濾光片支架30位於扇形的圓心部開設有一個與轉軸14相配合的轉動孔32。濾光片支架30通過穿過該轉動孔32的轉軸14可旋轉地安裝在底蓋10上，並可在滑軌18內被引導滑動，這樣可以減少濾光片支架30與底蓋10之間的摩擦。濾光片支架30上位於轉動孔32附近的位置還開設有一個卡合孔34。濾光片支架30的底面遠離轉動孔32的邊緣設有兩個定位凸起33。兩個定位凸起33可以在滑槽28內滑動。濾光片支架30上設有並排的紅外截止濾光片36和紅外穿透濾光片38。請同時參閱圖5，紅外截止濾光片36或紅外穿透濾光片38的形狀為方形。濾光片支架30上設有位於紅外截止濾光片36或紅外穿透濾光片38三條側邊的三個第一限位塊37和位於紅外截止濾光片36或紅外穿透濾光片38第四條側邊的第二限位塊39。第一限位塊37的高度高於第二限位塊39的高度。安裝時，濾光片由較低的第二限位塊39的一側插入，二側的第一限位塊37可以起導向作用，採用此種固定方式可以提高裝配效率和裝配精度，而且避免了傳統的採用有機膠水粘接的方式在高溫情況下，膠水容易揮發汙染鏡頭光學玻璃的缺點。永磁鐵支架40包括旋轉基座42、樞軸44、撥杆46及固定軸48。旋轉基座42的形狀類似於凸輪。樞軸44和固定軸48分別位於凸輪中心的兩側。撥杆46設於凸輪的邊緣與固定軸48相對的一側，並與樞軸44平行。樞軸44可以旋轉收容在底蓋10的轉軸14的定位孔142內。撥杆46與濾光片支架30上的卡合孔34相卡合,並位於底蓋10的定位槽16內(見圖6)。因此，當永磁鐵支架40相對於底蓋10轉動時，可以帶動濾光片支架30 —起轉動。永磁鐵50在本實施例中為一個空心的圓柱體，其可以通過固定軸48套設固定於永磁鐵支架40。永磁鐵50的圓柱形側面被分成了兩半,一半為N極,一半為S極。可以理解，永磁鐵50也可以直接與永磁鐵支架40焊接或粘接成一體，此時固定軸48也可省略。導磁驅動件60的形狀類似於「 口 」形，其包括兩個平行的驅動臂62。兩個驅動臂62的末端形成一個圓柱形的收容腔64。收容腔64的直徑比永磁鐵50略大，因此永磁體50可以以非接觸的方式收容於該收容腔64內。導磁驅動件60固定安裝在底蓋10上。請再次參閱圖4，本實施例中，底蓋10上設有與導磁驅動件60相卡合的多個定位凸起17。這樣的設計不需要有機膠水粘接(不汙染鏡頭鏡片)，而且生產安裝方便快捷。導磁驅動件60的材料為導磁材料，例如鋼或鐵。電感線圈70套設在導磁驅動件60的一個驅動臂62上。當電感線圈70通電時，能夠使得導磁驅動件60從非磁體變成電磁體。電感線圈70通過導線與設在底蓋10上的電路板19相連，並受到電路板19的控制。請同時參閱圖3和圖6，電磁驅動濾光片切換器100還包括設於底蓋10上的鏡頭座80。鏡頭座80為適用於Ml2鏡頭的鏡頭座，如圖3所示，或為適用於CS和C卡口鏡頭的鏡頭座，如圖6所示。鏡頭座80通過多個螺釘可拆卸的安裝在底蓋10的一側。當電感線圈70處於非通電狀態時，因為永磁鐵50對導磁驅動件60的吸引力，使得濾光片支架30被鎖定在靜止指定位置。這個吸引力可以避免裝置在震動狀態時脫離目標位置，造成錯誤切換，或者停留在不洽當的位置，影響攝像機圖像。當給電感線圈70施加一個極小的電壓，例如DC3.3V時，導磁驅動件60變成電磁體，並產生磁場。導磁驅動件60的兩個驅動臂產生與永磁鐵50的兩側極性相反的磁極，從而驅動永磁鐵50帶動濾光片支架30旋轉,並使得紅外截止濾光片36和紅外穿透濾光片38二者其中之一與鏡頭窗口 12相對，此過程只花費25ms。由此完成濾光片的切換。當需要再次切換時，對電感線圈70施加一個反向電壓即可使的濾光片支架30進行反向旋轉。上述電磁驅動濾光片切換器通過給電感線圈輸入高電平脈衝，產生磁場，磁場通過導磁驅動件傳導，與導磁驅動件的圓柱形收容腔處的永磁鐵產生作用力，磁力相互作用力推動濾光片支架做角位移運動，使得濾光片切換到需要的位置。輸入脈衝結束後，永磁鐵對導磁驅動件的吸引力鎖定濾光片支架在設定位置，不因為重量或者震動作用產生位移，定位較為準確。本實用新型結構簡單，製造容易，性能可靠。並且因為鏡頭座可替換，可以適用於採用不同卡口鏡頭的監控攝像機上。另外本產品主要材料PVC工程塑料不但採用耐高溫低變形性質的塑料，還在原料中加入一定比例的碳纖維，增強了產品的強度，耐高溫，耐磨型，進一步提聞了廣品的壽命。 以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，包括: 底蓋，該底蓋上設有鏡頭窗口和與該鏡頭窗口相鄰的轉軸，該轉軸的端部沿軸向開設有定位孔； 頂蓋，與該底蓋相互卡合； 濾光片支架，該濾光片支架通過該轉軸可旋轉地安裝在該底蓋上，該濾光片支架上設有並排的紅外截止濾光片和紅外穿透濾光片，該濾光片支架上還設有卡合孔； 永磁鐵支架，包括旋轉基座、設於該旋轉基座一側的樞軸和撥杆，該樞軸旋轉收容於所述定位孔內，所述撥杆與該卡合孔相卡合； 永磁鐵，固定在該旋轉基座的另一側，該永磁鐵的兩側設有兩個相反的磁極； 導磁驅動件，安裝在該底蓋上，包括位於該永磁鐵兩側的兩個驅動臂 '及 電感線圈，套設在該導磁驅動件上； 其中，通過對該電感線圈施加方向不同的電流，使該導磁驅動件的兩個驅動臂產生與該永磁鐵的兩側極性相反的磁極，從而驅動該永磁鐵帶動該濾光片支架旋轉，使該紅外截止濾光片和紅外穿透濾光片其中之一與該鏡頭窗口相對。
2.根據權利要求1所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，還包括設於該底蓋上的可拆卸的鏡頭座。
3.根據權利要求2所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，該鏡頭座為適用於M12鏡頭或CS和C卡口鏡頭的鏡頭座。
4.根據權利要求1所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，該底蓋上設有引導該濾光片支架轉動的滑軌。
5.根據權利要求4所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，該頂蓋上設有與該滑軌相對應的滑槽，該濾光片支架遠離該轉軸的邊緣設有定位凸起，該定位凸起在該滑槽內滑動。
6.根據權利要求1所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，該永磁體的形狀為圓柱體，該兩個驅動臂的末端之間形成一個圓柱形的收容腔，該永磁體以非接觸的方式收容於該收容腔。
7.根據權利要求1所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，該底蓋上設有與該導磁驅動件相卡合的定位凸起。
8.根據權利要求1所述的電磁驅動濾光片切換器，其特徵在於，該紅外截止濾光片或紅外穿透濾光片的形狀為方形，該濾光片支架上設有位於該紅外截止濾光片或紅外穿透濾光片三條側邊的第一限位塊和位於該紅外截止濾光片或紅外穿透濾光片第四條側邊的第二限位塊，該第一限位塊的高度高於該第二限位塊的高度。
專利摘要一種電磁驅動濾光片切換器，包括底蓋；頂蓋；濾光片支架；永磁鐵支架；永磁鐵；導磁驅動件；及電感線圈。其中，通過對該電感線圈施加方向不同的電流，使該導磁驅動件的兩個驅動臂產生與該永磁鐵的兩側極性相反的磁極，從而驅動該永磁鐵帶動該濾光片支架旋轉，使紅外截止濾光片和紅外穿透濾光片其中之一與該鏡頭窗口相對。上述電磁驅動濾光片切換器具有濾光片定位較為準確的優點。
文檔編號G02B7/00GK202975566SQ20122065520
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者陳標濤 申請人:深圳市賽普威視技術有限公司