一種監控產品成像模組裝置的製作方法

2023-10-19 05:46:12 1

本發明涉及安全監控領域，尤其是一種監控產品成像模組裝置。

背景技術：

在監控產品設計中，成像模組為最重要的設計環節，其中包括鏡頭安裝固定、擋光結構設計、鏡頭與圖像傳感器兼容性設計問題。目前的一些成像模組設計總是需要做出兼容性方面的折衷，因為不同的圖像傳感器的成像高度及表面玻璃厚度都不同(玻璃存在折射率，不同厚度的玻璃會導致成像高度的不同)，並且目前市場上的大多數m12鏡頭、φ14鏡頭的後焦都是存在差異的，對於研發而言要兼容這些就必須做出折衷，如設計兼容結構，這樣對於用戶的各種不同需求是非常不利的，且產品的市場適應性較低；或是為每款鏡頭或圖像傳感器分別設計單獨匹配的鏡頭支架，這無形中帶來了很大的物料成本。所以如何讓不同鏡頭和不同圖像傳感器匹配相同的固定結構，實現同種固定結構滿足市場的不同需求成為研發人員研發出一款優秀的成像模組必須要攻克的難點之一。

此外，現有鏡頭與鏡頭支架的安裝固定各種各樣，例如鏡頭與鏡頭支架採用膠合方式裝配，然而膠合對於膠水的固化時間有較高的要求，固化時間則成為影響裝配效率的一個重要因素，另外對於膠水而言極可能給操作人員帶來傷害；此外還有採用在鏡頭支架徑向方向朝鏡頭擰進多顆螺絲，採用這種方式極可能導致鏡頭歪斜，且需要鎖多顆螺絲，影響加工效率。

另外在鏡頭與圖像傳感器之間需要做嚴格的擋光、密封防塵措施。在傳統的設計中，這部分擋光都是採用平面式泡棉，通過擠壓泡棉實現擋光，但是由於泡棉本身的材質特性，其彈性會隨著使用的時間會出現老化，從而導致漏光或進灰塵的風險，另外要是尺寸設計不合理壓縮量偏大，會給印製電路板產生較大的應力，可能會影響成像模組的使用壽命。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種監控產品成像模組裝置，能夠有效保證鏡頭的穩定緊固且具有可靠的擋光防塵，同時可以兼容不同的鏡頭及圖像傳感器以適應更大的市場需求。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種監控產品成像模組裝置，包括鏡頭及圖像傳感器，還包括鏡頭支架結構、推板結構及後板結構；所述鏡頭支架結構包括支撐板，所述鏡頭固定在支撐板上，支撐板下方設有數根垂直於支撐板的導杆；所述推板結構包括電路板及其下方的推板本體，所述圖像傳感器設置在電路板頂面中心位置處；所述後板結構包括後板本體及螺杆，所述螺杆的頂端穿過後板本體並與推板本體的底面緊貼；所述電路板、推板本體及後板本體上均設有通孔，所述導杆依次穿過相應通孔將電路板、推板本體及後板本體連接在一起，導杆底端設置有防止後板脫離導杆的鎖緊結構，所述支撐板與電路板間的導杆上設有壓縮彈簧，支撐板與電路板間還設有擋光結構。

作為進一步的優選實施方案，所述擋光結構為矽膠製擋光圈，所述擋光圈的側壁為波紋型。

作為進一步的優選實施方案，所述擋光圈頂面設有定位柱，所述支撐板上設有與此定位柱相對應的定位孔。

作為進一步的優選實施方案，所述壓縮彈簧及擋光圈一直處於壓縮狀態，從而使得推板本體一直處於反向受力狀態。

作為進一步的優選實施方案，所述鎖緊裝置為彈性卡簧。

作為進一步的優選實施方案，所述支撐板上方中心位置處固定有止動圈，此止動圈由塑膠製成，此止動圈的外周設有用於抱緊止動圈的固定圈，所述鏡頭的底端徑向面插入到止動圈內。

作為進一步的優選實施方案，所述止動圈上設有定位凸臺，固定圈上設有與此定位凸臺相配合的定位槽。

作為進一步的優選實施方案，所述推板本體上的通孔為凸出推板本體頂面的導向孔，此導向孔的頂面為平整端面，此平整端面與電路板的背面平整接觸連接。

作為進一步的優選實施方案，所述推板本體與電路板間設有變相材料。

作為進一步的優選實施方案，所述推板本體的底面中心位置處設有定位端面，所述螺杆的頂端端面頂在此定位端面上。

本發明的積極效果：

(1)本發明通過推板結構及後板結構的設計，在鏡頭與圖像傳感器型號確認後，可通過微調所述螺杆使得成像後焦在鏡頭的設計後焦範圍內；通過採用這個方法可以實現鏡頭支架對多種鏡頭、多種圖像傳感器的兼容。

(2)本發明通過鎖緊所述固定圈使其在徑向上壓緊所述止動圈，所述止動圈產生變形從而壓緊鏡頭，該緊固方式在徑向上具有自定心性，不容易使鏡頭產生歪斜，另外相比膠合、多顆螺絲徑向緊固的方式，該固定方式操作更加便捷且更牢靠。

(3)本發明的擋光圈壁面採用波紋設計，以取得更好的彈性，且對印製電路板不會有太大的應力，同時可以確保更好的擋光、防塵功能。

總之，本發明所提供的監控產品成像模組，對於不同的鏡頭、不同的圖像傳感器具有極高的兼容性，對市場的適應性較強；另外具有自定心的固定方式，使鏡頭的固定更加快捷，極大減少了產品的不良率；另外波紋式擋光結構能夠使鏡頭與圖像傳感器更加緊密，更不容易漏光及進灰塵。

附圖說明

圖1是實施例中所述監控產品成像模組裝置的分解結構示意圖；

圖2a是實施例中鏡頭與鏡頭支架結構的安裝立體示意圖；

圖2b是實施例中鏡頭的立體結構示意圖；

圖2c是實施例所述鏡頭支架結構的立體結構示意圖；

圖3是實施例中所述擋光結構的剖視結構示意圖；

圖4是實施例中所述推板結構的立體結構示意圖；

圖5是實施例中所述推板結構裝入導杆後的立體結構示意圖；

圖6是實施例中所述後板結構的立體剖式示意圖；

圖7是實施例中所述本發明監控產品成像模組裝置的剖視結構示意圖。

圖中，100：鏡頭，110：徑向面，120：第一定位端面，oa：光軸，200：鏡頭支架結構，210：固定圈，211：定位凸臺，212：槽，213：緊固螺絲，220：支撐板本體，221：定位孔，230：導杆，240：止動圈，241：定位槽，242：第二定位端面，243：內圈孔，250：壓縮彈簧，260：擋光結構，261：波紋彈圈，262：定位柱，270：彈性卡簧，oc：軸心，300：推板結構，310：印製電路板，311：圖像傳感器，320：變相材質，330：推板本體，331：導向孔，332：平整端面，333：第三定位端面，ob：光學中心，400：後板結構，410：螺杆，411：頂端端面，420：波紋墊片，430：後板本體，431：定位通孔，432：內螺紋孔，h：支撐板到印製電路板的距離，x：圖像傳感器成像面到印製電路板的距離，h：圖像傳感器成像面到第一定位端面的距離。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。

參照圖1，本發明優選實施例提供一種監控產品成像模組裝置，包括鏡頭100、鏡頭支架結構200、推板結構300、後板結構400。

參照圖2a、圖2a、圖2c，所述鏡頭支架結構包括支撐板220，支撐板220上方中心位置處固定有止動圈240，此止動圈240的外周設有用於抱緊止動圈240的固定圈210。

所述止動圈240通過定位柱並採用螺絲緊固在支撐板220上；

所述止動圈240所用材質為可被壓縮材質，在抱緊力作用下使其延徑向產生微小變形，即直徑變小；所述止動圈240可由例如塑膠製成，塑膠可以為聚碳酸酯等。

將所述鏡頭100的徑向面110插入止動圈240的內圈孔253內，同時保證鏡頭100的第一定位端面120與止動圈240的頂端第二定位端面242充分接觸；

通過緊固螺絲213鎖緊固定圈210使其抱緊止動圈240，由此將所述鏡頭100與所述鏡頭支架結構200穩定可靠連接；

優選的，所述止動圈240上設計有定位槽241；所述固定圈210上設計有定位凸臺211，且徑向方向上開有一條槽212，能夠在緊固螺絲213的作用下實現徑向壓緊作用；所述定位凸臺211裝入所述止動件240上的定位槽241內實現固定圈210的定位安裝。

上述鏡頭固定結構具有較高的徑向自定心性，從而保證鏡頭100的光軸oa與鏡頭支架200的軸心oc同心。

參照圖2c、圖4及圖5，支撐板220下方設有三根垂直於支撐板的導杆230，所述導杆230鉚接於支撐板220，其具有較高的垂直度要求。

所述推板裝置300包括推板本體330、印製電路板310、變相材質320；

所述推板本體330上設計有若干凸出的導向孔331，此導向孔331的頂面為平整端面332，推板本體背面設計有第三定位端面333；

所述印製電路板310固定在推板本體330的平整端面332上，並且在印製電路板310與推板本體330之間墊有變相材質320，所述變相材質320具有較高的導熱率且具有絕緣性，用於給印製電路板310提供足夠的散熱；

參照圖1、圖6及圖7，所述後板結構400包括後板本體430、螺杆410及波紋墊片420；

所述後板本體430中心設計有與螺杆410螺紋一致的內螺紋孔432；且設計有定位通孔431；

將所述波紋墊片420套入螺杆410上，同時將螺杆410旋入後板430中的內螺紋孔432；

結合圖5，將所述壓縮彈簧250套入所述導杆230內，再將所述推板結構300通過所述的導向孔331裝入所述導杆230內，使推板本體能夠壓到彈簧250；

然後安裝擋光結構260，如圖3所示，擋光結構260包括波紋彈圈261、定位柱262，所述擋光結構260採用黑色並具有較低硬度的矽膠材質，其結構具有優良的彈性。

按照支撐板220上所設計的定位孔221與擋光結構260的定位柱262相配合的方式將擋光結構裝到推板結構300與支撐板220之間，使其受到一定的壓縮。

結合圖1、圖7，進一步將所述後板結構400，通過所述的定位通孔431裝入所述導杆230內，通過彈性卡簧270固定導杆230頂端以避免後板脫離導杆。

結合圖2a、圖4、圖5、圖7，所述印製電路板310其中心貼有圖像傳感器311，該圖像傳感器311的光學中心ob位於印製電路板的結構中心，即ob為推板結構300的光學中心；所述圖像傳感器311光學中心ob、所述鏡頭100光軸的oa、鏡頭支架結構的中心軸oc同軸。

進一步的，壓縮彈簧250、擋光結構260在該裝置裝好後其處於壓緊狀態。

所述成像模組通過微調螺杆410使所述推板結構300沿導杆230平移，從而改變所述圖像傳感器311與所述鏡頭定位端面即第一定位端面120之間的距離，即調整h尺寸以滿足鏡頭所需的後焦要求

優選的，所述螺杆410設計有一頂端端面411，此頂端端面411頂在推板本體330上的第三定位端面333上，通過旋轉螺杆410即可推動推板結構300移動。

所述壓縮彈簧250、擋光結構260一直處於壓縮狀態，能夠使推板結構300一直處於反向受力狀態，從而能夠穩定的保持圖像傳感器311與鏡頭100的間距穩定。

採用本發明的後焦微調鏡頭支架裝置，通過調整h尺寸使圖像傳感器與鏡頭法蘭定位面的距離發生變化(即調整h+x的尺寸)，從而使h+x尺寸符合鏡頭的設計後焦，當需要更換不同鏡頭時，只需要通過微調螺杆使h+x尺寸符合另外鏡頭的設計後焦即可；本發明極大的提高了鏡頭與圖像傳感器的兼容性，且降低了鏡頭支架高度方向的加工精度。

與此同時，本發明所採用的擋光結構通過彈性波紋的方式大大提高了防塵防漏光性，能夠確保成像模組對圖像的穩定採集。

本發明所採用的鏡頭與鏡頭支架間具有自定心的緊固方式極大的提高了鏡頭裝配的精度，大大降低了鏡頭支架的加工精度，並且提高了生產效率，且對於維修而言變得更加便捷。

本發明成像模組裝置還大大的提高了用戶對攝像機的diy操作，用戶可根據自己本身的使用環境或需求通過購買鏡頭配件即可快速更換鏡頭以滿足自身的使用需求。

以上所述的僅為本發明的優選實施例，所應理解的是，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的思想和原則之內所做的任何修改、等同替換等等，均應包含在本發明的保護範圍之內。