1.本发明涉及实验设备技术领域，尤其是涉及一种滤光片切换组件及带有该组件的相机。


背景技术：

2.随着植物科学的发展，越来越多的研究人员需要在活体植株中验证基因的功能，研究基因的表达调控，以及植物的昼夜纪律等，因此，对于植物活体成像的需求也越来越大。植物活体植物成像或植物组织成像，还可以应用于植物阳性克隆的筛选以及转基因植物的鉴定等多方面。现有植物活体在拍摄荧光反应时需要使用滤光镜片将杂光滤除，才能获得所需要的拍摄效果。滤光片采用玻璃片再加入特种染料做成的，红色滤光片只能让红光通过，如此类推。玻璃片的透射率原本与空气差不多，所有的有色光都可以通过，但是染了染料后，分子结构变化，折射率也发生变化，对某些色光的通过就有变化。在实验测试时需要通过不同的滤光镜片来滤除不同波长的杂光，以配合实验拍照使用。因此，在对相应的实验组织进行拍照处理时，需要根据需要手动调整不同型号和颜色的滤光镜片，导致操作较为繁琐。
3.为了解决上述问题，需要研发一种能够自动进行滤光片切换的装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供滤光片切换组件及带有该组件的相机，以解决现有技术中存在的滤光片以来手动切换，操作较为繁琐的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供的滤光片切换组件，包括支撑轴、旋转单元和驱动单元，其中所述支撑轴固定设置，所述旋转单元转动安装于所述支撑轴上且其上分布有至少两个用于安装滤光片的安装位；所述驱动单元位于所述旋转单元外周侧面且所述驱动单元能驱动所述旋转单元绕所述支撑轴的轴线旋转，以调整所述滤光片的位置。
7.位于旋转单元外周侧的驱动单元在工作时，能够通过两者的相互作用而带动旋转单元实现绕支撑轴的轴线自由转动；同时，在驱动单元的作用下，滤光片的位置能随着旋转单元的转动而同步转动移动，达到切换效果。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.作为本发明的进一步改进，所述旋转单元的外周侧壁上设置有齿环，所述驱动单元包括传动连接的电机和齿轮，所述齿轮与所述齿环啮合。
10.作为本发明的进一步改进，所述齿环的外径大于所述齿轮的外径。这一结构设计能够帮助提高旋转单元转动的精度。
11.作为本发明的进一步改进，所述驱动单元还包括控制器，所述控制器与所述电机电连接并控制所述电机转动或停止。
12.驱动单元通过相互啮合的齿轮和齿环来实现其对旋转单元的驱动，同时控制器能够通过控制电机的工作状态来控制位于旋转单元上的滤光片的位置。
13.作为本发明的进一步改进，还包括安装架，所述安装架相对于所述支撑轴固定设置；所述安装架上安装有定位传感器，所述旋转单元朝向所述安装架的一侧设置有与所述定位传感器相配合的定位件。
14.上述定位传感器和定位件两者配合可以实现对旋转单元原点的定位，帮助设备判断原点的位置所在。
15.作为本发明的进一步改进，所述定位传感器为原点光电，所述定位件为相对于所述旋转单元的表面凸起的原点遮片。
16.原点光电所发出的光电信号在照射到旋转单元表面以及照射到原点遮片上时，所产生的电信号不同。可以通过判断电信号的变化来确定原点位置。
17.作为本发明的进一步改进，所述安装位包括透光孔和插孔，所述透光孔沿平行于所述旋转单元的轴线方向贯穿所述旋转单元设置，所述插孔位于所述旋转单元的外周侧壁上并与所述透光孔相通，所述滤光片经所述插孔插入所述透光孔处。
18.通过该结构可以实现滤光片与旋转单元的可拆卸连接。在使用时，操作人员可以通过调整滤光片种类的方式来满足不同的检测要求。
19.作为本发明的进一步改进，所述滤光片插入所述透光孔内的部分固定设置有第一磁铁，所述透光孔的侧壁设有能与所述第一磁铁相吸的磁吸件。
20.第一磁铁和磁吸件相互配合可以有效避免滤光片在转动过程中脱落。
21.作为本发明的进一步改进，所述滤光片包括支架和镜片，所述支架为绕设在所述镜片外缘的非对称结构，用于容纳所述支架的所述插孔能恰好供所述支架插入。
22.该非对称结构为防呆设计，可以防止滤光片上下装反。
23.作为本发明的进一步改进，所述支架的相对的两侧分别向外周侧凸起形成不对称的一字凸起和l形凸起。
24.本发明还提供了一种相机，包括上述任一项所述的滤光片切换组件，还包括摄像头，所述摄像头相对于所述旋转单元固定设置，当所述旋转单元转动时能使得预定的所述滤光片与所述摄像头相对。
25.相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的滤光片切换组件及带有该组件的相机能够通过控制驱动单元工作状态的方式来调整旋转单元的转动情况，进而调整位于旋转单元上的不同的滤光片的位置，当相应的滤光片转动至于摄像头所在位置相对时，此时该滤光片能够发挥其滤光作用，帮助摄像系统在相应的光线下成像；另外，该切换组件通过电机带动齿轮以及与该齿轮啮合的相应组件的方式来驱动旋转单元转动，能够更加精准的调整旋转单元的转动角度，同时位于旋转单元上的定位件以及定位传感器还能够实现对旋转单元原点的多次定位，有效降低旋转单元多次转动后出现偏差的可能性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明滤光片切换组件的整体结构示意图；
28.图2是本发明滤光片切换组件的俯视图；
29.图3是本发明滤光片切换组件的侧视图；
30.图4是本发明滤光片切换组件中的驱动单元的结构示意图；
31.图5是本发明滤光片切换组件中的旋转单元和驱动单元的连接示意图；
32.图6是图3中的a区的结构放大图；
33.图7是本发明滤光片切换组件中的旋转单元的结构示意图；
34.图8是本发明滤光片切换组件中的滤光片的结构示意图；
35.图9是本发明摄像系统的整体结构示意图。
36.图中：1、支撑轴；2、旋转单元；21、安装位；22、齿环；3、滤光片；31、第一磁铁；32、支架；33、镜片；4、驱动单元；41、电机；42、齿轮；5、安装架；6、定位传感器；7、定位件；8、摄像头。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.下面结合附图对本发明的技术方案进行具体说明。
41.本发明提供了一种滤光片3切换组件，包括支撑轴1、旋转单元2和驱动单元4，其中支撑轴1固定设置，旋转单元2转动安装于支撑轴1上且其上分布有至少两个用于安装滤光片3的安装位21；驱动单元4位于旋转单元2外周侧面且驱动单元4能驱动旋转单元2绕支撑轴1的轴线旋转，以调整滤光片3的位置。
42.位于旋转单元2外周侧的驱动单元4在工作时，能够通过两者的相互作用而带动旋转单元2实现绕支撑轴1的轴线自由转动；同时，在驱动单元4的作用下，滤光片3的位置能随着旋转单元2的转动而同步转动移动，达到切换效果。
43.该装置可以通过手动驱动或者电动驱动的方式来控制旋转单元2是否转动以及其转动方向，进而调整滤光片3的位置。
44.具体的，上述旋转单元2通过轴承与支撑轴1相连，也就是说，当旋转单元2转动时，支撑轴1始终保持固定不动。另外，旋转单元2的尺寸可以根据所需的滤光片3的数量进行调整
45.实施例1：
46.如图1-3所示，本发明提供了一种滤光片3切换组件，该滤光片3切换组件包括支撑轴1、旋转单元2和驱动单元4，其中旋转单元2通过轴承与支撑轴1相连，该支撑轴1固定安装在相应的位置上(例如位于旋转单元2下方的固定板上等)，驱动单元4与旋转单元2相互啮合并在驱动单元4的带动下转动。由于旋转单元2上分布有至少两个用于安装滤光片3的安装位21，因此当旋转单元2转动时，位于其上的安装位21的实际位置也在不断变化，进而带动位于安装位21上的滤光片3的位置也随之变动。
47.在本实施例中，滤光片3的数量为8，即旋转单元2上设置有8个用于安装滤光片3的安装位21。
48.上述驱动单元4位于旋转单元2的外周侧面，不仅方便驱动旋转单元2转动，同时还能够帮助简化该组件的结构，降低加工成本。
49.作为可选的实施方式，旋转单元2的外周侧壁上设置有齿环22，驱动单元4包括传动连接的电机41和齿轮42，如图4所示(图中齿轮42的齿未绘出)，齿轮42与齿环22啮合，当电机41转动时齿轮42随之同步转动，与该齿轮42啮合的齿环22能够在齿轮42的带动下转动，如图5所示。
50.具体的，上述齿环22可以与旋转单元2一体式设置，也可以通过套接的方式固定在旋转单元2的外周侧壁上。
51.作为可选的实施方式，齿环22的外径大于齿轮42的外径。这一结构设计能够帮助提高旋转单元2转动的精度。
52.作为可选的实施方式，驱动单元4还包括控制器，控制器与电机41电连接并控制电机41转动或停止。
53.驱动单元4通过相互啮合的齿轮42和齿环22来实现其对旋转单元2的驱动，同时控制器能够通过控制电机41的工作状态来控制位于旋转单元2上的滤光片3的位置。
54.具体的，上述控制器可以是plc单片机获其他计算机设备，该控制器可以控制电机41是否转动以及转动的角度和转动方向。
55.实施例2：
56.本实施例2与实施例1的不同点在于，此时驱动单元4与旋转单元2两者之间的连接结构不同，
57.此时，旋转单元2靠近支撑轴1一侧设置有一环形齿结构，该环形齿通过齿条与驱动单元4中的齿轮42相连。
58.或者，旋转单元2与驱动单元4之间通过齿轮42、链条传动结构相连。
59.实施例3：
60.本实施例3与实施例1的不同点在于，为了能够更好的实现对旋转单元2转动角度的控制，避免旋转单元2多次转动后出现转动误差，作为可选的实施方式，该组件还包括一安装架5，该安装架5相对于支撑轴1固定设置；安装架5上安装有定位传感器6，旋转单元2朝向安装架5的一侧设置有与定位传感器6相配合的定位件7。
61.将所述定位片触发所述定位传感器6的位置定义为原点位置，旋转单元2每转动一圈，定位传感器6即能读取到一次相应的信号，用于判断位置，帮助设备判断原点的位置所在，减少误差，同时也可以进行定位。
62.具体的，设置定位传感器6为原点光电，定位件7为相对于旋转单元2的表面凸起的原点遮片。
63.原点光电所发出的光电信号在照射到旋转单元2表面以及照射到原点遮片上时，所产生的电信号不同。可以通过判断电信号的变化来确定原点位置。
64.或者，可以设置上述定位传感器6为位置传感器，旋转单元2的边缘设置有可检测出的缺口或孔，该缺口或者孔能够触发位置传感器的位置定义并将该位置判定为原点。
65.实施例4：
66.为了方便滤光片3的安装和拆卸，如图6所示，此时滤光片3通过安装位21安装在旋转单元2上。
67.具体的，安装位21包括透光孔和插孔，如图7所示，其中透光孔沿平行于旋转单元2的轴线方向贯穿旋转单元2的上下表面设置，插孔位于旋转单元2的外周侧壁上并与透光孔相通，滤光片3经插孔插入透光孔处。
68.需要注意的是，为了不影响旋转单元2的正常旋转，插孔位于齿圈的上方或下方且其外侧缘沿旋转单元2轴线方向上的投影能够落入旋转单元2外侧缘齿圈的范围内，即能够保证安装位21不会影响齿圈与驱动单元4的正常啮合。在图7中，插孔位于齿圈下方。最重要的是，当滤光片3插入安装位21后，滤光片3与驱动单元4之间不会干涉。
69.通过该结构可以实现滤光片3与旋转单元2的可拆卸连接。在使用时，操作人员可以通过调整滤光片3种类的方式来满足不同的检测要求。
70.作为可选的实施方式，滤光片3插入透光孔内的部分固定设置有第一磁铁31，透光孔的侧壁设有能与第一磁铁31相吸的磁吸件。
71.第一磁铁31和磁吸件在磁力作用下贴合，可以有效避免滤光片3在转动过程中脱落。
72.具体的，上述磁吸件可以是与第一磁铁31的磁极方向想配合的第二磁铁结构，也可以是能够被磁铁吸附的金属材料。
73.实施例5：
74.本实施例8与实施例1的不同点在于，为了保证滤光片3能够正确的插入安装位21内，作为可选的实施方式，滤光片3包括支架32和镜片33，支架32为绕设在镜片33外缘的非对称结构，用于容纳支架32的插孔能恰好供支架32插入。
75.该非对称结构为防呆设计，可以防止滤光片3上下装反。
76.需要注意的是，此时支架32朝向安装位21内的一端设置有第一磁铁31结构。
77.具体的，支架32的相对的两侧分别向外周侧凸起形成不对称的一字凸起和l形凸起，如图8所示。由于支架32左右两侧结构不同，同时插孔内也设置有与支架32的左右两侧相匹配的、供插入的结构，因此有效解决了滤光片3可能会插反的问题。
78.本发明还提供了一种相机，如图9所示，包括上述滤光片3切换组件和位于旋转单元2上方的摄像头8，摄像头8相对于旋转单元2固定设置，当旋转单元2转动时能使得预定的滤光片3与摄像头8相对。
79.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。