CN113949794A - 摄像机模块和用于制造摄像机模块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像机模块(1)，其包括物镜(2)，该物镜具有电接口(3)和用于在该电接口(3)的区域中与该物镜(2)电接触的装置，其中，该用于电接触的装置此外与该摄像机模块(1)的电子装置、特别是电路板(4)连接。根据本发明，所述电接口(3)在外周侧构造在所述物镜(2)上，并且所述用于电接触的装置包括在外周侧布置在所述物镜(2)上的环形体(5)，该环形体具有构造在内周侧的接触部(6)。本发明还涉及一种用于制造摄像机模块(1)的方法。

Description

摄像机模块和用于制造摄像机模块的方法

技术领域

本发明涉及一种摄像机模块。该摄像机模块尤其可应用在汽车领域中，例如用于周围环境监控。替换的应用领域是消费领域的移动终端设备和/或专业或经济方面的应用。

此外，本发明还涉及一种用于制造摄像机模块的方法。

背景技术

这种类型的摄像机模块包括物镜，该物镜具有电接口和用于在该电接口的区域中与该物镜电接触的装置。因此，该物镜可以被供给电能，例如用于驱动透镜-或物镜-加热装置，借助于该透镜-或物镜-加热装置应防止该物镜的透镜、特别是前透镜起雾和/或结冰。替换或补充地，该电能可以被用来驱动自动对焦装置、主动影像稳定装置、可变遮光物或者诸如此类。

已知的用于电接触摄像机物镜的装置是插拔连接器。借助于该插拔连接器可以在物镜或摄像机模块的内部电子装置之间或者与外部供电装置建立插拔连接。然而，由于结构空间状况非常狭小，难以与内部电子装置建立插拔连接，因此其不适于大批量生产。与外部供电装置的插拔连接的建立要求适配于该摄像机模块的结构空间。

此外，该外部接触遭受周围环境影响、例如湿气，这可负面地影响该摄像机模块的可靠性和/或寿命。

发明内容

本发明的任务在于，更简单且成本更低廉地实现摄像机模块的制造，特别是摄像机模块的物镜的电接触。特别是，应提高该制造的自动化程度，从而可以大批量生产这种摄像机模块。

为了解决该任务，建议了一种具有本发明特征的摄像机模块。本发明的有利的构型可以由说明书和附图得出。此外，给出了一种用于制造摄像机模块的方法。

所建议的摄像机模块包括物镜，该物镜具有电接口和用于在该电接口的区域中与该物镜电接触的装置。在此，该用于电接触的装置此外与该摄像机模块的电子装置、特别是电路板连接。根据本发明，所述电接口在外周侧构造在所述物镜上，并且所述用于电接触的装置包括在外周侧布置在所述物镜上的环形体，该环形体具有构造在内周侧的接触部。

因此，在所建议的摄像机模块中，物镜的电接触在内部与已有的电子装置进行。也就是说，容纳该摄像机模块的结构空间不必满足特别的要求。此外，该内接触被保护免受外部作用或周围环境影响。

对于该内部接触，所建议的摄像机模块的物镜在外周侧具有电接口。在此，其例如可以是在外周侧施加的导体电路或接触部。它们在装配该摄像机模块时与环形体的接触部重合，该环形体为此被推移到该物镜上。因为该环形体的接触部布置在内周侧，因此可通过将环形体简单地推移到物镜上来建立电接触。

在装配时，通常将物镜相对于摄像机模块的影像传感器定向(英文为“Active-Alignment”，即主动式对准过程)。因此，用于电接触的装置必须允许一定的公差补偿。此外，它允许不将影响物镜定向的力施加到该物镜上。因此，目标是实现尽可能没有力且补偿公差的电接触。

在所建议的摄像机模块中，在将环形体推移到物镜上时已经实现一定的公差补偿。只要环形体仅仅或者主要通过物镜保持，则物镜就可以仍然相对于影像传感器定向。然而，在这种情况下必须采取措施来将推移后的环形体防丢地保持在物镜上。

因此，在本发明的进一步方案中建议的是，环形体与物镜力配合和/或材料配合地连接。力配合例如可以通过由环形体施加的夹紧力引起。该夹紧力优选如此选择，以至于虽然可靠地保持环形体，但是不影响物镜的定向。例如当夹紧力尽可能均匀地在物镜的外周上分布时就是这种情况。此外，例如可借助于磁力来引起力配合。在该情况下，将永磁铁集成到环形体以及物镜中。替换或附加地建议的材料配合例如可通过环形体与物镜的粘接来建立。为此，在装配前将粘合剂施加到环形体和/或物镜上，该粘合剂在装配后或在公差补偿后引起期望的材料配合。

根据一个优选的实施方式，环形体至少区域地由能弹性变形的材料制成并且在径向预加载下在外周侧贴靠在所述物镜上。通过径向预加载，将环形体的接触部压到构造在物镜上的电接口上，从而可靠且持久地建立电接触。该环形体例如可以由能弹性变形的塑料制成，其在推移到物镜上时变宽。为了形成布置在内周侧的接触部，可以使用能导电材料或元件。例如，接触部可以由能导电泡沫材料构成。替换地，为了形成接触部，可以使用金属弹簧。

根据本发明的另一优选的实施方式，环形体具有缝槽。也就是说，该环形体构造为开放的环。在该情况下，该环形体可以构造为夹紧环，其在推移到物镜上时变宽，从而其在径向预加载下贴靠在物镜上。该夹紧环例如可以由金属、特别是由弹簧钢制成并且由塑料全面地围套，以防止电短路。布置在内周侧的接触部可以如前面所描述的段落中那样构成。

此外，将环形体实施为开放的夹紧环具有的优点是，简化摄像机模块的装配。例如，在装配前将夹紧环放入到摄像机模块的壳体中并且与该壳体夹紧地连接。为此，该壳体具有夹紧片，该夹紧片导入到该夹紧环的缝槽中，从而使得该夹紧环变宽。因此，该夹紧环首先夹紧地保持在壳体的夹紧片上。接着将物镜放入到该壳体中，其中，该夹紧环与该物镜贴靠并且被携动。在此，该物镜将该夹紧环拉离该壳体的夹紧片，从而使得该夹紧环围绕该物镜放置。有利地，该物镜具有携动几何结构，所述夹紧环贴靠在该携动几何结构上。该携动几何结构例如可以通过锥体或环形凸缘形成。

此外建议的是，所述环形体通过至少一个电导体、例如通过电缆与所述摄像机模块的电子装置、尤其与电路板连接。该电导体或电缆优选是柔性的，从而使得该环形体在装配摄像机模块时可被物镜携动和/或允许公差补偿。

替换地建议的是，所述环形体通过柔性的面结构例如通过织物、格栅、薄膜或膜片固定在所述摄像机模块的壳体部分、特别是物镜保持件上。该柔性的面结构(类似于万向节悬挂)允许环形体在所有的空间方向上运动，从而使得该环形体虽然在壳体侧被保持，但是仍然可在装配摄像机模块期间实现物镜的定向。

所述面结构优选通过装配环保持在所述摄像机模块的壳体部分、特别是物镜保持件中。该装配环简化了该柔性的面结构的壳体侧的连接，因为该装配环能够以简单的方式放入或压入到壳体部分或物镜保持件中。此外，通过该装配环能够以简单的方式与摄像机模块的内部电子装置、特别是电路板建立电连接，因为该装配环的位置不可变。也就是说，不必非得需要柔性的电导体来与电子装置或电路板建立电连接。取而代之的是，也可以选择刚性的插拔连接。

此外建议的是，所述面结构具有或者形成导体或导体电路(Leiterbahn)。例如，可以将该导体电路印刷、粘接到所述面结构上或编织到所述面结构中。为了粘接或编织，尤其可以使用金属丝作为导体电路。通过该导体电路可以将环形体的接触部与构造在装配环上的电接口连接，从而由此可与所述摄像机模块的电子装置、尤其是电路板建立电连接。

优选地，所述物镜在面向所述电子装置、特别是电路板的端部区段中具有锥体和/或环形凸缘。该锥体简化物镜到环形体中的放入或缝入，只要其已经放入到待与物镜连接的壳体部分中。同时，锥体可以用作携动几何结构，如果其变宽到大于环形体内直径的外直径上的话。替换地或补充地建议的环形凸缘同样用作在放入物镜时环形体的携动件。

此外，建议了一种用于制造摄像机模块的方法。在该方法中，将物镜放入到壳体部分、特别是物镜保持件中并且相对于该摄像机模块的影像传感器定向。根据本发明，为了电接触，所述物镜在放入到所述壳体部分中时导入到环形体中，从而使得该物镜的构造在外周侧的电接口与在内周侧构造在所述环形体上的接触部接触。因此，该电接触在将物镜放入到壳体部分或物镜保持件中的工作步骤中进行。在此，在放入时仅需将环形体推到物镜上。该环形体自身优选已经与摄像机模块的电子装置连接，从而只需要将物镜放入到该壳体部分中即可。

所建议的方法可以全自动地实施，从而其尤其适合于大批量生产。

优选地，在将物镜导入到环形体中时，在该物镜与该环形体之间建立力配合和/或材料配合的连接。例如，在导入物镜时，该环形体可以夹紧地围绕该物镜放置。为此，该环形体优选实施为开放的夹紧环。替换地，该环形体可以构造为至少区域地可弹性变形，从而其在推移到物镜上时变宽并且在径向预加载下贴靠在物镜上。为了材料配合的连接，可以使用粘合连接。

此外，优选地，所述环形体在导入所述物镜之前直接或间接保持在所述壳体部分上。在夹紧环的情况下，环形体可以首先夹紧到壳体部分的夹紧片上。如果接下来导入物镜，则该夹紧环与该物镜贴靠并且被该物镜携带或被拉离夹紧片。在闭合的环形体的情况下，该环形体可通过柔性的面结构保持在所述壳体部分中。

该柔性的面结构例如可通过装配环与该壳体部分固定地连接，然而通过该面结构的柔性仍然能实现该环形体在所有空间方向上的运动。

因此，借助于所建议的方法可以实现物镜的很大程度上没有力并且此外补偿公差的电接触。

所建议的方法尤其适于制造本发明的摄像机模块。

附图说明

下面借助于附图详细阐述本发明的优选实施例。附图中：

图1示出本发明的第一摄像机模块和第二摄像机模块在装配期间的示意性纵剖视图；

图2示出图1的第一摄像机模块和第二摄像机模块在装配后的示意性纵剖视图；

图3示出本发明的第三摄像机模块的示意性纵剖视图；

图4a)示出图1的摄像机模块的环形体的示意性纵剖视图，b)示出图1的摄像机模块的环形体的示意性俯视图；

图5a)示出用于图1的摄像机模块的、替换的环形体的示意性纵剖视图，b)示出用于图1的摄像机模块的、替换的环形体的示意性俯视图；

图6a)示出图3的摄像机模块的环形体的示意性纵剖视图，b)示出图3的摄像机模块的环形体的示意性俯视图；

图7a)示出用于图3的摄像机模块的、替换的环形体的示意性纵剖视图，b)示出用于图3的摄像机模块的、替换的环形体的示意性俯视图；

图8a)示出在装配前图7的环形体，b)示出在装配后图7的环形体；

图9示出本发明的第四摄像机模块在装配期间的示意性纵剖视图；

图10示出图9的摄像机模块在装配后的示意性纵剖视图；

图11示出图9的摄像机模块的环形体的示意性俯视图，其具有面结构和壳体。

具体实施方式

从图1可以得出两个本发明的摄像机模块1，即左侧的第一摄像机模块和右侧的第二摄像机模块。它们的区别在于其物镜2的构造不同。

这两个摄像机模块1的共同点是，物镜2放入到壳体部分10或物镜保持件中并且在一构造在外周侧的电接口3的区域中被环形体5包围。

如特别是从图4a)和图4b)得出的那样，该环形体5具有构造在内周侧的接触部6，这些接触部在直径的相反端或径向地对置。为了电绝缘，该环形体5由塑料制成。该内周侧的接触部6由能导电的泡沫材料构成。

图1示出装配期间、也就是在将物镜2放入到壳体部分10中时的摄像机模块1，在该图1中，环形体5被壳体部分10保持。为此，该环形体5在轻微的径向预紧力下贴靠在该壳体部分10上。在将相应的物镜2放入到壳体部分10中时，该环形体5的接触部6与相应的物镜2的电接口3贴靠，在该物镜2的进一步运动过程中，该环形体5与该壳体部分10之间的力配合被取消。现在，环形体5仅仅与物镜2连接并且被该物镜2携动。在左侧的物镜2的情况下，这仅仅通过相应的直径比来实现。为了携动环形体5，右侧的物镜2具有环形凸缘15形式的携动几何结构。环形体5的携动使得物镜2相对于摄像机模块1的影像传感器16的定向成为可能。该定向用于补偿制造公差。在该定向之后，物镜2借助于粘合剂17进行位置固定(参见图2)，该粘合剂布置在物镜2与壳体部分10之间。

环形体5或其接触部6通过用作电导体8的缆线与摄像机模块1的电路板4连接。该缆线是柔性的，其不妨碍物镜2相对于影像传感器16的定向。在本例中，影像传感器16布置在电路板4上，该电路板借助于螺钉19固定在壳体部分10上。

在图5a)和5b)中示出用于图1的摄像机模块1的环形体5的替换实施方式。该环形体5由塑料制成并且在内周侧具有两个金属的接触弹簧作为接触部6，这些接触弹簧相互对置地布置。对于塑料材料替换地，环形体5也可以由金属制成并且用塑料包封。对于图4a)和4b)的环形体5也是如此。

从图3可得出本发明的摄像机模块1的优选的第三实施方式。物镜2已经完成装配并且借助于粘合剂17在壳体部分10上位置固定。根据图6a)和6b)或者根据图7a)和7b)，环形体5实施为开放的夹紧环。图6a)和6b)中的环形体5具有两个对置的、由能导电的泡沫材料构成的接触部6以及一个缝槽7。基础材料是塑料或者用塑料包封的金属。图7a)和7b)中的环形体5具有两个对置的接触弹簧作为接触部6并且同样由塑料或者用塑料包封的金属制成。

如示例性地在图8a)和8b)中所示的那样，实施为夹紧环的环形体5可以实现在将物镜2放入到壳体部分10中之前与壳体部分10力锁合地连接。为此，在壳体部分10上构造夹紧片8，该夹紧片的宽度大于缝槽7的宽度。因此，在将夹紧环安放到夹紧片18上时，夹紧环变宽，从而在周向方向上使夹紧环相对于夹紧片预加载并且从而被保持(参见图8a))。如果接下来放入物镜2，其中实施在物镜2上的锥体14使得该放入变得简单(参见图3)，则环形体5/夹紧环与物镜2贴靠并且通过物镜2携动并且拉离夹紧片18，从而使得预加载的夹紧环卸载并围绕物镜2放置(参见图8b))。

对于图8a)和8b)的实施例替换地，夹紧环也可以类似于图5和7地具有金属的接触弹簧作为接触部6来代替由能导电泡沫材料构成的接触部6。

此外可能的是，图3实施方式的物镜2类似于图1的实施方式(右侧)配备有环形凸缘15作为携动几何结构。

在图1、2和3的实施方式中，在外周侧设置在物镜2上的电接口3分别通过在外周侧施加的导体电路构成，该导体电路在纵向方向上、也就是平行于物镜2的纵轴线A延伸。如果设置了环形凸缘15，则该导体电路在环形凸缘15处终止，因为环形体5也不可以越过该环形凸缘15推到物镜2上。在纵向方向上延伸的导体电路使得物镜2相对于壳体部分10的可变装入深度成为可能，因为与该装入深度无关地，物镜2的电接触可以通过环形体5建立。

在图9和10中示出本发明的摄像机模块1的优选的第四实施方式。在此，物镜2的结构类似于图3中的物镜2。与图3的不同之处在于，环形体5通过柔性的面结构9和装配环11保持在壳体部分10中，确切地说不仅在物镜2放入到壳体部分10之前，而且在那之后。在放入物镜2时，环形体5被推到物镜2上，从而使得在内周侧构成的接触部6与在外周侧构造在物镜2上的电接口3贴靠。该电接口在此也通过在纵向方向上延伸的导体电路构成。由于面结构9是柔性的，因此物镜2和环形体5仍然可以自由运动，以便将物镜2相对于影像传感器16定向。由于装配环11位置固定地装配在壳体部分10上，因此其可以在电接口13的区域中通过刚性插头20与电路板4连接。装配环11上的电接口13例如可以构造为用于插头20的容纳部。该装配环11的电接口13与该环形体5的接触部6的连接通过导体电路12建立，该导体电路施加到面结构9上或者例如通过编织(参见图11)而集成到面织物9中。

Claims (12)

1.一种摄像机模块(1)，其包括物镜(2)，该物镜具有电接口(3)和用于在该电接口(3)的区域中与该物镜(2)电接触的装置，其中，该用于电接触的装置此外与该摄像机模块(1)的电子装置、特别是电路板(4)连接，

其特征在于，

所述电接口(3)在外周侧构造在所述物镜(2)上，并且所述用于电接触的装置包括在外周侧布置在所述物镜(2)上的环形体(5)，该环形体具有构造在内周侧的接触部(6)。

2.根据权利要求1所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述环形体(5)与所述物镜(2)力配合和/或材料配合地连接。

3.根据权利要求1或2所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述环形体(5)至少区域地由能弹性变形的材料制成并且在径向预加载下在外周侧贴靠在所述物镜(2)上。

4.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述环形体(5)具有缝槽(7)并且构造为开放的环。

5.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述环形体(5)通过至少一个电导体(8)、例如通过缆线与所述摄像机模块(1)的电子装置、尤其电路板(4)连接。

6.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述环形体(5)通过柔性的面结构(9)例如织物、格栅、薄膜或膜片固定在所述摄像机模块(1)的壳体部分(10)、特别是物镜保持件上。

7.根据权利要求6所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述面结构(9)通过装配环(11)保持在所述摄像机模块(1)的壳体部分(10)、特别是物镜保持件中。

8.根据权利要求6或7所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，

所述面结构(9)具有或者形成导体电路(12)，该导体电路优选将所述环形体(5)的接触部(6)与构造在装配环(11)上的电接口(13)连接。

9.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机模块(1)，

其特征在于，所述物镜(2)在面向所述电子装置、特别是电路板(4)的端部区段中具有锥体(14)和/或环形凸缘(15)。

10.一种用于制造摄像机模块(1)的方法，在该方法中，将物镜(2)放入到壳体部分(10)、特别是物镜保持件中并且相对于该摄像机模块(1)的影像传感器(16)定向，

其特征在于，为了电接触，所述物镜(2)在放入到所述壳体部分(10)中时导入到环形体(5)中，从而使得该物镜(2)的构造在外周侧的电接口(3)与在内周侧构造在所述环形体(5)上的接触部(6)接触。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，在将所述物镜(2)导入到所述环形体(5)中时，在该物镜(2)与该环形体(5)之间建立力配合和/或材料配合的连接。

12.根据权利要求10或11所述的方法，

其特征在于，在所述物镜(2)导入之前，所述环形体(5)直接或间接保持在所述壳体部分(10)上。

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