一种滤光片组件的制作方法

本实用新型涉及光学技术领域，特别是涉及一种滤光片组件。

背景技术：

在光学技术领域，经常需要实现两个或更多个滤光片之间的转换。现有的实现多片滤光片之间切换的解决方案是通过电机带动丝杆转动，再通过丝杆带动滤光片使其切换。例如在，在公开号为“CN 101710225 A”、发明名称为“成像传感器用滤光片切换装置”的中国发明专利文献中，利用丝杆101和丝杆套环102的配合，来将电机输出的转动转换为滤光片6的平动，并由此实现滤光片的切换，具体可参见图1。现有技术的滤光片切换结构的主要缺点如下。

1.对丝杆的尺寸精度要求非常高，导致成本非常高。

2.由于丝杆的加工工艺限制，丝杆的长度不能做的太长。从而难以实现多片滤光片之间的切换。

3.丝杆与丝杆套环机构的使用，使得整个滤光片组件的体积较大。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种滤光片组件来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本实用新型提供一种滤光片组件，所述滤光片组件包括：滤光片托架；多个滤光片，其依次固定设置在所述滤光片托架上；驱动电机；以及齿轮齿条传动机构，其设置在所述滤光片托架与所述驱动电机之间，用于驱动所述滤光片托架做直线运动，以实现滤光片的切换。

优选地，所述滤光片组件进一步包括引导机构，用于引导所述滤光片托架的直线运动。

优选地，所述引导机构包括一根导杆和一根滑杆，所述滤光片托架或所述齿轮齿条传动机构的齿条上设置有与所述导杆配合的通孔或导槽，且所述滤光片托架的远离所述导杆的一侧以可滑动的方式支撑在所述滑杆上。

优选地，所述驱动电机是步进电机。

优选地，相邻滤光片的邻接边缘相互抵靠。

优选地，所述滤光片托架为矩形框架结构。

优选地，所述滤光片通过UV胶粘接固定至所述滤光片托架。

优选地，所述滤光片组件进一步包括外壳，所述外壳上设置有定位孔和安装孔。

优选地，在所述驱动电机与所述齿轮齿条传动机构的传动齿轮之间设置有齿轮组。

优选地，所述滤光片组件进一步包括初始位置检测装置，用于检测所述滤光片托架的初始位置。

本实用新型的滤光片组件采用齿轮齿条传动机构来驱使滤光片运动，可以实现滤光片的切换，从而结构简单、成本低、运行稳定，可靠性高，另外且能够设置较多的滤光片。

附图说明

图1是现有技术中的滤光片切换装置的示意图。

图2是根据本实用新型一实施例的滤光片组件的结构示意图。

图3是根据本实用新型一实施例的滤光片组件的外形示意图，图中省略了滤光片托架、滤光片、齿轮组和齿轮齿条传动机构。

附图标记：

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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保护范围的限制。

图2中示出了步进电机1、齿轮组2、齿轮齿条传动机构3、导杆4、光电开关5、滤光片6、外壳7、滑杆8和滤光片托架9。

外壳7是整个滤光片组件的基座，滤光片组件的其他零部件都直接或间接地安装在外壳7上。外壳7可以采用任何的材料制成，有利的是，以铝合金或塑料制成。所述外壳7上设置有定位孔72和安装孔73，以便定位与安装至成像设备(例如监控摄像机)的主机上。可以理解的是，定位孔72和安装孔73的数量和位置不限于图示实施例。

参见图3，在外壳7上设置有透光孔71。处于使用状态的滤光片6与透光孔71对准。在图2中，位于最下方的滤光片6a与透光孔71对准，处于使用状态。此外，图2所示的状态是滤光片组件的初始状态。在图示的实施例中，在滤光片组件的初始状态，有滤光片6a处于使用状态。有利的是，滤光片6a是使用频率最高的滤光片(例如是适用于白天正常光照条件下使用的滤光片)，或是优先推荐使用的滤光片。

在一可选实施例中，在滤光片组件的初始状态，没有滤光片处于使用状态。在另一可选实施例中，在滤光片组件的初始状态，外壳7的透光孔71处没有滤光片与之对准，而且，透光孔71被敞开。

步进电机1是滤光片组件的动力源，用于输出驱动滤光片做前进或后退运动的动力。步进电机1以适当的方式安装在外壳7上，用于在电控单元(未图示)的控制下正向或反向转动指定的转动量，例如，一个滤光片对应n个步进角或步进量。步进电机具有转动量精确的优点。

电控单元可以采用任何适当的形式。在一个实施例中，电控单元是CPU芯片。通常，电控单元设置在成像设备的主机上。但是，电控单元也可以设置在滤光片组件上。此时，在滤光片组件上设置有选择开关来选择滤光片。

可以理解的是，步进电机1也可以由普通电机或伺服电机代替，但是控制将变得更加复杂，或者转动量的精确度下降，从而导致滤光片的换位不够精确。

齿轮组2设置在步进电机1与齿轮齿条传动机构3，用于将步进电机输出的运动传递至齿轮齿条结构3的传动齿轮31。可以理解的是，齿轮组2的传动比根据需要设置。进一步地，齿轮组2本身不是必须的。例如，在一个未图示的实施例中，齿轮齿条结构3的传动齿轮31直接设置在步进电机1的输出轴上。从而，步进电机1直接驱动传动齿轮31转动，由此，省去了齿轮组3。

齿轮齿条结构3包括相互啮合的传动齿轮31和齿条32，用于将步进电机2的转动转换为齿条32的直线运动。传动齿轮31和齿条32的齿数、直径等参数可以根据需要设置。

齿条32与滤光片托架9固定连接，从而，带动滤光片托架做直线往复运动，进而进行滤光片的选择或切换。齿条32与滤光片托架9可以采用任何适当的方式相互连接。在一个可选实施例中，齿条32与滤光片托架9一体成型。

滤光片托架9用于承载滤光片6。可以理解的是，滤光片托架9可以采用任何适当的形状或结构。在图示实施例中，滤光片托架9的主体部分为一个矩形框架。也就是说，滤光片托架包括两根平行的长边与两根平行的短边。

导杆4与滑杆8组成用于引导所述滤光片托架9的直线运动的引导机构。

导杆4用于引导齿条32或滤光片托架9的直线运动。齿条32或滤光片托架9组成的组件套设在导杆4上。具体地，所述滤光片托架9或所述齿轮齿条传动机构3的齿条32上设置有与导杆4配合的通孔或导槽。从而，齿条32和滤光片托架9沿着导杆4直线滑动。

可以理解的是，导杆4的数量可以设置为一个，也可以设置为2个或更多个。有利的是，仅仅设置一个导杆4，这有利于降低成本并简化结构。

光电开关5用于检测滤光片托架9或滤光片的位置，尤其是检测滤光片托架9的初始位置。光电开关5可以由其他类型的位置开关或传感器来代替，例如可以采用接近开关、干簧管、接触开关等来检测滤光片托架9或滤光片的位置或初始位置。有利的是，光电开关5用作初始位置检测装置，用于检测滤光片托架9的初始位置，或确认滤光片组件是否处于其初始状态。

滤光片6固定设置在滤光片托架9上。有利的是，滤光片6通过UV胶粘接在滤光片托架9上。滤光片的数量可以根据需要设置。在图2中示出了3个滤光片，从上至下依次是滤光片6c、滤光片6b和滤光片6a。但是也可以设置更多或更少的滤光片。滤光片6在滤光片托架9上一个接一个依次设置。有利的是，相邻滤光片的边缘相互抵靠。这有利于使得整个滤光片组件的结构更加紧凑。可以理解的是，滤光片之间的间距还将影响步进电机在切换滤光片时的转动量。

滑杆8设置在与导杆4相对的另一侧。有利的是，滑杆8平行于导杆4设置。滑杆8用于支撑滤光片托架9的远离导杆4的一侧。滤光片托架9能够在滑杆8上滑动。也就是说，滤光片托架9的远离导杆4的一侧以可滑动的方式支撑在所述滑杆8上。

图2所示的状态为滤光片组件的初始状态。此时，图中的3个滤光片中最下方的一个滤光片6a与透光孔71对准。此时位于图中最下方的滤光片起作用。如果需要切换为滤光片6b，需要使得滤光片托架9向下运动一个距离s。假设相邻滤光片相互抵靠设置，则所述距离s等于滤光片的宽度d(图2中上下方向上的尺寸)。假设相邻滤光片之间具有间隙t，则所述距离s等于滤光片的宽度d+间隙t。如果需要切换为滤光片6c，需要使得滤光片托架9向下运动的量为2s。

在滤光片6b或滤光片6c使用完毕后，使得滤光片托架9向上运动相应的量(s或2s)，以返回至初始位置，从而整个滤光片组件切换至其初始状态。在初始状态，光电开关5感应到滤光片托架或滤光片，发出确认滤光片组件处于初始位置的信号。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。