CN111061116A - 车辆用相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用相机模块，在应用于相机模块的透镜中应用发热部件，从而能够去除随着温度差在相机模块中产生的湿气及霜，或者下雨或下雪时凝结在透镜表面的水滴及冰。车辆用相机模块包括：上壳体和下壳体，在内部形成容纳空间；透镜架，容纳于所述上壳体的内部空间，并凸出形成有第一开口部；镜筒，插入于所述第一开口部的上方；发热部件，夹设在所述透镜架和所述镜筒之间，并形成有具有比所述第一开口部的外径大的内径的第二开口部；以及下基板，容纳于所述下壳体的内部空间，并在与所述镜筒对应的位置安装有图像传感器。

Description

车辆用相机模块
技术领域
本发明涉及车辆用相机模块，在应用于相机模块的透镜中应用发热部件，从而能够去除随着温度差在相机模块中产生的湿气及霜，或者下雨或下雪时凝结在透镜表面的水滴及冰。
背景技术
通常，在驾驶车辆时，不仅是前方情况，后方情况也以非常重要的因素起作用，尤其在改变车道或倒车等的情况下，只有准确识别后方及后方的左右侧情况之后进行改变车道或倒车等操作，才能预防事故风险。
在这种行驶在车道的过程中改变车道或倒车等的情况下，驾驶者通过在车体两侧凸出形成的两个侧视镜或安装于室内的室内镜判断后方或后方两侧情况之后，当判断为后方的车辆间隔有适当距离而处于安全状态或后方没有障碍物时，进行车道变更或倒车等。
但是，若驾驶者是新手，则存在的问题是，由于在行驶过程中看侧视镜及室内镜来判断后方情况不熟练，不仅导致发生碰撞等事故，而且很难准确识别后方障碍物。
为此，最近普遍安装相机模块，在车辆的前方或后方设置相机来拍摄前方和后方的交通信息及被摄体，将其通过设置于车辆的室内的显示装置输出，监视前方及后方、尤其后方的死角地带的情况，从而使得有助于安全驾驶。
图1是现有的车辆用相机模块的装配立体图。
参照图1，现有的车辆用相机模块10包括上壳体11、下壳体12、安装于上壳体11和下壳体12的内空间的基板13、结合于上壳体11的上方的镜筒14以及安装于下壳体12的下方的连接器15。
在上壳体11和下壳体12内存在安装有图像传感器16的基板13，上壳体11和下壳体12通过橡胶17密封。
此外，在下壳体12的下方结合有连接器15，该连接器15用于向基板13供应电源并与外部设备进行信号传送。
另一方面，在上壳体11的上方安装有在内部层叠有多个盖板145的镜筒14，上壳体11和镜筒14通过在结合部位涂覆粘接剂或另配的紧固部件来紧密结合。
此时，当上壳体11和镜筒14的结合状态或镜筒14内多个盖板145的结合状态不良好，或者相机模块的外部环境的温度差急剧变化时，频繁发生湿气及霜流入相机模块、尤其是镜筒14内的情况，当湿气及霜流入镜筒14内时，产生通过相机模块拍摄的影像不清晰的问题。此外，当下雨或下雪时，可能会在透镜表面凝结水滴及冰而妨碍确保视野。
发明内容
本发明用于解决如上所述的问题，其目的在于提供一种车辆用相机模块，在应用于相机模块的透镜中应用发热部件，从而能够去除随着温度差在相机模块中产生的湿气及霜，或者下雨或下雪时凝结在透镜表面的水滴及冰。
根据用于解决上述技术问题的本发明的一个方面，提供一种车辆用相机模块，其包括：上壳体和下壳体，在内部形成容纳空间；透镜架，容纳于所述上壳体的内部空间，并凸出形成有第一开口部；镜筒，插入于所述第一开口部的上方；发热部件，夹设在所述透镜架和所述镜筒之间，并形成有具有比所述第一开口部的外径大的内径的第二开口部；以及下基板，容纳于所述下壳体的内部空间，并在与所述镜筒对应的位置安装有图像传感器。
在此，所述发热部件以包围所述第一开口部的外径的方式结合于所述透镜架的上方从而通过从发热部件传递的热量，能够去除在相机模块、尤其是透镜模块产生的湿气及霜。
此外，根据本发明的另一方面，提供一种车辆用相机模块，其包括：上壳体和下壳体，在内部形成容纳空间；镜筒，结合于在所述上壳体的上方形成的第一开口部；发热部件，夹设在所述第一开口部和所述镜筒之间，并形成有具有比所述第一开口部的内径小的外径的第二开口部；以及下基板，容纳于所述下壳体的内部空间，并在与所述镜筒对应的位置安装有图像传感器。
在此，所述发热部件以包围所述镜筒的下端部的外径的方式结合于所述镜筒的下端部，所述镜筒贯通所述发热部件的第二开口部而插入于所述第一开口部，从而通过从发热部件传递的热量，能够去除在相机模块、尤其是透镜模块产生的湿气及霜。
根据本发明，在对布置成与透镜模块接触的发热部件施加电源时，发热部件进行电阻发热，从而通过发热部件所产生的热能，不仅去除在上壳体和下壳体内形成的容纳空间中的湿气及霜，还能够有效地去除镜筒内的湿气及霜。
此外，根据本发明，发热部件形成针对不朝向镜筒的方向的散热结构，从而能够防止从发热部件散发的热量对相机模块内的基板或图像传感器等带来损伤。
附图说明
图1是现有的车辆用相机模块的装配立体图。
图2是根据本发明的一实施例的车辆用相机模块的截面图。
图3是示出图2中所示的相机模块内的镜筒、透镜架以及发热部件的结合关系的立体图。
图4是根据本发明的另一实施例的车辆用相机模块的截面图。
图5是示出图4中所示的相机模块内的镜筒、透镜架以及发热部件的结合关系的立体图。
图6是根据本发明的一实施例的发热部件的俯视图。
图7示出在图6的发热部件形成的电极部的位置。
图8示出在图6的发热部件形成的电阻部的位置。
图9示出在图6的发热部件形成的辐射涂层的位置。
图10是沿着图6的A-A′截取线截取的发热部件的截面图。
图11至图13是根据本发明的多种实施例的发热部件的截面图。
附图标记说明
100、200：相机模块 110、210：上壳体
120、220：下壳体 130、230：镜筒
140：透镜架 141、211：第一开口部
150：发热部件 151：第二开口部
160：上基板 170、270：下基板
171、271：图像传感器 180、280：连接器
具体实施方式
为了更容易理解本发明，从便利角度，在本申请中定义特定术语。只要在本申请中没有定义为其他含义，则在本发明中使用的科学术语及技术术语可以具有在本技术领域中具有通常知识的人所通常理解的含义。
此外，只要在文脉上没有特别指定，则单数形式的术语也可以包括其复数形式，复数形式的术语也可以包括其单数形式。
以下，参照本申请的附图，针对根据本发明的一实施例的车辆用相机模块详细地说明。
图2是根据本发明的一实施例的车辆用相机模块的截面图，图3是示出图2中所示的相机模块内的镜筒、透镜架以及发热部件的结合关系的立体图。
参照图2和图3，根据本发明的一实施例的车辆用相机模块100包括上壳体110和下壳体120，上壳体110和下壳体120结合成在内部形成容纳空间，并形成相机模块100的外观。通常，上壳体110和下壳体120由塑料材料形成，但是根据需要，也可以由金属(例如，铝)之类多种材料形成。
在上壳体110的内部空间中容纳有上基板160，在上基板160上存在凸出形成有第一开口部141的透镜架140。
在此，透镜架140可以由塑料或金属(例如，铝)材料形成，优选的是，可以由金属材料形成，以使得能够作用为传递后述的发热部件150所产生的热量的导热介质。
在透镜架140的上方凸出形成有第一开口部141，镜筒130通过第一开口部141插入于透镜架140。镜筒130具有多个透镜在透镜外壳内部层叠成多级的结构，通常透镜由玻璃或塑料材料形成，透镜外壳可以由塑料或金属(例如，铝)材料形成。
第一开口部141形成为能够沿透镜架140的上下方向贯通，从而通过插入于第一开口部141的镜筒130，能够在后述的图像传感器171上成像。
此时，镜筒130不是整体插入于透镜架140的第一开口部141内，而是镜筒130的下端部插入于第一开口部141内，由此镜筒130能够被透镜架140夹持。为此，优选的是，镜筒130的下端部的外径与透镜架140的第一开口部141的内径r1相同或比第一开口部141的内径r1小。
在位于上壳体110的下方的下壳体120的内部空间中容纳有下基板170，在下基板170上，在与插入于透镜架140的第一开口部141的镜筒130的光轴对应的位置安装有图像传感器171。
在下壳体120的下方结合有连接器180，连接器180是用于将以电源供应部为代表的外部设备与相机模块100电连接的连接部。
此外，在上壳体110的上方形成有使镜筒130暴露的开口部，在开口部的上方可以结合有用于保护镜筒130的盖板。
根据本实施例，透镜架140和镜筒130之间夹设有发热部件150，发热部件150在被施加电源时自行发热，从而能够去除随着温度差在相机模块内产生的湿气及霜。
发热部件150为了被施加电源而发热，可以与上基板160电导通。为此，可以设置有将发热部件150和上基板160电连接的至少一个布线161、162。在此情况下，在上基板160上可以布置有连接于布线161、162的电极。
此外，在另一例子中，在上基板160紧贴于上壳体110的内周面的情况下，布线161、162为附着于上壳体110的内面或插入于内面的形式，可以在对通过镜筒130并利用图像传感器171拍摄的影像不带来影响的范围内以多种形式设置。
发热部件150可以以包围透镜架140的第一开口部141的外径的方式结合在透镜架140的上方。为此，发热部件150包括具有与第一开口部141的外径r2相同或比第一开口部141的外径r2大的内径的第二开口部151。
如上所述，镜筒130的下端部插入于透镜架140的第一开口部141内，因此为了使得以包围透镜架140的第一开口部141的外径的方式结合的发热部件150发热所产生的热量传递到镜筒130，优选的是至少透镜架140的第一开口部141由金属材料形成。
如此，在发热部件150不直接接触镜筒130而将透镜架140用作导热介质的情况下，能够防止从发热部件150散发的过度热量对镜筒130带来损伤。尤其，这种结构在镜筒130由对热量脆弱的材料形成的情况下能够更为有效。
图4是根据本发明的另一实施例的车辆用相机模块的截面图，图5是示出图4中所示的相机模块内的镜筒、透镜架以及发热部件的结合关系的立体图。
参照图4和图5，根据本发明的另一实施例的车辆用相机模块200包括上壳体210和下壳体220，上壳体210和下壳体220结合成在内部形成容纳空间，并形成相机模块200的外观。通常，上壳体210和下壳体220由塑料材料形成，但是根据需要，也可以由金属(例如，铝)之类多种材料形成。在本实施例中，为了将后述的发热部件150发热所散发的热量有效地向镜筒230传递，优选的是至少上壳体210由金属(例如，铝)材料形成。
在上壳体210的上方形成有第一开口部211，镜筒230通过第一开口部211插入于上壳体210。镜筒230具有多个透镜在透镜外壳内部层叠成多级的结构，通常透镜由玻璃或塑料材料形成，透镜外壳可以由塑料或金属(例如，铝)材料形成。
第一开口部211形成为能够沿上壳体210的上下方向贯通或者至少贯通至上壳体210内部的容纳空间，从而通过插入于第一开口部211的镜筒230，能够在后述的图像传感器271上成像。
此时，镜筒230伴随整体插入于上壳体210的第一开口部211内，能够固定于上壳体210。为此，优选的是，上壳体210的第一开口部211的内径r3与镜筒230的下端部的外径相同或比镜筒230的下端部的外径大。若是镜筒230具有朝向上方宽度变宽的结构的情况，则优选的是，上壳体210的第一开口部211也具有朝向上方宽度变宽的结构。
在位于上壳体210的下方的下壳体220的内部空间中容纳有下基板270，在下基板270上，在与插入于上壳体210的第一开口部211的镜筒230的光轴对应的位置安装有图像传感器271。
在下壳体220的下方结合有连接器280，连接器280是用于将以电源供应部为代表的外部设备与相机模块200电连接的连接部。
此外，在上壳体210的第一开口部211的上方结合有用于保护插入于第一开口部211的镜筒230的盖板。
根据本实施例，上壳体210的第一开口部211和镜筒230之间夹设有发热部件150，发热部件150在被施加电源时自行发热，从而能够去除随着温度差在相机模块内产生的湿气及霜，或者下雨或下雪时凝结在透镜表面的水滴及冰。
此外，发热部件150为了被施加电源而发热，可以与下基板270电导通。为此，可以设置有将发热部件150和下基板270电连接的至少一个布线261、262。在此情况下，在下基板270上可以布置有连接于布线261、262的电极。
此外，在另一例子中，布线261、262为附着于上壳体210的内面或插入于内面的形式，可以在对通过镜筒230并利用图像传感器271拍摄的影像不带来影响的范围内以多种形式设置。
发热部件150可以以包围镜筒230的下端部的外径的方式结合在镜筒230的下端部。为此，发热部件150包括第二开口部151，第二开口部151具有与镜筒230的下端部的外径相同或比镜筒230的下端部的外径大的内径。
此外，镜筒230可以贯通发热部件250的第二开口部151而插入于上壳体210的第一开口部211。
在另一例子中，在第一开口部211的上方可以形成有阶梯，阶梯可以具有与发热部件150的外径对应的内径r4。由此，发热部件150能够稳定地支承在上壳体210和镜筒230之间。
如上所述，发热部件150夹设在上壳体210的第一开口部211和镜筒230之间，因此能够减少对位于上壳体210的下方的下基板270或图像传感器271等带来损伤的可能性。
图6是根据本发明的一实施例的发热部件的俯视图，图7是示出在图6的发热部件形成的电极部的位置，图8示出在图6的发热部件形成的电阻部的位置，图9示出在图6的发热部件形成的辐射涂层的位置。
参照图6，发热部件150是在内侧呈O形状形成有第一开口部151的环状部件，第一开口部151的形状例如可以根据镜筒130、230的形状、透镜架140的第一开口部141的形状、上壳体210的第一开口部211的形状等而多样地形成。
图7至图9用于示出发热部件150的发热结构，从便利角度，以平面观察发热部件150为前提进行说明，必要时，在发热部件150应用于相机模块的状态下说明发热结构。
参照图7，发热部件150包括在陶瓷基板152上以一定的图案形成的电极部153。此时，在相机模块内，发热部件150设置成电极部153朝向下方，以使电极部153连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262。
在此，陶瓷基板152优选为耐热性及机械硬度优异且绝缘阻抗高的材料的基板，例如，可以使用由氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化锆(ZrO2)、碳化硅(SiC)或氮化硅(Si3N4)构成的陶瓷基板。电极部153可以由Ag、Ni/Ag、NiZn/Ag或TiO/Ag等之类金属或金属合金形成，但是不限于此。
参照图8，在陶瓷基板152上的未形成有电极部153的区域形成有电阻部154。此时，电阻部154形成在未形成有电极部153的区域，并且布置成与电极部153接触，从而能够与电极部153电导通。此外，根据情况，电阻部154也可以形成为与电极部153局部重叠。如此，当随着与电极部153电导通而对电极部153施加电源时，电阻部154进行电阻发热。
图8中示出电阻部154在未形成有电极部153的区域进行面涂覆而形成的，但是也可以形成为在未形成有电极部153的区域具有一定的图案。通过这种图案，能够达到发热部件150的稳定发热。
电阻部154可以由如Ag、Pd或Ru那样能够显示电阻性的金属材料形成，或者可以利用包含多种导电性填料的膏剂进行图案化而形成。
同样，在相机模块内，发热部件150设置成电极部153及电阻部154朝向下方，以使电极部153连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262。
参照图9，可以在陶瓷基板152上形成电极部153及电阻部154之后，形成辐射涂层155，以覆盖电极部153及电阻部154。辐射涂层155可以由热辐射率高的高辐射率物质形成，当对发热部件150的电极部153施加电源而通过电阻部154进行电阻发热时，辐射涂层155提高辐射率，能够有效地去除相机模块内的湿气及霜。
此时，优选的是，辐射涂层155覆盖除连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262的电极部153的局部区域之外所有剩余区域。
作为这种辐射涂层155的材料，可以使用SiO2或PbO等，除此之外，可以使用热辐射率高的物质。此外，辐射涂层155可以起到绝缘层的作用。例如，当在发热部件150施加电源时，在发热部件150中流动电流，发热部件150的电流脱离发热部件150而向相机模块内的其他电子部件流动时，存在发生短路的可能性。因此，通过辐射涂层155覆盖除连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262的电极部153的局部区域之外所有剩余区域，能够防止在发热部件150中流动的电流向相机模块内的其他电子部件流动。
同样，在相机模块内，发热部件150设置成电极部153、电阻部154以及辐射涂层155朝向下方，以使电极部153连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262。
图10是沿着图6的A-A′截取线截取的发热部件的截面图。
参照图10，在相机模块内设置有发热部件150的状态下，在陶瓷基板152的下方隔开一定的间隔存在电极部153，在未形成有电极部153的区域形成有电阻部154。此时，电阻部154与电极部153接触而电导通。接着，在电阻部154的暴露面涂覆有辐射涂层155，辐射涂层155可以形成为辐射涂层155覆盖除连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262的电极部153的局部区域之外所有剩余区域。
图11是根据本发明的另一实施例的发热部件的截面图。
参照图11，在相机模块内设置有发热部件150的状态下，在陶瓷基板152的下方隔开一定的间隔存在电极部153和辅助电极部153'，在未形成有电极部153的区域形成有电阻部154。此时，电阻部154与电极部153接触而电导通。接着，在电阻部154的暴露面涂覆有辐射涂层155，辐射涂层155可以形成为辐射涂层155覆盖除连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262的电极部153的局部区域之外所有剩余区域。
在此，在辅助电极部153'中没有连接图2的布线161、162或图4的布线261、262，但是为了辅助电极部153和电阻部154之间的电流流动，可以与电极部153隔开预定间隔而布置。
图12和图13是根据本发明的又一实施例的发热部件的截面图。
参照图12和图13，在相机模块内设置有发热部件150的状态下，在陶瓷基板152的下方隔开一定的间隔存在下电极部156，在与下电极部156对应的陶瓷基板152的上方存在上电极部156'。
此时，上电极部156'和下电极部156通过贯通陶瓷基板152的过孔电极部157电导通。在此，上电极部156'、下电极部156以及过孔电极部157可以由相同的材料形成，但是不限于此。
在陶瓷基板152的上方，在未形成有上电极部156'的区域形成有电阻部158，电阻部158与上电极部156'接触而电导通。接着，在电阻部158的暴露面涂覆有辐射涂层159，辐射涂层159可以形成为辐射涂层159覆盖除连接于图2的布线161、162或图4的布线261、262的电极部153的局部区域之外所有剩余区域。
如此，将与布线连接的电极部与电导通于电阻部而施加用于电阻发热的电源的电极部进行分离，尤其使电阻发热的电阻部158位于陶瓷基板152的上方，从而能够减少从发热部件150发散的热量朝向发热部件150的下方传递。
由此，能够防止从发热部件150发散的热量对相机模块内的基板或图像传感器等带来损伤。
如图13所示，在陶瓷基板152的上方，为了辅助上电极部156'和电阻部158之间的电流流动，辅助电极部156"可以与上电极部156'隔开预定间隔而布置。
以上，针对本发明的一实施例进行了说明，但是在本技术领域中具有通常知识的人能够在不超出权利要求书中记载的本发明的构思的范围内，通过构成要件的附加、变更、删除或增加等，将本发明多样地修改及变更，这也包括在本发明的权利范围内。

Claims (10)

1.一种车辆用相机模块，包括：
上壳体和下壳体，在内部形成容纳空间；
透镜架，容纳于所述上壳体的内部空间，并凸出形成有第一开口部；
镜筒，插入于所述第一开口部的上方；
发热部件，夹设在所述透镜架和所述镜筒之间，并形成有具有比所述第一开口部的外径大的内径的第二开口部；以及
下基板，容纳于所述下壳体的内部空间，并在与所述镜筒对应的位置安装有图像传感器。
2.根据权利要求1所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件以包围所述第一开口部的外径的方式结合于所述透镜架的上方。
3.根据权利要求1所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件包括：
陶瓷基板；
电极部，位于所述陶瓷基板的下方；以及
电阻部，位于所述陶瓷基板的下方，并与所述电极部电导通，
在对所述电极部施加电源时，所述发热部件通过所述电阻部进行电阻发热。
4.根据权利要求1所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件包括：
陶瓷基板；
上电极部及下电极部，分别位于所述陶瓷基板的上方及下方；
过孔电极部，贯通所述陶瓷基板，将所述上电极部和所述下电极部电导通；
电阻部，位于所述陶瓷基板的上方，并与所述上电极部电导通，
在对所述下电极部施加电源时，所述发热部件通过所述电阻部进行电阻发热。
5.一种车辆用相机模块，包括：
上壳体和下壳体，在内部形成容纳空间；
镜筒，结合于在所述上壳体的上方形成的第一开口部；
发热部件，夹设在所述第一开口部和所述镜筒之间，并形成有具有比所述第一开口部的内径小的外径的第二开口部；以及
下基板，容纳于所述下壳体的内部空间，并在与所述镜筒对应的位置安装有图像传感器。
6.根据权利要求5所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件以包围所述镜筒的下端部的外径的方式结合于所述镜筒的下端部，
所述镜筒贯通所述发热部件的第二开口部而插入于所述第一开口部。
7.根据权利要求5所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件包括：
陶瓷基板；
电极部，位于所述陶瓷基板的下方；以及
电阻部，位于所述陶瓷基板的下方，并与所述电极部电导通，
在对所述电极部施加电源时，所述发热部件通过所述电阻部进行电阻发热。
8.根据权利要求7所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件还包括在所述电阻部的暴露面涂覆的辐射涂层。
9.根据权利要求5所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件包括：
陶瓷基板；
上电极部及下电极部，分别位于所述陶瓷基板的上方及下方；
过孔电极部，贯通所述陶瓷基板，将所述上电极部和所述下电极部电导通；
电阻部，位于所述陶瓷基板的上方，并与所述上电极部电导通，
在对所述下电极部施加电源时，所述发热部件通过所述电阻部进行电阻发热。
10.根据权利要求9所述的车辆用相机模块，其中，
所述发热部件还包括在所述电阻部的暴露面涂覆的辐射涂层。
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