DE102023111910A1 - Camera for a motor vehicle with a circuit board held on a housing part made of steel and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kamera (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (14), welches ein erstes Gehäuseteil (16) und zweites Gehäuseteil (18) umfasst. An einer Leiterplatte (24) der Kamera (10) ist ein Bildsensor (26) der Kamera (10) angeordnet. Der Bildsensor (26) und ein Linsenmodul (28) der Kamera (10) sind durch das Gehäuse (14) relativ zueinander positioniert. Die Leiterplatte (24) ist an dem ersten Gehäuseteil (16) festgelegt. In dem zweiten Gehäuseteil (18) ist ein Aufnahmeraum (40) ausgebildet, in welchem ein dem Bildsensor (26) naher Teilbereich (32) des Linsenmoduls (28) angeordnet ist. Der dem Bildsensor (26) nahe Teilbereich (32) des Linsenmoduls (28) ist in einer Durchtrittsöffnung (34) fixiert, welche in dem ersten Gehäuseteil (16) ausgebildet ist. Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils (16) und der Leiterplatte (24) liegen näher beieinander als ein Wärmeausdehnungskoeffizient des zweiten Gehäuseteils (18) und der Wärmeausdehnungskoeffizient der Leiterplatte (24). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit der Kamera (10). The invention relates to a camera (10) for a motor vehicle, with a housing (14) which comprises a first housing part (16) and a second housing part (18). An image sensor (26) of the camera (10) is arranged on a circuit board (24) of the camera (10). The image sensor (26) and a lens module (28) of the camera (10) are positioned relative to one another by the housing (14). The circuit board (24) is fixed to the first housing part (16). A receiving space (40) is formed in the second housing part (18), in which a partial area (32) of the lens module (28) close to the image sensor (26) is arranged. The partial area (32) of the lens module (28) close to the image sensor (26) is fixed in a passage opening (34) which is formed in the first housing part (16). Thermal expansion coefficients of the first housing part (16) and the circuit board (24) are closer to one another than a thermal expansion coefficient of the second housing part (18) and the thermal expansion coefficient of the circuit board (24). Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with the camera (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kamera für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, welches ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst. An einer Leiterplatte der Kamera ist ein Bildsensor der Kamera angeordnet. Die Kamera weist ein Linsenmodul auf, wobei der Bildsensor und das Linsenmodul durch das Gehäuse relativ zueinander positioniert sind. Die Leiterplatte ist an dem ersten Gehäuseteil festgelegt, und in dem zweiten Gehäuseteil ist ein Aufnahmeraum ausgebildet. In dem Aufnahmeraum ist ein dem Bildsensor naher Teilbereich des Linsenmoduls angeordnet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Kamera.The invention relates to a camera for a motor vehicle, with a housing which comprises a first housing part and a second housing part. An image sensor of the camera is arranged on a circuit board of the camera. The camera has a lens module, wherein the image sensor and the lens module are positioned relative to one another by the housing. The circuit board is fixed to the first housing part, and a receiving space is formed in the second housing part. A portion of the lens module close to the image sensor is arranged in the receiving space. The invention further relates to a motor vehicle with at least one such camera.
Die
Bei einer derartigen Kamera kann mit der Zeit die Situation auftreten, dass die Linse beziehungsweise das Linsenmodul nicht mehr korrekt relativ zu dem Bildsensor positioniert ist. Insbesondere kann es dazu kommen, dass die mit dem Bildsensor fluchtende Ausrichtung der Linse nicht mehr gegeben ist. Dies kann insbesondere dadurch bedingt sein, dass die Kamera schwankenden Temperaturen ausgesetzt ist, wie sie insbesondere im Betrieb der Kamera in dem Kraftfahrzeug auftreten können.With such a camera, the situation can arise over time that the lens or lens module is no longer correctly positioned relative to the image sensor. In particular, it can happen that the alignment of the lens with the image sensor is no longer ensured. This can be caused in particular by the camera being exposed to fluctuating temperatures, which can occur in particular when the camera is in operation in the motor vehicle.
Des Weiteren kann es bei einer Kamera, bei welcher das Linsenmodul und die Leiterplatte an demselben Gehäuseteil festgelegt sind, mit der Zeit zu einer Abweichung der tatsächlichen Ausrichtung oder Positionierung des Bildsensors relativ zu dem Linsenmodul von der wünschenswerten Ausrichtung oder Positionierung kommen, bei welcher der Bildsensor mit dem Linsenmodul fluchtet und der Bildsensor einen vorbestimmten Abstand von dem Linsenmodul aufweist.Furthermore, in a camera in which the lens module and the circuit board are attached to the same housing part, the actual alignment or positioning of the image sensor relative to the lens module may, over time, deviate from the desirable alignment or positioning in which the image sensor is aligned with the lens module and the image sensor is a predetermined distance from the lens module.
Zu einer solchen Abweichung der tatsächlichen Ausrichtung beziehungsweise Positionierung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor von der fluchtenden Ausrichtung in dem vorbestimmten Abstand kann es insbesondere dann kommen, wenn das Gehäuseteil, an welchem sowohl die Leiterplatte als auch das Linsenmodul festgelegt sind, und die Leiterplatte vergleichsweise stark voneinander verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Gehäuseteil, an welchem die Leiterplatte und das Linsenmodul festgelegt sind, aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Denn der Wärmeausdehnungskoeffizient einer Aluminiumlegierung ist in der Regel deutlich größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Leiterplatte.Such a deviation of the actual alignment or positioning of the lens module relative to the image sensor from the aligned alignment at the predetermined distance can occur in particular if the housing part to which both the circuit board and the lens module are attached and the circuit board have comparatively very different thermal expansion coefficients. This is the case, for example, if the housing part to which the circuit board and the lens module are attached is made of an aluminum alloy. This is because the thermal expansion coefficient of an aluminum alloy is generally significantly greater than the thermal expansion coefficient of the circuit board.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kamera der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher eine Positionierung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor besonders unanfällig gegenüber Veränderungen ist, und ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Kamera anzugeben.The object of the present invention is to provide a camera of the type mentioned at the outset, in which a positioning of the lens module relative to the image sensor is particularly insusceptible to changes, and to provide a motor vehicle with at least one such camera.
Diese Aufgabe wird durch eine Kamera mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.This object is achieved by a camera having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 13. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the dependent patent claims and in the following description.
Die erfindungsgemäße Kamera für ein Kraftfahrzeug weist ein Gehäuse auf, welches ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst. An einer Leiterplatte der Kamera ist ein Bildsensor der Kamera angeordnet. Die Kamera weist ein Linsenmodul auf, wobei der Bildsensor und das Linsenmodul durch das Gehäuse relativ zueinander positioniert sind. Die Leiterplatte ist an dem ersten Gehäuseteil festgelegt, und in dem zweiten Gehäuseteil ist ein Aufnahmeraum ausgebildet. In dem Aufnahmeraum ist ein dem Bildsensor naher Teilbereich des Linsenmoduls angeordnet. Hierbei ist der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls in einer Durchtrittsöffnung fixiert, welche in dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist, und Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte liegen näher beieinander als ein Wärmeausdehnungskoeffizient des zweiten Gehäuseteils und der Wärmeausdehnungskoeffizient der Leiterplatte.The camera according to the invention for a motor vehicle has a housing which comprises a first housing part and a second housing part. An image sensor of the camera is arranged on a circuit board of the camera. The camera has a lens module, wherein the image sensor and the lens module are positioned relative to one another by the housing. The circuit board is fixed to the first housing part, and a receiving space is formed in the second housing part. A partial area of the lens module close to the image sensor is arranged in the receiving space. The partial area of the lens module close to the image sensor is fixed in a passage opening which is formed in the first housing part, and thermal expansion coefficients of the first housing part and the circuit board are closer to one another than a thermal expansion coefficient of the second housing part and the thermal expansion coefficient of the circuit board.
Aufgrund der Fixierung sowohl des Linsenmoduls als auch der Leiterplatte an dem ersten Gehäuseteil und aufgrund der nahe beieinanderliegenden Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte führen durch Temperaturveränderungen bedingte Veränderungen von Abmessungen des ersten Gehäuseteils einerseits und der Leiterplatte andererseits nicht oder allenfalls in einem vernachlässigbaren Ausmaß zu einer Änderung der Positionierung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor. Folglich ist bei der Kamera die Positionierung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor besonders unanfällig gegenüber Veränderungen, insbesondere gegenüber durch eine Wärmeausdehnung bedingten Veränderungen. Dies ist vorteilhaft. Denn so kann sichergestellt werden, dass nach der Fertigung der Kamera die wünschenswerte Positionierung oder Soll- Positionierung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor, bei welcher vorzugsweise eine optische Achse des Linsenmoduls mit dem Bildsensor fluchtet und der Bildsensor einen vorbestimmten Abstand von dem Linsenmodul aufweist, dauerhaft beibehalten beziehungsweise aufrechterhalten bleiben. Dies ist für eine über die Lebensdauer der Kamera anhaltend korrekte Positionierung und vorzugsweise fluchtende Ausrichtung und des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor vorteilhaft.Due to the fixation of both the lens module and the circuit board to the first housing part and due to the close thermal expansion coefficients of the first housing part and the circuit board, changes in the dimensions of the first housing part on the one hand and the circuit board on the other hand caused by temperature changes do not lead to a change in the positioning of the lens module relative to the image sensor or at most to a negligible extent. Consequently, in the camera, the positioning of the lens module relative to the image sensor is particularly insensitive to changes, in particular to changes caused by thermal expansion. This is advantageous because it ensures that after the camera has been manufactured, the desired positioning or target positioning of the lens module relative to the image sensor, in which an optical axis of the lens module is preferably aligned with the image sensor and the image sensor is at a predetermined distance from the lens module, is permanently maintained or maintained. This is advantageous for the correct positioning and preferably aligned alignment of the lens module relative to the image sensor over the life of the camera.
Insbesondere wenn die Kamera in dem Kraftfahrzeug zum Erfassen einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommt, wie dies zum Zwecke eines zumindest teilautomatisierten Fahrvorgangs des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein kann, sind die dauerhaft korrekte Positionierung und die miteinander fluchtende Ausrichtung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor vorteilhaft.In particular, when the camera in the motor vehicle is used to capture the surroundings of the motor vehicle, as may be provided for the purpose of an at least partially automated driving process of the motor vehicle, the permanently correct positioning and the aligned alignment of the lens module relative to the image sensor are advantageous.
Und selbst wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des zweiten Gehäuseteils sich vergleichsweise stark von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte unterscheidet, hat dies keinen beziehungsweise allenfalls einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Positionierung oder Ausrichtung des Bildsensors und des Linsenmoduls relativ zueinander.And even if the thermal expansion coefficient of the second housing part differs comparatively strongly from the thermal expansion coefficient of the circuit board, this has no or at most a negligible influence on the positioning or alignment of the image sensor and the lens module relative to each other.
In vorteilhafter Weise ist bei der Kamera eine Wärmeausdehnungsrate des Gehäuses, welche eine Auswirkung auf die Positionierung oder Ausrichtung des Bildsensors und des Linsenmoduls relativ zueinander haben könnte, durch das erste Gehäuseteil kontrolliert, welches in das Gehäuse integriert ist.Advantageously, in the camera, a thermal expansion rate of the housing, which could have an effect on the positioning or alignment of the image sensor and the lens module relative to each other, is controlled by the first housing part, which is integrated into the housing.
Wenn also das Gehäuse und die Leiterplatte mit Wärme beaufschlagt werden, etwa aufgrund einer Temperaturerhöhung in der Umgebung der Kamera, so ist eine Wärmeausdehnung oder durch Wärme bedingte Expansion des ersten Gehäuseteils einer entsprechenden Wärmeausdehnung beziehungsweise wärmebedingten Expansion der Leiterplatte zumindest sehr ähnlich. Dies liegt daran, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte näher beieinanderliegen als der Wärmeausdehnungskoeffizient des zweiten Gehäuseteils und der Wärmeausdehnungskoeffizient der Leiterplatte. Mit anderen Worten ist ein Unterschied der Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte voneinander (sofern ein solcher Unterschied überhaupt vorhanden ist) deutlich geringer als ein Unterschied zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten des zweiten Gehäuseteils und der Leiterplatte.So if the housing and the circuit board are exposed to heat, for example due to an increase in temperature in the environment of the camera, a thermal expansion or heat-induced expansion of the first housing part is at least very similar to a corresponding thermal expansion or heat-induced expansion of the circuit board. This is because the thermal expansion coefficients of the first housing part and the circuit board are closer to each other than the thermal expansion coefficient of the second housing part and the thermal expansion coefficient of the circuit board. In other words, a difference between the thermal expansion coefficients of the first housing part and the circuit board (if such a difference exists at all) is significantly smaller than a difference between the thermal expansion coefficients of the second housing part and the circuit board.
Insbesondere hat sich herausgestellt, dass bei der das erste Gehäuseteil mit der Durchtrittsöffnung aufweisenden Kamera die Positionierung und Ausrichtung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor deutlich weniger anfällig gegenüber Veränderungen ist als bei einer Kamera, bei welcher die Leiterplatte und das Linsenmodul an einem gemeinsamen Gehäuseteil festgelegt sind, wobei dieses gemeinsame Gehäuseteil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist und daher einen deutlich größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als die Leiterplatte. Folglich ist das Vorsehen der nahe beieinanderliegenden Wärmeausdehnungskoeffizienten des die Durchtrittsöffnung aufweisenden ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte im Hinblick auf die Unanfälligkeit der Positionierung und Ausrichtung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor gegenüber thermisch bedingten Veränderungen besonders günstig.In particular, it has been found that in the camera having the first housing part with the through-opening, the positioning and alignment of the lens module relative to the image sensor is significantly less susceptible to changes than in a camera in which the circuit board and the lens module are fixed to a common housing part, wherein this common housing part is made of an aluminum alloy and therefore has a significantly higher coefficient of thermal expansion than the circuit board. Consequently, the provision of the thermal expansion coefficients of the first housing part having the through-opening and the circuit board being close to one another is particularly favorable with regard to the insusceptibility of the positioning and alignment of the lens module relative to the image sensor to thermally induced changes.
Das Linsenmodul der Kamera oder Fahrzeugkamera kann alternativ als Objektiv der Kamera bezeichnet werden. Vorzugsweise ist das Linsenmodul dazu ausgebildet, im Betrieb der Kamera Licht aus einer Umgebung der Kamera zu sammeln, um das gesammelte Licht dem Bildsensor zuzuführen, welcher auf der Leiterplatte der Kamera angeordnet ist. Insbesondere kann das Linsenmodul eine Mehrzahl von optisch wirksamen Elementen etwa in Form von jeweiligen Linsen oder dergleichen Elementen aufweisen, wobei die Linsen in dem Linsenmodul in axialer Richtung des Linsenmoduls übereinander angeordnet sein können.The lens module of the camera or vehicle camera can alternatively be referred to as the lens of the camera. The lens module is preferably designed to collect light from the surroundings of the camera when the camera is in operation in order to supply the collected light to the image sensor, which is arranged on the circuit board of the camera. In particular, the lens module can have a plurality of optically active elements, for example in the form of respective lenses or similar elements, wherein the lenses in the lens module can be arranged one above the other in the axial direction of the lens module.
Aufgrund der nahe beieinander liegenden beziehungsweise einander sehr ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte kommt es außerdem selbst bei einer Wärmeausdehnung des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte nicht beziehungsweise allenfalls in vernachlässigbarem Ausmaß zu einer Verbiegung beziehungsweise einem sich-Verbiegen der Positionierstifte. Folglich sind mit einer solchen Verbiegung einhergehende Veränderungen der Positionierung und der Ausrichtung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor sehr weitgehend vermieden. Dies ist vorteilhaft.Furthermore, due to the fact that the thermal expansion coefficients of the first housing part and the circuit board are very close to each other or very similar to each other, even if the first housing part and the circuit board thermally expand, the positioning pins do not bend or only bend to a negligible extent. Consequently, changes in the positioning and alignment of the lens module relative to the image sensor that accompany such bending are largely avoided. This is advantageous.
Vorzugsweise weisen das erste Gehäuseteil und die Leiterplatte einander im Wesentlichen gleiche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Als im Wesentlichen gleich sind vorliegend Wärmeausdehnungskoeffizienten anzusehen, wenn Zahlenwerte der Wärmeausdehnungskoeffizienten um weniger als 50 Prozent, insbesondere um weniger als 20 Prozent, vorzugsweise um nicht mehr als 10 Prozent voneinander abweichen.Preferably, the first housing part and the circuit board have substantially equal thermal expansion coefficients. In the present case, thermal expansion coefficients are to be regarded as substantially equal if numerical values of the thermal expansion coefficients differ from one another by less than 50 percent, in particular by less than 20 percent, preferably by no more than 10 percent.
Durch das Vorsehen der einander sehr ähnlichen beziehungsweise im Wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte lässt sich ein sehr gleichartiges thermisches Ausdehnungsverhalten dieser Komponenten der Kamera bei einer Beaufschlagung der Kamera mit Wärme sicherstellen. Dies ist der Unanfälligkeit der Positionierung und Ausrichtung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor gegenüber thermisch bedingten Veränderungen zuträglich.By providing very similar or essentially identical The thermal expansion coefficients of the first housing part and the circuit board ensure that these camera components have very similar thermal expansion behavior when the camera is exposed to heat. This is beneficial to the insusceptibility of the positioning and alignment of the lens module relative to the image sensor to thermally induced changes.
Vorzugsweise ist das erste Gehäuseteil aus einem Stahl gebildet. Denn es hat sich gezeigt, dass Stahl und übliche Leiterplatten, wie sie bei einer Fahrzeugkamera zum Anordnen eines Bildsensors auf der Leiterplatte verwendet werden, einen sehr ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Zudem lässt sich in der in dem Gehäuseteil aus Stahl gebildeten Durchtrittsöffnung der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls besonders zuverlässig und präzise festlegen beziehungsweise fixieren.The first housing part is preferably made of steel. It has been shown that steel and conventional circuit boards, such as those used in a vehicle camera to arrange an image sensor on the circuit board, have a very similar coefficient of thermal expansion. In addition, the part of the lens module close to the image sensor can be fixed or secured particularly reliably and precisely in the passage opening formed in the housing part made of steel.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das zweite Gehäuseteil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Zum einen lässt sich bei der Verwendung der Aluminiumlegierung für das zweite Gehäuseteil das zweite Gehäuseteil aufwandsarm und präzise fertigen. Außerdem ist es dann sehr einfach, bei der Herstellung der Kamera in dem zweiten Gehäuseteil den Aufnahmeraum auszubilden, in welchem der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls angeordnet ist, wobei der Teilbereich des Linsenmoduls in der in dem ersten Gehäuseteil ausgebildeten Durchtrittsöffnung fixiert ist. Zudem ist die Verwendung der Aluminiumlegierung für das zweite Gehäuseteil im Hinblick auf ein geringes Gewicht der Kamera vorteilhaft.It has also been shown to be advantageous if the second housing part is made of an aluminum alloy. Firstly, when using the aluminum alloy for the second housing part, the second housing part can be manufactured with little effort and with precision. In addition, it is then very easy to form the receiving space in the second housing part during the manufacture of the camera, in which the partial area of the lens module close to the image sensor is arranged, wherein the partial area of the lens module is fixed in the passage opening formed in the first housing part. In addition, the use of the aluminum alloy for the second housing part is advantageous with regard to the low weight of the camera.
Außerdem lässt sich ein vorzugsweise vorgesehenes drittes Gehäuseteil des Gehäuses, welches zum Abschirmen der Leiterplatte gegenüber einer Umgebung der Kamera ausgebildet ist, sehr einfach und aufwandsarm an dem zweiten Gehäuseteil festlegen, wenn das zweite Gehäuseteil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Dies gilt insbesondere, wenn auch das dritte Gehäuseteil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Denn dann können das zweite Gehäuseteil und das dritte Gehäuseteil sehr einfach und zuverlässig durch Schweißen, insbesondere durch Laserschweißen, miteinander verbunden sein. Dementsprechend lässt sich eine hochbelastbare, zuverlässige und dichte Verbindung des zweiten Gehäuseteils mit dem dritten Gehäuseteil einfach realisieren.In addition, a preferably provided third housing part of the housing, which is designed to shield the circuit board from the surroundings of the camera, can be attached to the second housing part very easily and with little effort if the second housing part is made of an aluminum alloy. This is especially true if the third housing part is also made of an aluminum alloy. This is because the second housing part and the third housing part can then be connected to one another very easily and reliably by welding, in particular by laser welding. Accordingly, a highly resilient, reliable and tight connection of the second housing part to the third housing part can be easily realized.
Vorzugsweise weist das erste Gehäuseteil eine Mehrzahl von Ausnehmungen auf, in welchen jeweilige Positionierstifte gehalten sind. Hierbei greifen Fixierabschnitte der Positionierstifte in Fixieröffnungen ein, welche in der Leiterplatte ausgebildet sind. Die in dem ersten Gehäuseteil ausgebildeten Ausnehmungen fluchten hierbei mit den in der Leiterplatte ausgebildeten Fixieröffnungen. Mittels der Positionierstifte lässt sich eine sehr präzise und zuverlässig reproduzierbare Ausrichtung beziehungsweise Positionierung der Leiterplatte und somit des Bildsensors relativ zu dem Linsenmodul erreichen, dessen Teilbereich in der in dem ersten Gehäuseteil ausgebildeten Durchtrittsöffnung fixiert ist. Und durch die fluchtende Ausrichtung der in dem ersten Gehäuseteil ausgebildeten Ausnehmungen mit den in der Leiterplatte ausgebildeten Fixieröffnungen lässt sich die Montage der Leiterplatte an das erste Gehäuseteil sehr einfach und prozesssicher realisieren.The first housing part preferably has a plurality of recesses in which respective positioning pins are held. Fixing sections of the positioning pins engage in fixing openings which are formed in the circuit board. The recesses formed in the first housing part are aligned with the fixing openings formed in the circuit board. The positioning pins can be used to achieve a very precise and reliably reproducible alignment or positioning of the circuit board and thus of the image sensor relative to the lens module, the partial area of which is fixed in the passage opening formed in the first housing part. And by aligning the recesses formed in the first housing part with the fixing openings formed in the circuit board, the circuit board can be mounted on the first housing part very easily and reliably.
Vorzugsweise sind die Fixierabschnitte der Positionierstifte mittels eines Lotmaterials in der jeweiligen Fixieröffnung fixiert. So ist über die Positionierstifte eine sehr zuverlässige und robuste Halterung der Leiterplatte an dem ersten Gehäuseteil realisiert. Aufgrund der nahe beieinanderliegenden beziehungsweise einander sehr ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils und der Leiterplatte ist in vorteilhafter Weise eine mechanische Beanspruchung des Lotmaterials und damit einhergehend der Leiterplatte besonders weitgehend verhindert.Preferably, the fixing sections of the positioning pins are fixed in the respective fixing opening by means of a soldering material. In this way, a very reliable and robust mounting of the circuit board on the first housing part is achieved via the positioning pins. Due to the expansion coefficients of the first housing part and the circuit board being close to one another or very similar to one another, mechanical stress on the soldering material and thus on the circuit board is advantageously prevented to a particularly large extent.
Eine unerwünschte mechanische Belastung der Leiterplatte ist selbst dann in vorteilhafter Weise vermieden, wenn ein etwa durch eine Beaufschlagung mit Wärme und/oder durch mechanische Spannungen bedingtes Kriechen des Lotmaterials auftreten sollte.An undesirable mechanical load on the circuit board is advantageously avoided even if creep of the solder material should occur, for example due to exposure to heat and/or mechanical stress.
Vorzugsweise sind die Fixieröffnungen in jeweiligen Eckbereichen der Leiterplatte angeordnet. So ist eine gut in der Lage gesicherte Halterung der Leiterplatte an dem ersten Gehäuseteil erreicht, wenn die Fixierabschnitte der Positionierstifte mit den Fixieröffnungen in Eingriff gebracht sind. Außerdem beanspruchen die Positionierstifte dann keinen Platz in einem Zentralbereich der Leiterplatte, welcher zum Bestücken der Leiterplatte mit elektronischen Bauelementen nutzbar ist oder genutzt ist.Preferably, the fixing openings are arranged in respective corner areas of the circuit board. This ensures that the circuit board is securely held in position on the first housing part when the fixing sections of the positioning pins are brought into engagement with the fixing openings. In addition, the positioning pins then do not take up any space in a central area of the circuit board which is or can be used for equipping the circuit board with electronic components.
Vorzugsweise sind Endabschnitte der Positionierstifte, welche den Fixierabschnitten in Längsrichtung der Positionierstifte gegenüberliegen, durch Vernieten mit dem ersten Gehäuseteil in den Ausnehmungen des ersten Gehäuseteils fixiert. Dementsprechend können die Positionierstifte als Niete ausgebildet sein, welche durch das Vernieten an dem ersten Gehäuseteil festgelegt sind. Dadurch ist eine sehr sichere Halterung der Positionierstifte an dem ersten Gehäuseteil erreicht.Preferably, end sections of the positioning pins, which are opposite the fixing sections in the longitudinal direction of the positioning pins, are fixed in the recesses of the first housing part by riveting to the first housing part. Accordingly, the positioning pins can be designed as rivets, which are fixed to the first housing part by riveting. This ensures that the positioning pins are very securely held on the first housing part.
Vorzugsweise ist die Durchtrittsöffnung des ersten Gehäuseteils, in welcher der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls fixiert ist, in einem Rohrstück des ersten Gehäuseteils ausgebildet. Hierbei greift das Rohrstück in den Aufnahmeraum ein, welcher in dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist. Durch das Rohrstück ist eine sehr präzise Halterung für den Teilbereich des Linsenmoduls bereitgestellt, welcher dem Bildsensor nahe ist. Denn es kann sehr einfach sichergestellt werden, dass eine Längsmittelachse des Rohrstücks sich in mit dem Bildsensor fluchtender Ausrichtung befindet. Zudem ist durch das Rohrstück eine in Längsrichtung des Rohrstücks vergleichsweise lange Halterung für das Linsenmodul bereitgestellt. Dies ist der sehr präzisen Festlegung des Linsenmoduls an dem ersten Gehäuseteil zuträglich.Preferably, the passage opening of the first housing part, in which the image sensor near part of the lens module is fixed, formed in a tube piece of the first housing part. The tube piece engages in the receiving space which is formed in the second housing part. The tube piece provides a very precise holder for the part of the lens module which is close to the image sensor. This is because it is very easy to ensure that a longitudinal center axis of the tube piece is aligned with the image sensor. In addition, the tube piece provides a comparatively long holder for the lens module in the longitudinal direction of the tube piece. This is beneficial for the very precise fixing of the lens module to the first housing part.
Vorzugsweise weisen der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls und das Rohrstück miteinander korrespondierende Gewinde auf. Hierbei ist der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls durch Einschrauben in dem Rohrstück fixiert. Dadurch lässt sich eine sehr einfache und zugleich präzise Halterung des Linsenmoduls an dem ersten Gehäuseteil erreichen, indem bei der Montage der Kamera der dem Bildsensor nahe Teilbereich des Linsenmoduls in das Rohrstück eingeschraubt wird beziehungsweise durch das Einschrauben mit dem Rohrstück verbunden wird. Des Weiteren ermöglicht es das Fixieren des Linsenmoduls in dem Rohrstück durch das Einschrauben, das Linsenmodul einfach auszubauen, etwa für eine Reparatur oder Wartung des Linsenmoduls.Preferably, the part of the lens module near the image sensor and the pipe section have corresponding threads. The part of the lens module near the image sensor is fixed in the pipe section by screwing it in. This makes it possible to achieve a very simple and at the same time precise mounting of the lens module on the first housing part by screwing the part of the lens module near the image sensor into the pipe section when mounting the camera or connecting it to the pipe section by screwing it in. Furthermore, fixing the lens module in the pipe section by screwing it in makes it easy to remove the lens module, for example for repair or maintenance of the lens module.
Die Verbindung des Linsenmoduls mit dem Rohrstück durch das Einschrauben des dem Bildsensor nahen Teilbereichs des Linsenmoduls in das Rohrstück kann durch ein Schraubensicherungsmittel gegen ein Sich-Lösen gesichert sein. Beispielsweise kann als ein solches Schraubensicherungsmittel ein auf zumindest einer der Gewinde aufgebrachter Klebstoff zum Einsatz kommen. Das Schraubensicherungsmittel sorgt in vorteilhafter Weise dafür, dass die Fixierung des dem Bildsensor nahen Teilbereichs des Linsenmoduls in dem Rohrstück erhalten bleibt, selbst wenn die Kamera im Betrieb Vibrationen, Stößen oder dergleichen Belastungen ausgesetzt ist. Dies ist für das Verhindern einer Bewegung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor vorteilhaft.The connection of the lens module to the pipe section by screwing the portion of the lens module close to the image sensor into the pipe section can be secured against loosening by a screw locking agent. For example, an adhesive applied to at least one of the threads can be used as such a screw locking agent. The screw locking agent advantageously ensures that the fixation of the portion of the lens module close to the image sensor in the pipe section is maintained, even if the camera is exposed to vibrations, shocks or similar loads during operation. This is advantageous for preventing movement of the lens module relative to the image sensor.
Vorzugsweise weist das zweite Gehäuseteil eine Anlagefläche auf, an welcher eine Anlageseite eines Plattenbereichs des ersten Gehäuseteils anliegt. Dadurch ist ein sehr präzise zueinander ausgerichteter Verbund des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil realisiert.Preferably, the second housing part has a contact surface against which a contact side of a plate region of the first housing part rests. This results in a very precisely aligned connection between the first housing part and the second housing part.
Vorzugsweise ist das erste Gehäuseteil in dem Plattenbereich mittels einer Mehrzahl von Nieten an der Anlagefläche des zweiten Gehäuseteils festgelegt. Hierbei greifen die Niete in Nietöffnungen ein, welche in dem Plattenbereich ausgebildet sind. Durch die Verwendung der Niete zum Festlegen des ersten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil ist eine sehr belastbare und verlässliche Fixierung des ersten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil erreicht.Preferably, the first housing part is secured in the plate area to the contact surface of the second housing part by means of a plurality of rivets. The rivets engage in rivet openings which are formed in the plate area. By using the rivets to secure the first housing part to the second housing part, a very resilient and reliable fixation of the first housing part to the second housing part is achieved.
Bei der Festlegung des ersten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil mittels der Niete kann insbesondere ein Warmnietverfahren zum Einsatz kommen, bei welchem die Niete vor dem Einführen in die Nietöffnungen erhitzt werden. Einerseits sorgt das Abkühlen der Niete nach einem solche Warmvernieten des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil für einen guten Zusammenhalt der Gehäuseteile miteinander. Außerdem kann durch das Warmnieten verhindert werden, dass es im Bereich der Niete zu Rissbildungen oder dergleichen kommt. Dies ist der sicheren Festlegung oder Halterung des ersten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil zuträglich.When securing the first housing part to the second housing part using rivets, a hot riveting process can be used in particular, in which the rivets are heated before being inserted into the rivet openings. On the one hand, the cooling of the rivet after such hot riveting of the first housing part to the second housing part ensures that the housing parts hold together well. In addition, hot riveting can prevent cracks or the like from forming in the area of the rivet. This is beneficial for the secure securing or holding of the first housing part to the second housing part.
Für das Festlegen des ersten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil mittels der Niete kann auch ein Kaltnietverfahren zum Einsatz kommen. Dies gilt insbesondere, wenn das zweite Gehäuseteil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Denn die Aluminiumlegierung ist vergleichsweise weich.A cold riveting process can also be used to attach the first housing part to the second housing part using the rivet. This is especially true if the second housing part is made of an aluminum alloy, because the aluminum alloy is comparatively soft.
Die Niete können insbesondere einstückig mit einem Grundkörper des zweiten Gehäuseteils ausgebildet sein. Dies macht die Bereitstellung der Niete sehr aufwandsarm.The rivets can in particular be formed in one piece with a base body of the second housing part. This makes the provision of the rivets very easy.
Vorzugsweise ist der Plattenbereich des ersten Gehäuseteils um das Rohrstück des ersten Gehäuseteils umlaufend ausgebildet. So lässt sich einerseits eine großflächige Anlage der Anlageseite des Plattenbereichs an der Anlagefläche des zweiten Gehäuseteils erreichen. Außerdem ist dadurch ein vergleichsweise großer Plattenbereich bereitgestellt. Der große Plattenbereich vereinfacht es, das erste Gehäuseteil mittels der Niete sicher an dem zweiten Gehäuseteil festzulegen.Preferably, the plate area of the first housing part is designed to run all the way around the pipe section of the first housing part. This allows a large-area contact of the contact side of the plate area with the contact surface of the second housing part. In addition, this provides a comparatively large plate area. The large plate area makes it easier to securely attach the first housing part to the second housing part using the rivet.
Vorzugsweise weist das zweite Gehäuseteil einen Verbindungsbereich auf, welcher in Umfangsrichtung des ersten Gehäuseteils über eine Schmalseite des ersten Gehäuseteils übersteht. Hierbei ist ein die Leiterplatte außenumfangseitig umgebendes drittes Gehäuseteil des Gehäuses in dem Verbindungsbereich an dem Gehäuseteil festgelegt. Durch das dritte Gehäuseteil des Gehäuses ist in vorteilhafter Weise eine zur Umgebung hin geschlossene Ausbildung des Gehäuses der Kamera realisiert. Folglich ist die Leiterplatte in dem Gehäuse gut geschützt angeordnet. Und aufgrund des Überstehens des Verbindungsbereichs des zweiten Gehäuseteils über die Schmalseite des ersten Gehäuseteils lässt sich das dritte Gehäuseteil sehr einfach an dem zweiten Gehäuseteil festlegen.Preferably, the second housing part has a connecting area which projects in the circumferential direction of the first housing part over a narrow side of the first housing part. In this case, a third housing part of the housing, which surrounds the circuit board on the outer circumference, is fixed to the housing part in the connecting area. The third housing part of the housing advantageously enables the housing of the camera to be closed off from the environment. Consequently, the circuit board is well protected in the housing. And due to the projecting of the connecting area of the second housing part over the narrow side of the first housing part, the The third housing part can be easily attached to the second housing part.
Das dritte Gehäuseteil kann aus einer Aluminiumlegierung gebildet sein. Insbesondere wenn sowohl das zweite Gehäuseteil als auch das dritte Gehäuseteil aus Aluminiumlegierungen gebildet sind, lässt sich die Festlegung des dritten Gehäuseteils an dem zweiten Gehäuseteil durch Schweißen, insbesondere durch Laserschweißen, besonders einfach und zuverlässig realisieren. Und die Verbindung des zweiten Gehäuseteils mit dem dritten Gehäuseteil durch Schweißen ist im Hinblick auf eine zur Umgebung hin dichte Ausbildung des Gehäuses vorteilhaft.The third housing part can be made of an aluminum alloy. In particular, if both the second housing part and the third housing part are made of aluminum alloys, the third housing part can be attached to the second housing part particularly easily and reliably by welding, in particular by laser welding. And the connection of the second housing part to the third housing part by welding is advantageous with regard to a housing that is sealed to the environment.
Vorzugsweise ist zwischen einer Stirnseite eines Endbereichs des zweiten Gehäuseteils und einem dem Bildsensor fernen Endabschnitt des Linsenmoduls ein Spalt ausgebildet. So kann besonders zuverlässig verhindert werden, dass es bei einer Wärmeausdehnung des zweiten Gehäuseteils zur Ausübung eines Drucks von dem zweiten Gehäuseteil auf den Endabschnitt des Linsenmoduls kommt, welcher dem Bildsensor fern angeordnet ist. Des Weiteren können auf diese Weise durch Beaufschlagung mit Wärme bedingte mechanische Spannungen insbesondere im Bereich des Linsensmoduls im Betrieb der Kamera besonders weitgehen vermieden werden.Preferably, a gap is formed between a front side of an end region of the second housing part and an end section of the lens module that is remote from the image sensor. This makes it particularly reliable to prevent the second housing part from exerting pressure on the end section of the lens module that is remote from the image sensor when the second housing part expands due to heat. Furthermore, this makes it possible to largely avoid mechanical stresses caused by exposure to heat, particularly in the area of the lens module, when the camera is in operation.
Vorzugsweise ist der Spalt mit einem Dichtelement versehen. Durch das Anordnen eines beispielsweise als O-Ring ausgebildeten Dichtelements in dem Spalt lässt sich sehr einfach verhindern, dass über den Spalt Verunreinigungen hin zu der Durchtrittsöffnung gelangen, welche in dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist. Dies ist für einen lang andauernden störungsfreien Betrieb der Kamera vorteilhaft.Preferably, the gap is provided with a sealing element. By arranging a sealing element, for example in the form of an O-ring, in the gap, it is very easy to prevent contaminants from reaching the passage opening formed in the first housing part via the gap. This is advantageous for long-term, trouble-free operation of the camera.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist wenigstens eine erfindungsgemäße Kamera auf. Vorzugsweise ist die Kamera zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise kann die Kamera als Frontkamera des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein, welche insbesondere in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs hinter einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. So kann die Kamera im Betrieb Bilder und/oder Videos der Umgebung des Kraftfahrzeugs liefern, wobei die Bilder und/oder Videos insbesondere für einen autonomen oder zumindest teilautomatisierten Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs herangezogen werden können. Insbesondere bei einer derartigen Verwendung der Kamera ist es vorteilhaft, wenn die präzise Positionierung und Ausrichtung des Linsenmoduls relativ zu dem Bildsensor dauerhaft erhalten bleibt, selbst wenn die Kamera im Betrieb Temperaturschwankungen ausgesetzt ist.The motor vehicle according to the invention has at least one camera according to the invention. The camera is preferably designed to capture at least a partial area of the surroundings of the motor vehicle. For example, the camera can be designed as a front camera of the motor vehicle, which is arranged in particular in a passenger compartment of the motor vehicle behind a windshield of the motor vehicle. During operation, the camera can thus provide images and/or videos of the surroundings of the motor vehicle, wherein the images and/or videos can be used in particular for autonomous or at least partially automated driving of the motor vehicle. In particular when using the camera in this way, it is advantageous if the precise positioning and alignment of the lens module relative to the image sensor is permanently maintained, even if the camera is exposed to temperature fluctuations during operation.
Die für die erfindungsgemäße Kamera beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt. The advantages and preferred embodiments described for the camera according to the invention also apply to the motor vehicle according to the invention and vice versa.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations without departing from the scope of the invention. Thus, embodiments are also to be regarded as encompassed and disclosed by the invention that are not explicitly shown and explained in the figures, but which emerge and can be produced by separate combinations of features from the explained embodiments. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed that do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, embodiments and combinations of features, in particular through the embodiments set out above, which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the references to the claims are to be regarded as disclosed.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
-
1 in einer schematischen Schnittansicht eine Kamera für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein Linsenmodul in ein Rohrstück eines aus Stahl gebildeten ersten Gehäuseteils der Kamera eingeschraubt ist, wobei eine Leiterplatte der Kamera mittels Positionierstiften an dem ersten Gehäuseteil festgelegt ist, und wobei an der Leiterplatte ein Bildsensor der Kamera angeordnet ist; -
2 das erste Gehäuseteil sowie die zum Festlegen der Leiterplatte an dem ersten Gehäuseteil verwendeten Positionierstifte in einer schematischen Perspektivansicht; -
3 das erste Gehäuseteil mit den an einem Plattenbereich des ersten Gehäuseteils angebrachten Positionierstiften sowie ein zweites Gehäuseteil eines Gehäuses der Kamera, wobei bei der Fertigung der Kamera das erste Gehäuseteil an dem zweiten Gehäuseteil festgelegt wird; -
4 in einer schematischen Perspektivansicht das mit dem ersten Gehäuseteil verbundene zweite Gehäuseteil; -
5 eine schematische Schnittansicht der beiden Gehäuseteile sowie von zwei der Positionierstifte; -
6 eine schematische Perspektivansicht der Leiterplatte, wobei eine dem Bildsensor abgewandte Rückseite der Leiterplatte zu sehen ist; -
7 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teilbereichs der Kamera gemäß1 , wobei eine Variante der Kamera dargestellt ist; und -
8 schematisch das Kraftfahrzeug mit der als Frontkamera ausgebildeten Kamera, welche zum Erfassen eines frontseitigen Teilbereichs einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
-
1 in a schematic sectional view, a camera for a motor vehicle, in which a lens module is screwed into a tube piece of a first housing part of the camera made of steel, wherein a circuit board of the camera is fixed to the first housing part by means of positioning pins, and wherein an image sensor of the camera is arranged on the circuit board; -
2 the first housing part and the positioning pins used to fix the circuit board to the first housing part in a schematic perspective view; -
3 the first housing part with the positioning pins attached to a plate area of the first housing part and a second housing part of a housing of the camera, wherein the first housing part is fixed to the second housing part during manufacture of the camera; -
4 in a schematic perspective view, the second housing part connected to the first housing part; -
5 a schematic sectional view of the two housing parts and two of the positioning pins; -
6 a schematic perspective view of the circuit board, showing a rear side of the circuit board facing away from the image sensor; -
7 an enlarged sectional view of a portion of the camera according to1 , showing a variant of the camera; and -
8 schematically the motor vehicle with the camera designed as a front camera, which is designed to capture a front partial area of an environment of the motor vehicle.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally equivalent elements are provided with identical reference symbols.
In
Vorliegend ist die Leiterplatte 24 an dem ersten Gehäuseteil 16 festgelegt und zwar mittels einer Mehrzahl von Positionierstiften 30, wobei in
Gemäß
Das Rohrstück 36 greift gemäß
Vorliegend entspricht ein Außendurchmesser des Rohrstücks 36 einem Innendurchmesser des Aufnahmeraums 40. Daher kann bei der Fertigung der Kamera 10 das Rohrstück 36 in den Aufnahmeraum 40, insbesondere unter Ausbildung einer Presspassung, eingeführt werden, wenn das erste Gehäuseteil 16 mit dem zweiten Gehäuseteil 18 verbunden wird.In the present case, an outer diameter of the
Vorzugsweise ist ein Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Gehäuseteils 16 einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte 24 im Wesentlichen gleich. Dies kann insbesondere bewerkstelligt werden, indem das erste Gehäuseteil 16 aus einem Stahl gebildet ist. Eine derartige Materialwahl für das erste Gehäuseteil 16 ist vorteilhaft, um sicherzustellen, dass eine Positionierung und Ausrichtung des Linsenmoduls 28 relativ zu dem Bildsensor 26 unanfällig gegenüber Veränderungen, insbesondere gegenüber durch eine Wärmeausdehnung bedingten Veränderungen, ist.Preferably, a thermal expansion coefficient of the
Der Umstand, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils 16 und der Leiterplatte 24 nahe beieinanderliegen, ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn (wie es vorliegend der Fall ist) das zweite Gehäuseteil 18 aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Denn der Wärmeausdehnungskoeffizient des vorliegend aus der Aluminiumlegierung gebildeten zweiten Gehäuseteils 18 ist deutlich größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Leiterplatte 24. Wenn in einem solchen Fall die Positionierstifte 30, welche der Halterung der Leiterplatte 24 dienen, direkt an dem zweiten Gehäuseteil 18 festgelegt wären, so würde eine thermisch bedingte Ausdehnung des zweiten Gehäuseteils 18 zu einer Verbiegung der Positionierstifte 30 führen. Dies würde wiederum die miteinander fluchtende Ausrichtung des Linsenmoduls 28 und des Bildsensors 26 beziehungsweise die Positionierung des Bildsensors 26 und des Linsenmoduls 28 relativ zueinander beeinträchtigen.The fact that the thermal expansion coefficients of the
Vorliegend sind jedoch die Positionierstifte 30 an dem ersten Gehäuseteil 16 fixiert, und die Leiterplatte 24 ist über die Positionierstifte 30 an dem ersten Gehäuseteil 16 festgelegt. Zudem ist das Linsenmodul 28 an dem ersten Gehäuseteil 16 festgelegt. Wenn es nun zu einer Wärmeausdehnung von Komponenten der Kamera 10 kommt, so geht eine Wärmeausdehnung des ersten Gehäuseteils 16 mit einer entsprechenden Wärmeausdehnung der Leiterplatte 24 einher. Dadurch wird verhindert, dass es zu einem Biegen oder einer Verbiegung der Positionierstifte 30 kommt. Folglich bleibt die fluchtende Ausrichtung des Bildsensors 26 mit dem Linsenmodul 28 und die korrekte Positionierung des Linsenmoduls 28 und des Bildsensors 26 relativ zueinander erhalten, selbst wenn die Kamera 10 starken Temperaturschwankungen ausgesetzt ist.In the present case, however, the positioning pins 30 are fixed to the
Aufgrund der Festigkeit und Härte des vorzugsweise aus Stahl gebildeten ersten Gehäuseteils 16 ist außerdem in vorteilhafter Weise verhindert, dass eine Wärmeausdehnung des zweiten Gehäuseteils 18 zu einer Deformation des nach Art eines Stahlskeletts ausgebildeten ersten Gehäuseteils 16 führt.Due to the strength and hardness of the
Insbesondere kann durch das Vorsehen des nach Art des Stahlskeletts ausgebildeten ersten Gehäuseteils 16 verhindert werden, dass es über die Lebensdauer der Kamera 10 hinweg zu einer Relativbewegung der Leiterplatte 24 weg von dem Linsenmodul 28 kommt. Dadurch kann eine Soll-Fokussierung des Linsenmoduls 28 auf den Bildsensor 26 dauerhaft aufrechterhalten werden.In particular, by providing the
Vorliegend umfasst demnach das Gehäuse 14 der Kamera 10 das vorzugsweise aus Stahl gebildete erste Gehäuseteil 16 sowie das vorliegend aus der Aluminiumlegierung gebildete zweite Gehäuseteil 18. Die Positionierstifte 30 sind hierbei an dem ersten Gehäuseteil 16 festgelegt. Hierfür sind in einem Plattenbereich 42 des ersten Gehäuseteils 16, welcher um das Rohrstück 36 umlaufend ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Ausnehmungen 44 ausgebildet (vergleiche
In Längsrichtung der Positionierstifte 30 liegen den Endabschnitten 46 jeweilige Fixierabschnitte 52 gegenüber. Diese Fixierabschnitte 52 der Positionierstifte 30 greifen in Fixieröffnungen 54 ein, welche in der Leiterplatte 24 ausgebildet sind (vergleiche
Die Fixierabschnitte 52 der Positionierstifte 30 können insbesondere mittels eines Lotmaterials 58 in der jeweiligen Fixieröffnung 54 fixiert sein. Insbesondere bei einem solchen Verlöten der Leiterplatte 24 mit den Fixierabschnitten 52 der Positionierstifte 30 ist es vorteilhaft, dass das erste Gehäuseteil 16 und die Leiterplatte 24 vorliegend nahe beieinanderliegende, insbesondere einander im Wesentlichen gleiche, Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Denn selbst ein durch Wärme und/oder mechanische Spannungen bedingtes Kriechen des Lotmaterials 58 führt dann in vorteilhafter Weise nicht zu einer Veränderung einer fluchtenden Ausrichtung der Längsmittelachse 38 des Linsenmoduls 28 mit dem Zentrum des Bildsensors 26. Des Weiteren bleibt aufgrund der einander sehr ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Gehäuseteils 16 und der Leiterplatte 24 vorliegend ein vorbestimmter Soll-Abstand des Bildsensors 26 von dem Linsenmodul 28 dauerhaft gut erhalten.The fixing
Insbesondere aus
In
Aus
Gemäß
Gemäß
Aus
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch das Integrieren des vorzugsweise nach Art eines Stahlskeletts ausgebildeten ersten Gehäuseteils 16 in das Gehäuse 14 der Kamera 10 ein Herausdriften der Leiterplatte 24 aus einer Position, bei welcher der Bildsensor 26 im Fokus des Linsenmoduls 28 liegt, vermieden beziehungsweise zumindest verringert werden kann.Overall, the examples show how, by integrating the
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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|---|---|---|---|---|
| US20120019940A1 (en) | 2009-03-25 | 2012-01-26 | Magna Electronics Inc. | Vehicular camera and lens assembly |
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| DE102021113716A1 (en) | 2021-05-27 | 2022-12-01 | Connaught Electronics Ltd. | Camera for a motor vehicle with a specific seal between a front housing part and a circuit carrier, and motor vehicle |
-
2023
- 2023-05-08 DE DE102023111910.9A patent/DE102023111910A1/en active Pending
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