CN102025899B - 相机模组及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种相机模组,其包括电路板、影像感测器、插接座及光学元件组,所述插接座固定于电路板,插接座具有一个收容空间,所述插接座的内壁设置有配合凸起,所述配合凸起具有自插接座内壁向收容空间内沿远离电路板的方向延伸的第一斜面,所述影像感测器与光学元件组配合收容于所述收容空间,所述影像感测器位于电路板与光学元件组之间,所述影像感测器与所述电路板相互电连接,所述光学元件组与所述影像感测器相互固定并光学耦合,所述光学元件组具有倾斜面,所述倾斜面与第一斜面相互配合抵压。本发明还涉及一种组装相机模组的方法。

Description

相机模组及其组装方法
技术领域
本发明涉及一种光学成像技术领域,特别涉及一种插接式相机模组及其组装方法。
背景技术
随着光学成像技术的发展,镜头模组在各种成像装置如数码相机、摄像机中得到广泛应用。请参见文献Capturing images with digital still cameras,Micro,IEEEVolume:18,issue:6,Nov.-Dec.1998 Page(s):14-19。整合有镜头模组的手机、笔记本等便携式电子装置,更是得到众多消费者的青睐。
现有技术中电子设置中设置的相机模组封装于电子设备的电路板上。电路板表面封装电子元件通常采用表面贴装技术,即将电子元件与电路板放置于表面贴装设备中。然而,电子元件进行表面贴装的过程中通常需要较高温度,而相机模组中的镜片等光学元件通常采用塑料等材料制成,在表面贴装过程中,容易造成镜片等光学元件产生变形,从而导致相机模组的性能受到影响。从而出现了在电路板上设置与相机模组相配合的连接器,然后将相机模组插接到连接器上,从而实现电路板与相机模组电连接。然而随着电子设备小型化的需求,相机模组与连接器相配合的结构占据较大的空间,不能电子设备小型化的需要。
发明内容
因此,有必要提供一种相机模组及其组装方法,其能够避免将镜头模组与电路板进行高温焊接并占据较小的空间。
下面将以具体实施例说明一种相机模组及其组装方法。
一种相机模组,其包括电路板、影像感测器、插接座及光学元件组,所述插接座固定于电路板,插接座具有一个收容空间,所述插接座的内壁设置有配合凸起,所述配合凸起具有自插接座内壁向收容空间内沿远离电路板的方向延伸的第一斜面,所述影像感测器与光学元件组配合收容于所述收容空间,所述影像感测器位于电路板与光学元件组之间,所述影像感测器与所述电路板相互电连接,所述光学元件组与所述影像感测器相互固定并光学耦合,所述光学元件组具有倾斜面,所述倾斜面与第一斜面相互配合抵压。一种组装相机模组的方法,包括:提供一个电路板及一个插接座,所述插接座具有一个收容空间,所述插接座内壁设置有配合凸起,所述配合凸起具有自插接座内壁向收容空间内并远离电路板方向延伸的第一斜面;将插接座固定于电路板;提供一个影像感测器和一个光学元件组,所述光学元件组具有与所述第一斜面相互配合的倾斜面;将影像感测器与光学元件组相互固定;将相互固定的影像感测器及光学元件组配合插入插接座的收容空间,使得插接座的配合凸起的第一斜面与光学元件组的倾斜面相互抵压配合,使得影像感测器位于电路板与光学元件组之间,并使得影像感测器与电路板相互电连接。
本实施例提供的相机模组,不需要设置镜座与镜座,只需要将光学元件组与影像感测器插接在插接座内,便可得到相机模组。因此,本技术方案提供的相机模组具有组装简单并且节省占据空间的特点。本技术方案提供的相机模组的组装方法,光学元件组与影像感测器经过插接的方式与插接座相互固定,因此在相机模组的组装过程中,无需将影像感测器及光学元件组放置于高温的表面贴装装置中进行封装,可以避免由于在封装过程中的高温处理导致的影像感测器及光学元件组的变形。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的相机模组的示意图。
图2是本技术方案第一实施例中采用的插接座的俯视图。
图3是图2沿III-III线的剖面示意图。
图4是本技术方案第二实施例提供的相机模组的示意图。
图5是本技术方案第三实施例提供的相机模组的示意图。
图6是本技术方案第四实施例提供的相机模组的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本技术方案的相机模组作进一步详细说明。
请参阅图1,本技术方案实施例提供一种相机模组100,其包括电路板110、插接座120、影像感测器130及光学元件组140。
电路板110用于封装影像感测器120并固定封装插接座120。本实施例中,电路板110呈长方形片状,其具有承载面111,承载面111为长方形平面。在承载面111上具有多个焊盘112,多个焊盘112与电路板110的内部电路相连,多个焊盘112用于与插接座120相配合,从而将影像感测器130与电路板110相互电连接。
插接座120固定封装于电路板110的承载面111上。请一并参阅图2和图3,插接座120包括相互连接的固定底座121和收容框架122。固定底座121采用金属材料制成,其材质可以为铜、银等。固定底座121包括相互连接的焊接部1211和多个金属接触片1212。焊接部1211与电路板110多个焊盘112相对应并与多个焊盘112固定连接。焊接部1211可以通过焊接的方式与焊盘112相互固定。多个金属接触片1212具有弹性,其能够提供弹性回复力用以支撑影像感测器130,并用于通过其将影像感测器130与电路板110相互电连接。多个金属接触片1212凸出于电路板110并大致平行于电路板110且自焊接部1211向插接座120的中心延伸。本实施例中,固定底座121大致为长方形框架,多个金属接触片1212自其中相对的两边向固定底座121中心延伸,每个金属接触片1212的延伸方向垂直于其所连接的固定底座121的一边。每个金属接触片1212具有相互连接的第一连接段1213、第二连接段1214及第三连接段1215。第一连接段1213与焊接部1211相连接,并远离电路板110的方向倾斜延伸,第二连接段1214连接于第一连接段1213远离焊接部1211的一端并平行于电路板110,第三连接段1214自第二连接段1214向靠近电路板110一侧延伸,但不与电路板110接触。第二连接段1214用于与影像感测器130相电连接,以将电路板110与影像感测器130点连接。
收容框架122包括依次相互连接的第一侧板1221、第二侧板1222、第三侧板1223及第四侧板1224。第一侧板1221、第二侧板1222、第三侧板1223及第四侧板1224围成一个长方体形的收容空间1225。在第一侧板1221、第二侧板1222、第三侧板1223和第四侧板1224的内壁均形成有配合凸起1226,用于与光学元件组140中的光学元件进行配合。配合凸起1226可以为环绕收容框架122内壁设置的环状凸块,优选地,所述环状凸块所在的平面与平行于电路板110。配合凸起1226也可以为多个相互间隔的凸块。本实施例中,在第一侧板1221及与第一侧板1221相对的第三侧板1223内壁均设置有配合凸起1226,每一配合凸起1226为延伸方向平行于电路板110的三棱柱形凸块。每一配合凸起1226具有相互连接的第一斜面1227和第二斜面1228,其中,第二斜面1228远离电路板110,第一斜面1227靠近电路板110。配合凸起1226与电路板110的距离及收容框架122的高度可以根据实际需要设定。
当然,配合凸起1226的形状和个数可以根据需要进行设定。配合凸起1226的数量也可以为一个,其为环绕收容框架122内壁环形凸起。配合凸起1226的数量也可以为多个,其可以为分别设置于第一侧板1221、第二侧板1222、第三侧板1223及第四侧板1224内壁的相互间隔的多个凸起。
影像感测器130收容于收容框架122的收容空间1225内通过金属接触片1212与电路板110相互电连接。影像感测器130用于感测物体经过光学元件组140后所成的影像。影像感测器130可以为本技术领域常见的互补金属氧化物半导体(CMOS)或者电荷耦合元件(CCD)。本实施例中,影像感测器130包括影像感测器基板131和保护玻璃132。影像感测器基板131包括相对的第一表面1311和第二表面1312,第一表面1311与承载面111相对,在第一表面1311上形成有与金属接触片1212一一对应的接触端子1313。接触端子1313与其对应的金属接触片1212相连接,从而使得电路板110与影像感测器基板131相互电连通。保护玻璃132固定于影像感测器基板131第二表面1312,用于保护影像感测器基板131。
光学元件组140用于对被拍摄物体成像至影像感测器130。本实施例中,光学元件组140与影像感测器130光学耦合。光学元件组140包括红外滤光玻璃141、成像透镜142及遮光片143。
红外滤光玻璃141用于滤除射向影像感测器130的红外光并保护影像感测器130。红外滤光玻璃141配合收容于收容空间1225内。本实施例中,红外滤光玻璃141为长方形片状,其具有顶面1411、与顶面1411相对的底面1412、第一侧面1413、与第一侧面1413相对的第二侧面1414、连接于顶面1411与第一侧面1413之间的第一倾斜面1415及连接于顶面1411与第二侧面1414之间的第二倾斜面1416。第一侧面1413与第一侧板1221相邻,第二侧面1414与第三侧板1223相邻,第一倾斜面1415和第二倾斜面1416各与一个配合凸起1226的第一斜面1227相互卡合。底面1412与影像感测器130的第二表面132相对,并通过点胶的方式使得红外滤光玻璃141固定并平行于影像感测器130。可以通过控制点胶的多少使得影像感测器130与红外滤光玻璃141相互分离或者相互接触。
成像透镜142固定于红外滤光玻璃141的顶面1412。成像透镜142用于对被拍摄物体成像。本实施例中,成像透镜142为双凸透镜,大致呈长方体形,其具有光学部1421、环绕光学部1421设置的连接部1422及环绕连接部1422的支撑部1423。圆形的光学部1421具有相对的第一光学面1424及第二光学面1425,第一光学面1424与第二光学面1425均为外凸的球面或者非球面。圆环形的连接部1422具有相对的第一连接面1426与第二连接面1427,第一连接面1426环绕连接于第一光学面1424,第二连接面1427环绕连接于第二光学面1425。支撑部1423具有相对的第一支撑面1428和第二支撑面1429。第一支撑面1428与红外滤光玻璃141的顶面1412相接触。本实施例中,在第一支撑面1428开设有点胶口1420,通过向点胶口1420内点胶,从而使得红外滤光玻璃141与成像透镜142相互固定。第一支撑面1428与第二支撑面1429之间的间距大于3毫米。
遮光片143用于控制射入成像透镜142的光圈的大小。本实施例中,遮光片163为长方形片状,遮光片143固定于成像透镜142的第二支撑面1429上,并与成像透镜142同轴设置。在遮光片143的中心开设有光圈孔1431。本实施例中,通过在成像透镜142的支撑部1423与遮光片143相互接触的表面之间设置胶的方式将遮光片143固定于支撑部1423上。另外,为了使得遮光片143对成像透镜142具有保护作用,成像透镜142的光学部1421的第一光学面1424与光圈孔1431相对应的部分不能从光圈孔1431凸出,即光学部的外表面与第一支撑面之间的距离小于遮光片与第一支撑面之间的距离。遮光片143可以采用SOMA或者冲压形成的塑胶薄片组成。
当然,为了防止杂散光线从成像透镜142除第二光学面1425入射,可在成像透镜142其他暴露在外的表面形成遮光层。
本技术方案提供的相机模组100,第一倾斜面1415和第二倾斜面1416均与配合凸起1226的第一斜面1227相互卡合从而使得第一斜面1227向光学元件组140施加向电路板110的压力,而金属接触片1212向影像感测器130施加相光学元件组140的弹力,影像感测器130与光学元件组140相互固定,从而使得影像感测器130与光学元件组140配合安装于插接座120。不需要设置镜筒与镜座,直接将光学元件组及影像感测器与插接座120相互配合。因此,相机模组100的结构简单并可以减少相机模组所占据的空间。
请参阅图4,本技术方案第二实施例提供一种相机模组200,其结构与本技术方案第一实施例提供的相机模组100的结构相近,相机模组200也包括电路板210、插接座220、影像感测器230及光学元件组240。不同之处在于,在电路板210的承载面211上设置有多个焊盘212,多个焊盘212与影像感测器基板231相对。在影像感测器基板231与承载面211相对的第一表面2311上,设置有多个接触端子2313,多个焊盘212与多个接触端子2313一一相互对应并相互接触,从而实现电路板210与影像感测器230相互电连接。本实施例中的插接座220则直接固定于电路板210的承载面211上,插接座220只包括固定框架222而不需要设置固定底座。
请参阅图5,本技术方案第三实施例提供一种相机模组300,其结构与本技术方案第一实施例提供的相机模组100的结构相近,其也包括电路板310、插接座320、影像感测器330及光学元件组340。不同之处在于,成像透镜342具有收容框架322的第一侧板3221相对应的第一侧面3421及与第三侧板3223相对的第二侧面3422。在第一侧面3421上形成有第一凸出部3423,在第二侧面3422上形成有第二凸出部3424。第一凸出部3423具有第一倾斜面3425,第二凸出部3424具有第二倾斜面3426,第一倾斜面3425与第二倾斜面3426用于与配合凸起3226的第一斜面3227相配合,从而使得光学元件组340与收容框架322相互配合。本实施例中,为了方便成像透镜342与红外滤光玻璃341相互配合,第一凸出部3423与第二凸出部3424凸出于第一承载面3427,从而红外滤光玻璃341收容于第一凸出部3424与第二凸出部3425之间。本实施例中,通过成像透镜340与收容框架322相互配合,从而使得光学元件组340与插接座320相互配合固定。
请参阅图6,本技术方案第四实施例提供的一种相机模组400,其结构与本技术方案第一实施例提供的相机模组100结构相近,其也包括电路板410、插接座420、影像感测器430及光学元件组440。不同之处在于,遮光片443与收容框架422的第一侧板4221的第一斜面4224相对应的位置形成有第一倾斜面4431,和第三侧板4223的第二斜面4225相对应的位置形成有第二倾斜面4432,第一倾斜面4431与第一斜面4224相配合,第二倾斜面4432与第二斜面4225相互抵压配合,从而使得光学元件组440收容于插接座420内。
请参阅图1,本技术方案还提供上述相机模组的组装方法,下面以第一实施例提供的相机模组100为例来说明,所述相机模组100的组装方法包括如下步骤:
第一步,提供一电路板110及插接座120。
电路板110可以为本技术领域常见的硬质电路板或者柔性电路板。插接座120具有一个收容空间1225,所述插接座120内壁设置有配合凸起1226,所述配合凸起1226具有自插接座120内壁向收容空间内沿远离电路板110方向延伸的第一斜面1227。
第二步,将插接座120固定于电路板110。
电路板110的承载面111上的焊盘112与插接座120的固定底座121的焊接部1211一一对应,然后采用表面贴装(SMT)等方式将焊盘112与焊接部1211相互焊接,从而插接座120固定于电路板110。
当插接座120仅包括收容框架时,可以采用点胶贴合或者焊接等方式将插接座120固定于电路板110上,并使得电路板110的焊盘112从插接座120内。
第三步,提供一个影像感测器120和一个光学元件组140,所述光学元件组140具有与所述第一斜面1227相互配合的倾斜面1415。
第四步,将影像感测器130与光学元件组140相互固定。
通过点胶固定的方式,将影像感测器130与光学元件组140相互固定,并使得它们相互光学耦合。红外滤光玻璃141、成像透镜142及遮光片143依次同轴设置,红外滤光玻璃141固定于影像感测器130的保护玻璃132,从而使得影像感测器130与光学元件组140成为一个整体。
可以理解的是,在电路板110的承载面111上封装插接座120与将影像感测器130与光学元件组140相互固定可以同时进行,也可以先将影像感测器130与光学元件组140相互固定,然后再在电路板110上固定插接座120。
第五步,将相互固定的影像感测器130及光学元件组140配合插入插接座120的收容空间1225,设置于插接座120的配合凸起1226的第一斜面1227与设置于光学元件组140的倾斜面相互配合,并使得影像感测器130与电路板110相互电连接。
本实施例中,将相互固定的影像感测器130与光学元件组140插入插接座120内,使得影像感测器130与电路板110相对,并使得插接座120的多个金属接触片1212与影像感测器130的接触端子131一一对应接触抵压,从而使得影像感测器130与电路板110相互电连接。插接座120配合凸起1226的第一斜面1227与红外滤光玻璃141的第一倾斜面1415和第二倾斜面1416相互接触抵压。影像感测器130与光学元件组140固定为一个整体,从而插接座120对光学元件组140施加的压力与金属接触片1212的弹力的共同作用,从而使得影像感测器130及光学元件组140与插接座120固定配合。
本技术方案提供的相机模组的组装方法,光学元件组与影像感测器经过插接的方式与插接座相互固定,因此在相机模组的组装过程中,无需将影像感测器及光学元件组放置于高温的表面贴装装置中进行封装,可以避免由于在封装过程中的高温处理导致的影像感测器及光学元件组的变形。另外,通过本技术方案提供的相机模组的组装方法进行相机模组的组装,可以无需设置镜筒和镜座,因此可以减少相机模组占据的空间,以满足相机模组小型化的需要。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种相机模组,其包括:
电路板,具有一承载面;
影像感测器;
插接座;所述插接座固定于电路板的承载面上,插接座具有一个收容空间,所述插接座的内壁设置有配合凸起,所述配合凸起具有自插接座内壁向收容空间内沿远离电路板的方向延伸的第一斜面;及
光学元件组,所述光学元件组包括沿光轴方向从像侧到物侧依次设置且相互固定的红外滤光玻璃、成像透镜及遮光片,所述影像感测器与光学元件组配合收容于所述收容空间,所述影像感测器位于电路板与光学元件组之间,所述红外滤光玻璃靠近所述影像感测器,所述影像感测器与所述电路板相互电连接,所述光学元件组与所述影像感测器相互固定并光学耦合,所述光学元件组具有倾斜面,所述倾斜面设置于所述红外滤光玻璃、成像透镜或者遮光片,所述倾斜面与第一斜面相互配合抵压。
2.如权利要求1所述的相机模组,其特征在于,所述电路板具有焊盘,所述插接座包括相互连接的固定底座与收容框架,所述固定底座包括相互连接的焊接部与金属接触片,所述焊接部与焊盘一一对应连接,所述影像感测器具有与金属接触片一一对应接触的接触端子,所述影像感测器通过接触端子、金属接触片、焊接部及焊盘与电路板相互电连接。
3.如权利要求2所述的相机模组,其特征在于,所述金属接触片具有相互连接的第一连接段、第二连接段及第三连接段,所述第一连接段与焊接部相连接,并向远离电路板的方向倾斜延伸,第二连接段连接于第一连接段远离焊接部的一端并平行于电路板,第三连接段自第二连接段向靠近电路板方向延伸,所述接触端子与所述第二连接段相互电连接。
4.如权利要求1所述的相机模组,其特征在于,所述电路板具有多个焊盘,所述影像感测器具有多个与所述多个焊盘一一对应接触的接触端子,所述影像感测器通过所述多个焊盘与所述多个接触端子相互电连接。
5.如权利要求1所述的相机模组,其特征在于,所述插接座具有第一侧板、第二侧板、第三侧板及第四侧板,第一侧板、第二侧板、第三侧板及第四侧板依次相连,所述第一侧板与第三侧板相对,所述配合凸起设置于第一侧板与第三侧板的内壁。
6.如权利要求5所述的相机模组,其特征在于,所述成像透镜包括光学部、环绕所述光学部设置的连接部及环绕连接部设置的支撑部,所述支撑部具有相对的且与光轴垂直的第一支撑面和第二支撑面,所述红外滤光玻璃固定于第一支撑面,所述遮光片固定于第二支撑面。
7.如权利要求6所述的相机模组,其特征在于,所述遮光片具有光圈孔,所述成像透镜的光学部与所述光圈孔相对应,所述光学部的外表面与第一支撑面之间的距离小于遮光片与第一支撑面之间的距离。
8.如权利要求1所述的相机模组,其特征在于,所述配合凸起还包括与第一斜面相连接的第二斜面,所述第二斜面远离电路板,所述第一斜面靠近所述电路板。
9.一种组装相机模组的方法,包括:
提供一个电路板及一个插接座,所述电路板具有一承载面,所述插接座具有一个收容空间,所述插接座内壁设置有配合凸起,所述配合凸起具有自插接座内壁向收容空间内并远离电路板方向延伸的第一斜面;
将插接座固定于电路板的承载面上;
提供一个影像感测器和一个光学元件组,所述光学元件组包括沿光轴方向从像侧到物侧依次设置且相互固定的红外滤光玻璃、成像透镜及遮光片,所述光学元件组具有与所述第一斜面相互配合的倾斜面,所述倾斜面设置于所述红外滤光玻璃、成像透镜或者遮光片;
将影像感测器与光学元件组相互固定,且所述红外滤光玻璃靠近所述影像感测器;
将相互固定的影像感测器及光学元件组配合插入插接座的收容空间,使得插接座的配合凸起的第一斜面与光学元件组的倾斜面相互抵压配合,使得影像感测器位于电路板与光学元件组之间,并使得影像感测器与电路板相互电连接。
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