CN220545085U - 一种摄像头及具有其的驾驶工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摄像头及具有其的驾驶工具，摄像头包括镜筒、与镜筒连接的前盖和设置在镜筒内的镜头组件，镜头组件包括位于最前端的第一透镜和位于第一透镜后方的其他镜组，第一透镜具有物侧面和像侧面，摄像头还包括设置在第一透镜的像侧面用于对第一透镜进行加热的电加热组件和位于第一透镜的像侧面的导电组件，导电组件的一端部与电加热组件电性连接或一体设置，导电组件的另一端部向后伸出镜筒与控制器电性连接。该摄像头的结构体积小，使得装车后的风阻较小，且需要的加热功率较小，可以减小车机系统的耗电；而且摄像头的加热效率高，除霜除雾效果好，还可避免产生新的光学鬼影印象成像。

Description

一种摄像头及具有其的驾驶工具

技术领域

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及一种摄像头及具有其的驾驶工具。

背景技术

摄像头作为人机交互的核心被广泛应用在车内外，以检测车辆周围环境和内部状况，从而实现补盲和安全驾驶。但是，将摄像头安装在车外时，在低温环境下，镜头的镜片处容易起雾或起霜，使得摄像头无法正常使用，从而导致驾驶员无法实时获取车外信息，严重时还会影响行车安全。

针对该问题，现有技术中，一般是在摄像头外增加一个带加热功能的外壳，外壳具有玻璃视窗，通过外壳将摄像头与外界隔离，来避免摄像头结霜和结雾，并通过对玻璃视窗进行加热，来避免玻璃视窗的结雾和结霜。这种对摄像头除霜和除雾的方式主要存在如下问题：第一，外壳内部的温湿度度变化也会导致摄像头内部结霜结雾，在启动外壳的加热功能时，摄像头的除霜除雾比较慢；第二，因为需要在摄像头外增加外壳，整个系统的外形尺寸比较大，占用车辆的空间尺寸也相对较大，从而使得车辆行驶过程中的风阻较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的问题，提供一种结构体积小、且除霜和除雾效果好的摄像头。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种摄像头，包括镜筒、与所述镜筒连接的前盖和设置在所述镜筒内的镜头组件，所述镜头组件包括位于最前端的第一透镜和位于所述第一透镜后方的其他镜组，所述第一透镜具有物侧面和像侧面，所述摄像头还包括设置在所述第一透镜的像侧面用于对所述第一透镜进行加热的电加热组件和位于所述第一透镜的像侧面的导电组件，所述导电组件的一端部与所述电加热组件电性连接或一体设置，所述导电组件的另一端部向后伸出所述镜筒与控制器电性连接。

优选地，所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述电加热组件为镀设在所述光学有效区面上的导电膜层。

进一步地，所述导电组件包括镀设在所述非光学有效区面上且相互隔绝的正极导电层和负极导电层，所述正极导电层和所述负极导电层均与所述导电膜层连通，所述导电组件还包括设置在所述非光学有效区面上的导电软板，所述导电软板具有正极和负极，所述正极与所述正极导电层连通，所述负极与所述负极导电层连通。

进一步地，所述光学有效区面为凹面。

优选地，所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述电加热组件为镀设在所述非光学有效区面上的导电膜层。

进一步地，所述导电膜层为具有开口的环形结构，所述导电组件包括设置在所述非光学有效区面上的导电软板，所述导电软板具有正极和负极，所述正极与所述导电膜层开口的一端部连通，所述负极与所述导电膜层开口的另一端部连通。

更进一步地，所述导电膜层为氧化铟锡层。

更进一步地，所述摄像头还包括设置在所述导电软板背离所述非光学有效区面的一端面上的测温元件。

更进一步地，所述导电软板呈L型结构。

优选地，所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述导电组件包括导电软板，所述电加热组件为与所述导电软板一体设置的电阻电路层，所述电阻电路层设置在所述非光学有效区面上。

进一步地，所述摄像头还包括设置在所述电阻电路层背离所述非光学有效区面的一端面上的测温元件。

优选地，所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述导电组件包括PTC电阻，所述电加热组件为与所述PTC电阻一体设置的电阻电路层，所述电阻电路层设置在所述非光学有效区面上。

进一步地，所述电阻电路层为环形结构。

进一步地，所述导电组件与所述电阻电路层相交形成L型结构。

优选地，所述摄像头还包括设置在所述第一透镜和所述镜筒之间用于对所述镜筒的腔体进行密封的密封件，所述电加热组件和所述导电组件均位于所述第一透镜和所述镜筒之间形成的密封腔体内。

本实用新型的另一方面，提供了一种驾驶工具，包括如上所述的摄像头，所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

(1)该摄像头中，电加热组件和导电组件均集成到镜筒的内部，减小了相同功能下的摄像头的体积，对摄像头装车后减小风阻有很大的优势；

(2)该摄像头中，电加热组件和导电组件均集成到镜筒的内部，因摄像头相对现有技术增加外壳的方案尺寸较小，需要的加热功率也相应减小，可以减小车机系统的耗电；

(3)该摄像头中，电加热组件设置在第一透镜的像侧面，直接对第一透镜进行加热，可避免热传导造成热量流失，加热效率高，从而使得摄像头的除霜除雾效果好；

(4)该摄像头不在光学系统中增加新的光学元件，如前置的玻璃视窗，不会产生新的光学鬼影印象成像。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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他的附图。

图1为本实用新型的摄像头的分解示意图；

图2为本实用新型的摄像头的部分剖视示意图；

图3为本实用新型的实施例1的摄像头的电加热组件和导电组件在第一透镜上的设置示意图；

图4为本实用新型的实施例2的摄像头的电加热组件和导电组件在第一透镜上的设置示意图；

图5为本实用新型的实施例3的摄像头的电加热组件和导电组件一体设置的示意图；

图6为本实用新型的实施例3的摄像头的第一透镜的示意图；

图7为本实用新型的实施例3的摄像头的电加热组件和导电组件在第一透镜上的设置示意图；

图8为本实用新型的实施例4的摄像头的电加热组件和导电组件一体设置的示意图；

图9为本实用新型的实施例4的摄像头的第一透镜的示意图；

图10为本实用新型的实施例4的摄像头的电加热组件和导电组件在第一透镜上的设置示意图。

其中：1、镜筒；2、前盖；3、第一透镜；311、第一透镜物侧面的光学有效区面；312、第一透镜物侧面的非光学有效区面；321、第一透镜像侧面的光学有效区面；322、第一透镜像侧面的非光学有效区面；4、其他镜组；51、ITO导电膜层；52、电阻电路层；611、正极导电层；612、负极导电层；62、导电软板；63、PTC电阻；7、测温元件；8、密封件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的摄像头包括镜筒1、前盖2、镜头组件、电加热组件和导电组件6。

镜筒1具有腔体，前盖2设置在镜筒1的前端，并与镜筒1通过螺纹连接。

镜头组件设置在镜筒1的腔体内，镜头组件用于实现摄像头的主要参数指标。镜头组件包括沿光轴由物面到像面方向依次设置的多个透镜，位于最前端的一个透镜为第一透镜3，位于第一透镜3后方的其他透镜统称为其他镜组4。第一透镜3与和其相邻的其他镜组4接触，以保证摄像头的光学性能。

第一透镜3具有物侧面和像侧面。物侧面具有光学有效区面311和非光学有效区面312，前盖2上设置有开孔，物侧面的光学有效区面311裸漏在前盖2的开孔区域内。物侧面的光学有效区面311可呈凹面、凸面或平面。像侧面具有光学有效区面321和非光学有效区面322，该实施例中，像侧面的光学有效区面321呈凹面。

电加热组件设置在第一透镜3的像侧面，电加热组件用于对第一透镜3进行加热，以避免裸露在外的第一透镜3物侧面的光学有效区面311遇冷热空气交替时出现结霜或结雾。

该实施例中，如图3所示，电加热组件为镀设在第一透镜3像侧面的光学有效区面321上的ITO导电膜层51，由于第一透镜3像侧面的光学有效区面321呈凹面结构，这样使得第一透镜3像侧面的光学有效区面321距离物侧面的光学有效区面311最近，使得加热效率高，温度升高快，在相同功率下摄像头的除霜和除雾的效率最高。

该实施例中，ITO导电膜层51为氧化铟锡层。

导电组件的一端部与电加热组件连接或一体设置，导电组件的另一端部向后伸出镜筒1与控制器电性连接，从而使电加热组件和设置在镜筒1外的控制器电性连接，以通过控制器使电加热组件启动运行，从而对第一透镜3进行加热。

该实施例中，如图3所示，导电组件包括分别镀设在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上的正极导电层611和负极导电层612，正极导电层611和负极导电层612相互隔绝，从而可避免短路，正极导电层611和负极导电层612均与ITO导电膜层51连通。

正极导电层611和负极导电层612可以为ITO导电膜，也可以为导电银浆。

导电组件还包括设置在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上的导电软板62，导电软板62具有正极和负极，导电软板62的正极与正极导电层611连通，导电软板62的负极与负极导电层612连通。

该实施例中，导电软板62呈L型结构，其L型结构可通过折弯形成。导电软板62的L型结构的一边设置在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上，导电软板62的正极和负极均设置在该L型结构的一边。导电软板62的L型结构的另一边向后延伸伸出镜筒1与控制器电性连接。

如图3所示，摄像头还包括测温元件7，测温元件7用于监测电加热组件的加热温度，测温元件7与控制器电性连接，从而可通过控制器及时调整电压来控制电加热组件的加热温度，避免温度过高导致摄像头功能丧失。

该实施例中，测温元件7设置在导电软板62的L型结构的一边上，并位于导电软板62背离第一透镜3像侧面的一端面上。

如图1和图2所示，摄像头还包括密封件8，密封件8设置在第一透镜3和镜筒1之间，密封件8用于对镜筒1的腔体进行密封，从而防止水进入摄像头的内部。该实施例中，通过前盖2与镜筒1的螺纹连接将第一透镜3压紧在镜筒1内，并使密封件8呈压缩状态，从而起到密封效果。

电加热组件和导电组件均位于第一透镜3和镜筒1之间形成的密封腔体内，从而可避免导电区域进水短路。

该实施例的摄像头在使用时，当第一透镜3物侧面裸露在外的光学有效区面311遇冷热空气交替出现结霜或结雾时，这时位于车上的控制器就会向导电软板62提供电压，镀设在第一透镜3像侧面的光学有效区面321上的ITO导电膜层51就会在电压的作用下快速发热，因第一透镜3像侧面的光学有效区面321距离物侧面的光学有效区面311最近，所以在相同功率下其除霜和除雾的效率是最快的，同时因加热效率很高，所以温度升高很快。此过程中，安装在导电软板62上的测温元件7监测ITO导电膜层51的加热温度，并将温度数据直接反馈给控制器，以及时调整电压来控制温度，避免温度过高导致摄像头功能丧失。

实施例2

该实施例中，第一透镜3像侧面的光学有效区面321可呈凹面、凸面或平面。如图4所示，电加热组件为镀设在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上的ITO导电膜层51。由于第一透镜3像侧面的非光学有效区面322会涂墨，导致其不透光不参与摄像头的成像，因此，在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上镀设ITO导电膜层51对原有光学系统没有影响。

优选ITO导电膜层51为具有开口的环形结构，开口的设置可避免短路，ITO导电膜层51开口的两端部即形成正极导电层611和负极导电层612，这样无需单独设置正极导电层611和负极导电层612。导电组件包括导电软板62，导电软板62设置在ITO导电膜层51的开口位置处，导电软板62的正极与ITO导电膜层51开口的一端部连通，导电软板62的负极与ITO导电膜层51开口的另一端部连通。

其余与实施例1相同。

实施例3

如图5～图7所示，该实施例中，第一透镜3像侧面的光学有效区面321可呈凹面、凸面或平面。导电组件包括导电软板62，电加热组件为与导电软板62一体设置的电阻电路层52，电阻电路层52通过固定剂设置在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上。

优选电阻电路层52为环形结构，导电软板62与电阻电路层52一体设置后在二者的相交处Z1通过折弯形成L型结构。

该实施例中，测温元件7设置在电阻电路层52背离第一透镜3像侧面的非光学有效区面322的一端面上。

其余与实施例1相同。

该实施例相较于实施例1，通过电阻电路层52代替ITO导电膜层51，电阻电路层52与导电软板62一体设置，省去了导电软板62与ITO导电膜层51的电性连接工艺，使得结构简单。而且采用电阻电路层52的成本优势明显，且自身可以做到绝缘，无漏电的风险。

实施例4

如图8～图10所示，导电组件包括PTC电阻63，电加热组件为与PTC电阻63一体设置的电阻电路层52，电阻电路层52设置在第一透镜3像侧面的非光学有效区面322上。

同实施例3，优选电阻电路层52为环形结构，PTC电阻63与电阻电路层52一体设置后在二者的相交处Z1通过折弯形成L型结构。

其余与实施例3相同。

该实施例中，由于采用自控温功能的PTC电阻63，随温度升高而阻值增大，可以实现自控温，可减少因测温元件7失效而引起加热功能失效的风险，同时因无需使用测温元件7，可使整个系统的成本较低。

本实用新型还提供一种驾驶工具，该驾驶工具包括如上述的摄像头，驾驶工具可以为车辆、船舶、飞机或无人机。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (16)

1.一种摄像头，包括镜筒、与所述镜筒连接的前盖和设置在所述镜筒内的镜头组件，所述镜头组件包括位于最前端的第一透镜和位于所述第一透镜后方的其他镜组，其特征在于：所述第一透镜具有物侧面和像侧面，所述摄像头还包括设置在所述第一透镜的像侧面用于对所述第一透镜进行加热的电加热组件和位于所述第一透镜的像侧面的导电组件，所述导电组件的一端部与所述电加热组件连接或一体设置，所述导电组件的另一端部向后伸出所述镜筒与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于：所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述电加热组件为镀设在所述光学有效区面上的导电膜层。

3.根据权利要求2所述的摄像头，其特征在于：所述导电组件包括镀设在所述非光学有效区面上且相互隔绝的正极导电层和负极导电层，所述正极导电层和所述负极导电层均与所述导电膜层连通，所述导电组件还包括设置在所述非光学有效区面上的导电软板，所述导电软板具有正极和负极，所述正极与所述正极导电层连通，所述负极与所述负极导电层连通。

4.根据权利要求2所述的摄像头，其特征在于：所述光学有效区面为凹面。

5.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于：所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述电加热组件为镀设在所述非光学有效区面上的导电膜层。

6.根据权利要求5所述的摄像头，其特征在于：所述导电膜层为具有开口的环形结构，所述导电组件包括设置在所述非光学有效区面上的导电软板，所述导电软板具有正极和负极，所述正极与所述导电膜层开口的一端部连通，所述负极与所述导电膜层开口的另一端部连通。

7.根据权利要求2或5所述的摄像头，其特征在于：所述导电膜层为氧化铟锡层。

8.根据权利要求3或6所述的摄像头，其特征在于：所述摄像头还包括设置在所述导电软板背离所述非光学有效区面的一端面上的测温元件。

9.根据权利要求3或6所述的摄像头，其特征在于：所述导电软板呈L型结构。

10.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于：所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述导电组件包括导电软板，所述电加热组件为与所述导电软板一体设置的电阻电路层，所述电阻电路层设置在所述非光学有效区面上。

11.根据权利要求10所述的摄像头，其特征在于：所述摄像头还包括设置在所述电阻电路层背离所述非光学有效区面的一端面上的测温元件。

12.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于：所述第一透镜的像侧面包括光学有效区面和非光学有效区面，所述导电组件包括PTC电阻，所述电加热组件为与所述PTC电阻一体设置的电阻电路层，所述电阻电路层设置在所述非光学有效区面上。

13.根据权利要求10或12所述的摄像头，其特征在于：所述电阻电路层为环形结构。

14.根据权利要求10或12所述的摄像头，其特征在于：所述导电组件与所述电阻电路层相交形成L型结构。

15.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于：所述摄像头还包括设置在所述第一透镜和所述镜筒之间用于对所述镜筒的腔体进行密封的密封件，所述电加热组件和所述导电组件均位于所述第一透镜和所述镜筒之间形成的密封腔体内。

16.一种驾驶工具，其特征在于，包括如权利要求1至15中任一项所述的摄像头，所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。