CN111355875B - 镜头和成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镜头和包括该镜头的成像设备。所述镜头包括：光学元件；镜筒，其中，所述光学元件被安装于所述镜筒；导电元件，其中，所述导电元件布置于所述镜筒内部的容置空间中，并且，所述导电元件的一端与加热元件电连接且另一端与供电元件电连接，以对所述加热元件进行供电而使其产生热能，其中，所述导电元件沿着所述容置空间自所述加热元件延伸到所述供电元件。相比于现有技术，本发明的镜头中的导电元件既不易氧化，也不易开裂，从而不影响镜头的光学性能，而且，节省了在镜筒外部设置导电元件的空间，更有利于整个镜头的小型化。

Description

镜头和成像设备

技术领域

本发明涉及一种光学成像技术领域，更具体地涉及一种在不影响光学性能的情况下具有简易的布线结构的镜头，以及包括该镜头的成像设备。

背景技术

诸如车载镜头、摄影镜头、雷达镜头或者激光镜头等镜头，通常包括至少一枚镜片，其中镜片按照材质的不同可以分为玻璃镜片、树脂镜片或者PC镜片等。众所周知，当镜头所处的环境内外温差较大时，镜片的内表面会产生雾或霜等水分，从而影响镜片的透明度，导致镜头成像不清晰。

例如，车辆中的前置摄像镜头、倒车摄像镜头或者行车记录仪的摄像镜头等车载镜头，一般被安装于车辆的外侧并朝向车辆周围的环境进行采录图像等信息，以使车载镜头能够获取车辆周围环境的图像。车载镜头一般具有轴向排列的多枚镜片，当车辆行驶在高温环境、低温环境、雾天、雨天或者雪天等时，其中车载镜头的物侧的第一枚镜片受环境温差较大的影响较易在内表面产生雾或者霜等水分。比如，在高或低温环境下，第一枚镜片的内表面会产生雾或者由雾形成的水滴。在雨雪环境下，第一枚镜片的内表面会产生霜甚至结冰等，从而直接导致车载镜头的摄影画面模糊，甚至成像出现盲区，耽误判断与处理结果，影响行车安全。

在行车过程中，由于车载镜头的安装位置处于车辆的外侧，用户无法及时地手动清洁车载镜头表面产生的雾、霜、水滴或者冰等水分，从而给用户带来行车安全隐患。进一步地，由于镜头的第一枚镜片的内表面附着的水分很难被人为地擦除，导致被附着于第一枚镜片的内表面的水分仅依靠自然蒸发是很难及时消散的，给用户带来了极大的行车困扰，同时存在安全隐患。

在现有技术中，为了加速蒸发或者加速驱散被附着于第一枚镜片内表面的雾、霜、水滴或者冰等水分，在镜头中添加了加热装置。该加热装置用于加热第一枚镜片，使得该镜片的温度升高，从而加速蒸发附着于该镜片内表面的水分。例如，图1A示出了一种具有主动除湿功能的镜头10，该镜头10包括光学元件1、加热元件2、镜筒3和导电元件4。光学元件1是由一枚或多枚镜片构成的成像单元，其中所述一枚或多枚镜片被安装于镜筒3中。加热元件2被设置在镜筒3内且被直接或间接地接触于光学元件1中的最靠近物侧的第一枚镜片。导电元件4的一端与加热元件2连接，另一端与供电电源连接。从而，导电元件4为加热元件2供电，使得加热元件2产生热能并直接传递给第一枚镜片。此外，例如，中国专利申请CN108983533A公开了一种用于除霜的光学装置。如图1B 所示，该光学装置包括上外壳12，上外壳12包括配备有光学透镜的透镜保持部16。该光学装置的加热部件130是位于透镜保持部16的外自由端60的顶部上的导电元件128。导电元件128被制造在上外壳12的外表面上。加热部件130的工作原理在于，使得由置于基部21的第一印刷电路板26产生的电流从第一印刷电路板26的柔性部分98流过导电元件128。由此可知，导电元件被布设在镜筒的外侧壁上。这样会导致导电元件长期暴露于室外。结果，导电元件不仅容易被空气氧化，而且长期暴露于太阳光下容易开裂，从而会发生接触不良，影响整个镜筒的除湿功能，导致镜头损坏。此外，将导电元件的布线设置于镜筒的外壁上，显然增加了整个镜头的尺寸，不利于镜筒的小型化。

因此，希望提供一种在不影响光学镜头性能的情况下具有简易的布线结构的镜筒。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提出一种在不影响光学性能的情况下具有简易的布线结构的镜头，以及包括该镜头的成像设备。

根据本发明的第一方面，提出了一种镜头，所述镜头包括：光学元件；镜筒，其中，所述光学元件被安装于所述镜筒；导电元件，其中，所述导电元件布置于所述镜筒内部的容置空间中，并且，所述导电元件的一端与加热元件电连接且另一端与供电元件电连接，以对所述加热元件进行供电而使其产生热能，其中，所述导电元件沿着所述容置空间自所述加热元件延伸到所述供电元件。

根据本发明的上述技术方案，由于导电元件布置于镜筒的容置空间中，所以相比于现有技术，本发明的镜头中的导电元件既不易氧化，也不易开裂，从而不影响镜头的光学性能，而且，节省了在镜筒外部设置导电元件的空间，更有利于整个镜头的小型化。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述容置空间由至少一个导电通道构成。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述导电通道为中空结构。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述导电通道为一体成型结构。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述中空结构为镜筒中的孔。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述导电元件为两根导线，一根为正极导线，另一根为负极导线。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述孔的形状为圆形、椭圆形、矩形或胶囊形

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述镜筒由金属材料制成。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述孔为一个孔。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述两根导线之间的夹角为0度。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述孔为一个环形孔，所述两根导线从所述环形孔的端部引出，并且，所述环形孔的角度大于0度且小于等于180度。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述孔为分开的两个孔。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述两个孔之间的夹角大于0度且小于180度，并且所述两根导线分别布置于所述两个孔。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述一体成型结构为通过将所述镜筒与所述导电元件一体成型而产生的嵌接部。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述镜筒由塑料材料制成。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述导电元件为两根金属丝，一根为正极金属丝，另一根为负极金属丝，并且，所述两根金属丝之间的夹角大于0度且小于等于180度。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述金属丝为铜丝。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述镜筒包括内镜筒和外镜筒，并且，所述中空结构为所述内镜筒和/或所述外镜筒上开设的槽。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述槽的形状为方形、半圆形、带切边的弯月形或环形。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述槽的个数至少为两个。

根据本发明的第一方面的一些实施例，所述外镜筒与所述内镜筒卡扣连接。

根据本发明的第二方面，提出了一种成像设备，所述成像设备包括镜头和图像传感器，其特征在于，所述镜头为上述镜头，用于在所述图像传感器的成像表面上形成物像。

根据本发明，由于导电元件布置于镜筒的容置空间中，所以相比于现有技术，本发明的镜头中的导电元件既不易氧化，也不易开裂，从而不影响镜头的光学性能，而且，节省了在镜筒外部设置导电元件的空间，更有利于整个镜头的小型化。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述。在附图中，除非另有说明，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件。

图1A是现有技术中的一种镜头的剖面示意图。

图1B是现有技术中的另一种镜头的示意性立体图。

图2是示出根据本发明第一实施例的镜头的剖面示意图。

图3是沿着图2中的线A-A截取的剖面示意图。

图4是示出根据本发明第一实施例的镜头的镜筒中具有一个孔时的剖面示意图。

图5是示出根据本发明第一实施例的镜头的镜筒中具有两个孔时的剖面示意图。

图6是示出根据本发明第一实施例的一变形例的镜头的剖面示意图。

图7是沿着图6中的线B-B截取的剖面示意图。

图8是示出根据本发明第一实施例的一变形例的镜头的镜筒中具有不同形状的环形孔时的剖面示意图。

图9是示出根据本发明第二实施例的镜头的剖面示意图。

图10是沿着图9中的线C-C截取的剖面示意图。

图11是示出根据本发明第二实施例的镜头的镜筒中的两根导线之间的位置关系的剖面示意图。

图12是示出根据本发明第三实施例的镜头的剖面示意图。

图13是沿着图12中的线D-D截取的剖面示意图。

图14是示出根据本发明第三实施例的镜头中的镜筒的结构示意图。

图15是示出根据本发明第三实施例的镜头的镜筒中开设有不同的槽数量的剖面示意图。

图16是示出根据本发明第三实施例的镜头的镜筒中的两个槽之间的位置关系的剖面示意图。

图17是示出根据本发明第三实施例的镜头的镜筒中的槽形状的剖面示意图。

图18是示出根据本发明第三实施例的镜头的镜筒中的槽位置的剖面示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

第一实施例

图2示出了根据本发明第一实施例的一镜头100。图3为该镜头100的沿着图2中的线A-A截取的剖面图。如图2和图3示，镜头100包括一光学元件1、一加热元件2、一镜筒3和一导电元件4。光学元件1由至少一镜片构成且被安装于镜筒3，其中所述至少一镜片包括光学元件1中的最靠近物侧的第一镜片(以下简称为第一镜片)。可选地，所述第一镜片基本被实施为从外表面到内表面的形状为凸凹形的结构，也可以被实施为从外表面到内表面的形状为凹凸形结构或者双凹形结构或者双凸形结构等。加热元件2 直接或间接地接触于所述第一镜片的表面，以对光学元件1进行加热。优选地，加热元件2被实施为具有一定韧性的电加热丝，如银丝、铜丝、铁铬丝、铬镍等金属或者合金材料，使得加热元件2能够被环绕于所述第一镜片的周缘。本领域的技术人员应当理解的是，加热元件2也可以被实施为至少一电加热块或者一电加热条等，也就是说，加热元件2可以被实施为一个、两个或者三个或者更多个，在此不受限制。

值得一提的是，加热元件2产生的热量通过直接或者间接地接触扩散至所述第一镜片的周缘，然后所述热量自所述第一镜片的周缘向该镜片的中心扩散。因此，加热元件 2被均匀地延伸于所述第一镜片的周缘，从而使所述热量均匀地从所述第一镜片的周缘向中心扩散，热量扩散更加均匀，提高了去除整个镜片表面的水分的效率，同时也防止了第一镜片出现部分集热现象，以防止损坏所述第一镜片。可选地，加热元件2也可以被布置在第一镜片的周缘的周边部分位置，如上下左右四个位置或者两侧位置等，也可以达到上述目的，在此不受限制。此外，加热元件2还可以被实施为具有导热效果的 ITO膜等，在此不受限制。

导电元件4的一端与加热元件2电连接，而另一端与供电元件电连接，以对加热元件2进行供电而使其产生热能。其中，供电元件可以为供电PCB板，也可以为电池，如镍镉基电池或者锂基电池等。优选地，导电元件4的一接线端可以通过过渡元件与加热元件2间接连接，避免了加热元件2与导电元件4之间因焊接等方式直接连接而引起的加热元件2的发热不均匀的问题，使得加热元件2能够均匀加热所述第一镜片，即加速驱散所述第一镜片表面附着的水分或者预防所述第一镜片表面起雾或者结霜等，又保证了整个镜头的光学性能。可选地，导电元件4采用导电金属制成，使得导电元件4能够采用焊接等固定方式固定连接于加热元件2，同时能够保证通电效率。可选地，导电元件4还可以被实施为导电银胶等，使得导电元件4能够采用导电胶固定等固定方式固定连接于加热元件2。此外，优选地，导电元件4被实施为由两根导电材料(下文中简称为导线)制成，如两根金属导电线、导电橡胶等。在这种情况下，其中一根正极导线4a的一端被电连接于加热元件2正极的接线端，且另一端接入供电元件的正极；其中另一根负极导线4b被电连接于加热元件2负极的接线端，且另一端接入供电元件的负极，从而使加热元件2的正极和负极的接线端分别对应地通过正负极导线4a和4b接入供电元件的正负极，以使供电元件能够顺利地为加热元件2供电。结果，加热元件2将电能转化为热能，并传递至光学元件1的第一镜片，以使该第一镜片的温度升高。

镜筒3由诸如钛合金或铟钢等金属材料制成，且在镜筒3的内部设有一个孔5(如图3 所示)或者两个孔5a和5b(如图5所示)。具体地，通过诸如激光打孔或机械打孔等打孔工艺，在镜筒3中形成所述一个孔5或者所述两个孔5a和5b。

在镜筒3设有一个孔5的情况下，如图3所示，导线4a和4b相互平行地穿设于镜筒3内部的孔5。即，导线4a和4b之间的夹角为0度。具体地，正极导线4a从加热元件2正极的接线端穿过孔5延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接，并且，负极导线4b 从加热元件2负极的接线端穿过孔5延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接。由此可知，正负极导线4a和4b都穿设于孔5内。虽然在图3中孔5的形状被示为圆形(图4 中的(a))，但是孔的形状不限于此。例如，孔5也可以为椭圆形(图4中的(b))、矩形 (图4中的(c))或胶囊形(图4中的(d))，如图4所示。由于孔的形状不受限制，所以本实施例的镜头可以使用不同形状的导电元件，从而可以适用于多种导电元件。

在镜筒3设有两个孔5a和5b的情况下，如图5所示，正极导线4a从加热元件2正极的接线端穿过孔5a延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接，并且，负极导线4b 从加热元件2负极的接线端穿过孔5b延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接。由此可知，正负极导线4a和4b分别穿设于孔5a和5b内。虽然在镜筒3中设置两个孔5a 和5b的工序比设置一个孔5a的工序更繁琐，但是正负极导线4a和4b可以分别穿设于不同的孔，互不干扰，更利于电路的稳定。此外，这两个孔5a和5b之间的夹角也可以任意设定，例如，45度(图5中的(a))或90度(图5中的(b))。请注意，两个孔之间的夹角越小越有利于节省后端模组的空间，而越大越有利于电路的稳定，因此本领域技术人员可以根据具体需要设定该夹角。另外，虽然在图5中孔5a和5b的形状被示为圆形，但是孔5a和5b 的形状不限于此。例如，孔5a和5b也可以为椭圆形、矩形或胶囊形。由于孔的形状和夹角不受限制，所以本实施例的镜头可以使用不同形状和布置的导电元件，从而可以适用于更多种导电元件的布置。

如上所述，导电元件4穿设于镜筒3内部的孔5或5a和5b。也就是说，导电元件 4从镜头内部布线，不同于现有技术中的导电元件从镜头外部布线。由此可知，相比于现有技术，一方面，本实施例的镜头中的导电元件既不易氧化，也不易开裂，从而不影响镜头的光学性能，并且可以延长导电元件的使用寿命；另一方面，节省了在镜筒外部设置导电元件的空间，更有利于整个镜头的小型化。此外，导电元件置于镜筒内部的孔中，即使在加热升温或者镜头移动时，导电元件与加热元件也始终能够保持于电接触的位置，从而可以确保电路的稳定性。另外，本实施例的镜头采用由金属材料制成的镜筒，由于金属材料具有较高的尺寸稳定性，所以本实施例的镜头的尺寸稳定性相对较高。

当将本实施例的镜头100安装于车辆时，在所述车辆的行车过程中，受外界环境的影响，如高温环境、低温环境、雨雪环境等，镜头100的最靠近物侧的第一镜片的内表面或外表面最易凝聚水分或者形成雾或者霜等。加热元件2产生的热量通过直接或者间接地接触扩散至所述第一镜片的周缘，然后所述热量自所述第一镜片的周缘向该镜片的中心扩散，导致整个第一镜片的温度升高，从而加速蒸发或者加速驱散被附着于所述第一镜片的表面上的水分，如雾、霜、水滴或者冰等。同时，加热元件2通过加热所述第一镜片，也能够预防所述第一镜片表面凝聚所述水分，或者避免水雾凝聚等，防止对成像造成不清晰或者盲区等影响，从而保证镜头的成像性能的可靠性，以供为后续的图像处理提供可靠的采集基础。此外，由于镜头100的导电元件4置于镜筒3内部的孔5中，所以即使该车辆在各种不同的环境下长期使用，导电元件4也不会氧化和开裂，从而进一步确保了镜头的稳定的成像性能。除了作为车载镜头之外，本实施例的镜头100还可以用作摄影镜头、雷达镜头或激光镜头等。

变形例

图6示出了根据本发明第一实施例的一变形例的一镜头200。图7为该镜头200的沿着图6中的线B-B截取的剖面图。除了孔的结构和与此相关的导电元件的结构之外，该变形例的镜头200与第一实施例的镜头100具有类似的结构。为了简化描述，下面只描述该变形例与第一实施例的不同之处，并省略对于该变形例中的与第一实施例相同或相似的结构元件的描述。

在本变形例中，在镜筒3内部设有环形孔5。具体地，通过诸如激光打孔或机械打孔等打孔工艺，在镜筒3中形成环形孔5。如图7所示，导线4a和4b分别在环形孔5的端部处穿设于镜筒3内部的环形孔5。具体地，正极导线4a在环形孔5的一端部处从加热元件2 正极的接线端穿过环形孔5延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接，并且，负极导线4b在环形孔5的另一端部处从加热元件2负极的接线端穿过环形孔5延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接。由此可知，正负极导线4a和4b都穿设于环形孔5内，并且相互分隔开，不易相互干扰，从而有利于确保电路的稳定性。与上述镜头100设有一个孔5的情况相比，设有环形孔5的镜头100更有利于确保电路的稳定性。此外，与上述镜头 100设有两个孔5a和5b的情况相比，设有环形孔5的镜头100简化了制造工艺，降低了生产成本。另外，虽然在图7中环形孔5的角度被示为90度(图8中的(b))，但是环形孔5 的角度不限于此。例如，环形孔5的角度也可以为45度(图8中的(a))或180度(图8 中的(c))，如图8所示。请注意，环形孔的角度越小越有利于节省后端模组的空间，而越大越有利于电路的稳定，因此本领域技术人员可以根据具体需要设定该角度。由于环形孔的角度不受限制，所以本变形例的镜头可以适用于不同夹角的导电元件的布置。

因此，除了以上描述的根据本发明第一实施例的镜头100所实现的技术效果之外，该变形例的镜头200还能够进一步确保电路的稳定性，简化了制造工艺，降低了生产成本。

第二实施例

图9示出了根据本发明第二实施例的一镜头300。图10为该镜头300的沿着图2中的线C-C截取的剖面图。如图9和图10示，镜头300包括一光学元件1、一加热元件2、一镜筒3和一导电元件4。光学元件1由至少一枚镜片构成且被安装于镜筒3。加热元件2直接或间接地接触于光学元件1的最靠近物侧的第一镜片的表面，以对光学元件1进行加热。优选地，加热元件2被实施为具有一定韧性的电加热丝，如银丝、铜丝、铁铬丝、铬镍等金属或者合金材料，使得加热元件2能够被环绕于所述第一镜片的周缘。本领域的技术人员应当理解的是，加热元件2也可以被实施为至少一电加热块或者一电加热条等，也就是说，加热元件2可以被实施为一个、两个或者三个或者更多个，在此不受限制。

值得一提的是，加热元件2产生的热量通过直接或者间接地接触扩散至所述第一镜片的周缘，然后所述热量自所述第一镜片的周缘向该镜片的中心扩散。因此，加热元件 2被均匀地延伸于所述第一镜片的周缘，从而使所述热量均匀地从所述第一镜片的周缘向中心扩散，热量扩散更加均匀，提高了去除整个镜片表面的水分的效率，同时也防止了第一镜片出现部分集热现象，以防止损坏所述第一镜片。可选地，加热元件2也可以被布置在第一镜片的周缘的周边部分位置，如上下左右四个位置或者两侧位置等，也可以达到上述目的，在此不受限制。

导电元件4的一端与加热元件2电连接，而另一端与供电元件电连接，以对加热元件2进行供电而使其产生热能。其中，供电元件可以为供电PCB板，也可以为电池，如镍镉基电池或者锂基电池等。可选地，导电元件4的一接线端通过过渡元件与加热元件2间接连接，避免了加热元件2与导电元件4之间因焊接等方式直接连接而引起的加热元件2的发热不均匀的问题，使得加热元件2能够均匀加热所述第一镜片，即加速驱散所述第一镜片表面附着的水分或者预防所述第一镜片表面起雾或者结霜等，又保证了整个镜头的光学性能。优选地，导电元件4由诸如铜丝的金属丝制成。

镜筒3由诸如树脂的塑料材料制成，且与导电元件4一体成型。优选地，其可以采用嵌入式成型方法进行一体成型。嵌入式成型方法是一种塑胶包覆金属件的成型技术，原理是将待包覆的金属内芯放置于模具的成型模腔当中，在注入塑料同时达到金属零件埋入塑胶件里的效果。也就是说，导电元件4作为嵌件与镜筒3一体成型。

此外，优选地，导电元件4被实施为两根金属丝4a和4b。在这种情况下，加热元件2的正负极接线端被分别连接于导电元件4的正负极金属丝4a和4b，然后正负极金属丝4a和4b被分别接入供电元件的正负极，以使加热元件2将电能转化为热能，并传递至光学元件1的最靠近物侧的第一镜片，以使该第一镜片的温度升高。

另外，虽然在图10中正负极金属丝4a和4b之间的角度被示为180度(图11中的(d))，但是正负极金属丝4a和4b之间的夹角不限于此。例如，正负极金属丝4a和4b 之间的夹角也可以被设置为0度(图8中的(a))、45度(图8中的(b))或90度

(图8中的(c))，如图11所示。请注意，正负极金属丝之间的夹角越小越有利于节省后端模组的空间，而越大越有利于电路的稳定，因此本领域技术人员可以根据具体需要设定该夹角。由于正负极金属丝之间的夹角不受限制，所以本实施例的镜头300可以适用于不同夹角的导电元件的布置。

如上所述，导电元件4作为嵌件与镜筒3一体成型，因此，导电元件4也是从镜头内部布线，不同于现有技术中的导电元件从镜头外部布线。由此可知，相比于现有技术，一方面，本实施例的镜头中的导电元件既不易氧化，也不易开裂，从而不影响镜头的光学性能，并且可以延长导电元件的使用寿命；另一方面，节省了在镜筒外部设置导电元件的空间，更有利于整个镜头的小型化。此外，导电元件置于镜筒内部的孔中，即使在加热升温或者镜头移动时，导电元件与加热元件也始终能够保持于电接触的位置，从而可以确保电路的稳定性。另外，相比于第一实施例及其变形例的镜头，本实施例的镜头由于采用塑料材质的镜筒而重量轻且便于携带，并且由于导电元件与镜筒一体成型而导致其电路稳定性高。

当将本实施例的镜头300应用于安防监控摄像机(例如，用于地铁、公路交通、宾馆、银行等场所的监控摄像机)时，受气候环境的影响，如高温环境、低温环境、雨雪环境等，镜头300的最靠近物侧的第一镜片的内表面或外表面最易凝聚水分或者形成雾或者霜等。加热元件2产生的热量通过直接或者间接地接触扩散至所述第一镜片的周缘，然后所述热量自所述第一镜片的周缘向该镜片的中心扩散，导致整个第一镜片的温度升高，从而加速蒸发或者加速驱散被附着于所述第一镜片的表面上的水分，如雾、霜、水滴或者冰等。同时，加热元件2通过加热所述第一镜片，也能够预防所述第一镜片表面凝聚所述水分，或者避免水雾凝聚等，防止对成像造成不清晰或者盲区等影响，从而保证镜头的成像性能的可靠性，以供为后续的图像处理提供可靠的采集基础。此外，由于导电元件4与镜筒3一体成型，所以即使该摄像机常年使用，导电元件4也不会氧化和开裂，从而确保了镜头的稳定的成像性能。除了作为摄影镜头之外，本实施例的镜头100还可以用作车载镜头、雷达镜头或激光镜头等。

第三实施例

图12示出了根据本发明第三实施例的一镜头400。图13为该镜头400的沿着图12中的线D-D截取的剖面图。如图12和图13示，镜头400包括一光学元件1、一加热元件2、一镜筒3和一导电元件4。光学元件1由至少一镜片构成且被安装于镜筒3，其中所述至少一镜片包括光学元件1中的最靠近物侧的第一镜片(以下简称为第一镜片)。可选地，所述第一镜片基本被实施为从外表面到内表面的形状为凸凹形的结构，也可以被实施为从外表面到内表面的形状为凹凸形结构或者双凹形结构或者双凸形结构等。加热元件2直接或间接地接触于所述第一镜片的表面，以对光学元件1进行加热。优选地，加热元件2被实施为具有一定韧性的电加热丝，如银丝、铜丝、铁铬丝、铬镍等金属或者合金材料，使得加热元件2能够被环绕于所述第一镜片的周缘。本领域的技术人员应当理解的是，加热元件2也可以被实施为至少一电加热块或者一电加热条等，也就是说，加热元件2可以被实施为一个、两个或者三个或者更多个，在此不受限制。

值得一提的是，加热元件2产生的热量通过直接或者间接地接触扩散至所述第一镜片的周缘，然后所述热量自所述第一镜片的周缘向该镜片的中心扩散。因此，加热元件 2被均匀地延伸于所述第一镜片的周缘，从而使所述热量均匀地从所述第一镜片的周缘向中心扩散，热量扩散更加均匀，提高了去除整个镜片表面的水分的效率，同时也防止了第一镜片出现部分集热现象，以防止损坏所述第一镜片。可选地，加热元件2也可以被布置在第一镜片的周缘的周边部分位置，如上下左右四个位置或者两侧位置等，也可以达到上述目的，在此不受限制。此外，加热元件2还可以被实施为具有导热效果的 ITO膜等，在此不受限制。

导电元件4的一端与加热元件2电连接，而另一端与供电元件电连接，以对加热元件2进行供电而使其产生热能。其中，供电元件可以为供电PCB板，也可以为可电池如镍镉基电池或者锂基电池等。优选地，导电元件4的一接线端可以通过过渡元件与加热元件2间接连接，避免了加热元件2与导电元件4之间因焊接等方式直接连接而引起的加热元件2的发热不均匀的问题，使得加热元件2能够均匀加热所述第一镜片，即加速驱散所述第一镜片表面附着的水分或者预防所述第一镜片表面起雾或者结霜等，又保证了整个镜头的光学性能。可选地，导电元件4采用导电金属制成，使得导电元件4能够采用焊接等固定方式固定连接于加热元件2，同时能够保证通电效率。可选地，导电元件4还可以被实施为导电银胶等，使得导电元件4能够采用导电胶固定等固定方式固定连接于加热元件2。此外，优选地，导电元件4被实施为由两根导电材料(下文中简称为导线)制成，如两根金属导电线、导电橡胶等。在这种情况下，其中一根正极导线4a 的一端被电连接于加热元件2正极的接线端，且另一端接入供电元件的正极；其中另一根负极导线4b被电连接于加热元件2负极的接线端，且另一端接入供电元件的负极，从而使加热元件2的正极和负极的接线端分别对应地通过正负极导线4a和4b接入供电元件的正负极，以使供电元件能够顺利地为加热元件2供电。结果，加热元件2将电能转化为热能，并传递至光学元件1的第一镜片，以使该第一镜片的温度升高。

与第一实施例和第二实施例中采用的一体式镜筒3不同，本实施例的镜筒3为分体式镜筒。也就是说，镜筒3由外镜筒3a和内镜筒3b构成。内镜筒3b上开设有凹槽。如图14所示，外镜筒3a的底部设有凸缘301，从而能够与内镜筒3b卡口连接。当外镜筒3a与内镜筒 3b组装在一起时，在外镜筒3a和内镜筒3b之间形成两个槽孔8a和8b(对应于图15中的 (b)，使得正极导线4a从加热元件2正极的接线端穿过槽孔8a延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接，并且，负极导线4b从加热元件2负极的接线端穿过槽孔8b延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接。虽然本实施例的槽孔8a和8b起到与第一实施例中的孔5a和5b相同的作用，但是在加工工艺上开槽比打孔更快、更简单，所以对镜筒开槽优于对镜筒打孔。尤其是，随着镜头尺寸的增大，孔会变得越来越深，加工难度也变得越来越大。因此，对于镜筒尺寸较大的镜头，优选采用本实施例的方案。

虽然在图13中示出在内镜筒3b上开设有两个凹槽，但是也可以在内镜筒3b上开设一个凹槽，使得当内外镜筒组装在一起时形成一个槽孔8(图15中的(a))。当内镜筒3b上只开设一个凹槽时，其实现的效果与第一实施例中的具有一个孔5的情况相同。此时，正极导线4a从加热元件2正极的接线端穿过槽孔8延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接，并且，负极导线4b从加热元件2负极的接线端穿过槽孔8延伸到镜筒3的底部，并与供电元件的正极相连接。由此可知，正负极导线4a和4b都穿设于槽孔8内。此外，请注意，尽管在镜筒3中开设两个凹槽的工序比开设一个凹槽的工序更繁琐，但是当设有两个凹槽时正负极导线4a和4b可以分别穿设于不同的槽孔，互不干扰，更利于电路的稳定。

另外，虽然在图13中两个槽孔8a和8b之间的夹角被设置为180度(图16中的(c))，但是两个槽孔8a和8b之间的夹角不限于此。例如，两个槽孔8a和8b之间的夹角也可以设置为45度(图8中的(a))或90度(图8中的(b))，如图16所示。由于槽孔之间的夹角不受限制，所以本实施例的镜头400可以适用于不同夹角的导电元件的布置。

此外，虽然在图13中槽孔8a和8b的形状被示为方形(图17中的(a))，但是槽孔的形状不限于此。例如，槽孔8a和8b也可以为半圆形(图17中的(b))、带切边的弯月形(图17中的(c))或环形(图17中的(d))，如图17所示。由于槽孔的形状不受限制，所以本实施例的镜头可以使用不同形状的导电元件，从而可以适用于多种导电元件。

上面描述了仅仅在内镜筒3b上开设凹槽的情形(图18中的(c))。然而，本领域的技术人员可以理解的是，对于分体式镜筒3，开槽的位置也是不受限制的。具体地，如图18所示，也可以仅仅在外镜筒3a上开槽(图18中的(a))，或者，可以同时在内镜筒3b和外镜筒3a上开槽(图18中的(b))。换句话说，槽可以全部开设于内镜筒3a 上，或者可以全部开设于外镜筒3b上，或者可以一部分开设于内镜筒3a上且另一部分开设于外镜筒3b上。

如上所述，导电元件4穿设于镜筒3内部的槽孔8或8a和8b。也就是说，导电元件4从镜头内部布线，不同于现有技术中的导电元件从镜头外部布线。由此可知，相比于现有技术，一方面，本实施例的镜头中的导电元件既不易氧化，也不易开裂，从而不影响镜头的光学性能，并且可以延长导电元件的使用寿命；另一方面，节省了在镜筒外部设置导电元件的空间，更有利于整个镜头的小型化。此外，导电元件置于镜筒内部的孔中，即使在加热升温或者镜头移动时，导电元件与加热元件也始终能够保持于电接触的位置，从而可以确保电路的稳定性。另外，本实施例的镜头采用开槽工艺在镜筒内部产生槽孔，相比于前述第一实施例和第二实施例中的打孔工艺，本实施例的镜头的加工工艺更快、更简单。尤其是，随着镜头尺寸的增大，孔会变得越来越深，加工难度也变得越来越大。因此，对于镜筒尺寸较大的镜头，优选采用本实施例的镜头。

当将本实施例的镜头400应用于雷达器时，在激光雷达器的工作时，受天气和大气的影响，如高温环境、低温环境、雨雪环境等，镜头400的最靠近物侧的第一镜片的内表面或外表面最易凝聚水分或者形成雾或者霜等。加热元件2产生的热量通过直接或者间接地接触扩散至所述第一镜片的周缘，然后所述热量自所述第一镜片的周缘向该镜片的中心扩散，导致整个第一镜片的温度升高，从而加速蒸发或者加速驱散被附着于所述第一镜片的表面上的水分，如雾、霜、水滴或者冰等。同时，加热元件2通过加热所述第一镜片，也能够预防所述第一镜片表面凝聚所述水分，或者避免水雾凝聚等，防止对成像造成不清晰或者盲区等影响，从而保证镜头的成像性能的可靠性，以供为后续的图像处理提供可靠的采集基础。此外，由于镜头400的导电元件4置于镜筒3内部的槽孔8或者8a和 8b中，所以即使该雷达器常年工作，导电元件4也不会氧化和开裂，从而进一步确保了镜头的稳定的成像性能。除了作为雷达镜头之外，本实施例的镜头400还可以用作摄影镜头、车载镜头或激光镜头等。

请注意，虽然上文描述的第一实施例和第二实施例采用一体式镜筒，但是，本领域技术人员应当理解，它们也可以采用分体式镜筒。此外，在上文描述的第一实施例和第三实施例中，可以将用于布设导电元件的导电通道与镜筒一体成型，也可以在镜筒成型后再开设导电通道。

本实施例提供一种成像设备，所述成像设备包括摄影镜头和图像传感器，该摄影镜头用于在图像传感器的成像表面上形成物像，其中所述摄影镜头为上述各实施例中描述的任一镜头。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种镜头，其特征在于，包括：

光学元件；

镜筒，其中，所述光学元件被安装于所述镜筒；

加热元件，其被设置在所述镜筒内且被均匀地延伸于所述光学元件中最靠近物侧的第一镜片的周缘；

导电元件，其中，所述导电元件布置于所述镜筒内部的容置空间中，并且，所述导电元件的一端与加热元件电连接且另一端与供电元件电连接，以对所述加热元件进行供电而使其产生热能，所述热能均匀地从所述第一镜片的周缘向中心扩散；

其中，所述导电元件沿着所述容置空间自所述加热元件延伸到所述供电元件，其中所述容置空间由在所述镜筒的壁体中形成的至少一个为中空结构的导电通道构成，所述中空结构为镜筒中的孔。

2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述导电通道为一体成型结构。

3.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述导电元件为两根导线，一根为正极导线，另一根为负极导线。

4.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述孔的形状为圆形、椭圆形、矩形或胶囊形。

5.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述镜筒由金属材料制成。

6.根据权利要求5所述的镜头，其特征在于，所述孔为一个孔。

7.根据权利要求6所述的镜头，其特征在于，所述两根导线之间的夹角为0度。

8.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述孔为一个环形孔，所述两根导线从所述环形孔的端部引出，并且，所述环形孔的角度大于0度且小于等于180度。

9.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述孔为分开的两个孔。

10.根据权利要求9所述的镜头，其特征在于，所述两个孔之间的夹角大于0度且小于180度，并且所述两根导线分别布置于所述两个孔。

11.根据权利要求2所述的镜头，其特征在于，所述一体成型结构为通过将所述镜筒与所述导电元件一体成型而产生的嵌接部。

12.根据权利要求11所述的镜头，其特征在于，所述镜筒由塑料材料制成。

13.根据权利要求12所述的镜头，其特征在于，所述导电元件为两根金属丝，一根为正极金属丝，另一根为负极金属丝，并且，所述两根金属丝之间的夹角大于0度且小于等于180度。

14.根据权利要求13所述的镜头，其特征在于，所述金属丝为铜丝。

15.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述镜筒包括内镜筒和外镜筒，并且，所述中空结构为所述内镜筒和/或所述外镜筒上开设的槽。

16.根据权利要求15所述的镜头，其特征在于，所述槽的形状为方形、半圆形、带切边的弯月形或环形。

17.根据权利要求16所述的镜头，其特征在于，所述槽的个数至少为两个。

18.根据权利要求15所述的镜头，其特征在于，所述外镜筒与所述内镜筒卡扣连接。

19.一种成像设备，包括镜头和图像传感器，其特征在于，所述镜头为根据权利要求1至18中任一项所述的镜头，用于在所述图像传感器的成像表面上形成物像。

Images