CN110830699A - 一种摄像头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄像头，包括镜头(1)、与镜头(1)组配的镜座(2)、线路板(3)、与所述线路板(3)连接的图像传感器(4)，还包括钢板(5)，所述线路板(3)支承在所述钢板(5)上通过第一胶水(6)与所述镜座(2)固定连接，或者所述钢板(5)通过第二胶水(7)与所述镜座(2)固定连接、所述线路板(3)和/或所述图像传感器(4)与所述钢板(5)固定连接。本发明的摄像头，具有良好的温漂补偿功能。
Description
技术领域
本发明属于车载成像技术领域，尤其涉及一种摄像头。
背景技术
随着光电成像传感器和影像处理系统平台的发展，市场对于摄像头的分辨率要求越来越高，尤其是对于ADAS摄像头，低像素的摄像头已经无法满足使用需求，逐渐被淘汰。但是由于像素的提高以及摄像头功耗的增加，或者摄像头工作环境温度的变化，摄像头的温漂现象表现的尤为明显。另一方面，随着摄像头小型化的发展趋势，摄像头内部热量积聚会使得内部温度变得更高，从而使得镜头温漂问题更为严重。这些因素都使得摄像头的解像力发生明显的变化，影响到ADAS算法的精确性甚至行车安全，严重时还可能会造成人身危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有温漂补偿功能的摄像头。
为实现上述目的，本发明提供一种摄像头，包括镜头、与镜头组配的镜座、线路板、与所述线路板连接的图像传感器还包括钢板，所述线路板支承在所述钢板上通过第一胶水与所述镜座固定连接，或者所述钢板通过第二胶水与所述镜座固定连接、所述线路板和/或所述图像传感器与所述钢板固定连接。
根据本发明的一个方面，所述图像传感器位于所述线路板上侧通过BGA焊球与所述线路板固定连接，所述线路板支承在所述钢板上通过第一胶水与所述镜座固定连接；所述线路板与所述钢板通过胶水固定连接。
根据本发明的一个方面，所述图像传感器、所述线路板与所述图像传感器对应部分和所述BGA焊球随温度变化的变形量之和减去所述线路板与所述镜座连接部分、所述第一胶水和所述镜座随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头的焦点偏移量。
根据本发明的一个方面，图像传感器位于所述线路板上侧通过BGA焊球与所述线路板固定连接，所述钢板通过第二胶水与所述镜座固定连接，所述线路板通过第三胶水与所述钢板固定连接。
根据本发明的一个方面，所述线路板位于所述镜座内部并位于所述钢板上侧与所述钢板通过第三胶水固定连接。
根据本发明的一个方面，所述图像传感器、所述线路板与所述图像传感器对应部分、所述BGA焊球和所述第三胶水随温度变化的变形量之和减去所述第二胶水和所述镜座随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头的焦点偏移量。
根据本发明的一个方面，所述钢板具有中空腔体，所述线路板位于所述钢板下侧通过第三胶水与所述钢板固定连接，并使所述图像传感器位于所述钢板的中空腔体中。
根据本发明的一个方面，所述图像传感器、所述线路板与所述图像传感器对应部分和所述BGA焊球随温度变化的变形量之和减去所述第二胶水和所述镜座随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头的焦点偏移量。
根据本发明的一个方面，所述钢板通过第二胶水与所述镜座固定连接，所述图像传感器固定支承在所述钢板上，所述线路板位于所述图形传感器的外周部与所述钢板通过第四胶水固定连接；
所述图像传感器与所述线路板通过金线相连接。
根据本发明的一个方面，所述图像传感器随温度变化的变形量减去所述第二胶水和所述镜座随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头的焦点偏移量。
根据本发明的一个方面，所述图像传感器位于所述线路板上侧通过BGA焊球与所述线路板固定连接，所述钢板具有中心与光轴重合的中间通孔，所述图像传感器位于所述钢板下侧与所述钢板连接。
根据本发明的一个方面，所述镜头的焦点随温度变化的漂移量等于所述线路板对应于图像传感器部分、所述图像传感器、所述镜座和所述第二胶水随温度变化的变形量之和。
本发明的摄像头，可以解决常规线路板在温度变化时产生的膨胀收缩引起厚度变化带来图像传感器成像面的位移问题，将这些位移利用于镜头温漂的补偿。可以减少线路板厚度变化对图像清晰度的影响，可以减少线路板变形不均对图像清晰度的影响，可以减少CSP、BGA封装焊球厚度变化对图像质量清晰度的影响。
附图说明
图1示意性表示根据本发明第一种实施方式的摄像头的结构图；
图2示意性表示根据本发明第二种实施方式的摄像头的结构图；
图3示意性表示根据本发明第三种实施方式的摄像头的结构图；
图4示意性表示根据本发明第四种实施方式的摄像头的结构图；
图5示意性表示根据本发明第五种实施方式的摄像头的结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
结合图1-图5所示，本发明的摄像头包括镜头1、镜座2、线路板3、图像传感器4和钢板5。在本发明中，镜头1与镜座2组配连接，图像传感器4和线路板3相连接，图像传感器4和线路板3位于镜头1下侧，，用于件拍摄物体反射的光信号转换为电信号，经过模数转换成数字信号，通过数据接口传输给后端处理器。
在本发明中，钢板5位于镜座2下侧，根据本发明的构思，本发明的摄像头，线路板3和位于钢板5上侧与钢板5固定连接，并且与镜座2通过第一胶水6固定连接。或者钢板5与镜座2通过第二胶水7固定连接，线路板3和/或图像传感器4与钢板5固定连接。如此设置，使得本发明的摄像头在工作时具有温度补偿功能，能够减小或避免因线路板3、图像传感器4、镜座2以及镜头1受温度变化影响造成的摄像头成像面位移导致的成像质量不佳的问题。具体来说，由于图像传感器4工作时的自发热现象，使得图像传感器4的成像面上移，同时镜头1也会受热产生偏移，本发明摄像头可以通过由于温度变化对线路板3、图像传感器4、镜座2以及连接胶水造成形变的形变量控制，使得镜头1与图像传感器4之间始终保持最佳成像距离，实现温度补偿功能。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，图像传感器4采用BGA封装工艺，图像传感器4位于线路板3上侧，并通过BGA焊球8与线路板8固定连接。线路板3支承在钢板5上，线路板3位于镜座2的下侧与镜座2通过第一胶水6固定连接。线路板3与钢板5可以通过胶水粘接、卡接、焊接等方式固定连接。
在摄像头中，由于图像传感器4工作时的自发热现象，会使图像常感器4向上膨胀，使得成像面上移影响成像质量。而在本实施方式的摄像头中，图像传感器4工作时的自发热现象还会使线路板3、BGA焊球8以及第一胶水6受热，向上膨胀，可导致图像传感器4的成像面进一步向上移动，同时也会使镜座2向上变形，进而使得镜头1向上移动。因此，本发明的摄像头有利于减小图像传感器4由于温度变化导致的成像面偏移问题，即具有温度补充功能。
此外，在本实施方式中，镜头1的焦点偏移点等于图像传感器4、线路板3与图像传感器对应部分和BGA焊球8随温度变化的变形量之和减去线路板3与镜座2连接部分、第一胶水6和镜座2随温度变化的变形量之和。因此，在本发明中，可以控制控制图像传感器4、线路板3与图像传感器对应部分和BGA焊球8随温度变化的变形量之和以及线路板3与镜座2连接部分、第一胶水6和镜座2随温度变化的变形量之和的方式，实现在温度变化情况下控制镜头1的焦点偏移量的控制，使得图像传感器4、线路板3与图像传感器对应部分和BGA焊球8随温度变化的变形量之和减去线路板3与镜座2连接部分、第一胶水6和镜座2随温度变化的变形量之和的值与镜头1的焦点偏移量数值相等，方向相反，以抵消镜头1的焦点偏移，从而可以完全避免温度变化对于镜头解像力的影响，保证成像清晰。具体实现方式可以为：在选定好镜座1、图像传感器4、BGA焊球8以及第一胶水6的情况下，通过控制线路板3的厚度、材料和结构以控制线路板3的变形量。当然，根据本发明的构思，上述影响镜头1焦点偏移量的任何一个的变形量都是可调控的，具体可以根据实际情况进行设置。
结合图2和图3所示，根据本发明的第二种实施方式，图像传感器4位于线路板3上侧通过BGA焊球8与线路板3固定连接，钢板5通过第二胶水7与镜座2固定连接，线路板3通过第三胶水9与钢板5固定连接。也就是说，在本实施方式中，与镜座2固定连接的是钢板5，而非线路板3。本发明的第二种实施方式包括两种具体实施例。图2和图3分别示出了根据本发明第二种实施方式的实施例一和实施例二。
如图2所示，在实施例一中，线路板3位于镜座2内部并位于钢板5上侧与所述钢板5通过第三胶水9固定连接。线路板3与镜座2之间并无连接关系。在实施例一中，由于图像传感器4工作时的自发热现象，会使图像常感器4向上膨胀，使得成像面上移影响成像质量。而在本实施方式的摄像头中，图像传感器4工作时的自发热现象还会使线路板3、BGA焊球8以及第二胶水6、第三胶水9受热，向上膨胀，可导致图像传感器4的成像面进一步向上移动，同时也会使镜座2向上变形，进而使得镜头1向上移动。因此，本发明的摄像头有利于减小图像传感器4由于温度变化导致的成像面偏移问题，即具有温度补充功能。
在实施例一中，镜头1的焦点偏移量等于图像传感器4、线路板3与图像传感器4对应部分、BGA焊球8和第三胶水9随温度变化的变形量之和减去第二胶水7和镜座2随温度变化的变形量之和。也就是说，在实施例一中，同样可以通过控制图像传感器4、线路板3与图像传感器4对应部分、BGA焊球8、第三胶水9、第二胶水7和镜座2随温度变化的变形量以实现不同温度环境下对镜头1的角点偏移量进行补偿。
如图3所示，在本发明的实施例二中，钢板5为环形板结构，具有中空腔体，所述线路板3位于钢板5下侧通过第三胶水9与钢板5固定连接，并使图像传感器4位于钢板5的中空腔体中。如此设置，使得本发明的摄像头具有温漂补偿功能的同时，还可以减小摄像头的轴向尺寸，有利于摄像头的小型化。
在实施例二中，镜头1的焦点偏移量等于图像传感器4、线路板3与图像传感器4对应部分和BGA焊球8随温度变化的变形量之和减去第二胶水7和镜座2随温度变化的变形量之和。从而可以根据此公式来具体设置个变形量以补偿镜头1的焦点偏移量。
如图4所示，根据本发明的第四种实施方式，所述钢板5通过第二胶水7与镜座2固定连接，图像传感器4固定支承在所述钢板5上，线路板3为环形板结构，图传感器4位于线路板3的环形孔中与线路板3通过金线11相连接。线路板3与钢板5通过第四胶水10固定连接。在本实施方式中，线路板3和第四胶水10并不参数尺寸链，在本实施方式中，镜头1的焦点偏移量为图像传感器4的变形量减去第二胶水7与镜座2的变形量之和，如此可以大大降低摄像头温漂补偿的难度。
如图5所示，根据本发明的第五种实施方式，图像传感器4位于线路板3上侧通过BGA焊球8与线路板3固定连接。钢板5具有中心与光轴重合的中间通孔，图像传感器4位于钢板5下侧与钢板5固定连接，例如直接接触支撑、胶水连接或者通过膨胀量可控的中间材料进行连接。在本是方式中，线路板3与钢板5之间具有间隔，或者两者通过泡棉等软性材料接触。
在本实施方式中，根据本发明的构思，钢板5可以厚度一致的环形钢板，在环形钢板中间位置设有中间通孔，以供光线由镜头1到达图像传感器4。本发明的钢板5还可以设置为中部具有凹槽，凹槽中部设置中间孔，以供光线通过，凹槽的开口方向向下，安装时，图像传感器4位于凹槽中与钢板5固定连接，连接方式可以为粘接。
结合图5所示，本发明的第五种实施方式用于补偿镜头1焦点向下漂移的情况，镜头的焦点偏移量等于线路板3对应于图像传感器4部分、图像传感器4、镜座2和第二胶水7的变形量之和。
由上述可知，本发明的摄像头，可以解决常规线路板在温度变化时产生的膨胀收缩引起厚度变化带来图像传感器成像面的位移问题，将这些位移利用于镜头温漂的补偿。可以减少线路板厚度变化对图像清晰度的影响，可以减少线路板变形不均对图像清晰度的影响，可以减少CSP、BGA封装焊球厚度变化对图像质量清晰度的影响。
以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种摄像头，包括镜头(1)、与镜头(1)组配的镜座(2)、线路板(3)、与所述线路板(3)连接的图像传感器(4)，其特征在于，还包括钢板(5)，所述线路板(3)支承在所述钢板(5)上通过第一胶水(6)与所述镜座(2)固定连接，或者所述钢板(5)通过第二胶水(7)与所述镜座(2)固定连接、所述线路板(3)和/或所述图像传感器(4)与所述钢板(5)固定连接。
2.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述图像传感器(4)位于所述线路板(3)上侧通过BGA焊球(8)与所述线路板(3)固定连接，所述线路板(3)支承在所述钢板(5)上通过第一胶水(6)与所述镜座(2)固定连接；所述线路板(3)与所述钢板(5)通过胶水固定连接。
3.根据权利要求2所述的摄像头，其特征在于，所述图像传感器(4)、所述线路板(3)与所述图像传感器(4)对应部分和所述BGA焊球(8)随温度变化的变形量之和减去所述线路板(3)与所述镜座(2)连接部分、所述第一胶水(6)和所述镜座(2)随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头(1)的焦点偏移量。
4.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，图像传感器(4)位于所述线路板(3)上侧通过BGA焊球(8)与所述线路板(3)固定连接，所述钢板(5)通过第二胶水(7)与所述镜座(2)固定连接，所述线路板(3)通过第三胶水(9)与所述钢板(5)固定连接。
5.根据权利要求4所述的摄像头，其特征在于，所述线路板(3)位于所述镜座(2)内部并位于所述钢板(5)上侧与所述钢板(5)通过第三胶水(9)固定连接。
6.根据权利要求5所述的摄像头，其特征在于，所述图像传感器(4)、所述线路板(3)与所述图像传感器(4)对应部分、所述BGA焊球(8)和所述第三胶水(9)随温度变化的变形量之和减去所述第二胶水(7)和所述镜座(2)随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头(1)的焦点偏移量。
7.根据权利要求4所述的摄像头，其特征在于，所述钢板(5)具有中空腔体，所述线路板(3)位于所述钢板(5)下侧通过第三胶水(9)与所述钢板(5)固定连接，并使所述图像传感器(4)位于所述钢板(5)的中空腔体中。
8.根据权利要求7所述的摄像头，其特征在于，所述图像传感器(4)、所述线路板(3)与所述图像传感器(4)对应部分和所述BGA焊球(8)随温度变化的变形量之和减去所述第二胶水(7)和所述镜座(2)随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头(1)的焦点偏移量。
9.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述钢板(5)通过第二胶水(7)与所述镜座(2)固定连接，所述图像传感器(4)固定支承在所述钢板(5)上，所述线路板(3)位于所述图形传感器(4)的外周部与所述钢板(5)通过第四胶水(10)固定连接；
所述图像传感器(4)与所述线路板(3)通过金线相连接。
10.根据权利要求9所述的摄像头，其特征在于，所述图像传感器(4)随温度变化的变形量减去所述第二胶水(7)和所述镜座(2)随温度变化的变形量之和等于随温度变化所述镜头(1)的焦点偏移量。
11.根据权利要求1所述的摄像头，其特征在于，所述图像传感器(4)位于所述线路板(3)上侧通过BGA焊球(8)与所述线路板(3)固定连接，所述钢板(5)具有中心与光轴重合的中间通孔，所述图像传感器(4)位于所述钢板(5)下侧与所述钢板(5)连接。
12.根据权利要求11所述的摄像头，其特征在于，所述镜头(1)的焦点随温度变化的漂移量等于所述线路板(3)对应于图像传感器(3)部分、所述图像传感器(4)、所述镜座(2)和所述第二胶水(7)随温度变化的变形量之和。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
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Country or region after: China Address after: 315400 No. 67-69 Fengle Road, Yangming Street, Yuyao City, Ningbo City, Zhejiang Province Applicant after: Zhejiang SunYu Zhiling Technology Co.,Ltd. Address before: 315400 No. 67-69 Fengle Road, Yangming Street, Yuyao City, Ningbo City, Zhejiang Province Applicant before: NINGBO WISSEN INTELLIGENT SENSING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |