一种壳体和包括壳体的红外照相机装置的制造方法_5

文档序号:10160666阅读:来源:国知局
外辐射的影响。
[0128] 在这点上,通过表面发射的功率可表示为W(X,T)*e,其中λ是红外辐射的波长, Τ是表面的温度,e是表面的发射率。因此,发射的功率可以被认为是发射率的线性函数。
[0129] 金属(例如金)具有大约0.02的发射率,镍的发射率范围为大约0.05至大约 0. 11,铝的发射率范围为大约0. 05至大约0. 09,所有这些都可能相当大地小于外罩910A-C 的发射率(例如,在塑料或类似材料的情况下,其发射率范围为大约〇. 8至大约0. 95)。因 此,考虑到上面讨论的发射率,从金属层920A-C发射的功率可以是从外罩910A-C发射的功 率的大约十分之一。
[0130] 因此,在金属层920A-C存在的情况下,红外传感器组件128响应于外罩910A-C的 温度变化接收较少的场外辐射(例如,功率)(例如,在一些实施方式中减少大约90% )。与 外罩910A-C相比,由金属层920A-C发射的功率减少,这导致红外传感器组件128响应于这 种辐射经历的输出变化对应地更小(例如,场外辐射的较少的影响将表现在由红外传感器 组件128拍摄的图像帧中)。因此,红外传感器组件128可以以更大的热成像精度操作,因 为当进行目标场景中的物体的温度测量时,不太需要补偿场外辐射。此外,与外罩910A-C 相比,由金属层920A-C发射的辐射量减少,这可以导致红外传感器组件128表现出较小的 低空间频率非均匀性。此外,通过减少红外传感器组件128接收的辐射,可以相应减少在估 计场外辐射的贡献时的可能的差错。因此,红外传感器组件128可以以改善的热成像精度 和均匀性操作。
[0131] 金属层920A-C可以用于改善红外成像模块100的热导率,从而减少与传统的红外 成像系统相关联的另外的问题。在这方面,传统的系统可能经历来自各种部件(例如,安装 在壳体之内或之外)和/或各种外部热源的不均匀加热(例如,热点)。因此,在这种系统 中的温度分布可能显著变化,特别是当各种部件选择性地接通和断开时。如果不修正,壳体 的不均匀加热可能会导致低空间频率非均匀性显示在传感器上。
[0132] 通过金属层920A-C的高热导率,这样的非均匀加热的影响可以在红外成像模块 1〇〇中相当大地减小。外罩910A-C可以用具有相对低的热导率(例如,也具有相对慢的热 时间常数)的材料(例如,基本上由塑料和/或其它材料构成)来实现。然而,通过提供比 外罩910A-C具有更高的热导率的金属层920A-C (例如,也具有较快的热时间常数),热量可 以更均匀地分布在红外传感器组件128周围,从而减小非均匀加热的有害影响,尤其是在 接近其他部件的情况下使用红外成像模块100的场合,例如在个人电子设备中。
[0133] 此外,金属层920A-C的高热导率可以容许红外成像模块100的部件通过对流更 有效地冷却。在这方面,红外传感器组件128和处理模块160产生的热量可以被金属层 920A-C的不同表面接收并传递到壳体120A-C,其提供大的表面积用于对流冷却。因此,壳 体120A-C中的温度变化可以减小以容许壳体120A-C的更精确的温度测量(例如,通过温 度测量部件980)。在一些实施方式中,壳体120A-C中的增加的热流容许红外成像模块100 实现较低的稳态操作温度,这改善了红外传感器132的动态范围和红外成像模块100的可 靠性。
[0134] 金属层920A-C也可以用于以克服与传统方法相关联的几个问题的方式提供电磁 干扰(EMI)屏蔽。在这方面,传统的系统可以采用被实现为单独结构的屏蔽件,其必须 位于各种部件的上方以便进行屏蔽。这种结构占用宝贵的空间,减小对流冷却,并且涉及额 外的组件成本,所有这些都使它们不能良好地适合小形状因数的应用。
[0135] 这些缺点可以通过金属层920A-C相当大地减小。在一些实施方式中,金属层 920A-C可以接地(例如,在区域950A和950C,如讨论的),并作为EMI屏蔽件操作。特别 是,金属层920A-C可以作为屏蔽件操作以相当大地衰减由红外传感器组件128、处理模块 160和/或被壳体120A-C包围的各种部件发射的EMI,从而屏蔽主机设备102的部件和/ 或外部环境免受EMI并减少可能的干扰。金属层920A-C也可以作为屏蔽件操作以相当大 地衰减外部的EMI (例如,入射在外罩910A-C上的EMI)以屏蔽红外传感器组件128和/或 被壳体120A-C包围的各种部件。
[0136] 因此,与传统的EMI屏蔽件相比,金属层920A-C有效地提供了与壳体120A-C成整 体的紧凑的EMI屏蔽件,它不占用额外的外部空间并且不需要安装额外的外部部件(例如, 从而减少材料和组装成本)。此外,如在本文的一些实施方式中所讨论的,金属层920A-C可 以实际上改善红外成像模块100的冷却。
[0137] 如所讨论的,壳体120C包括外部的导电迹线1400,其可被用作基准标记。例如,如 图14A和14G中所示,导电迹线1400包括焊盘1402,其包括几个基本上为L形的特征作为 基准标记1404 (例如,在焊盘1402的几个角处)。焊盘1402还包括基准标记1406 (例如, 倒角的角部),当被图像处理系统分析时,基准标记1406可以区别于基准标记1404。这种 基准标记1404和/或1406可用于在壳体120C与红外成像模块100的其他部分组装时确 定壳体120C的对准。
[0138] 基于机器的组装过程可以在红外成像模块100的组装过程中用一个或多个照相 机(或其他成像设备)拍摄焊盘1402的图像,以利用基准标记1402确定壳体120C相对于 其他部件的对准。例如,图15示出了用于组装根据本公开的实施方式的红外成像模块100 的对准技术。在图15中,壳体120C(例如,透镜镜筒110预装在其中)准备好被安装在基 座150上,壳体将包围红外传感器组件128 (例如,其被表示为安装在基座150上)。
[0139] 为了红外成像模块100提供精确的图像,优选的是红外传感器组件128和透镜镜 筒110被精确地对准,以使得红外传感器组件128的中心1510(例如,对应于由其提供的红 外传感器132的阵列的中心)与透镜镜筒110的光轴1512对准。为了便于这个对准,当壳 体120C相对于红外传感器组件128定位时,照相机1502 (例如,可见光、红外、或其他类型 的照相机)拍摄壳体120C的顶面的图像。这样拍摄的图像可被适当的处理系统1520接收 并分析,以确定壳体120C相对于红外传感器组件128的当前对准。在这方面,处理系统可 以用所拍摄的图像中的基准标记1404和/或1406确定壳体120C相对于红外传感器组件 128的对准。
[0140] 因而,壳体120C、红外传感器组件128和/或基座150可以通过对准部件1522 (例 如,致动器、机械设备、机电设备和/或其他设备)合适地重新定位并且可以以重复的方式 拍摄额外的图像直到壳体120C与红外传感器组件128精确地对准为止。然后可以将壳体 120C安装在基座150上,如本文进一步描述的。
[0141] 虽然基准标记1404和1406在图15中被表示为处于壳体120C的顶面上,但可以 设想,基准标记可以设置在壳体120C的底面上。在这方面,照相机1504 (例如,可见光、红 外、或其他类型的照相机)可以拍摄壳体120C的底面的图像。例如,在一些实施方式中,在 照相机1504位于基座150下面和/或红外传感器组件128下面时,照相机1504、基座150、 和/或红外传感器组件128可以被实现为容许照相机1504拍摄壳体120C底面上的基准标 记的图像。
[0142] 虽然已经描述了通过壳体120C顶面上的焊盘1402实现的基准标记1404和1406, 但其他基准标记也是可以想到的。例如,图16A-C示出了壳体120D的几个视图,其具有位 于壳体120D顶面和底面上的其它位置的基准标记1604。
[0143] 在一些实施方式中,可以优选地使用L形特征,如基准标记1404和1604的L形特 征,因为当由各种机器视觉系统进行分析时(例如,处理系统1520),这种形状可以被容易 地识别并区别于其他特征(例如,倒角的角部1406)。然而,在其他实施方式中可以使用任 何所需形状的基准标记(例如,点、十字准线或其他形状)。此外,基准标记可以以任何所需 的方式物理地实现,如导电迹线、着色的标记、蚀刻标记、模制标记和/或其他。在适当情况 下,关于壳体120C的对准所讨论的各种对准技术可用于将透镜镜筒110相对于壳体120C 对准和/或将快门1700 (在本文中进一步讨论)相对于壳体120C/透镜镜筒110对准。
[0144] 如所讨论的,导电迹线1400也可以被用来提供电连接。如图14A-D中所示,导电 迹线1400包括焊盘1408和电连接到焊盘1402的区域1410。因此,当壳体120C安装在基 座1800(参看在图18和19A-B中由电路板提供的基座1800)上时,导电迹线1400可以在 基座1800的电连接件1802 (例如,焊盘)和连接到焊盘1402的部件(例如本文中进一步 讨论的快门1700)之间传递电信号(例如,控制信号、数据信号、功率和/或其它类型的合 适信号)。在各种安装中的适当场合,导电迹线1400可以连接到基座150、电路板170、插座 104和/或其它部件的电连接件。
[0145] 图17示出了可以作为红外成像模块100的一部分安装的快门1700,图18示出了 定位成用于组装为红外成像模块100的一部分的快门1700,图19A-B示出了根据本公开的 各种实施方式的红外成像模块100的几个视图,其中快门1700被以半透明的形式表示以示 出与壳体120C外表面上的焊盘1402接合的接触件1702。
[0146] 快门1700包括接触件1702,当快门1700被安装为红外成像模块100的一部分时, 接触件1702可以与壳体120C的焊盘1402接合。在一些实施方式中,接触件1702可以是压 缩接触件(例如,弹簧触点),其配置成当快门1700安装在壳体120C上时偏压在焊盘1402 上(见图19A-B)。在其他实施方式中,接触件1702可以以其它适当的形式实现,和/或可 以焊接到或以其它方式连接到焊盘1402。
[0147] 快门1700还包括凹部1704,其配置成当快门1700安装到壳体120C上时接收透镜 镜筒110和壳体120C的外部环1810(其中设置有螺纹孔122C)。快门1700还包括定向槽 1706,其配置成接收壳体120C的定向突起1808以使快门1700相对于壳体120C对准。
[0148] 图20示出了根据本公开的实施方式的制造红外成像模块100的工艺。虽然在图 20中标识了特定的操作,但根据适当的制造技术可以根据需要执行更少或更多数量的操 作。在适合于红外成像模块100的所需实施方式的制造的场合,操作可以被重新排序。虽 然将结合壳体120C主要描述图20,但对本文中描述的其他壳体或其变型可以执行相同或 相似的操作。
[0149] 在操作2010,提供外罩910C。在一些实施方式中,操作2010可以包括利用MID技 术将各种电连接件126和/或部件(例如,温度测量部件980或其它部件)部分或完全地 嵌入在外罩910C内而形成外罩910C。除此之外和/或在替代方案中,可以在图20的其他 操作中附接和/
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1