兩部分相機(jī)模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種兩部分相機(jī)模塊。第一模塊包括透鏡組件、透鏡組件保持器、帶有圖像捕獲器件的印刷電路板(PCB)以及端塊。第二模塊安裝件、連接器護(hù)罩、端帽和O形圈。所述第一模塊和所述第二模塊被配置成利用卡合組件相互連接。第一模塊對于所有設(shè)備通用，并且第二部分對于各個應(yīng)用設(shè)備是可適應(yīng)的/可替換的。
【專利說明】兩部分相機(jī)模塊
[0001]相關(guān)專利的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年3月30日申請的申請?zhí)枮?3/436，470的美國專利申請以及于2011年12月5日申請的申請?zhí)枮?1/567082的美國分案申請的優(yōu)先權(quán)，并將其全部內(nèi)容作為參考合并于此，如同充分闡述。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及相機(jī)模塊的包裝。

【背景技術(shù)】
[0004]相機(jī)模塊可以在諸多應(yīng)用和工業(yè)中使用。因此，有很多相機(jī)模塊專用于特定的應(yīng)用和/或工業(yè)。這些相機(jī)模塊是不是通用的或可互換的。大多數(shù)這些相機(jī)模塊具有金屬部件，并具有使用螺釘和膠水的復(fù)雜的組裝結(jié)構(gòu)。制造具有可重復(fù)使用的部件和設(shè)計的相機(jī)模塊可以提供可在許多應(yīng)用中使用的低成本高效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明描述的是一種兩部分的相機(jī)模塊。第一相機(jī)模塊包括透鏡組件、透鏡組件保持器以及具有圖形捕捉器件和端塊(terminal block)的印刷電路板(PCB)。第二相機(jī)模塊包括安裝件、連接器護(hù)罩(connector shroud)、端帽(endcap)和O形圈。第一相機(jī)模塊通用于所有設(shè)備應(yīng)用，并且第二相機(jī)模對于各個應(yīng)用設(shè)備是可適應(yīng)的/可替換的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]通過以下結(jié)合附圖并以舉例方式給出的具體描述能夠更為詳細(xì)的理解本發(fā)明，其中:
[0007]圖1是一個組裝的圓形的兩部分相機(jī)模塊的一個實(shí)施例；
[0008]圖2是部分組裝的兩部分相機(jī)模塊的一個實(shí)施例；
[0009]圖3是兩部分相機(jī)模塊的一個實(shí)施例的爆炸圖；
[0010]圖4是組裝的兩部分相機(jī)模塊的一個實(shí)施例的剖視圖；
[0011]圖5是一個帶有頂孔通風(fēng)孔(gore vent)的組裝的兩部分相機(jī)模塊的一個實(shí)施例的另一剖視圖；
[0012]圖6不出了用于兩部分相機(jī)模塊的一個實(shí)施例的一個不例性緊固過程；
[0013]圖7示出了端塊的一個實(shí)施例的正視圖；
[0014]圖8示出了端塊的一個實(shí)施例的后視圖；和
[0015]圖9示出了端帽的一個實(shí)施例的內(nèi)部的底部視圖以及端塊的一個實(shí)施例的底部視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]應(yīng)當(dāng)理解的是，相機(jī)模塊包裝的實(shí)施例的附圖和描述已被簡化，以更為清楚地圖示相關(guān)元件，在簡化的同時，為清楚起見，在典型的電子封裝中具有許多的其他元件。那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可認(rèn)識到其他元件和/或步驟是期望的和/或在完成相機(jī)模塊封裝時需要的。然而，因?yàn)檫@些元件和步驟是本領(lǐng)域眾所周知的，并且由于它們不便于更好地理解相機(jī)模塊包裝，本文中不再提供對這些元件和步驟的討論。
[0017]本文所描述的非限制性實(shí)施例是關(guān)于相機(jī)模塊的。本文所描述和/或在附圖中所示的實(shí)施例和變型是僅以示例的方式給出的，并不限定其范圍和精神。相機(jī)模塊可在許多應(yīng)用領(lǐng)域中使用，包括汽車應(yīng)用領(lǐng)域和其它環(huán)境暴露應(yīng)用領(lǐng)域中使用。適用部分可用已知的制造方法制造，這些方法包括例如熱塑性模制技術(shù)。
[0018]圖1示出了組裝的圓形的兩部分相機(jī)模塊100。該相機(jī)模塊100包括通用相機(jī)部分105和可更換的端帽部分110。相機(jī)部分105包括透鏡組件115和一個透鏡組件保持器118。端帽部分110包括安裝法蘭120和一個連接器護(hù)罩125。安裝法蘭120和一個連接器護(hù)罩125可以根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行修改。例如，連接器護(hù)罩125可以被修改為接受外部連接器130。圓形的設(shè)計使得允許各種取向，并且例如提供多汽車平臺的通用安裝。
[0019]圖2示出部分組裝的兩部分相機(jī)模塊200。相機(jī)模塊200包括相機(jī)部分205和端帽部分210。相機(jī)部分205包括透鏡組件(未示出)和透鏡組件保持器208以及安裝在印刷電路板(PCB) 215上的相機(jī)或圖像捕獲芯片或器件。具有圖形感測微芯片的PCB板215設(shè)置在透鏡組件保持器208上，二者之間設(shè)置熱活化膠。該定位是通過計算機(jī)數(shù)字控制(CNC)機(jī)器來完成，以使得精確對齊透鏡組件(未示出)，而后膠水固化以保持這種對準(zhǔn)。端塊220被定位在PCB板215的一側(cè)并且可移動地連接PCB板215。端帽部分210包括如上文所述的端帽222、安裝件225和連接器護(hù)罩230。端帽部分210還可包括用于釋壓的一個排氣孔235。連接器護(hù)罩230和安裝件225基于特定的安裝和連接器環(huán)境而改變。外部連接器240通過連接器護(hù)罩230連接到端塊220。端蓋部分210可以改變或適應(yīng)于不同的連接器和配件。
[0020]圖3顯不了一個兩部分相機(jī)模塊300,它包括一個通用模塊305和可更換的模塊310。通用模塊305包括被安裝到透鏡組件保持器320中的一個透鏡組件315、印刷電路板(PCB) 325和一個端塊330。通過使透鏡組件315旋入和旋出于透鏡組件保持器320來實(shí)現(xiàn)透鏡組件315的對焦。PCB板325包括圖像捕獲器件333。可更換模塊310包括具有安裝件340和連接器護(hù)罩345的一個端帽335。O形圈350被定位在通用模件305和可互換的模塊310之間，以在兩部分相機(jī)模塊300處于組裝狀態(tài)時提供水密密封。O形圈350提供了相對于軸向密封的一個徑向密封。連接器355顯示為連接到通過連接器護(hù)罩345連接端塊330。
[0021]徑向密封的優(yōu)點(diǎn)是，O形圈的密封功能依賴于端帽335和透鏡組件保持器320的魯棒環(huán)形形狀以便壓縮。軸向密封依賴于端帽335連接到透鏡組件保持器320時形成的壓縮。在此情況下，提供四點(diǎn)連接的柔性卡合臂370和凸起375可促進(jìn)上述連接。這可能會允許殼體在沒有連接的區(qū)域彎曲，在這些位置提供減壓以抵抗密封。
[0022]具體而言，使用徑向O形圈密封的優(yōu)點(diǎn)是:將模塊的兩半部分結(jié)合的卡合臂370上的O形圈造成的壓力不再存在。如果使用軸向O形圈密封，卡合臂370將承受恒定的壓力，因?yàn)镺形圈總是試圖將模塊的兩個半部推開，從而隨著時間的推移將導(dǎo)致卡合臂370變形并使失去密封完整性。在使用軸向密封的情況下，為使得兩半部分連接在一起，需要采用一個更強(qiáng)大且昂貴的連接方式，例如使用緊密間隔的多個螺釘(即使是采用螺釘密封，也只會是在螺釘附近取得令人滿意的密封性能，塑料將會在螺釘之間的區(qū)域彎曲變形，并隨時間推移失去密封完整性)。
[0023]在另一方面,使用徑向O形圈密封，O形圈350捕獲在兩個管狀表面之間,其中是所述部分的結(jié)構(gòu)形狀形成密封，而不是依賴于將兩個相機(jī)部分連接在一起的方法。在整個密封表面上的壓力是相同的，并且沒有遠(yuǎn)離O形圈350彎曲和變形的薄弱區(qū)域。這意味著當(dāng)使用徑向O形圈密封時，具有相當(dāng)多的結(jié)構(gòu)完整性，并且所述部分將保持永久密封。
[0024]圖4顯示了圖1的兩部分相機(jī)模塊沿A-A線截取的剖視圖。該兩部分相機(jī)模塊400包括相機(jī)組件405和連接器組件410。相機(jī)組件405包括定位在透鏡組件保持器420中的透鏡組件415、PCB板425和端塊430。端塊430具有終端銷433和可移動地安裝到PCB板425上的端腿437。連接器組件410包括端帽440和一個連接器護(hù)罩445。O形圈450密封連接相機(jī)部件405和連接器組件410。O型環(huán)密封450提供了一個高質(zhì)量的無應(yīng)力水密封，并且相較于典型的軸向密封件提供了更可靠的徑向密封。外部連接器455通過連接器護(hù)罩445連接到終端銷433。
[0025]圖5顯示了兩部分相機(jī)模塊500沿圖2的B-B線截取的剖視圖。兩個部分相機(jī)模塊500包括相機(jī)組件505和連接器組件510。相機(jī)組件505包括定位在透鏡組件保持器520中的透鏡組件515、PCB板525和端塊530。連接器組件510包括端蓋540、連接器護(hù)罩545和頂孔通風(fēng)孔548。頂孔通風(fēng)孔548消除積聚在兩部分相機(jī)模塊500中的壓力。例如，頂孔通風(fēng)孔可采用能透過空氣但不能透過液體的孔。O形圈550密封連接相機(jī)部件505和連接器組件510。O型圈550提供了一個高質(zhì)量的無應(yīng)力水密封，并且相較于典型的軸向密封件提供了更可靠的徑向密封。外部連接器555通過連接器護(hù)罩545連接到端塊530。
[0026]圖6示出了用于兩部分相機(jī)模塊的示例性緊固過程600。兩部分相機(jī)模塊605包括相機(jī)子模塊610和端蓋子模塊615。相機(jī)子模塊610包括柔性卡合臂620和包括凸起625的端蓋子模塊615。柔性卡合臂620與凸起625卡合以使得相機(jī)子模塊610和端蓋子模塊615連接在一起?？ê辖M件結(jié)構(gòu)允許相對于膠水和螺釘組件的更簡單組件。其它卡合組件結(jié)構(gòu)也可使用。
[0027]圖7和圖8顯示了 PCB板和端塊的多個視圖。圖7示出了示例性端塊700安裝在PCB板705上的前視圖。端塊700具有用于與連接器連接(未示出)的終端銷710和用于與PCB板705最小表面接觸的腿715。圖8示出了安裝在PCB板805上的端塊800的背面圖。端塊800具有終端腿810以可移動地連接到PCB板805。例如，終端腿810可焊接到PCB板805或者可采用其他類似方式。
[0028]端塊700或800使用終端腿810和715以浮動或移動穿過PCB板705或805的表面對齊。這將使身體移動量小，(足以使終端銷在端帽上對齊連接器護(hù)罩)，在終端腿810被焊接到PCB板705或805上后。終端腿810可以是金屬或適合于終端的其它材料。長的柔性終端腿810也確保在移動過程中在焊點(diǎn)上存在只有最小的壓力。
[0029]圖9示出了端帽900的一個實(shí)施例的內(nèi)部的底部視圖以及端塊905的一個實(shí)施例的底部視圖。該端帽900對齊端塊905與外部連接器和/或連接器護(hù)罩(兩者均未示出)。端塊905具有定位肋915以引導(dǎo)進(jìn)入端蓋對準(zhǔn)口袋920。由于上文所述的關(guān)于端塊結(jié)構(gòu)的特征，定位肋915將移動端塊主體穿越PCB板少許。定位肋915也將在端蓋900處固定端塊905，以抵制作用于其上的連接器的插入和移除力。
[0030]某些部分可以由塑料或其它輕質(zhì)的模制材料構(gòu)成，以減少重量和成本。這些都是但是非限制性的實(shí)施例。例如鏡頭筒等部分可以由金屬或其它材料制成。
[0031]如本文所述，本文所描述的方法并不局限于執(zhí)行任何特定功能的任何特定元件，并且所呈現(xiàn)的一些方法步驟并不需要以顯示的順序發(fā)生。例如，在一些情況下兩個或更多個方法步驟能夠以不同的順序進(jìn)行或同時進(jìn)行。此外，所描述的一些步驟也許是可選的(即使沒有明確地陳述為可選)，因此可以省略。本文公開的方法的這些和其他變形將是顯而易見的，特別是鑒于本文所述的對相機(jī)模塊組件的描述，這些變形被認(rèn)為是在本發(fā)明的全部范圍內(nèi)。
[0032]雖然以上以特征和元件的特定結(jié)合進(jìn)行了描述，但每個特征或元件可以單獨(dú)使用，無需其他特征和元件，或者結(jié)合或不結(jié)合其它特征和元件的情況下以各種組合方式使用。
【權(quán)利要求】
1.一種相機(jī)模塊,包括: 通用的第一模塊，該第一模塊至少包括圖像捕獲器件；以及 適應(yīng)性的第二模塊，該第二模塊包括安裝件和連接器護(hù)罩，其中，所述第一模塊和所述第二模塊被配置成利用卡合組件相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其中，所述安裝件和連接器護(hù)罩被設(shè)置為與設(shè)備相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其中，所述第一模塊和所述第二模塊利用徑向密封的O形圈形成相對于環(huán)境條件的密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其中，所述第一模塊包括透鏡組件、透鏡組件保持器、印刷電路板(PCB)和端塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其中，所述第一模塊包括柔性卡合臂，并且所述第二模塊包括相應(yīng)的凸部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其中，所述相機(jī)模塊為圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)模塊，其中，所述第二模塊還包括排氣口，以減輕內(nèi)部氣體積聚。
8.—種相機(jī)設(shè)備,該相機(jī)設(shè)備包括: 相機(jī)組件，該相機(jī)組件包括至少一個成像器，其中，所述相機(jī)組件用于多種設(shè)備；以及 連接器組件，該連接器組件包括安裝法蘭和連接器護(hù)罩，其中，所述連接器組件適用于不同的設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，其中，所述相機(jī)組件和連接器組件被配置成利用卡合裝配結(jié)構(gòu)相互連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，其中，所述安裝法蘭和所述連接器護(hù)罩被設(shè)置為與不同的設(shè)備相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，還包括: O形圈，其中所述O形圈位于所述相機(jī)組件和連接器組件之間，以徑向密封所述設(shè)備，從而防止外來污染。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，其中，所述相機(jī)組件包括透鏡組件、透鏡組件保持器、印刷電路板(PCB)和端塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，其中，所述相機(jī)組件包括第一卡合裝配部件，并且所述連接器組件包括相匹配的卡合裝配部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，其中，所述相機(jī)模塊是圓形的。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相機(jī)設(shè)備，其中，所述連接器組件還包括一個排氣口，以減輕內(nèi)部氣體積聚。
16.一種成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括: 圓形相機(jī)模塊，該相機(jī)模塊配置為通用地連接多種設(shè)備；以及 可互換的匹配的端帽組件，其中，所述端帽組件適于不同的設(shè)備。
17.權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng)，其中，該端帽組件還包括安裝件和連接器護(hù)罩，該連接器護(hù)罩被設(shè)置為與不同的設(shè)備相連。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng)，其中，所述圓形相機(jī)模塊和可互換的匹配的端帽組件被配置為利用卡合組件結(jié)構(gòu)相互連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng)，還包括: O形圈，其中所述O形圈位于所述圓形相機(jī)模塊和可互換的匹配的端帽組件之間，以徑向密封所述設(shè)備，從而防止外來污染。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng)，其中，所述圓形相機(jī)模塊包括透鏡組件、透鏡組件保持器、印刷電路板(PCB)和端塊。
【文檔編號】G03B17/08GK104136988SQ201280060044
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月5日
【發(fā)明者】G·沃倫, D·范羅恩, S·斯特恩, R·C·格里爾斯 申請人:偉創(chuàng)力有限責(zé)任公司