CN108027547A - 摄像机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及摄像机模块，并且本发明包括：透镜单元；透镜镜筒，其用于固定透镜单元；基板单元，其上安装有用于将通过透镜单元入射的光转换成电信号的图像传感器；以及壳体，其将基板单元安置在其内部空间中，并且其一侧耦接至透镜镜筒，并且本发明可以包括：发射线圈，其被安置在壳体内以形成电场；以及传导加热元件，其被布置在透镜单元的外表面上或者透镜镜筒的外周表面上，并且通过由发射线圈形成的电场在传导加热元件中生成感应电流。由于本发明通过简单的配置(例如，发射线圈和加热元件)将电力无线地供应至加热元件来加热透镜，因此摄像机模块的体积和结构不需要大的改变。另外，由于本发明的加热元件不会使入射光受到限制，因此被摄体的图像不会失真，并且可以获得清晰的图像，因此本发明是有效的。另外，本发明在当电力被无线地供应至加热元件时防止了对其他电子部件或电气部件的信号干扰，因此可以防止摄像机故障。

Description

摄像机模块
技术领域
根据本发明的示例性且非限制性的实施方式的教导总体上涉及摄像机模块，并且更具体地，涉及用于交通工具摄像机模块的摄像机模块。
背景技术
随着汽车行业中对驾驶员的便利性和安全性的要求不断提高，以各种方式进行新技术结合，并且特别地，使用摄像机的技术正在与软件技术融合以被快速地应用。这些摄像机被安装在交通工具外部，因此即使在各种气候条件下仍需要能够获取清晰的图像。为此，基本要求是加热透镜以防止在透镜上形成湿气或霜。为了加热透镜，基本上需要安装加热器，并且该加热器需要安装在透镜表面上或者安装在透镜附近，以向透镜施加热量。
然而，为了向加热器施加电力，要连接电线，并且为了使包括电线的加热器防水可能需要复杂的结构，从而不利地需要尺寸上比常规的摄像机的尺寸更大的结构。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题/缺点，本发明的示例实施方式提供了一种摄像机模块，该摄像机模块被配置成通过将电力无线地供应至加热元件来加热透镜。
本发明的另一目的是提供一种被配置成防止经过透镜的加热元件的入射光受到限制的摄像机模块，从而可以提供免于让被摄体失真的摄像机模块。
本发明的又一目的是提供一种被配置成在当电力被无线地供应至加热元件时防止信号干扰其他电子部件或电气部件的摄像机模块。
技术方案
在本发明的一个一般方面，提供了一种摄像机模块，该摄像机模块包括：透镜单元；透镜镜筒，其用于固定透镜单元；壳体，其安置在透镜镜筒的一侧；基板单元，其安置在壳体内；图像传感器，其安装在基板单元上；发射线圈，其安置在壳体内，以电连接至基板单元；以及加热元件，其被布置在透镜单元处，以响应于与发射线圈的电磁相互作用而生成热量。
优选地，但并非必须地，可以将发射线圈围绕光轴以螺旋形状布置在基板单元上。
优选地，但并非必须地，可以将发射线圈以螺旋形状印制在基板单元上。
优选地，但并非必须地，透镜镜筒可以在外周表面处形成有接收线圈，接收线圈电连接至加热元件，其中，通过发射线圈生成的电场，电流在接收线圈上流动。
优选地，但并非必须地，透镜镜筒可以包括金属，其中，通过与发射线圈的电磁相互作用，金属可以生成热量。
优选地，但并非必须地，透镜镜筒可以在外周表面处缠绕有接收线圈，以从发射线圈无线地接收电力。
优选地，但并非必须地，加热元件的电阻可以是10Ω至100Ω。
优选地，但并非必须地，可以使用透明材料形成加热元件，以防止入射光在通过透镜单元时被扭曲。
优选地，但并非必须地，加热元件可以是ITO(氧化铟锡)、石墨烯以及纳米线中的一个。
优选地，但并非必须地，摄像机模块还可以包括屏蔽单元，屏蔽单元安置在壳体内，以屏蔽发射线圈的无线电力信号。
优选地，但并非必须地，屏蔽单元还可以包括第一屏蔽单元，第一屏蔽单元安置在发射线圈的底侧，以屏蔽来自发射线圈的无线电力信号。
优选地，但并非必须地，屏蔽单元还可以在壳体的内侧表面的至少一部分上包括第二屏蔽单元，以屏蔽来自发射线圈的无线电力信号。
优选地，但并非必须地，屏蔽单元可以包括铁氧体。
优选地，但并非必须地，摄像机模块还可以包括形成在加热元件的外侧或者接收线圈的外侧的绝缘膜，以防止电流泄漏至外部。
优选地，但并非必须地，加热元件的外侧的绝缘膜可以涂覆有AR(抗反射)物。
有益效果
由于本发明通过简单的配置(例如，发射线圈和加热元件)将电力无线地供应至加热元件来加热透镜，因此摄像机模块的体积和结构不需要大的改变。
另外，由于本发明的加热元件不会使入射光受到限制，因此被摄体的图像不会失真，并且可以获得清晰的图像，因此本发明是有效的。
另外，本发明在电力被无线地供应至加热元件时防止了对其他电子部件或电气部件的信号干扰，因此可以防止摄像机故障。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例实施方式的摄像机模块的透视图。
图2是示出根据本发明的示例实施方式的摄像机模块的示意性剖视图。
图3是示出根据本发明的示例实施方式的、摄像机模块的安置在基板单元上的发射线圈的示意图。
图4是示出根据本发明的示例实施方式的、摄像机模块的印制在基板单元上的发射线圈的示意图。
图5是示出根据本发明的示例实施方式的、摄像机模块的安置在透镜单元上的加热元件的示意图。
图6是示出根据本发明的示例实施方式、在摄像机模块的透镜单元上进行图案化的加热元件的示意图。
图7是示出根据本发明的示例实施方式的、布置在摄像机模块的透镜镜筒上的接收线圈的示意图。
图8是示出根据本发明的示例实施方式的、布置在摄像机模块的透镜镜筒上的接收线圈和加热元件的示意图。
具体实施方式
将参照附图来描述本发明的一些示例性实施方式。为了简洁和清楚，省略了对公知的功能、配置或者构造的详细描述，以免不必要的细节使得本公开内容不清楚。此外，在整个描述中，在附图的说明中相同的附图标记将分配给相同的元件。
此外，术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、(a)、(b)等，在本文中不表示任何次序、数量或重要性，而仅用于将一个元件与另一元件进行区分。在下面的描述和/或所附的权利要求书中，会使用术语“耦接”和/或“连接”以及它们的派生词。在特定实施方式中，可以使用“连接”来指示两个或更多个元件彼此直接物理接触和/或电接触。“耦接”可以指两个或更多个元件直接物理接触和/或电接触。然而，“耦接”还可以指两个或更多个元件可以彼此不直接接触，但彼此仍可以进行协作和/或相互作用。例如，“耦接”、“接合”以及“连接”可以指两个或更多个元件不接触彼此，而是经由另一元件或中间元件间接地接合在一起。
此外，尽管已将下面的第一示例实施方式至第五示例实施方式描述为实现本发明的独立的示例实施方式，但是应当说明的是，可以通过将两个或更多个示例实施方式相互组合来应用这些第一示例实施方式至第五示例实施方式。
<第一示例实施方式>
在下文中，将参照附图来描述根据本发明的第一示例实施方式的摄像机模块。
图1是示出根据本发明的示例实施方式的摄像机模块的透视图，以及图2是示出根据本发明的示例实施方式的摄像机模块的示意性剖视图。
参照图1和图2，根据本发明的示例实施方式的摄像机模块可以包括透镜单元(100)、透镜镜筒(200)、基板单元(300)、壳体(400)、发射线圈(500)以及加热元件(600)。
透镜单元(100)可以是这样的：至少一个透镜(无附图标记)被沿着光轴布置并且可以被安置在透镜镜筒(200)内。
透镜镜筒(200)可以通过将透镜单元(100)安置在透镜镜筒内来固定透镜单元(100)，以免由透镜形成的光轴不匹配，从而保护透镜单元(100)。
基板单元(300)可以安装有图像传感器(310)，图像传感器(310)的光轴与透镜单元(100)的光轴匹配，以将通过透镜单元(100)入射的光转换成电信号。如图2所示，基板单元(300)可以设置有多个基板(无附图标记)，并且基板可以通过单独的连接构件电连接。
可以通过将透镜镜筒(200)安置于壳体(400)的一侧而使壳体(400)与透镜镜筒(200)的至少一部耦接，并且壳体(400)可以将基板单元(300)安置在内部空间中。此外，壳体(400)可以在另一侧形成有连接器(无附图标记)，该连接器被连接至壳体(400)的内部空间中的基板单元(300)以供应来自外部的电力。此外，壳体(400)可以在内部空间中安置有发射线圈(稍后描述)。稍后将更详细地再次描述壳体(400)。
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的、摄像机模块的安置在基板单元上的发射线圈(500a)的示意图。参照图3，发射线圈(500a)可以布置在基板单元(300)的上表面，以电连接至基板单元(300)的电路。发射线圈(500a)可以像包裹虚拟的圆柱的外周表面那样以螺旋形状布置，并且当通过将外部的电力供应至基板单元(300)而流过电流时，可以向上形成电场。此时，可以使用粘合、焊接或者单独的设备将发射线圈(500a)固定至基板单元(300)，并且当根据用户的意图将发射线圈(500a)与基板单元(300)固定以电连接时，可以可变地选择固定装置。
图4是示出根据本发明的示例实施方式的、摄像机模块的印制在基板单元上的发射线圈(500b)的示意图。参照图4，发射线圈(500b)可以是这样的：线圈围绕光轴被印制在基板单元(300)的上表面以允许电流流过电路。发射线圈(500b)可以以螺旋形状被印制在基板单元(300)的上表面，以当电流流动时形成电场。
虽然图3和图4中未示出，但是发射线圈(500a，500b)可以在内侧形成有图像传感器(310)，并且发射线圈(500a，500b)不会与图像传感器(310)物理干扰。
图5是示出根据本发明的示例实施方式的、摄像机模块的安置在透镜单元(100)上的加热元件(600)的示意图。
参照图5，加热元件(600)可以被布置在透镜单元(100)的外表面。可以使用导电材料来形成加热元件(600)。加热元件(600)可以与发射线圈(500a，500b)电力地相互作用。例如，当通过允许电流在发射线圈(500a，500b)中流动而形成电场时，通过该电场使加热元件(600)内的电荷振动，从而生成热量。加热元件(600)的电阻可以优选地为10Ω至100Ω。此时，当电阻低于10Ω时，会流过过电流，而当电阻高于100Ω时，电阻变得较高使得电流难以流动。
此外，优选的情况是：使用透明材料来形成加热元件(600)，以使得当入射光通过透镜单元(100)时能够防止入射光受到限制。因此，根据本发明的摄像机模块可以获得更清晰的对象图像。可以使用ITO(氧化铟锡)、石墨烯以及纳米线中的任何一个来形成加热元件(600)。尽管加热元件(600)不是透明的，但是加热元件(600)可以使用使光的入射几乎不受到限制的纳米线。另外，当加热元件可以使用透明材料通过无线电力生成热量时，本发明不限于此。
尽管附图中未示出，但是加热元件(600)还可以在外侧形成有绝缘膜，绝缘膜可以防止电流泄漏至外部。绝缘膜可以包括AR(抗反射)物质。因此，绝缘膜可以防止电流泄漏至外部，并且可以通过降低透镜的反射性来获得清晰的图像。
参照图2，可以优选地使用非导电材料来形成壳体(400)以防止从发射线圈(500)生成的电磁波泄漏至外部。最优选地，可以使用塑料材料来形成壳体(400)。如果使用导电材料来形成壳体(400)，则壳体(400)可以通过允许感应电流通过发射线圈(500)生成的电场而流动来生成热量，但是由于与透镜镜筒(200)相比壳体(400)距透镜镜筒(200)的距离相对更远，并且尺寸比透镜镜筒(200)面积相对地更大，从壳体(400)生成的热量比散发至外部的热量更多以致超过传送至透镜单元(100)的热量，因此，针对透镜加热的电力消耗很低，因而效率低。
壳体(400)中还可以包括屏蔽单元(410)。屏蔽单元(410)可以阻断发射线圈(500)的无线电力信号(即，电场)。屏蔽单元(410)可以包括第一屏蔽单元和第二屏蔽单元(411，412)。可以通过本发明的第一示例实施方式中的屏蔽单元(410)来防止无线电力信号对安装在基板单元(300)上的部件的干扰。
第一屏蔽单元(411)可以安装在基板单元(300)上。换句话说，第一屏蔽单元(411)可以安装在发射线圈(500)的底侧，并且可以安装在多个基板中的安装有图像传感器(310)的基板上。即，第一屏蔽单元可以优选地安装在布置在多个基板的最顶部表面处的基板的底表面处，以屏蔽影响其他基板的元件的电场。
第二屏蔽单元(412)可以被布置在壳体(400)的内侧表面的至少一部分上，以防止发射线圈(500)的无线电力信号发射至外部。
第一屏蔽单元和第二屏蔽单元(411，412)可以包括铁氧体。附图中示出的第一屏蔽单元和第二屏蔽单元(411，412)是示例性的，其形状和范围可以不受限制，并且包括铁氧体的第一屏蔽单元和第二屏蔽单元(411，412)的形状也不受限制。例如，可以在当制造第一屏蔽单元和第二屏蔽单元(411，412)时包括铁氧体，并且可以将铁氧体涂覆在第一屏蔽单元和第二屏蔽单元(411，412)的表面上。可以根据用户的选择可变地提供屏蔽单元(410)。
<第二示例实施方式>
在下文中，将参照附图来描述根据本发明的第二示例实施方式的摄像机模块。在描述根据本发明的第二示例实施方式的摄像机模块时，与第一示例实施方式中的附图标记相同的附图标记将被用于相同的元件，并将省略任何冗余的说明。
根据本发明的第二示例实施方式的摄像机模块与第一示例实施方式的不同之处在于：使用金属来形成根据本发明的第二示例实施方式的摄像机模块中的透镜镜筒(200)。当使用金属来形成根据本发明的第二示例实施方式的摄像机模块中的透镜镜筒(200)时，使得可以与发射线圈(500)电磁相互作用。例如，通过从发射线圈(500)生成的电场可以在透镜镜筒(200)上生成感应电流，可以如在加热元件(600)中那样生成热量。在第二示例实施方式中，透镜单元(100)被加热两次以进一步提高透镜的加热效率。
<第三示例实施方式>
在下文中，将参照附图来描述根据本发明的第三示例实施方式的摄像机模块。在描述根据本发明的第三示例实施方式的摄像机模块时，与第一示例实施方式中的附图标记相同的附图标记将被用于相同的元件，并将省略任何冗余的说明。
图6是示出根据本发明的示例实施方式的、在摄像机模块的透镜单元上形成有图案的加热元件(600)的示意图，加热元件的结构使得第三示例实施方式不同于第一示例实施方式和第二示例实施方式。参照图6，根据本发明的第三示例实施方式的摄像机模块与第一示例实施方式中的摄像机模块的不同之处可以在于：尽管加热元件(600)被布置在透镜单元(100)的上表面，但是在透镜单元(100)的上表面上形成有预定图案。可以围绕光轴将加热元件(600)的图案形成为螺旋形状。然而，本发明不限于此，并且可以使用允许感应电流在图案上流动的任何结构。例如，加热元件(600)也可以在透镜单元(100)的上表面被形成为锯齿形状。
<第四示例性实施方式>
在下文中，将参照附图来描述根据本发明的第四示例实施方式的摄像机模块。在描述根据本发明的第四示例实施方式的摄像机模块时，与第一示例实施方式中的附图标记相同的附图标记将被用于相同的元件，并将省略任何冗余的说明。
图7是示出根据本发明的示例实施方式的布置在摄像机模块的透镜镜筒上的接收线圈的示意图，接收线圈的结构使得第四示例实施方式不同于第一示例实施方式至第三示例实施方式。参照图7，接收线圈(210)可以以螺旋形状缠绕在透镜镜筒(200)的外周表面上。接收线圈(210)可以与发射线圈(500a，500b)进行电磁相互作用。例如，通过发射线圈(500)的无线电力信号，即通过电场，感应电流可以在接收线圈(210)中流动，从而还使得接收线圈(210)能够生成热量。
接收线圈(210)可以与加热元件(600)进行电磁相互作用。例如，在接收线圈(210)中流动的感应电流可以沿与发射线圈(500)中的电流的方向相同的方向流动，以使得加热元件(600)内部的电荷能够振动，从而加热元件(600)可以生成热量。因此，接收线圈(210)与加热元件(600)二者均可以生成热量以使得加热透镜更容易。
同时，可以将接收线圈(210)与加热元件(600)进行电连接以允许加热元件(600)生成热量。此时，可以使用金属来形成透镜镜筒(200)以使得热传递更容易，从而可以进一步提高加热透镜的效率。
<第五示例性实施方式>
在下文中，将参照附图来描述根据本发明的第五示例实施方式的摄像机模块。在描述根据本发明的第五示例实施方式的摄像机模块时，与第一示例实施方式中的附图标记相同的附图标记将被用于相同的元件，并将省略任何冗余的说明。
图8是示出根据本发明的示例实施方式的布置在摄像机模块的透镜镜筒(200)上的接收线圈(210)和加热元件(600)的示意图，接收线圈(210)和加热元件(600)的结构使得第五示例实施方式不同于第一示例实施方式至第四示例实施方式。参照图8，可以在透镜镜筒(200)的外周表面上将加热元件(600)形成为缠绕式形状，并且还可以将接收线圈(210)缠绕在透镜镜筒(200)的外周表面上。通过发射线圈(500)生成的电场，接收线圈(210)中可以流动有沿与发射线圈(500)中的电流的方向相同的方向的感应电流，以使得接收线圈(210)能够生成电场，从而加热元件(600)内的电荷可以振动，并且接收线圈(210)也可以在其中生成热量。
此外，可以将接收线圈(210)与加热元件(600)进行电连接以允许加热元件(600)生成热量。此时，可以使用金属来形成透镜镜筒(200)以使热传递更容易，从而可以进一步提高加热透镜的效率。
虽然上述说明仅是用于描述根据本发明的摄像机模块的示例实施方式，但是本发明不限于此，并且应当理解的是，本领域的技术人员可以想到许多落入本公开内容的原理的主旨和范围内的其他修改和实施方式。

Claims (16)

1.一种摄像机模块，所述摄像机模块包括：
透镜单元；
透镜镜筒，其用于固定所述透镜单元；
壳体，其安置在所述透镜镜筒的一侧；
基板单元，其安置在所述壳体内；
图像传感器，其安装在所述基板单元上；
发射线圈，其安置在所述壳体内，以电连接至所述基板单元；以及
加热元件，其被布置在所述透镜单元处，以响应于与所述发射线圈的电磁相互作用而生成热量。
2.根据权利要求1所述的摄像机模块，其中，所述发射线圈围绕光轴以螺旋形状布置在所述基板单元上。
3.根据权利要求1所述的摄像机模块，其中，所述发射线圈以螺旋形状印制在所述基板单元上。
4.根据权利要求1所述的摄像机模块，其中，所述透镜镜筒包括金属，其中，所述金属通过与所述发射线圈的电磁相互作用来生成热量。
5.根据权利要求1所述的摄像机模块，其中，所述加热元件以螺旋形状布置在所述透镜单元上。
6.根据权利要求1所述的摄像机模块，还包括接收线圈，所述接收线圈安置在所述透镜镜筒上，以响应于与所述发射线圈的电磁相互作用而生成热量，并且通过电连接至所述加热元件或者与所述加热元件进行电磁相互作用来加热所述加热元件。
7.根据权利要求1所述的摄像机模块，其中，所述接收线圈以螺旋形状沿所述透镜镜筒的外周表面布置。
8.根据权利要求1所述的摄像机模块，包括：
透镜单元；
透镜镜筒，其用于固定所述透镜单元；
壳体，其安置在所述透镜镜筒的底侧；
基板单元，其安置在所述壳体内；
图像传感器，其安装在所述基板单元上；
发射线圈，其安置在所述壳体内，以电连接至所述基板单元；
接收线圈，其安置在所述透镜镜筒上，以响应于与所述发射线圈的电磁相互作用而生成热量；以及
加热元件，其被布置在所述透镜单元处，以响应于与所述发射线圈的电磁相互作用而生成热量，并且通过与所述接收线圈进行电磁相互作用或者电连接至所述接收线圈来生成热量。
9.根据权利要求8所述的摄像机模块，其中，将所述接收线圈和所述加热元件以螺旋形状布置在所述透镜镜筒的外周表面。
10.根据权利要求1或8所述的摄像机模块，其中，所述加热元件的电阻为10Ω至100Ω。
11.根据权利要求1或8所述的摄像机模块，还包括屏蔽单元，所述屏蔽单元安置在所述壳体内，以屏蔽电磁信号。
12.根据权利要求11所述的摄像机模块，其中，所述屏蔽单元安置在所述发射线圈的底侧，以屏蔽所述发射线圈的电磁信号。
13.根据权利要求12所述的摄像机模块，其中，所述屏蔽单元安置在所述壳体的内侧表面的至少一部分上，以屏蔽所述发射线圈的电磁信号。
14.根据权利要求1或8所述的摄像机模块，还包括绝缘膜，所述绝缘膜被涂覆在所述加热元件或所述接收线圈上。
15.根据权利要求14所述的摄像机模块，其中，所述绝缘膜包括AR(抗反射)物质。
16.一种交通工具摄像机，所述交通工具摄像机安装在交通工具的前侧、后侧或侧表面处，所述交通工具摄像机包括：
透镜单元；
透镜镜筒，其用于固定所述透镜单元；
壳体，其安置在所述透镜镜筒的底侧；
基板单元，其安置在所述壳体内；
图像传感器，其安装在所述基板单元上；
发射线圈，其安置在所述壳体内，以电连接至所述基板单元；以及
加热元件，其布置在所述透镜单元处，以响应于与所述发射线圈的电磁相互作用而生成热量。
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