TWM580190U - 鏡頭加熱模組以及使用其之加熱式鏡頭與加熱式攝像頭 - Google Patents

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TWM580190U
TWM580190U TW107217587U TW107217587U TWM580190U TW M580190 U TWM580190 U TW M580190U TW 107217587 U TW107217587 U TW 107217587U TW 107217587 U TW107217587 U TW 107217587U TW M580190 U TWM580190 U TW M580190U
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Taiwan
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lens
heating
camera
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heat conductor
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TW107217587U
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黃宇正
陳衍志
胡文智
吳建信
李宗德
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閎暉實業股份有限公司
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Abstract

本創作關於一種加熱式攝像頭,其包含:攝像頭,其包含本體與鏡頭,該鏡頭凸出於該本體且包含側面,並朝向攝影方向記錄影像;以及加熱模組,其包含:導熱體,其配置於該側面,並圍繞該鏡頭之一部分;加熱層,其係與該導熱體相接觸而配置;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。

Description

鏡頭加熱模組以及使用其之加熱式鏡頭與加熱式攝像頭
本創作係有關於一種攝像頭,尤其指一種能對鏡頭本體周圍以及最外側鏡片周圍加熱的加熱式攝像頭。
攝像頭係指專用於影像擷取的各項元件的總成,一般只須包含光學鏡頭或透鏡、感光元件、控制電路、以及連接埠等,攝像頭透過連接埠即可向外部輸出視頻訊號,並從外部獲取電力,因此攝像頭在組成上可省略掉,例如:螢幕、影像輸出電路、電池等硬體元件,由於只須裝配滿足影像擷取功能的最少必要元件,因此習用攝像頭通常擁有相對小型化的體積。
攝像頭的應用可說非常廣泛,但對於須要在室外環境、或者特殊場合中使用的攝像頭,例如:車外攝像模組、門禁監視系統、戶外監視系統、冷凍庫監視系統等,由於須曝露在低溫環境、極低溫環境、寒冷地區、嚴寒地區中運作,因此視天候變化的不同,攝像頭在光學鏡頭的部分,容易產生結霜起霧、甚至在鏡片上形成厚度不等的冰、或雪,輕者阻擋到一部分的鏡頭視野,導致部分、或者全部的影像因而受到遮蔽,更嚴重者造成鏡片破裂、內部元件故障、或者整機損壞。
對於使用在車外攝像模組上的攝像頭來說,前述問題將直接 對行車安全造成重大危害,尤其近年來由於車用技術的迅速發展,車外攝像模組大量應用在,例如:行車紀錄器、全景影像系統、倒車攝像頭、自駕技術等,一旦車用鏡頭遭遇前述問題,極有可能導致駕駛、或者系統之誤判,因此安全性一直是攝像頭開發與設計時的重點,尤其在寒冷的環境下,攝像頭如何快速除霜除冰,一直是一件棘手的問題。
職是之故,鑑於習用技術的缺點,申請人經過悉心試驗與研究,並一本鍥而不捨之精神,終構思出本案「鏡頭加熱模組以及使用其之加熱式鏡頭與加熱式攝像頭」,能夠克服上述習用技術所存在的各項缺點,以下為本創作之簡要說明。
本創作所提出的鏡頭加熱模組,可對鏡頭進行立體環繞式加熱,配置有立體導熱體環繞在鏡頭的側面,以加溫鏡筒本身與內部鏡片、元件、微量水汽,並將立體導熱體延伸到鏡頭正前方、接物鏡片的圓周周圍,在鏡頭正面、接物鏡片的周圍擴大形成一圈環形加熱平面,以直接加熱與融化累積在上的冰、霜、雪、霧、水汽、濕氣。
本創作除能夠快速、有效、直接的,針對累積在鏡頭前方的冰、霜、雪、霧、水汽、濕氣進行融化、或去除外,還同時對鏡頭之整體進行加熱、或保溫,能夠使鏡頭無論內部、外側、前側、與整體之溫度都保持在些許溫差的範圍內,避免對鏡頭的局部加熱使得鏡頭承受過度溫差;本創作所提出的鏡頭加熱模組,還可與鏡頭、攝像頭,分別共同組成加熱式鏡頭、或者加熱式攝像頭。
據此本創作提出一種加熱式攝像頭,其包含:攝像頭,其包 含本體與鏡頭,該鏡頭凸出於該本體且包含側面,並朝向攝影方向記錄影像;以及加熱模組,其包含:導熱體,其配置於該側面,並圍繞該鏡頭之一部分;加熱層,其係與該導熱體相接觸而配置;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。
較佳的,所述之加熱式攝像頭,還包含:控制模組,其係與該加熱層電性連接,並包含彼此電性連接的控制電路、交直流轉換單元、溫度比較單元、控溫單元、控時單元、功率調變單元、邏輯單元、運算單元、或者處理單元。
較佳的,所述之加熱式攝像頭,還包含:第一介質,其經形成為環形,並配置介於該鏡頭與該導熱體之間,其材質包含隔熱材質、或者絕熱材質。
較佳的,所述之加熱式攝像頭,還包含:第二介質,其經配置填充於該鏡頭與該導熱體之間,其材質包含防水材質、導熱材質、或者彈性材質。
較佳的,所述之加熱式攝像頭,還包含:透光保護片,其經配置介於該殼體與該導熱體之間,並位於該鏡頭之前側,其係為透光塑膠片、或者玻璃鏡片。
較佳的,該加熱層可順應該鏡頭之外型以配置於該側面,並包覆該側面之全部或者一部份。
較佳的,一部分之該導熱體之外型係順應於一部分之該鏡頭之外型,一部分之該殼體之外型係順應於一部分之該導熱體之外型。
較佳的,該導熱體包含前端、套筒本體、以及後端,該前端係位於該鏡頭之前側,並包含前緣表面。
較佳的,該鏡頭還包含鏡筒以及接物透鏡,該接物透鏡係配置於該鏡筒上,並位於該鏡頭之前側且朝向該攝影方向,該鏡筒包含該側面,並經形成為圓柱形、橢圓形、或者方形。
較佳的,該前緣表面以及該接物透鏡在位置上彼此接近、該前緣表面以及該接物透鏡大致上位在同一平面上、或者該前緣表面係圍繞在該接物透鏡之周圍而設置。
據此本創作進一步提出一種加熱式鏡頭,其包含:鏡頭,其包含側面,並朝向攝影方向記錄影像;以及加熱模組,其包含:加熱層,其係配置於該鏡頭之該側面;導熱體,其係與該加熱層相接觸,並圍繞該鏡頭之一部分;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。
據此本創作進一步提出一種鏡頭加熱模組,其係對鏡頭進行加熱,並包含:加熱層,其係配置於該鏡頭之側面;導熱體,其係與該加熱層相接觸,並配置於該側面;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,其中該鏡頭排列在中心,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序向外排列。
100‧‧‧加熱式攝像頭
200‧‧‧攝像頭
210‧‧‧攝像頭本體
211‧‧‧螺紋鎖孔
220‧‧‧鏡頭
230‧‧‧鏡筒
231‧‧‧第一鏡筒
232‧‧‧第二鏡筒
233‧‧‧第一側面
234‧‧‧第二側面
240‧‧‧接物鏡片
300‧‧‧加熱模組
301‧‧‧管狀空間
310‧‧‧加熱層
320‧‧‧導熱體
321‧‧‧套筒本體
322‧‧‧前端
3221‧‧‧前緣表面
323‧‧‧後端
324‧‧‧內側面
325‧‧‧外側面
326‧‧‧加熱層定位點
327‧‧‧外殼定位點
328‧‧‧環形定位點
329‧‧‧鏡筒定位點
330‧‧‧外殼
331‧‧‧本體
3311‧‧‧本體高度
3312‧‧‧段差
332‧‧‧底座
333‧‧‧螺絲孔
334‧‧‧攝像頭定位點
335‧‧‧導熱體定位點
340‧‧‧電線
400‧‧‧控制模組
500‧‧‧O形環
510‧‧‧微間隙
520‧‧‧第二介質
530‧‧‧透光保護片
540‧‧‧螺絲
FS‧‧‧前側
ES‧‧‧外側
第1圖係揭示本創作加熱式攝像頭第一實施之大部結構分解示意圖;第2圖係揭示本創作加熱式攝像頭第一實施之立體結構示意圖; 第3圖係揭示本創作加熱式攝像頭第一實施沿第2圖AA’剖線上之側剖面結構示意圖;第4圖係揭示本創作加熱式攝像頭第二實施之側剖面結構示意圖;以及第5圖係揭示本創作加熱式攝像頭第三實施之側剖面結構示意圖。
本創作將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解,使得熟習本技藝之人士可以據以完成之,然本創作之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態;本創作之圖式並不包含對大小、尺寸與比例尺的限定,本創作實際實施時其大小、尺寸、形狀與比例尺並非可經由本創作之圖式而被限制。
本文中用語“較佳”是非排他性的,應理解成“較佳為但不限於”,任何說明書或請求項中所描述或者記載的任何步驟可按任何順序執行,而不限於請求項中所述的順序,本創作的範圍應僅由所附請求項及其均等方案確定,不應由實施方式示例的實施例確定;本文中用語“包含”及其變化出現在說明書和請求項中時,是一個開放式的用語,不具有限制性含義,並不排除其他特徵或步驟。
第1圖係揭示本創作加熱式攝像頭第一實施之大部結構分解示意圖;第2圖係揭示本創作加熱式攝像頭第一實施之立體結構示意圖;第3圖係揭示本創作加熱式攝像頭第一實施沿第2圖AA’剖線上之側剖面結構示意圖;本創作加熱式攝像頭100包含攝像頭200、加熱模組(鏡頭加熱模組)300、以及控制模組400等,攝像頭200包含有攝像頭本體210、以及鏡頭220等,加熱模組300包含有加熱層310、導熱體320、殼體330、以及電線340 等,本創作提出的加熱模組,亦等同稱為除冰器(deicer)、除霜器(deforester)、除霧器(demister)、除冰模組、除霜模組、或者除霧模組。
單一個攝像頭200可選擇性的包含一個鏡頭220、或者多個鏡頭220,在本實施例,攝像頭200係包含單一鏡頭220,鏡頭220還包含鏡筒(lens holder)230、以及接物透鏡240等,鏡筒230本身及其內部所形成之圓柱空間,依照攝像頭200設定之功能可對接物透鏡240、單一片光學透鏡、或者光學透鏡組等提供支撐,並提供透鏡、或者透鏡組在其中排列與配置,每片透鏡間之焦距為可調整、或者固定,以分別提供變焦或者定焦效果。
接物透鏡240是指鏡頭220中第一片接收到外部光線的透鏡、或者鏡片,也另稱為物鏡,也是鏡頭220或者鏡筒230中排列在最前面的透鏡、或者鏡片;透鏡、或者透鏡組係為,例如:凸透鏡、凹透鏡、球面透鏡、非球面透鏡、濾光鏡、廣角鏡、像差矯正透鏡、色差矯正透鏡、或者其組合;若以攝像頭200所包含之鏡頭220為基準,可區分出朝向鏡頭220攝影方向之側、以及朝向鏡頭220旁邊方向之側,定義朝向鏡頭220攝影方向之側為前側FS、以及朝向鏡頭220旁邊方向之側為外側ES,鏡頭220是朝向位在前方的前側FS進行攝影。
在本實施例,鏡筒230較佳包含有兩段不同直徑的鏡筒,包含第一鏡筒231以及第二鏡筒232,第一鏡筒231與第二鏡筒232在外側ES分別包含第一側面(側面)233以及第二側面234;攝像頭本體210內配置有電路板、影像感應器,例如:CCD或者CMOS、數位訊號處理(DSP)晶片、以及其它所須電子元件。
加熱層310較佳是一片以軟性絕緣薄膜作為基材之電熱片 (electro-thermal heater),軟性絕緣薄膜基材上形成有一層電熱體,基材本身可為透光或者不透光,較佳可選用聚酯(polyester)薄膜、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜、聚醯亞胺(PI)薄膜、聚氯乙烯(PVC film)薄膜、或者矽橡膠(silicone rubber)等材質,基材上形成有一層應用電熱效應產生特定溫度的電熱體,電熱體較佳為可撓式電性阻抗迴路、可撓式電性阻抗繞組、或者可撓式電阻片等,電熱體上還形成有一層絕緣塗層、或者絕緣漆,因此加熱層310本身是一個可發熱之絕緣物件,且其整體具有輕、薄、質軟、可撓、有順形(conformal)之特性,可配合不同外觀或輪廓之攝像頭200彎曲使用。
加熱層310之最高加熱溫度較佳可達到攝氏260℃度,且在周圍環境溫度介於攝氏-200℃到310℃度的範圍下都能正常運作,可耐受極大之環境溫差,在本實施例,加熱層310上電熱體透過電線340與控制模組400電性連接,在接收來自控制模組400所傳輸之電壓與電流後,因自身電阻抗產生電熱效應而發熱至加熱溫度,電熱體與電線340之間可選擇性加入微感測器晶片,例如:熱敏電阻(NTC、PTC)晶片、測溫電阻體(RTD)晶片、或者溫度感測器晶片等,加熱層310整體較佳是一片長條狀的PI加熱層,其厚度較佳小於3mm、2mm、1mm、0.3mm、0.2mm、或者0.1mm,加熱溫度較佳為攝氏60℃度、攝氏70℃度、攝氏80℃度、或者攝氏90℃度,較佳可控制在設定時間內,例如:15秒內,達到加熱溫度,例如:攝氏60℃度、攝氏70℃度、攝氏80℃度、或者攝氏90℃度的加熱溫度。
導熱體320是經形成為圓筒狀、可供熱能進行熱交換的一段套筒,可由導體、或者絕緣體製成,結構上包含套筒本體321、朝向攝像頭200攝影方向或前側FS的前端322、以及朝向攝像頭本體210的後端323,套 筒本體321的直徑較佳大於鏡筒230的直徑,並配置在鏡筒230之第一側面233以及第二側面234,以圍繞住鏡筒230第一側面233或者第二側面234之一部分,導熱體320之外側面324與內側面325上,分別形成有一個或者多個定位點、或者間隙子(spacer),在本實施例,外側面324上包含加熱層定位點326、或者殼體定位點327,內側面325上包含環形定位點328、或者鏡筒定位點329,導熱體320較佳包含鋁合金、銅合金、矽膠、塑膠、或者合金(alloy)等成分。
套筒本體321在自身圓柱座標系統上、正交於軸向(axial)之橫切面(transverse cross-section)上包含一個環狀截面,環狀截面具有一個環狀截面積,前端322在朝向攝影方向包含一個前緣表面3221,前緣表面3221具有一個前緣表面積,前緣表面積較佳經製作為大於環狀截面積。
殼體330較佳由硬質塑膠製成,例如:工程塑膠、熱塑性塑膠、熱固性塑膠、PP塑膠、ABS塑膠、PC塑膠、PPO塑膠、或者PMMA塑膠等,在結構上殼體330包含本體331以及底座332,本體331大致經形成為圓柱狀,其直徑較佳大於套筒本體321的直徑,以在內側形成適當的容置空間,以供容納、並保護加熱層310、導熱體320、鏡筒230之一部分等,殼體330在其表面上,形成有一個或者多個定位點或、者間隙子,例如:攝像頭定位點334、導熱體定位點335,殼體330在底座332部分則向外擴大形成一個包含多個螺絲孔333的基座,以供透過螺絲540將殼體330緊固到攝像頭本體210上。
控制模組400透過電線340與加熱層310上電熱體電性連接,包含有彼此相互電連接的控制電路、交直流轉換(AC/DC converter)單元、溫 度比較單元、控溫單元、控時單元、功率調變單元、邏輯單元、運算單元、或者處理單元等,以接收來自加熱層310之電壓與電流訊號,並對加熱層310傳送電壓(V)與電流(I),控制模組400透過調整傳輸給加熱層310之功率(P)而使加熱層310能在設定時間內升溫到設定溫度,電線340較佳是軟式排線,包含連接電熱體的訊號線、連接微感測器晶片的訊號線、或者接地端訊號線等。
加熱層310是依附於導熱體320,並與導熱體320接觸而設置在導熱體320上,在本實施例加熱層310係以背膠貼合在導熱體320之外側面324上,但在加熱層310與導熱體320之間,較佳可還包一層熱界面材料(TIM)層,例如:導熱膠層,以提高兩界面之間的熱交換效率,加熱層310在導熱體320上的位置經由加熱層定位點326而確定,包含加熱層310與導熱體320係嵌入殼體330本體331內側之容置空間,並固定在殼體330上,導熱體320和加熱層310與殼體330間的位置,透過導熱體320上殼體定位點327而確定,加熱層310上所附的電線340從殼體330側面下方之出線端拉出。
殼體330較佳是選擇性使用模內成形之方式,一體形成在加熱層310與導熱體320之外側,並包覆住加熱層310與導熱體320,而形成加熱模組300,或者加熱層310、導熱體320、殼體330三者分別製作為獨立構件,再經組合共同形成加熱模組300,組裝完成後加熱模組300,其外構件為包含本體331以及底座332的殼體330等,內構件包含加熱層310與導熱體320等,加熱模組300之主要外觀由殼體330所定義,內部包含有中空的管狀空間301,管狀空間301之形狀與尺寸,大致上對應於鏡筒230之輪廓與尺寸,以供鏡筒230套入、或嵌入其中。
包含在攝像頭200上的鏡筒230,係嵌入於加熱模組300內部形成的管狀空間301,直到加熱模組300殼體330之底座332與攝像頭200攝像頭本體210相接觸為止,加熱模組300與攝像頭200之間的相對位置,透過殼體330上的攝像頭定位點334而確定,導熱體320與鏡筒230之間相距一段間隙510,底座332上包含的多個螺絲孔333,在位置上分別對應到攝像頭本體210上的多個螺紋鎖孔211,多個螺絲540可分別穿過螺絲孔333而鎖定到螺紋鎖孔211,加熱模組300透過螺絲540而固定在攝像頭200上。
在本實施例,在鏡筒230與加熱模組300上的導熱體320之間,還設置有一個O形環500(第一介質),以確定加熱模組300與鏡筒230之間的相對位置,並使得導熱體320與鏡筒230之間能夠保持微間隙510的距離,O形環500較佳以隔熱材料、熱導率(thermal conductivity)相對偏低、或者導熱係數相對偏低之材料所製成,適用於某些以非耐熱材料製成的鏡筒230,避免因導熱體320之升溫造成鏡筒230損壞。
加熱模組300與攝像頭200間之形成洋蔥包覆式結構,以鏡筒230位在中心的方式,依序使導熱體320、加熱層310、以及殼體330,排列在鏡筒230之外側ES方向、側面鄰近之處、或者第一側面233以及第二側面234鄰近之處,以從鏡筒230側面圍繞住鏡筒230,導熱體320上的前緣表面3221,很接近攝像頭200上接物透鏡240之外緣、或者圍繞在接物透鏡240之外圈,且前緣表面3221與接物透鏡240兩者大致位於同一平面上。
由於本創作加熱式攝像頭100之前緣表面3221以及接物透鏡240,經安排在相對位置上使彼此相接近而配置,例如:使環狀的前緣表面3221圍繞在該接物透鏡之圓周旁,並使前緣表面3221之高度大致上切齊接 物透鏡240的邊緣,可使兩者大致位在同一平面上,因此前緣表面3221能夠直接接觸到冰、霜、雪、或霧,一旦加熱層310通電升溫後,前緣表面3221能對附著在其上與周圍的冰或霜直接加熱,因此能夠相對快速融化、或者去除附著在其上與周圍之冰、霜、雪、或霧。
通常大氣所含水分如要在空氣中、或某物體上形成冰、霜、雪、或霧,主要條件除了溫度須低於凝固溫度外,還須成核作用、或者有凝結點存在等條件之配合,當攝像頭200曝露在低溫環境中時,鏡頭220接物透鏡240的圓周邊緣附近,會包含相對較多的凹凸表面、組裝縫、元件接點等不平整表面,除了容易堆積冰、霜、雪、霧之外,剛好也是合適的凝結點,造成當攝像頭200曝露在低溫環境中時,接物透鏡240的圓周邊緣附近,通常容易累積最多、最厚的冰、霜、雪、或霧,或者冰、霜、雪、或霧容易從接物透鏡240的圓周邊緣附近開始凝結,因此本創作加熱模組300透過在接物透鏡240的圓周邊緣附近排列導熱體320前緣表面3221,直接對接物透鏡240圓周邊緣附近加熱,能直接、有效、快速的融解或去除攝像頭200在鏡頭220附近的冰、霜、雪、或霧等。
第4圖係揭示本創作加熱式攝像頭第二實施之側剖面結構示意圖;如第4圖所揭示,本創作第二實施例係以第一實施例為基礎,但在鏡筒230與加熱模組300上的導熱體320之間,選擇設置一個環形的第二介質520,第二介質520填充導熱體320與鏡筒230間之微間隙510,第二介質520較佳選自具備防水、導熱、或者彈性等特質之材料,例如:彈性矽膠體等,第二介質520所具有的防水、導熱、彈性等特質,能防止濕氣、雨水、冰霜、融化後的水份滲入介入導熱體320與鏡筒230間之微間隙510,避免鏡筒230 結構受到水份或者濕氣的侵蝕,並在導熱體320內側、鏡筒230外側形成一層可吸收與緩衝外部衝擊的彈性層,也等同強化攝像頭200外部之防水及耐衝擊緩衝等性能。
第5圖係揭示本創作加熱式攝像頭第三實施之側剖面結構示意圖;如第5圖所揭示,本創作第三實施例係以第一實施例為基礎,但增加殼體330上本體331本身的本體高度3311,使朝向攝像頭200攝影方向、前側FS、或者在朝向套筒本體321自身圓柱座標系統之軸向方向上的本體331,在高度上能夠大於鏡筒230、接物透鏡240、以及熱導體320之高度,並使本體331能夠略高出熱導體320,以在本體331與熱導體320間形成微小之段差3312,透過此段差3312在加熱模組300上、導熱體320上、或者導熱體320前緣表面3221上,使用例如:防水接著劑,貼合一片透光保護片530,防止冰、霜、雪、霧、水汽、濕氣進入攝像頭200。
透光保護片530可由玻璃、PMMA塑膠、或者壓克力等材質製成,較佳是一片強化玻璃,透光保護片530朝向攝影方向之外側表面上,可選擇性進行表面處理,或者形成各種功能性塗層,以提供例如:高穿透率、低反射率、疏水等功能性表面,同時也可作為攝像頭200之外部保護層。
本創作所提出的鏡頭加熱模組,可對鏡頭進行立體垂直式加熱,配置有立體導熱體環繞在鏡頭的側面,以加溫鏡筒本身與內部鏡片、元件、水汽,並將立體導熱體延伸到鏡頭正前方、接物鏡片的圓周周圍,在鏡頭正面、接物鏡片的周圍擴大形成一圈環形加熱平面,以直接加熱與融化累積在上的冰、霜、雪、霧、水汽、濕氣。
本創作除能夠快速、有效、直接的,針對累積在鏡頭前方的 冰、霜、雪、霧、水汽、濕氣進行融化、或去除外,還同時對鏡頭之整體進行加熱、或保溫,能夠使鏡頭無論內部、外側、前側、與整體之溫度都保持在些許溫差的範圍內,避免對鏡頭的局部加熱使得鏡頭承受過度溫差;本創作所提出的鏡頭加熱模組,還可與鏡頭、攝像頭,分別共同組成加熱式鏡頭、或者加熱式攝像頭。
本創作使用小型、超薄、軟質可撓、可迅速升溫的加熱層,快速產生高溫熱能,再透過導熱體將熱能進行適當放大與傳輸,而對鏡頭的側面、以及正交/垂直於側面的接物鏡片及其周圍進行加熱,快速融化鏡頭鏡片周圍累積的冰或霜,並加熱與保溫鏡頭之整體。
對鏡頭之整體加熱或者保溫,亦可去除在潮濕環境下操作時常見的鏡頭內部霧氣,並在零度以下環境,協助使鏡頭、攝像頭內部與整體都維持在工作溫度,以在零度以下環境繼續保持運作,持續拍攝清晰影像。
或者本創作使用加熱電片對導熱材料外圈圍繞加熱設計,再將熱能傳導到最外側的冰或霜上面,可快速除冰或除霜,加熱片上晶片會將溫度轉換為電壓回傳給控制盒,控制盒依收到電壓判斷是否提供定電流加熱,溫度是由控制盒所包含的溫度比較器來控制,安全溫度可以依需求設定,達到快速且安全除冰的目的。
本創作使用洋蔥包覆式結構,導熱材料上端可直接接觸冰或霜,外圈圍繞加熱片,藉由熱傳導至導熱材料頂端對冰或霜直接加熱,外圈可依隔熱效果需求加隔熱材質,再使用材料加工外殼包覆,後將此加熱模組與鏡頭本體組裝,此加熱模組包含控制單位。
本創作使用溫控裝置及加熱電片對導熱材料圈圍繞加熱設計,以達到安全快速除霜與除冰的目的;本創作之導熱體係直接傳熱到冰或霜上面,可快速除冰或霜;本創作之加熱模組可持續運作除冰或除霜,即使在零度以下的環境,依舊可持續使用該攝像頭,持續保有拍攝清晰畫面的能力。
本創作之結構易於變化、與加裝組件,例如:可以在鏡頭最外部使用接著劑與玻璃蓋,就可防止水分、水汽進入攝像頭,如第4圖所揭示的第二實施例所描述;本創作之導熱體、或者導熱材料圈,內圈可接著第二介質、或者防水導熱彈性體,如第5圖所揭示的第三實施例所描述;本創作之鏡頭加熱模組,可模組化套用到各式鏡頭、各種攝像頭上。
茲進一步提供更多本創作實施例如次:
實施例1:一種加熱式攝像頭,其包含:攝像頭,其包含本體與鏡頭,該鏡頭凸出於該本體且包含側面,並朝向攝影方向記錄影像;以及加熱模組,其包含:導熱體,其配置於該側面,並圍繞該鏡頭之一部分;加熱層,其係與該導熱體相接觸而配置;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。
實施例2:如實施例1所述之加熱式攝像頭,還包含:控制模組,其係與該加熱層電性連接,並包含彼此電性連接的控制電路、交直流轉換單元、溫度比較單元、控溫單元、控時單元、功率調變單元、邏輯單元、運算單元、或者處理單元。
實施例3:如實施例1所述之加熱式攝像頭,還包含:第一介 質,其經形成為環形,並配置介於該鏡頭與該導熱體之間,其材質包含隔熱材質、或者絕熱材質。
實施例4:如實施例1所述之加熱式攝像頭,還包含:第二介質,其經配置填充於該鏡頭與該導熱體之間,其材質包含防水材質、導熱材質、或者彈性材質。
實施例5:如實施例1所述之加熱式攝像頭,還包含:透光保護片,其經配置介於該殼體與該導熱體之間,並位於該鏡頭之前側,其係為透光塑膠片、或者玻璃鏡片。
實施例6:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該側面所包含之側面法線係正交於該接物透鏡所包含之透鏡法線,該側面所包含之側面法線係正交於該攝影方向,該接物透鏡所包含之透鏡法線係平行於該攝影方向。
實施例7:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該加熱層包含軟性絕緣薄膜基材、可撓式電熱體、以及絕緣塗層,該加熱層可順應該鏡頭之外型以配置於該側面,並包覆該側面之全部或者一部份。
實施例8:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該加熱層具有小於3mm、2mm、1mm、0.3mm、0.2mm、或者0.1mm之厚度。
實施例9:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該加熱層可在15秒內升溫至攝氏60℃度、攝氏70℃度、攝氏80℃度、或者攝氏90℃度。
實施例10:如實施例1、或2所述之加熱式攝像頭,其中該控制模組透過調整傳輸至該加熱層之功率,使該加熱層在設定時間內達到設定溫度。
實施例11:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中一部分之該導熱體之外型係順應於一部分之該鏡頭之外型,一部分之該殼體之外型係順應於一部分之該導熱體之外型。
實施例12:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該導熱體之材質係包含導體、或者絕緣體。
實施例13:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該導熱體包含前端、套筒本體、以及後端,該前端係位於該鏡頭之前側,並包含前緣表面。
實施例14:如實施例1所述之加熱式攝像頭,其中該鏡頭還包含鏡筒以及接物透鏡,該接物透鏡係配置於該鏡筒上,並位於該鏡頭之前側且朝向該攝影方向,該鏡筒包含該側面,並經形成為圓柱形、橢圓形、或者方形。
實施例15:如實施例13、或者14所述之加熱式攝像頭,其中該前緣表面以及該接物透鏡在位置上彼此接近、該前緣表面以及該接物透鏡大致上位在同一平面上、或者該前緣表面係圍繞在該接物透鏡之周圍而設置。
實施例16:一種加熱式鏡頭,其包含:鏡頭,其包含側面,並朝向攝影方向記錄影像;以及加熱模組,其包含:加熱層,其係配置於該鏡頭之該側面;導熱體,其係與該加熱層相接觸,並圍繞該鏡頭之一部分;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。
實施例17:如實施例16所述之加熱式鏡頭,其中該加熱模組 還包含:控制模組,其係與該加熱層電性連接,並包含彼此電性連接的控制電路、交直流轉換單元、溫度比較單元、控溫單元、控時單元、功率調變單元、邏輯單元、運算單元、或者處理單元。
實施例18:一種鏡頭加熱模組,其係對鏡頭進行加熱,並包含:加熱層,其係配置於該鏡頭之側面;導熱體,其係與該加熱層相接觸,並配置於該側面;以及殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,其中該鏡頭排列在中心,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序向外排列。

Claims (18)

  1. 一種加熱式攝像頭,其包含:一攝像頭,其包含一本體與一鏡頭,該鏡頭凸出於該本體且包含一側面,並朝向一攝影方向記錄一影像;以及一加熱模組,其包含:一導熱體,其配置於該側面,並圍繞該鏡頭之一部分;一加熱層,其係與該導熱體相接觸而配置;以及一殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。
  2. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,還包含:一控制模組,其係與該加熱層電性連接,並包含彼此電性連接的一控制電路、一交直流轉換單元、一溫度比較單元、一控溫單元、一控時單元、一功率調變單元、一邏輯單元、一運算單元、以及一處理單元其中之一。
  3. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,還包含:一第一介質,其經形成為環形,並配置介於該鏡頭與該導熱體之間,其材質包含隔熱材質、以及絕熱材質其中之一。
  4. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,還包含:一第二介質,其經配置填充於該鏡頭與該導熱體之間,其材質包含防水材質、導熱材質、以及彈性材質其中之一。
  5. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,還包含:一透光保護片,其經配置介於該殼體與該導熱體之間,並位於該鏡頭之前側,其係為一透光塑膠片、以及一玻璃鏡片其中之一。
  6. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該側面所包含之一側面法線係正交於該接物透鏡所包含之一透鏡法線,該側面所包含之一側面法線係正交於該攝影方向,該接物透鏡所包含之一透鏡法線係平行於該攝影方向。
  7. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該加熱層包含一軟性絕緣薄膜基材、一可撓式電熱體、以及一絕緣塗層,該加熱層可順應該鏡頭之外型以配置於該側面,並包覆該側面之一全部或者一部份。
  8. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該加熱層具有小於1mm之厚度。
  9. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該加熱層可在15秒內升溫至攝氏90℃度。
  10. 如請求項第1或2項所述之加熱式攝像頭,其中該控制模組透過調整傳輸至該加熱層之功率,使該加熱層在一設定時間內達到一設定溫度。
  11. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中一部分之該導熱體之外型係順應於一部分之該鏡頭之外型,一部分之該殼體之外型係順應於一部分 之該導熱體之外型。
  12. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該導熱體之材質係包含導體、以及絕緣體其中之一。
  13. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該導熱體包含一前端、一套筒本體、以及一後端,該前端係位於該鏡頭之前側,並包含一前緣表面。
  14. 如請求項第1項所述之加熱式攝像頭,其中該鏡頭還包含一鏡筒以及一接物透鏡,該接物透鏡係配置於該鏡筒上,並位於該鏡頭之前側且朝向該攝影方向,該鏡筒包含該側面,並經形成為一圓柱形、一橢圓形、以及一方形其中之一。
  15. 如請求項第13或14項所述之加熱式攝像頭,其中該前緣表面以及該接物透鏡在位置上彼此接近、該前緣表面以及該接物透鏡大致上位在同一平面上、或者該前緣表面係圍繞在該接物透鏡之周圍而設置。
  16. 一種加熱式鏡頭,其包含:一鏡頭,其包含一側面,並朝向一攝影方向記錄一影像;以及一加熱模組,其包含:一加熱層,其係配置於該鏡頭之該側面;一導熱體,其係與該加熱層相接觸,並圍繞該鏡頭之一部分;以及一殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,該導熱體、該 加熱層、以及該殼體依序排列在該鏡頭之外側。
  17. 如請求項第16項所述之加熱式鏡頭,其中該加熱模組還包含:一控制模組,其係與該加熱層電性連接,並包含彼此電性連接的一控制電路、一交直流轉換單元、一溫度比較單元、一控溫單元、一控時單元、一功率調變單元、一邏輯單元、一運算單元、以及一處理單元其中之一。
  18. 一種鏡頭加熱模組,其係對一鏡頭進行加熱,並包含:一加熱層,其係配置於該鏡頭之一側面;一導熱體,其係與該加熱層相接觸,並配置於該側面;以及一殼體,其圍繞該加熱層以及該導熱體而配置,其中該鏡頭排列在中心,該導熱體、該加熱層、以及該殼體依序向外排列。
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