镜头模组及包括其的电子设备的制作方法

本实用新型涉及摄像技术领域，具体涉及一种镜头模组及包括其的电子设备。

背景技术：

镜头模组由于需要严苛的防尘、防水环境，否则容易产生图像黑点和镜头水雾问题，因此必须要在镜头和图像传感器之间增加防水、防尘结构。

现有技术中的镜头模组的防水结构一般是将镜头、PCB板及包含图像传感器的所有电子元器件按同一级别的防水等级进行设计，即，利用上盖、下盖组装形成一个封闭的腔体来确保镜头和图像传感器之间的防水要求。但是，上盖、下盖组装一般在非完全干燥空气的无尘车间内进行，上盖和下盖组装形成的封闭腔体就会包含着有一定湿度的空气；封闭腔体越大，包含有一定湿度的空气越多，在严苛的温度变化条件下，镜头越容易出现水雾；并且这样会直接增加防水结构的难度、复杂度与零部件数量，且防水结构的封闭腔体也会变得较大，不利于镜头水雾问题的解决。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种镜头模组及包括其的电子设备和车辆设备，能够简化镜头模组的防尘、防水结构，同时改善镜头模组的防尘防水性能并使镜头模组小型化，利于生产装配。

根据本申请的一个方面，提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜头模块和传感器模块，所述镜头模块包括透镜和用于支撑所述透镜的镜头支架，所述传感器模块包括底板和设置在所述底板上的传感器，所述镜头支架通过粘结剂固定到所述底板上，所述底板包括至少一个第一凹部以容纳至少部分所述粘结剂。

根据本申请的一个方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的镜头模组。

根据本申请的一个方面，提供了一种车辆设备，该车辆设备包括上述的镜头模组。

基于本实用新型实施例的技术方案，可以去除防尘结构所需的防尘垫或泡棉等其他形式软材质部件，因此能够简化镜头模组的防尘、防水结构，同时将镜头模块和传感器模块的防尘防水结构与其它电子元器件的防尘防水结构区分开，将传感器所需的防尘防水腔体减小，改善镜头模组的防尘防水性能，并有效减少了镜头模组所需的零部件数量，使镜头模组小型化，利于生产装配。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是根据本申请一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的示意图。

图2是根据本申请一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的分解示意图。

图3是根据本申请另一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的示意图。

图4是根据本申请另一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的分解示意图。

图5是根据本申请又一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的示意图。

图6是根据本申请再一个示意性实施例的包括具有曲板的镜头支架的镜头模组的示意图。

图7是根据本申请再一个示意性实施例的包括具有环形板的镜头支架的镜头模组的示意图。

图8和图9是根据本申请再一个示意性实施例的包括两个部分的镜头支架的镜头模组的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、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作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。

申请概述

为了解决现有技术中的镜头模组体积偏大、装配复杂并且防尘垫或泡棉等软材质易吸尘或会掉渣的问题，本申请提供了一种将镜头、传感器的防尘防水结构与其它电子元器件的防尘防水结构区分开，对镜头和传感器进行单独的防尘防水处理，使防水结构所需的封闭腔体变小，减小防水结构的制作难度，提高防水效果；将传感器所需的防尘防水腔体减小，并去除防尘结构所需的防尘垫或泡棉等软材质零部件；同时将镜头模块直接固定到传感器模块上，使得制造工艺更加简单，便于生产装配，并使镜头模组小型化、一体化。

在介绍了本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。

示例性装置

图1是根据本申请一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的示意图。图2是根据本申请一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的分解示意图，其中粘结剂没有被示出。

如图1和图2所示，镜头模组100包括镜头模块10和传感器模块20。镜头模块10包括至少一个透镜11和用于支撑上述透镜的镜头支架12。传感器模块20包括底板21和设置在底板21上的传感器22。镜头支架12通过粘结剂30直接固定到底板21上，底板21包括至少一个第一凹部40以容纳粘结剂的至少一部分。

基于本实用新型实施例的技术方案，可以去除防尘结构所需的防尘垫或泡棉等其他形式软材质部件，因此能够简化镜头模组的防尘、防水结构，同时将镜头模块和传感器模块的防尘防水结构与其它电子元器件的防尘防水结构区分开，将传感器所需的防尘防水腔体减小，改善镜头模组的防尘防水性能，并有效减少了镜头模组所需的零部件数量，使镜头模组小型化，利于生产装配。

在本申请的一个实施例中，镜头支架12的一端安装有透镜11，可以通过该透镜及密封圈进行密封，或者，可以通过该透镜、密封圈以及粘结剂等构件进行密封；与透镜11相对的另一端可以通过粘结剂粘结到底板21上，从而使得镜头支架12的内腔形成密闭空间，以容纳一个或者多个透镜11和传感器22。

本申请中的“接触”可以表示为两个接触表面直接接触或者间接接触，即，两个接触表面之间直接接触或者两个接触表面之间存在接触介质。换言之，透镜支架12的底表面可以与底板21直接接触，或者，透镜支架12的底表面可以通过粘结剂30与底板21接触。

在本申请的一个实施例中，镜头支架12可以包括具有内腔的多个部分，例如三个部分。容纳部121、连接部122和固定部123的外部形状可以为柱体、椎体、圆柱体、截头圆锥体(圆台)或者曲面柱体等，本申请对容纳部、连接部和固定部的外形不做限定。容纳部121、连接部122和固定部123均具有内腔或腔室。容纳部121呈圆筒状，其内腔用于容纳固定一个或者多个透镜11，在容纳部121的一端部可以形成朝着内腔突出的凸起，以便于形成固定透镜11的台阶，另一端可以形成环形沟槽，以便于形成固定透镜11；连接部122呈环形平板或环形曲板，可以相对于容纳部121垂直地设置，也可以相对于容纳部121呈一定角度；固定部123用于将透镜支架12固定到传感器模块20，也可以形成容纳传感器的空间。固定部123可以呈圆筒状，可以相对于连接部122垂直地设置，即，固定部123的筒状外壁的半径可以等于或大于容纳部121的筒状外壁的半径。容纳部121、连接部122和固定部123的厚度可以彼此相同或不同，或者，容纳部121、连接部122和固定部123中的至少两个厚度彼此相同，例如，连接部122的厚度和固定部123的厚度相同，或者容纳部121的厚度和固定部123的厚度相同，本申请对容纳部121、连接部122和固定部123的厚度不做限定。连接部122可以在其端部分别连接容纳部121和固定部123。或者，连接部122可以在一个端部连接容纳部121，在另一端的非端部位置连接固定部123，即，连接部122仅有一个端部连接容纳部121或者固定部123。此外，镜头支架12还可以包括四个或者更多的部分。当镜头支架12由多个部分形成时，可以形成更加多样的外观和内腔形状。

在本申请的一个实施例中，镜头支架12可以包括均具有内腔的容纳部121和固定部123。容纳部121和固定部123直接连接而不需要连接部。容纳部121和固定部123的外部形状可以为柱体、椎体、圆柱体、截头圆锥体或者曲面柱体等，本申请对容纳部121和固定部123的外形不做限定。容纳部121用于将透镜11容纳并固定在其内腔中，固定部123位于容纳部121的更靠近底板21的一侧，以将容纳部121连接并固定到底板21并且与底板21形成用于容纳传感器22的空间。

在本申请的一个实施例中，容纳部、连接部和固定部可以为机械加工的金属件，或者注塑的塑料件。包括一个或者多个部分的镜头支架12可以一体成型，一体成型的镜头支架12坚固、美观，而且减少镜头模组的零部件数量。或者，镜头支架12的多个部分可以分开制造，再固定在一起，从而便于各部件的加工制造。形成镜头支架12的多个部分具有连贯的腔体，以使得透镜11和传感器22可以密封在一个空间内。该腔体可以呈大致圆柱状、圆锥状、截头圆锥状、或者其他便于固定透镜11和传感器22的具有连贯外壁的腔体。容纳部、连接部和固定部的腔体大小可以具有彼此不同，只要容纳部121的腔体可以容纳并固定透镜11，连接部可以将容纳部和固定部连接并且固定部123的腔体可以容纳传感器22即可。由此，可以将透镜11和传感器22容纳于一个密闭的空间中，对镜头和传感器进行单独的防尘防水处理，使防水结构所需的封闭腔体变小，减小防水结构的难度，提高防水效果。

在本申请的一个实施例中，镜头支架12可以包括容纳部121和固定部422，容纳部121和固定部422可以为机械加工的金属件，或者注塑的塑料件。包括容纳部121和固定部422的镜头支架12可以一体成型，也可以分开制造，再固定在一起。镜头支架12可以形成有连贯的内腔或者腔体，从而可以将一个或者多个透镜11以及传感器22容纳在一个密闭空间中。该腔体可以呈大致圆柱状、圆锥状、截头圆锥状、或者其他便于固定透镜11和传感器22的具有连贯外壁的腔体。或者，容纳部121和固定部422的腔体可以具有彼此不同的形状，或者，容纳部121和固定部422的腔体均呈圆柱状，容纳部121和固定部422的腔体半径可以彼此相同，或者，固定部422的腔体的半径可以大于或者等于容纳部121的腔体半径，或者，容纳部121的腔体只要可以容纳并固定透镜，固定部422的腔体只要可以容纳传感器22即可。由此，可以实现和三个部分构成的镜头支架12相同的效果。

在本申请的一个实施例中，形成在底板21上的一个或者多个第一凹部40包括通孔、盲孔、连续凹槽、间断凹槽或者可以容纳粘结剂的其它形式的孔槽中的一种或多种。例如，第一凹部40可以形成为多个盲孔和多个间断凹槽，盲孔和凹槽交错排列，或者，第一凹部40可以形成为多圈凹槽，这些凹槽具有相同的中心，例如，形成为两圈凹槽。本申请对上述通孔、盲孔、连续凹槽、间断凹槽的数量没有限制，在底板21具有足够强度的情况下，第一凹部的数量越多，其能够容纳的粘结剂越多，可以使底板21和镜头支架12之间的连接更加牢固。本申请对第一凹部40在底板21上形成的深度和宽度不做限制，只要底板21可以实现其功能即可。在镜头支架12通过粘结剂30连接到底板21上时，镜头支架12的底表面124或者底表面1232将第一凹部40覆盖，从而将粘结剂完全容纳在镜头支架12的底表面124和底板21的接触表面之间，使得镜头模组更加美观。

在本申请的一个实施例中，镜头支架12的底表面上可以形成有一个或者多个第二凹部60，以容纳部分所述粘结剂。换言之，镜头支架12的固定部123的底表面上可以形成有一个或者多个第二凹部60，或者固定部422或522的底表面上可以形成一个或者多个第二凹部60。第二凹部60可以包括盲孔、连续凹槽、间断凹槽或者可以容纳粘结剂的其它形式的孔槽中的一种或多种。例如，第二凹部60可以形成为多个盲孔和多个间断凹槽，盲孔和凹槽交错排列，或者，第二凹部60可以形成为多圈凹槽，这些凹槽具有相同的中心，例如形成为两圈凹槽。本申请对上述通孔、盲孔、连续凹槽、间断凹槽的数量没有限制，对第二凹部60在底板镜头支架12上形成的深度和宽度不做限制，只要镜头支架12具有足够的强度并能够实现连接即可。第二凹部60的形成可以使得镜头模组100容纳更多的粘结剂，更有利于镜头模块10和传感器模块20之间的连接固定。

在本申请的一个实施例中，第一凹部40和第二凹部60可以在空间上错开设置，即，在空间上相互错开，可以使得镜头支架12和底板21连接得更加牢固。如图5所示，第一凹部40和第二凹部60彼此相邻地交错设置，即，两个第一凹部40之间有一个第二凹部60，两个第二凹部60之间有一个第一凹部40。或者，两个第一凹部40和两个第二凹部60彼此隔开设置，或者，一个第一凹部40和两个第二凹部60彼此隔开设置，或者，两个第一凹部40和一个第二凹部60彼此隔开设置。或者，第一凹部40可以和第二凹部60具有同一个圆心但在径向上隔开地设置。第一凹部40和第二凹部60彼此隔开的设置可以使得镜头支架12更牢固地连接到传感器模块20的底板21上。

在本申请的一个实施例中，在底板21的与镜头支架12接触的表面上设置多个第一凹部40，第一凹部40围绕传感器22均匀地分布在底板21上，形成一个或者多个同心圆。换言之，多个第一凹部40形成一个圆，圆心大致与传感器22的几何中心重合；或者，第一凹部40中的一部分形成一个圆，第一凹部40中的另一部分形成一个圆，两个圆的圆心大致与传感器22的几何中心重合。或者，多个第一凹部40的形状与镜头支架12的与底板21接触的部分的形状对应，即，与固定部的形状对应，从而更好地使镜头支架12固定到底板21上。

以下为了更加清楚地描述本申请的镜头模组100的具体构造，请再次参照图1和图2。在如1和图2所示的镜头模块10中，镜头支架12包括容纳部121、连接部122和固定部123。容纳部121可以呈圆筒状并具有可以容纳并固定透镜11的腔室，多个透镜11依次排列并固定于容纳部121的腔室内。在本实施例中，镜头支架12容纳并固定有三个透镜11，但本申请对透镜11的数量不做限定，镜头支架12可以根据成像需要容纳一定数量的透镜11。容纳部121的顶部和底部可以形成有用于透镜11的限位结构，以更稳固地将透镜11容纳其中。该限位结构可以包括凹槽、带倒角的凹槽、矩形环沟等，本申请对限位结构的具体构造不做限定，只要能够牢固地将透镜固定到镜头支架12上即可。

连接部122呈现为特殊的圆筒状，即呈现为圆环板，其中心轴线和容纳部121的中心轴线重合，并且其从中心轴线到外壁的距离大于容纳部121的从中心轴线到外壁的距离。

固定部123形成在连接部122的与容纳部121相反的一侧，从环状的连接部122的大致中间位置朝着底板21突出。固定部123可以形成为圆筒状，圆筒的一端与连接部122连接，另一端与底板21连接。固定部123具有一定的厚度1232，该厚度1232可以由涂覆粘结剂30的量决定，从而可以将镜头支架12稳固地连接到底板21。固定部123具有一定的高度1231，该高度1231限定出用于容纳传感器22的空间的高度。容纳部121、连接部122和固定部123三者一体成型。

在底板21上固定有传感器22，在本实施例中，传感器22可以为图像传感器，镜头支架12的几何中心轴线与传感器22的几何中心对齐，可以使传感器包含更多的像素以便于更好地成像。在底板21的面对镜头支架12的一侧表面，在传感器22的外围，形成有与镜头支架12对应的多个凹部40，可以用来容纳将镜头支架12与底板21相连接的粘结剂30。由此，除了镜头支架12与底板21接触的部分可以涂覆有粘结剂，凹部40内也可以容纳粘结剂，从而可以将镜头支架12更加牢固地固定到底板21上。镜头支架12与底板21通过粘结剂30直接固定，而不需要借助其它连接件或者辅助件，从而减少了镜头模组的零件数量，使得制造工艺更加简单，并且便于生产装配。

在本实施例中，第一凹部40呈现为盲孔形式，围绕传感器22形成为一个大致的圆形，该圆形与固定部123对应，从而当镜头支架12固定到底板21上时，固定部123可以将这些第一凹部40完全覆盖，使得粘结剂30可以被涂覆在固定部123与底板21的接触表面，从而使得镜头支架12可以和底板21牢固地结合在一起。

图3是根据本申请另一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组100’的示意图。图4是根据本申请另一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组100’的分解示意图。

图3和图4中示出的镜头模组与图1中示出的类似，不同之处在于固定部123形成在连接部122’的端部，在底板21上形成的第一凹部40’为连续的凹槽而非盲孔。在此，为了避免重复描述，以下仅描述本实施例中与上述实施例的不同之处。

如图3所示，在本实施例中的镜头支架12中，连接部122’的一端连接到容纳部121，另一端连接到固定部123。换言之，在本实施例中的镜头支架12的外表面不存在突出部分。如图4所示，第一凹部40’可以为大致环形的凹槽，粘结剂30容纳在环形凹槽内。该环形凹槽可以与固定部123形成同心圆，当镜头支架12通过粘结剂30连接到底板21上时，固定部123遮盖住该环形凹槽。换言之，固定部123的底表面124可以遮盖住环形凹槽并且与该环形凹槽40’通过粘结剂30连接，使得粘结剂30与固定部123充分接触。

图5是根据本申请又一个示意性实施例的局部剖开的镜头模组的示意图。图5中示出的镜头模组100”与图1中示出的类似，不同之处在于镜头支架12的固定部123上设置有第二凹部60。在此，为了避免重复描述，以下仅描述本实施例中与上述实施例的不同之处。

如图5所示，传感器模块20的底板21上设置有多个第一凹部40，镜头支架12的固定部123上设置有多个第二凹部60，向着远离传感器模块20的底板21的方向延伸，形成凹入部分以容纳部分粘结剂30。第二凹部60的形状和构造可以与第一凹部40的形状和构造相同。当镜头支架12不具有连接部122且仅包括容纳部121和固定部422时，第二凹部60可以形成在固定部422的底表面上。

在图5所示的实施例中，第一凹部40和第二凹部60均呈盲孔形式。而且多个第一凹部40和多个第二凹部60在空间上相互错开，多个第一凹部40可以形成一个圆，多个第二凹部60可以形成一个圆，上述两个圆可以为同心圆，第一凹部40和第二凹部60在周向方向彼此隔开。即，两个第一凹部40之间有一个第二凹部60，两个第二凹部60之间有一个第一凹部40。

图6是根据本申请再一个示意性实施例的包括具有曲板的镜头支架的镜头模组的示意图，其中，传感器和粘结剂没有被示出。图7是根据本申请再一个示意性实施例的包括具有环形板的镜头支架的镜头模组的示意图，其中，传感器和粘结剂没有被示出。图6和图7中示出的镜头模组与图3中示出的镜头模组类似，不同之处在于镜头支架的连接部与容纳部、固定部的连接关系。在此，为了避免重复描述，以下仅描述本实施例中与上述实施例的不同之处。

在图3示出的镜头模块100’中，容纳部121和固定部123呈圆筒状，连接部122’呈平板，其端部分别与容纳部121和固定部123连接。在图6示出的镜头模块200中，容纳部121和固定部123呈圆筒状，连接部222呈由弯曲板状旋转形成的圆台状，其端部分别与容纳部121和固定部123连接。在图7示出的镜头模块300中，容纳部121和固定部123呈圆筒状，连接部322呈由环形板旋转形成的半径逐渐变化的圆台状，其端部分别与容纳部121和固定部123连接，但并非垂直地连接，而是呈一定的角度地连接。在图6和图7中，透镜11的直径小于传感器(未示出)的长度或者宽度，连接部322的半径可以逐渐增大。或者，当透镜的直径11大于和/或等于传感器22的长度或者宽度时，连接部322的半径可以逐渐减小或者不变。

图8和图9是根据本申请再一个示意性实施例的包括两个部分的镜头支架的镜头模组的示意图，其中，传感器和粘结剂没有被示出。图8和图9中示出的镜头模组与图1中示出的类似，不同之处在于镜头支架12包括两个部分而非三个部分。在此，为了避免重复描述，以下仅描述本实施例中与上述实施例的不同之处。

如图8所示的镜头模组400中，容纳部121和固定部422可以在端部彼此连接，即，容纳部121的端部可以和固定部422的端部对齐相连接并固定，以使得容纳部121和固定部422的外壁为同一个表面，并且具有连贯的内腔。如图9所示的镜头模组500中，容纳部121的部分外表面连接并固定到固定部522的部分内表面上，两部分错开连接，即，由容纳部121和固定部522构成的透镜支架12的外部形成为具有台阶状的结构，内部具有连贯的内腔。当容纳部121和固定部522错开连接时，重叠部分可以增加镜头支架12的强度。

示例性安装方法

现在参照附图1至图2描述镜头模组100的组装过程。

首先，在无尘车间，将透镜11安装到镜头支架12的容纳部121中。透镜分别由形成在容纳部121中的多个限位结构固定，传感器22安装并固定在被构造为PCB的底板21上，传感器22可以以回流方法安装并固定在底板21上。

其次，在底板21的第一凹部40中注入粘结剂30，还可以根据连接部121的厚度1232在底板上施加一定的粘接剂，以保证镜头支架12可以牢固地结合到底板21上。在本申请的又一个实施例中，当连接部122上形成有第二凹部60时，可以在其中注入一定的粘结剂30。

接下来，将镜头支架12相对于传感器22和/或底板21进行对齐定位，根据镜头模组所需的光学影像标准进行调节，以确保可以实现高质量的光学影像，在完成镜头支架12相对于传感器22和/或底板21的定位后，将粘接30硬化，完成镜头支架12在底板21上的固定。粘接剂30可以借助于紫外线硬化。此外，粘接剂30也可以通过冷或者热方式实现硬化，或者组合不同的硬化方法加速该过程。

这样，实现了仅借助于粘接剂将镜头模块10直接连接到传感器模块20，从而可以节省固定零件，简化防水、防尘结构，最终可以使得镜头模组的总体设计尺寸缩小，并实现摄像头模组的小型化和一体化。小型化和一体化的镜头模组可以有利于生产装配，并降低成本。

在本申请的一个实施例中，镜头模组12还可以实现拍照、摄像、录像等成像功能。

本申请上述的镜头模组100可以应用于电子设备，该电子设备可以是图像采集系统，进一步地可以是自动驾驶图像采集系统。

本申请上述的镜头模组100可以应用于车辆设备，车辆设备可以包括微型车辆、小型车辆、中型车辆或者大型车辆，可以应用于乘用车辆或者客车，也可以应用于手动车辆或者自动车辆。

进一步地，本申请上述的镜头模组100可以应用于自动驾驶车辆，更进一步地，本申请上述的镜头模组100可以应用于具有图像采集系统的自动驾驶车辆。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。