工业相的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工业相机，包括镜头组件、滤色片固定塑料圈、滤色片、相机前壳、相机底壳、相机上壳、相机图像采集板、第一相机主板、第二相机主板、相机后板、相机后壳、USB3.0接口和4芯航空插头；本实用新型的工业相机包含相机图像采集板、第一相机主板和第二相机主板，且所述图像采集板和第一相机主板均通过排针/排母对插的连接方式连接至所述第二相机主板，使得整体结构简单，紧凑，从而具有体积小，重量轻等优点。且所述第二相机主板上连接有USB3.0接口和4芯航空插头，可以通过所述4芯航空插头实现图像传输，且可以通过USB3.0接口实现高速图像传输。
【专利说明】工业相机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子监控设备，尤其涉及一种工业相机。
【背景技术】
[0002]随着社会工业的发展与对工业检测技术的依赖度越来越高，各式各样的工业相机越来越多地融入到工业检测和生产中，应用于工厂、实验室等代替人眼检测的场合，代替了人眼检测的视觉疲劳。给客户控制和工业检测方面带来了诸多不可替代的便利。
[0003]但目前市场上工业相机的传输接口均为USB2.0，但由于受USB2.0传输速度限制(480Mb/S),对于高速度、高分辨率的相机，无法再使用USB2.0的接口进行传输。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的是提供一种传输速度快的工业相机。
[0005]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:一种工业相机，包括镜头组件、滤色片固定塑料圈、滤色片、相机前壳、相机底壳、相机上壳、相机图像米集板、第一相机主板、第二相机主板、相机后板、相机后壳、USB3.0接口和4芯航空插头；
[0006]所述相机上壳包括上板和垂直于所述上板，并设置于所述上板两侧的两个侧板，所述两个侧板相互平行；
[0007]所述相机底壳固定于所述相机上壳上，且与所述上板平行；
[0008]所述第一相机主板和第二相机主板均固定于所述相机上壳内，且所述第一相机主板和第二相机主板均平行于所述上板；
[0009]所述USB3.0接口设置于所述第二相机主板上；
[0010]所述相机后壳固定于所述相机上壳上，且垂直于所述上板，所述相机后壳上开设有用于所述4芯航空插头穿过的孔；
[0011]所述相机后板设置于所述相机上壳内，且连接于所述第二相机主板；
[0012]所述4芯航空插头固定于所述相机后壳上，且连接于所述相机后板；
[0013]所述相机前壳固定于所述相机上壳上，且垂直于所述上板，所述相机前壳上开设有螺纹孔；
[0014]所述相机图像采集板固定于所述相机前壳，且平行于所述相机前壳；
[0015]所述滤色片固定于所述滤色片固定塑料圈；
[0016]所述滤色片固定塑料圈和镜头组件均固定于所述螺纹孔内。
[0017]可选的，所述镜头组件包括镜头与红外遮断器，其中所述镜头包括镜盖与镜筒，该镜盖连接于镜筒的前端，镜盖的镜盖孔中内置有一光学镜片；该镜筒具有一供光线进入的通孔，通孔后部的镜筒内壁向内侧延伸形成一具有内孔的圆台，圆台中设置有至少一光学镜片，该镜筒的周侧壁开设有一位于圆台前侧的开口，以便于安装所述的红外遮断器。
[0018]本实用新型具有如下有益效果:本实用新型的工业相机包含相机图像采集板、第一相机主板和第二相机主板，且所述图像采集板和第一相机主板均通过排针/排母对插的连接方式连接至所述第二相机主板，使得整体结构简单，紧凑，从而具有体积小，重量轻等优点。且所述第二相机主板上连接有USB3.0接口和4芯航空插头，可以通过所述4芯航空插头实现图像传输，且可以通过USB3.0接口实现高速图像传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的工业相机的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的工业相机的结构示意图；
[0021]图3为本实用新型的工业相机的爆炸结构示意图；
[0022]图4为本实用新型的工业相机的第二相机主板的电路结构示意图；
[0023]图5是本实用新型的镜头组件的立体结构示意图；
[0024]图6是本实用新型的镜头组件的立体分解示意图；
[0025]图7是本实用新型的镜筒的立体结构示意图；
[0026]图8是本实用新型的移动装置的立体结构示意图；
[0027]图9是本实用新型的移动片的立体结构示意图；
[0028]图10是本实用新型的基座的立体结构示意图；
[0029]图11是本实用新型的基座另一种角度的立体结构示意图；
[0030]图12是本实用新型的驱动环的立体结构示意图；
[0031]图13是本实用新型的PCB板的立体结构示意图；
[0032]图14是本实用新型的垫片的立体结构示意图。
[0033]图中标记示意为:1-滤色片固定塑料圈；2_滤色片；3_相机前壳；4_相机底壳；5-相机上壳；6_相机图像采集板；7_第一相机主板；8_第二相机主板；9_相机后板；10_相机后壳；11_USB3.0接口 ；12-4芯航空插头；13_控制器；14_存储器；15_USB3.0控制芯片；16-CCD ；100-镜头；110-镜盖；120-镜筒；121-通孔；122~内孔;123_圆台；124~开口 ；20_红外遮断器；21_移动装置；211_本体；2111_固定孔；2112_端部；2113-枢装轴；2114_长孔；2115_定位孔；2116_止动块；212_移动片；2121_移动孔；2122_安装孔；2123_连接孔；213_红外截止滤光片；22_驱动装置；221_基座；2211_外环；2212_内环；2213_环槽；2214_槽孔；2215_定位柱；2216_外突缘；2217_环边；2218_限位缺口 ；2219-凸起；222_驱动环；2221_驱动柱；2222_卡位；2223_凹位；223_磁铁；224_线圈；225-PCB板；2251-限位块；226~垫片；2261~限位部。
【具体实施方式】
[0034]下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0035]实施例1
[0036]本实施例提供了一种工业相机，包括镜头组件、滤色片固定塑料圈1、滤色片2、相机前壳3、相机底壳4、相机上壳5、相机图像米集板6、第一相机主板7、第二相机主板8、相机后板9、相机后壳10、USB3.0接口 11和4芯航空插头12 ；
[0037]所述相机上壳5包括上板和垂直于所述上板，并设置于所述上板两侧的两个侧板，所述两个侧板相互平行；
[0038]所述相机底壳4固定于所述相机上壳5上，且与所述上板平行；
[0039]所述第一相机主板7和第二相机主板8均固定于所述相机上壳内，且所述第一相机主板7和第二相机主板8均平行于所述上板；
[0040]所述USB3.0接口 11设置于所述第二相机主板8上；
[0041]所述相机后壳10固定于所述相机上壳5上，且垂直于所述上板，所述相机后壳10上开设有用于所述USB3.0接口和4芯航空插头12穿过的孔；
[0042]所述相机后板9设置于所述相机上壳5内，且连接于所述第二相机主板8 ；
[0043]所述4芯航空插头12固定于所述相机后壳10上，且连接于所述相机后板9 ；
[0044]所述相机前壳3固定于所述相机上壳5上，且垂直于所述上板，所述相机前壳3上开设有螺纹孔；
[0045]所述相机图像采集板4固定于所述相机前壳3，且平行于所述相机前壳3 ；
[0046]所述滤色片2固定于所述滤色片固定塑料圈I ;
[0047]所述滤色片固定塑料圈I和镜头组件均固定于所述螺纹孔内。
[0048]本实用新型的工业相机包含相机图像采集板6、第一相机主板7和第二相机主板8，且所述图像采集板6和第一相机主板7均通过排针/排母对插的连接方式连接至所述第二相机主板8，使得整体结构简单，紧凑，从而具有体积小，重量轻等优点。且所述第二相机主板8上连接有USB3.0接口 11和4芯航空插头12，可以通过所述4芯航空插头12实现图像传输，且可以通过USB3.0接口 11实现高速图像传输。
[0049]本实施例中，可选的，所述图像采集处理控制板上设置有控制器13、存储器14和USB3.0控制芯片15，所述相机图像采集板上设置有(XD16，所述第一相机主板上设置有电源，用于对所述控制器13、存储器14、USB3.0控制芯片15和(XD16进行供电；所述控制器13为FPGA，所述存储器14、USB3.0控制芯片15和CCD16均信号连接于所述FPGA，所述USB3.0接口信号连接于所述USB3.0控制芯片，所述4芯航空插头信号连接于所述控制器13 ;在所述图像采集处理过程中，所述(XD16采集图像数据，并传输至所述FPGA ;所述FPGA是主控芯片，控制所述(XD16采集图像数据，并进行图像缓存；所述USB3.0控制芯片为 CYUSB3014。
[0050]本实施例中，可选的，所述镜头组件包括镜头100与红外遮断器20，其中:
[0051]所述镜头100包括镜盖110与镜筒120,该镜盖110连接于镜筒120的前端,镜盖110的镜盖孔中内置有一光学镜片；该镜筒120具有一供光线进入的通孔121，通孔121后部的镜筒120内壁向内侧延伸形成一具有内孔122的圆台123，圆台123中设置有至少一光学镜片，并且，该镜筒120的周侧壁开设有一位于圆台123前侧的开口 124，以便于安装所述的红外遮断器20。
[0052]所述红外遮断器20安装在镜头100上，该红外遮断器20包括移动装置21和驱动装置22，移动装置21包括本体211、移动片212、红外截止滤光片213，该本体211固定于上述镜筒120中，本体211上设置有与上述内孔122匹配并位于内孔122前侧的固定孔2111，该本体211的一端部2112伸出上述开口 124，端部2112上设置有一枢装轴2113与一长孔2114 ;该移动片212上具有与固定孔2111匹配并位于固定孔2111前侧的移动孔2121，并且，移动片212上还具有一安装孔2122及一连接孔2123，该移动片212通过安装孔2122套在枢装轴2113上与本体211铰接，且本体211在移动片212的一侧设置有用于限制移动片212转动的止动块2116 ;该红外截止滤光片213固定于移动片212的移动孔2121上并可随移动片212绕枢装轴2113转动，本镜头组件通过控制移动片212的转动来控制红外截止滤光片213是否遮盖在本体211的固定孔2111处，为使得到的图像色彩更真实，该红外截止滤光片213采用薄膜吸收滤光片。
[0053]所述驱动装置22套设于上述镜筒120的外围，该驱动装置22包括基座221、驱动环222、两个磁铁223、线圈224、PCB板225，该基座221与上述端部2112连接，基座221包括外环2211与内环2212，镜筒120穿过内环2212，外环2211与内环2212之间形成一向前开口的环槽2213，环槽2213的后端壁开设有一槽孔2214，环槽2213后端壁的后表面设置有至少一定位柱2215，对应的，上述端部2112设置有定位孔2115，基座221通过定位柱2215插入定位孔2115而与本体211连接，环槽2213后端壁的后表面还向后延伸形成一外突缘2216，外突缘2216箍在镜筒120的周侧壁上，外突缘2216的两头部紧密抵触于上述端部2112，从而防止体积小的物体进入本镜头组件内部；该驱动环222放置于环槽2213中并可沿环槽2213滑动，驱动环222设置有一伸出槽孔2214的驱动柱2221，该驱动柱2221为驱动装置22的输出端，驱动柱2221穿过上述移动片212的连接孔2123并伸入长孔2114，驱动柱2221在长孔2114中移动可带动移动片212绕枢装轴2113转动，从而改变红外截止滤光片213的位置，并且，该驱动环222沿周向还设置有两个与磁铁223 —一对应的卡位2222，磁铁223固定在对应的卡位2222上；该线圈224呈弧形状，固定于环槽2213中，线圈224的两头部与驱动环222上的两磁铁223沿环槽2213的周向——正对，当线圈224通电时线圈224的两头部将成为N/S极或S/N极，而固定在驱动环222两头部的两磁铁223沿环槽2213周向正对线圈224头部的磁极相同，则线圈224的一头部吸引驱动环222靠近，线圈224的另一头部排斥驱动环222远离，两者合力从而使驱动环222在环槽2213中滑动；该PCB板225固定于环槽2213中并位于线圈224的前侧，PCB板225与线圈224电连接。
[0054]为了更方便地在环槽2213中安装PCB板225，所述环槽2213中设置有由外环2211内壁向内侧延伸形成的环边2217，PCB板225固定在该环边2217上。
[0055]为了使PCB板225的定位更方便，所述外环2211的前边沿设置有限位缺口 2218，对应的，PCB板225上设置有限位块2251，限位块2251卡入限位缺口 2218中。
[0056]为了保护环槽2213中的PCB板225、线圈224、磁铁223等部件以及提高产品的密封性，所述驱动装置22进一步包括一垫片226，该垫片226固定于环槽2213中并贴附于PCB板225的前表面，镜盖110的后端抵触于垫片226，为了更方便地对垫片226进行定位，该垫片226设置有限位部2261，限位部2261卡入限位缺口 2218中，垫片226可采用橡胶或其它密封性、柔韧性好的材料制成。
[0057]为了限制驱动环222在环槽2213中的滑动距离，所述环槽2213后端壁的前表面向前延伸形成至少一凸起2219，对应的，驱动环222设置有凹位2223，凸起2219位于凹位2223中，驱动环222在滑动过程中，当凸起2219与凹位2223相抵触而阻挡驱动环222沿原方向继续滑动时，驱动环222此方向的滑动行程被终止，此时驱动环222只能反方向滑动。
[0058]本镜头组件在白天光线充足时，红外截止滤光片213遮盖在固定孔2111处，将光线中的红外光、紫外线等不可见杂光过滤，光线被过滤后再经镜筒120中的光学镜片成像，修正了图像的偏色问题，还原出被拍实物的真实色彩。到了夜间光线不足时，PCB板225向线圈224反方向通电，线圈224的两头部将成为N/S极或S/N极，与白天恰好相反，线圈224将吸引或排斥驱动环222上对应的磁铁223，从而使驱动环222在环槽2213中滑动，驱动环222滑动时，驱动柱2221在槽孔2214及长孔2114中同步滑动，带动移动片212绕枢装轴2113转动，使得移动片212上的红外截止滤光片213从固定孔2111前移开，此时光线将直接穿过固定孔2111，无需采用全透光谱滤光片对焦，光通率达到了 100%，而当又到了白天光线充足的时候，PCB板225向线圈224通电的方向与夜间相反，线圈224两头部的磁极与夜间也相反，此时线圈224将驱使驱动环222反方向滑动，驱动环222的驱动柱2221将带动移动片212转动复位，复位后移动片212上的红外截止滤光片213将再次遮盖在固定孔2111前对光线中的红外光、紫外线等不可见杂光进行过滤，当然，移动片212到达复位位置时，止动块2116与移动片212接触而阻止移动片212继续转动，以防移动片212因转动角度过大而使红外截止滤光片213没有完全将固定孔2111遮盖住。
[0059]需指出的是，本实施例中的驱动装置22采用了两个磁铁223，事实上，只采用一个磁铁223也是可行的，利用线圈224对单个磁铁223的吸引或排斥同样能使驱动环222在环槽2213中滑动，只是线圈224对驱动环222的驱动力较采用两个磁铁223小，有可能影响性能的稳定；并且，凹位2223与凸起2219配合对驱动环222滑动距离的限制、止动块2116对移动片212转动角度的限制都能防止移动片212因转动角度过大而没有将固定孔2111完全遮盖住，因此只设置凹位2223和凸起2219或者只设置止动块2116都是可行的，当然，凹位2223、凸起2219、止动块2116都设置效果更佳，而且即便都不设置，也可通过控制环槽2213中供驱动环222滑动的空间来实现对驱动环222滑动距离的限制，进而达到控制移动片212转动角度的目的。特别是，本驱动装置22并非只能是上述的线圈式驱动，还可采用其它的驱动机构，比如气缸、电机等等，并不加以局限。
[0060]本镜头组件的设计重点在于将红外遮断器20与镜头100结合，并且将红外遮断器20置于镜筒120中的光学镜片之前，当本镜头组件在夜间工作时，红外截止滤光片213随移动片212从固定孔2111前移开，光线直接穿过红外遮断器20本体211上的固定孔2111，无需采用全透光谱滤光片进行对焦，这不但保证了 100%的光通率，使工作效果达到了最佳，而且单滤光片设置也大大简化了红外遮断器20的结构，从而降低了成本，提高了性能的稳定性，此外，由于红外遮断器20已经组装在镜头100上，在将本镜头组件与监控摄像头的图像传感器组装时只需将镜筒120与图像传感器组装，非常方便，不良率大大降低。
[0061]以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0062]最后应说明的是: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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然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；而这些修改或者替换，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。
【权利要求】
1.一种工业相机，其特征在于，包括镜头组件、滤色片固定塑料圈、滤色片、相机前壳、相机底壳、相机上壳、相机图像采集板、第一相机主板、第二相机主板、相机后板、相机后壳、USB3.0接口和4芯航空插头； 所述相机上壳包括上板和垂直于所述上板，并设置于所述上板两侧的两个侧板，所述两个侧板相互平行； 所述相机底壳固定于所述相机上壳上，且与所述上板平行； 所述第一相机主板和第二相机主板均固定于所述相机上壳内，且所述第一相机主板和第二相机主板均平行于所述上板； 所述USB3.0接口设置于所述第二相机主板上； 所述相机后壳固定于所述相机上壳上，且垂直于所述上板，所述相机后壳上开设有用于所述4芯航空插头穿过的孔； 所述相机后板设置于所述相机上壳内，且连接于所述第二相机主板； 所述4芯航空插头固定于所述相机后壳上，且连接于所述相机后板； 所述相机前壳固定于所述相机上壳上，且垂直于所述上板，所述相机前壳上开设有螺纹孔； 所述相机图像采集板固定于所述相机前壳，且平行于所述相机前壳； 所述滤色片固定于所述滤色片固定塑料圈； 所述滤色片固定塑料圈和镜头组件均固定于所述螺纹孔内。
2.根据权利要求1所述的工业相机，其特征在于，所述镜头组件包括镜头与红外遮断器，其中所述镜头包括镜盖与镜筒，该镜盖连接于镜筒的前端，镜盖的镜盖孔中内置有一光学镜片；该镜筒具有一供光线进入的通孔，通孔后部的镜筒内壁向内侧延伸形成一具有内孔的圆台，圆台中设置有至少一光学镜片，该镜筒的周侧壁开设有一位于圆台前侧的开口，以便于安装所述的红外遮断器。
【文档编号】H04N5/225GK203951550SQ201420390268
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】李希, 栾国晨 申请人:北京睿智奥恒科技有限公司