CN208862955U - 一种防凝露图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防凝露图像采集装置，包括：壳体，形成开有窗口的容纳空间，包括内壁和外壁，壳体内壁四周具有气孔，且内壁和外壁之间具有通风流道；气孔包括进气孔和出气孔，通风流道连接进气孔和出气孔，气流从进气孔进入通风流道并从出气孔流出；图像采集单元，具有图像采集模块和镜头，镜头与窗口相对设置且与窗口的侧壁之间具有间隙；温度控制装置，具有加热器和风扇，加热器和风扇为一体结构，位于容纳空间内的后部，且与图像采集单元之间在垂直方向上形成有间隔。本实用新型同时将加热器、风扇与图像采集模块，如工业相机模块进行结构整合以解决图像采集模块的散热和镜头防凝露的问题，可有效解决镜头凝露消散不均匀等问题。

Description

一种防凝露图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种防凝露图像采集装置。

背景技术

随着光学成像技术的发展，在日常生活和生产中图像采集装置已得到越来越广泛的应用。

在众多应用的图像采集装置中，各自的工作环境也不相同，有的不会影响到图像采集装置的正常工作，有的会影响到图像采集装置的正常工作，如高温高湿或者冷热交替的工作环境，在这种环境下，图像采集装置的镜头表面经常会出现凝露现象，对于实时获取动态图像的图像采集装置，这种现象会造成图像采集装置无法获取到图像，从而影响产品性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防凝露图像采集装置，本方案通过对各部件位置的合理设置，以及对壳体的改进，不仅仅将加热器的热量带至镜头面，而且同时为处理芯片提供了散热机制，一举两得。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种防凝露图像采集装置，其改进之处在于，所述防凝露图像采集装置包括：

壳体，形成开有窗口的容纳空间，包括内壁和外壁，所述壳体内壁四周具有气孔，且所述内壁和所述外壁之间具有通风流道；所述气孔包括进气孔和出气孔，所述通风流道连接所述进气孔和所述出气孔，气流从所述进气孔进入所述通风流道并从所述出气孔流出；

图像采集单元，具有图像采集模块和镜头，所述镜头与所述窗口相对设置且与所述窗口的侧壁之间具有间隙；

温度控制装置，具有加热器和风扇，所述加热器和所述风扇为一体结构，位于所述容纳空间内的后部，且与所述图像采集单元之间在垂直方向上形成有间隔。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，所述气孔的截面为圆形，包括一个所述进气孔和多个所述出气孔，所述进气孔设于所述容纳空间的后部、所述内壁上，多个所述出气孔设于所述容纳空间的前部，于所述窗口上、环绕所述图像采集模块和所述镜头设置。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，环绕所述图像采集模块设置的所述出气孔直径大于环绕所述镜头设置的所述出气孔直径。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，

所述窗口的边缘沿靠近所述窗口的方向逐渐变薄，多个所述出气孔环绕所述窗口设置为多圈，且沿所述窗口变薄方向所述出气孔直径逐渐变小。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，所述通风流道内具有多条分风板，每两条所述分风板之间形成一条风道，所述风道数量与所述出气孔数量相等。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，所述加热器与所述风扇连接，所述风扇设于与所述进气孔相对设置，风向流向所述进气孔。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，所述防凝露图像采集装置还包括：

温度控制模块，具有温度传感器和控制器；

所述温度传感器用于感知所述镜头处的温度并将感知到的温度实时传递给所述控制器，所述控制器以此控制所述加热器和所述风扇的启闭。

进一步地，在上述的防凝露图像采集装置中，所述加热器具有通风孔。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的防凝露图像采集装置能够同步解决图像采集模块的散热和镜头防凝露的问题。

2、本实用新型提供的防凝露图像采集装置能够将加热器、风扇与图像采集模块，如工业相机模块进行结构整合。

3、本实用新型提供的防凝露图像采集装置通过对壳体进行合理的设置，能够有效提高镜头凝露消散效率，且在镜头周围360°设置出气孔，可有效解决镜头凝露消散不均匀问题，使得散雾效果更好。

4、本实用新型提供的防凝露图像采集装置通过温度控制模块控制加热器和风扇的启动。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型的防凝露装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体；11-窗口；12-气孔；2-温度控制装置；21-风扇；22-加热器；3-图像采集单元；31-图像采集模块；32-镜头。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，为本实用新型提供的一种防凝露图像采集装置的结构示意图。

具体地，本实用新型提供的防凝露图像采集装置包括：壳体1、温度控制装置2和图像采集单元3。其中，壳体1具有一定厚度，其包括内壁和外壁，壳体1的一个侧面开有窗口11，壳体1的内部形成有容纳空间，在容纳空间内部设有温度控制装置2和图像采集单元3。窗口11用以使容纳空间与外部环境相通。壳体1的形状可以为空心的长方体或正方体，还可以为其他形状，本实施例对此不进行限定。

优选地，图像采集单元3靠近壳体1开设窗口11的一侧面设置(图1中容纳空间的前部)，图像采集单元3具有图像采集模块31(用于采集图像)和镜头32。图像采集模块31和镜头32相对设置，以实现物体的景象通过窗口后，进入镜头32。物体的景象通过镜头32反映到图像采集模块31上，由图像采集模块31处理得到物体的图像。实际应用中，镜头32可以嵌入窗口11中，未露出壳体1外，还可以与窗口11相距一定距离；还可以嵌入窗口11中，露出壳体1外预设距离，预设距离可以为1.5mm-2.5mm之间，本实施例中优选为2mm。在其他替代性的实施例中预设距离可以为其他数值，本实施例对此不进行限定。为了便于形成气流通道和利于对镜头32加热，镜头32和窗口11的侧壁之间形成有间隙。

更优选地，为了便于热风流向镜头32，窗口11的边缘在靠近窗口11中心的方向上逐渐变薄，如在壳体1的内侧面和窗口11的侧壁上形成倒角。

优选地，温度控制装置2设于壳体1的一侧面上，且该侧面与图像采集单元3所在侧面相对(图1中容纳空间的后部)且与所述图像采集单元3之间在垂直方向上形成有间隔。温度控制装置2具有加热器22和风扇21。为了保证良好的加热效果，加热器22和风扇21为一体结构设于下述的进气孔处，即加热器22和风扇21为集成一体结构，加热器22用于提供热量，风扇2用于产生气流，选用加热器22和风扇21为集成一体结构，不但可以有效节省容纳空间，还可以提高加热器22的热能利用率。优选地，加热器22具有通风孔，可以提高风扇21的气流通过率。

具体地，在壳体1的内壁四周具有气孔12，且壳体1的内壁和外壁之间具有通风流道。气孔12的截面优选为圆形，包括一个进气孔和多个出气孔。进气孔设于容纳空间的后部、壳体1的一个内侧壁上(图1中容纳空间的后部)，多个出气孔设于容纳空间的前部(图1中容纳空间的两侧前部)，和窗口11上、环绕图像采集模块31和镜头32设置。

在本实施例中，风扇21和加热器22各自配置有一个温控开关，当壳体1内温度达到预设温度(或称动作温度)时，温控开关断开，风扇21和加热器22停止工作；当壳体内温度达到复位温度时，温控开关闭合，风扇21和加热器22开始工作。一般预设温度为14℃-60℃之间，本实施例中优选温度为45℃，在其他替代性的实施例中预设温度可以为其他数值，具体温度值根据实际使用环境温度具体确定，本实施例对此不进行限定。

具体地，上述分别控制风扇21和加热器22的温控开关开启或闭合，即此时提供气流的风扇21与加热器22的集成装置受控制器控制，其分为如下几种情况：

1、当壳体1内达到预设最高温度时，即当图像采集单元3工作时产生的热量达到预设最高温度(或称动作温度，一般为60℃以上)时，控制风扇21温控开关闭合，控制加热器22的温控开关断开，此时风扇21工作，对相机内部进行散热，加热器22停止工作。

2、当壳体1内温度达到预设最低温度时，即当图像采集单元3工作时产生的热量达到预设最低温度(或称动作温度，一般为40℃以下)时，分别控制风扇21和加热器22的两个温控开关均闭合，此时风扇21和加热器22均开始工作，风扇21将加热器22产生的热量通过通风流道从气孔12吹入壳体1内部空间以及镜头32周围，进而保证相机的工作温度，避免镜头32处因内外温差而产生凝露。

3、当壳体1内温度处于预设温度之间时，即当图像采集单元3工作时产生的热量在预设温度之间(或称动作温度，一般为40℃-60℃之间)时，控制分别控制风扇21和加热器22的两个温控开关均断开，此时风扇21和加热器22均停止工作。

优选环绕图像采集模块31设置的出气孔的直径大于环绕镜头32设置的出气孔直径，如此设置能够保证相较于镜头32产热较大的图像采集模块31可也以实现快速降温。环绕图像采集模块31设置的出气孔设于壳体1的侧壁上(图1中所示的左、右两侧壁)可以为图像采集单元3以及温度控制单元2散热，即从壳体1的侧壁上的出气孔中吹出的气流直接作用于图像采集单元3以及温度控制装置2上，在气流流经图像采集单元3以及温度控制装置2时，带走他们运行产生的热量后经窗口11与镜头32的间隙流出壳体1外，在流经镜头32的同时也会对镜头32起到相应的散雾作用，具有双重功效。

由于窗口11的边缘沿靠近窗口11的方向逐渐变薄，所以多个出气孔环绕窗口11设置为多圈(以窗口11的中心为圆心，在窗口11边缘形成有多个同心圆)，且沿窗口11变薄方向出气孔直径逐渐变小，因为窗口11的边缘沿靠近窗口11逐渐变薄的方向越来越靠近镜头32，为保证从出气孔流出的气流均匀流向镜头32，保证镜头凝露消散均匀，则需使出气孔直径逐渐减小。

优选地，为使出气孔流出的气流更有效的流向镜头32，环绕窗口11边缘形成的多个同心圆上的出气孔朝向镜头32的角度沿窗口11逐渐变薄的方向越来越小。

如图1所示，通风流道连接进气孔和出气孔，通风流道内具有多条分风板(图中未示出)，每两条分风板之间形成一条风道，其中，风道数量与出气孔数量相等，每条风道均连接进气孔和其中一个出气孔，使从风扇21吹出的风直接从进气孔进入再经风道从各个出气孔流出。

优选地，温度控制装置3还包括温度传感器和控制器。其中温度传感器可以用于感知镜头32处的温度并将感知到的温度实时传递给控制器，控制器与温度传感器连接，还与风扇21和加热器22连接以控制加热器22和风扇21开启或者关闭，即控制器判断温度信息后对加热器22和风扇21实施驱动，从而避免了因加热器22和风扇21长期工作而导致器件的损坏，或引发的安全事故。优选地，温度传感器为18B20温度传感器。

综上所述，通过将本申请提供的防凝露图像采集装置合理的设置于壳体内部，不仅仅可以将加热器22的热量带至镜头32的表面，还能够同时为壳体内部各个部件，例如处理芯片等提供散热机制，一举两得。再者，由于加热器22和风扇21长期工作容易造成器件的损坏，而且有安全隐患，因此本申请的防凝露图像采集装置还包括内部增加了温度控制装置2，温度控制装置2包括的温度传感器可以实时监测壳体内部以及镜头32处的温度变化，并将监测到的温度信息传递给控制器，控制器根据温度情况驱动加热器22和风扇21的开启或者关闭，可以保证设计更加安全可靠。

本实用新型提供的防凝露图像采集装置通过对壳体进行合理的设置，能够有效提高镜头凝露消散效率，且在镜头周围360°设置出气孔，可有效解决镜头凝露消散不均匀问题，使得散雾效果更好。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的防凝露图像采集装置能够同步解决图像采集模块的散热和镜头防凝露的问题。

2、本实用新型提供的防凝露图像采集装置能够将加热器、风扇与图像采集模块，如工业相机模块进行结构整合。

3、本实用新型提供的防凝露图像采集装置通过对壳体进行合理的设置，能够有效提高镜头凝露消散效率，且在镜头周围360°设置出气孔，可有效解决镜头凝露消散不均匀问题，使得散雾效果更好。

4、本实用新型提供的防凝露图像采集装置通过温度控制模块控制加热器和风扇的启动。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防凝露图像采集装置，其特征在于，所述防凝露图像采集装置包括：

壳体，形成开有窗口的容纳空间，包括内壁和外壁，所述壳体内壁四周具有气孔，且所述内壁和所述外壁之间具有通风流道；所述气孔包括进气孔和出气孔，所述通风流道连接所述进气孔和所述出气孔，气流从所述进气孔进入所述通风流道并从所述出气孔流出；

图像采集单元，具有图像采集模块和镜头，所述镜头与所述窗口相对设置且与所述窗口的侧壁之间具有间隙；

温度控制装置，具有加热器和风扇，所述加热器和所述风扇为一体结构，位于所述容纳空间内的后部，且与所述图像采集单元之间在垂直方向上形成有间隔。

2.根据权利要求1所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，所述气孔的截面为圆形，包括一个所述进气孔和多个所述出气孔，所述进气孔设于所述容纳空间的后部、所述内壁上，多个所述出气孔设于所述容纳空间的前部，于所述窗口上、环绕所述图像采集模块和所述镜头设置。

3.根据权利要求2所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，环绕所述图像采集模块设置的所述出气孔直径大于环绕所述镜头设置的所述出气孔直径。

4.根据权利要求2所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，

所述窗口的边缘沿靠近所述窗口的方向逐渐变薄，多个所述出气孔环绕所述窗口设置为多圈，且沿所述窗口变薄方向所述出气孔直径逐渐变小。

5.根据权利要求2所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，所述通风流道内具有多条分风板，每两条所述分风板之间形成一条风道，所述风道数量与所述出气孔数量相等。

6.根据权利要求2所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，所述加热器与所述风扇连接，所述风扇设于与所述进气孔相对设置，风向流向所述进气孔。

7.根据权利要求1所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，所述防凝露图像采集装置还包括：

温度控制模块，具有温度传感器和控制器；

所述温度传感器用于感知所述镜头处的温度并将感知到的温度实时传递给所述控制器，所述控制器以此控制所述加热器和所述风扇的启闭。

8.根据权利要求1所述的一种防凝露图像采集装置，其特征在于，

所述加热器具有通风孔。