压盖式雨滴检测自动加热摄像模组
文献发布时间：2023-06-19 16:04:54
本申请是分案申请，原申请的申请号为202010361907.6，申请日为2020年04月30日，发明名称为“雨滴检测自动加热去雨滴除水汽摄像模组”。
技术领域：
本发明涉及一种摄像模组，尤其是一种压盖式雨滴检测自动加热摄像模组。
背景技术：
目前户外监控用摄像模组、或外置的车载摄像模组，一般无法在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，并达到自动去雨滴除水汽的效果。
发明内容：
为克服现有摄像模组一般无法实现雨滴或水汽自动检测的问题，本发明实施例提供了一种压盖式雨滴检测自动加热摄像模组。
压盖式雨滴检测自动加热摄像模组，至少包括镜筒、设于镜筒前端的第一透镜、以及与镜筒前端配合以将第一透镜锁紧在镜筒上的压盖，压盖前端面与第一透镜之间还设有一玻璃基片，该玻璃基片的外表面设有雨滴检测元件，玻璃基片的内表面设有可对其进行加热的发热片；
还包括控制电路，该控制电路包括：
检测电路，其输入端与雨滴检测元件电连接，该雨滴检测元件用于获取第一透镜上或第一透镜外是否有雨滴或水气的传感信号；
驱动电路，其输出端与发热片电连接，用于驱动发热片的停/启；
微处理器，连接检测电路和驱动电路，用于根据传感信号控制驱动电路；
检测电路包括一运算放大器，该运算放大器的输出脚经若干线路电阻连接至雨量传感信号的获取端，并将该运算放大器的输出脚连接至微处理器以反馈雨滴存在与否的第一信号，将该运算放大器的正相脚连接至微处理器以反馈雨量大小的第二信号；
运算放大器的输出脚与雨量传感信号的获取端之间串联有线路电阻R18和R19，该电阻R18两端并联有电容C34；运算放大器的输出脚连接一LED指示灯的低电势端，运算放大器的负相脚经滑动电阻R20接地，所述线路电阻R18和R19的连接点与该滑动电阻R20的滑臂端相连实现反馈调节；
微处理器从运算放大器的输出端获取第一信号Dout，直接反映当前有否雨滴；从运算放大器的正相脚获取第二信号Aout，该第二信号Aout是同步反映第一信号Dout的变化，且其峰值更小，可以被微处理器所识别；当雨势持续时，微处理器将调整其输出的PWM信号的频率，提高有效加热功率。
本发明实施例之压盖式雨滴检测自动加热摄像模组，通过在第一透镜前的玻璃基片上设置雨滴检测元件，从而在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明的雨滴检测元件实施例的结构示意图一；
图2为本发明的雨滴检测元件实施例的结构示意图二；
图3为本发明的雨滴检测元件实施例的主视图；
图4为本发明的雨滴检测元件实施例的剖视图；
图5为图4的A部放大图；
图6为本发明的雨滴检测元件另一实施例的剖视图
图7为图6的B部放大图；
图8为本发明的雨滴检测去雨滴除水汽透镜实施例的立体图一；
图9为本发明的雨滴检测去雨滴除水汽透镜实施例的立体图二；
图10为图9的剖视图；
图11为图9的爆炸示意图一；
图12为图9的爆炸示意图二；
图13为本发明的雨滴检测去雨滴除水汽透镜另一实施例的立体图；
图14为图13的剖视图；
图15为本发明的摄像模组实施例的结构示意图；
图16为图15的爆炸图；
图17为本发明的摄像模组另一实施例的结构示意图；
图18为图17的爆炸图；
图19为本发明的摄像模组又一实施例的结构示意图；
图20为本发明的控制电路的原理框架示意图；
图21为本发明的检测电路原理图；
图22为本发明的驱动电路原理图。
具体实施方式：
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
当本发明实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，本发明实施例公开了一种雨滴检测元件1，包括元件本体，元件本体上印刷有间隔设置的电极对(11、12)，元件本体与摄像模组配合时，通过间隔设置的电极对(11、12)获取摄像模组上是否有雨滴或水汽的传感信号。
本发明实施例之雨滴检测元件或摄像模组，当水滴或水汽凝结在间隔设置的电极对上时，会改变间隔设置的电极对间的电信号，从而形成是否有雨滴或水汽的传感信号，在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续摄像模组自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，有雨滴或水汽时，元件本体上间隔设置的电极对(11、12)输出低电平传感信号；无雨滴或水汽时，元件本体上间隔设置的电极对(11、12)间输出高电平传感信号。结构简单，检测精准。
再进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，电极对包括平行设置的两条导线。该两条导线可以是具有电势差的两电容极板，也可以是ITO导电条。
再进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，元件本体呈环形。结构简单，可方便与摄像模组配合。
更进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，元件本体的截面呈平面状或弧面状，电极对(11、12)在平面或弧面上间隔设置。结构简单，可将雨滴检测元件安装于摄像模组第一透镜的物面侧、或第一透镜的物面侧与像面侧之间环形凹槽上、或摄像模组压盖内并位于第一透镜前的玻璃基板外侧面，实现多种安装匹配方式，适应性更好。
又进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，元件本体为柔性透明基材层。本实施例中，柔性透明基材层包括但不限于PET薄膜层。基材层上覆盖有ITO导电膜，ITO导电膜经蚀刻形成ITO导电条；或者基材层上设有触控膜，触控膜上设有纳米导线。
再进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，电极对(11、12)嵌设于元件本体上并与元件本体的上表面齐平。结构简单。
更进一步地，作为本方案的一种优选实施方式而非限定，元件本体的整体厚度为0.6～1mm。结构简单，安装后不影响产品体积。
如图8-10所示，本发明实施例还公开了一种摄像模组，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述所述的雨滴检测元件。
本发明实施例之雨滴检测元件或摄像模组，当水滴或水汽凝结在间隔设置的电极对上时，会改变间隔设置的电极对间的电信号，从而形成是否有雨滴或水汽的传感信号，在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续摄像模组自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
如图8所示，本发明实施例还公开了一种雨滴检测去雨滴除水汽透镜，包括第一透镜2、以及可对第一透镜2进行加热的发热片3，该第一透镜2上还设有雨滴检测元件1。
本发明实施例之雨滴检测去雨滴除水汽透镜，通过在第一透镜上设置雨滴检测元件，从而在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
进一步地，如图13、14所示，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，雨滴检测元件1设于第一透镜2的物面侧。结构简单，安装方便，可精准实现雨滴或水汽自动检测。
再进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图13、14所示，第一透镜2为一整体透镜，或者第一透镜2为分体胶合的组合透镜。结构简单，可精准实现雨滴或水汽自动检测。
更进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图8-12所示，第一透镜2为分体胶合的组合透镜，雨滴检测元件1设于组合透镜的胶合面之间。结构简单，雨滴检测元件安装更紧凑，可精准实现雨滴或水汽自动检测。
又进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图8-12所示，组合透镜包括前透镜21和后透镜22，如图11所示，前透镜21上与后透镜22相对的胶合面一侧开设有环形凹槽210，雨滴检测元件1设于环形凹槽210上。结构简单，雨滴检测元件安装方便，结构更紧凑，可精准实现雨滴或水汽自动检测。
再进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图8-14所示，加热片设于第一透镜2像面侧。结构简单，方便对第一透镜进行加热处理。
如图15所示，本发明实施例还公开了一种雨滴检测自动加热去雨滴除水汽摄像模组，至少包括镜筒4、设于镜筒4前端的第一透镜2、与镜筒4前端配合以将第一透镜2锁紧在镜筒4上的压盖5、以及可对第一透镜2进行加热的发热片3，该第一透镜2上还设有雨滴检测元件1。
本发明实施例之雨滴检测自动加热去雨滴除水汽摄像模组，通过在第一透镜上设置雨滴检测元件，从而在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图15所示，镜筒4前端大、后端小，镜筒4前端凹设有与第一透镜2相配合的容置腔，容置腔内部于靠近容置腔外侧壁处开设有贯穿容置腔的第二走线槽42，而容置腔外侧壁上侧开设有第一走线槽41，第一走线槽41和第二走线槽42分别沿摄像模组光轴方向延伸。其中，第一走线槽41，用于供与雨滴检测元件1电连接的接线端子从该第一走线槽41中穿设出来；而第二走线槽42，用于供与发热片3电连接的接线端子从该第二走线槽42中穿设出来。结构简单，直线方便、美观。
再进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图15所示，第一透镜2为分体胶合的组合透镜，雨滴检测元件1设于组合透镜的胶合面之间。结构简单，雨滴检测元件安装更紧凑，可精准实现雨滴或水汽自动检测。
更进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图11所示，组合透镜2包括前透镜21和后透镜22，前透镜21上与后透镜22相对的胶合面一侧开设有环形凹槽210，雨滴检测元件1设于环形凹槽210上。结构简单，雨滴检测元件安装方便，结构更紧凑，可精准实现雨滴或水汽自动检测。
如图18所示，本发明实施例还公开了一种外置式雨滴检测自动加热去雨滴除水汽摄像模组，至少包括镜筒4、设于镜筒4前端的第一透镜2、与镜筒4前端配合以将第一透镜2锁紧在镜筒4上的压盖5、以及可对第一透镜2进行加热的发热片3，该第一透镜2物面侧外表面设有雨滴检测元件1。
本发明实施例之外置式雨滴检测自动加热去雨滴除水汽摄像模组，通过在第一透镜上设置雨滴检测元件，从而在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图18、19所示，第一透镜2为一整体透镜，加热片3设于第一透镜2像面侧。
如图19所示，本发明实施例还公开了一种压盖式雨滴检测自动加热摄像模组，至少包括镜筒4、设于镜筒4前端的第一透镜2、以及与镜筒4前端配合以将第一透镜2锁紧在镜筒4上的压盖5，压盖5前端面与第一透镜2之间还设有一玻璃基片6，该玻璃基片6的外表面设有雨滴检测元件1，玻璃基片6的内表面设有可对其进行加热的发热片3。
本发明实施例之压盖式雨滴检测自动加热摄像模组，通过在第一透镜前的玻璃基片上设置雨滴检测元件，从而在寒冷、潮湿、或下雨等雨雾天气下实现雨滴或水汽自动检测，为后续自动去雨滴除水汽的控制提供精准的检测控制信号。
进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，玻璃基片6与第一透镜2之间还设有隔圈。
再进一步地，本发明实施例还公开了一种控制电路，该控制电路与图14、18、19的摄像模组配合，用于在雨滴检测元件1检测到第一透镜2外表面、或玻璃基片6外表面有雨滴或水汽时，使摄像模组的发热片3自动启动加热，从而实现自动去雨滴除水汽的功能。
进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图20-22所示，该控制电路包括：
检测电路，其输入端与雨滴检测元件1电连接，该雨滴检测元件1用于获取第一透镜上或第一透镜外是否有雨滴或水气的传感信号；
驱动电路，其输出端与发热片3电连接，用于驱动发热片3的停/启；
微处理器，连接检测电路和驱动电路，用于根据传感信号控制驱动电路。在雨滴检测元件1检测到第一透镜2外表面、或玻璃基片6外表面有雨滴或水汽时，使摄像模组的发热片3自动启动加热，从而实现自动去雨滴除水汽的功能。
再进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图21所示，所述检测电路包括一运算放大器U7，该运算放大器U7的输出脚OUTA经线路电阻R18和R19连接至雨量传感信号的获取端Raindrop Detect，该电阻R18两端并联有电容C34；该运算放大器U7的输出脚OUTA连接至微处理器U6以反馈雨滴存在与否的第一信号Dout，将该运算放大器U7的正相脚INA+连接至微处理器U6以反馈雨量大小的第二信号Aout；运算放大器U7的输出脚连接一LED指示灯LED1的低电势端，运算放大器U7的负相脚INA-经滑动电阻R20接地，所述线路电阻R18和R19的连接点与该滑动电阻R20的滑臂端相连实现反馈调节。。
又进一步地，作为本实施例的一种优选实施方式而非限定，如图22所示，所述驱动电路包括三极管Q3，电阻R13和R14，场效应管U5，以及若干滤波电容，所述场效应管U5的源极连接直流源，其漏极作为驱动电路的电输出端，且并联接有所述的若干滤波电容；所述电阻R13与R14串联后接于场效应管U5的源极与地端之间，且电阻R13与R14的连接点与场效应管U5的栅极相连，所述三极管Q3与电阻R14并联，其基极连接至微处理器，所述电阻R13两端并联有稳压管D4，所述三极管Q3受控于微处理器的PWM信号实现通/断。
本控制电路的工作原理如下：
在电路上电后，雨滴检测元件1的输出将持续产生高电平信号，该高电平信号由检测电路的捕获，LED指示灯熄灭，微处理器判断此时为无雨滴状态；当第一透镜上或第一透镜外有雨滴时，由于雨滴检测元件1的容感特性，该雨量传感信号由高电平变为低电平，LED指示灯点亮，微处理器随即响应，启动发热片对第一透镜进行加热。
在具体实现上，微处理器从运算放大器的输出端获取第一信号Dout，直接反映当前有否雨滴；从运算放大器的正相脚获取第二信号Aout，该第二信号Aout是同步反映第一信号Dout的变化，且其峰值更小，可以被微处理器所识别；当雨势持续时，微处理器将调整其输出的PWM信号的频率，提高有效加热功率，保证摄像模组第一透镜2上、或玻璃基片6上不积留雨滴或水汽。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本发明的保护范围。