CN212367351U - 一种摄像模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摄像模组，包括镜头、连接件、线路板和设置在所述线路板的光电成像传感器，沿光轴方向，连接件包括与镜头固定连接的第一连接部和与线路板连接的第二连接部，所述第一连接部朝向所述第二连接部的一侧设有校正平面或者所述第二连接部靠近所述线路板的一侧设有校正平面，所述校正平面与所述镜头的成像面平行，所述校正平面与所述第二连接部之间或者所述校正平面与所述线路板之间设有预定厚度的连接胶层。本实用新型的摄像模组可以保证在AA制程中，填充的胶水厚度(连接胶层)是一致的，尤其能够保证所有摄像模组的胶水厚度一致，胶水的收缩量一致，提升产品的一致性和合格率。

Description

一种摄像模组

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，尤其涉及一种摄像模组。

背景技术

随着光电成像传感器和影像处理系统平台的不断发展，影像处理算法的需求越来越高，使得摄像头的分辨率越来越高，特别是在非消费类领域，包括车载和安防摄像头领域，低像素已经逐渐被淘汰。随着光电成像传感器像素的不断升级，要求摄像头中镜头的解像力越来越高，但是镜头相对于光电成像传感器，解像力余量越来越小，即摄像头模组的焦点深度范围越来越小，则要求摄像头模组组装时的精度就更高。另外，非消费领域类摄像头模组，基本都是定焦模组(非自动对焦)，在温度变化时，镜头的最佳成像面会发生漂移，而且此类模组工作温度条件比较苛刻(例如车载领域一般要求-40—+85℃)，使摄像头模组在全温度范围内保持良好的性能，则要求摄像头模组在组装时具备更高的精度(不仅需要保证常温下性能，还要考虑低温、高温条件下镜头后焦温漂，则在常温下组装时组装余量更小)。

考虑以上两点：1)光电成像传感器像素升级，镜头相对于光电成像传感器的解像力余量变小，模组的焦点深度范围变小；2)定焦摄像头模组，不同温度条件下，镜头后焦(镜头最佳成像面)位置不同，即温度变化时，摄像头模组会发生跑焦现象。要求摄像头模组组装时，镜头成像面位置与光电成像传感器感光位置尽量重合，偏离越小越好，即要求摄像头模组组装的精度更高。

针对需要高精度组装的摄像头，行业内普遍采用AA工艺，进行摄像头组装。在AA制程中，AA胶水是不可或缺的一个关键因素：通过AA技术，镜头和线路板校正到最佳相对位置后，是通过AA胶水，把镜头和线路板或者底座连接固定，最终使镜头和线路板始终保持在最佳相对位置(镜头成像面与线路板上光电成像传感器感光面重合)。但是AA胶水有一个特性，固化后会进行收缩，而且胶水厚度不同，收缩量不同；胶水厚度越大，收缩量越大。另一方面，即使胶水厚度相同，由于固化条件的差异(UV曝光固化，热固化)，胶水收缩量也不同；胶水厚度越大，收缩量的差异性也越大。针对胶水的收缩，一般会考虑到这个收缩量，在AA时，预先设定一个固定的补偿量进行补偿。但是一般每个摄像头模组，胶水厚度都不同，则胶水收缩量也不同，这样在AA进行补偿时，按照固定补偿量进行补偿，一部分摄像头模组补偿过多，一部分补偿过少，会导致摄像头模组解像力不一致，无法有效保证所有摄像头模组的解像力达到合格水平。而且，针对以上提到的，需要极高组装精度的摄像头模组，传统的AA胶水收缩量补偿技术已不满足如此高的精度要求。所以，在需要高精密度组装的摄像头模组中，解决AA胶水厚度不一致性是一个非常关键的问题。需要通过实施某种方法，使得摄像头模组胶水厚度一致性好，而且胶水厚度要小(胶水厚度越小，收缩量越小，收缩量差异性越小)，从而控制每个模组胶水收缩量基本相同，在AA时用固定的胶水收缩补偿量进行补偿即可。

而AA胶水厚度不一致的原因是由于摄像头模组各部件存在偏差。其中主要是光学镜头的偏差(具体表现为光学后焦偏差和光轴倾斜偏差)，光学镜头由若干镜片组装而成，其中还包含结构件(隔圈，镜筒等)，所有镜片与结构件都存在公差，导致光学镜头的光学焦面相对于胶水粘接面的位置不一致，从而直接导致胶水厚度不一致。另外，光电成像传感器高度偏差和底座高度偏差，直接影响AA间隙的大小，从而影响AA胶水的厚度。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种摄像模组及组装方法，解决同一批摄像模组胶水厚度不一致导致的解像力无法保证的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种摄像模组，包括镜头、连接件、线路板和设置在所述线路板的光电成像传感器，沿光轴方向，连接件包括与镜头固定连接的第一连接部和与线路板连接的第二连接部，所述第一连接部朝向所述第二连接部的一侧设有校正平面或者所述第二连接部靠近所述线路板的一侧设有校正平面，所述校正平面与所述镜头的成像面平行，所述校正平面与所述第二连接部之间或者所述校正平面与所述线路板之间设有预定厚度的连接胶层。

根据本实用新型的一个方面，所述连接胶层设置在所述校正面与所述第二连接部之间，存在：d＝F+h-H；

其中，d表示所述连接胶层的厚度，F表示所述校正平面到成像面的距离，h表示光电成像传感器感光面距离所述线路板上表面的高度,H表示第二连接部的高度。

根据本实用新型的一个方面，所述连接胶层设置在所述校正平面与所述线路板之间，存在d＝F+h；

其中，d表示所述连接胶层的厚度，F表示所述校正平面到成像面的距离，h表示光电成像传感器感光面距离所述线路板上表面的高度。

根据本实用新型的一个方面，所述第二连接部与所述线路板组配，所述第一连接部朝向所述第二连接部的一侧设有校正平面。

根据本实用新型的一个方面，所述第一连接部与所述第二连接部一体成型，所述第二连接部靠近所述线路板的一侧设有校正平面。

根据本实用新型的一个方面，所述第一连接部为镜头法兰，所述第二连接部为镜座，所述镜头通过第一连接与所述第二连接部组配，所述第二连接部靠近所述线路板的一侧设有校正平面。

根据本实用新型的一个方案，在第一连接部朝向第二连接部的一侧设有校正平面或者在第二连接部朝向线路板的一侧设置校正平面，并且校正平面与镜头的成像面面相互平行，与镜头的实际光轴相互垂直。从而使得第一连接部的下侧面与第二连接部(底座)之间的间距一致或者第二连接部的下侧面与线路板之间的间距一致，保证在AA制程中，填充的胶水厚度是一致的，胶水的收缩量一致，解决了由于填充胶水厚度不一致导致的摄像模组解像力差的问题。

本实用新型的一个方面，校正平面与第二连接部或线路板之间的连接胶层的厚度是设定相同，从而使得所有摄像模组中连接胶层的厚度相同，进而使所有摄像模组的胶水收缩量一致，有利于提升产品一致性。

根据本实用新型的一个方案，本实用新型的连接部设置有足够的尺寸余量，足够尺寸余量是指,可以根据本实用新型的构思，针对不同的摄像模组，在设定连接胶层d一致的情况下，无论摄像模组的光轴偏差角度和镜头成像面位置偏差是何种情况，均可以按照F＝H+d-h或者F＝d-h找到相应的校正平面，然后去除材料余量，得到胶水厚度一致的摄像模组。

附图说明

图1示意性表示根据本实用新型一种实施方式的摄像模组的结构图；

图2示意性表示理想状态下摄像模组装配结构图；

图3示意性表示镜头的实际光轴与机械轴存在夹角的示图；

图4示意性表示实际状态下摄像模组装配示图；

图5示意性表示根据本实用新型的校正平面的示图；

图6示意性表示镜头成像面偏差示图；

图7示意性表示图6中不同成像面偏差所对应的摄像模组组装时所需胶水厚度示图；

图8示意性表示理想状态下第二种实施方式的摄像模组装配图；

图9示意性表示实际状态下摄像模组装配示图；

图10示意性表示第二种实施方式的校正平面的示图；

图11示意性表示根据本实用新型第二种实施方式的摄像模组的结构图；

图12示意性表示第三种实施方式理想状态下的摄像模组示图；

图13示意性表示第三种实施方式实际状态的摄像模组示图；

图14示意性表示根据本实用新型第三种实施方式的校正平面示图；

图15示意性表示根据本实用新型第三种实施方式的摄像模组的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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。

在针对本实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1、图11和图15所示，本实用新型的摄像模组包括镜头1、连接件2线路板3、设置在线路板上的光电成像传感器和校正平面4。沿光轴方向，连接件2包括与镜头固定连接的第一连接部21和与线路板3连接的第二连接部22，根据本实用新型的构思，第一连接部21和第二连接部分22为单独的构件相连接，或者第一连接部21和第二连接部22为一体成型结构。在本实用新型中，校正平面4设置在第一连接部21朝向第二连接部22的一侧上，或者设置在第二连接部22朝向线路板3的一侧上。并且，本实用新型的校正平面4与镜头1的成像面相互平行，与镜头1的光轴向相垂直。根据本实用新型不同的实施方式，在校正平面4与第二连接部22之间设置连接胶层A或者在校正平面4与线路板3之间设置连接胶层A。需要说明的是，针对所有摄像模组，设定的连接胶层A的厚度是相同，也就是说在组装所有摄像模组时，组装所用的填充胶水的厚度是一致的。

结合图1-图5所示，根据本实用新型的第一种实施方式，连接件2的第一连接部21和第二连接部22均为单独的构件。在本实施方式中，第一连接部21为连接法兰，第一连接部21与镜头1固定连接，第二连接部22为镜座。如图2所示，在理想状态下，底座与线路板3进行组配，之后将镜头1与底座和线路板3进行AA组装，找到镜头的最佳成像位置后，填充胶水(连接胶层)将第一连接部21和第二连接部22进行固定连接。

结合图3和图4所示，然而在摄像模组的实际装配过程中，镜头1的机械轴与实际光轴之间存在一定的夹角偏差，导致镜头1的机械轴与实际光轴不重合。在摄像模组组装过程中，需要保证镜头1的实际光轴与线路板3上的感光芯片垂直以确保最佳成像效果，因而镜头1在装配时就需要倾斜一定的角度，保证实际光轴与感光芯片的垂直设置，在此状态下，则会导致第一连接部21(连接法兰)与第二连接部22(底座)之间的间隙沿周向不一致，以图4所示的剖视图来说，第一连接部21与底座22左边的间隙为d1，第一连接部21与底座22右边的间隙为d2，d1＞d2。进而导致在固定第一连接部21和第二连接部22时左右两边所填充的胶水量是不同的，胶水填充量的不同使得收缩量不同，进而会影响摄像模组的解像力。

本实用新型的摄像模组很好地解决了这一问题，结合图1和图5所示，在本实施方式中，在第一连接部21朝向第二连接部22的一侧设有校正平面4，即第一连接部21的下侧面为校正平面4，并且校正平面4与镜头1的成像面相互平行，与镜头1的实际光轴相互垂直。从而使得第一连接部21的下侧面与第二连接部22(底座)之间的间距一致，从而使得第一连接部21和第二连接部22之间填充的胶水厚度是一致的、胶水的收缩量一致，解决了由于第一连接部21和第二连接部22之间填充胶水厚度不一致导致的摄像模组解像力差的问题。另一方面，本实用新型的摄像模组在组装时，设置校正平面4之后，在校正平面4与第二连接部22之间填充的胶水厚度是预先设定好的，即连接胶层A的厚度是预先设定的，从而可以保证每一个摄像模组中的连接胶层的厚度都是一致的，进而有利于解决产品一致性差、合格率低的问题。

结合图6和图7所示，镜头1除了存在机械轴与实际光轴不重合的偏差外，还具有成像面偏差。如图6所示，图6中间图示表示镜头1的成像面B的理想位置，左侧图示表示镜头1的成像面B存在负偏差，右侧图示表示镜头1的成像面B存在正偏差。

如图7所示，当镜头1后焦存在负偏差时，胶水厚度会小，偏差越大，厚度越小，偏差达到一定程度，胶水厚度为负值时，说明镜头1与底座22发生干涉，此时由于镜头1后焦的偏差，已经无法进行摄像头组装。当镜头1后焦存在正偏差时，胶水厚度会变大，偏差越大，厚度越大。胶水厚度过小时，镜头1与底座22之间的间隙非常小，极有可能导致AA时发生干涉，组装失败。胶水厚度过小，胶水粘接力可能不够，模组稳定性差。胶水厚度过大时，即镜头1与底座22之间的AA间隔较大，则需要更多的胶水填充这个间隙，造成胶水浪费。另外，胶水间隙过大，会导致胶水均匀性变差，影响模组稳定性。

表1

另一方面，如表1所示，由于不同的摄像模组的成像面位置不同，导致所需填充胶水(连接胶层)的厚度不同，不同厚度的连接胶层在工作时收缩量有所不同，从而会导致摄像模组的品质不能保证。具体来说，胶水厚度越大，收缩量越大，而且收缩量的差异性越大。对于本专利中所述的模组，模组的焦点深度范围一般在几个微米以内，如果胶水厚度过大，收缩量差异已经远大于焦点深度范围，则无法保证模组在AA组装后达到良好的性能。

结合图1、图2和图5所示，本实用新型的摄像模组为解决这一问题，针对所有摄像模组，设定连接胶层A的厚度为d，并且满足：d＝F+h-H(F＝H-h+d)。其中，d表示所述连接胶层A的厚度，F表示所述校正平面4到成像面的距离，h表示光电成像传感器感光面距离所述线路板3上表面的高度,H表示第二连接部22的高度。如此设置，针对不同的摄像模组，设定相同的d,分别测量h值、测量第二连接部22的H值，找到成像面位置，即可找出校正平面4的所在位置，即可以根据上述公式(F＝H-h+d)来决定第二连接部22的去除量。本实用新型的摄像模组，可保证胶水厚度一致，而且胶水厚度做到很小，推荐200um以下。当然，在保证胶水强度前提下，可以越小越好。

结合图8-图11所示，根据本实用新型的第二种实施方式，连接件2的第一连接部21和第二连接部22均为单独的构件。在本实施方式中，第一连接部21为连接法兰，与镜头1固定连接。第二连接部22为底座。在本实施方式中，首先将镜头1、第一连接部21和第二连接部22进行组配，之后与线路板3通过AA工艺装配。如图9所示，由于镜头1的机械轴与实际光轴的不重合，镜头1需要倾斜设置，导致与镜头1组配的第二连接部22也倾斜设置，从而使得第二连接部22与线路板3之间的间隙不同。因此，在本实施方式中，在第二连接部22朝向线路板3的一侧设置校正平面4，即第二连接部22的下侧面为校正平面4，校正平面4与镜头1的成像面B平行设置，与镜头1的实际光轴垂直设置。从而使得第二连接部22与线路板3之间的间隙一致，连接第二连接部22与线路板3所用胶水厚度也一致。在本实施方式，为避免镜头1的后焦偏差对摄像模组的解像力造成的影响，

如图10所示，连接胶层A设置在校正平面4与所述线路板3之间，存在d＝F+h。具体来说，其中，d表示所述连接胶层A的厚度，F表示所述校正平面4到成像面的距离，h表示光电成像传感器感光面距离所述线路板3上表面的高度。在本实施方式中，校正平面4位于成像面之下，因此F为负值。对于所有摄像模组，连接胶层A的厚度d是相同的，因此，针对每一个摄像模组，可以先测量其h值，然后即可得出F(F＝d-h)，接着以成像面为基准即可找到校正平面的位置，然后通过切削等方式将第二连接部22的余量进行切除。

结合图12-图15所示，根据本实用新型的第三种实施方式，连接件2的第一连接部21和第二连接部22为一体成型结构。在本实施方式中，镜头1与连接部2组配后，通过AA工艺与线路板进行组装。

如图13所示，由于镜头1的机械轴与实际光轴的不重合，镜头1需要倾斜设置，导致与镜头1组配的第二连接部22也倾斜设置，从而使得第二连接部22与线路板3之间的间隙不同。因此，在本实施方式中，在第二连接部22朝向线路板3的一侧设置校正平面4，即第二连接部22的下侧面为校正平面4，校正平面4与镜头1的成像面B平行设置，与镜头1的实际光轴垂直设置。从而使得第二连接部22与线路板3之间的间隙一致，连接第二连接部22与线路板3所用胶水厚度也一致。在本实施方式，为避免镜头1的后焦偏差对摄像模组的解像力造成的影响，如图14所示，在沿图示虚线切除第二连接部22部分材料获得校正平面4时，按照公式d＝F+h(F＝d-h)确定校正平面4的位置。

本实用新型还提供一种用于组装上述摄像模组的方法，包括：S1、将镜头与具有尺寸余量的连接件组配；S2、确定光电成像传感器感光面距离所述线路板上表面的高度h；S3、设定连接胶层的厚度d；S4、确定镜头的成像面；S5、依据所述步骤S2获得的h值以及设定的d值，以所述镜头的成像面为基准，对第一连接部或第二连接部进行去除材料处理以获得为自由端且与所述成像面平行的校正平面，将第一连接部与第二连接部通过连接胶层固定或者将第二连接部与所述线路板通过连接胶层固定。

具体来说，根据本实用新型的一种实施方式，本实用新型的组装方法包括：测量第二连接部的高度H，将线路板与第二连接部组配成一个部件；测量光电成像传感器感光面距离所述线路板上表面的高度h；设定连接胶层的厚度d；确定镜头的成像面，依据获得H、h和d，以成像面为基准，对第一连接部进行去除材料处理获得与成像面相平行的校正平面，并使校正平面到成像面的距离F＝H+d-h；将第一连接部的校正平面与第二连接部通过连接胶层固定连接。

根据本实用新型的第二种实施方式，本实用新型的组装方法包括：将镜头和第一连接部、第二连接部组配成一个部件或选择第一连接部和第二连接部为一体成型结构的连接件与镜头组成一个部件；测量光电成像传感器感光面距离所述线路板上表面的高度h；设定连接胶层的厚度d，确定镜头的成像面，依据获得h和d，以成像面为基准，对第二连接部进行去除材料处理获得与成像面相平行的校正平面，并使校正平面到所述成像面的距离F＝d-h，将线路板与第二连接部的校正平面通过连接胶层固定连接。

需要说明的是，本实用新型的连接部设置有足够的尺寸余量，足够尺寸余量是指,可以根据本实用新型的构思，针对不同的摄像模组，在设定连接胶层d一致的情况下，无论摄像模组的光轴偏差角度和镜头成像面位置偏差是何种情况，均可以按照F＝H+d-h或者F＝d-h找到相应的校正平面，然后去除材料余量，得到胶水厚度一致的摄像模组。

本实用新型的摄像模组组装方法中，对于第一连接部或第二连接部进行去除材料处理以获得校正平面的方式包括切削、车削、切割、铣磨或化学腐蚀方式。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种摄像模组，包括镜头(1)、连接件(2)、线路板(3)和设置在所述线路板(3)的光电成像传感器，沿光轴方向，连接件(2)包括与镜头(1)固定连接的第一连接部(21)和与线路板(3)连接的第二连接部(22)，其特征在于，所述第一连接部(21)朝向所述第二连接部(22)的一侧设有校正平面(4)或者所述第二连接部(22)靠近所述线路板(3)的一侧设有校正平面(4)，所述校正平面(4)与所述镜头(1)的成像面平行，所述校正平面(4)与所述第二连接部(22)之间或者所述校正平面(4)与所述线路板(3)之间设有预定厚度的连接胶层(A)。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述连接胶层(A)设置在所述校正平面(4)与所述第二连接部(22)之间，存在：d＝F+h-H；

其中，d表示所述连接胶层(A)的厚度，F表示所述校正平面(4)到成像面的距离，h表示光电成像传感器感光面距离所述线路板(3)上表面的高度,H表示第二连接部(22)的高度。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述连接胶层(A)设置在所述校正平面(4)与所述线路板(3)之间，存在d＝F+h；

其中，d表示所述连接胶层(A)的厚度，F表示所述校正平面(4)到成像面的距离，h表示光电成像传感器感光面距离所述线路板(3)上表面的高度。

4.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述第二连接部(22)与所述线路板(3)组配，所述第一连接部(21)朝向所述第二连接部(22)的一侧设有校正平面(4)。

5.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述第一连接部(21)与所述第二连接部(22)一体成型，所述第二连接部(22)靠近所述线路板(3)的一侧设有校正平面(4)。

6.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述第一连接部(21)为镜头法兰，所述第二连接部(22)为镜座，所述镜头(1)通过第一连接部(21)与所述第二连接部(22)组配，所述第二连接部(22)靠近所述线路板(3)的一侧设有校正平面(4)。

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