CN117546085A - 用于制造摄像机模块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造摄像机模块(10)的方法，所述摄像机模块包括物镜(14)和保持所述物镜(14)的物镜支架(22)。所述方法包括以下步骤：在进行所述物镜(14)与图像传感器(34)的光学对准(B)之前或之后，将至少三个焊料元件(46)引入(A)到物镜(14)与物镜支架(22)之间的间隙(38)的区域中，其中，在所述光学对准(B)之后，借助激光束来熔化(C)所述焊料元件(46)，使得所述物镜(14)固定在所对准的位态中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造摄像机模块的方法以及一种摄像机模块，该摄像机模块按照这样的方法来制造。
背景技术
摄像机系统应用于许多领域。例如，这样的摄像机系统在机动车中用作用于检测信息的光学摄像机系统。在此，摄像机系统例如检测车辆环境并且为其他车辆系统提供信息。
在装配(汽车)摄像机时，在主动对准(active-alignment)时执行物镜与壳体的对准。在此，物镜与参考点对准，并且因此将图像传感器上的投影图像调设得清晰。为了固定且永久保持这个位置，通常使用紫外线硬化粘合剂。该紫外线硬化粘合剂在主动对准之前被施加到物镜支架的粘合面上，并且在对准之后用紫外线照射，以便经历初始的部分硬化并且进而暂时保持设定的位置。接着，粘合剂与摄像机模块一起在烤箱中硬化，以获得疲劳强度。
DE 20 2020 105 844 U1公开了一种具有物镜支架和物镜的车辆摄像机模块，该物镜具有多个透镜。此外，车辆摄像机模块包括具有图像传感器的电路板。电路板具有通孔，物镜支架的销穿过所述通孔伸出。在通孔与销之间设置装配空隙，通过该装配空隙实现了图像传感器的光学对准。在光学对准之后，电路板通过激光喷焊结合工艺与销焊接。
发明内容
本发明基于下述任务，给出一种用于制造摄像机模块的方法，利用该方法在狭窄的条件下也能够安全且可靠地固定物镜。
为了解决该任务，给出一种具有权利要求1的特征的方法。附加地，本发明给出一种具有根据权利要求7的特征的摄像机模块。本发明的有利的扩展方案可由从属权利要求获知。
本发明给出一种用于制造摄像机模块的方法，所述摄像机模块包括物镜和保持该物镜的物镜支架。在此，所述方法包括以下步骤：在进行物镜与图像传感器的光学对准之前或之后，将至少三个焊料元件引入到物镜与物镜支架之间的间隙的区域中，其中，在所述光学对准之后，借助激光束来熔化焊料元件，使得物镜固定在所对准的位态中。
本发明意义上的“焊料元件”被理解由焊料材料构成的块，该块至少大于间隙宽度并且小于0.5cm。由此，多个焊料元件必须用于固定物镜。然而，为了能够将物镜固定在所有轴上，至少需要三个焊料元件。引入焊料元件具有以下优点：这些焊料元件在实际焊接过程之前能够被定位在间隙的区域中。由此能够在焊接过程期间避免同时供应焊丝。由此，焊接过程也能够在狭窄的环境下进行。
与借助胶进行紧固相比，借助焊接点来固定物镜具有以下优点：通过焊接点改进了物镜的散热，使得在较高温度下也可实现高的图像质量。附加地，焊接连接的耐用性比粘合连接好得多，粘合连接会随着时间的推移而劣化。由此提高了这种固定的使用寿命。与粘合连接相比，焊接连接也具有线性的、能预测的热膨胀，使得这种热膨胀能够更简单地得到补偿，从而能够提高图像质量。
在本发明的一个优选实施方案中，焊料元件以球体的形式施加。在此，球体形状具有以下优点：球体能够单独地滚入间隙中，例如通过漏斗件。由此，简化了焊料元件的引入步骤。此外，这样的焊料球体在市场上以多种多样的形式提供，使得不必单独地制造它们。这些焊料球体还能够被简单地贮存在容器中，并且能够在生产过程期间使用。此外，通过焊料球体能够实现物镜与物镜支架的点状紧固。由此，又能够节省焊料材料。
在本发明的一个优选实施方案中，焊料元件以柱体的形式施加。这样的柱体能够以简单的方式通过切断缠绕的焊丝来制造。由此，这些元件能够在生产过程期间被连续生产。柱形的焊料元件还具有以下优点：以此能够实现在物镜与物镜支架之间的线状连接。由此，尤其在长焊缝的情况下，相对于球体形状能够减少必须施加到间隙上的焊料元件的数量。与点状连接相比，通过线状连接还提高了每个单个焊接点的耐用性。
优选地，焊料元件在间隙上被施加成使得在熔化之后密封所述间隙。因此，该间隙设有贯穿的焊缝。由此，提高了物镜的所对准的位态的耐用性。附加地，能够通过焊缝保护摄像机壳体的内部空间免受潮湿和污物的影响。由此，也保护图像传感器免受污物的影响，使得能够持久地确保优化的图像质量。
在一个有利的扩展方案中，借助激光束，在间隙的区域中加热物镜支架，使得焊料元件被熔化。这具有以下优点：不必加热物镜。加热物镜将会导致不希望的温度影响，所述温度影响将会负面地影响物镜的对准。由此能够确保高的图像质量。此外，借助激光碰到物镜支架比可位于不同位置上的焊料元件更容易，由此简化了生产工艺。
有利地，平移地移动物镜，以用于对准。在此，物镜的平移对准是沿物镜轴的方向的运动。尽管在间隙中施加了焊料元件，但不会阻碍这样的运动，使得在具有焊料元件的情况下也实现完全对准物镜。
本发明所基于的任务附加地通过一种摄像机模块来解决，该摄像机模块按照所述方法来制造。摄像机模块包括物镜和物镜支架，通过物镜支架来保持物镜，其中，在物镜支架与物镜之间的间隙中构造至少三个焊接点，物镜和物镜支架通过所述焊接点材料锁合地互相连接。利用这样的摄像机模块实现了前述优点。
在另一有利的实施方案中，间隙与物镜轴同轴地布置。因此，间隙在熔化步骤期间被垂直对准。由此，焊料元件被更简单地保持在间隙上。此外，焊料材料在熔化之后由于重力直接流入到间隙中，由此简单了焊料材料的引入。
根据实用的实施方案，所述间隙借助焊接点被全面地封闭。这具有以下优点：间隙完全地通过焊接点封闭，使得没有污物能够到达图像传感器。
根据另一个实用的实施方案，在物镜支架上和/或在物镜上在间隙的区域中构造倒角。在此，倒角与间隙对准。通过该倒角能够更简单地使焊料元件定位在间隙的区域中，使得这些焊料元件在对准期间不离开这些位置。附加地，通过该倒角实现了用于熔化的焊料的漏斗件，使得该熔化的焊料直接被引导到间隙中并且不会沉积在间隙的区域中的表面上。
优选地，在焊接点与图像传感器之间的间隙通过密封部被密封。优选地，为了密封使用橡胶密封部。通过这样的密封不会妨碍对准过程。此外，密封部防止由于焊料元件的熔化而产生的焊接烟雾污染图像传感器，使得能够确保高的图像质量。
本发明附加地给出一种摄像机组件，其包括这样的摄像机模块。利用这样的摄像机组件可以前述优点。
附图说明
在附图中示出并且在以下描述中更详尽地阐释本发明的实施例。其示出了：
图1根据本发明的一个实施例的摄像机模块的截面视图，
图2根据本发明的一个实施例的摄像机模块的俯视图，以及
图3用于制造根据本发明的摄像机模块的方法的实施例。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的一个实施例的摄像机模块10的截面视图。摄像机模块10具有物镜14，在该物镜中布置有多个透镜18。物镜14通过物镜支架22被保持在所对准的位态中。摄像机模块10附加地包括电路板26，该电路板在这个实施例中利用螺钉30与物镜支架22连接。与物镜14相对地，在电路板26上布置有图像传感器34，通过该图像传感器来探测图像信息。
在物镜14与物镜支架22之间构造有间隙38。借助这个间隙38，物镜14能够与图像传感器34对准。在摄像机模块10相对于物镜轴40的左侧上，在间隙38中通过熔化的焊料来构造焊接点42。通过该焊接点42，物镜14以所对准的位态固定在物镜支架22中。摄像机模块10的右侧示出在熔化之前的状态。为此，在间隙38的区域中布置有焊料元件46，该焊料元件在这个实施例中构造为球体。在此，球体靠置在构造在物镜支架22上的倒角50上。在此，倒角50指向间隙38。通过该倒角50，焊料元件46被更简单地保持在间隙38的区域中。为了使焊料元件46熔化，在此能够借助激光束在间隙38的区域中加热物镜支架22。
摄像机模块10附加地具有在物镜14与物镜支架22之间的密封部54，利用该密封部密封内部空间58以防外部影响，在该内部空间中布置有图像传感器34。由此能够保护图像传感器34免受外部污染。由此，图像传感器34也受到在熔化时释放的物质的保护，从而可以确保高的图像质量。
图2示出根据本发明的一个实施例的摄像机模块的俯视图。在这个实施例中，焊料元件46要么能够单个地(参见摄像机的下半部)布置要么直接彼此并排地布置，如在上面所示的部段62中所示的那样。通过将焊料元件62布置为彼此并排，在熔化之后能够形成贯通的焊缝(未示出)。
在图3中示出用于制造根据本发明的摄像机模块10的方法的实施例。在第一步骤A中，将焊料元件46引入到物镜14与物镜支架22之间的间隙38中。由此能够在固定期间省去供应焊丝。在随后的步骤B中，物镜14与图像传感器34光学对准。在已达到所对准的位态之后，在下一步骤C中，通过激光来加热焊料元件46，使得所述焊料元件熔化并且形成在物镜14与物镜支架22之间的材料锁合连接。由此，将物镜14固定在所对准的位态中。
Claims (12)
1.一种用于制造摄像机模块(10)的方法，所述摄像机模块包括物镜(14)和保持所述物镜(14)的物镜支架(22)，其中，所述方法包括以下步骤：在进行所述物镜(14)与图像传感器(34)的光学对准(B)之前或之后，将至少三个焊料元件(46)引入(A)到物镜(14)与物镜支架(22)之间的间隙(38)的区域中，其中，在所述光学对准(B)之后，借助激光束来熔化(C)所述焊料元件(46)，使得所述物镜(14)固定在所对准的位态中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊料元件(46)以球体的形式施加。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊料元件(46)以柱体的形式施加。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述焊料元件(46)在所述间隙(38)上被施加成使得在熔化之后将所述间隙(38)密封。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助所述激光束在所述间隙(38)的区域中加热所述物镜支架(22)，使得所述焊料元件(46)被熔化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，平移地移动所述物镜(14)，以用于对准。
7.一种摄像机模块(10)，其根据前述权利要求中任一项所述的方法制成，所述摄像机模块具有物镜(14)和物镜支架(22)，通过所述物镜支架来保持所述物镜(14)，
其特征在于，
在物镜支架(22)与物镜(14)之间的间隙(38)中构造至少三个焊接点(42)，所述物镜(14)和所述物镜支架(22)通过所述焊接点材料锁合地互相连接。
8.根据权利要求7所述的摄像机模块(10)，其特征在于，所述间隙(38)与物镜轴(40)同轴地布置。
9.根据权利要求7或8所述的摄像机模块(10)，其特征在于，所述间隙(38)借助所述焊接点(42)被全面地封闭。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的摄像机模块(10)，其特征在于，在所述物镜支架(22)上和/或在所述物镜(14)上在所述间隙(38)的区域中构造倒角(50)。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的摄像机模块，其特征在于，在焊接点(42)与图像传感器(34)之间的所述间隙(38)通过密封部(54)被密封。
12.一种摄像机组件，其包括根据权利要求7至11中任一项所述的摄像机模块(10)。
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