一种用于摄像头中的内置式双滤光片切换机构

技术领域

本发明涉及摄像设备技术领域，具体为一种用于摄像头中的内置式双滤光片切换机构。

背景技术

双滤光片切换机构它是用来过滤红外线的一种机械装置，主用用于监控摄像机领域，使得摄像机能对不同拍摄场景中景物光照反射有一个更好的适应，避免图像偏色，让图像更真实，其原理如下：首先，为了使摄像机具有夜视功能，需要在夜晚靠红外灯LED发出红外光，红外光反射后进入CCD(图像生成相机)成像完成摄像，而为了在白天截止红外光使图像清晰、真实，又需要在CCD镜头前面贴截止红外光的蓝玻璃，因此设置了一个机械装置来完成白天在CCD镜头前面放截止红外光的滤光片，到了夜晚自动切换成全通透的滤光片，以满足了红外夜视摄像机的要求，通过使用两片滤光片，白天与晚上各一片，马达式自动切换，能够解决偏色、偏焦、不抗高温、卡机等弊端；彻底解决图像在白天受红外线干扰，夜视图像光照强度不够或受白光干扰的弊端。

但现有的马达式自动切换双滤光片的装置在实际使用过程中并不尽如人意，一般通过采用电机正反转丝杠来驱动螺纹套环在丝杆上往复移动来进行双滤光片的切换，但这种方式在进行双滤光片切换的过程中，一旦滤光片切换过程中移动到预定的位置时，需要立即关闭电机，对电机断电需要足够精确，困难较大，稍有不慎就会导致滤光片偏移，影响摄像效果；而且，在电机在关闭后由于转子具有惯性，一般还会带动转轴进行减速旋转，也会导致滤光片发生偏移，甚至使滤光片与壳体内壁发生撞击或者挤压，造成滤光片损伤，造成滤光片不能正常工作，将会严重降低摄像质量。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于摄像头中的内置式双滤光片切换机构，具备切换快速、滤光片切换准确、摄像效果好的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于摄像头中的内置式双滤光片切换机构，包括壳体，所述壳体的内部开设有卡槽，所述卡槽的中部开设有贯穿壳体的摄像通孔，所述壳体的一端固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的一侧啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的中部固定连接有与壳体活动套接的丝杆，所述丝杆的中部螺纹连接有螺纹套环，所述螺纹套环的一端卡接有连接件，所述连接件的另一端固定连接有框体，所述框体正面的两侧分别固定安装有红外滤光片和通透滤光片，所述螺纹套环靠近连接件一侧的内部固定安装有电磁铁，所述螺纹套环的上下两侧均设置有按键。

优选的，所述连接件包括主体，所述主体的上部和底部均固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的另一端固定连接有压板。

优选的，所述丝杆靠近第二齿轮的一端固定连接有线轮，是线轮的中部活动套接有连接绳，所述连接绳的另一端固定连接有滑动板，所述滑动板的一端固定连接有另一端与壳体固定连接的第一波纹管，且滑动板另一端中部的外侧固定连接有另一端与壳体固定连接的第二波纹管，所述第二波纹管的内部设置有与滑动板中部固定连接的复位弹簧，所述滑动板的两侧均开设有与第一波纹管、第二波纹管内部相连通的排气孔，所述第一波纹管远离滑动板的一端开设有第一管道，所述第二波纹管远离滑动板的一端开设有第二管道，所述第一管道、第二管道的另一端均设置有两组开设在壳体内壁中的支管，所述支管朝向框体的一侧开设有若干组等距排列的吸尘孔。

优选的，所述卡槽的两端均固定安装有管体，所述管体朝向框体的一侧固定理解有三组橡胶管，所述橡胶管的另一端固定连接有缓冲板，所述管体的一端固定理解有与壳体固定连接的套筒，所述套筒的内部活动套接有活塞，所述活塞朝向螺纹套环一端中部的两侧均固定连接有与按键相适配的顶杆，所述橡胶管和套筒内部填充有惰性气体氦气。

优选的，两组所述压板为衔铁制成，所述螺纹套环靠近框体的一端设置有处于两组压板之间的摩擦板。

优选的，所述框体侧面的长度为卡槽侧面长度的三分之二。

优选的，两组所述排气孔的内部均设置有开口向外止回阀。

优选的，所述第一管道、第二管道的内部均设置有开口朝向各自波纹管内部的止回阀，且第一管道远离第一波纹管的一端设置在卡槽侧面远离伺服电机一端的三分之一处，所述第二管道的另一端设置在卡槽侧面靠近伺服电机一端的三分之一处。

本发明具备以下有益效果：

1、通过螺纹套环、连接件、顶杆、按键的设置，在对滤光片切换过程中，压板能够在电磁铁磁力作用下对螺纹套环进行夹紧固定，使得连接件能够带动框体随着螺纹套环一起移动，当某个滤光片移动到与摄像通孔同轴位置时，螺纹套环相应端的按键将与同侧的顶杆接触抵紧，使电磁铁断电，即可使压板与螺纹套环分离，同时关闭伺服电机，即可完成对滤光片的切换，不仅能够避免在伺服电机关闭不及时，防止滤光片与壳体内壁发生撞击、挤压，而且能够保证滤光片与摄像通孔同轴，确保摄像效果，同时不需对伺服电机进行精准制动，降低了制造难度。

2、通过顶杆、缓冲板、橡胶管的设置，在压板与螺纹套环分离后，由于框体具有一定的惯性，会导致框体带动两组滤光片继续移动，进而也容易造成框体、滤光片偏移甚至造成挤压损伤，这时缓冲板、橡胶管将对框体起到缓冲作用，橡胶管在框体挤压下被压缩，使得滤光片将发生一定的偏移，影响摄像效果，同时由于伺服电机在停机后还会在惯性下还会进行减速旋转，使得螺纹套环在与按键接触后还会移动一定距离，从而使螺纹套环推动顶杆、活塞移动，将套筒内部的惰性气体挤压到橡胶管内部，使得橡胶管伸长，进而对被框体惯性移动时产生的压缩量进行抵消，使得滤光片能够保持对准，进一步确保摄像效果。

3、通过连接绳、滑动板、第一管道、第二管道的设置，在切换红外滤光片的过程中，线轮还会对连接绳进收卷使得滑动板向右侧移动，能够使第二波纹管被拉伸，产生负压，打开第二管道内部的止回阀，通过第二管道及其支管、吸尘孔，能够对切换过程中进行移动的整个红外滤光片的两面进行吸尘处理，能够去除红外滤光片两面沾染的灰尘，确保摄像质量，同时还能压缩第一波纹管，打开排气孔与第一波纹管内部的止回阀，进行排气排灰；同理，在切换通透滤光片的过程中，也会对通透滤光片两面的灰尘进行吸除，确保该摄像头的摄像质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构A-A剖面示意图；

图3为本发明结构B处放大示意图。

图中：1、壳体；101、卡槽；102、摄像通孔；2、伺服电机；3、第一齿轮；4、第二齿轮；5、丝杆；6、螺纹套环；7、连接件；71、主体；72、支撑弹簧；73、压板；8、框体；9、红外滤光片；10、通透滤光片；11、电磁铁；12、按键；13、线轮；14、连接绳；15、滑动板；16、第一波纹管；17、第二波纹管；18、复位弹簧；19、排气孔；20、第一管道；21、第二管道；22、支管；23、吸尘孔；24、管体；25、橡胶管；26、缓冲板；27、套筒；28、活塞；29、顶杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种用于摄像头中的内置式双滤光片切换机构，包括壳体1，壳体1的内部开设有卡槽101，卡槽101的中部开设有贯穿壳体1的摄像通孔102，壳体1的一端固定安装有伺服电机2，伺服电机2的输出端固定连接有第一齿轮3，第一齿轮3的一侧啮合有第二齿轮4，第二齿轮4的中部固定连接有与壳体1活动套接的丝杆5，丝杆5的中部螺纹连接有螺纹套环6，螺纹套环6的一端卡接有连接件7，连接件7包括主体71，主体71的上部和底部均固定连接有支撑弹簧72，支撑弹簧72的另一端固定连接有压板73，连接件7的另一端固定连接有框体8，框体8正面的两侧分别固定安装有红外滤光片9和通透滤光片10，螺纹套环6靠近连接件7一侧的内部固定安装有电磁铁11，螺纹套环6的上下两侧均设置有按键12，丝杆5靠近第二齿轮4的一端固定连接有线轮13，是线轮13的中部活动套接有连接绳14，连接绳14的另一端固定连接有滑动板15，滑动板15的一端固定连接有另一端与壳体1固定连接的第一波纹管16，且滑动板15另一端中部的外侧固定连接有另一端与壳体1固定连接的第二波纹管17，第二波纹管17的内部设置有与滑动板15中部固定连接的复位弹簧18，滑动板15的两侧均开设有与第一波纹管16、第二波纹管17内部相连通的排气孔19，第一波纹管16远离滑动板15的一端开设有第一管道20，第二波纹管17远离滑动板15的一端开设有第二管道21，第一管道20、第二管道21的另一端均设置有两组开设在壳体1内壁中的支管22，支管22朝向框体8的一侧开设有若干组等距排列的吸尘孔23。

其中，卡槽101的两端均固定安装有管体24，管体24朝向框体8的一侧固定理解有三组橡胶管25，橡胶管25的另一端固定连接有缓冲板26，管体24的一端固定理解有与壳体1固定连接的套筒27，套筒27的内部活动套接有活塞28，活塞28朝向螺纹套环6一端中部的两侧均固定连接有与按键12相适配的顶杆29，橡胶管25和套筒27内部填充有惰性气体氦气，由于伺服电机2在停机后还会在惯性下还会进行减速旋转，使得螺纹套环6在与按键12接触后还会移动一定距离，从而使螺纹套环6推动顶杆29、活塞28移动，将套筒27内部的惰性气体挤压到橡胶管25内部，使得橡胶管25伸长，橡胶管25的伸长量取决于活塞28的移动距离，因此，只需计算好伺服电机2制动的时间(每次切换时伺服电机2的工作时间相等且固定)和伺服电机2在惯性作用下能够带动螺纹套环6运动的距离即可控制活塞28的移动量，进而对被框体8惯性移动时产生的压缩量进行抵消，使得滤光片能够保持对准，进一步确保摄像效果。

其中，两组压板73为衔铁制成，螺纹套环6靠近框体8的一端设置有处于两组压板73之间的摩擦板，通过连接件7的设置，能够在框体8移动过程中，此时按键12处于松弛状态，电磁铁11通电，压板73能够在电磁铁11磁力作用下克服支撑弹簧72的弹力作用下对螺纹套环6进行夹紧固定，当框体8移动到接触缓冲板26时，螺纹套环6一端的按键12将与同侧的顶杆29接触抵紧，使电磁铁11断电，使得两组压板73在对应一侧的支撑弹簧72作用下回缩，即可使压板73与螺纹套环6分离，同时关闭伺服电机2，即可完成红外滤光片9的切换，这样能够在滤光片在切换过程中，当滤光片到达预定位置时，使连接件7与螺纹套环6分离，不仅能够避免在伺服电机2关闭不及时，防止滤光片与壳体1内壁发生撞击、挤压，而且能够保证滤光片与摄像通孔102同轴，确保摄像效果，同时不需对伺服电机2进行精准制动，降低了制造难度。

其中，两组排气孔19的内部均设置有开口向外止回阀，能够在各波纹管被压缩时排出其内部吸入的空气、灰尘，以便于下次滤光片切换时，能够再次对其表面灰尘进行吸除，确保各滤光片始终洁净，确保摄像的效果。

其中，第一管道20、第二管道21的内部均设置有开口朝向各自波纹管内部的止回阀，且第一管道20远离第一波纹管16的一端设置在卡槽101侧面远离伺服电机2一端的三分之一处，第二管道21的另一端设置在卡槽101侧面靠近伺服电机2一端的三分之一处，在黑夜时，通透滤光片10处于正中间位置，而到白天时，需要将红外滤光片9切换到卡槽101的中部，此时启动伺服电机2驱动红外滤光片9移动的过程中，红外滤光片9整体都将经过卡槽101侧面靠近伺服电机2一端的三分之一处，因此不断被拉伸的第二波纹管17通过其第二管道21、及其支管22、吸尘孔23的配合，对切换过程中进行移动的整个红外滤光片9的两面进行吸尘处理，能够去除红外滤光片9两面沾染的灰尘，确保摄像质量；同理，通透滤光片10切换时，第一管道20也会对其进行除尘处理。

工作原理，在黑夜转换到白天时，通过启动伺服电机2，丝杆5旋转带动螺纹套环6以及框体8朝远离伺服电机2一端移动，在框体8移动过程中，此时按键12处于松弛状态，电磁铁11通电，压板73能够在电磁铁磁力作用下克服支撑弹簧72的弹力作用下对螺纹套环6进行夹紧固定，当框体8移动到接触缓冲板26时，螺纹套环6一端的按键12将与同侧的顶杆29接触抵紧，使电磁铁11断电，使得两组压板73在对应一侧的支撑弹簧72作用下回缩，即可使压板73与螺纹套环6分离，同时关闭伺服电机2，即可完成红外滤光片9的切换，同理，通过反向驱动伺服电机2，能够完成通透滤光片10的切换，这样能够在滤光片在切换过程中，当滤光片到达预定位置时，使连接件7与螺纹套环6分离，不仅能够避免在伺服电机2关闭不及时，防止滤光片与壳体1内壁发生撞击、挤压，而且能够保证滤光片与摄像通孔102同轴，确保摄像效果，同时不需对伺服电机2进行精准制动，降低了制造难度；

同时，在压板73与螺纹套环6分离后，由于框体8具有一定的惯性，会导致框体8带动两组滤光片继续移动，进而也容易造成框体8、滤光片偏移甚至造成挤压损伤，这时缓冲板26、橡胶管25将对框体8起到缓冲作用，橡胶管25在框体8挤压下被压缩，使得滤光片将发生一定的偏移，影响摄像效果，同时由于伺服电机2在停机后还会在惯性下还会进行减速旋转，使得螺纹套环6在与按键12接触后还会移动一定距离，从而使螺纹套环6推动顶杆29、活塞28移动，将套筒27内部的惰性气体挤压到橡胶管25内部，使得橡胶管25伸长，进而对被框体8惯性移动时产生的压缩量进行抵消，使得滤光片能够保持对准，进一步确保摄像效果。

并且，在切换红外滤光片9的过程中，线轮13还会对连接绳14进收卷使得滑动板15向右侧移动，能够使第二波纹管17被拉伸，产生负压，打开第二管道21内部的止回阀，通过第二管道21及其支管22、吸尘孔23，能够对切换过程中进行移动的整个红外滤光片9的两面进行吸尘处理，能够去除红外滤光片9两面沾染的灰尘，确保摄像质量，同时还能压缩第一波纹管16，打开排气孔19与第一波纹管16内部的止回阀，进行排气排灰；同理，在切换通透滤光片10的过程中，也会对通透滤光片10两面的灰尘进行吸除，确保该摄像头的摄像质量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。