传感器固定结构及包含该结构的传感器姿态调节组件的制作方法

本申请涉及图像获取设备技术领域，尤其涉及一种传感器固定结构及包含该结构的传感器姿态调节组件。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，图像获取设备已经进入了人们生活的方方面面。从智能手机到安防监控都能看到它的身影。当前的图像获取设备通常通过镜头将光线汇聚至后方的传感器芯片进行图像捕捉，因此传感器芯片与镜头之间的姿态对于图像清晰度有重大影响。

相关技术中，通常将承载传感器芯片的传感器板与后焦垫片贴合，再将后焦垫片与镜头进行对位，因此传感器芯片与镜头之间的姿态精度又取决于传感器板与后焦垫片的姿态。

由于传感器板表面可能存在一些焊盘等结构，导致其表面平整度有限，因此传感器板与后焦垫片贴合后的对位精度不高，经常出现偏转角。对于分辨率要求较低、距离较近的场景而言，这种装配精度尚可接受，但对于一些高分辨率、远距离场景而言，这种精度误差已经变得难以接受。

而提高传感器板的表面平整度的方式不但面临着成本提升，而且由于工艺复杂，良品率低，无法满足需求。因此，本领域亟待寻求一种新的提升传感器板与后焦垫片对位精度的技术。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种传感器固定结构及包含该结构的传感器姿态调节组件，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种传感器固定结构，包括后焦垫片、传感器板、抵接固定组件以及至少两个调整组件；

所述后焦垫片具有采光孔、相互背离的贴合面以及装配面，所述采光孔贯穿所述贴合面以及所述装配面，所述后焦垫片上还设置有凸出于所述装配面的基准支点，所述传感器板压盖所述基准支点，所述传感器板上具有传感器芯片，所述传感器芯片正对所述采光孔；

所述基准支点与两个所述调整组件在所述装配面的投影内呈三角形的三个顶点排布；

所述抵接固定组件与所述后焦垫片相固定并能够对所述传感器板施加朝向所述后焦垫片的作用力使所述传感器板始终与所述基准支点抵接；

所述调整组件与所述后焦垫片相固定并能够调整所述传感器板局部与所述后焦垫片之间的间距。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述抵接固定组件包括连接件以及第一抵接弹性件，所述连接件具有连接部以及抵接部，所述连接部与所述后焦垫片相固定，所述抵接部处于所述传感器板背离所述后焦垫片的一侧，所述第一抵接弹性件处于所述抵接部与所述传感器板之间并对所述传感器板施加朝向所述后焦垫片的弹性作用力。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述连接件为第一螺钉，所述第一螺钉具有第一螺纹部以及第一螺钉头，所述连接部为所述第一螺纹部，所述抵接部为所述第一螺钉头；

所述传感器板上设置有第一镂空区，所述后焦垫片上对应所述第一镂空区设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹部穿过所述第一镂空区与所述第一螺纹孔螺纹连接固定；

所述第一抵接弹性件为第一抵接弹簧，所述第一抵接弹簧套设在所述第一螺钉上且两端分别与所述传感器板以及所述第一螺钉头抵接。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述第一螺纹孔开设在所述基准支点上。

可选地，上述的传感器固定结构中，还包括辅助调整件，所述辅助调整件位于所述传感器板背离所述后焦垫片的一侧并与所述传感器板相固定，两个所述调整组件设置在所述辅助调整件与所述后焦垫片之间。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述调整组件包括调整连接件以及第二抵接弹性件，所述调整连接件与所述后焦垫片以及所述辅助调整件连接，所述第二抵接弹性件处于所述辅助调整件以及所述后焦垫片之间并对所述辅助调整件施加背离所述后焦垫片的弹性作用力，所述调整连接件能够调整所述辅助调整件局部与所述后焦垫片之间的最大间距。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述调整连接件为第二螺钉，所述第二螺钉具有第二螺纹部以及第二螺钉头；

所述辅助调整件上设置有第一通孔，所述后焦垫片上对应所述第一通孔设置有第二螺纹孔，所述第二螺纹部穿过所述第一通孔与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺钉头与所述第一通孔背离所述后焦垫片的一端抵接；

所述第二抵接弹性件为第二抵接弹簧，所述第二抵接弹簧套设在所述第二螺钉上且两端分别与所述辅助调整件以及所述后焦垫片抵接。

可选地，上述的传感器固定结构中，传感器板上具有供所述调整组件通过的第二镂空区，所述调整组件穿过所述第二镂空区与所述辅助调整件以及所述后焦垫片连接。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述传感器板背离所述后焦垫片的一侧凸出设置有连接柱，所述辅助调整件与所述连接柱抵接。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述还包括辅助连接螺钉，所述连接柱上设置有第三螺纹孔，所述辅助调整件上对应所述第三螺纹孔开设有第二通孔，所述辅助连接螺钉穿过所述第二通孔并与所述第三螺纹孔螺纹配合固定所述辅助调整件以及所述传感器板。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述连接柱焊接在所述传感器板上。

可选地，上述的传感器固定结构中，所述基准支点与两个所述调整组件分别位于所述采光孔的不同侧。

第二方面，本申请实施例提供了一种传感器姿态调节组件，包括放置工装、准直仪以及所述的传感器固定结构，所述放置工装具备放置面，所述放置面与所述贴合面相贴合，并且所述放置工装上对应所述采光孔设置有贯穿所述放置面的通光口。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的传感器固定结构及包含该结构的传感器姿态调节组件通过设置呈三角形的三个顶点排布的基准支点以及调整组件，能够精确调整传感器板相对于后焦垫片的姿态，进而提升传感器芯片与镜头的对位精度，提升图像清晰度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的传感器姿态调节组件的整体结构视图；

图2为本申请实施例公开的后焦垫片的具体结构视图；

图3为本申请实施例公开的传感器板由一方向观察时的立体结构视图；

图4为本申请实施例公开的传感器板由另一方向观察时的立体结构视图；

图5为本申请实施例公开的抵接固定组件的具体结构视图；

图6为本申请实施例公开的辅助调整件的具体结构视图；

图7为本申请实施例公开的传感器姿态调节组件的校准图像。

附图标记说明：

1-后焦垫片、10-采光孔、11-贴合面、12-装配面、13-基准支点、14-第一螺纹孔、15-第二螺纹孔、2-传感器板、20-传感器芯片、21-第一镂空区、22-第二镂空区、23-连接柱、24-第三螺纹孔、3-抵接固定组件、30-连接件/第一螺钉、300-连接部/第一螺纹部、301-抵接部/第一螺钉头、31-第一抵接弹性件/第一抵接弹簧、4-调整组件、40-调整连接件/第二螺钉、400-第二螺钉头、41-第二抵接弹性件/第二抵接弹簧、5-辅助调整件、50-第一通孔、51-第二通孔、6-辅助连接螺钉、8-放置工装、80-放置面、9-准直仪。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例公开了一种传感器固定结构，如图1至图6所示，包括后焦垫片1、传感器板2、抵接固定组件3以及至少两个调整组件4。其中，后焦垫片1具有采光孔10、相互背离的贴合面11以及装配面12，采光孔10贯穿贴合面11以及装配面12。同时在后焦垫片1上还设置有凸出于装配面12的基准支点13，基准支点13略微凸出于装配面12即可，并且自身面积也无需很大，主要起支点作用。

传感器板2压盖在基准支点13上，在传感器板2上具有传感器芯片20，压盖时传感器芯片20正对采光孔10。在此基础上，本实施例采用抵接固定组件3与后焦垫片1相固定，并且抵接固定组件3能够对传感器板2施加朝向后焦垫片1的作用力，使传感器板2始终与基准支点13抵接。与此同时，本实施例例还采用两个调整组件4与后焦垫片1相固定，并且调整组件4能够调整传感器板2局部(传感器板2与调整组件4临近区域)与后焦垫片1之间的间距。

由于基准支点13的存在，传感器板2无法与装配面12贴合，因此在两个调整组件4与基准支点13的共同作用下，传感器板2与后焦垫片1之间能够形成一定间隙。基准支点13与两个调整组件4在装配面12的投影内呈三角形的三个顶点排布，利用三点确定一个平面的三点定位原理，单独调整其中一个组件4，可以改变传感器板2整体的倾斜姿态，并改变传感器芯片20的朝向。因此传感器板2在两个调整组件4的调整下可以进行姿态的微调，以获得更为精确地姿态定位。

为了精确调整传感器板2的姿态，本实施例还提供了一种传感器姿态调节组件。该组件内除了包含上述的传感器固定结构之外，还包含放置工装8、准直仪9。放置工装8具备放置面80以及贯穿放置面80的通光口(图中未示出)。

在初始状态下，首先校准放置工装8与准直仪9的相对姿态。

之后将装配完毕的传感器固定结构的后焦垫片1的贴合面11与放置工装8的放置面80相贴合，采光孔10正好对准通光口。

第三步采用准直仪9发射出射光束远方照射传感器芯片20，光束经过传感器芯片20的不同反射面反射形成多股反射光束，这些反射光束被准直仪9接收后会与出射光束同时在图7所示的校准图像中显示出来。其中+1为出射光束，+2、+3为两股反射光束。出射光束+1由图像正中射出，如果传感器芯片20与出射光束+1并未垂直，则出射光束经过反射形成反射光束+2、+3后会形成一定偏转角度，当反射光线被准直仪9接收后便会处于偏心位置。通过不断调整调整组件4可以逐渐减小反射光束与出射光束的偏移量，直至反射光束与出射光束完全重合，便可确定传感器芯片20已经被精确调整至所需姿态。

之后可由放置工装8上取下传感器固定结构，再将传感器固定结构的后焦垫片1的贴合面11与镜头进行贴合对位，便可保证传感器20具有较高的对位精度，提升图像清晰度。

对于三点定位原理而言，三点距离中心距离越远，则月容易进行姿态的微调，因此本实施例中的基准支点13与两个调整组件4优选分别位于采光孔10的不同侧，以充分远离中心。并且在结构允许的前提下，基准支点13与两个调整组件4可尽量处于传感器板2的边缘位置。

在本实施例中，基准支点13属于被动调整点，基准支点13不能主动改变传感器板2的姿态，但却可以在其它两个调整组件4进行调整时改变与传感器板2的接触区域，从而被动地适应调整。但无论如何调整，传感器板2与基准支点13均不能完全脱离，因此本实施例采用抵接固定组件3对传感器板2施加作用力，防止其脱离基准支点13。

抵接固定组件3在对传感器板2施加作用力的同时也要兼顾到便于传感器板2改变与基准支点13的接触区域。如果抵接固定组件3与传感器板2硬接触，虽然能够保证二者的抵接，但却会导致传感器板2无法灵活地改变与基准支点13的接触区域，从而使姿态调整受到阻碍。

为此，本实施例中的抵接固定组件3可以包括连接件30以及第一抵接弹性件31，连接件30具有连接部300以及抵接部301，连接部300与后焦垫片1相固定，并且固定完毕后抵接部301可以处于传感器板2背离后焦垫片1的一侧，将第一抵接弹性件31放置在抵接部301与传感器板2之间并使其处于压缩状态，第一抵接弹性件31便会对传感器板2施加朝向后焦垫片1的弹性作用力，使传感器板2始终抵接基准支点13。而当传感器板2需要改变与基准支点13的接触区域时，第一抵接弹性件31可以通过弹性形变来适应传感器板2的姿态变化，从而使姿态调整顺利进行。

具体地，如图5所示，连接件30可以为第一螺钉，第一螺钉30(为了便于理解，下面沿用连接件的附图标记)具有第一螺纹部以及第一螺钉头，连接部300即为第一螺纹部，而抵接部301即为第一螺钉头。与此同时，在传感器板2上设置有第一镂空区21，后焦垫片1上对应第一镂空区21设置有第一螺纹孔14，第一螺纹部300(为了便于理解，下面沿用连接部的附图标记)穿过第一镂空区21后与第一螺纹孔14螺纹连接固定。第一抵接弹性件31可以采用第一抵接弹簧，第一抵接弹簧31(为了便于理解，下面沿用第一抵接弹性件的附图标记)套设在第一螺钉30上且两端分别与传感器板2以及第一螺钉头301(为了便于理解，下面沿用抵接部的附图标记)抵接。第一镂空区21根据其所在位置不同可以被设置为孔或者缺口(图中为孔)，第一镂空区21的尺寸不必过大，只要能够供第一螺纹部300穿过即可。

由于此时的抵接固定组件3是通过第一抵接弹簧31对传感器板2施加作用力，因此第一抵接弹簧31距离基准支点13距离越近，抵接效果越好。因此，可以将第一螺纹孔14直接开设在基准支点13上。例如开设在基准支点13的正中位置。

由于传感器板2与后焦垫片1之间的间隙很小，因此如果将调整组件4直接设置在传感器板2与后焦垫片1之间，对于加工、装配要求都非常高，同时调整难度也很大。为了降低设置难度，本实施例中增加了辅助调整件5，将辅助调整件5设置在传感器板2背离后焦垫片1的一侧并与传感器板2相固定，由于辅助调整件5距离后焦垫片1较远，因此可以将两个调整组件4设置在辅助调整件5与后焦垫片1之间，调整组件4可以调整辅助调整件5与后焦垫片1的间距。而由于辅助调整件5与传感器板2相固定，因此传感器板2可以跟随辅助调整件5一起被调整。

如图1所示，调整组件4可以包括调整连接件40以及第二抵接弹性件41，调整连接件40与后焦垫片1以及辅助调整件5连接并能够调整辅助调整件5局部(辅助调整件5与调整组件4临近区域)与后焦垫片1之间的最大间距。与此同时，第二抵接弹性件41处于辅助调整件5以及后焦垫片1之间并对辅助调整件5施加背离后焦垫片1的弹性作用力。因此当利用调整连接件40将辅助调整件5局部与后焦垫片1之间的最大间距改变之后，第二抵接弹性件41能够随之发生弹性形变并使辅助调整件5与后焦垫片1始终处于最远位置，从而实现辅助调整件5姿态的调整。

具体地，本实施例中的调整连接件40可以采用第二螺钉，第二螺钉40(为了便于理解，下面沿用调整连接件的附图标记)具有第二螺纹部(图中未示出)以及第二螺钉头400。在辅助调整件5上设置有第一通孔50，后焦垫片1上对应第一通孔50设置有第二螺纹孔15，第二螺纹部穿过第一通孔50并与第二螺纹孔15螺纹连接，同时第二螺钉头400与第一通孔50背离后焦垫片1的一端抵接。第二抵接弹性件41为第二抵接弹簧，第二抵接弹簧41(为了便于理解，下面沿用第二抵接弹性件的附图标记)套设在第二螺钉40上且两端分别与辅助调整件5以及后焦垫片1抵接。

通过第二螺纹部与第二螺纹孔15可以将第二螺钉40的周向转动改变沿轴向的移动，从而改变第二螺钉头400与后焦垫片1的距离。而第二螺钉头400又限制着辅助调整件5的移动，因此第二螺钉头400与后焦垫片1的距离的改变也会使辅助调整件5与后焦垫片1的最大间距发生变化。此时，第二抵接弹簧41便会根据自身受力情况调整形变程度。因此在第二抵接弹簧41的作用下，辅助调整件5始终与第二螺钉头400保持抵接，因此能够实现辅助调整件5的姿态调整。

为了便于调整组件4连接辅助调整件5以及后焦垫片1，在传感器板2上可以开设供调整组件4通过的第二镂空区22，调整组件4可以穿过第二镂空区22与辅助调整件5以及后焦垫片1连接。与第一镂空区21类似，第二镂空区22也可以根据其所在位置不同被设置为孔或者缺口(图中为缺口)。

如图3和图4所示，在本实施例中，为了便于辅助调整件5与传感器板2进行连接固定，可以在传感器板2背离后焦垫片1的一侧凸出设置有连接柱23，辅助调整件5可以与连接柱23抵接。由于传感器板2是一块电路板，内部设置有多层电路，因此直接成型连接柱23难度较大，可以考虑在传感器板2上预留出焊盘，将连接柱23像焊接元器件那样焊接在焊盘上。

进一步地，在连接柱23上可以设置有第三螺纹孔24，而整个传感器固定结构还包括辅助连接螺钉6，辅助调整件5上对应第三螺纹孔24开设有第二通孔51，辅助连接螺钉6可以穿过第二通孔51并与第三螺纹孔24螺纹配合固定辅助调整件5以及传感器板2。

通常情况下，辅助调整件5可以设置为板状或片状结构，为了防止辅助调整件5发生弹性形变，辅助调整件5优选采用硬度较大的金属材质，例如钣金件。

综上所述，本实施例所提供的传感器固定结构及包含该结构的传感器姿态调节组件能够提升传感器芯片与镜头的对位精度，提升图像清晰度。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。