加热装置及应用该加热装置的摄像器的制作方法

本发明涉及一种加热装置及应用该加热装置的摄像器，且特别涉及一种具有弹性导热件的加热装置及应用该加热装置的摄像器。

背景技术：

车用摄像器在低温环境下，会因为水气遇冷凝结，而使镜头表面产生雾气甚至结冰或结霜，进而影响摄像画面品质。因此，提出一种能在低温环境下正常运作的摄像器是本领域技术人员努力目标之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种加热装置及应用该加热装置的摄像器，可改善前述现有技术的问题。

根据本发明的一实施例，提出一种加热装置。加热装置用以安装在一摄像装置上，摄像装置包括一镜头。加热装置包括一导热弹性件、一加热片及一外壳。导热弹性件用以与镜头部分接触且至少部分导热弹性件包覆镜头。加热片配置在导热弹性件。外壳包覆部分导热弹性件及加热片。

根据本发明的另一实施例，提出一种摄像器。摄像器包括一摄像装置及一加热装置。摄像装置包括一镜头。加热装置用以安装在一摄像装置上，加热装置包括一导热弹性件、一加热片及一外壳。导热弹性件用以与镜头部分接触且至少部分导热弹性件包覆镜头。加热片配置在导热弹性件。外壳包覆部分导热弹性件及加热片。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的摄像器的示意图；

图2绘示图1的摄像器的分解图；

图3绘示图2的加热装置的分解图；

图4绘示图3的导热弹性件及加热片沿方向4-4’的剖视图；

图5绘示图1的加热装置沿方向5-5’的剖视图；

图6绘示依照本发明另一实施例的加热装置的示意图；

图7绘示图6的加热装置的分解图；

图8绘示依照本发明另一实施例的加热装置的示意图；

图9绘示图8的加热装置沿方向9-9’的剖视图；

图10绘示依照本发明另一实施例的加热装置的示意图；

图11绘示图10的加热装置沿方向10-10’的剖视图；

图12a～12c绘示依照图1的摄像器的制造过程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参照图1及2，图1绘示依照本发明一实施例的摄像器100的示意图，而图2绘示图1的摄像器100的分解图。摄像器100可用于交通载具，如汽车。摄像器100包括摄像装置110及加热装置120，其中加热装置120安装在摄像装置110上，以加热摄像装置110的镜头111，以达到对镜头111除雾及/或除霜的技术效果。如此，摄像器100可用于低温环境。如图2所示，加热装置120为一外挂式装置，其可通过卡合或焊接技术与摄像装置110结合。在另一实施例中，加热装置120可以是非外挂式装置。

请参照图3～5，图3绘示图2的加热装置120的分解图，图4绘示图3的导热弹性件121及加热片122沿方向4-4’的剖视图，而图5绘示图1的加热装置120沿方向5-5’的剖视解图。加热装置120包括导热弹性件121、加热片122、外壳123、外盖124、温度感知器125、至少一导线126及控制器127。

如图5所示，导热弹性件121与镜头111部分接触且至少部分导热弹性件121包覆镜头111，使导热弹性件121与镜头111稳定结合。加热片122配置在导热弹性件121上。外壳123包覆部分导热弹性件121及加热片122。加热片122产生的热量h1可通过导热弹性件121传导至镜头111，以达到对镜头111除雾及/或除霜的技术效果。在一实施例中，导热弹性件121可由金属制成，如铜、铝或其它导热性佳的材料。以制程来说，导热弹性件121可采用例如是板金成形制成。加热片122例如是pi(polyimide)薄膜电热片。

如图3及4所示，导热弹性件121包括围绕部1211及数个弹性部1212。加热片122配置在围绕部1211的外侧面1211s1。

如图3所示，围绕部1211具有相对二面对的第一端面1211b与第二端面1211c，其中第一端面1211b与第二端面1211c之间具有一间隔sp1。外壳123的一部分1231填入间隔sp1。如此，在导热弹性件121与外壳123结合后，外壳123的部分1231与导热弹性件121的围绕部1211共同形成一封闭环形。

如图3所示，加热片122包括第一端1221及第二端1222，其中第一端1221及第二端1222分别位于间隔sp1的相对二侧，且与间隔sp1相距一距离。间隔sp1从围绕部1211的外侧面1211s1露出第一开口sp11，而从围绕部1211的上缘1211a露出第二开口sp12。在外壳123与导热弹性件121的结合制程中，呈流动态的外壳材料可通过第一开口sp11及/或第二开口sp12填满间隔sp1。

虽然图未绘示，然在另一实施例中，第一端1221及第二端1222可位于间隔sp1的同一侧，即加热片122覆盖间隔sp1从围绕部1211的外侧面1211s1露出的第一开口sp11的至少一部分。当加热片122覆盖第一开口sp11的至少一部分时，呈流动态的外壳材料通过第二开口sp12仍可填满间隔sp1。

如图3及4所示，弹性部1212连接于围绕部1211的上缘1211a。弹性部1212可提供夹持力f1给镜头111，使导热弹性件121与镜头111更稳定结合。弹性部1212包括接触部1213及连接部1214，其中连接部1214连接接触部1213与围绕部1211。如图4所示，相对二接触部1213之间具有第一距离s1，围绕部1211具有内径d1，其中第一距离s1小于内径d1，使导热弹性件121形成一上窄下宽的环形结构。连接部1214从围绕部1211往接触部1213的方向是倾斜地延伸，以连接尺寸相异的接触部1213与围绕部1211。如图4所示，连接部1214倾斜的方式为：相对二连接部1214之间的第二距离s2从围绕部1211往接触部1213的方向是渐缩。

如图5所示，二相对配置的弹性部1212分别提供镜头111二相对的夹持力f1。如图4所示，相对二弹性部1212相对围绕部1211的中心轴c1呈对称配置，如此一来，如图5所示，作用于镜头111的二相对夹持力f1彼此对称，可提供稳定的夹持状态。

如图4所示，在导热弹性件121未组装前，接触部1213的内侧面1213s与中心轴c1之间的距离s11从接触部1213的连接端1213a往接触部1213a的自由端1213b的方向是渐缩。如此，在镜头111与导热弹性件121组装后，接触部1213的自由端1213b受到镜头111的挤压而外扩，使得在组装后，几乎整个内侧面1213s与镜头111接触，如图5所示。这样一来，内侧面1213s与镜头111之间具有一大的热传面积(接触面积)，使加热片122产生的热量h1可通过大热传面积更快速地传导至镜头111，以达到快速除雾/除霜的效果。此外，虽然图未绘示，然在另一实施例中，接触部1213的内侧面1213s与中心轴c1之间的距离s11从接触部1213的连接端1213a往自由端1213b的方向也可以是渐扩。

如图4所示，接触部1213如同弹性部1212的自由端，可提供弹性部1212足够的弹性。如此，如图5所示，当镜头111与导热弹性件121组装时，接触部1213受到镜头111的挤压而容易弹性变形，使镜头111与导热弹性件121容易组装。

如图3及5所示，加热片122的顶面122u与围绕部1211的上缘1211a彼此间隔，以腾出外壳123的覆盖区。如此，当外壳123与导热弹性件121结合时，外壳123可在不包覆连接部1214的情况下包覆加热片122。由于外壳123不包覆连接部1214，因此不影响弹性部1212的弹性(若外壳123包覆连接部1214，会对弹性部1212造成拘束)。此外，如图5所示，加热片122的底面122b与围绕部1211的底面1211d大致对齐。然在另一实施例中，加热片122的底面122b与围绕部1211的底面1211d彼此间隔，而外壳123可延伸至加热片122的底面122b，以完整包覆加热片122。

如图5所示，整个加热片122受到外壳123与导热弹性件121的完整包覆，使加热片122的热量h1不容易散失至外部，以产生保温效果。如此，加热片122的大部分热量h1都能传导至导热弹性件121，以提高热效率。

如图5所示，外壳123包括外围绕部1232、内围绕部1233及下围绕部1234。外围绕部1232覆盖加热片122及导热弹性件121的围绕部1211的外侧面1211s1。下围绕部1234连接内围绕部1233与外围绕部1232。内围绕部1233覆盖导热弹性件121的内侧面1211s2。下围绕部1234覆盖导热弹性件121的底面1211d。如此，外围绕部1232、内围绕部1233与下围绕部1234将导热弹性件121夹持于其间，可增加导热弹性件121与外壳123的结合性。

如图5所示，外盖124连接外壳123且盖住导热弹性件121。外盖124与导热弹性件121之间具有一保温空间sp2。如此，导热弹性件121对流或辐射至保温空间sp2的热量h1能被保持在保温空间sp2内。保温空间sp2内的热量h1能持续加热镜头111，以达到除雾/除霜的持续效果。

如图3所示，温度感知器125配置在且电性连接于加热片122，且用以感测加热片122的温度，并输出一温度感测讯号(未绘示)。温度感测讯号可通过加热片122的线路(未绘示)传输至导线126。导线126连接于加热片123并通过加热片122的线路电性连接于温度感知器125。控制器127位于加热片122外且通过导线126连接于加热片122，如此，控制器127可通过导线126控制加热片122的温度。控制器127可依据温度感知器125的温度感测讯号，控制加热片122的温度。例如，当加热片122的温度低于一预设温度值(如摄氏60度)时，控制器127提供更大的电流给加热片122，以升高加热片122的温度；当加热片122的温度高于该预设温度值时，控制器127减少提供给加热片122的电流或暂时停止供电给加热片122，以降低加热片122的温度。

如图1及3所示，导线126自加热片122穿过外壳123而往外延伸至控制器127。另一导线126’连接于控制器127。另一导线126’可电性连接于一外部电子装置(未绘示)，如交通载具(如汽车)的电瓶或控制器。外部电子装置可通过导线126’供电给控制器127或与控制器127电性连接。如图3所示，虽然本实施例的控制器127是以位于外壳123外部为例说明，然在另一实施例中，控制器127可配置在摄像装置110内部。

请参照图6及7，图6绘示依照本发明另一实施例的加热装置220的示意图，而图7绘示图6的加热装置220的分解图。加热装置220包括导热弹性件221、加热片222、外壳223、至少一导线226、控制器227及电流温度保护件228。

本实施例的导热弹性件221、加热片222、外壳223、导线226及控制器227分别具有类似或同于导热弹性件121、加热片122、外壳123、导线126及控制器127的结构，容此不再赘述。与前述加热装置120不同的是，本实施例的加热装置220更包括电流温度保护件228。此外，加热装置220可安装于前述摄像装置110，而组成另一摄像器。

电流温度保护件228配置在加热片222上。电流温度保护件228可串联加热片222与导线226。通过导线226通电可启动加热片222。通过电流温度保护件228可提供保护机制，例如，当加热片222的温度过高时，电流温度保护件228切断电流的通过，以降低加热片222的温度。电流温度保护件228具有数条导线2281，导线2281可与导线226连接，如串联；或者，电流温度保护件228可连接于加热片222，并通过加热片222的线路(未绘示)与导线226电性连接，如串联。

请参照图8及9，图8绘示依照本发明另一实施例的加热装置320的示意图，而图9绘示图8的加热装置320沿方向9-9’的剖视图。加热装置320包括导热弹性件321、加热片322、外壳323、至少一导线326、温度感知器(未绘示)、控制器327及导热件328。

本实施例的导热弹性件321、加热片322、外壳323、温度感知器、导线326及控制器327分别具有类似或同于导热弹性件121、加热片122、外壳123、温度感知器125、导线126及控制器127的结构，容此不再赘述。与前述加热装置120不同的是，本实施例的加热装置320更包括导热件328。如图9所示，导热件328、外壳323与加热片322包覆整个导热弹性件321。导热件328包括一导热部3281，其覆盖导热弹性件321的接触部3213的内侧面3213s。导热件328例如是液态硅胶(liquidsiliconerubber,lsr)。相较于导热弹性件321，导热件328的质地相对较软，因此在镜头311与加热装置320组装后，可增加导热层3281与镜头311的接触面积。如此，可增加加热装置320的导热性，以加速对镜头311的除雾/除霜效果。

请参照图10及11，图10绘示依照本发明另一实施例的加热装置420的示意图，而图11绘示图10的加热装置420沿方向10-10’的剖视图。加热装置420包括导热弹性件421、加热片422、外壳423、至少一导线426、温度感知器(未绘示)、控制器427及导热件428。

本实施例的导热弹性件421、加热片422、外壳423、温度感知器(未绘示)、导线426及控制器427分别具有类似或同于导热弹性件121、加热片122、外壳123、温度感知器125、导线126及控制器127的结构，容此不再赘述。与前述加热装置320不同的是，导热件428、外壳423与加热片422覆盖导热弹性件421的一部分，而导热弹性件421的另一部分系露出。如图11所示，本实施例的加热装置420的导热件428只覆盖导热弹性件421的接触部4213的内侧面4213s。导热件428例如是液态硅胶。相较于导热弹性件421，导热件428的质地相对较软，因此在镜头411与加热装置420组装后，可增加导热件428与镜头411的接触面积。如此，可增加加热装置420的导热性，以加速对镜头411的除雾/除霜效果。

图12a～12c绘示依照图1的摄像器100的制造过程图。

如图12a所示，提供导热弹性件121、加热片122、温度感知器125、导线126、导线126’(选择性)及控制器127(选择性)的组合结构。然后，如图12b所示，可采用射出成形技术，使用一模具，形成外壳123包覆图12a的组合结构，以形成加热装置120。然后，如图12c所示，组装摄像装置110与加热装置120，以形成摄像器100。

加热装置220的制造过程类似加热装置120，不同处在于，图12a的结构改以图7的导热弹性件221、加热片222、导线226、导线226’(选择性)、控制器227(选择性)及电流温度保护件228的组合结构取代。加热装置220的其余制程步骤同于或类似加热装置120的对应制程步骤，于此不再赘述。

此外，加热装置320的制造方法类似加热装置120，不同处在于，在形成图12b的结构后，使用另一模具，形成导热件328包覆导热弹性片321。加热装置420的制造方法类似加热装置320，不同处在于导热件428包覆导热弹性片421的区域不同于导热件328包覆导热弹性片321的区域。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。