CN113574453A - 防尘构件、成像模块和成像设备 - Google Patents

Abstract

一种防尘构件，包括基部部分、突出部分。基部部分具有中空形状。突出部分包括弹性构件并被布置成当基部部分安装在壳体的安装部分上时，在与安装方向相反的方向上从基部部分突出。基部部分的接触表面部分具有从内周端部向外周部分的倾斜度，该接触表面部分与壳体的安装部分接触。

Description

防尘构件、成像模块和成像设备

技术领域

本发明涉及防尘构件、成像模块和成像设备。

背景技术

专利文献1(日本公开专利公布号2001-275023)公开了一种用于摄像机的成像元件防尘结构。用于摄像机的成像元件防尘结构是一种防尘结构，其允许成像元件经由滤光器形成由成像透镜捕获的物体图像，并且包括插入在滤光器和成像元件之间的弹性防尘构件。防尘构件具有开口，用于将已经通过滤光器的物体图像形成在成像元件上。此外，相对于平行于光轴的线向内倾斜预定角度或更大角度的倾斜表面设置在开口的滤光器侧。倾斜表面防止已经穿过滤光器的入射光的反射光进入成像元件。利用这种构造，防尘构件防止了由于内部反射而出现耀斑或重影。

发明内容

技术问题

这里，将描述其中成像模块以防尘构件与基板接触以提高防尘性能的方式组装的情况。在这种情况下，如果防尘构件的接触部分与基板紧密接触，则接触部分向内或向外掉落，使得基板和防尘构件彼此紧密接触。当防尘构件与基板接触时，期望接触部分向外掉落并与基板紧密接触，因为这可以进一步提高防尘性能。因此，这被采用为一种设计构思。

然而，成像模块并不总是以防尘构件的接触部分向外掉落的方式组装。因此，经常出现组装的成像模块不具备与设计构思相匹配的防尘性能的情况，极难组装出具有与设计构思相匹配的防尘性能的成像模块。

鉴于上述情况已经构思了本发明，并且本发明的目的是要提供一种防尘构件、成像模块和成像设备，其能够容易地组装具有防尘性能的成像模块。

问题的解决方案

根据本发明的一方面，防尘构件包括基部部分、突出部分。基部部分具有中空形状。突出部分包括弹性构件，并且被布置成当基部部分安装在壳体的安装部分上时，在与安装方向相反的方向上从基部部分突出。基部部分的接触表面部分具有从内周端部向外周部分的倾斜度，该接触表面部分与壳体的安装部分接触。

发明的有益效果

根据本发明的一方面，可以容易地组装具有防尘性能的成像模块。

附图说明

图1是示出第一实施例的立体相机装置的外观的透视图。

图2是安装在第一实施例的立体相机装置上的成像模块的分解透视图。

图3A是防尘构件的透视图。

图3B是防尘构件的透视图。

图3C是防尘构件的底视图。

图4A是示出防尘构件的顶表面的示意图。

图4B是示出防尘构件的A-A截面的示意图。

图4C是示出防尘构件的侧表面的示意图。

图4D是示出防尘构件的前表面的示意图。

图5是第一实施例的立体相机装置中的壳体的主要部分的截面图，防尘构件和成像元件基板安装在该壳体上。

图6是第一实施例的立体相机装置的成像模块的主要部分的截面图。

图7是第二实施例的立体相机装置中的壳体的主要部分的截面图，防尘构件和成像元件基板安装在该壳体上。

图8是组装第二实施例的立体相机装置之后成像模块的主要部分的截面图。

图9A是安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件的透视图。

图9B是安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件的透视图。

图10A是示出安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件12的顶表面的示意图。

图10B是示出安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件12的E-E截面的图。

图10C是示出安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件12的侧表面的示意图。

图10D是示出安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件12的前表面的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图描述立体相机装置的实施例。

第一实施例

立体相机装置的外部构造

图1是示出第一实施例的立体相机装置1的外观的透视图。仅作为一个示例，如图1所示的第一实施例的立体相机装置1是所谓的车载相机，并且使得在车辆行驶并停止时右眼和左眼的成像模块2中的每一个捕获车辆前图像(和车辆后图像等)。如上所述的成像信息被用于例如识别行驶车道和前方车辆，检测到前方车辆的车辆间距离，以及检测障碍物和标志。

成像模块的外部构造

图2是成像模块2的分解透视图。如图2所示，成像模块2包括壳体11、防尘构件12和成像元件基板13。获取成像光的透镜25布置在壳体11的一侧部分上的大致中心位置。

在透镜25附近，布置有用于防尘构件12的安装部分11a，其中安装部分11a具有四边形形状，其四个角部分经受加工处理以变圆。防尘构件12的拾取部分12a装配到的定位孔部分11b布置在安装部分11a中。防尘构件12的拾取部分12a被布置成以便从防尘构件12的一侧部分向外周侧突出。此外，防尘构件12的拾取部分12a布置在偏离防尘构件12的一侧部分的中心位置的位置。在图2所示的示例中，拾取部分12a布置在从防尘构件12的一侧部分的中心位置向右偏离的位置。

防尘构件12布置在安装部分11a中，使得拾取部分12a装配到定位孔部分11b。防尘构件12的拾取部分12a被向右布置在防尘构件12的一侧部分上，因此，如果防尘构件12被倒置安装在安装部分11a上，则拾取部分12a没有被装配到定位孔部分11b。因此，当防尘构件12要安装在安装部分11a上时，需要将防尘构件12安装在安装部分11a上，使得整个防尘构件12安装在安装部分11a上，并且防尘构件12的拾取部分12a装配到定位孔部分11b。因此，通过将上述拾取部分12a布置在防尘构件12中，拾取部分12a用作定位构件，使得可以精确地确定防尘构件12的位置并将防尘构件12安装在壳体11的安装部分11a上。

如果防尘构件12安装在壳体11的安装部分11a上，则成像元件基板13被布置成以便从上方覆盖防尘构件12，并且在光轴方向上按压防尘构件12。成像元件基板13通过壳体11的两个螺钉插入孔27和两个螺钉孔26用螺钉固定到壳体11，同时按压防尘构件12。成像元件(在图5中由附图标记20表示)布置在面对成像元件基板13中的防尘构件12的表面上。通过将防尘构件12安装在壳体11的安装部分11a上，防尘构件12在围绕成像元件的同时与成像元件基板13紧密接触。利用这种构造，可以防止外来粒子等进入光学系统。

防尘构件的构造

图3是防尘构件12的透视图和底视图。具体地，图3A是从左上倾斜方向观察的防尘构件12的顶表面的透视图。图3B是从左上倾斜方向观察的防尘构件12的底表面的透视图。图3C是防尘构件12的底视图。此外，图4A至4D是示出防尘构件12的顶表面、侧表面、前表面和横截面的示意图。具体地，图4A是防尘构件12的顶视图。图4B是沿着线A-A截取并沿箭头方向观察的防尘构件的截面图。图4C是防尘构件12的左侧视图。图4D是防尘构件12的前视图。

如图3A至4D所示，防尘构件12由弹性构件制成，例如硅橡胶。作为一个示例，如图3C所示，防尘构件12具有经受加工处理的形状(具有预定整圆部分的形状)，使得基部部分22的角部分R1至R4和突出部分21的每个，所有这些都具有正方形形状，都被整圆。此外，例如，形成防尘构件12的弹性构件的硬度优选为大约30±5度。当防尘构件12由硅橡胶制成时，使用日本工业标准(JIS)中规定的称为“硬度计”的工具测量硅橡胶的硬度，并且根据规定的测量方法测量规定的试件。然后，防尘构件12由通过前述测量已经确定具有前述硬度的硅橡胶制成。

同时，防尘构件12可以形成为圆形、椭圆形等。通过将防尘构件12形成为具有大的整圆部分的形状，当防尘构件12被成像元件基板13按压时，可以防止防尘构件12发生翘曲(buckling)，从而可以简化成像模块2的组装。优选的是，防尘构件12的突出部分21被按压以朝向外周侧扩展，因此防尘构件12的形状最优选地是便于变形的圆形，接下来优选地是椭圆形或卵形。同时，这里的“圆形”包括接近圆形的形状，例如椭圆形和卵形，以及圆形。

如图3A和图4A至图4C所示，突出部分21布置在防尘构件12上，以便与具有中空形状的基部部分22以直角竖立。换句话说，突出部分21布置在防尘构件12上，从而延伸基部部分22的内周，并且以便相对于基部部分22以直角竖立。此外，拾取部分12a布置在基部部分22的一侧部分上，以便从侧部分突出。

如图4B所示，突出部分21和基部部分22的横截面具有“L”形。此外，基部部分22形成为使得厚度从内周侧的角部分12c减小到外周侧的角部分12b。

换句话说，作为基部部分22的一部分并且与壳体11的安装部分11a接触的接触表面部分12d从内周端部向外周端部倾斜，使得经由突出部分21按压之后与安装部分11a的接触面积变得大于经由突出部分21按压之前与安装部分11a的接触面积。被按压后的基部部分22和安装部分11a之间的接触区域相对于被按压前的基部部分22和安装部分11a之间的接触区域延伸到外周侧。此外，虽然只是一个示例，但是接触表面部分12d的基部部分22的倾斜度大约为5至10度。

如下所述，通过加工处理，当防尘构件12安装在壳体11的安装部分11a上时，在基部部分22的接触表面部分12d中，内周侧上的角部分12c附近的部分与安装部分11a接触，并且外周侧的角部分12b附近的部分与安装部分11a分离。

换句话说，由于基部部分22的接触表面部分12d的倾斜，在防尘构件12的基部部分22的接触表面部分12d和壳体11的安装部分11a之间形成与从内周侧的角部分12c到外周侧的角部分12b的倾斜相对应的间隙部分。同时，只要外周侧的角部分12b附近的部分与安装部分11a分离，基部部分的厚度不需要总是朝向外周侧的角部分减小。换句话说，接触表面部分12d的上部可以是倾斜的，并且最终可以具有相同的厚度。

组装成像模块的过程

如上所述的防尘构件12安装在安装部分11a上，使得拾取部分12a装配到壳体11的定位孔部分11b，如图2所示。如上所述，防尘构件12的拾取部分12a布置在偏离一侧部分的中心位置的位置。因此，如果防尘构件12倒置安装在安装部分11a上，则拾取部分12a的位置定位成与定位孔部分11b的位置相对，使得拾取部分12a和安装部分11a难以彼此装配。因此，可以允许组装成像模块2的人认识到防尘构件12被颠倒布置，从而可以容易且准确地执行组装。

防尘构件12是否准确地安装在安装部分11a上是基于通过从正上方捕捉安装在安装部分11a上的防尘构件12的图像而获得的捕获图像来确定的。因此，通过布置突出部分21使得突出部分21从基部部分22以直角竖立，观察者能够容易地从正上方检查是否存在异物，而无需在检查外部时倾斜防尘构件12。

在该示例中，假设突出部分21被布置成以便从基部部分22以直角竖立。然而，令人满意的是，如上所述可以观察到整个基部部分22，因此，突出部分21可以在基部部分22暴露的防尘构件12的内周方向(朝向内周侧)上倾斜。利用这种构造，可以实现与上述相同的效果。

随后，成像元件基板13用螺钉固定到壳体11，以便如上所述从上方覆盖安装在安装部分11a上的防尘构件12。因此，防尘构件12在光轴方向上被成像元件基板13按压。

图5示出了壳体11的主要部分的截面图，防尘构件12和成像元件基板13安装在壳体11上。如上所述，由于基部部分22的倾斜，在防尘构件12的基部部分22的接触表面部分12d和壳体11的安装部分11a之间形成与从防尘构件12的内周侧上的角部分12c到外周侧上的角部分12b的倾斜相对应的间隙部分。在这种状态下，如果从成像元件基板13向防尘构件12施加按压力，则对应于上述倾斜的间隙部分逐渐减小，使得防尘构件12的基部部分22的整个接触表面部分12d与安装部分11a接触。

换句话说，随着从成像元件基板13向防尘构件12施加按压力，基部部分22的接触表面部分12d从内周侧到外周侧逐渐与安装部分11a接触，使得基部部分22如图6中的箭头B1和箭头B2所示朝向外周侧倾斜。随着基部部分22的倾斜，突出部分21也如图6中箭头A1和箭头A2所示向外周侧倾斜，使得防尘构件12与成像元件基板13紧密接触，使得整个突出部分21如图6所示向外周侧伸展和压折。因此，布置在成像元件基板13上的成像元件20的圆周被与成像元件基板13紧密接触的防尘构件12围绕，并且防尘构件12防止外来粒子等进入光学系统。

同时，通过执行诸如用于增加突出部分21的边缘上的滑动性的表面纹理化的加工，可以使突出部分21易于向外周侧扩展。

同时，在图5、6等中，基部部分22的接触表面部分12d的外周侧上的角部分12b被示出为成角度的(示出为线性的)，但是可以具有C倒角平面形状以不形成角状部分，或者具有具有大圆度的形状。接触时的干涉可以通过增加角部分12b的R(关于角部分的圆度的半径)来减小。

第一实施例的效果

从以上描述可以清楚地看出，在第一实施例的立体相机装置1中，防尘构件12的基部部分形成为以便当防尘构件12被按压时朝向外周侧倾斜。利用这种构造，如果按压力从成像元件基板13施加到防尘构件12，则基部部分22朝向外周侧倾斜，并且突出部分21也朝向外周侧倾斜，使得防尘构件12与成像元件基板13紧密接触，使得整个突出部分21朝向外周侧伸展和压折。

换句话说，通过在成像元件基板13安装在壳体11上时施加力，可以组装成像模块2，使得防尘构件12的整个突出部分21与成像元件基板13紧密接触，同时朝向外周侧倾斜。因此，可以容易地组装具有符合设计构思的防尘性能的成像模块2。

此外，可以使突出部分21与成像元件基板13紧密接触，使得整个突出部分21朝向外周侧倾斜，从而可以减小从防尘构件12施加到成像元件基板13的负载。因此，可以防止成像元件基板13的损坏和由于负载增加而在成像元件基板13中出现焊接裂纹。

此外，如果突出部分21具有不太整圆的部分的形状，则防尘构件12和成像元件基板13被组装在壳体11上，使得发生所谓的翘曲现象，即，使得当成像元件基板13被按压时，突出部分21不变形，直到施加特定的力，但是当施加的力达到特定水平或更大(翘曲重量)时发生“偏转”。通过将突出部分21向外周侧偏转，可以确保突出部分21的期望防尘性能；然而，如果在组装成像模块的同时导致防尘构件12发生翘曲，则突出部分21的偏转方向不稳定，并且变得难以获得稳定的防尘性能。

相比之下，第一实施例的立体相机装置1被加工成具有圆形或具有整圆角部分的形状。因此，可以容易且均匀地向防尘构件12施加重量，从而可以朝向外周侧偏转突出部分21。因此，可以获得稳定的防尘性能。

第二实施例

下面将描述根据第二实施例的立体相机装置。第二实施例的立体相机装置是一个示例，其中除了如上所述的第一实施例的立体相机装置的构造之外，防尘构件12的突出部分形成为从内周侧向外周侧倾斜的锥形形状，使得突出部分能够更容易地朝向外周侧掉落。下面将要描述的第二实施例与上述第一实施例的不同之处仅在于这一点。因此，下面将仅描述实施例之间的差异，并且将不重复相同的解释。

具体地，图7是安装在第二实施例的立体相机装置上的成像模块的截面图。在第二实施例的立体相机装置中，如图7所示，防尘构件12的基部部分22具有倾斜度，突出部分31也具有倾斜度。换句话说，突出部分31具有从内周侧向外周侧倾斜的锥形形状。

利用这种构造，当组装时成像元件基板13被压靠在防尘构件12上时，由于如图8中箭头B1和箭头B2所示的按压力，基部部分22朝向外周侧倾斜。随着基部部分22的倾斜，突出部分31也朝向外周侧倾斜。然后，成像元件基板13与突出部分31的内侧接触，使得突出部分31如图8中箭头A1和箭头A2所示向外周侧伸展和压折，并与成像元件基板13紧密接触。

同时，在图7、8等中，基部部分22的接触表面部分12d的外周侧上的角部分12b被示出为成角度的(示出为线性的)，但是可以具有C倒角平面形状以不形成角状部分，或者具有具有大圆度的形状。接触时的干涉可以通过增加角部分12b的R(关于该角部分的圆度的半径)来减小。

在第二实施例的立体相机装置中，防尘构件12的基部部分22和突出部分31都具有倾斜度，从而可以更容易地将防尘构件12的突出部分31向外周侧弯曲。因此，可以更容易地组装具有与设计构思相匹配的防尘性能的成像模块2，并且还可以实现与上述第一实施例相同的效果。

第三实施例

下面将描述根据第三实施例的立体相机装置。第三实施例的立体相机装置是一个示例，其中，除了如上所述的第一实施例的立体相机装置的构造之外，两个拾取部分被布置为防尘构件12的拾取部分。下面将要描述的第三实施例不同于如上所述的每个实施例之处仅在这一点。因此，下面将仅描述实施例之间的差异，并且将不重复相同的解释。

图9是安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件12的透视图。具体地，图9A是从左上倾斜方向观察的防尘构件12的顶表面的透视图。图9B是从左上倾斜方向观察的防尘构件12的底表面的透视图。此外，图10是示出安装在第三实施例的立体相机装置上的防尘构件12的顶表面、侧表面、前表面和A-A横截面的示意图。具体地，图10A是防尘构件12的顶视图。图10B是沿着线A-A截取并沿箭头方向观察的防尘构件的截面图。图10C是防尘构件12的左侧视图。图10D是防尘构件12的前视图。

如图9A、图9B和图10A至图10D所示，在第三实施例中，两个拾取部分50a和50b布置在防尘构件12中。作为一个示例，两个拾取部分50a和50b布置在防尘构件12的一个侧部分上，使得两个拾取部分50a和50b彼此分开预定距离。在该示例中，两个拾取部分50a和50b布置成以便从防尘构件12的一个侧部分的左右角部分突出。

在第三实施例中，因为拾取部分50a和50b被布置，所以用于拾取部分50a的定位孔部分和用于拾取部分50b的定位孔部分被布置在防尘构件的安装部分11a中。

作为一个示例，布置成以便从两个拾取部分50a和50b之间的右角部分突出的拾取部分50a用作右手操作者的拾取部分50a。类似地，布置成以便从左角部分突出的拾取部分50b用作左手操作者的拾取部分50b。利用这种构造，不管工人是右手还是左手，都可以经由拾取部分50a或拾取部分50b容易地拾取防尘构件12，从而可以容易地执行立体相机装置的组装操作。此外，第三实施例的立体相机装置能够实现与上述实施例相同的效果。

虽然在第三实施例的示例中布置了两个拾取部分50a和50b，但是可以布置从防尘构件12的四个角部分突出的四个拾取部分，或者可以布置从任何三个角部分突出的三个拾取部分。在每种情况下，可以更容易地拾取防尘构件12，从而可以更容易地执行立体相机装置的组装操作。

上面已经描述了本发明的实施例；然而，上述实施例是作为示例给出的，并不意图限制本发明的范围。新颖的实施例可以被实现为其他各种实施例，并且在不脱离本发明的精神的情况下，各种省略、替换和修改是可能的。例如，虽然在上述实施例中立体相机装置已经被描述为本发明的应用示例，但是本发明可以应用于单目相机。即使在这种情况下，也可以实现与所述实施例相同的效果。此外，所述实施例及其修改包括在本发明的范围和精神内，并且它们包括在权利要求及其等同物中描述的本发明的范围内。

附图标记列表

1 立体相机装置

2 成像模块

11 成像模块的壳体

11a 防尘构件的安装部分

11b 防尘部件的拾取部分的定位孔部分

12 防尘构件

12a 防尘构件的拾取部分

12b 防尘构件的基部部分的外周端部

12c 防尘构件的基部部分的内周端部

12d 防尘构件的基部部分的接触表面部分

13 成像元件基板

21 突出部分

22 基部部分

50a 防尘构件的拾取部分

50b 防尘构件的拾取部分

引用文献列表

专利文献

专利文献1：本公开专利公布号2001-275023。

Claims (10)

1.一种防尘构件，包括:

基部部分，该基部部分具有中空形状；和

突出部分，该突出部分包括弹性构件并被布置成以便当基部部分安装在壳体的安装部分上时，在与安装方向相反的方向上从基部部分突出，其中

基部部分的接触表面部分具有从内周端部向外周部分的倾斜度，该接触表面部分与壳体的安装部分接触。

2.根据权利要求1所述的防尘构件，其中，所述基部部分的接触表面部分具有从所述内周端部向所述外周部分的倾斜度，使得在经由所述突出部分被按压之后与所述安装部分接触的面积变得大于在经由所述突出部分被按压之前与所述安装部分接触的面积。

3.根据权利要求2所述的防尘构件，其中，所述基部部分被构造成使得在被按压之后与所述安装部分接触的区域相对于在被按压之前与所述安装部分接触的区域延伸到外周侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的防尘构件，其中，所述突出部分布置在所述基部部分上，使得所述突出部分从所述基部部分以直角竖立，或者所述突出部分从所述基部部分竖立，以便朝向所述基部部分的内周侧倾斜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的防尘构件，其中，所述突出部分具有锥形形状，以便从内周侧向外周侧倾斜。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的防尘构件，其中，所述基部部分和所述突出部分中的至少所述突出部分形成为圆形形状和具有整圆角部分的形状之一。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的防尘构件，其中，所述基部部分具有拾取部分，该拾取部分朝向外周侧突出，布置在偏离中心位置的位置处，并且装配到所述安装部分的定位孔部分。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的防尘构件，其中，所述基部部分的接触表面部分的倾斜度为5至10度。

9.一种成像模块，包括:

根据权利要求1至8中任一项所述的防尘构件；

壳体的安装部分，防尘构件安装在该壳体的安装部分上；

成像元件基板，该成像元件基板固定到壳体同时按压安装在壳体的安装部分上的防尘构件的突出部分；和

成像元件，该成像元件布置在成像元件基板上的位置处，以便当成像元件基板固定到壳体时被防尘构件围绕。

10.一种成像设备，包括:

一个或多个成像模块，每个成像模块对应于根据权利要求9所述的成像模块。

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