一种大靶面传感器的高平行度安装方法及相机与流程

本申请涉及相机传感器的技术领域，具体而言，涉及一种大靶面传感器的高平行度安装方法以及一种相机。

背景技术：

相机成像的过程中，要求图像传感器与镜头平行，即传感器装配面与镜头法兰平面之间平行，以便于保证相机良好的成像效果，其中，传感器装配面设置于前壳的后侧，而镜头法兰安装于前壳的前侧。通常是通过高精度的定位工装，分别加工镜头法兰和前壳，再通过胶粘的方法，将两者粘接在一起，保证镜头法兰和传感器装配面之间的平行度。

而现有技术中，一方面，定位工装的成本较高，且胶粘之后无法拆卸，不利于相机部件的维修，另一方面，虽然是采用的高精度的定位工装，但镜头法兰的平面、前壳的前侧和前壳的后侧之间存在累计误差，存在镜头与传感器平行度误差过大的可能性。

技术实现要素：

本申请的目的在于：减小图像传感器和镜头之间的平行度的累计误差，提高相机图像传感器的成像效果。

本申请第一方面的技术方案是：提供了一种相机，该相机包括：一种相机，其特征在于，相机包括：前壳，图像传感器组件和镜头法兰；镜头法兰设置有第一平面、第二平面和第一定位孔，第一平面设置于镜头法兰的外侧，第二平面设置于镜头法兰的内侧，第一定位孔设置于第二平面上；前壳设置有第三平面、第四平面、传感器装配面和第一定位柱，第三平面上设置有第一定位柱，镜头法兰与前壳装配时，第三平面与第二平面相接触，且第一定位柱插入第一定位孔，传感器装配面被加工成，与镜头法兰和前壳装配后的第一平面平行，传感器装配面用于装配图像传感器组件。

上述任一项技术方案中，进一步地，还包括：安装垫；安装垫设置于图像传感器组件和传感器装配面之间。

上述任一项技术方案中，进一步地，安装垫为橡胶垫。

上述任一项技术方案中，进一步地，镜头法兰的第二平面设置有第一装配孔，第一装配孔为通孔；前壳的第三平面设置有第二装配孔，第二装配孔设置有内螺纹，第二装配孔与第一装配孔对应设置。

上述任一项技术方案中，进一步地，至少一个图像获取辅助装置设置于前壳和镜头法兰之间，图像获取辅助装置的第一辅助面设置有第二定位柱，第二定位柱插入第一定位孔时，第一辅助面与第二平面相接触，图像获取辅助装置的第二辅助面设置有第二定位孔，第一定位柱插入第二定位孔时，第二辅助面与第三平面相接触；传感器装配面被加工成，与镜头法兰、图像获取辅助装置和前壳装配后的第一平面平行。

本申请第二方面的技术方案是：提供了一种大靶面传感器的高平行度安装方法，该安装方法包括：步骤1，将前壳和镜头法兰固分别定于加工平台上，对前壳和镜头法兰进行平行度加工；步骤2，根据第一定位孔和第一定位柱，将加工后的前壳和加工后的镜头法兰进行装配，记作装配体；步骤3，以镜头法兰的第一平面为基准，将装配体固定于加工平台上；步骤4，对前壳的传感器装配面进行平行度加工，加工后的传感器装配面平行于镜头法兰的第一平面。

上述任一项技术方案中，进一步地，在步骤1之前，还包括：将前壳和镜头法兰进行定形处理。

上述任一项技术方案中，进一步地，在步骤2中，具体包括：将镜头法兰的第一定位孔与前壳的第一定位柱对齐，使镜头法兰的第二平面和前壳的第三平面相接触，将固定螺栓穿过镜头法兰的第一装配孔，以预设力矩将固定螺栓旋入前壳的第二装配孔。

上述任一项技术方案中，进一步地，在步骤2中，具体还包括：当设置有至少一个图像获取辅助装置时，对图像获取辅助装置的第一辅助面和第二辅助面进行平行度加工，将加工后的图像获取辅助装置安装于镜头法兰和前壳之间，再以预设力矩将固定螺栓旋入前壳的第二装配孔。

上述任一项技术方案中，进一步地，还包括：步骤5，拆卸平行度加工后的装配体；步骤6，将滤色片支架和滤色片安装于前壳的第四平面；步骤7，将前壳和镜头法兰进行装配；步骤8，将图像传感器组件和安装垫装配于传感器装配面。

本申请的有益效果是：通过设置定位孔和定位柱，提高了镜头法兰和前壳之间的安装精度，降低了平行度加工过程中，前壳和镜头法兰之间发生相对位移的可能性，以及提高了拆卸后再次安装的准确性。通过先将镜头法兰和前壳进行装配，再加工装配后前壳中用于安装图像传感器组件的传感器装配面，使得传感器装配面平行于装配后的镜头法兰的第一平面，有利于提高图像传感器所在平面与镜头安装平面之间的平行度，有利于降低传感器装配面和镜头之间平行度的累计误差，优化了图像传感器获取图像的效果，有利于提高相机拍摄图像的清晰度。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的装配体的立体分解图；

图2是根据本申请的一个实施例的镜头法兰的后视图；

图3是根据本申请的一个实施例的装配体的立体图；

图4是根据本申请的一个实施例的大靶面传感器的高平行度安装方法对应的装配体定位的立体图；

图5是根据本申请的一个实施例的图像传感器组件的装配示意图；

图6是根据本申请的一个实施例的散热板503的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

以下将参照图1至图3对本申请的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施例一提供了一种相机，包括：前壳04，图像传感器组件05和镜头法兰01；镜头法兰01设置有第一平面11、第二平面12和第一定位孔13，第一平面11设置于镜头法兰01的外侧，第二平面12设置于镜头法兰01的内侧，第一定位孔13设置于第二平面12上；

具体地，如图2所示，为了防止装配后的镜头法兰01和前壳04在加工过程中产生相对位移，在镜头法兰01的第二平面12上设置第一定位孔，以便与前壳04的第一定位柱44进行第一定位装配，并且通过设置三个第一定位孔，一方面，提高了第一定位的准确性，另一方面，对镜头法兰01和前壳04的安装角度进行标识，防止在拆卸后的重装过程中镜头法兰01的安装角度出现偏差，如镜头法兰01整体向左旋转90°后装入前壳04，保证了镜头法兰01安装前后第一平面11与传感器装配面43之间平行度的一致性。

进一步地，第一定位孔13的数量与第一定位柱44的数量相等，第一定位孔13的数量至少为2个。

优选地，第一定位孔13靠近第二平面12的顶点设置。

优选地，第一定位孔13的数量为偶数个时，第一定位孔13中心对称于第二平面12的中心点。

具体地，如图2所示，当设定第一定位孔13的数量为两个时，两个第一定位孔13可以分别设置于镜头法兰01的第二平面12的右上角和左下角，两个第一定位孔13中心对称于第二平面12的中心点o。当设定第一定位孔13的数量为三个时，其中，两个第一定位孔13中心对称于中心点o，分别设置于第二平面12的右上角和左下角，剩余一个第一定位孔13可设置于第二平面12的右下角，且各个第一定位孔13与第二平面12顶点的距离相等。

前壳04设置有第三平面41、第四平面42、传感器装配面43和第一定位柱44，第三平面41上设置有第一定位柱44，镜头法兰01与前壳04装配时，第三平面41与第二平面12相接触，且第一定位柱44插入第一定位孔13，传感器装配面43被加工成，与镜头法兰01和前壳04装配后的第一平面11平行，传感器装配面43用于装配图像传感器组件05。

具体地，在前壳04的第三平面41上，对应于第一定位孔13的位置，设置三个第一定位柱44，在安装镜头法兰01时，将第一定位柱44对齐并插入第一定位孔13中，以防止镜头法兰01与前壳04之间出现相对位移。

进一步地，该相机还包括：安装垫；安装垫设置于图像传感器组件05和传感器装配面43之间。

优选地，安装垫为橡胶垫。

具体地，为了保证图像传感器能够与传感器装配面43紧密贴合，在图像传感器组件05和传感器装配面43之间设置橡胶垫，一方面，能够保证图像传感器在装配过程中不被挤压损坏，另一方面，能够通过橡胶垫的可压缩性，对图像传感器与镜头法兰01之间进行平行度微调。

进一步地，镜头法兰01的第二平面12设置有第一装配孔14，第一装配孔14为通孔；前壳04的第三平面41设置有第二装配孔45，第二装配孔45设置有内螺纹，第二装配孔45与第一装配孔14对应设置。

具体地，装配后的镜头法兰01、滤色片支架02、滤色片03和前壳04，如图3所示，在装配镜头法兰01和前壳04的过程中，首先，将第一定位孔13和第一定位柱44对齐，待镜头法兰01的第二平面12与前壳的第三平面贴合后，将固定螺栓穿过第一装配孔14，以预设扭矩将固定螺栓旋入前壳04的第二装配孔45。

进一步地，相机还包括：滤色片支架02和滤色片03；滤色片支架02设置于前壳04内部，滤色片支架02与前壳04的第四平面42相接触，滤色片支架02用于安装滤色片03；滤色片03用于滤光处理。

具体地，滤色片支架02上设置有支撑环和固定孔，滤色片03安装于支撑环的内部，安装于前壳04的第四平面42上，再通过固定孔与前壳04进行固定。

进一步地，相机还包括：图像获取辅助装置；至少一个图像获取辅助装置设置于前壳04和镜头法兰01之间，图像获取辅助装置的第一辅助面设置有第二定位柱，第二定位柱插入第一定位孔13时，第一辅助面与第二平面12相接触，图像获取辅助装置的第二辅助面设置有第二定位孔，第一定位柱44插入第二定位孔时，第二辅助面与第三平面41相接触；

传感器装配面43被加工成，与镜头法兰01、图像获取辅助装置和前壳04装配后的第一平面11平行。

实施例二：

以下将参照图4对本申请的实施方式进行说明。

本实施例二提供了一种大靶面传感器的高平行度安装方法，适用于安装相机的镜头法兰、前壳和图像传感器组件，为了简化本实施例二的说明，以安装实施例一中相机的为例，该安装方法包括下列步骤：

步骤1，将前壳04和镜头法兰01固分别定于加工平台06上，对前壳04和镜头法兰01进行平行度加工；

其中，前壳04的加工平面包括第三平面41和第四平面42，镜头法兰01的加工平面包括第一平面11和第二平面12，前壳04的传感器装配面43不进行平行度加工，待前壳04和镜头法兰01装配后再进行平面度加工。

优选地，在步骤1之前，还包括：将前壳04和镜头法兰01进行定形处理。

具体地，为了防止前壳04和镜头法兰01在平行度加工过程中因受力产生形变，在平行度加工之前，可以对前壳04和镜头法兰01进行定形处理，以提高前壳04和镜头法兰01的硬度，降低平行度加工过程中的误差。

步骤2，根据第一定位孔13和第一定位柱44，将加工后的前壳04和加工后的镜头法兰01进行装配，记作装配体30；

进一步地，在步骤2中，具体包括：将镜头法兰01的第一定位孔13与前壳04的第一定位柱44对齐，使镜头法兰01的第二平面12和前壳04的第三平面41相接触，将固定螺栓穿过镜头法兰01的第一装配孔14，以预设力矩将固定螺栓旋入前壳04的第二装配孔45。

具体地，在装配镜头法兰01和前壳04的过程中，首先，将第一定位孔13和第一定位柱44对齐，待镜头法兰01的第二平面12与前壳的第三平面贴合后，将固定螺栓穿过第一装配孔14，以预设扭矩将固定螺栓旋入前壳04的第二装配孔45。

优选地，当相机中设置有至少一个图像获取辅助装置时，对图像获取辅助装置的第一辅助面和第二辅助面进行平行度加工，将加工后的图像获取辅助装置安装于镜头法兰01和前壳04之间，再以预设力矩将固定螺栓旋入前壳04的第二装配孔45。

具体地，在图像获取辅助装置的第一辅助面设置第二定位柱，对应的，第二辅助面设置第二定位孔，安装图像获取辅助装置时，假设有两个图像获取辅助装置a和b，先分别将图像获取辅助装置a和图像获取辅助装置b的第一辅助面和第二辅助面进行平行度加工，将加工后的图像获取辅助装置a和图像获取辅助装置b进行组装，即图像获取辅助装置a的第二辅助面上的第二定位孔与图像获取辅助装置b的第一辅助面上的第二定位柱相配合，使得图像获取辅助装置a的第二辅助面与图像获取辅助装置b的第一辅助面相接触，再将组装后的图像获取辅助装置a和b与镜头法兰01和前壳04进行装配，将图像获取辅助装置a的第一辅助面上的第二定位柱与镜头法兰01的第一定位孔13相配合，图像获取辅助装置b的第二辅助面上的第二定位孔与前壳04的第一定位孔44相配合，再以预设扭矩将固定螺栓旋入前壳04的第二装配孔45，完成镜头法兰01、图像获取辅助装置a、图像获取辅助装置b以及前壳04之间的装配，形成装配体30。

步骤3，以镜头法兰01的第一平面11为基准，将装配体30固定于加工平台06上；

步骤4，对前壳04的传感器装配面43进行平行度加工，加工后的传感器装配面43平行于镜头法兰01的第一平面11。

具体地，如图4所示，将装配体30固定在加工平台06上之后，传感器装配面43为待加工平面，由于之前镜头法兰01的第一平面11已经完成平面度加工，可以将第一平面11作为基准面，因此，镜头法兰01的第二平面12与前壳04的第三平面的平行度误差，并不影响传感器装配面43的加工，传感器装配面43平面度的误差仅由加工设备、第一平面11和加工平台06决定。

进一步地，该安装方法还包括：

步骤5，拆卸平行度加工后的装配体30；

步骤6，将滤色片支架02和滤色片03安装于前壳04的第四平面42；

步骤7，将第一定位孔13和第一定位柱44对齐，通过预设力矩和固定螺栓，将前壳04和镜头法兰01进行装配；

步骤8，将图像传感器组件05和安装垫装配于传感器装配面43。

通过大量的试验数据，采用本申请的安装方法，图像传感器组件05与第一平面11之间的平行度误差可以控制在40um以内，而现有的安装方法，图像传感器组件05和第一平面11之间的平行度误差在70um以内。

实施例三：

以下将参照图5至图6对本申请的实施方式进行说明。

本实施例中所涉及到的相机中各个部件与实施例一中的部件相同，所涉及到的各个部件的安装方法与实施例二中的安装方法相同，本实施例对图像传感器组件05进行了描述，如图5所示，本实施例中所涉及的图像传感器组件05包括：图像传感器电路板501，图像传感器插槽502，散热板503，导热硅胶垫504以及图像传感器505。

图像传感器电路板501可为pcb板，其四周设置有漏铜区域，四个角分别设有金属化安装孔，可用其将图像传感器电路板501紧固到前盖04上，金属化安装孔及使用的螺栓在传导热量的同时，还可用其实现接地设置。在金属化安装孔的旁边还可以设有沉槽通孔，用于放置并紧固散热板503安装到前盖04上所用的紧固件。图像传感器插槽502焊接在图像传感器电路板501上，图像传感器插槽502上具有与图像传感器505相匹配的插孔，图像传感器505的引脚插针插入图像传感器插槽502的插孔内与之相连，这种插装连接便于图像传感器的反复拆装及更换。

如图6所示，散热板503的四个角分别设有固定通孔c，固定通孔c与图像传感器电路板501上的沉槽通孔位置相对，紧固螺钉通过沉槽通孔和固定通孔c将散热板503固定到前盖04上。散热板503中间具有两个矩形通孔a，两个矩形通孔a之间为横梁，导热硅胶垫504粘贴在散热板503前端面横梁的中间区域b，夹在图像传感器505与散热板503之间，与图像传感器505相接触。在散热板503后端面上横梁的两侧设有凹槽，当散热板503架到图像传感器插槽502上时，图像传感器插槽502卡在凹槽中，其上的插孔位于矩形通孔a内，图像传感器插槽502的插孔区端面与散热板503前端面基本在同一平面。在矩形通孔a内，图像传感器505的引脚插针插入图像传感器插槽502的插孔中，使二者相连。散热板503的结构和厚度不局限于本实施例中所述，可根据图像传感器中元器件的布局调整，使图像传感器插槽502上除了安装图像传感器505外还可以布设其他元器件，在不影响散热的同时还解决了电路中布局紧张的问题，如散热板503中间横梁所在空间，通过减小横梁的厚度，在图像传感器电路板501上可以布设元器件，经实验该区域占整个图像传感器电路板501的表面积可达15.62％，使布局空间得到改善。

前盖04上端面向内凹进，从外向内依次形成上平面、中间平面和底平面，将安装好的图像传感器板501连同散热板503一起固定到前盖04上，底平面与图像传感器505相匹配，散热板503前端面与前盖04的中间平面紧密贴合，图像传感器板501的漏铜区域与前盖04的上平面紧密贴合。前盖04的其他结构可根据图像传感器设计要求做适应性设计，也可使用现有技术中机壳的散热结构进行散热。

图像传感器505正常工作产生的热量，本实施例的散热结构一方面通过导热硅胶垫504将热量传递到散热板503上，继而传递到前盖04上；另一方面，图像传感器板501设置两个完整gnd(地线或0线)层，图像传感器505的gnd引脚与gnd层连接，图像传感器505的热量通过gnd层和漏铜区域105传递到前盖04上，最后通过前盖04散热。

由此，本实施例通过pcb板(图像传感器电路板501)、散热板503以及图像传感器插槽502实现散热结构，且由于该散热结构不受靶面大小的影响，可有效的实现大靶面图像传感器的散热目的。经实验可知，散热板503与前盖04的接触面积可占散热板503表面积的34.23％；电路板前端面103四周的漏铜区域105可占图像传感器电路板501表面积的15.21％，另外，导热硅胶垫504的敷设面积可占图像传感器505表面积的23.91％，散热板503表面积的20.77％。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种大靶面传感器的高平行度安装方法及相机，其中，安装方法包括：步骤1，将前壳和镜头法兰固分别定于加工平台上，对前壳和镜头法兰进行平行度加工，其中，前壳的加工平面包括第三平面和第四平面，镜头法兰的加工平面包括第一平面和第二平面；步骤2，根据第一定位孔和第一定位柱，将加工后的前壳和加工后的镜头法兰进行装配，记作装配体；步骤3，以镜头法兰的第一平面为基准，将装配体固定于加工平台上；步骤4，对前壳的传感器装配面进行平行度加工，加工后的传感器装配面平行于镜头法兰的第一平面。通过本申请中的技术方案，有利于降低传感器装配面和镜头之间平行度的累计误差，进而提高了图像传感器的成像效果。

本申请中的步骤可根据实际需求进行顺序调整、合并和删减。

本申请装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。