CN107147834B - 一种监控产品成像模组装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监控产品成像模组装置，包括镜头及图像传感器，还包括镜头支架结构、推板结构及后板结构；所述镜头支架结构包括支撑板，支撑板下方设有数根导杆；所述推板结构包括电路板及推板本体，所述后板结构包括后板本体及螺杆，所述螺杆的顶端穿过后板本体并与推板本体的底面紧贴；所述导杆将电路板、推板本体及后板本体连接在一起，所述支撑板与电路板间的导杆上设有压缩弹簧，支撑板与电路板间还设有挡光结构。本发明对于不同的镜头、不同的图像传感器具有极高的兼容性，对市场的适应性较强；另外其自定心的固定方式使镜头的固定更加快捷，极大减少了产品的不良率；波纹式挡光结构更不容易漏光及进灰尘。

Description

一种监控产品成像模组装置

技术领域

本发明涉及安全监控领域，尤其是一种监控产品成像模组装置。

背景技术

在监控产品设计中，成像模组为最重要的设计环节，其中包括镜头安装固定、挡光结构设计、镜头与图像传感器兼容性设计问题。目前的一些成像模组设计总是需要做出兼容性方面的折衷，因为不同的图像传感器的成像高度及表面玻璃厚度都不同(玻璃存在折射率，不同厚度的玻璃会导致成像高度的不同)，并且目前市场上的大多数 M12镜头、Φ14镜头的后焦都是存在差异的，对于研发而言要兼容这些就必须做出折衷，如设计兼容结构，这样对于用户的各种不同需求是非常不利的，且产品的市场适应性较低；或是为每款镜头或图像传感器分别设计单独匹配的镜头支架，这无形中带来了很大的物料成本。所以如何让不同镜头和不同图像传感器匹配相同的固定结构，实现同种固定结构满足市场的不同需求成为研发人员研发出一款优秀的成像模组必须要攻克的难点之一。

此外，现有镜头与镜头支架的安装固定各种各样，例如镜头与镜头支架采用胶合方式装配，然而胶合对于胶水的固化时间有较高的要求，固化时间则成为影响装配效率的一个重要因素，另外对于胶水而言极可能给操作人员带来伤害；此外还有采用在镜头支架径向方向朝镜头拧进多颗螺丝，采用这种方式极可能导致镜头歪斜，且需要锁多颗螺丝，影响加工效率。

另外在镜头与图像传感器之间需要做严格的挡光、密封防尘措施。在传统的设计中，这部分挡光都是采用平面式泡棉，通过挤压泡棉实现挡光，但是由于泡棉本身的材质特性，其弹性会随着使用的时间会出现老化，从而导致漏光或进灰尘的风险，另外要是尺寸设计不合理压缩量偏大，会给印制电路板产生较大的应力，可能会影响成像模组的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种监控产品成像模组装置，能够有效保证镜头的稳定紧固且具有可靠的挡光防尘，同时可以兼容不同的镜头及图像传感器以适应更大的市场需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种监控产品成像模组装置，包括镜头及图像传感器，还包括镜头支架结构、推板结构及后板结构；所述镜头支架结构包括支撑板，所述镜头固定在支撑板上，支撑板下方设有数根垂直于支撑板的导杆；所述推板结构包括电路板及其下方的推板本体，所述图像传感器设置在电路板顶面中心位置处；所述后板结构包括后板本体及螺杆，所述螺杆的顶端穿过后板本体并与推板本体的底面紧贴；所述电路板、推板本体及后板本体上均设有通孔，所述导杆依次穿过相应通孔将电路板、推板本体及后板本体连接在一起，导杆底端设置有防止后板脱离导杆的锁紧结构，所述支撑板与电路板间的导杆上设有压缩弹簧，支撑板与电路板间还设有挡光结构。

作为进一步的优选实施方案，所述挡光结构为硅胶制挡光圈，所述挡光圈的侧壁为波纹型。

作为进一步的优选实施方案，所述挡光圈顶面设有定位柱，所述支撑板上设有与此定位柱相对应的定位孔。

作为进一步的优选实施方案，所述压缩弹簧及挡光圈一直处于压缩状态，从而使得推板本体一直处于反向受力状态。

作为进一步的优选实施方案，所述锁紧装置为弹性卡簧。

作为进一步的优选实施方案，所述支撑板上方中心位置处固定有止动圈，此止动圈由塑胶制成，此止动圈的外周设有用于抱紧止动圈的固定圈，所述镜头的底端径向面插入到止动圈内。

作为进一步的优选实施方案，所述止动圈上设有定位凸台，固定圈上设有与此定位凸台相配合的定位槽。

作为进一步的优选实施方案，所述推板本体上的通孔为凸出推板本体顶面的导向孔，此导向孔的顶面为平整端面，此平整端面与电路板的背面平整接触连接。

作为进一步的优选实施方案，所述推板本体与电路板间设有变相材料。

作为进一步的优选实施方案，所述推板本体的底面中心位置处设有定位端面，所述螺杆的顶端端面顶在此定位端面上。

本发明的积极效果：

(1)本发明通过推板结构及后板结构的设计，在镜头与图像传感器型号确认后，可通过微调所述螺杆使得成像后焦在镜头的设计后焦范围内；通过采用这个方法可以实现镜头支架对多种镜头、多种图像传感器的兼容。

(2)本发明通过锁紧所述固定圈使其在径向上压紧所述止动圈，所述止动圈产生变形从而压紧镜头，该紧固方式在径向上具有自定心性，不容易使镜头产生歪斜，另外相比胶合、多颗螺丝径向紧固的方式，该固定方式操作更加便捷且更牢靠。

(3)本发明的挡光圈壁面采用波纹设计，以取得更好的弹性，且对印制电路板不会有太大的应力，同时可以确保更好的挡光、防尘功能。

总之，本发明所提供的监控产品成像模组，对于不同的镜头、不同的图像传感器具有极高的兼容性，对市场的适应性较强；另外具有自定心的固定方式，使镜头的固定更加快捷，极大减少了产品的不良率；另外波纹式挡光结构能够使镜头与图像传感器更加紧密，更不容易漏光及进灰尘。

附图说明

图1是实施例中所述监控产品成像模组装置的分解结构示意图；

图2a是实施例中镜头与镜头支架结构的安装立体示意图；

图2b是实施例中镜头的立体结构示意图；

图2c是实施例所述镜头支架结构的立体结构示意图；

图3是实施例中所述挡光结构的剖视结构示意图；

图4是实施例中所述推板结构的立体结构示意图；

图5是实施例中所述推板结构装入导杆后的立体结构示意图；

图6是实施例中所述后板结构的立体剖式示意图；

图7是实施例中所述本发明监控产品成像模组装置的剖视结构示意图。

图中，100：镜头，110：径向面，120：第一定位端面，OA：光轴，200：镜头支架结构，210：固定圈，211：定位凸台，212：槽， 213：紧固螺丝，220：支撑板本体，221：定位孔，230：导杆，240：止动圈，241：定位槽，242：第二定位端面，243：内圈孔，250：压缩弹簧，260：挡光结构，261：波纹弹圈，262：定位柱，270：弹性卡簧，OC：轴心，300：推板结构，310：印制电路板，311：图像传感器，320：变相材质，330：推板本体，331：导向孔，332：平整端面，333：第三定位端面，OB：光学中心，400：后板结构，410：螺杆，411：顶端端面，420：波纹垫片，430：后板本体，431：定位通孔，432：内螺纹孔，h：支撑板到印制电路板的距离，X：图像传感器成像面到印制电路板的距离，H：图像传感器成像面到第一定位端面的距离。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

参照图1，本发明优选实施例提供一种监控产品成像模组装置，包括镜头100、镜头支架结构200、推板结构300、后板结构400。

参照图2a、图2b 、图2c，所述镜头支架结构包括支撑板220，支撑板220上方中心位置处固定有止动圈240，此止动圈240的外周设有用于抱紧止动圈240的固定圈210。

所述止动圈240通过定位柱并采用螺丝紧固在支撑板220上；

所述止动圈240所用材质为可被压缩材质，在抱紧力作用下使其延径向产生微小变形，即直径变小；所述止动圈240可由例如塑胶制成，塑胶可以为聚碳酸酯等。

将所述镜头100的径向面110插入止动圈240的内圈孔253内，同时保证镜头100的第一定位端面120与止动圈240的顶端第二定位端面242充分接触；

通过紧固螺丝213锁紧固定圈210使其抱紧止动圈240，由此将所述镜头100与所述镜头支架结构200稳定可靠连接；

优选的，所述止动圈240上设计有定位槽241；所述固定圈210 上设计有定位凸台211，且径向方向上开有一条槽212，能够在紧固螺丝213的作用下实现径向压紧作用；所述定位凸台211装入所述止动件240上的定位槽241内实现固定圈210的定位安装。

上述镜头固定结构具有较高的径向自定心性，从而保证镜头100 的光轴OA与镜头支架200的轴心OC同心。

参照图2c 、图4及图5，支撑板220下方设有三根垂直于支撑板的导杆230，所述导杆230铆接于支撑板220，其具有较高的垂直度要求。

所述推板装置300包括推板本体330、印制电路板310、变相材质320；

所述推板本体330上设计有若干凸出的导向孔331，此导向孔331 的顶面为平整端面332，推板本体背面设计有第三定位端面333；

所述印制电路板310固定在推板本体330的平整端面332上，并且在印制电路板310与推板本体330之间垫有变相材质320，所述变相材质320具有较高的导热率且具有绝缘性，用于给印制电路板310 提供足够的散热；

参照图1、图6及图7，所述后板结构400包括后板本体430、螺杆410及波纹垫片420；

所述后板本体430中心设计有与螺杆410螺纹一致的内螺纹孔 432；且设计有定位通孔431；

将所述波纹垫片420套入螺杆410上，同时将螺杆410旋入后板 430中的内螺纹孔432；

结合图5，将所述压缩弹簧250套入所述导杆230内，再将所述推板结构300通过所述的导向孔331装入所述导杆230内，使推板本体能够压到弹簧250；

然后安装挡光结构260，如图3所示，挡光结构260包括波纹弹圈261、定位柱262，所述挡光结构260采用黑色并具有较低硬度的硅胶材质，其结构具有优良的弹性。

按照支撑板220上所设计的定位孔221与挡光结构260的定位柱 262相配合的方式将挡光结构装到推板结构300与支撑板220之间，使其受到一定的压缩。

结合图1、图7，进一步将所述后板结构400，通过所述的定位通孔431装入所述导杆230内，通过弹性卡簧270固定导杆230顶端以避免后板脱离导杆。

结合图2a 、图4、图5、图7，所述印制电路板310其中心贴有图像传感器311，该图像传感器311的光学中心OB位于印制电路板的结构中心，即OB为推板结构300的光学中心；所述图像传感器311 光学中心OB、所述镜头100光轴的OA、镜头支架结构的中心轴OC 同轴。

进一步的，压缩弹簧250、挡光结构260在该装置装好后其处于压紧状态。

所述成像模组通过微调螺杆410使所述推板结构300沿导杆230 平移，从而改变所述图像传感器311与所述镜头定位端面即第一定位端面120之间的距离，即调整h尺寸以满足镜头所需的后焦要求

优选的，所述螺杆410设计有一顶端端面411，此顶端端面411 顶在推板本体330上的第三定位端面333上，通过旋转螺杆410即可推动推板结构300移动。

所述压缩弹簧250、挡光结构260一直处于压缩状态，能够使推板结构300一直处于反向受力状态，从而能够稳定的保持图像传感器 311与镜头100的间距稳定。

采用本发明的后焦微调镜头支架装置，通过调整h尺寸使图像传感器与镜头法兰定位面的距离发生变化(即调整H+X的尺寸)，从而使H+X尺寸符合镜头的设计后焦，当需要更换不同镜头时，只需要通过微调螺杆使H+X尺寸符合另外镜头的设计后焦即可；本发明极大的提高了镜头与图像传感器的兼容性，且降低了镜头支架高度方向的加工精度。

与此同时，本发明所采用的挡光结构通过弹性波纹的方式大大提高了防尘防漏光性，能够确保成像模组对图像的稳定采集。

本发明所采用的镜头与镜头支架间具有自定心的紧固方式极大的提高了镜头装配的精度，大大降低了镜头支架的加工精度，并且提高了生产效率，且对于维修而言变得更加便捷。

本发明成像模组装置还大大的提高了用户对摄像机的DIY操作，用户可根据自己本身的使用环境或需求通过购买镜头配件即可快速更换镜头以满足自身的使用需求。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监控产品成像模组装置，包括镜头及图像传感器，其特征在于：还包括镜头支架结构、推板结构及后板结构；所述镜头支架结构包括支撑板，所述镜头固定在支撑板上，支撑板下方设有数根垂直于支撑板的导杆；所述推板结构包括电路板及其下方的推板本体，所述图像传感器设置在电路板顶面中心位置处；所述后板结构包括后板本体及螺杆，所述螺杆的顶端穿过后板本体并与推板本体的底面紧贴；所述电路板、推板本体及后板本体上均设有通孔，所述导杆依次穿过相应通孔将电路板、推板本体及后板本体连接在一起，导杆底端设置有防止后板脱离导杆的锁紧结构，所述支撑板与电路板间的导杆上设有压缩弹簧，支撑板与电路板间还设有挡光结构。

2.根据权利要求1所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述挡光结构为硅胶制挡光圈，所述挡光圈的侧壁为波纹型。

3.根据权利要求2所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述挡光圈顶面设有定位柱，所述支撑板上设有与此定位柱相对应的定位孔。

4.根据权利要求2所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述压缩弹簧及挡光圈一直处于压缩状态，从而使得推板本体一直处于反向受力状态。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述锁紧装置为弹性卡簧。

6.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述支撑板上方中心位置处固定有止动圈，此止动圈由塑胶制成，此止动圈的外周设有用于抱紧止动圈的固定圈，所述镜头的底端径向面插入到止动圈内。

7.根据权利要求6所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述止动圈上设有定位凸台，固定圈上设有与此定位凸台相配合的定位槽。

8.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述推板本体上的通孔为凸出推板本体顶面的导向孔，此导向孔的顶面为平整端面，此平整端面与电路板的背面平整接触连接。

9.根据权利要求8所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述推板本体与电路板间设有变相材料。

10.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的一种监控产品成像模组装置，其特征在于：所述推板本体的底面中心位置处设有定位端面，所述螺杆的顶端端面顶在此端面上。