CN218830404U - 一种摄像模组用的遮光结构以及摄像模组 - Google Patents

Abstract

一种摄像模组用的遮光结构，所述摄像模组包含壳体、镜头、光源、透光件；所述镜头、所述光源分别设置于所述壳体的内部腔室之中，所述镜头用于采集外部环境的光学信号，所述光源用于外部环境的补光；所述透光件位于所述镜头及所述光源与被摄物体之间，且所述镜头和所述光源均面向所述透光件；所述遮光结构用于阻隔所述光源发出的光线进入所述镜头，所述摄像模组用的遮光结构的特征在于，所述透光件具有用于供所述遮光结构嵌入的凹槽；所述遮光结构嵌入所述透光件的所述凹槽，以隔断所述光源发出的光线直接经由所述透光件进入所述镜头的路径。

Description

一种摄像模组用的遮光结构以及摄像模组

技术领域

本实用新型涉及一种能够有效防止杂光进入镜头的摄像模组用的遮光结构以及摄像模组。

背景技术

随着经济发展，汽车自动化、智能化的趋势使得车载摄像头模组越发重要。驾驶员越发地依赖车载摄像头来进行辅助驾驶，例如盲区侦测、碰撞预警、自动驾驶、舱内监测等。汽车上安装的摄像头越来越多，对于车载摄像头的可靠性设计要求越发提高。

红外摄像头模组为现有常用的车载摄像头模组之一。这种摄像头常常用于驾驶室内部，由于驾驶室内部比较昏暗，一般需要红外灯补光，但红外灯光产生的杂光一旦通过滤光片或其他透光零部件反射或者折射照进摄像头内部就会造成图像不清晰等问题，造成监控识别不准确。

为了解决杂光干扰的问题，提高摄像头的成像质量，中国专利CN215219714U公开了一种“三目人脸识别模组”，在屏蔽罩上设置有多个开孔，摄像头、补光灯分别设置于不同的开孔内，避免了部分杂光对摄像头的干扰。同时，在屏蔽罩的朝向被摄物体的前端贴附有用透明玻璃或透明塑料制成的防护透明光学层，该防护透明光学层被设置为覆盖住摄像头所在的开孔。依据此方案，遮光屏蔽罩和防护透明光学层为分体结构，结构相对复杂，且在补光灯的前方没有防护透明光学层，使补光灯更容易被剐蹭或磨损，也不利于防尘、防水。

倘若在摄像头、补光灯的前端均覆盖防护透明光学层，则补光灯发出的光线在进入防护透明光学层的内部层体后，在内部层体的两个表面之间来回反射，并最终折射进入摄像头，进而影响成像质量。

中国专利CN209845094U公开了“一种摄像机镜头及摄像机”，在镜头和光源的朝向被摄物体的前方侧设置有装饰片，该装饰片包括遮光材料制成的片体，在片体上开设有对应镜头的镜头孔和对应光源的透光部。此时，光源发出的光线能够穿过透光部但会被截止于透光部的边缘，且由于片体为遮光材料，光线不会在片体的厚度空间内传导。但此方案没有在镜头的前方侧安装滤光片，不利于隔绝外部环境中的杂光，成像质量会受到较大影响。

因此，在现有技术中，对于在镜头和前方侧设置滤光片，并避免杂光在滤光片的厚度空间内传导进而确保成像质量成为课题。

对比文献

专利文献1：CN215219714U

专利文献2：CN209845094U

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种能够有效防止杂光进入镜头的摄像模组用的遮光结构。为了实现上述目的，本实用新型的一个方案为，一种摄像模组用的遮光结构，所述摄像模组包含壳体、镜头、光源、透光件；所述镜头、所述光源分别设置于所述壳体的内部腔室之中，所述镜头用于采集外部环境的光学信号，所述光源用于外部环境的补光；所述透光件位于所述镜头及所述光源与被摄物体之间，且所述镜头和所述光源均面向所述透光件；所述遮光结构用于阻隔所述光源发出的光线进入所述镜头，所述摄像模组用的遮光结构的特征在于，所述透光件具有用于供所述遮光结构嵌入的凹槽；所述遮光结构嵌入所述透光件的所述凹槽，以隔断所述光源发出的光线直接经由所述透光件进入所述镜头的路径。

根据前述的技术方案，能够避免所述光源发出的光线经过折射、反射等过程，直接经由所述透光件的厚度空间进入所述镜头，减少了杂光干扰。

在一个优选的方式中，所述遮光结构在与所述镜头的光轴垂直的截面上的投影，至少部分地位于所述镜头和所述光源在该截面上的投影之间。

根据前述的技术方案，所述遮光结构能够阻挡从光源射出的光线对镜头的干扰。

在一个优选的方式中，所述遮光结构在与所述镜头的光轴垂直的截面上的投影，环绕所述镜头和/或所述光源在该截面上的投影。

根据前述的技术方案，所述遮光结构能够更好地阻挡从光源射出的光线对镜头的干扰。

在一个优选的方式中，所述遮光结构在与所述镜头的光轴垂直的截面上的投影具有开口。

根据前述的技术方案，在保证遮光效果的同时，能够节省材料和加工成本。

在一个优选的方式中，所述透光件的用于供所述遮光结构嵌入的凹槽为盲孔或通孔结构。

根据前述的技术方案，所述遮光结构能够通过与所述透光件的凹槽匹配连接，进入所述透光件的厚度空间，进而阻隔更多的杂光。

在一个优选的方式中，所述透光件与所述遮光结构一体成型。

根据前述的技术方案，能够使透光件与遮光结构连接得更牢固，也方便一起加工，提高效率、节省成本。

在一个优选的方式中，所述遮光结构直接与所述壳体固定连接或一体成型。

根据前述的技术方案，能够使遮光结构与壳体连接得更牢固，进而增强遮光结构的稳定性，也方便一起加工，提高效率、节省成本。

在一个优选的方式中，所述透光件为只能透过特定波长的光线的滤光片。

根据前述的技术方案，能够将环境的杂光过滤，允许特定波长的光线进入镜头。

此外，本实用新型的另一个方面是摄像模组，包含：

壳体，所述壳体具有内部腔室；镜头，设置于所述壳体的内部腔室之中，用于采集外部环境的光学信号；光源，设置于所述壳体的内部腔室之中，用于外部环境的补光；透光件，位于所述镜头及所述光源与被摄物体之间，且所述镜头和所述光源均面向所述透光件；该摄像模组的特征在于，具备上述的遮光结构。

根据前述的技术方案，能够有效地防止杂光直接经由透光件而进入镜头，进而提高成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型，下面将对本实用新型的说明书附图进行描述和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅说明了本实用新型的一些示例性实施方案的某些方面，对于本领域普通技术人员来说，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。

图1是例示的模组的总体剖视图。

图2是例示的传统技术的模组的总体剖视图。

图3是例示的遮光结构部分环绕摄像镜头的模组俯视图。

图4是例示的凹槽为帽形盲孔的模组剖视图。

图5是例示的凹槽为阶梯形盲孔的模组剖视图。

图6是例示的凹槽为通孔结构的模组剖视图。

图7是例示的遮光结构的端部为凹凸样式时的模组剖视图。

图8是例示的遮光结构与壳体一体成型的模组剖视图。

附图文字说明：

200-摄像模组，100-壳体，1-第一壳体，2-第二壳体，3-镜头，4-光线，5-遮光结构，6-光源，7-透光件，71-第一表面，72-第二表面，73-凹槽，8-第一电路板，9-第二电路板，10-箭头方向，20-壳体窗口

200’-摄像模组，1’-第一壳体，2’-第二壳体，3’-镜头，4’-光线，5’-遮光结构，6’-光源，7’-透光件，8’-第一电路板，9’-第二电路板，10’-箭头方向，20’-壳体窗口

具体实施方式

以下参照附图详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。

对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

(模组总体结构)

首先，结合图1、图2说明本实用新型的总体结构及所要解决的技术课题。图1是模组的总体剖视图，图2是传统技术的模组的总体剖视图。

如图1所示，作为一种实施例，摄像模组200的壳体100由第一壳体1、第二壳体2相互拼合而成，第一壳体1、第二壳体2之间可以是卡接、粘接、焊接等多种连接方式。此外，壳体100也可以是一体式结构，也可以是由三个或更多壳体拼接而成，由于不是本技术方案的重点，在这里不过多赘述。

作为一个实施例，镜头3、光源6设置于壳体100的内部腔室之中，镜头3的用于采集光线的前端、光源6的用于射出光线的前端都大致朝被摄物体的方向设置。在通常的例子中，光源6主要作为补光灯，用于增强被摄物体及其周围环境的光强，保证镜头3在复杂光照环境或无光环境下仍能正常工作。例如，光源6为红外补光灯时，发出红外光线照射被摄物体，红外光线漫反射后被镜头3接收进而形成图像。

为了简单起见，在没有特别说明的情况下，本文均以沿镜头3的光轴朝向被摄物体的方向为前方，与之相反的方向为后方。

作为一个实施例，第二壳体2在镜头3、光源6的前方侧设置有壳体窗口20，在垂直于镜头3的光轴的截面上，镜头3、光源6的投影均位于壳体窗口20的投影之内，以避免第二壳体2的壳壁对进出光线的遮挡。

作为一个实施例，透光件7具有与壳体窗口20大致相同的形状和尺寸，固定连接于壳体窗口20，连接方式可以是粘接、焊接或其他连接方式，在这里不做特别限定。此时，从被摄物体的方位向摄像模组看去，透光件7覆盖住镜头3和光源6，即镜头3和光源6均面向透光件7设置。透光件7除了可以透光，还可以避免镜头3、光源6在使用过程中被误碰出现污痕或磨损，且具有防尘、防水效果，进而增强镜头3、光源6等电子元器件的性能稳定性。

作为一个优选方式，透光件7被设置为滤光片例如红外滤光片，用于透过设定波长的光线。由此，可以通过透光件7过滤掉外部环境中的杂光，只允许外部环境中的特定波长的光线例如红外光线进入镜头3，从而提高成像质量。以红外滤光片为例，透光件7可以是光学玻璃镀膜或者有色玻璃制成，也可以是特殊塑料例如PC、PMMA制成，它将可见光吸收或反射，只允许红外光透过。

透光件7通常为板状样式，具有靠近镜头3的第一表面71和靠近被摄物体的第二表面72，第一表面71、第二表面72之间夹着透光件7的内部板体，进而使透光件7在前后方向上具有一定的厚度空间。

作为一个实施例，壳体100的内部腔室还设置有第一电路板8、第二电路板9，第一电路板8与光源6电连接，用于向光源6供电。第二电路板9与镜头3电连接，通常设置于镜头3的后端，用于将镜头3采集的光信号转换为电信号。可以理解，电路板的设置不局限于上述方式，可以设置一个或更多个电路板，只要能实现向光源6供电和将镜头3采集的光信号转换为电信号的功能即可。由于电路板的设置不是本技术方案的重点，在这里不过多赘述。

使用过程中，光源6发出的光线会穿过透光件7射向被摄物体，起到为外部环境补光并增强镜头3的成像效果的作用。但由于透光件7的第一表面71、第二表面72通常比较光滑，实践中为了达到更好的滤光效果有时、也会给第一表面71或第二表面72覆膜，进而导致部分光线在进入透光件7的内部板体后，于第一表面71、第二表面71之间来回反射。

具体来说，根据光的反射原理，光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生改变。如图1所示的光线4，从第一表面71射入透光件7的内部板体后，继续前行并抵达第二表面72处。此时，光线4中的一部分会穿过第二表面72进而从透光件7射出，但光线4中还有一部分会从第二表面72处反射，即倾斜地射向第一表面71，该部分光线到达第一表面71后又接着会继续向第二表面72的方向反射，如此往复循环，形成如图1所示的类似波浪形的光线路径。而在波浪形光路的反射过程中，部分反射的光线会透过第一表面71向镜头3的方向折射，折射出的光线容易进入镜头3，从而干扰成像效果。

此外，在第一表面71和第二表面72没有覆膜的情况下，光在透光件7的第一表面71和第二表面72与空气的分界处也会出现反射，形成如图1所示的类似波浪形的光线路径。

下面，结合图2说明传统技术的遮光结构。

如图2所示，遮光结构5’环绕镜头3’设置，能够阻挡从光源6’发出的大部分的光线进入镜头3’。但该遮光结构5’与透光件7’的第一表面71’抵接，并未嵌入透光件7’的内部板体，因此只能将从光源6’直接射到遮光结构5’的光线挡住，对于进入透光件7’的内部板体并在第一表面71’、第二表面72’之间来回反射的光线，并不能起到遮挡作用。

由此，在进入透光件7’的内部板体后，光线4’经过在第一表面71’、第二表面72’之间的连续反射，最终会经过透光件7’的内部板体到达与镜头3’对应的位置。此时，部分光线会透过第一表面71’向镜头3’的方向折射，折射出的光线可以沿箭头10’的方向进入镜头3’的前端，从而干扰成像效果。

也就是说，传统技术的遮光结构，解决不了光线4’直接在透光件7’的内部板体来回反射并最终折射进镜头3’的问题，使用中不可避免地会有杂光直接经透光件7’进入镜头3’，造成成像模糊。

为了解决传统技术面临的上述课题，如图1所示，本实用新型将遮光结构5嵌入透光件7的内部板体，进而阻隔进入透光件7的内部板体的杂光。此时，光线4射入透光件7的内部板体后，在第一表面1、第二表面2之间来回反射，但当光线4到达遮光结构5时，会被遮光结构5阻挡并反射，最终沿箭头10的方向射出，从而隔断了光线4直接经过透光件7的内部板体进入镜头3的路径。

(遮光结构)

接下来，结合图3-图7说明本实用新型的遮光结构。

图3是遮光结构部分环绕摄像镜头的模组俯视图。图4是凹槽为帽形盲孔的模组剖视图。图5是凹槽为阶梯形盲孔的模组剖视图。图6是凹槽为通孔结构的模组剖视图。图7是遮光结构的端部为凹凸样式时的模组剖视图。

首先，说明遮光结构5与镜头3、光源6的相对位置关系。

遮光结构5在与镜头3的光轴垂直的截面上的投影，至少部分地位于镜头3和光源6在该截面上的投影之间，这样才能遮挡从光源6发出的光线直接射向镜头3。换句话说，在图3所示的俯视视角下，遮光结构5的至少一部分被设置于镜头3、光源6之间。

其中，作为一个实施例，如图3所示，遮光结构5在与镜头4的光轴垂直的截面上的投影，环绕镜头3在该截面上的投影。可以理解，在俯视视角下，遮光结构5可以是圆形、椭圆形、矩形、弧线型、多边形等不同形状，且遮光结构5既可以是封闭的形状，也可以是图3示出的开口的形状，开口的方向只要不是朝向光源6的方向就行。这种开口的设置不会影响遮光的效果，还能节省物料和加工成本，并增强透光件7的结构强度。

此外，遮光结构5也可以环绕光源6设置，闭合式环绕或者开口式环绕都可以。或者，遮光结构5可以在环绕光源6的同时也环绕镜头3，例如俯视视角下的∽形、∞形等，都能起到遮光的效果

可以理解，遮光结构5并不局限于上述环绕的样式，例如还可以被设置成位于镜头3、光源6之间的直板，也能遮挡大部分杂光，不过遮光效果会弱于环绕样式。为了简单起见，下文仅以环绕样式为例进行说明。

作为一个实施例，在沿镜头3的光轴方向上，遮光结构5构成为从透光件7向设置于镜头3的后端的第二电路板9的方向延伸。需要说明的是，遮光结构5既可以向后方延伸至与第二电路板9抵接的位置，也可以只延伸一部分距离，与第二电路板9之间具有一定间隔，但要至少使遮光结构5向后延伸并越过镜头3和光源6的前端，这样才能避免光源6发出的光线直接射入镜头3。此方案节省了物料和加工成本。

遮光结构5可以由多种非透光材质制成，包含但不限于金属材料、金属和非金属的混合材料等，只要能够遮挡杂光即可。

下面，说明凹槽73与遮光结构5的连接方式。

作为一种实施方式，如图4所示，透光件7开设有朝光源6的方向开口的用于供遮光结构5嵌入的凹槽73，凹槽73大致沿垂直于第一表面71的方向、从第一表面71向第二表面72的方向凹陷。在图3所示的俯视图中，凹槽73具有与遮光结构5相对应的形状和尺寸，以便于和遮光结构5匹配连接。

作为一个实施例，凹槽73是盲孔结构，凹槽73的侧壁731、侧壁732可以是相互平行的、大致垂直于第一表面71的侧壁，也可以如图4所示的，侧壁731、侧壁732呈一定的倾斜角度相交，使凹槽73的截面呈大致的帽状。此外，凹槽73还可以是图5所示的侧壁731、侧壁732为阶梯形的样式，此种阶梯型的样式更便于加工成型，例如用激光加工时，先用较粗直径的激光柱在第一表面71开挖一层，之后缩小激光柱的直径并在第一层的轨迹基础上继续深挖一层，之后继续缩小激光柱的直径并在第二层的轨迹基础上继续深挖一层，如此几个来回，即可挖出截面为阶梯型的凹槽73。对于凹槽73的截面形状不局限于上述几种，在这里不再一一列举。

作为盲孔结构时，凹槽73在第一表面71的垂直方向上的深度不能太浅。如果太浅，则凹槽73的朝向被摄物体的前端与第二表面2之间仍然保留较大的间距，部分杂光仍然会从该间距中来回反射地通过并最终折射进入镜头3中。凹槽73的深度的最优值需要在实践中通过反复计算和实验得到。

实际上，凹槽73也可以是通孔结构，即凹槽73贯通于透光件7的第一表面71、第二表面72。如图6所示，当遮光结构5嵌入凹槽73后，遮光结构5的朝向被摄物体的前端面与第二表面72平齐，此时能达到更好的遮光效果，避免了凹槽73为盲孔结构时部分杂光从盲孔73的前端与第二表面2之间来回反射的问题，但通孔样式也容易带来透光件7的结构强度降低的问题。

此外，作为一个实施例，遮光结构5的嵌入凹槽73的端部，可以是连续的端部，也可是类似城墙垛口那样的不连续的、间隔设置的凹凸样式，此时摄像模组200的总体剖面视图可以是图7所示的、遮光结构5的一部分被凹槽73遮挡的样式。

遮光结构5和透光件7之间的连接方式包含但不限于胶水粘接、热压合、焊接等。实际上，遮光结构5和透光件7还可以是一体成型，成型工艺包含但不限于双色注塑、金属粉末成型、3D打印、机加工等。这些都属于常规的技术手段，在这里不多过赘述。

下面，结合图1、图8说明遮光结构5与壳体100之间的连接关系。图8是遮光结构与壳体一体成型的模组剖视图。

如图1所示，遮光结构5可以与壳体100分体设置，作为一个实施例，遮光结构5与透光件7固定连接，透光件7与壳体100固定连接，进而使遮光结构5与壳体100之间也形成了间接的连接关系。

作为另一个实施例，如图8所示，遮光结构5可以直接固定连接于壳体100，或者和壳体100一体成型。遮光结构5与壳体100的连接方式包含但不限于双色注塑、胶水粘接、热压合、焊接等。

遮光结构5直接与壳体100固定连接或一体成型，可以使遮光结构5在车辆的震动环境下更稳定、更牢固。而透光件7也与壳体窗口20固定连接，这样可以使遮光结构5与透光件7之间也连接得更加紧固，使遮光结构5更不容易从透光件7的凹槽73中脱离开，有利于增加整体结构的稳定性，进而增强遮光的效果。实际上，壳体100、遮光结构5、透光件7三者也可以一体成型，使模组结构更加牢固，使成像质量更稳定。

应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以变更、置换、结合，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种摄像模组用的遮光结构，所述摄像模组包含壳体、镜头、光源、透光件；

所述镜头、所述光源分别设置于所述壳体的内部腔室之中，所述镜头用于采集外部环境的光学信号，所述光源用于外部环境的补光；

所述透光件位于所述镜头及所述光源与被摄物体之间，且所述镜头和所述光源均面向所述透光件；

所述遮光结构用于阻隔所述光源发出的光线进入所述镜头，

所述摄像模组用的遮光结构的特征在于，

所述透光件具有用于供所述遮光结构嵌入的凹槽；

所述遮光结构嵌入所述透光件的所述凹槽，以隔断所述光源发出的光线直接经由所述透光件进入所述镜头的路径。

2.根据权利要求1所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述遮光结构在与所述镜头的光轴垂直的截面上的投影，至少部分地位于所述镜头和所述光源在该截面上的投影之间。

3.根据权利要求2所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述遮光结构在与所述镜头的光轴垂直的截面上的投影，环绕所述镜头和/或所述光源在该截面上的投影。

4.根据权利要求3所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述遮光结构在与所述镜头的光轴垂直的截面上的投影具有开口。

5.根据权利要求1所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述透光件的用于供所述遮光结构嵌入的凹槽为盲孔或通孔结构。

6.根据权利要求1所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述透光件与所述遮光结构一体成型。

7.根据权利要求1所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述遮光结构直接与所述壳体固定连接或一体成型。

8.根据权利要求1所述的一种摄像模组用的遮光结构，其特征在于：

所述透光件为只能透过特定波长的光线的滤光片。

9.一种摄像模组，包含：

壳体，所述壳体具有内部腔室；

镜头，设置于所述壳体的内部腔室之中，用于采集外部环境的光学信号；

光源，设置于所述壳体的内部腔室之中，用于外部环境的补光；

透光件，位于所述镜头及所述光源与被摄物体之间，且所述镜头和所述光源均面向所述透光件；

该摄像模组的特征在于，

具备权利要求1-8中任一项所述的遮光结构。

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