CN115047580A - 一种成像镜头 - Google Patents
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Abstract
一种成像镜头，包括镜筒和透光片，所述透光片至少包括第一透光片和第二透光片；所述第一透光片安装在所述镜筒内，第一透光片位于镜筒朝向光线入射方向的第一端部，第一透光片和与其相邻的透光片之间包括一间隔空间；所述第二透光片安装在所述镜筒内；所述成像镜头还包括密封结构，所述密封结构设置在第二透光片和镜筒内壁之间。上述成像镜头中，由于第二透光片和镜筒内壁之间设置了密封结构，因此高温气体不会经由镜筒和第二透光片之间的间隙进入到所述间隔空间，一方面减少了摄像装置内部气体的流动，另一方面减少了由于气体对流造成的间隔空间内气体温度、湿度升高，避免或减轻了第一透光片内表面的起雾问题。
Description
技术领域
本发明涉及摄像装置技术领域，特别是涉及一种成像镜头。
背景技术
车载摄像头可以为汽车驾驶提供更为直观的辅助驾驶图像信息，让驾驶员可以从显示屏上全方位的看到周边情况，提高行车安全性。然而，剧烈的温度变化或恶劣的气候会导致摄像头起雾，导致无法在汽车的显示屏上清晰地显示周边图像，从而削弱驾驶员看清车辆周围物体的能力。
说明书附图1示出了一种现有技术的镜头，其包括第一透光片、镜筒和镜片组，第一透光片和镜筒之间利用第二密封圈进行密封，避免水汽由镜头外部入侵到镜头内部。但是，由于第一透光片和与第一透光片相邻的透光片之间存在一间隔空间，包含所述镜头的摄像头起雾通常发生在第一透光片的内表面，摄像头工作时，间隔空间内的空气被加热，第一透光片外表面受到空气对流而冷却，间隔空间内热空气遇到第一透光片较冷的内表面，当内表面温度低于热空气的露点温度，热空气中的水蒸气就会达到饱和而析出变为液滴，造成第一透光片内表面起雾问题。为防止外部水汽的进入，摄像头通常具备较高的密封等级(如密封等级为IP69K)，水汽不会直接进入摄像头模组内部，但摄像头模组壳体内部水汽可以通过镜筒和镜片组之间的间隙进入间隔空间，加重镜头起雾问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少起雾问题的成像镜头。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种成像镜头，包括镜筒和透光片，所述透光片至少包括第一透光片和第二透光片；所述第一透光片安装在所述镜筒内，第一透光片位于镜筒朝向光线入射方向的第一端部，第一透光片和与其相邻的透光片之间包括一间隔空间；所述第二透光片安装在所述镜筒内；所述成像镜头还包括密封结构，所述密封结构设置在第二透光片和镜筒内壁之间。
此外，进一步地，
所述密封结构为第一密封圈，所述第一密封圈设置在第二透光片和镜筒内壁之间。
此外，进一步地，
所述第一透光片和第二透光片相邻接，在镜筒内壁、第一透光片和第二透光片共同邻接的位置构造有容置腔，所述第一密封圈安装在所述容置腔内，第一密封圈同时贴靠镜筒内壁、第一透光片和第二透光片。上述成像镜头仅设置一个第一密封圈就能够同时实现镜筒、第一透光片和第二透光片三者之间的密封，使镜头的密封结构得到简化。
此外，进一步地，
所述容置腔的径向尺寸在靠近第一透光片的近端部向远离第一透光片的远端部逐渐缩小。通过上述结构的设置，能够使第一密封圈在远端部与镜筒和第二透光片的贴合更紧，从而实现更好的密封效果。
此外，进一步地，
所述镜筒的内壁在与容置腔对应的位置构造成斜面，所述斜面与镜筒轴线的夹角为30度～60度，和/或，所述第二透光片在与容置腔对应的位置为构造成斜面，所述斜面与镜筒轴线的夹角为30度～60度。
此外，进一步地，
所述密封结构为密封胶黏剂，所述密封胶黏剂粘结在第二透光片和镜筒内壁之间。
此外，进一步地，
所述第一透光片和第二透光片相邻接，在镜筒内壁和第一透光片之间设置第二密封圈，镜筒内壁和第二透光片邻接的位置构造有涂胶腔，所述密封胶黏剂施加在所述涂胶腔内，密封胶黏剂与第一透光片的对应内壁之间留有供所述密封胶黏剂膨胀的间隙。上述成像镜头中，密封胶黏剂受热膨胀后不会接触第一透光片的对应内壁，因此不会对其位置造成影响，保证了镜头的成像质量。
此外，进一步地，
所述镜筒内壁形成有涂胶腔，所述涂胶腔的形成位置与第二透光片的周向壁远离第一透光片的部分相对应。
此外，进一步地，
所述第一透光片和第二透光片之间还设有至少一片第三透光镜片。
此外，进一步地，
所述第二透光片为滤光片，所述滤光片安装在镜筒的第二端部，所述第二端部与所述第一端部位置相对。
本发明成像镜头的有益效果：上述成像镜头在安装至对应的基座或壳体后构成摄像装置，摄像装置内部的电气元件运行时导致周围气体温度升高，由于第二透光片和镜筒内壁之间设置了密封结构，因此摄像装置内部的高温气体不会经由镜筒和第二透光片之间的间隙进入到所述间隔空间，由于间隔空间内气体温度升高较小，使间隔空间内气体和第一透光片内表面的温差较小，从而避免或减轻了第一透光片内表面的起雾。
附图说明
为了更清楚地说明本发明，下面将对本发明的说明书附图进行描述和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅说明了本发明的一些示例性实施方案的某些方面，对于本领域普通技术人员来说，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它的附图。
图1为现有技术的一种成像镜头密封方式剖面示意图；
图2为本发明第一种实施例的成像镜头剖面示意图；
图3为图2中容置腔部位局部放大示意图；
图4为本发明另一种容置腔部位的局部放大示意图；
图5为本发明第二种实施例的成像镜头剖面示意图；
图6为图5中涂胶腔部位的局部放大示意图；
图7为本发明另一种涂胶腔部位的局部放大示意图；
图8为本发明第三种实施例的成像镜头剖面示意图；
图9为本发明第四种实施例的成像镜头剖面示意图；。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一透光片，11、间隔空间，2、第二透光片，3、第三透光镜片，4、镜筒，41、第二密封圈安装槽，42、环档，43、涂胶腔，5、密封结构设置，51、第一密封圈，52、密封胶黏剂，6、容置腔，7、第二密封圈，8、镜片组。
具体实施方式
以下参照附图详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。
对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
结合图1说明现有技术的镜头密封方式及存在问题，其包括第一透光片1、镜筒4和镜片组8，第一透光片1和镜筒4之间利用第二密封圈7进行密封，避免水汽由镜头外部入侵到镜头内部。但是，由于第一透光片7和与第一透光片相邻的透光片(即镜片组8中与第一透光片最相邻的镜片)之间存在一间隔空间11，摄像头工作时，间隔空间11内的空气被摄像头内部的电气元件加热，第一透光片1外表面受到空气对流而冷却，间隔空间11内热空气遇到第一透光片较冷的内表面，当内表面温度低于热空气的露点温度热空气中的水蒸气就会达到饱和而析出变为液滴，造成第一透光片1内表面起雾问题。摄像头模组壳体内部水汽可以通过镜筒4和镜片组8之间的间隙进入间隔空间11，加重镜头起雾问题。以下具体说明本发明解决上述问题的方案。
结合图2、5、8、9说明本发明一种实施方式的成像镜头，其包括镜筒4和透光片，所述透光片可以是凸透镜、凹透镜、平镜片、滤光片等，透光片的材质可以是玻璃或有机材料。镜筒材料为金属(铝、铜、不锈钢等)、或塑料高分子(聚苯硫醚、尼龙等)等。透光片至少包括第一透光片1和第二透光片2；第一透光片1安装在镜筒4内，第一透光片1位于镜筒4朝向光线入射方向的第一端部，第一透光片1和与其相邻的透光片之间包括一间隔空间11；图中示出的第一透光片的内表面至少一部分构造成内凹的球面结构，而与第一透光片相邻的透光片表面为凹面结构，上述结构的对应部分形成所述间隔空间，上述间隔空间内的空气在与第一透光片内表面接触；第二透光片2安装在镜筒4内；成像镜头还包括密封结构5，密封结构5设置在第二透光片2和镜筒4内壁之间。
本发明上述实施方式的成像镜头在安装至对应的基座或壳体后构成摄像装置，如将成像镜头安装至摄像头壳体的镜头安装口组成摄像头。摄像装置内部的电气元件运行时导致周围气体温度升高，由于第二透光片和镜筒内壁之间设置了密封结构，因此摄像装置内部的高温气体不会经由镜筒和第二透光片之间的间隙进入到所述间隔空间，一方面减少了摄像装置内部气体的流动，另一方面减少了由于气体对流造成的间隔空间内气体温度升高，有效阻止了摄像头内部水汽和热量进入到间隔空间。第一透光片外表面受到空气对流而冷却，但是由于间隔空间内气体温度升高较小，使间隔空间内气体和第一透光片内表面的温差较小，从而避免或减轻了第一透光片内表面的起雾。
用于实现第二透光片和镜筒之间密封的方式有多种，例如镜筒为塑料材质时可以采用焊接的方式实现与第二透光片密封，或者可以采用二次注塑成型的方式与第二透光片密封，其他密封方式还包括密封圈和密封胶黏剂等形式，均包括在本发明保护范围内。
在一种利用密封圈的成像镜头实施例中，成像镜头包括镜筒4和透光片，透光片至少包括第一透光片1和第二透光片2；第一透光片1安装在镜筒4内，第一透光片1位于镜筒4朝向光线入射方向的第一端部，第一透光片1和与其相邻的透光片之间包括一间隔空间11；第二透光片2安装在镜筒4内；成像镜头还包括密封结构5，密封结构5设置在第二透光片2和镜筒4内壁之间。密封结构5为第一密封圈51，第一密封圈51设置在第二透光片2和镜筒4内壁之间。由于密封圈具有弹性，在受到第二透光片和镜筒的同时挤压时能够发生形变，并且在第二透光片和第一密封圈外壁之间形成相互抵接的密封面，以及在镜筒内壁和第一密封圈外壁之间形成相互抵接的密封面，从而实现了对所述间隔空间的内部密封。
图2和图3示出本发明一种实施例的成像镜头，第一透光片1和第二透光片2相邻接，在镜筒4内壁、第一透光片1和第二透光片2共同邻接的位置构造有容置腔6，第一密封圈51安装在容置腔6内，第一密封圈51同时贴靠镜筒4内壁、第一透光片1和第二透光片2。所述容置腔可按照多种结构形式进行构造，例如所述镜筒内壁为台阶结构，用于安装第一透光片的镜筒内部第一环形壁具有第一直径，用于安装第二透光片的镜筒内部第二环形壁具有第二直径，所述第一直径大于第二直径。第一环形壁和第二环形壁之间为镜筒内壁的台阶面。第一透光片的侧向壁大体为圆柱状，其直径大小使其适于卡接在镜筒内，第二透光片的侧向壁大体为圆柱状，其直径大小使其适于卡接在镜筒内。所述第一透光片内端面为平面结构，第一透光片的内端面卡接在镜筒内壁的台阶面。在第二环形壁位置设置槽，所述槽在镜筒轴向截面为矩形，槽的上部贯通至镜筒内壁的台阶面，按照上述结构所构成的容置腔的轴向截面大体为矩形。此外，所述槽在镜筒轴向的截面还可以为三角形等结构。与此对应的，该槽也可以设置在第二透光片的侧向壁上。所述第一密封圈同时贴靠镜筒内壁和第一透光片，由此形成了对镜筒和第一透光片的密封，能够避免镜头外部的水汽进入到镜筒内或者所述间隔空间。所述第一密封圈同时贴靠镜筒内壁和第二透光片，由此形成了对镜筒和第二透光片的密封，能够避免其他部位的水汽进入到所述间隔空间。仅设置一个第一密封圈就能够同时实现镜筒、第一透光片和第二透光片三者之间的密封，使镜头的密封结构得到简化。
镜头组装时，可以先安装第二透光片，并将第一密封圈安装在容置腔内，此时第一密封圈可以同时与镜筒和第二透光片贴合，也可以尚未贴合；在安装第一透光片到镜筒后，利用第一透光片的内端面挤压第一密封圈，通过该挤压使第一密封圈同时与镜筒、第一透光片和第二透光片贴合。
在一种优选的成像镜头实施例中，容置腔6的径向尺寸在靠近第一透光片1的近端部向远离第一透光片1的远端部逐渐缩小。通过上述结构的设置，能够使第一密封圈在远端部与镜筒和第二透光片的贴合更紧，从而实现更好的密封效果。结合图3所示，示出了一种实施例的容置腔结构，镜筒4的内壁在与容置腔6对应的位置构造成斜面，斜面与镜筒4轴线的夹角为约为45度(优选在30度～60度之间)。结合图4所示，示出了一种实施例的容置腔结构，镜筒4的内壁在与容置腔6对应的位置构造成斜面，第二透光片2在与容置腔6对应的位置为构造成斜面，斜面与镜筒4轴线的夹角为约为45度(优选在30度～60度之间)。此外，也可以仅在第二透光片2在与容置腔6对应的位置为构造成斜面，斜面与镜筒4轴线的夹角优选在30度～60度之间。
在一种利用密封胶黏剂的成像镜头实施例中，成像镜头包括镜筒4和透光片，透光片至少包括第一透光片1和第二透光片2；第一透光片1安装在镜筒4内，第一透光片1位于镜筒4朝向光线入射方向的第一端部，第一透光片1和与其相邻的透光片之间包括一间隔空间11；第二透光片2安装在镜筒4内；成像镜头还包括密封结构5，密封结构5设置在第二透光片2和镜筒4内壁之间。密封结构5为密封胶黏剂52，密封胶黏剂52粘结在第二透光片2和镜筒4内壁之间。密封胶黏剂能够同时粘结第二透光片和镜筒内壁，从而实现了对所述间隔空间的内部密封。
第二透光片可以紧邻第一透光片的方式设置，或者第二透光片以间隔其他透光片的方式设置，如第一透光片1和第二透光片2之间还设有至少一片第三透光镜片3。在图8示出的实施例中，第三透光片的数量为两个。第二透光片可以安装镜筒4的第二端部，第二端部与第一端部位置相对。该方案可以在第二透光片安装后进行密封胶黏剂的施加，具有操作方便的优点。如图9所示，第二透光片2为滤光片，滤光片安装在镜筒4的第二端部，第二端部与第一端部位置相对。通过滤光片能够提高镜头的成像性能和质量。
发明人发现，密封胶黏剂具有比密封圈更大的热膨胀系数，在第二透光片以紧邻第一透光片的方式设置时，施加的密封胶黏剂在受热膨胀后可能接触第一透光片的内端面，使第一透光片的位置发生变化，该位置变化使镜头的成像质量变差。因此需要按照以下方案改进，结合图5和图6所示，第一透光片1和第二透光片2相邻接，在镜筒4内壁和第一透光片1之间设置第二密封圈7，镜筒4内壁和第二透光片2邻接的位置构造有涂胶腔43，密封胶黏剂52施加在涂胶腔43内，密封胶黏剂52与第一透光片1的对应内壁之间留有供密封胶黏剂52膨胀的间隙，例如膨胀间隙的尺寸在0.1mm至0.2mm之间。密封胶黏剂受热膨胀后不会接触第一透光片的对应内壁，因此不会对其位置造成影响，保证了镜头的成像质量。
所述涂胶腔可按照多种结构形式进行构造，例如所述镜筒内壁为台阶结构，用于安装第一透光片的镜筒内部第一环形壁具有第一直径，用于安装第二透光片的镜筒内部第二环形壁具有第二直径，所述第一直径大于第二直径。第一环形壁和第二环形壁之间为镜筒内壁的台阶面。第一透光片的侧向壁大体为圆柱状，其直径大小应使其适于卡接在镜筒内，第二透光片的侧向壁大体为圆柱状，其直径大小应使其适于卡接在镜筒内。所述第一透光片内端面为平面结构，第一透光片的内端面卡接在镜筒内壁的台阶面。在第二环形壁位置设置槽，所述槽在镜筒轴向截面为矩形，槽的上部贯通至镜筒内壁的台阶面，按照上述结构所构成的涂胶腔的轴向截面大体为矩形。镜筒内壁的台阶面上设有第二密封圈安装槽41，第二密封圈7安装在所述第二密封圈安装槽41内实现镜筒和第二透光片之间的密封。此外，所述槽在镜筒轴向的截面还可以为三角形等结构。与此对应的，该槽也可以设置在第二透光片的侧向壁上。
结合图6所示，在第二密封圈安装槽和第二环形壁位置所设置槽之间包括环档42，所述环档可以与镜筒内壁的台阶面齐平。或者所述环档低于所述镜筒内壁的台阶面，此时施加在槽内的密封胶可以部分流入到第二密封圈安装槽的底部，并粘结对应位置的镜筒壁和第二密封圈，能提高对应位置的密封效果。
在另一种实施例中，如图7所示，镜筒4内壁形成有涂胶腔43，涂胶腔43的形成位置与第二透光片2的周向壁远离第一透光片1的部分相对应。上述结构设计中，涂胶腔的位置距离第一透光片的距离更远，能够避免密封胶黏剂受热膨胀对第一透光片位置造成影响，使成像镜头的成像质量保持稳定。
制备结构如图1的现有技术镜头A，按照图9结构制备本发明镜头B，镜头B的滤光片位置设置密封结构，实现滤光片和镜筒之间的密封。镜头A和镜头B在85℃温箱放置1小时后，将镜头端浸入0℃冰水5分钟，取出镜头并擦干后观察第一透光片内表面水雾消散时间。数据结果表明第一透光片水雾消散时间由镜头A的20分钟变成镜头B的40秒。
应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本发明，本发明的保护范围并不限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以变更、置换、结合，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种成像镜头，包括镜筒(4)和透光片，其特征在于，
所述透光片至少包括第一透光片(1)和第二透光片(2)；所述第一透光片(1)安装在所述镜筒(4)内，第一透光片(1)位于镜筒(4)朝向光线入射方向的第一端部，第一透光片(1)和与其相邻的透光片之间包括一间隔空间(11)；所述第二透光片(2)安装在所述镜筒(4)内；
所述成像镜头还包括密封结构(5)，所述密封结构(5)设置在第二透光片(2)和镜筒(4)内壁之间。
2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述密封结构(5)为第一密封圈(51)，所述第一密封圈(51)设置在第二透光片(2)和镜筒(4)内壁之间。
3.如权利要求2所述的成像镜头，其特征在于，所述第一透光片(1)和第二透光片(2)相邻接，在镜筒(4)内壁、第一透光片(1)和第二透光片(2)共同邻接的位置构造有容置腔(6)，所述第一密封圈(51)安装在所述容置腔(6)内，第一密封圈(51)同时贴靠镜筒(4)内壁、第一透光片(1)和第二透光片(2)。
4.如权利要求3所述的成像镜头，其特征在于，所述容置腔(6)的径向尺寸在靠近第一透光片(1)的近端部向远离第一透光片(1)的远端部逐渐缩小。
5.如权利要求3所述的成像镜头，其特征在于，所述镜筒(4)的内壁在与容置腔(6)对应的位置构造成斜面，所述斜面与镜筒(4)轴线的夹角为30度～60度，和/或，所述第二透光片(2)在与容置腔(6)对应的位置为构造成斜面，所述斜面与镜筒(4)轴线的夹角为30度～60度。
6.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述密封结构(5)为密封胶黏剂(52)，所述密封胶黏剂(52)粘结在第二透光片(2)和镜筒(4)内壁之间。
7.如权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，所述第一透光片(1)和第二透光片(2)相邻接，在镜筒(4)内壁和第一透光片(1)之间设置第二密封圈(7)，镜筒(4)内壁和第二透光片(2)邻接的位置构造有涂胶腔(43)，所述密封胶黏剂(52)施加在所述涂胶腔(43)内，密封胶黏剂(52)与第一透光片(1)的对应内壁之间留有供所述密封胶黏剂(52)膨胀的间隙。
8.如权利要求7所述的成像镜头，其特征在于，所述镜筒(4)内壁形成有涂胶腔(43)，所述涂胶腔(43)的形成位置与第二透光片(2)的周向壁远离第一透光片(1)的部分相对应。
9.如权利要求1、2或6任一项所述的成像镜头，其特征在于，所述第一透光片(1)和第二透光片(2)之间还设有至少一片第三透光镜片(3)。
10.如权利要求9所述的成像镜头，其特征在于，所述第二透光片(2)为滤光片，所述滤光片安装在镜筒(4)的第二端部，所述第二端部与所述第一端部位置相对。
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