CN104136988A - 两部分相机模块 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种两部分相机模块。第一模块包括透镜组件、透镜组件保持器、带有图像捕获器件的印刷电路板(PCB)以及端块。第二模块安装件、连接器护罩、端帽和O形圈。所述第一模块和所述第二模块被配置成利用卡合组件相互连接。第一模块对于所有设备通用，并且第二部分对于各个应用设备是可适应的/可替换的。

Description

两部分相机模块
相关专利的交叉引用
本申请要求于2012年3月30日申请的申请号为13/436,470的美国专利申请以及于2011年12月5日申请的申请号为61/567082的美国分案申请的优先权，并将其全部内容作为参考合并于此，如同充分阐述。
技术领域
本发明涉及相机模块的包装。
背景技术
相机模块可以在诸多应用和工业中使用。因此，有很多相机模块专用于特定的应用和/或工业。这些相机模块是不是通用的或可互换的。大多数这些相机模块具有金属部件，并具有使用螺钉和胶水的复杂的组装结构。制造具有可重复使用的部件和设计的相机模块可以提供可在许多应用中使用的低成本高效的解决方案。
发明内容
本发明描述的是一种两部分的相机模块。第一相机模块包括透镜组件、透镜组件保持器以及具有图形捕捉器件和端块(terminal block)的印刷电路板(PCB)。第二相机模块包括安装件、连接器护罩(connector shroud)、端帽(endcap)和O形圈。第一相机模块通用于所有设备应用，并且第二相机模对于各个应用设备是可适应的/可替换的。
附图说明
通过以下结合附图并以举例方式给出的具体描述能够更为详细的理解本发明，其中：
图1是一个组装的圆形的两部分相机模块的一个实施例；
图2是部分组装的两部分相机模块的一个实施例；
图3是两部分相机模块的一个实施例的爆炸图；
图4是组装的两部分相机模块的一个实施例的剖视图；
图5是一个带有顶孔通风孔(gore vent)的组装的两部分相机模块的一个实施例的另一剖视图；
图6示出了用于两部分相机模块的一个实施例的一个示例性紧固过程；
图7示出了端块的一个实施例的正视图；
图8示出了端块的一个实施例的后视图；和
图9示出了端帽的一个实施例的内部的底部视图以及端块的一个实施例的底部视图。
具体实施方式
应当理解的是，相机模块包装的实施例的附图和描述已被简化，以更为清楚地图示相关元件，在简化的同时，为清楚起见，在典型的电子封装中具有许多的其他元件。那些本领域的普通技术人员可认识到其他元件和/或步骤是期望的和/或在完成相机模块封装时需要的。然而，因为这些元件和步骤是本领域众所周知的，并且由于它们不便于更好地理解相机模块包装，本文中不再提供对这些元件和步骤的讨论。
本文所描述的非限制性实施例是关于相机模块的。本文所描述和/或在附图中所示的实施例和变型是仅以示例的方式给出的，并不限定其范围和精神。相机模块可在许多应用领域中使用，包括汽车应用领域和其它环境暴露应用领域中使用。适用部分可用已知的制造方法制造，这些方法包括例如热塑性模制技术。
图1示出了组装的圆形的两部分相机模块100。该相机模块100包括通用相机部分105和可更换的端帽部分110。相机部分105包括透镜组件115和一个透镜组件保持器118。端帽部分110包括安装法兰120和一个连接器护罩125。安装法兰120和一个连接器护罩125可以根据应用领域进行修改。例如，连接器护罩125可以被修改为接受外部连接器130。圆形的设计使得允许各种取向，并且例如提供多汽车平台的通用安装。
图2示出部分组装的两部分相机模块200。相机模块200包括相机部分205和端帽部分210。相机部分205包括透镜组件(未示出)和透镜组件保持器208以及安装在印刷电路板(PCB)215上的相机或图像捕获芯片或器件。具有图形感测微芯片的PCB板215设置在透镜组件保持器208上，二者之间设置热活化胶。该定位是通过计算机数字控制(CNC)机器来完成，以使得精确对齐透镜组件(未示出)，而后胶水固化以保持这种对准。端块220被定位在PCB板215的一侧并且可移动地连接PCB板215。端帽部分210包括如上文所述的端帽222、安装件225和连接器护罩230。端帽部分210还可包括用于释压的一个排气孔235。连接器护罩230和安装件225基于特定的安装和连接器环境而改变。外部连接器240通过连接器护罩230连接到端块220。端盖部分210可以改变或适应于不同的连接器和配件。
图3显示了一个两部分相机模块300，它包括一个通用模块305和可更换的模块310。通用模块305包括被安装到透镜组件保持器320中的一个透镜组件315、印刷电路板(PCB)325和一个端块330。通过使透镜组件315旋入和旋出于透镜组件保持器320来实现透镜组件315的对焦。PCB板325包括图像捕获器件333。可更换模块310包括具有安装件340和连接器护罩345的一个端帽335。O形圈350被定位在通用模件305和可互换的模块310之间，以在两部分相机模块300处于组装状态时提供水密密封。O形圈350提供了相对于轴向密封的一个径向密封。连接器355显示为连接到通过连接器护罩345连接端块330。
径向密封的优点是，O形圈的密封功能依赖于端帽335和透镜组件保持器320的鲁棒环形形状以便压缩。轴向密封依赖于端帽335连接到透镜组件保持器320时形成的压缩。在此情况下，提供四点连接的柔性卡合臂370和凸起375可促进上述连接。这可能会允许壳体在没有连接的区域弯曲，在这些位置提供减压以抵抗密封。
具体而言，使用径向O形圈密封的优点是：将模块的两半部分结合的卡合臂370上的O形圈造成的压力不再存在。如果使用轴向O形圈密封，卡合臂370将承受恒定的压力，因为O形圈总是试图将模块的两个半部推开，从而随着时间的推移将导致卡合臂370变形并使失去密封完整性。在使用轴向密封的情况下，为使得两半部分连接在一起，需要采用一个更强大且昂贵的连接方式，例如使用紧密间隔的多个螺钉(即使是采用螺钉密封，也只会是在螺钉附近取得令人满意的密封性能，塑料将会在螺钉之间的区域弯曲变形，并随时间推移失去密封完整性)。
在另一方面，使用径向O形圈密封，O形圈350捕获在两个管状表面之间，其中是所述部分的结构形状形成密封，而不是依赖于将两个相机部分连接在一起的方法。在整个密封表面上的压力是相同的，并且没有远离O形圈350弯曲和变形的薄弱区域。这意味着当使用径向O形圈密封时，具有相当多的结构完整性，并且所述部分将保持永久密封。
图4显示了图1的两部分相机模块沿A-A线截取的剖视图。该两部分相机模块400包括相机组件405和连接器组件410。相机组件405包括定位在透镜组件保持器420中的透镜组件415、PCB板425和端块430。端块430具有终端销433和可移动地安装到PCB板425上的端腿437。连接器组件410包括端帽440和一个连接器护罩445。O形圈450密封连接相机部件405和连接器组件410。O型环密封450提供了一个高质量的无应力水密封，并且相较于典型的轴向密封件提供了更可靠的径向密封。外部连接器455通过连接器护罩445连接到终端销433。
图5显示了两部分相机模块500沿图2的B-B线截取的剖视图。两个部分相机模块500包括相机组件505和连接器组件510。相机组件505包括定位在透镜组件保持器520中的透镜组件515、PCB板525和端块530。连接器组件510包括端盖540、连接器护罩545和顶孔通风孔548。顶孔通风孔548消除积聚在两部分相机模块500中的压力。例如，顶孔通风孔可采用能透过空气但不能透过液体的孔。O形圈550密封连接相机部件505和连接器组件510。O型圈550提供了一个高质量的无应力水密封，并且相较于典型的轴向密封件提供了更可靠的径向密封。外部连接器555通过连接器护罩545连接到端块530。
图6示出了用于两部分相机模块的示例性紧固过程600。两部分相机模块605包括相机子模块610和端盖子模块615。相机子模块610包括柔性卡合臂620和包括凸起625的端盖子模块615。柔性卡合臂620与凸起625卡合以使得相机子模块610和端盖子模块615连接在一起。卡合组件结构允许相对于胶水和螺钉组件的更简单组件。其它卡合组件结构也可使用。
图7和图8显示了PCB板和端块的多个视图。图7示出了示例性端块700安装在PCB板705上的前视图。端块700具有用于与连接器连接(未示出)的终端销710和用于与PCB板705最小表面接触的腿715。图8示出了安装在PCB板805上的端块800的背面图。端块800具有终端腿810以可移动地连接到PCB板805。例如，终端腿810可焊接到PCB板805或者可采用其他类似方式。
端块700或800使用终端腿810和715以浮动或移动穿过PCB板705或805的表面对齐。这将使身体移动量小，(足以使终端销在端帽上对齐连接器护罩)，在终端腿810被焊接到PCB板705或805上后。终端腿810可以是金属或适合于终端的其它材料。长的柔性终端腿810也确保在移动过程中在焊点上存在只有最小的压力。
图9示出了端帽900的一个实施例的内部的底部视图以及端块905的一个实施例的底部视图。该端帽900对齐端块905与外部连接器和/或连接器护罩(两者均未示出)。端块905具有定位肋915以引导进入端盖对准口袋920。由于上文所述的关于端块结构的特征，定位肋915将移动端块主体穿越PCB板少许。定位肋915也将在端盖900处固定端块905，以抵制作用于其上的连接器的插入和移除力。
某些部分可以由塑料或其它轻质的模制材料构成，以减少重量和成本。这些都是但是非限制性的实施例。例如镜头筒等部分可以由金属或其它材料制成。
如本文所述，本文所描述的方法并不局限于执行任何特定功能的任何特定元件，并且所呈现的一些方法步骤并不需要以显示的顺序发生。例如，在一些情况下两个或更多个方法步骤能够以不同的顺序进行或同时进行。此外，所描述的一些步骤也许是可选的(即使没有明确地陈述为可选)，因此可以省略。本文公开的方法的这些和其他变形将是显而易见的，特别是鉴于本文所述的对相机模块组件的描述，这些变形被认为是在本发明的全部范围内。
虽然以上以特征和元件的特定结合进行了描述，但每个特征或元件可以单独使用，无需其他特征和元件，或者结合或不结合其它特征和元件的情况下以各种组合方式使用。

Claims (20)

1.一种相机模块，包括：
通用的第一模块，该第一模块至少包括图像捕获器件；以及
适应性的第二模块，该第二模块包括安装件和连接器护罩，其中，所述第一模块和所述第二模块被配置成利用卡合组件相互连接。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述安装件和连接器护罩被设置为与设备相连。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一模块和所述第二模块利用径向密封的O形圈形成相对于环境条件的密封。
4.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一模块包括透镜组件、透镜组件保持器、印刷电路板(PCB)和端块。
5.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第一模块包括柔性卡合臂，并且所述第二模块包括相应的凸部。
6.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述相机模块为圆形。
7.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述第二模块还包括排气口，以减轻内部气体积聚。
8.一种相机设备，该相机设备包括：
相机组件，该相机组件包括至少一个成像器，其中，所述相机组件用于多种设备；以及
连接器组件，该连接器组件包括安装法兰和连接器护罩，其中，所述连接器组件适用于不同的设备。
9.根据权利要求8所述的相机设备，其中，所述相机组件和连接器组件被配置成利用卡合装配结构相互连接。
10.根据权利要求8所述的相机设备，其中，所述安装法兰和所述连接器护罩被设置为与不同的设备相连。
11.根据权利要求8所述的相机设备，还包括：
O形圈，其中所述O形圈位于所述相机组件和连接器组件之间，以径向密封所述设备，从而防止外来污染。
12.根据权利要求8所述的相机设备，其中，所述相机组件包括透镜组件、透镜组件保持器、印刷电路板(PCB)和端块。
13.根据权利要求8所述的相机设备，其中，所述相机组件包括第一卡合装配部件，并且所述连接器组件包括相匹配的卡合装配部件。
14.根据权利要求8所述的相机设备，其中，所述相机模块是圆形的。
15.根据权利要求8所述的相机设备，其中，所述连接器组件还包括一个排气口，以减轻内部气体积聚。
16.一种成像系统，该成像系统包括：
圆形相机模块，该相机模块配置为通用地连接多种设备；以及
可互换的匹配的端帽组件，其中，所述端帽组件适于不同的设备。
17.权利要求16所述的成像系统，其中，该端帽组件还包括安装件和连接器护罩，该连接器护罩被设置为与不同的设备相连。
18.根据权利要求16所述的成像系统，其中，所述圆形相机模块和可互换的匹配的端帽组件被配置为利用卡合组件结构相互连接。
19.根据权利要求16所述的成像系统，还包括：
O形圈，其中所述O形圈位于所述圆形相机模块和可互换的匹配的端帽组件之间，以径向密封所述设备，从而防止外来污染。
20.根据权利要求16所述的成像系统，其中，所述圆形相机模块包括透镜组件、透镜组件保持器、印刷电路板(PCB)和端块。
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