遮光组件、车载相机及车辆的制作方法

1.本技术涉及相机技术领域，特别是涉及一种遮光组件、一种车载相机及具有这种车载相机的车辆。


背景技术：

2.遮光罩是安装在摄影镜头、数码相机以及摄像机前的常用摄影附件，以遮挡杂散光。普通相机镜头用的遮光罩是用螺纹或卡扣连接在镜头前的相机壳体上。
3.而在自动驾驶领域，车载相机是自动驾驶系统中必不可少的传感设备之一。并且，车载相机主要是通过车载镜头和图像传感器实现图像信息的采集功能。然而，在车载相机的摄像和/或拍摄过程，镜头视场角外的光线也可能会进入车载镜头，继而会经过车载镜头内部结构件的反射，形成炫光或者鬼影，影响成像数据。特别是针对自动驾驶车辆而言，炫光和鬼影会直接影响车载成像系统的判断，进而影响行驶安全。又由于车载相机还需要安装雨刷，并需要满足美观需求，因此，车载相机还需要安装平面玻璃镜。由此，普通相机的镜头遮光罩结构就不适用于车载相机的镜头。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是提供一种遮光组件，该遮光组件可应用于车载相机，以能够阻挡有害光进入镜头，同时适合于车辆应用。
5.为解决上述技术问题，本技术一方面提供一种遮光组件，应用于相机，该遮光组件包括：壳体，设置成能够套设在所述相机的主体之上；和遮光单元，设置在所述壳体远离所述相机主体的端部上。其中，所述遮光单元设置有透光孔，所述透光孔设置成能够使所述相机的镜头的视场角内的光线通过所述透光孔进入所述镜头。
6.在一些实施例，所述透光孔呈异型形状，所述异型形状根据所述相机的视场角来设置，且所述透光孔设置成仅允许所述镜头的视场角内的光线从中通过并进入所述镜头。
7.在一些实施例，所述透光孔呈闭合弧形形状，且至少包括四条内凹圆弧。
8.在一些实施例，所述遮光单元包括设置在所述端部内侧的遮光板，其中，根据所述相机的视场角，在所述遮光板上开设有所述透光孔。
9.在一些实施例，所述遮光单元包括首尾顺次连接的第一子部、第二子部、第三子部以及第四子部，且所述第一子部的首端与所述第四子部的尾端连接，以共同围设形成所述透光孔。
10.在一些实施例，所述端部与所述遮光单元为一体结构。
11.在一些实施例，所述遮光单元与所述壳体的轴线方向垂直。
12.在一些实施例，所述端部与所述遮光单元限定一收容腔，所述收容腔内设置有透光镜，所述透光镜至少覆盖所述透光孔。
13.本技术另一方面提供一种车载相机，其包括：相机主体，相机主体一侧设有连接部；镜头，插设在连接部中；和如上实施例中所述的遮光组件；其中，遮光组件的壳体套设在
连接部上。
14.本技术另一方面提供一种车辆，其包括车体、保护组件以及如上的车载相机，车载相机设置在保护组件内，且保护组件安装在车体上。区别于现有技术，本技术中的遮光组件可以用于相机，且设置有一种结构新颖的遮光单元，该遮光单元设置在壳体的端部，并且遮光单元上形成有透光孔。并且透光孔设置成能够使相机的镜头的视场角内的光线通过透光孔进入镜头。由此，可以使得相机镜头的视场角内的光线通过该透光孔进入镜头，而视场角外的杂散光和/或有害光则会被遮光单元遮挡，从而避免杂散光和/或有害光进入镜头，进而有效避免炫光和鬼影的形成，实现遮光效果。
附图说明
15.图1是相关技术中用于相机的镜头遮光罩的结构示意图；
16.图2是本技术一实施例中车载相机的立体分解示意图；
17.图3是本技术一实施例中车载相机的剖视图；
18.图4是物体的正常成像示意图；
19.图5是枕形畸变的示意图；
20.图6是桶形畸变的示意图；
21.图7是计算光学畸变的示意图；
22.图8是本技术一实施例中遮光组件的结构示意图；
23.图9是本技术一实施例中车载相机的另一视角的结构示意图；
24.图10是本技术一实施例中的车载相机安装在保护组件的立体组装示意图；
25.图11是图10所示实施例中车载相机与保护组件的立体分解示意图；
26.图12是本技术一实施例中的车辆的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
28.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
29.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单
元。
30.遮光罩是安装在摄影镜头、数码相机以及摄像机前的常用摄影附件，以遮挡有害光。一般而言，普通相机镜头用的遮光罩是用螺纹连接镜头前的相机壳体上。如图1所示，图1是相关技术中用于相机的镜头遮光罩的结构示意图。具体地，该遮光罩10a可包括圆筒形罩体11a、在罩体11a的一个端部设置有若干花瓣形突出部112a，另一端则可设置有连接镜头用的螺纹或卡扣结构。
31.而对于自动驾驶车辆而言，车载相机是自动驾驶系统中必不可少的传感设备之一。车载相机可用于采集现实环境中车辆周围的二维色彩信息，是自动驾驶系统判断周围物体的重要数据来源。进一步地，车载相机可提供多模式、高精度时间同步、曝光控制、色彩灯颜色校正等重要功能，从而为自动驾驶视觉系统提供基础的硬件保障。因此，车载相机被誉为“自动驾驶之眼”，属于自动驾驶辅助系统、汽车自动驾驶领域的重要传感设备之一。具体地，车载相机主要通过车载镜头和图像传感器实现图像信息的采集功能。
32.然而，在摄像和/或拍摄过程，相机镜头视场角外的光线会进入车载镜头，继而会经过车载镜头内部结构件的反射，形成炫光或者鬼影。特别是针对自动驾驶车辆而言，炫光和鬼影会直接影响车载成像系统的判断，进而影响行驶安全。因此，对于车载相机而言，为车载镜头安装遮光罩也是十分必要的。
33.在具体使用过程，由于车载相机还需要安装雨刷，并且需要满足其美观需求，因此，车载相机还需要安装透光镜，例如平面玻璃镜透光镜。由此，如图1所示的镜头遮光罩10a结构设计就不适用于车载相机的镜头。鉴于此，有必要提供一种适用于车载相机的遮光元件，以有效避免炫光和鬼影影响车载成像系统的判断，进而确保自动驾驶的行驶安全。
34.请参阅图2和图3，图2为本技术一实施例中车载相机的立体分解示意图，图3为本技术一实施例中车载相机的剖视图。如图2和图3所示，该车载相机100可应用于车辆，例如自动驾驶车辆。具体地，该车载相机100可包括相机主体10、与相机主体10连接的镜头20、与镜头20间隔设置的透光镜30以及套设在相机主体10上且设置在透光镜30与镜头20之间的遮光组件50。其中，遮光组件50在远离镜头20的一端设置有遮光单元40。进一步地，遮光单元40设于透光镜30的一侧，且遮光单元40形成有透光孔410，进而视场角内的光线可穿过透光镜30并通过透光孔410进入镜头20，使得视场角外的杂散光和/或有害光被设于透光镜30一侧的遮光单元40遮挡，从而避免杂散光和/或有害光进入镜头20。透光镜30可为玻璃镜、塑料镜等。
35.在一些实施例中，该车载相机100还可包括与相机主体10连接的信号传输组件60，以实现对相机主体10的供电、信号传输等。
36.在一些实施例中，本技术中的遮光组件50、透光镜30以及车载相机100也可以各自独立设置。具体地，车载相机100可以包括相机主体10、与相机主体10连接的镜头20以及其他功能元件。也就是说，在车辆的应用中，车载相机100可以包括其实现拍摄功能的元件即可。
37.在此基础上，为了有效避免炫光和鬼影，可以将本技术中的遮光组件50套设在车载相机100的镜头之上。进一步地，还可以将透光镜30设置在车载相机100上，其中，透光镜30可以设于遮光单元40背离相机镜头20的一侧。
38.在一些实施例中，如图3所示，相机主体10朝向透光镜30的一侧开设有第一开口
112。进一步地，相机主体10还包括沿第一开口112延伸设置的连接部12，遮光组件50套设在连接部12上。
39.进一步地，镜头20可至少部分地插设在连接部12内，以将光线输送到相机主体10内。通过连接部12与镜头20的配合，从而使得镜头20嵌设在相机主体10内，进而提高镜头20与相机主体10的连接稳定性。
40.可以理解的是，本技术实施例中的相机主体10的具体结构也可以参考现有技术，本技术不做限制。
41.请继续参阅图3，如图3所示，镜头20可包括镜筒22和与镜筒22连接的镜片24。其中，镜筒22可至少部分地插设在连接部12内。
42.请再次参阅图3，遮光组件50可为设有容纳腔510的壳体，并套设在相机主体10的连接部12上，以使得镜头20整体收容于容纳腔510内。
43.具体地，遮光组件50的形状可大致呈例如圆筒状的空心柱状体。进一步地，遮光组件50可包括能够套设在相机主体10的一侧例如连接部12上的壳体52，该壳体52具有远离相机主体10的端部54。其中，壳体52可用于保护镜头20。遮光单元40设置在端部54上。
44.在一些实施例中，遮光单元40可设于端部54的内侧。其中，遮光单元40可以包括设置在端部54内侧的遮光板，并且根据相机的视场角的设计要求，在遮光板上开设有透光孔410透光孔。其中，透光孔410也可设置成仅允许镜头20的视场角内的光线从中通过并进入镜头20。具体地，视场角内的光线可以穿过透光镜30并通过透光孔410进入镜头20，而视场角外的杂散光和/或有害光则会被设于透光镜30一侧的遮光组件50遮挡，从而避免杂散光和/或有害光进入镜头20，进而有效避免炫光和鬼影的形成，实现遮光效果。可选地，在一些实施例中，开设有透光孔410遮光板也可以称之为遮光单元40。
45.在一些实施例中，端部54与遮光单元40限定一收容腔540。收容腔540内设置有透光镜30，且透光镜30至少覆盖透光孔410，进而使得视场角内的光线可以穿过透光镜30并通过透光孔410进入镜头20，并且镜头20视场角外的杂散光和/或有害光则会被设于透光镜30一侧的遮光组件50遮挡。可以理解的是，本技术实施例中的遮光单元40与端部54可彼此分离设置，也可设置成一体结构，以方便组装。
46.在另一些实施例中，如图3所示，遮光单元40与壳体52的轴线l方向垂直。
47.可选地，壳体52的内径大致大于或略等于连接部12的外径，以使得壳体52可紧密地套设在相机主体10的连接部12上。
48.可选地，透光孔410呈闭合弧形形状。在一些实施例中，透光孔410可包括四条内凹的圆弧，且该四条内凹的圆弧共同围设形成闭合的透光孔。进一步地，透光孔410一条圆弧朝与其相对的另一条圆弧内凹。
49.在另一些实施例中，透光孔410也可以呈类四角星设置。
50.可以理解的是，虽然图2中示出了透光孔410包括四条内凹圆弧，这不是必需的，内凹圆弧的数量可以根据具体应用情况进行设置，只要可以使得遮光组件50实现遮光效果使得镜头的光学畸变变小的作用即可。本技术中的遮光组件50的壳体52可以设置成能够套设在相机主体10的一侧，且端部54设有遮光单元40，并且遮光单元40上设置有透光孔410。通过如上的遮光组件50的结构设计，可以使得套设在相机主体10上的遮光组件50既可以遮挡视场角外的杂散光和/或有害光以避免杂散光和/或有害光进入镜头20，以实现遮光效果，
又可以保护镜头20。
51.为了清楚地阐述本技术中车载相机100的工作原理，本技术中的实施例结合表1及图4至图10作进一步的描述，具体如下：
52.请参阅图4至图6，图4为物体的正常成像示意图，图5为枕形畸变的示意图，图6为桶形畸变的示意图。
53.畸变作为光学系统中重要参数之一，是限制光学量测准确性的重要因素之一。具体地，畸变是指光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度，而光学畸变(optical-distortion)是指光学理论上计算所得到的变形度。
54.如图5所示，枕形畸变(pincushion distortion)又称枕形失真，它是指光学系统引起的成像画面向中间“收缩”的现象。枕形畸变在长焦镜头成像时较为常见。使人变瘦高的哈哈镜成像属于枕型畸变。
55.如图6所示，桶形畸变(barrel distortion)又称桶形失真，是指光学系统引起的成像画面呈桶形膨胀状的失真现象。桶形畸变在摄影镜头成像尤其是广角镜头成像时较为常见。使人变矮胖的哈哈镜成像是桶型畸变的一个比较形象的例子。
56.本技术实施例中的镜头20可用于对射入镜头20的光线进行折射处理。其中，该镜头20的光学畸变为负值，并且镜头20的光学畸变满足预设曲线。
57.可选地，本技术实施例中的镜头20为广角镜头，其光学畸变为桶形畸变。
58.请参阅图7和表1，图7为计算光学畸变的示意图，表1为镜头的光学畸变参数表。
59.光学畸变的计算公式如下：
[0060][0061]
表1镜头的光学畸变参数表
[0062][0063]
如表1所示，表1中的y angel为最大视场角；表1中的real height为实际像高，其表征像素到中心点的距离，并对应如上所述的y。表1中的ref height为理想像高，并对应如上所述的y0。表1中的distortion为光学畸变值，并对应如上所述的d0。
[0064]
依照表1中的镜头的光学畸变参数表，以及相机sensor的长宽数值，即可计算出车载相机100在垂直方向上每条线能达到的视场角，即：垂直视场角，以及水平方向上每条线能达到的视场角，即：水平视场角。
[0065]
基于相机的垂直视场角和水平视场角的计算结果，即可计算出本技术实施例中的遮光组件50的透光孔的形状和尺寸，如图8和图9所示，图8示出了本技术一实施例中遮光组件的结构示意图，图9示出了本技术一实施例中车载相机的另一视角的结构示意图。
[0066]
请参阅图8，如图8所示，遮光组件50的遮光单元40设于端部54。进一步地，遮光单元40包括设置在端部54内的遮光板，然后根据相机的视场角的设计要求，在遮光板上开设闭合弧形形状的透光孔410。其中，透光孔410整体形成具有内凹圆弧的异型形状。因此，在一些实施例中，也可以将本技术实施例中的遮光单元40称之为异型遮光单元40。
[0067]
可选地，如图8所示，遮光单元40可包括首尾顺次连接的第一子部41、第二子部42、第三子部43以及第四子部44，且第一子部41的首端与第四子部44的尾端连接，以共同围设形成闭合的透光孔410。具体地，第一子部41、第二子部42、第三子部43以及第四子部44均自端部54的内侧的边缘朝向透光孔410延伸设置。
[0068]
进一步地，第一子部41的形状可大致呈外凸圆弧状，即：第一子部41远离透光镜的圆弧朝与第一子部41相对的第三子部43远离透光镜的圆弧外凸。类似地，第二子部42、第三子部43以及第四子部44均与第一子部41的形状基本相同。由此，大致呈外凸圆弧状的第一子部41、第二子部42、第三子部43以及第四子部44首尾连接，共同围设形成闭合弧形状且大致呈内凹状的透光孔410。
[0069]
进一步地，再将透光镜30设于在端部54与遮光单元40限定的收容腔540内，即可得到一种适用于车载相机100的遮光组件50，即如图9所示。由此，当视场角外的光线穿过透光镜30并进入镜头20时，由于设于端部54上且位于透光镜30的一侧的遮光单元40，由此，非成像、散射光等杂散光和/或有害光则被遮光单元40遮挡，进而避免杂散光和/或有害光进入镜头20，有效避免炫光和鬼影的形成，以实现遮光效果。
[0070]
遮光组件50进一步地，在设计遮光单元的形状和尺寸时，可以根据具体应用需求，计算得出视场角的参数，再基于视场角参数，计算得到本技术实施例中的遮光单元40的透光孔410的设计形状和尺寸，并将设计好的遮光单元40与镜头20配合安装，从而避免杂散光和/或有害光进入镜头20，以有效避免炫光和鬼影的形成，并且使得镜头20的光学畸变小，能有效拍出最真实的照片，进而为自动驾驶系统提供更为可靠的判断数据，以确保自动驾驶的行驶安全。
[0071]
应当理解的是，虽然图8示出了本技术一实施例中遮光单元40的异型形状包括四个子部，但这不是必需的，遮光单元40的异型形状和尺寸，即：子部的数量、形状及尺寸，还可以根据具体应用情况而进行设计，只要能实现遮挡杂散光和/或有害光以防止杂散光和/或有害光进入镜头20的作用即可，本技术中不做限制。
[0072]
请参阅图10至图12，图10示出了本技术一实施例中的车载相机安装在保护组件的立体组装示意图，图11示出了图10所示实施例中车载相机与保护组件的立体分解示意图，以及图12示出了本技术一实施例中的车辆的结构示意图。
[0073]
具体地，如图11和图12所示，保护组件200可包括安装座21和与安装座21连接的保护盖23。其中，保护组件200的安装座21开设有第一通孔211，其中，第一通孔211的形状与车
载相机100的相机主体10的形状相适配，以使得相机主体10可嵌设于第一通孔211内。可选地，第一通孔211的形状也可大致呈矩形体。
[0074]
进一步地，保护组件200的保护盖23开设有第二通孔231，其中，第二通孔231的形状与车载相机100的遮光组件50的形状相适配，以使得遮光组件50可嵌设于第二通孔231内。可选地，第二通孔231的形状也可大致呈柱状体或圆筒状。
[0075]
由此，在安装时，可将车载相机100依次穿过第一通孔211、第二通孔231，使得车载相机100的透光镜30、遮光组件50、镜头20以及相机主体10嵌设于安装座21的第一通孔211、保护盖23的第二通孔231中，信号传输组件60设置在第一通孔211远离保护盖23的一侧。然后，再将安装有车载相机100的保护组件200安装在车体31(如图12所示)上。可选地，安装有车载相机100的保护组件200可以安装车体31上的不同位置，例如：车体31的前挡风玻璃上、车体31的四周、车体31的顶部等位置，具体可以根据实际应用情况进行设置，本技术中不做限制。
[0076]
如图12所示，本技术提供的车辆300包括车体31、保护组件200以及如上所述的车载相机100。其中，车载相机100可嵌设在保护组件200内，并且保护组件200可安装在车体31上。本技术实施例中的车辆300与本技术实施例中提供的车载相机100具有相同的有益效果，在此不再赘述。
[0077]
以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种遮光组件，应用于相机，其特征在于，所述遮光组件包括：壳体，设置成能够套设在所述相机的主体之上；和遮光单元，设置在所述壳体远离所述相机主体的端部上；其中，所述遮光单元设置有透光孔，所述透光孔设置成能够使所述相机的镜头的视场角内的光线通过所述透光孔进入所述镜头。2.根据权利要求1所述的遮光组件，其特征在于，所述透光孔呈闭合弧形形状，所述闭合弧形形状根据所述相机的视场角来设置，且所述透光孔设置成仅允许所述镜头的视场角内的光线从中通过并进入所述镜头。3.根据权利要求1所述的遮光组件，其特征在于，所述透光孔呈闭合弧形形状，且至少包括四条内凹圆弧。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的遮光组件，其特征在于，所述遮光单元包括设置在所述端部内侧的遮光板，其中，根据所述相机的视场角，在所述遮光板上开设有所述透光孔。5.根据权利要求1所述的遮光组件，其特征在于，所述遮光单元包括首尾顺次连接的第一子部、第二子部、第三子部以及第四子部，且所述第一子部的首端与所述第四子部的尾端连接，以共同围设形成所述透光孔。6.根据权利要求1所述的遮光组件，其特征在于，所述端部与所述遮光单元为一体结构。7.根据权利要求1所述的遮光组件，其特征在于，所述遮光单元与所述壳体的轴线方向垂直。8.根据权利要求1-3任一项所述的遮光组件，其特征在于，所述端部与所述遮光单元限定一收容腔，所述收容腔内设置有透光镜，所述透光镜至少覆盖所述透光孔。9.一种车载相机，其特征在于，包括：相机主体，所述相机主体一侧设有连接部；镜头，插设在所述连接部中；和根据权利要求1-8中任一项所述的遮光组件；其中，所述遮光组件的壳体套设在所述连接部上。10.一种车辆，其特征在于，包括车体、保护组件以及根据权利要求9中所述的车载相机，所述车载相机设置在所述保护组件内，且所述保护组件安装在所述车体上。

技术总结
本申请公开了一种遮光组件、车载相机及车辆。该遮光组件应用于相机，且包括：壳体，设置成能够套设在相机的主体之上，和设置在壳体远离相机主体的端部上的遮光单元。遮光单元设置有透光孔，并且透光孔设置成能够使相机的镜头的视场角内的光线通过透光孔进入镜头。本申请通过将遮光单元设置在壳体的端部，且遮光单元上形成有透光孔，以使得相机镜头的视场角内的光线通过该透光孔进入镜头，而视场角外的杂散光和/或有害光则会被遮光单元遮挡，从而避免杂散光和/或有害光进入镜头，进而有效避免炫光和鬼影的形成，实现遮光效果。实现遮光效果。实现遮光效果。


技术研发人员：侯松山 杨超
受保护的技术使用者：深圳元戎启行科技有限公司
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2023/7/20