CN118169947A - 相机系统及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及相机系统及其制造方法。相机系统包括相机和加热元件。相机包括镜头，镜头包括镜筒和位于镜筒中的镜片。加热装置包括镜头罩组件和加热元件。镜头罩组件围绕所述镜筒外表面的至少一部分设置。加热元件设置在至少部分由镜头罩组件限定的空间中并且与镜筒热耦合。

Description

相机系统及其制造方法

技术领域

本公开涉及相机系统及其制造方法，具体地涉及具有加热装置的相机系统及其制造方法。

背景技术

相机在户外使用时会面临寒冷、雨雪等户外环境。在这种情况下，由于相机暴露在外，相机外层(例如，相机镜头)会结冰积雪，从而影响相机的正常使用。因此，为了保证相机在户外正常工作，需要定期清洁以去除积累在相机外层处的冰雪。然而，相机的安装位置可能不方便人工操作。而且，传统的物理清除方式，例如刮擦，很可能对相机部件(特别是镜头表面)造成损伤。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种相机系统，包括：

相机，所述相机包括：

镜头，镜头包括镜筒和位于镜筒中的镜片，

加热装置，所述加热装置包括：

镜头罩组件，所述镜头罩组件围绕所述镜筒外表面的至少一部分设置；以及

加热元件，所述加热元件设置在至少部分由镜头罩组件限定的空间中并且与所述镜筒热耦合。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于制造相机系统的方法，包括：

提供相机，所述相机包括：

镜头，镜头包括镜筒和位于镜筒中的镜片，

提供加热装置，所述加热装置包括：

镜头罩组件，所述镜头罩组件围绕所述镜筒外表面的至少一部分设置；以及

加热元件，所述加热元件设置在至少部分由镜头罩组件限定的空间中并且与所述镜筒热耦合。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

图1示出了根据示例性实施例的相机系统的分解图；以及

图2示出了根据示例性实施例的相机系统的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

相机在户外工作需要定期去除积累在相机外层处(特别是相机镜头处)的异物，例如冰雪，以保证相机的正常使用。可以采用加热的方式来清除相机外层的冰雪。例如，通过相机自身产生的热量或在相机内部增加加热电阻等产热器件来产生热量，使相机外层的冰雪融化，从而达到除冰的目的。然而，上述方式会导致大量的热量积聚在相机内部，造成相机传感器等电器元件的加速老化，从而影响相机的使用性能和使用寿命。

因此，本公开提供了一种相机系统及其制造方法，加热装置安装在相机镜头外部，实现了对相机的清洁(例如除去相机上的冰雪)并在一定程度上降低了清洁过程对相机的负面影响。

图1示出了根据本公开示例性实施例的相机系统，图2示出了根据示例性实施例的相机系统的侧视图。需要说明的是，为了避免不必要的重复，在图2中没有示出图1中给出的相机系统一些细节。如图1所示，并结合图2，相机系统包括相机100和安装到相机100的加热装置200。相机100包括机身110和镜头120。相机机身110可以固定到支架，例如车辆上安装的支架。相机机身110内设置有用于成像的图像传感器等电子器件。相机镜头120包括镜筒121和镜筒中的一个或多个镜片。镜筒121可以由金属材料(例如铜或者铝合金)制成，并且大体呈圆筒的形状。镜筒121可以具有圆形的截面。镜筒121的一端(即第一端)与相机机身110连接，并固定到相机机身110。镜筒121另一端(即第二端)远离相机机身110。此外，还要注意，图1中镜筒121第二端123所在的平面并没有与镜筒的轴线(即图1所示的轴线A)垂直，这样，镜筒121在第二端123处具有椭圆形状。在其他实施例中，镜筒121第二端123所在的平面与镜筒的轴线(即图1所示的轴线A)垂直，这样，镜筒121在第二端123处具有圆形。本领域的技术人员可以理解，在镜筒121的截面不是圆形的时候，镜筒121在第二端123处具有相应的其他形状。

镜筒121具有内表面和与内表面相对的外表面122。镜筒121内表面包围的空间构成镜筒121的内部空间，镜片通常安装在镜筒121的内部空间。镜片的数目可以是一个或多个，镜片中的一个会在镜筒121第二端123附近裸露在外。

应理解，图1示出的相机机身的结构仅为示例。在其他实施例中，相机机身可以根据需要，具有任何合适的结构，相机镜头的结构也可以根据需要而设置。

继续参考图1，加热装置200至少部分设置在相机镜头120的镜筒121的外表面122上，以便对相机镜头120进行加热从而融化并去除积累在相机镜头(特别是镜片)上的异物，例如冰雪。加热装置200包括镜头罩组件210和加热元件220。镜头罩组件210围绕镜筒121外表面122的至少一部分设置，并且设置在镜筒121的上方。加热元件220设置在至少部分由镜头罩组件限定的空间(该空间例如可以是密封空间)中，从而设置在相机镜头120的镜筒121外侧。加热元件220与镜筒121的至少一部分热耦合，以将热量传递到镜筒121从而融化并去除积累在相机镜头上的冰雪。

在一些实施例中，镜头罩组件210被构造成沿镜筒121的轴线A的方向(即轴向)延伸超过镜筒121的第二端。由于镜头罩组件210延伸超过镜筒121的第二端，冰雪会首先覆盖在镜头罩组件210上，降低了冰雪覆盖在镜片上的概率。

镜头罩组件210可以包括镜头罩211和设置在镜头罩211上的盖板214。镜头罩211和盖板214可以由金属材料(例如铜或者铝合金)制成。镜头罩211和盖板214沿镜筒121的轴向延伸超过镜筒121的第二端。镜头罩211可包括侧板212和底板215。底板215可以覆盖镜筒121的至少一部分(例如镜筒121外表面122的至少一部分)。底板215可具有与所覆盖的镜筒部分对应的形状，使得底板215的至少一部分可以紧贴在镜筒121上。在镜筒为圆筒形状时，底板215可具有弧形以适配所覆盖的镜筒的部分。侧板212从底板215的边缘向上延伸，直到到达上边缘213。上边缘213形成镜头罩211的开口。镜头罩211的开口例如可以是方形的。

侧板212的数目可以是一个或多个。在一些实施例中，侧板212的数目是多个，每个都具有基本平坦的第一表面和与第一表面相对的第二表面。侧板的第一表面构成镜头罩组件210的外表面。如图1所示，侧板212可以包括与镜筒121的轴线平行并位于底板215的相对两侧的第一对侧板，这对侧板可以相互平行并具有相同的高度。侧板212还可以包括与镜筒121的轴线垂直并位于底板的另外的相对两侧的第二对侧板，这对侧板可以相互平行并具有相同的高度。第二对侧板中的至少一个在靠近底板的边缘具有与镜筒121的形状相配合的形状。从图2还可以看出，第二对侧板中的一个远离镜筒121。侧板212的上边缘可以位于同一平面。

本领域的技术人员可以理解，虽然图1中示出镜头罩211的开口为方形，镜头罩211的开口可以为方形外的任意形状。

盖板214覆盖镜头罩211的开口。在一个示例中，盖板与每个侧板密封连接，这样盖板214和镜头罩212共同限定用于容纳加热元件220的密封空间。或者说，盖板214和镜头罩211的侧板212和底板215共同限定用于容纳加热元件220的密封空间。由于加热元件220设置在镜头罩组件210的密封空间内，加热元件220产生的热量不会流失过快，而且可以避免雨水或雪水等异物进入该空间，损坏加热元件220。

加热元件220可以为加热膜或加热丝，可以由铜等导热金属制成。加热元件220设置在底板215上并与底板215热耦合，从而加热元件220产生的热量可以传递到镜头罩211的底板215。为了促进加热元件220与底板215之间的热耦合，加热元件220可以贴附在底板215上。例如可以使用导热胶将加热元件220粘贴在底板215上。加热元件220所产生的热量一部分会对镜头罩组件210内的空气加热，其余热量通过底板215向镜筒121传递，被加热的镜筒121会对镜筒121内的空气进行加热，加热的空气进而加热镜片，从而融化并去除积累在镜片上的冰雪。加热元件220所产生的热量只有小部分会以热辐射的方式传递到相机内部，不会导致大量的热量积聚在相机内部以损伤相机内的电器元件。

如上所述，加热元件220可以贴附在镜头罩212的底板215上，加热元件为加热膜时，加热元件220可以具有与底板215基本相同的形状，加热元件220的表面可以具有与底板215的表面相同的大小。在其他实施例中，加热元件220的表面尺寸可以小于与底板215的表面尺寸。加热元件为加热丝时，加热元件可以缠绕在底板215的基本整个表面上或者缠绕在底板215的大部分表面上。

盖板214大体呈板状，包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面面对加热元件220。在一些实施例中，盖板214包括第一部分和第二部分。盖板214的第一部分位于镜头罩211上并相对镜头罩固定。盖板214的第二部分位于机身110上，并相对机身110固定。在相机系统安装在车辆(特别是自动驾驶车辆)上时，盖板214相对机身110固定，可以减轻镜头120上的受到的力，避免由于车辆的振动对镜头120的损坏。

在一些实施例中，如图2所示，镜头罩212的侧板向上延伸超过机身110，盖板214第一部分和第二部分之间具有不同高度，从而在第一部分和第二部分之间形成台阶。在一些实施例中，盖板214的第一表面面对加热元件220，但是盖板214并不与加热元件220接触。例如，盖板214与加热元件220之间的最小距离(也即盖板214第一表面与加热元件220之间的最小距离)大于零。例如，盖板214第一表面与加热元件220之间的最小距离大于2毫米，或者大于5毫米。加热元件220与镜头罩211的底板215贴合而远离盖板214，可以促使加热元件220产生的热量更多的通过底板215传递到镜筒121。

在一些实施例中，镜头罩组件210还包括电源接口219。盖板214具有开口，电源接口219穿过盖板214的开口，并密封该开口。电源接口219一端与电源电连接，另一端与加热元件220电连接，以便将加热元件220连接到电源。电源可以位于相机机身110内或者相对相机系统独立设置。

本领域的技术人员可以理解，虽然上文描述了镜头罩组件210包括或限定用于容纳加热元件220的密封空间，但是本发明不限于此。例如，在其他实施例中，镜头罩211的底板215具有开口，加热元件220位于该开口中，并贴附在镜筒121外表面上，以与镜筒121直接热耦合。例如可以使用导热胶将加热元件220粘贴在镜筒121上。由于加热元件220和镜筒121之间不存在底板215，可以减少加热元件220和镜筒121之间的热传递路径。由于加热元件220设置在镜头罩组件210和镜筒121共同限定的密封空间内，加热元件220产生的热量不会流失过快，而且可以避免雨水或雪水等异物进入该空间，损坏加热元件220。

在一些实施例中，加热装置200还包括固定件230，固定件230设置在镜筒121的下方，并覆盖镜筒121的至少一部分(例如镜筒121外表面122的至少一部分)。固定件230与镜头罩211相连接，以将镜头罩211(或镜头罩组件210)固定到镜筒121。应理解，镜头罩和固定件之间可以采用任何连接方式(包括但不限于螺栓)连接。在一些实施例中，固定件230具有凸块216，镜头罩211具有对应的凸块217，可以使用螺栓固定凸块216和217，从而镜头罩和固定件连接在一起，并固定到镜筒121。

在一些实施例中，固定件230被构造成沿镜筒121的轴向延伸没有超过镜筒121的第二端。这样，固定件230沿镜筒121的轴向的长度小于镜头罩211沿镜筒121的轴向的长度。由于固定件230沿镜筒121的轴向延伸没有超过镜筒121的第二端，固定件230不会遮挡相机视野。这对于例如车载相机等需要保证相机下方视野不受遮挡的应用而言是格外有利的。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本公开的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。

Claims (19)

1.一种相机系统，包括：

相机，所述相机包括：

镜头，镜头包括镜筒和位于镜筒中的镜片，

加热装置，所述加热装置包括：

镜头罩组件，所述镜头罩组件围绕所述镜筒外表面的至少一部分设置；以及

加热元件，所述加热元件设置在至少部分由镜头罩组件限定的空间中并且与所述镜筒热耦合。

2.如权利要求1所述的相机系统，其中，所述空间是密封空间，所述镜头罩组件包括所述密封空间。

3.如权利要求1所述的相机系统，其中，所述空间是由镜头罩组件和镜筒共同限定的密封空间。

4.如权利要求1述的相机系统，其中，所述相机还包括机身，所述镜筒包括与机身连接的第一端和远离机身的第二端，

所述镜头罩组件被构造成沿所述镜筒的轴向方向延伸超过所述镜筒的第二端。

5.如权利要求1所述的相机系统，其中，所述镜头罩组件包括镜头罩，所述镜头罩包括底板，所述加热元件设置在所述底板上并通过所述底板与所述镜筒热耦合。

6.如权利要求1所述的相机系统，其中，所述镜头罩组件包括镜头罩，所述镜头罩包括底板，所述底板具有开口，所述加热元件设置在所述开口中。

7.如权利要求5或6所述的相机系统，其中，所述相机还包括机身，所述镜头一端与所述机身连接，

其中，所述镜头罩组件还包括盖板，所述盖板第一部分设置在所述镜头罩上，所述盖板的第二部分固定在所述机身上。

8.如权利要求4或5所述的相机系统，其中，所述镜头罩还包括侧板，所述侧板从所述底板向上延伸。

9.如权利要求8所述的相机系统，其中，所述镜头罩组件还包括盖板，所述盖板至少部分位于所述侧板上，并且距离所述加热元件的最小距离大于零。

10.如权利要求8所述的相机系统，其中，所述侧板包括与所述镜筒的轴线平行并位于所述底板的相对两侧的第一对侧板和与所述镜筒的轴线垂直并位于所述底板的另外的相对两侧的第二对侧板。

11.如权利要求10所述的相机系统，其中，所述镜头罩组件还包括盖板，所述盖板与第一对侧板和第二对侧板中的每一个密封连接。

12.如权利要求1所述的相机系统，其中，所述加热元件为加热膜。

13.如权利要求1所述的相机系统，还包括：

固定件，所述固定件设置在所述镜筒的下方，并且与所述镜头罩组件相连接，以将所述镜头罩组件固定到所述镜筒。

14.一种用于制造相机系统的方法，包括：

提供相机，所述相机包括：

镜头，镜头包括镜筒和位于镜筒中的镜片，

提供加热装置，所述加热装置包括：

镜头罩组件，所述镜头罩组件围绕所述镜筒外表面的至少一部分设置；以及

加热元件，所述加热元件设置在至少部分由镜头罩组件限定的空间中并且与所述镜筒热耦合。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

提供固定件，所述固定件设置在所述镜筒的下方，并且与所述镜头罩组件相连接，以将所述镜头罩组件固定到所述镜筒。

16.如权利要求14所述的方法，其中，所述相机还包括机身，所述镜筒包括与机身连接的第一端和远离机身的第二端，

所述镜头罩组件沿所述镜筒的轴向方向延伸超过所述镜筒的第二端。

17.如权利要求14所述的方法，其中，所述镜头罩组件包括镜头罩，所述镜头罩包括底板，所述加热元件设置在所述底板上并通过所述底板与所述镜筒热耦合。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述镜头罩还包括侧板，所述侧板从所述底板向上延伸，

其中，所述镜头罩组件还包括盖板，所述盖板至少部分位于所述侧板上，并且距离所述加热元件的最小距离大于零。

19.如权利要求17所述的方法，其中，所述相机还包括机身，所述镜头一端与所述机身连接，

其中，所述镜头罩组件还包括盖板，所述盖板第一部分设置在所述镜头罩上，所述盖板的第二部分固定在所述机身上。