CN114189611B - 一种保护罩及摄像头机构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种保护罩及摄像头机构，其中主要方案为一种保护罩，其包括罩体和滤光片结构，罩体的一侧面具有圆形容纳槽，罩体的中部贯穿开设有通孔；滤光片结构位于容纳槽中，滤光片结构包括圆形的第一滤光片和第二滤光片，第一滤光片和第二滤光片沿通孔轴线方向间隔排布，第一滤光片和第二滤光片之间设有弹性件，弹性件用于迫使第一滤光片和第二滤光片相互远离；第一滤光片贴合于容纳槽的槽底。本申请通过第一滤光片和第二滤光片，不仅能够确保红外光的滤除，还能结合弹性件，利用弹性补偿间隙的方式，减少安装间隙，以减少滤光片结构松动而产生的碎屑，并且提高防水防尘的效果。
Description
技术领域
本申请涉及摄像头的领域，尤其是涉及一种保护罩及摄像头机构。
背景技术
移动电话及个人数位助理(Personal Digital Assistant)等便携式电子装置的应用日益广泛，特别是带有摄像头的便携式电子装置更是受到人们的欢迎和关注。
现有的摄像头如图9所示，摄像头包括摄像头模组20和保护罩10，其中保护罩10用于保护摄像头模组20，以起到防尘、防水、防受损的作用；保护罩10包括罩体1和滤光片结构2，其中罩体1开设有通孔15，滤光片结构2位于通孔15和摄像头模组20之间，以滤除红外光。
针对上述中的相关技术，发明人认为，由于加工和装配精度，滤光片与摄像头模组之间易存在间隙，因此当摄像头晃动或受到外部冲击时，滤光片相对位移并损伤，易产生损伤碎屑而影响摄像效果，同时间隙还易进一步增大，还易导致防水防尘效果的减弱。
发明内容
为了减少滤光片的安装间隙，本申请提供一种保护罩及摄像头机构。
本申请提供的一种保护罩，采用如下的技术方案：
一种保护罩，包括罩体和滤光片结构，所述罩体的一侧面具有圆形容纳槽，所述罩体的中部贯穿开设有通孔；所述滤光片结构位于容纳槽中，滤光片结构包括圆形的第一滤光片和第二滤光片，第一滤光片和第二滤光片沿通孔轴线方向间隔排布，第一滤光片和第二滤光片之间设有弹性件，所述弹性件用于迫使所述第一滤光片和第二滤光片相互远离；第一滤光片贴合于容纳槽的槽底。
通过采用上述技术方案，通过第一滤光片和第二滤光片，不仅能够确保红外光的滤除，还能结合弹性件，以使得第一滤光片紧密贴合在容纳槽的槽底上，以及使得第二滤光片紧密贴合在摄像头模组上，即利用弹性补偿间隙的方式，以提高滤光片结构的安装稳固性，同时还减少安装间隙，以减少滤光片结构松动而产生的碎屑，并且提高防水防尘的效果。
可选的，所述第一滤光片和第二滤光片的外边缘处通过环状的弹性密封膜连接，所述弹性密封膜的外周面贴合所述容纳槽的内周壁。
通过采用上述技术方案，第一滤光片、第二滤光片和弹性密封膜之间合围形成密闭气腔，当安装完毕后，由于安装受压，第一滤光片和第二滤光片相互靠近，密闭气腔的容积被压缩，因此内部空气将对弹性密封膜施压，使得弹性密封膜向外鼓起，而鼓起状态的弹性密封膜与容纳槽的内周槽壁贴合紧密度大大提高，不仅能有效减少第一滤光片和第二滤光片的外边缘处与容纳槽槽壁之间的碰撞磨损，还能减少外部水汽经由通孔、第一滤光片与容纳槽内壁之间的间隙处侵入容纳槽内的情况发生。
可选的，所述容纳槽的内周壁的供所述弹性密封膜所贴合的位置凸出构造有环凸。
通过采用上述技术方案，通过设置凸环，能够对鼓起状态的弹性密封膜进行弯曲塑型，以极大延长水汽侵入的路径，从而提高密封性。
可选的，所述弹性件包括蝶形簧片，所述蝶形簧片与所述第一滤光片同轴设置，所述蝶形簧片的内边缘处开设有多个沿自身周向均匀间隔排布的第一缺口，所述蝶形簧片的外边缘处开设有多个沿自身周向均匀间隔排布的第二缺口，且第一缺口和第二缺口沿蝶形簧片周向错位排布。
通过采用上述技术方案，轻量化蝶形簧片，并且适应于低行程的工况，并且确保第一滤光片和第二滤光片所受的弹性力稳定。
可选的，所述罩体的背离容纳槽的表面一体成型有凸出部，所述凸出部朝向所述通孔方向凹陷成型有多级环形的台阶槽，且台阶槽的直径由远离所述滤光片结构到靠近所述滤光片结构逐渐减小。
通过采用上述技术方案，多级台阶槽具有物理滤光的作用，以确保拍摄图像的清晰度。
本申请还提供的一种摄像头机构，采用如下的技术方案：
一种摄像头机构，包括摄像头模组、电路板和保护罩，所述摄像头模组与所述电路板连接，所述保护罩通过容纳槽以罩设摄像头模组，所述罩体安装于所述电路板上；所述摄像头模组的镜头正对所述通孔，且摄像头模组的表面设有以镜头为中心的锥形面，所述第二滤光片的表面凸出构造有环形圆锥部，所述圆锥部的中空处正对镜头，所述圆锥部的外锥面所述锥形面相贴合。
通过采用上述技术方案，安装时，先将摄像头模组安装于电路板上，然后将滤光片结构放置于摄像头模组上，然后将罩体下移，以罩设住摄像头模组，此时利用圆锥部与锥形面的对心配合，以调整滤光片结构的位置，从而确保安装精度；并且由于圆锥部增加摄像头模组对于第二滤光片的受力面积，从而有效减少应力集中和确保滤光效果的稳定(减少第二滤光片的形变)。
可选的，所述容纳槽内设有套状的防水透气膜，所述防水透气膜罩设于所述摄像头模组的外侧。
通过采用上述技术方案，防水透气膜能够进一步加强对摄像头模组的防水防尘效果，并且防水透气膜具有一定的透气性，能够确保对摄像头模组的散热效果。
可选的，所述防水透气膜的一端口卡于所述环凸与所述弹性密封膜之间的径向间隙处。
通过采用上述技术方案，利用弹性密封膜与环凸之间的紧密配合，以固定密封住防水透气膜的一端口，从而有效减少外部水汽和灰尘从该端口处的侵入。
可选的，所述容纳槽内设有绕设于所述摄像头模组的连接环和多根设置于连接环的摆杆，各所述摆杆以所述摄像头模组为中心圆周均匀排布，所述摆杆的中部与所述连接环铰接连接，所述摆杆的一端抵接于所述圆锥部的外锥面，所述摆杆的另一端固定有弹性弧形条，所述弹性弧形条的末端朝向所述通孔方向延伸，且所述弹性弧形条的末端与防水透气膜的收卷状态一端口的内边缘处固定连接；所述弹性弧形条的外周面通过所述防水透气膜依次抵接于所述电路板表面、所述摄像头模组的外周面的靠近电路板的部位。
通过采用上述技术方案，滤光片结构通过摆杆的支撑，位于摄像头模组的正上方，在下移安装罩体的过程中，罩体的容纳槽的槽底向下抵接于第一滤光片的上表面，从而带动滤光片结构整体下移，期间，通过圆锥部的外锥面与摆杆上端的抵接，将迫使摆杆的上端沿远离摄像头模组方向翻转，使得摆杆的下端沿靠近摄像头模组方向翻转，使得弹性弧形条受力抵接于摄像头模组与电路板之间的连接位置处，以迫使防水透气膜的收卷部位的紧密抵接，从而形成双重密封，以减少外部水汽灰尘进入至摄像头模组内。
可选的，各所述弹性弧形条的末端共同连接有环绕所述摄像头模组设置的弹性带，且所述弹性带处于受拉状态。
通过采用上述技术方案，受拉状态的弹性带将迫使弹性弧形条的末端靠近摄像头模组方向形变，从而带动防水透气膜更加贴紧摄像头模组的外周面，以提高密封效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过第一滤光片和第二滤光片，不仅能够确保红外光的滤除，还能结合弹性件，利用弹性补偿间隙的方式，减少安装间隙，以减少滤光片结构松动而产生的碎屑，并且提高防水防尘的效果；
通过设置第一滤光片、第二滤光片和弹性密封膜之间合围形成的密闭气腔，利用安装受压，使得弹性密封膜向外鼓起，而鼓起状态的弹性密封膜与容纳槽的内周槽壁贴合紧密度大大提高，以减少外部水汽经由通孔、第一滤光片与容纳槽内壁之间的间隙处侵入容纳槽内的情况发生；
通过设置连接环、摆杆和弹性弧形条，利用安装罩体的下压力，以使得弹性弧形条受力抵接于摄像头模组与电路板之间的连接位置处，以迫使防水透气膜的收卷部位的紧密抵接，从而形成双重密封，以减少外部水汽灰尘进入至摄像头模组内。
附图说明
图1是实施例1的摄像头机构的爆炸图。
图2是实施例1的保护罩的示意图。
图3是实施例1的保护罩的剖视图。
图4是实施例1的蝶形簧片的结构示意图。
图5是实施例1的摄像头机构安装状态下的剖视图。
图6是实施例1的用于体现连接环和摆杆配合关系的局部剖视图。
图7是实施例2的罩体的结构示意图。
图8是实施例3的摄像头机构安装状态下的剖视图。
图9是现有技术的剖视图。
附图标记说明：1、罩体；2、滤光片结构；3、防水透气膜；4、连接环；5、摆杆；6、弹性弧形条；7、弹性带；10、保护罩；11、连接耳；111、通槽；12、凸出部；121、齿槽；122、凹陷槽；13、台阶槽；14、容纳槽；141、环凸；15、通孔；20、摄像头模组；201、镜头；202、锥形面；21、第一滤光片；22、第二滤光片；221、圆锥部；23、弹性密封膜；24、蝶形簧片；241、第一缺口；242、第二缺口；30、电路板。
具体实施方式
以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例1公开一种摄像头机构。
参照图1，摄像头机构包括摄像头模组20、电路板30和保护罩10，其中摄像头模组20安装于电路板30上表面，摄像头模组20的中部具有镜头201；保护罩10安装于电路板30上，保护罩10用于保护摄像头模组20，以减少摄像头模组20的损伤，以及防水防尘。
如图2、图3所示，保护罩10包括罩体1和滤光片结构2，罩体1的相对两侧面一体成型有连接耳11，罩体1通过连接耳11所穿设的螺栓以完成与电路板30之间的固定连接；罩体1的背面具有圆形的容纳槽14，容纳槽14用于容纳摄像头模组20，罩体1的正面凸出构造有凸出部12，凸出部12便于安装保护罩10时的操作，凸出部12的外周面开设多组齿槽121，本实施例中齿槽121为四组，且圆周均匀排布，齿槽121便于对罩体1的夹持定位。
凸出部12的表面的中心位置处向内凹陷成型有多级环形的台阶槽13，各台阶槽13的几何中心同心设置，且各台阶槽13的直径由远离容纳槽14到靠近容纳槽14的方向逐渐减小；罩体1的几何中心处还贯穿有通孔15，通孔15的两端分别连接台阶槽13和容纳槽14，而通孔15正对摄像头模组20的镜头201，以便于进行拍摄。
如图3所示，滤光片结构2位于容纳槽14内，且滤光片结构2位于通孔15与摄像头模组20之间，滤光片结构2用于滤除掉红外光，以确保拍摄清晰度。滤光片结构2包括第一滤光片21、第二滤光片22和环状的弹性密封膜23，其中第一滤光片21和第二滤光片22均垂直于通孔15的轴心，第一滤光片21和第二滤光片22相对间隔设置；第一滤光片21和第二滤光片22为圆片状结构，容纳槽14的槽壁的远离容纳槽14槽口的部位凸出构造有环凸141，环凸141与通孔15同轴设置，第一滤光片21和第二滤光片22的直径均等于或小于环凸141的内径。
如图3、图4所示，弹性密封膜23将第一滤光片21和第二滤光片22的外边缘处通过胶粘进行密封，即第一滤光片21、第二滤光片22和弹性密封膜23之间合围形成具有空气的密闭空腔；密闭空腔内设有蝶形簧片24，蝶形簧片24与第一滤光片21同轴设置，蝶形簧片24的内边缘处开设有多个第一缺口241，各第一缺口241沿蝶形簧片24周向均匀间隔排布，蝶形簧片24的外边缘处开设有多个第二缺口242，各第二缺口242沿蝶形簧片24周向均匀间隔排布，且第一缺口241和第二缺口242沿蝶形簧片24周向错位排布，以使得蝶形簧片24呈单弯曲条所构成的蝶形结构，以确保蝶形簧片24具有低行程且稳定弹力的优点；蝶形簧片24的两个施力端分别抵接于第一滤光片21和第二滤光片22的相对面上，以迫使第一滤光片21和第二滤光片22相互远离移动。
如图5所示，第二滤光片22的背离第一滤光片21的表面凸出构造有环形的圆锥部221，圆锥部221的中空处正对镜头201，圆锥部221的最大外径等于第二滤光片22的直径；摄像头模组20的上端面设有以镜头201为中心的锥形面202，在蝶形簧片24的弹力作用力，第二滤光片22朝向摄像头模组20方向移动，且第二滤光片22的圆锥部221的外锥面紧密贴合于摄像头模组20的锥形面202上。
如图5、图6所示，容纳槽14内还设有套状的防水透气膜3、连接环4，其中防水透气膜3为聚四氟乙烯材质，连接环4为碳纤维材质，连接环4环绕摄像头模组20设置，连接环4设有多个摆杆5，摆杆5为碳纤维材质，各摆杆5以摄像头模组20为中心圆周均匀排布，摆杆5的中段的靠下部位与连接环4铰接连接，摆杆5的上端相对摆杆5的下端远离连接环4的轴心；摆杆5的上端抵接于圆锥部221的外锥面，摆杆5的下端固定有弹性弧形条6，弹性弧形条6的弧度大于π，且弹性弧形条6的末端朝向通孔15方向延伸。
防水透气膜3同时将连接环4和摄像头模组20套设其中，防水透气膜3呈锥形，防水透气膜3的上端为大端，防水透气膜3的下端为小端；防水透气膜3的上端口部分卡于环凸141与弹性密封膜23之间的径向间隙处，防水透气膜3的下端口沿弹性弧形条6的弧线向内收卷，且弹性弧形条6的末端与防水透气膜3的下端口的内边缘处通过胶粘的方式固定连接。
安装时，先将摄像头模组20安装于电路板30上，然后将预先安装好的连接环4和防水透气膜3同时罩设在摄像头模组20的外侧，此时，弹性弧形条6的外周面通过防水透气膜3依次抵接于电路板30表面、摄像头模组20的外周面的靠近电路板30的部位；然后通过圆锥部221的外锥面与摆杆5的上端抵接，以将滤光片结构2放置于摄像头模组20的正上方，此时蝶形簧片24处于未受压状态，且防水透气膜3的上端口弹性包裹住弹性密封膜23；然后下移罩体1，罩体1的容纳槽14的槽底先贴合于第一滤光片21的上表面，从而带动滤光片结构2整体下移，期间，通过圆锥部221的外锥面与摆杆5上端的导向抵接，将迫使摆杆5的上端沿远离摄像头模组20方向翻转，使得摆杆5的下端沿靠近摄像头模组20方向翻转，使得弹性弧形条6受力抵接于摄像头模组20与电路板30之间的连接位置处，以迫使防水透气膜3的收卷部位的紧密抵接，从而形成双重密封，以减少外部水汽灰尘进入至摄像头模组20内；然后持续下压罩体1，使得第一滤光片21和第二滤光片22相互靠近，密闭气腔的容积被压缩，因此内部空气将对弹性密封膜23施压，使得弹性密封膜23向外鼓起，而鼓起状态的弹性密封膜23将防水透气膜3上端口抵紧于环凸141处，即使得滤光片结构2、防水透气膜3上端口、容纳槽14的内周槽壁之间的贴合紧密度大大提高，以减少外部水汽经由通孔15、第一滤光片21与容纳槽14内壁之间的间隙处侵入容纳槽14内的情况发生。
综上，以有效提高防水防尘的效果，并且也对滤光片结构2的安装位置进行弹性固定，即通过弹性补偿间隙的方式，减少安装间隙，以减少滤光片结构2松动而产生的碎屑。
实施例2，与实施例1的不同之处在于，如图7所示，每组齿槽121与凸出部12外周面之间相邻的部位凹陷成型有凹陷槽122，以减少齿槽121加工误差而导致凸出部12外围尺寸过大的情况发生；并且，连接耳11与罩体1的连接位置处贯穿开设有通槽111，以提升罩体1和电路板30的散热效果。
实施例3，在实施例1的基础上增加如下设置，如图8所示，各弹性弧形条6的末端共同连接有弹性带7，弹性带7为橡胶材质，弹性带7环绕摄像头模组20设置。
当安装完毕后，弹性带7处于受拉状态，而受拉状态的弹性带7将迫使弹性弧形条6的末端靠近摄像头模组20方向形变，从而带动防水透气膜3更加贴紧摄像头模组20的外周面，以提高密封效果。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵罩于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种保护罩，其特征在于：包括罩体(1)和滤光片结构(2)，所述罩体(1)的一侧面具有圆形容纳槽(14)，所述罩体(1)的中部贯穿开设有通孔(15)；所述滤光片结构(2)位于容纳槽(14)中，滤光片结构(2)包括圆形的第一滤光片(21)和第二滤光片(22)，第一滤光片(21)和第二滤光片(22)沿通孔(15)轴线方向间隔排布，第一滤光片(21)和第二滤光片(22)之间设有弹性件，所述弹性件用于迫使所述第一滤光片(21)和第二滤光片(22)相互远离；第一滤光片(21)贴合于容纳槽(14)的槽底；所述第一滤光片(21)和第二滤光片(22)的外边缘处通过环状的弹性密封膜(23)连接，所述弹性密封膜(23)的外周面贴合所述容纳槽(14)的内周壁；第一滤光片(21)、第二滤光片(22)和弹性密封膜(23)之间合围形成具有空气的密闭空腔；密闭空腔内设有蝶形簧片(24)，所述蝶形簧片(24)与所述第一滤光片(21)同轴设置，所述蝶形簧片(24)的内边缘处开设有多个沿自身周向均匀间隔排布的第一缺口(241)，所述蝶形簧片(24)的外边缘处开设有多个沿自身周向均匀间隔排布的第二缺口(242)，且第一缺口(241)和第二缺口(242)沿蝶形簧片(24)周向错位排布，蝶形簧片(24)的两个施力端分别抵接于第一滤光片(21)和第二滤光片(22)的相对面上，以迫使第一滤光片(21)和第二滤光片(22)相互远离移动。
2.根据权利要求1所述的保护罩，其特征在于：所述容纳槽(14)的内周壁的供所述弹性密封膜(23)所贴合的位置凸出构造有环凸(141)。
3.根据权利要求1所述的保护罩，其特征在于：所述罩体(1)的背离容纳槽(14)的表面一体成型有凸出部(12)，所述凸出部(12)朝向所述通孔(15)方向凹陷成型有多级环形的台阶槽(13)，且台阶槽(13)的直径由远离所述滤光片结构(2)到靠近所述滤光片结构(2)逐渐减小。
4.一种摄像头机构，其特征在于：包括摄像头模组(20)、电路板(30)和权利要求2所述的保护罩(10)，所述摄像头模组(20)与所述电路板(30)连接，所述保护罩(10)通过容纳槽(14)以罩设摄像头模组(20)，所述罩体(1)安装于所述电路板(30)上；所述摄像头模组(20)的镜头(201)正对所述通孔(15)，且摄像头模组(20)的表面设有以镜头(201)为中心的锥形面(202)，所述第二滤光片(22)的表面凸出构造有环形圆锥部(221)，所述圆锥部(221)的中空处正对镜头(201)，所述圆锥部(221)的外锥面所述锥形面(202)相贴合。
5.根据权利要求4所述的摄像头机构，其特征在于：所述容纳槽(14)内设有套状的防水透气膜(3)，所述防水透气膜(3)罩设于所述摄像头模组(20)的外侧。
6.根据权利要求5所述的摄像头机构，其特征在于：所述防水透气膜(3)的一端口卡于所述环凸(141)与所述弹性密封膜(23)之间的径向间隙处。
7.根据权利要求6所述的摄像头机构，其特征在于：所述容纳槽(14)内设有绕设于所述摄像头模组(20)的连接环(4)和多根设置于连接环(4)的摆杆(5)，各所述摆杆(5)以所述摄像头模组(20)为中心圆周均匀排布，所述摆杆(5)的中部与所述连接环(4)铰接连接，所述摆杆(5)的一端抵接于所述圆锥部(221)的外锥面，所述摆杆(5)的另一端固定有弹性弧形条(6)，所述弹性弧形条(6)的末端朝向所述通孔(15)方向延伸，且所述弹性弧形条(6)的末端与防水透气膜(3)的收卷状态一端口的内边缘处固定连接；所述弹性弧形条(6)的外周面通过所述防水透气膜(3)依次抵接于所述电路板(30)表面、所述摄像头模组(20)的外周面的靠近电路板(30)的部位。
8.根据权利要求7所述的摄像头机构，其特征在于：各所述弹性弧形条(6)的末端共同连接有环绕所述摄像头模组(20)设置的弹性带(7)，且所述弹性带(7)处于受拉状态。
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