CN213661738U - 一种摄像机成像组件及具有其的摄像机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摄像机成像组件及具有其的摄像机。所述摄像机成像组件包括镜头(1)、图像传感器(2)和PCB(3)，所述PCB(3)上带有凸台(31)和安装基准面(32)，所述PCB(3)通过所述安装基准面(32)相对于镜头(1)固定连接，所述凸台(31)相对于所述安装基准面(32)凸起，凸起方向朝向所述镜头(1)，且所述图像传感器(2)固定安装在所述凸台(31)上。本实用新型以简单的结构实现了图像传感器的负向焦调整，避免了修改镜头尾部结构件，从而无需重新开发模具，周期短、成本低。

Description

一种摄像机成像组件及具有其的摄像机

技术领域

本实用新型涉及摄像机技术领域，特别是涉及一种摄像机成像组件，以及带有所述结构的摄像机。

背景技术

如图1所示，在摄像机领域，图像传感器2置于镜头的透镜11之后，为了保证成像清晰，图像传感器2的感光面22需要位于镜头后焦点15的位置处。

在现有技术中，通常将图像传感器2安装至PCB 3，然后将PCB 3固定到镜头。因为不同的图像传感器2的安装面21与感光面22之间的距离可能存在差异。所以，当同一款镜头配合不同的图像传感器时，会产生后焦点与图像传感器感光面无法重合的问题。

为了解决这个问题，参见图图3，现有技术是通过在镜头1与PCB 3之间设置调整垫片4，并适当地选择调整垫片4的厚度，由此来调节PCB 3与透镜11之间的距离。从而调整图像传感器2的感光面22相对于透镜11的位置，实现图像传感器2的感光面22与镜头1的后焦点15的重合。图3中的安装垫片5用于与调整垫片4配合来夹持PCB 3。

这种方式存在一个明显的缺点，调整垫片4的厚度不能小于0mm，所以只能把感光面往远离镜头的方向移动，如果遇到图像传感器感光面需要往镜头侧方向移动，作负向后焦调整(负后焦调整)时，只能通过修改镜头尾部结构件的方式来实现。从而进行调整的成本高，周期长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种摄像机成像组件，用于实现图像传感器与镜头的后焦匹配，即实现镜头图像传感器安装过程中焦距的匹配。

为实现上述目的，本实用新型提供一种摄像机成像组件。所述摄像机成像组件包括镜头、图像传感器和PCB，所述PCB上带有凸台和安装基准面，所述PCB通过所述安装基准面相对于镜头固定连接，所述凸台相对于所述安装基准面凸起，凸起方向朝向所述镜头，且所述图像传感器固定安装在所述凸台上。

优选地，所述凸台的凸起高度设置为等于所述图像传感器需向镜头侧方向调整的距离。

优选地，所述凸台以下述方式形成：利用PCB锣板机将凸台区域以外的PCB基材加工去除设定厚度，其中，所述设定厚度对应于所述凸台的凸起高度。

优选地，所述图像传感器带有焊接引脚，所述焊接引脚焊锡焊接至所述PCB的所述凸台。

优选地，所述图像传感器通过SMT回流焊接工艺焊接到所述PCB的所述凸台。

优选地，所述PCB通过三点式螺钉紧固方式安装至所述镜头的镜头尾板。

优选地，所述镜头的镜头尾板上设置于尾板穿孔，所述尾板穿孔的尺寸大于所述图像传感器的截面尺寸；以及/或者大于所述凸台的截面尺寸。

优选地，所述凸台的截面尺寸大于等于所述图像传感器的截面尺寸。

优选地，在所述PCB和所述镜头之间设置有调整垫片。

本实用新型还提供一种摄像机，所述摄像机包括如上所述的摄像机成像组件。

本实用新型以简单的结构实现图像传感器与镜头的后焦匹配，尤其是实现图像传感器的负后焦调整，且避免了修改镜头尾部结构件，从而无需重新开发模具，周期短、成本低。

附图说明

图1是图像传感器与镜头后焦匹配的示意性原理图。

图2是摄像机成像组件的示意性分解图。

图3是现有技术中的摄像机成像组件的示意性结构图。

图4是根据本实用新型一实施例的摄像机成像组件的安装方案示意图。

图5是根据本实用新型一实施例的摄像机成像组件的结构示意图。

图6是图5所示结构的PCB的俯视示意图。

图7是图5所示结构的PCB的侧视示意图。

图8是图像传感器与PCB的组合结构的侧视示意图。

图9是图像传感器与PCB的组合结构的俯视示意图，在图9中示出3个螺丝孔位。

图10是图像传感器的示意图。

附图标记：

1	镜头	14	安装孔
				2	图像传感器	15	后焦点
3	PCB	21	安装面
				4	调整垫片	22	感光面
5	安装垫片	23	焊接引脚
				11	透镜	31	凸台
12	镜头尾板	32	安装基准面
				13	尾板穿孔	33	螺丝孔位

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型的实施例提供一种基于新PCB结构设计的摄像机成像组件，或者图像传感器与镜头后焦匹配结构，克服部分图像传感器与镜头后焦无法匹配的技术瓶颈，实现图像传感器与镜头后焦的负向调整。后焦或光学后焦是指镜头最后一个透镜的成像焦点到透镜面的距离。

参见图4、图5，根据本实用新型一实施例的摄像机成像组件包括镜头1、图像传感器2和PCB 3。图像传感器是一种将光学图像转换成电子信号的设备，是组成数字摄像头的重要组成部分。PCB是指印刷电路板。

镜头1包括透镜11。可以理解的是，根据需要，镜头1可以包括一个透镜11，或者包括一个由多个透镜11组成的透镜组。透镜11和透镜组的具体形式和结构、构造、组合形式等可以根据需要设置，且都在本实用新型的保护范围之内。例如，透镜11可以为凸透镜、凹透镜、凹凸透镜等。透镜组可以包括两个、三个或更多个透镜。所述透镜11或透镜组会确定一个焦点，尤其是位于图像传感器一侧的后焦点22(参见图4、图5)。后焦点22与透镜11之间的距离D对应于焦距。在存在多个透镜的情况下，最接近图像传感器的透镜11与后焦点22之间的距离D对应于焦距。

镜头1还包括镜头尾板12。镜头尾板12上设置于尾板穿孔13，用于光线的通过。此外，尾板穿孔13还能够用于容纳图像传感器2，或者允许图像传感器2穿过。在允许图像传感器2穿过的情况下，尾板穿孔13的尺寸大于所述图像传感器2的尺寸。在图示实施例中，尾板穿孔13为方孔(正方形孔或矩形孔)，替代地，尾板穿孔13还能够为其他形式，例如角部倒圆的方孔等等。

如图4所示，镜头尾板12上设置有3个安装孔14。从而，PCB 3能够通过螺丝穿过所述安装孔14，或者旋入安装孔14内，而固定连接至镜头尾板12，从而与镜头1固定连接。安装孔14的数量和位置可以根据需要设置，而不限于图示实施例，只要便于实现PCB 3的固定连接即可。此外，安装孔14可以是螺纹孔，也可以是光孔，通过自攻螺钉旋入而实现螺纹连接。

图像传感器2固定连接至PCB 3。具体地，图像传感器2的安装面21(可参考图1的原理图)固定连接至PCB 3的凸台31。例如，图像传感器2的安装面21焊接至PCB 3的凸台31，更具体地，图像传感器2的安装面21焊锡焊接至PCB 3的凸台31。在一个实施例中，图像传感器2例如为芯片形式，在下方有焊接引脚23，在PCB 3的凸台31的焊盘上添加焊锡，利用SMT回流焊接工艺将图像传感器2焊接到PCB 3的凸台31上，形成图像传感器PCBA组件。

参见图10，焊接引脚23位于图像传感器2的封装外侧。焊接过程中焊接引脚23会融化，融化后产生厚度很小，对安装面位置影响很小，通常不予考虑。为了便于进行焊接，PCB3的凸台31上设置有焊盘，与图像传感器2的焊接引脚相对应。

图像传感器2的感光面22与安装面21之间具有位置差，例如可参见图1的原理图。

图像传感器2的具体形状、尺寸、分辨率等参数可以根据具体情况设置，且都在本实用新型的保护范围之内。

参见图6和图7，本实用新型实施例的PCB 3带有凸台31。凸台31朝着图像传感器2一侧凸出，或者朝着镜头的方向凸出。换句话说，凸台31相对于安装基准面32凸起，凸起高度为h(参见图7)。

需要指出的是，凸起高度h设置为等于负向焦调整的距离，即等于图像传感器需向镜头侧方向调整以实现焦距匹配的距离。负向焦调整是指图像传感器的感光面往镜头侧方向移动。从而，以简单的结构来实现负向焦调整。

传统PCB同一面的所有芯片都安装在同一个平面。在本实用新型中，为了达到图像传感器感光面相对于机械安装基准面高度增加的效果，设计一个带凸台的PCB外形，将图像传感器安装在凸台上。

PCB 3上的凸台31可以采用任何适当的方式设置。例如可以通过焊接、气相沉积等方式来设置。

在一个备选实施例中，PCB 3上的凸台31的实现方法是利用PCB锣板机将凸台区域以外的PCB基材加工去除一定厚度，此厚度对应凸台的高度。进行锣板加工后，PCB 3的安装基准面32相比于现有技术或者加工前状态下沉。PCB基材例如是FR4玻璃纤维板，或者其他任何适当的材料或板材。

这样，图像传感器2焊接在凸台31上后，以安装基准面32为基准，图像传感器2的感光面22的高度增加了h。也就是说，图像传感器2的感光面22朝着镜头调整了一个等于h的距离。

为了便于图像传感器2的焊接，图像传感器2的尺寸设置为小于凸台31的截面尺寸。

进一步地，由于凸台31与图像传感器2都需要安装入镜头后筒，所以凸台截面尺寸最大不超过镜头后筒的内部尺寸。例如，凸台截面尺寸小于尾板穿孔13的内部尺寸。

参见图9，PCB 3上设置有3个螺丝孔位33，用于后续环节的螺丝紧固安装，将带有图像传感器2的PCB 3固定连接至镜头1。完成安装后，图像传感器感光面离镜头透镜距离拉近了凸台高度h，达到后焦距调节匹配的效果。

需要指出的是，以图4的结构采用设定的凸台高度h进行负向焦调整后，在某些情况下需要在此基础上在进行正向焦调整，例如为了匹配新的镜头。此时可以采用调整垫片来进行正向焦调整，调整垫片的厚度例如为H。也就是说，在设置凸台的基础上，进一步在PCB 3和所述镜头1之间设置有调整垫片。相对于基准情况，实际向后调整的距离为H-h。调整垫片例如为调整钢垫，或者采用其他任何适当的材料。

本实用新型通过不同高度的PCB凸台设计，即可将不同的图像传感器匹配到同一个镜头，无需镜头重新开模，大大节约了成本。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种摄像机成像组件，其特征在于，所述摄像机成像组件包括镜头(1)、图像传感器(2)和PCB(3)，所述PCB(3)上带有凸台(31)和安装基准面(32)，所述PCB(3)通过所述安装基准面(32)相对于镜头(1)固定连接，所述凸台(31)相对于所述安装基准面(32)凸起，凸起方向朝向所述镜头(1)，且所述图像传感器(2)固定安装在所述凸台(31)上。

2.如权利要求1所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述凸台(31)的凸起高度设置为等于所述图像传感器(2)需向镜头侧方向调整的距离。

3.如权利要求1所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述凸台(31)以下述方式形成：利用PCB锣板机将凸台区域以外的PCB基材加工去除设定厚度，其中，所述设定厚度对应于所述凸台(31)的凸起高度。

4.如权利要求1所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述图像传感器(2)带有焊接引脚(23)，所述焊接引脚(23)焊锡焊接至所述PCB(3)的所述凸台(31)。

5.如权利要求4所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述图像传感器(2)通过SMT回流焊接工艺焊接到所述PCB(3)的所述凸台(31)。

6.如权利要求1所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述PCB(3)通过三点式螺钉紧固方式安装至所述镜头(1)的镜头尾板(12)。

7.如权利要求1-6中任一项所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述镜头(1)的镜头尾板(12)上设置于尾板穿孔(13)，所述尾板穿孔(13)的尺寸大于所述图像传感器(2)的截面尺寸；以及/或者大于所述凸台(31)的截面尺寸。

8.如权利要求7所述的摄像机成像组件，其特征在于，所述凸台(31) 的截面尺寸大于等于所述图像传感器(2)的截面尺寸。

9.如权利要求1-6中任一项所述的摄像机成像组件，其特征在于，在所述PCB(3)和所述镜头(1)之间设置有调整垫片。

10.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括如权利要求1-9中任一项所述的摄像机成像组件。

Images