成像镜头

专利摘要:
本申请提供一种成像镜头，包含光学透镜组、镜筒及加热组件。所述光学透镜组至少包含第一透镜，其中，第一透镜包含光学有效区域及非光学有效区域，非光学有效区域具有不透光膜。镜筒包含容置空间，光学透镜组以第一透镜朝向镜筒外侧的方式设置于容置空间；镜筒上缘包含一抵接面，第一透镜的非光学有效区域抵靠于抵接面。加热组件用以加热第一透镜，包含加热片及导线。加热片包含加热部及电性连接部，电性连接部是由加热部向外延伸；加热部是设置于第一透镜与镜筒的抵接面之间。加热片的电性连接部通过导线连接至一外部电力供应源。
公开号:CN214335332U
申请号:CN202120531517.9U
申请日:2021-03-15
公开日:2021-10-01
发明作者:李祖孟；许智程
申请人:Hongli Optoelectronics Co ltd；
IPC主号:G02B7-02

专利说明:
[n0001] 本申请是有关一种成像镜头，特别是有关于一种具有除雾(或除霜)功能的成像镜头。
[n0002] 环境温度对于光学成像镜头的影响，通常需要考虑透镜材料在各种不同温度条件下的环境适应性，例如，以户外使用的光学成像镜头而言，例如是车用摄影镜头、运动摄影镜头或空拍摄影机镜头等，通常需要使用数片玻璃透镜来降低温度变化对于透镜形状的影响，以维持稳定的成像质量。相对地，在室内使用的光学成像镜头，例如家庭内使用的监视摄影镜头，由于室内环境通常维持在一定的温度范围，就可以使用塑料镜片来降低成本及减轻重量。
[n0003] 此外，当光学成像镜头处于温差较大的环境中时，例如是由室外进入室内，或者是遇到低温湿冷的天气，光学成像镜头也容易因为空气中的饱和水蒸汽遇冷凝结于透镜表面而造成起雾或结霜的现象，以致于影响成像的清晰度。然而，由于光学成像镜头产品在组装后已精准地设定好每片光学透镜在镜头内部的位置，消费者一般不容易自行处理镜头起雾或结霜的现象。
[n0004] 因此，如何提供一种可以除雾(或除霜)的光学成像镜头，乃是此项技术领域者努力的目标之一。
[n0005] 本申请所要解决的技术问题在于提供一种成像镜头，包含光学透镜组、镜筒及加热组件。光学透镜组至少包含一第一透镜，其中，第一透镜包含一光学有效区域及一非光学有效区域，此非光学有效区域具有一不透光膜。镜筒包含一容置空间，用以设置光学透镜组并使第一透镜朝向镜筒外侧，且镜筒的上缘包含一抵接面，第一透镜的非光学有效区域抵靠于抵接面。加热组件用以加热第一透镜；加热组件包含加热片及导线，其中，加热片包含加热部及电性连接部，加热片的加热部是设置第一透镜与抵接面之间，电性连接部是由加热部向外延伸并设置镜筒的抵接面之外；导线用以连接加热片的电性连接部至一外部电力供应源。
[n0006] 根据本申请的一实施例，所述成像镜头更包含具有一中央开口的前盖，用以套设至镜筒的上缘，固定第一透镜至镜筒的抵接面并露出第一透镜的光学有效区域。
[n0007] 根据本申请的一实施例，所述加热片是包含聚酰亚胺及金属合金。
[n0008] 根据本申请另一实施例，所述加热片包含碳黑及金属微粒。
[n0009] 根据本申请的一实施例，所述不透光膜包含光线吸收涂层；较佳地，所述光线吸收涂层包含碳黑。
[n0010] 根据本申请另一实施例，所述不透光膜包含金属层。
[n0011] 根据本申请又一实施例，所述不透光膜包含碳黑及金属复合膜。
[n0012] 根据本申请的一实施例，所述成像镜头更包含一隔热片，设置于加热片与镜筒的抵接面之间。
[n0013] 根据本申请的一实施例，所述隔热片的热传导系数小于0.5W/m·k。
[n0014] 根据本申请的一实施例，所述成像镜头更包含一温度感测组件，连接于加热片。
[n0015] 根据本申请的一实施例，所述温度感测元包含负温度系数热敏电阻(NTC)。
[n0016] 根据本申请的一实施例，所述加热片的加热部更进一步地包覆第一透镜的侧缘。
[n0017] 根据本申请的一实施例，所述加热片的加热部包含一环状片型结构。
[n0018] 根据本申请的一实施例，所述加热片的电性连接部是凸设于环状片型结构的外围。
[n0019] 根据本申请的一实施例，所述镜筒更包含一贯通孔，导线是经由此贯通孔延伸至镜筒的外壁面。
[n0020] 根据本申请的一实施例，所述导线包含金属导线。
[n0021] 根据本申请的一实施例，所述导线的材料包含导电胶。
[n0022] 有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
[n0023] 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它的附图。
[n0024] 图1是本申请第一实施例的成像镜头的正视图；
[n0025] 图2为本申请沿着图1的A-A线所绘制的第一实施例的成像镜头的剖面图；
[n0026] 图3为单一透镜的光学有效区域及非光学有效区域的示意图；
[n0027] 图4A为本申请第一实施例成像镜头的加热片的示意图；
[n0028] 图4B为本申请另一实施例成像镜头的加热片的示意图；
[n0029] 图5为本申请第二实施例的成像镜头的剖面图；
[n0030] 图6A为图2所示的第一实施例的矩形虚线区域的加热片的局部放大图；
[n0031] 图6B为本申请另一实施例的加热片的局部放大图；
[n0032] 图6C为本申请又一实施例的加热片的局部放大图；
[n0033] 图7为本申请第三实施例的成像镜头的剖面图；
[n0034] 图8为本申请第四实施例的成像镜头的剖面图；以及
[n0035] 图9为本申请第五实施例的成像镜头的剖面图。
[n0036] 符号说明
[n0037] 10：光学透镜组100：成像镜头 11：第一透镜
[n0038] 11a：光学有效部 11b：非光学有效部 11c：不透光膜
[n0039] 11d：透镜侧面 11e：第一透镜物侧边缘 12：第二透镜
[n0040] 13：第三透镜 131：加热片 131a：加热部
[n0041] 131b：电性连接部 132：导线 14：第四透镜
[n0042] 170：温度感测组件 20：镜筒200：成像镜头
[n0043] 21：容置空间 21a：第一容置区 21b：第二容置区
[n0044] 22：抵接面23：间隔环 231：加热片
[n0045] 231a：加热部 231b：电性连接部24：密封环
[n0046] 25：贯通孔270：温度感测组件 30：加热组件
[n0047] 31：加热片31a：加热部 31b：电性连接部
[n0048] 32：导线 40：前盖41：中央开口
[n0049] 50：隔热片60：矩形虚线区域70：温度感测组件
[n0050] A-A：剖面线 I：光学透镜组的光轴
[n0051] 在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
[n0052] 首先请参阅图1，是本申请第一实施例的成像镜头100的正视图。图2为本申请沿着图1的A-A线所绘制的第一实施例的成像镜头100剖面图。如图1及图2所示，成像镜头100包含光学透镜组10、镜筒20及加热组件30。其中，光学透镜组10组装于镜筒20内；加热组件30设置于光学透镜组10与镜筒20之间；加热组件30包含加热片31和导线32；加热片31至少连接至光学透镜组10的一透镜，并可对该透镜进行加热，提高透镜表面的温度以防止水气凝结于透镜表面或去除透镜表面凝结的雾气或表面结霜；导线32用以将加热片31连接至一外部电力供应源(未图示)。
[n0053] 第一实施例的成像镜头100的光学成像透镜组10，由物侧至像侧依序包含第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13及第四透镜14。第一透镜11至第四透镜14的材料包含塑料镜片或玻璃镜片。参见图3，光学透镜组10的第一透镜11包含一光学有效区域11a及一非光学有效区域11b。光学有效区域11a为透光部，穿透此区域的光线得以传递至成像端。非光学有效区域11b为不透光部，较佳地，第一透镜11的非光学有效区域11b上是形成有一不透光膜11c，例如是光线吸收涂层、金属层，或由碳黑及金属构成的碳黑及金属复合膜等。其中，光线吸收涂层可以吸收杂散光，避免成像质量受到影响，其材质例如是碳黑。当不透光膜11c由一金属层构成时，则具有均匀导热的效果。当不透光膜11c为碳黑或碳黑及金属构成的金属复合膜时，则具有消光及均匀导热的效果。本申请不限制光学透镜组10的透镜数量，虽然在第一实施例中，成像镜头100的光学透镜组10包含四片光学透镜，但在其他实施方式中，亦可以包含二片、三片或其他数量的光学透镜。
[n0054] 镜筒20包含环绕光学透镜组10光轴I的容置空间21。光学透镜组10依序地以适当之间距设置于镜筒20的容置空间21中。如图2所示，镜筒20内的容置空间21包含第一容置区21a及第二容置区21b，而第一透镜11设置于第一容置区21a，其物侧面朝向镜筒20的入光口，第二透镜12至第四透镜14设置于第二容置区21b。在本实施例中，光学镜头100更包含一前盖40，前盖40用以套设至镜筒20的上缘，并将第一透镜11固定于镜筒20的抵接面22上。前盖40为一后端开放状的壳体，其顶部包含中央开口41，此中央开口41环绕光学透镜组10光轴I，并使光线入射至第一透镜11的物侧面。在本实施例中，前盖40的开口41直径小于第一透镜11的直径；然而在其它实施例中，前盖40的开口41直径可以是大于或等于第一透镜11的直径。镜筒20上缘包含一抵接面22，此抵接面22实质上为一平面。在第一实施例中，抵接面22是凹设于镜筒20的上缘。当第一透镜11装设至镜筒20时，第一透镜11以其非光学有效区域11b抵靠于镜筒20的抵接面22。镜筒20的材料例如是塑料或金属，或者是由塑料及无机材料(例如是二氧化硅)构成的复合材料等。
[n0055] 如图2所示，镜筒20更包含多个间隔环23，每二相邻透镜之间是设置一间隔环23，以适当地控制各光学透镜之间的距离。间隔环23的材质例如是金属。前盖40与第一透镜11之间更包含一密封环24，用以阻隔外界水气进入成像镜头100内部。密封环24的材质例如是具有弹性的塑料或硅胶。
[n0056] 加热片31设置于第一透镜11与镜筒20的抵接面22之间。参见图4A，加热片31包含加热部31a和电性连接部31b，加热部31a例如是具有一环状片型的结构，电性连接部31b是凸设于加热部31a边缘，由加热部31a周缘向外延伸。参见图2，当加热片31设置于镜筒20中时，电性连接部31b是沿着镜筒20的轴向弯折。加热部31a例如是以贴合、涂布或转印等方式形成于第一透镜11的非光学有效区域11b下方，或者是以抵靠于镜筒20的抵接面22上的方式，设置于第一透镜11的非光学有效区域11b与镜筒20的抵接面22之间，用以加热第一透镜11，提高透镜表面的温度，防止水气凝结或除去雾气或结霜。经由加热片31的加热作用，光学透镜组10的第一透镜的温度可以控制在大于0度。电性连接部31b用以连接至一导线32，并通过导线32另一端连接至一外部电力供应源(未图示)；导线32将电能传递到加热片31，而加热片31的加热部31a可以将电能转换为热能，产生加热效果。在本实施例中，加热片31包含一个电性连接部31b，但在其他实施例中，亦可以包含二个或以上的电性连接部，如图4B所示，加热片31亦可以包含二个电性连接部31b。虽然在本实施例中，加热片31的加热部31a为一环状片型结构，但是加热片亦可采用半弧形或其它形状的方式设计，本申请不以此为限。
[n0057] 加热组件30的导线32例如是穿过镜筒20壁面的贯通孔25，并经由此贯通孔25延伸至镜筒20外侧，并且沿镜筒20的外壁面延伸。
[n0058] 加热片31是由具良好热传导性的材料所构成，包含聚酰亚胺(Polyimide，PI)薄膜电热片、硅胶电热片、或印刷式电热膜等。在本实施例中，加热片31例如是由聚酰亚胺、金属合金及聚酰亚胺组成的聚酰亚胺薄膜电热片；其制作方式例如是将聚酰亚胺薄膜电热片以贴合的方式，形成于第一透镜的非光学有效区域之下。在其它实施例中，加热片31亦可以由碳黑及金属微粒构成；其制作方式例如是以涂布的方式形成于第一透镜的非光学有效区域之下。导线32主要由导电性材料构成，可以包含金属导线，例如是铜线；或者，导线32亦可以由导电胶构成；金属导线或导电胶外侧可再包覆一层绝缘材料，以提供对外的绝缘效果。
[n0059] 通过以上所公开的结构，本申请的成像镜头可以对设置于镜头最前方的光学透镜加热以提高光学透镜的温度，防止水气凝结或去除透镜表面凝结的雾气或结霜。由于本申请的成像镜头所使用的加热片是设置于第一透镜的非光学有效区域下方，因此并不会影响到原本光学透镜组的取像范围。此外，在第一透镜的非光学有效区域上形成有一不透光膜；当此不透光膜为金属层时，可以提供均匀导热的效果；当此不透光膜为由碳黑(光线吸收层)，或碳黑及金属构成的金属复合膜时，则具有消光及均匀导热的效果，使加热片所提供的热能可以更快速地传递至第一透镜。本申请的成像镜头可以提供镜片除雾或除霜的功能，且具有结构简单、容易制造的优点。
[n0060] 参见图5，所示为本申请第二实施例的成像镜头200。第二实施例的成像镜头200与第一实施例的成像镜头100的主要差异在于，第二实施例的成像镜头200更包含一隔热片50，此隔热片50设置于加热片31与镜筒20之间。
[n0061] 更详细地说，隔热片50设置于加热片31的加热部31a与镜筒20的抵接面22之间。隔热片50可以阻隔加热片31的热能传递至镜筒上，避免镜筒20热变形及材质劣化，进一步地，隔热片50具有保温的效果，有助于使加热片31及第一透镜11维持在适当的温度范围，提供保温的效果。通过隔热片50提供的保温效果，可以减少耗能。隔热片50具有低热传导系数，例如是热传导系数小于0.5W/m·k。在本实施例中，隔热片50例如是具有和加热片31的加热部31a相同的形状。隔热片50的材质例如是中空微纳米球、气凝胶复合材料、超细玻璃棉、聚苯乙烯或泡沫塑料等。隔热片50的设置方式例如是以涂布、贴合或转印等方式制作至加热片31的底部表面，再组装至成像镜头200中；或者，隔热片50可以直接抵靠在镜筒20的抵接面22上的方式，设置于加热片31与镜筒20的抵接面22之间。
[n0062] 参见图6A至图6C，所示为本申请成像镜头的加热片的数种变化实施例。图6A为图2的矩形虚线区域60的局部放大图。如图6A所示，本申请第一实施例的加热片31包含加热部31a及电性连接部31b，其中，加热部31a设置于第一透镜11的非光学有效区域11b与镜筒20上缘的抵接面22之间。参见图6B，本申请另一实施例的加热片131包含加热部131a及电性连接部131b，其中，加热部131a除了设置在第一透镜11的非光学有效区域11b与镜筒20的抵接面22之间，更进一步地延伸至第一透镜侧面11d，故可同时对第一透镜11的非光学有效区域11b及第一透镜侧面11d进行加热。参见图6C，本申请又一实施例的加热片231包含加热部231a及电性连接部231b，其中，加热部231a是包覆第一透镜11的外围，亦即由第一透镜11像侧面的非光学有效区域11b向上延伸至第一透镜11侧面11d，并往前延伸至第一透镜物侧面边缘11e。在此实施例中，加热片31是以包覆第一透镜11边缘的方式，对第一透镜11提供加热作用。
[n0063] 参见图7，所示为本申请第三实施例的成像镜头的剖面图。本申请第三实施例的成像镜头300与前述第一实施例及第二实施例的成像镜头的差异在于，第三实施例的成像镜头300更包含一温度感测组件70，用以侦测镜头内部的温度。温度感测组件70例如是连接于加热片31。温度感测组件70例如是负温度系数热敏电阻(Negative TemperatureCoefficient Thermistor，NTC热敏电阻)。利用温度感测组件70主动侦测温度，可以在温度过低时启动加热组件30，适时地对光学透镜组10进行加热，以防止成像镜头100出现镜片起雾的现象，或者是去除透镜表面的雾气或结霜。在本实施例中，温度感测组件70是设置于加热片31的加热部31a上方，亦即，温度感测组件70是位于第一透镜11与加热片31之间。然而，在其他实施例中，温度感测组件亦可以设置于其他位置。图8为本申请第四实施例的成像镜头的剖面图。如图8所示，本申请第四实施例的成像镜头400的温度感测组件170是设置于加热片31的加热部31a下方，亦即，温度感测组件170是位于加热片31与镜筒20的抵接面22之间。另参见图9，所示为本申请第五实施例的成像镜头的剖面图。如图9所示，本申请第五实施例的成像镜头500的温度感测组件270是设置于加热片31的电性连接部31b的一侧。
[n0064] 以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本申请技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本申请技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本申请内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本申请实质相同的技术或实施例。

权利要求:
Claims (18)
[0001] 1.一种成像镜头，其特征在于，包含：
一光学透镜组，至少包含一第一透镜，其中该第一透镜包含一光学有效区域及一非光学有效区域，该非光学有效区域具有一不透光膜；
一镜筒，包含一容置空间，用以设置该光学透镜组并使该第一透镜朝向该镜筒外侧，且该镜筒的上缘包含一抵接面，该第一透镜以该非光学有效区域抵靠于该抵接面；及
一加热组件，用以加热该第一透镜，包含：
一加热片，包含一加热部及一电性连接部，该加热片的加热部是设置于该第一透镜与该抵接面之间，该电性连接部是由该加热部向外延伸并设置于该镜筒抵接面之外；及
一导线，用以连接该加热片的该电性连接部至一外部电力供应源。
[0002] 2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头更包含一前盖，该前盖具有一中央开口，该前盖用以套设至该镜筒的上缘，固定该第一透镜至该镜筒的抵接面并露出该第一透镜的光学有效区域。
[0003] 3.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该加热片包含聚酰亚胺及金属合金。
[0004] 4.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该加热片包含碳黑及金属微粒。
[0005] 5.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该不透光膜包含光线吸收涂层。
[0006] 6.根据权利要求5所述的成像镜头，其特征在于，该光线吸收涂层包含碳黑。
[0007] 7.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该不透光膜包含金属层。
[0008] 8.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该不透光膜包含碳黑及金属复合膜。
[0009] 9.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头更包含一隔热片，设置于该加热片与该镜筒的抵接面之间。
[0010] 10.根据权利要求9所述的成像镜头，其特征在于，该隔热片的热传导系数小于0.5W/m·k。
[0011] 11.根据权利要求1或9所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头更包含一温度感测组件，连接于该加热片。
[0012] 12.根据权利要求11所述的成像镜头，其特征在于，该温度感测元包含负温度系数热敏电阻。
[0013] 13.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该加热片的加热部更进一步地包覆该第一透镜的侧面。
[0014] 14.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该加热片的加热部包含一环状片型结构。
[0015] 15.根据权利要求14所述的成像镜头，其特征在于，该加热片的电性连接部是凸设于该环状片型结构的外围。
[0016] 16.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该镜筒更包含一贯通孔，该导线是经由该贯通孔延伸至该镜筒的外壁面。
[0017] 17.根据权利要求16所述的成像镜头，其特征在于，该导线包含金属导线。
[0018] 18.根据权利要求16所述的成像镜头，其特征在于，该导线的材料包含导电胶。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120531517.9U|CN214335332U|2021-03-15|2021-03-15|成像镜头|CN202120531517.9U| CN214335332U|2021-03-15|2021-03-15|成像镜头|