CN208956166U - 一种摄像设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种摄像设备，包括：壳体；设置在壳体内的射频电路、通信模块和加热驱动电路；壳体设置有视窗面板，视窗面板设置有开孔，形成视窗；视窗设置有能够收发射频信号的视窗镜片，视窗镜片设置有第一端子；射频电路与通信模块连接，射频电路和加热驱动电路设置有共用的第二端子；第一端子与第二端子电连接，形成由通信模块、射频电路和视窗镜片组成的射频通路，以及，由加热驱动电路和视窗镜片组成的加热通路。根据上述摄像设备，视窗镜片收发射频信号，实现与其他无线通信设备的数据通信，提高摄像设备隐蔽性；加热驱动电路可以对视窗镜片加热，解决摄像设备在环境湿度较大或者环境温度变化较大时视窗镜片容易起雾或结霜的问题。

Description

一种摄像设备
技术领域
本申请涉及安防设备领域，尤其涉及一种摄像设备。
背景技术
摄像机，尤其是监控摄像机被防范应用在安防领域，用于采集被监控区域的视频图像。在一些场景中，监控摄像机要具备无线网络传输功能，例如：蜂窝网络功能(cellularnetwork)、Wi-Fi功能和蓝牙功能，以及无线感知功能，例如：雷达和射频识别(radiofrequency identification，RFID)。因此，摄像机需要设置用于收发线信号的天线。如图1所示，监控摄像机的天线通常伸出于摄像机的壳体外部，这种设置方式需要在摄像机的壳体上设置开孔或天线的连接结构等，因此会影响摄像机的结构强度，尤其是要求隐蔽设置监控摄像机的场景中，外置的天线会使监控摄像机占用更大的空间，降低监控摄像机的隐蔽性。另外，监控摄像机多部设在室外环境中，因此，当室外环境温度较低时，监控摄像机的镜片很容易起雾或者结霜，从而影响摄像机的正常工作。
实用新型内容
本申请提供了一种摄像设备，以解决现有技术中在摄像机壳体上设置天线导致摄像机隐蔽性差，以及摄像设备在低温环境工作时镜片容易起雾或结霜的问题。
第一方面，本申请提供了一种摄像设备，包括：壳体；设置在壳体内的射频电路、通信模块和加热驱动电路；壳体设置有视窗面板，视窗面板设置有开孔，形成视窗；视窗设置有能够收发射频信号的视窗镜片，视窗镜片设置有第一端子；射频电路与通信模块连接，射频电路和加热驱动电路设置有共用的第二端子；第一端子与第二端子电连接，形成由通信模块、射频电路和视窗镜片组成的射频通路，以及，由加热驱动电路和视窗镜片组成的加热通路。
根据上述提供的摄像设备，通信模块产生的通信信号经过射频电路处理后，通过视窗镜片以射频信号的形式发送出去；或者，视窗镜片接收其他无线通信设备的射频信号，经过射频电路处理后发送给通信模块，实现摄像设备与其他无线通信设备的数据交互，从而，无需在摄像设备壳体上设置天线，能够提高摄像设备的隐蔽性。另外，加热驱动电路可以对视窗镜片进行加热，解决摄像设备在环境湿度较大或者环境温度变化较大时视窗镜片容易起雾或结霜的问题。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，视窗镜片包括镜片层，以及附着在镜片层的透明辐射介质；第一端子设置在视窗镜片边缘，与透明辐射介质连接。
由此，视窗镜片通过透明辐射介质收发视频信号，从而镜片层可以使用具有透光特性的光学材料，例如石英玻璃、树脂、蓝宝石(主要成分为氧化铝)、铝硅钢化玻璃等制成，仅需附着有透明辐射介质即可。另外加热驱动电路通过对透明辐射介质施加电流，使透明辐射介质发热以去除镜片层的水雾或冰霜，从而保证视窗镜片具备收发射频信号能力和除霜能力的同时依然保持良好的透光性，并降低制作成本。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，透明辐射介质为使用透明辐射材料制成的辐射薄层，辐射薄层贴合在镜片层的一侧或者植入到镜片层的内部。
由此，镜片层在贴合了辐射薄层之后，就可以成为具备收发射频信号的视窗镜片，因此生产成本较低。并且，如果镜片层使用过程中意外损坏，只需更换镜片层就可以使本申请的摄像设备继续正常工作，从而降低使用成本。另外，如果将辐射薄层植入在镜片层内部，那么当加热驱动电路对辐射薄层加热时，热量可以被镜片层充分利用，提高除霜效果。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，透明辐射介质为使用透明辐射涂料绘制的天线图形。
由此，在镜片层上绘制天线图形之后，就可以使光学镜片具备收发射频信号能力和除霜能力。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，视窗镜片还包括薄膜基层；天线图形绘制在薄膜基层上，薄膜基层贴合在镜片层的一侧。
由此，镜片层和薄膜基层可分离，在镜片层意外损坏等情况下，只需更换镜片层就可以使本申请的摄像设备继续正常工作，从而降低使用成本。
结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，通信模块包括Wi-Fi模块、LTE模块、5G NR模块、RFID模块，ZigBee模块、蓝牙模块和雷达模块的一种或多种。
由此，可根据实际需求选择不同的通信模块，实现摄像设备在不同的通信协议下与其他无线通信设备通信。
结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，第一端子和第二端子为成对使用的薄膜端子，第一端子和第二端子采用压紧连接。
由此，薄膜端子的体积较小，在视窗空间较小的摄像设备中更容易安装。
结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，第一端子和第二端子为成对使用的多PIN端子，第一端子和第二端子采用插紧连接。
由此，多PIN端子的插接连接更加牢固，能够提高摄像设备的射频功能和除霜功能的可靠性。
结合第一方面，在第一方面的第八种可能的实现方式中，壳体为筒形壳体，视窗面板设置于筒形壳体的一个底面。
结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，壳体为球形壳体，视窗面板设置于球形壳体的一个切平面。
由此，本申请提供的摄像设备可以是筒形摄像设备、球形摄像设备或其他形态的摄像设备，可以广泛地应用在不同的使用场景和环境中，实现各种形态的摄像设备与其他无线通信设备的数据交互，而无需在摄像设备壳体上设置天线，能够提高摄像机的隐蔽性，并解决摄像设备在环境湿度较大或者环境温度变化较大时视窗镜片容易起雾或结霜的问题。
附图说明
图1为现有技术的摄像机天线示意图；
图2为本申请提供的一种摄像设备的结构示意图；
图3为本申请提供的一种摄像设备的视窗分解图；
图4为本申请提供的一种摄像设备的电路连接示意图；
图5为本申请提供的一种摄像设备的视窗镜片的结构分解图；
图6为本申请提供的一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图；
图7为本申请提供的另一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图；
图8为本申请提供的又一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图；
图9为本申请提供的又一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图；
图10为本申请提供的球形壳体的摄像设备的结构示意图；
图11为本申请提供的球形壳体的摄像设备的视窗分解图。
其中：1-壳体，11-视窗面板，2-射频电路，21-第二端子，3-通信模块，4-加热驱动电路，5-视窗，6-视窗镜片，61-第一端子，62-镜片层，63-透明辐射介质，64-薄膜基层，7-辐射薄层，8-天线图形。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种摄像设备。图2为本申请提供的一种摄像设备的结构示意图。图3为本申请提供的一种摄像设备的视窗分解图。图4为本申请提供的一种摄像设备的电路连接示意图。
如图2、图3和图4所示，该摄像设备包括：壳体1；设置在壳体1内的射频电路2、通信模块3和加热驱动电路4；壳体1设置有视窗面板11，视窗面板11设置有开孔，形成视窗5；视窗5设置有能够收发射频信号的视窗镜片6，视窗镜片6设置有第一端子61；射频电路2与通信模块3连接，射频电路2和加热驱动电路4设置有共用的第二端子21；第一端子61与第二端子21电连接，形成由通信模块3、射频电路2和视窗镜片6组成的射频通路，以及，由加热驱动电路4和视窗镜片6组成的加热通路。
其中，壳体1用于密封并保护摄像设备中的电子设备，并使摄像设备呈现不同的形态。壳体1可以使用金属材料制成，例如铁、铝及其合金等，也可以使用塑料制成，例如：ABS树脂，聚碳酸酯等。
壳体1内的射频电路2用于根据通信模块3产生的数据信号产生携带数据的波形信号，该波形信号通常是交变电流信号，波形信号被发送到视窗镜片6后，能够使视窗镜片6激发射频信号，以将数据通过射频信号传输给其他无线通信设备。射频电路2和通信模块3也存在于其他具备外置天线的摄像设备中，因此，对于射频电路2和通信模块3的具体电路结构和产品规格等本申请中不做具体限定，本领域技术人员可以根据摄像设备的制造成本、期望兼容的通信协议等因素自行选择对应的射频电路2和通信模块3，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
另外，加热驱动电路4用于产生加热电流，该加热电流作用于视窗镜片6，能够使视窗镜片6发热，从而使附着在视窗镜片6上的水雾或冰霜融化和蒸发，以及防止视窗镜片6结露或结霜。加热电流可以为直流电流，从而不会对射频电路2产生的波形信号造成干扰，保证摄像设备执行除雾除霜操作时不会对摄像设备的无线通信能力造成影响。加热驱动电路4可以通过控制加热电流的大小和持续时长的方式，调节视窗镜片6的温度和温度变化速度，使视窗镜片6的温度保持在一个合适的范围内(例如：高于零摄氏度，并与环境温度的差值保持在预设的范围内)，从而既能够实现除雾除霜的效果，又能够保证视窗镜片6不会由于温度过高而发生损坏或导致视窗5的结构发生过热损坏。加热驱动电路4可以是本领域常见的温控电路，因此，对于加热驱动电路4的具体电路结构和产品规格等本申请中不做具体限定，本领域技术人员可以根据摄像设备的产品规格、使用环境、视窗镜片6的尺寸、厚度、耐热温度等因素自行选择对应的加热驱动电路4，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
另外，第一端子61可以设置在视窗镜片6的边缘，从而不影响摄像设备的视窗取景。第二端子21可以设置在视窗5的内壁，并靠近视窗镜片6的固定位置，从而，在视窗镜片6于视窗5固定后，第一端子61和第二端子21实现可拆卸的连接，使射频通路和加热通路处于导通状态。
根据上述提供的摄像设备，通信模块3产生的通信信号经过射频电路2处理后，通过视窗镜片6以射频信号的形式发送出去；或者，视窗镜片6接收其他无线通信设备的射频信号，经过射频电路2处理后发送给通信模块3，实现摄像设备与其他无线通信设备的数据交互，从而，无需在摄像设备壳体上设置天线，能够提高摄像设备的隐蔽性。另外，加热驱动电路4可以对视窗镜片6进行加热，解决摄像设备在环境湿度较大或者环境温度变化较大时视窗镜片容易起雾或结霜的问题。
图5为本申请提供的一种摄像设备的视窗镜片的结构分解图。
在一个实施例中，如图5所示，视窗镜片6包括镜片层62，以及附着在镜片层62的透明辐射介质63；第一端子61设置在视窗镜片6边缘，与透明辐射介质63连接。其中，镜片层62可以使用具有透光特性的光学材料制成，例如石英玻璃、树脂、蓝宝石(主要成分为氧化铝)、铝硅钢化玻璃等。透明辐射介质63可以使用石墨烯或纳米银等材料制成，从而实现在具有良好透光性的同时，具备电磁辐射性能和通电发热性能。第一端子61与透明辐射介质63连接，从而当第一端子61与第二端子21电连接时，通信模块3、射频电路2和透明辐射介质63组成射频通路，加热驱动电路4和透明辐射介质63组成加热通路。当通信模块3和射频电路2工作时，透明辐射介质63发射或接收射频信号，实现与其他无线通信设备的数据通信，当加热驱动电路4工作时，透明辐射介质63发热(例如石墨烯就是一种良好的热辐射介质)，加热镜片层62，去除镜片层62的水雾或冰霜。从而，保证视窗镜片6具备收发射频信号能力和除霜能力的同时依然保持良好的透光性，并降低制作成本。
图6为本申请提供的一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图。
图7为本申请提供的另一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图。
在一个实施例中，透明辐射介质63为使用透明辐射材料制成的辐射薄层7，辐射薄层7贴合在镜片层62的一侧或者植入到镜片层62的内部。其中透明辐射材料例如可以是石墨烯、氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、掺杂氟的氧化锡(fluorine-doped tin oxide，FTO)等，对应地，辐射薄层7可以是石墨烯薄层、ITO薄膜或FTO薄膜等。根据无线通信所使用的通信协议对天线形态的要求，辐射薄层7可以被设计成各种形状，如矩形、圆形或其他形状等，因此，对于辐射薄层7的形状，本申请不做具体限定，本领域技术人员可以根据使用需求和经验自行设计，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
进一步地，如图6所示，只要将辐射薄层7可以贴合在镜片层62的一侧，就可以形成具备收发射频信号的视窗镜片6，因此生产成本较低。并且，如果镜片层62使用过程中意外损坏，只需更换镜片层62就可以使本申请的摄像设备继续正常工作，从而降低使用成本。
进一步地，如图7所示，辐射薄层7还可以在制作镜片层62时直接植入在镜片层62的内部。例如：树脂材质的镜片层62在溶质成型时，将辐射薄层7植入在液态树脂中，从而在镜片层62成型之后，使辐射薄层7植入在镜片层62的内部。由于辐射薄层7位于镜片层62内部，当加热驱动电路对辐射薄层7加热时，热量可以被镜片层62充分利用，提高除霜效果。
图8为本申请提供的又一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图。
在一个实施例中，如图8所示，透明辐射介质63为使用透明辐射涂料绘制的天线图形8。其中，透明辐射涂料例如可以石墨烯涂料、氧化铟锡涂料、掺杂氟的氧化锡涂料和纳米银浆等。透明辐射涂料可以通过激光雕刻、喷涂、烫印、印刷等方法绘制在镜片层62的表面，形成天线图形8。
需要补充说明的是，图8示出的天线图形8的样式仅仅作为一种示例，根据无线通信所使用的通信协议对天线形态的要求，天线图形8可以被绘制成各种样式，因此，对于天线图形8绘制的样式，本申请不做具体限定，本领域技术人员可以根据使用需求和经验自行设计，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
图9为本申请提供的又一种摄像设备的视窗镜片的结构示意图。
在一个实施中，如图9所示，视窗镜片6还包括薄膜基层64；天线图形8绘制在薄膜基层64上，薄膜基层64贴合在镜片层62的一侧。其中，薄膜基层64可以使用塑性材料制成，例如：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、柔性玻璃等，薄膜基层64可具有粘性，以便于牢固地贴合在镜片层62的一侧。
由此，镜片层62和薄膜基层64可分离，在镜片层62意外损坏等情况下，只需更换镜片层62就可以使本申请的摄像设备继续正常工作，从而降低使用成本。另外，当加热驱动电路4产生加热电流时，天线图形8产生的热量首先传递到薄膜基层64中，并能够在薄膜基层64扩散，然后再传递给镜片层62，从而使镜片层62受热均匀，有利于提高除雾除霜效果。
在一些实施例中，通信模块3包括Wi-Fi模块、LTE(long term evolution，长期演进技术)模块、5G NR(5th generation mobile networks new radio，新空口技术)模块、RFID(radio frequency identification，射频识别)模块，ZigBee(紫蜂)模块、蓝牙模块和雷达模块的一种或多种。
示例地，Wi-Fi模块可以是支持单一频段的Wi-Fi模块，例如：仅支持2.4GHz频段的Wi-Fi模块，或者仅支持5GHz频段的Wi-Fi模块；也可以是支持双频段的Wi-Fi模块，例如：同时支持2.4GHz频段和5GHz频段的Wi-Fi模块。Wi-Fi模块支持的通信标准例如可以是：802.11a/b/g/n/ac/ax等任意一种或多种，本申请中对此不做具体限定，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
示例地，LTE模块例如可以兼容LTE标准和LTE-A(LTE-Advanced，高级长期演进技术)标准，具体可以兼容LTE-FDD(频分复用)或LTE-TDD(时分复用)等标准，本申请中对此不做具体限定，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
示例地，RFID模块例如可以是应答器模块，用于提供可供其他RFID设备识别的电子编码；例如还可以是阅读器模块，用于从其他的RFID标签中读取信息。
示例地，蓝牙模块例如可以是兼容蓝牙2.0、3.0、4.0和5.0标准的任意一种或多种的蓝牙模块，并提供蓝牙发现功能，从而可以被支持蓝牙通信协议的无线设备发现并建立连接。
示例地，雷达模块能够使摄像设备具备测量目标尺寸、测量目标运动速度和测量目标距离等功能。雷达模块可以通过视窗镜片6向被测目标发送电磁波，以及接收目标的反射电磁波，从而实现对目标尺寸、运动速度和距离的测量。
在一些实施例中，第一端子61和第二端子21为成对使用的薄膜端子，第一端子61和第二端子21采用压紧连接。薄膜端子是手机、笔记本电脑或平板电脑等电子设备中常用的电连接部件，其特点是体积较小，在视窗5空间较小的摄像设备中更容易安装。本领域技术人员可以根据视窗5空间的大小，以及射频电路2和加热驱动电路4的输出功率等因素选择合适规格的薄膜端子，本申请对薄膜端子的规格不做具体限定。
在另一些实施例中，第一端子61和第二端子21为成对使用的多PIN端子，第一端子61和第二端子21采用插紧连接。多PIN端子是电连接的常用部件，其连接强度比薄膜端子更高，因此，可以应用到恶劣工况下(例如：强风、频繁震动、运输设备等)的摄像设备中，从而保证提高摄像设备射频功能和除霜功能的可靠性。
需要补充说明的是，除了采用上述实施例中提供的薄膜端子和PIN端子以外，本领域技术人员还可以使用其他的连接方式实现视窗镜片6与射频电路2和加热驱动电路4的电连接，本申请实施例中对其他可能实现的连接方式不再做更多列举，能够在此处实现的这些设计和构思均没有超出本申请实施例的保护范围。
在一些实施例中，如图2和图3所示，壳体1为筒形壳体，视窗面板11设置于筒形壳体的一个底面。
图10为本申请提供的球形壳体的摄像设备的结构示意图。
图11为本申请提供的球形壳体的摄像设备的视窗分解图。
在另一些实施例中，如图10和图11所示，壳体1为球形壳体，视窗面板11设置于球形壳体的一个切平面。
需要进一步补充说明的是，本申请提供的摄像设备除了具有上述实施例示出的壳体形态外，还可以具有其他多种壳体形态，包括但不限于：枪形、半球形、多目形和半罩球形等。
由此，本申请提供的摄像设备可以是筒形摄像设备、球形摄像设备或其他形态的摄像设备，可以广泛地应用在不同的使用场景和环境中，实现各种形态的摄像设备与其他无线通信设备的数据交互，而无需在摄像设备壳体上设置天线，能够提高摄像机的隐蔽性，并解决摄像设备在环境湿度较大或者环境温度变化较大时视窗镜片容易起雾或结霜的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种摄像设备，其特征在于，包括：壳体(1)；
设置在所述壳体(1)内的射频电路(2)、通信模块(3)和加热驱动电路(4)；
所述壳体(1)设置有视窗面板(11)，所述视窗面板(11)设置有开孔，形成视窗(5)；
所述视窗(5)设置有能够收发射频信号的视窗镜片(6)，所述视窗镜片(6)设置有第一端子(61)；
所述射频电路(2)与所述通信模块(3)连接，所述射频电路(2)和所述加热驱动电路(4)设置有共用的第二端子(21)；
所述第一端子(61)与所述第二端子(21)电连接，形成由所述通信模块(3)、所述射频电路(2)和所述视窗镜片(6)组成的射频通路，以及，由所述加热驱动电路(4)和所述视窗镜片(6)组成的加热通路。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述视窗镜片(6)包括镜片层(62)，以及附着在所述镜片层(62)的透明辐射介质(63)；
所述第一端子(61)设置在所述视窗镜片(6)边缘，与所述透明辐射介质(63)连接。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，
所述透明辐射介质(63)为使用透明辐射材料制成的辐射薄层(7)，所述辐射薄层(7)贴合在所述镜片层(62)的一侧或者植入到所述镜片层(62)的内部。
4.根据权利要求2所述的摄像设备，其特征在于，所述透明辐射介质(63)为使用透明辐射涂料绘制的天线图形(8)。
5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，
所述视窗镜片(6)还包括薄膜基层(64)；
所述天线图形(8)绘制在所述薄膜基层(64)上，所述薄膜基层(64)贴合在所述镜片层(62)的一侧。
6.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述通信模块(3)包括Wi-Fi模块、LTE模块、5G NR模块、RFID模块，ZigBee模块、蓝牙模块和雷达模块的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述第一端子(61)和所述第二端子(21)为成对使用的薄膜端子，所述第一端子(61)和所述第二端子(21)采用压紧连接。
8.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述第一端子(61)和所述第二端子(21)为成对使用的多PIN端子，所述第一端子(61)和所述第二端子(21)采用插紧连接。
9.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述壳体(1)为筒形壳体，所述视窗面板(11)设置于所述筒形壳体的一个底面。
10.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，
所述壳体(1)为球形壳体，所述视窗面板(11)设置于所述球形壳体的一个切平面。
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