CN110351469B - 一种摄像头模组及其组装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像头模组及其组装工艺，包括镜头、镜座、影像传感器组件和防松脱螺丝；镜头的底部带有外螺纹；镜头的中部设有限位环，镜头底部的外螺纹与所述限位环之间设有定位导向台阶；镜座包括镜头装配孔，镜头装配孔贯穿设置在所述镜座内，镜头装配孔上端部分下沉形成承载台；镜头装配孔底部形成一环形凸台并带有内螺纹；承载台与环形凸台之间设有定位导向筒；防松脱螺丝用于固定镜头与镜座，以及固定镜座与影像传感器组件，保证镜头与镜座、镜座与影像传感器组件连接的稳固性，实现了镜头光轴与影像传感器法线的重合；本发明提供的摄像头模组地组装是以镜座为基准进行安装的，有效提高了摄像头模组的良品率。

Description

一种摄像头模组及其组装工艺

技术领域

本发明属于摄像头模组技术领域，涉及一种镜头、镜座和影像传感器组件的组装结构，实现了镜头光轴与影像传感器法线的重合，尤其涉及一种摄像头模组及其组装工艺。

背景技术

市场上的摄像头模组，一般包括镜头、镜座和影像传感器组件。摄像头模组装配的过程中，如何将上述各组件良好的结合起来，并保证光学性能的要求，以及机械组装的位置关系，一直是相关技术人员研究的方向。

一般常见的装配方式是先将影像传感器通过SMT（表面贴装技术）贴合在电路板上，接着将镜座与影像传感器组件通过打胶连接，镜头和镜座通过螺丝连接，再通过自动调焦技术来微调镜头位置，使镜头焦点落在影像传感器中心上，以及通过自动调心技术使镜头光轴与影像传感器中心法线重合。

由于镜座与影像传感器组件、镜头与镜座都是通过打胶的方式形成固定，这种方式完全依赖胶水粘接力的强度，容易出现影像传感器组件脱落的隐患。且装配时摩擦会掉落残渣，从而会对影像传感器等器件造成污染，影响成像质量。此外，点胶存在难度，胶水的量也不易控制。

由于电路板容易因温度变化而变形翘曲导致平整度较低，且影像传感器有本体公差及SMT的贴片公差，由此导致安装在电路板上的影像传感器的位置一致性较差。为了保证镜头焦点落在影像传感器中心上以及镜头光轴与影像传感器中心法线重合，需通过自动调焦技术与自动调心技术来对镜头进行调整，这样将会导致镜头光轴相对于镜座上的定位柱基准不一致，造成了成批生产的摄像头模组出现镜头歪斜不一致的问题，而客户安装时的基准是以镜座上的定位柱为基准，造成模组在组装到成品设备上出现光学性能不佳的问题。

因此，需要设计一款镜头光轴与镜座基准和影像传感器中心法线相对位置度精确度高的摄像模组结构，以及优化一种能使镜头与镜座和影像传感器组件结合强度高、安装方便、不易脱落，也不会对影像传感器等器件造成污染，影响成像质量的摄像头模组组装方式。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种摄像头模组，以解决镜头与镜座之间以及镜座与影像传感器组件之间可能存在松脱风险的问题，便于模组的装配。

本发明的另一目的在于提供一种摄像头模组的组装工艺，以解决在使用镜座为安装基准时，镜头光轴相对于镜座的定位基准位置度要求高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种摄像头模组包括：镜头、镜座、影像传感器组件和防松脱螺丝；

所述镜头固定安装在所述镜座上，所述影像传感器组件贴合安装在所述镜座下方；

所述镜头的底部带有外螺纹；所述镜头的中部设有限位环，所述镜头底部的外螺纹与所述限位环之间设有定位导向台阶；

所述镜座包括镜头装配孔，所述镜头装配孔贯穿设置在所述镜座内，所述镜头装配孔上端部分下沉形成承载台；所述镜头装配孔底部形成一环形凸台并带有内螺纹；所述承载台与所述环形凸台之间设有定位导向筒；所述镜座还包括用于安装所述防松脱螺丝的螺钉孔；

所述影像传感器组件包括影像传感器、电路板；所述影像传感器组件由所述影像传感器贴合在所述电路板的表面组成；所述影像传感器收容于所述镜头装配孔底部；

所述防松脱螺丝用于固定所述镜头与所述镜座，以及固定所述镜座与所述影像传感器组件。

进一步地，所述定位导向台阶和所述定位导向筒为过渡配合，所述定位导向台阶和所述定位导向筒的设置，能够使镜头与镜座的安装更方便，且有效保证安装的定位精确。

进一步地，所述外螺纹与所述内螺纹为间隙配合。

进一步地，所述镜座还包括用于成品设备安装的定位柱。

进一步地，所述防松脱螺丝分为第一防松脱螺丝与第二防松脱螺丝，所述第一防松脱螺丝用于固定所述镜头与所述镜座，所述第二防松脱螺丝用于固定所述镜座与所述影像传感器组件。

进一步地，所述第一防松脱螺丝至少设置为两个，所述第一防松脱螺丝与所述镜座上的螺钉孔配合固定，且所述第一防松脱螺丝抵靠所述限位环的上端。所述第一防松脱螺丝的设置可以保证镜头无轴向移动的空间，从而提高了镜头与镜座连接的稳固性，且方便后期返工、维修等工序。

进一步地，所述第二防松脱螺丝至少设置为一个，所述第二防松脱螺丝穿过所述影像传感器组件与所述镜座上的螺钉孔配合固定。所述第二防松脱螺丝的设置可以有效地避免镜座与影像传感器组件的贴合因震动、高温等原因导致的胶水失效问题，从而提高了镜座与影像传感器组件连接的稳固性。

进一步地，所述第二防松脱螺丝与所述影像传感器组件之间填充粘结介质形成弹性连接。

进一步地，所述粘结介质可以是AA胶、UV胶、热固胶、UV热固胶、环氧树脂胶、压敏胶、光固化胶中的一种或者多种的结合。

所述摄像头模组的组装工艺步骤如下：

（1）将所述镜头通过所述定位导向筒旋入所述镜头装配孔中，所述外螺纹与所述内螺纹相互配合旋紧，当所述限位环抵靠所述承载台时，所述镜头与所述镜座之间达到轴向夹紧；

（2）将所述第一防松脱螺丝旋入所述镜座的螺钉孔内，当所述第一防松脱螺丝抵靠所述限位环的上端时，实现所述镜头与所述镜座的固定连接；

（3）将所述影像传感器贴合安装在所述电路板的表面，实现所述影像传感器组件的安装；

（4）将所述影像传感器组件设置在所述镜座的下方，并填充胶水，使所述影像传感器收容于所述镜头装配孔底部，通过自动调焦技术和自动调心技术，调节所述影像传感器组件的位置，使得所述镜头的焦点与所述影像传感器的中心重合以及所述镜头的光轴与所述影像传感器的中心法线重合；

（5）将所述镜座和所述影像传感器组件间的胶水进行烘烤固化；

（6）将所述第二防松脱螺丝旋入所述镜座的螺钉孔内，在所述第二防松脱螺丝与所述影像传感器组件之间粘结介质填充形成弹性连接，通过第二防松脱螺丝将所述影像传感器组件锁附在镜座上，完成摄像头模组装配。

本发明提供的摄像头模组及组装工艺至少具有以下优点：

（1）现有技术中摄像头模组的各组件间的安装是以电路板表面为基准，而本发明是以镜座为基准进行安装的，降低了对影像传感器在电路板上安装的平整度、中心度等的要求，从而有效的降低了组装难度，便于生产加工；

（2）本发明通过使用防松脱螺丝可以有效地避免因震动、高温等原因导致的胶水失效问题，保证镜头与镜座、镜座与影像传感器组件连接的稳固性，且方便后期返工、维修等工序；

（3）本发明提出的摄像模组的组装工艺，通过先将镜头与镜座装配保证了镜头的光轴相对于镜座定位柱基准位置的统一，保证用于成品设备安装时的统一性；

（4）本发明提出的摄像模组的组装工艺，有效提高了影像传感器中心法线与镜头光轴的同轴度，实现了镜头光轴与影像传感器法线的重合，提高了摄像头模组的良品率。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种摄像头模组的爆炸图。

图2为本发明实施例中提供的一种摄像头模组的镜头结构图。

图3为本发明实施例中提供的一种摄像头模组的镜座剖面图。

图4为本发明实施例中提供的一种摄像头模组的影像传感器组件结构图。

图5为本发明实施例中提供的一种摄像头模组的剖面图。

图6为本发明实施例中提供的一种摄像头模组的结构图。

主要元件符号说明：10、摄像头模组；100、镜头；101、限位环；102、定位导向台阶；103、外螺纹；200、镜座；201、定位柱；202、第一螺钉孔；203、承载台；204、定位导向筒；205、内螺纹；206、第二螺钉孔；300、影像传感器组件；301、影像传感器；302、通孔；303、电路板；400、第一防松脱螺丝；500、第二防松脱螺丝。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

请参阅图1，所示为本发明实施例提供的一种摄像头模组10的爆炸图，用于有特殊定位基准要求的摄像头模组，模组中镜头光轴需要与影像传感器法线重合，而且要满足相对于定位基准的尺寸要求。

具体地，在本实施例中，所述摄像头模组10包括镜头100、用于装配镜头100的镜座200、用于压紧固定镜头100与镜座200的第一防松脱螺丝400、影像传感器组件300、紧固影像传感器组件300与镜座200的第二防松脱螺丝500以及用于成品设备安装的定位柱201。

具体地，在本实施例中，请参阅图2，所示为本发明实施例提供的镜头100的结构图，镜头100底部设计有外螺纹103，外螺纹103的上部设计有定位导向台阶102，以保证镜头顺利的旋入镜座200的镜头装配孔中；定位导向台阶102的上部设有向外凸出的限位环101，以保证镜头100在旋入镜座200后停止到合适的位置，避免成批产品镜头后焦尺寸不一致。

具体地，在本实施例中，请参阅图3，所示为本发明实施例提供的镜座200的剖面图，镜座200设有镜头装配孔，镜头装配孔贯穿设置在镜座200内，镜座200的镜头装配孔上端开口处设置有两个第一螺钉孔202，镜头装配孔上端部分下沉形成承载台203，限位环101通过抵靠承载台203，保证镜头100在旋入镜座200后停止到合适的位置。承载台203下部设有定位导向筒204，定位导向台阶102和定位导向筒204通过过渡配合，顺利地引导镜头100旋入。定位导向筒204下部设计有内螺纹205，当镜头100的外螺纹103旋进后，外螺纹103与内螺纹205为间隙配合达到紧密连接的目的。镜座200的下表面设有三个第二螺钉孔206。

具体地，在本实施例中，为了使镜头100与镜座200连接更稳固，第一防松脱螺丝400对称的设置为两个；可以理解的是，在其它实施方式中，第一防松脱螺丝400还可以设置为多个，但至少为两个。第一防松脱螺丝400的螺纹处设计有耐落胶，顶部螺帽较大，通过与第一螺钉孔202的接合以达到压紧镜头100的目的。在此处设置第一防松脱螺丝400可以保证镜头100无轴向移动的空间，从而提高了镜头100与镜座200连接的稳固性，且方便后期返工、维修等工序。

具体地，在本实施例中，镜座200为金属材料制成，可以理解的，在选材过程中，可选用质量轻，价格适中，弹性应变和塑性应变能力好的材料，如铝合金等。

具体地，在本实施例中，请参阅图4，所示为本发明实施例提供的影像传感器组件300结构图，影像传感器组件300由影像传感器301与电路板303贴合安装组成，且开有通孔302，通孔302与第二螺钉孔206相对应设置。为了更好地固定镜座200与影像传感器组件300，第二防松脱螺丝500可以设置为三个；可以理解的是，在其它实施方式中，第二防松脱螺丝500可以设置为至少一个。第二螺钉孔206、通孔302与第二防松脱螺丝500相对应设置，从而使第二防松脱螺丝500穿过影像传感器组件300上的通孔302与镜座200上的第二螺钉孔206配合固定。在此处设置第二防松脱螺丝500可以有效地避免镜座200与影像传感器组件300的贴合因震动、浸水、高温等原因导致的胶水失效问题，从而提高了镜座200与影像传感器组件300连接的稳固性。

本发明实施例提供的摄像头模组10的组装工艺步骤如下：

（1）将镜头100通过定位导向筒204旋入镜头装配孔中，外螺纹103与内螺纹205相互配合旋紧，当限位环101抵靠承载台203时，镜头100与镜座200之间达到轴向夹紧；

（2）将第一防松脱螺丝400旋入镜座200的第一螺钉孔202内，当第一防松脱螺丝400抵靠限位环101的上端时，实现镜头100与镜座200的固定连接；

（3）将影像传感器301贴合安装在电路板303的表面，实现影像传感器组件300的安装；

（4）将影像传感器组件300设置在镜座200的下方，并填充胶水，使影像传感器301收容于镜头装配孔底部，通过自动调焦技术和自动调心技术，调节影像传感器组件300的位置，使得镜头100的焦点与影像传感器301的中心重合以及镜头100的光轴与影像传感器301的中心法线重合；

（5）将镜座200和影像传感器组件300间的胶水进行烘烤固化；

（6）将第二防松脱螺丝500旋入镜座200的第二螺钉孔206内，在第二防松脱螺丝500与影像传感器组件300之间粘结介质填充形成弹性连接，通过第二防松脱螺丝500将影像传感器组件300锁附在镜座200上，完成摄像头模组10装配。

具体地，请参阅图5，所示为本发明实施例提供的摄像头模组10组装后的剖面图，组装时，先把镜座200放置在定位治具中，使镜座200定位，将镜头100旋入镜座200的镜头装配孔中，然后用螺丝刀将第一防松脱螺丝400旋入镜座200的第一螺钉孔202中，依靠第一防松脱螺丝400的迫紧力，使镜头100固定在镜座200内，达到镜头100与镜座200的稳固连接。

镜头100与镜座200组装完成后，使得镜头100的光轴中心相对于两边的定位柱201——定位基准可以满足尺寸要求。将影像传感器组件300设置在镜座200的下方，并填充胶水，通过自动调焦技术和自动调心技术，调节影像传感器组件300到合适的位置，实现镜头100的焦点与影像传感器301的中心重合以及镜头100的光轴与影像传感器301的中心法线重合，然后固化胶水，使影像传感器组件300贴合安装在镜座200的下方。由于考虑到热固化胶水的失效性存在，故增加第二防松脱螺丝500，使影像传感器组件300牢固的锁附在镜座200的下方，第二防松脱螺丝500与影像传感器组件300之间粘结介质填充形成弹性连接，达到组装有特殊定位要求的摄像头模组10的目的。粘结介质为AA胶、UV胶、热固胶、UV热固胶、环氧树脂胶、压敏胶、光固化胶，可以是上述一种或者多种的结合。

具体地，请参阅图6，所示为本发明实施例提供的摄像头模组10安装后的效果图，采用上述工艺进行组装的摄像头模组10，通过先将镜头与镜座装配固定保证了镜头的光轴相对于镜座定位柱基准位置的统一，然后再以镜座为基准，调节影像传感器组件到合适位置并固定到镜座下方，从而保证了镜头光轴与影像传感器法线的重合，能够满足相对于定位基准的尺寸要求，保证模组用于成品设备安装时的统一性。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：镜头、镜座、影像传感器组件和防松脱螺丝；

所述镜头的底部带有外螺纹；所述镜头的中部设有限位环，所述外螺纹与所述限位环之间设有定位导向台阶；

所述镜座包括镜头装配孔，所述镜头装配孔贯穿设置在所述镜座内，所述镜头装配孔上端部分下沉形成承载台；所述镜头装配孔底部形成一环形凸台并带有内螺纹；所述承载台与所述环形凸台之间设有定位导向筒；所述镜座还包括用于安装所述防松脱螺丝的螺钉孔；

所述影像传感器组件贴合安装在所述镜座下方；

所述防松脱螺丝分为第一防松脱螺丝与第二防松脱螺丝，所述第一防松脱螺丝用于固定所述镜头与所述镜座，所述第一防松脱螺丝沿光轴方向与所述镜座上的螺钉孔配合固定，且所述第一防松脱螺丝抵靠所述限位环的上端；所述第二防松脱螺丝用于固定所述镜座与所述影像传感器组件，所述第二防松脱螺丝穿过所述影像传感器组件与所述镜座上的螺钉孔配合固定。

2.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述定位导向台阶和所述定位导向筒为过渡配合。

3.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述外螺纹与所述内螺纹为间隙配合。

4.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述镜座还包括用于成品设备安装的定位柱。

5.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一防松脱螺丝至少设置为两个。

6.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二防松脱螺丝至少设置为一个。

7.根据权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二防松脱螺丝与所述影像传感器组件之间填充粘结介质形成弹性连接。

8.根据权利要求7所述的摄像头模组，其特征在于，所述粘结介质为AA胶、UV胶、热固胶、UV热固胶、环氧树脂胶、压敏胶、光固化胶中的一种或者多种的结合。

9.一种用于组装权利要求1-8任一项所述的摄像头模组的工艺，步骤如下：

将所述镜头通过所述定位导向筒旋入所述镜头装配孔中，所述外螺纹与所述内螺纹相互配合旋紧，当所述限位环抵靠所述承载台时，所述镜头与所述镜座之间达到轴向夹紧；

将所述第一防松脱螺丝旋入所述镜座的螺钉孔内，当所述第一防松脱螺丝抵靠所述限位环的上端时，实现所述镜头与所述镜座的固定连接；

将所述影像传感器贴合安装在电路板的表面，实现所述影像传感器组件的安装；

将所述影像传感器组件设置在所述镜座的下方，并填充胶水，使所述影像传感器收容于所述镜头装配孔底部，调节所述影像传感器组件的位置，使得所述镜头的焦点与所述影像传感器的中心重合以及所述镜头的光轴与所述影像传感器的中心法线重合；

将所述镜座和所述影像传感器组件间的胶水进行烘烤固化；

将所述第二防松脱螺丝旋入所述镜座的螺钉孔内，在所述第二防松脱螺丝与所述影像传感器组件之间填充粘结介质形成弹性连接，通过所述第二防松脱螺丝将所述影像传感器组件锁附在所述镜座上，完成摄像头模组装配。

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