DE102009052658B4 - Kamera mit einem Gehäuse, das einen Faradayschen Käfig bildet - Google Patents

Kamera mit einem Gehäuse, das einen Faradayschen Käfig bildet Download PDF

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Abstract

Kamera (100, 200, 300), umfassend: – ein elektrisch leitendes Gehäuse (102, 202, 302), das von Außenwänden (104, 204) und einem Innenhohlraum (106) definiert ist, wobei die Außenwände des Gehäuses eine Linsenöffnung (108) und eine Verbinderöffnung (110) aufweisen; – eine bildgebende Vorrichtung (112, 212, 312), die innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet ist und optisch mit der Linsenöffnung in Verbindung steht; und – eine Leiterplatte (114, 214, 314), die innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet ist und die bildgebende Vorrichtung von der Verbinderöffnung trennt, wobei die Leiterplatte eine elektrisch leitende Bodenfläche (116, 216) aufweist, die mit den Außenwänden des Gehäuses verbunden ist, so dass die Bodenfläche und das Gehäuse einen Faradayschen Käfig (118) um die bildgebende Vorrichtung bilden, gekennzeichnet durch – einen Kameraverbinder (120), der mit der Verbinderöffnung (110) des Gehäuses (102) in Verbindung steht; und – zumindest eine Übertragungsleitung, die die bildgebende Vorrichtung (112) elektrisch mit dem Kameraverbinder (120) verbindet, um Signale zwischen der bildgebenden Vorrichtung (112) und einem Bereich entfernt von dem Gehäuse (102) zu übertragen; – wobei der Faradaysche Käfig (118) angeordnet ist, um Radiofrequenz-Emissionen zwischen der bildgebenden Vorrichtung (112) und der Verbinderöffnung (110) des Gehäuses (102) zu filtern, wobei zumindest ein Durchgang (122) in dem Faradayschen Käfig (118) ausgebildet ist, um zumindest der einen Übertragungsleitung zu ermöglichen, durch diesen hindurchzutreten, und – wobei die zumindest eine Übertragungsleitung einen ersten EMI-Filter zwischen der Leiterplatte und der bildgebenden Vorrichtung und einen zweiten EMI-Filter zwischen der Leiterplatte und dem Verbinder umfasst, um unerwünschte Radiofrequenz-Emissionen zwischen der bildgebenden Vorrichtung und der Verbinderöffnung durch die zumindest eine Übertragungsleitung zu filtern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Kameras und insbesondere Kameras zur Verwendung in EMI-empfindlichen Umgebungen. Eine Kamera gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der WO 2006/072518 A1 bekannt.
  • Während ihres Betriebs strahlen alle elektronischen Geräte unerwünschte elektrische Signale aus, die als elektromagnetische Störung (EMI) bezeichnet werden. Im Allgemeinen gibt es zwei Möglichkeiten, um unerwünschte EMI zu bewältigen: entweder durch elektrische Modifikationen oder Modifikationen auf Schaltkreisebene, oder durch physikalische Abschirmung. Natürlich kann eine Kombination beider Arten für bestimmte Geräte verwendet werden, wenn dies angemessen erscheint.
  • Elektrische Technologien umfassen die Modifizierung der Zeitsteuerung von Taktsignalen durch Frequenzmodulation, so dass die Spektraldichte verringert wird. Diese Technologie wird auch als Taktschrägstellung bezeichnet. Dies verringert nicht die Gesamtenergie der ausgestrahlten EMI, verringert aber unerwünschte Spitzen, welche Frequenzkanäle, die zur Datenübertragung erforderlich sind, z. B. von Funksendern in einem Mobiltelefon, blockieren würden. Auf Schaltkreisebene kann die Länge eines Pfads, der als eine Antenne zum Senden und Empfangen von EMI wirken könnte, minimiert werden. Die Wirksamkeit dieser Technologie ist notwendigerweise begrenzt durch die Notwendigkeit, Hochfrequenztaktungen und Signale zu verwenden. Andere Schaltkreistechniken sind bekannt, wie die Einführung von verlustreichen Bauteilen oder Niederimpedanzpfaden zur Masse, um die Störung zu unterdrücken.
  • Physikalische Techniken zur Unterdrückung von EMI beinhalten hauptsächlich ein Einhausen der elektronischen Bauteile innerhalb einer Abschirmung in der Form von elektrisch leitfähigen Wänden oder Böden. Die Abschirmungen können so wirken, dass sie die EMI absorbieren, oder sie einfach zurück in den Körper der Vorrichtung reflektieren, abhängig von der Art und Menge des verwendeten Materials.
  • Ein physikalischer Aufbau, der einen Hohlraum vollständig mit elektrisch leitfähigen Wänden umgibt, ist als Faradayscher Käfig bekannt. Ein Faradayscher Käfig schirmt seinen Innenhohlraum gegen EMI ab, indem die EMI-Übertragungen durch den Käfig durch elektrische Leitung ausgeglichen wird. In der Praxis benötigen die meisten elektrischen Geräte eine Möglichkeit, Signale auszusenden und zu empfangen, zum Beispiel mittels eines Kabels, so dass ein vollständiger Faradayscher Käfig nicht verwendet werden kann. Vielmehr wird typischerweise eine teilweiser Faradayscher Käfig genutzt, bei dem Öffnungen durch die elektrisch leitfähigen Wände ermöglichen, dass die erwünschten Signale in das Innere der elektrischen Vorrichtung hinein und/oder aus dieser heraus treten können.
  • Im Falle von abgeschirmten Kameras passieren die Signale das Gehäuse typischerweise durch einen Kabelverbinder. Ein teilweiser Faradayscher Käfig, der die elektronischen Bauteile einer solchen Kamera umgibt, hat eine relativ grolle Öffnung, durch welche der Kabelverbinder durch die Wände des Faradayschen Käfigs hindurchtritt. Die Verbinderöffnung in einer typischen Kamera ist groß genug, um einen Pfad für unerwünschte Emissionen auf Radiofrequenz (RF) bereitzustellen, die in das Kameragehäuse hinein und aus diesem heraus strahlen. Dies kann problematisch sein für Kameras, die in EMI-empfindlichen Anwendungen verwendet werden, wie z. B. an Bord eines Flugzeugs. Bestehende Kameras hatten bisher Schwierigkeiten, die Anforderungen an Strahlung und Anfälligkeit zu erfüllen, die für eine Zertifizierung durch die FAA oder andere staatliche Behörden erforderlich sind.
  • Solche herkömmlichen Verfahren und Systeme wurden im Allgemeinen als zufriedenstellend für ihren vorgesehenen Einsatz betrachtet. Es gibt jedoch im Stand der Technik immer noch eine Notwendigkeit für Kamerabauteile, die eine verbesserte Leistung in EMI-empfindlichen Umgebungen bieten. Es gibt auch weiterhin eine Notwendigkeit für solche Kamerabauteile, die einfach herzustellen und zu verwenden sind. Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung für diese Probleme.
  • Diese Lösung erfolgt durch die Merkmale des Gegenstands des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit einem elektrisch leitfähigen Gehäuse, das durch Außenwände und einen Innenhohlraum definiert ist. Die Außenwände des Gehäuses haben eine Linsenöffnung und eine Verbinderöffnung, die in diesen definiert sind. Eine bildgebende Vorrichtung ist innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet und steht optisch mit der Linsenöffnung in Verbindung. Eine Leiterplatte (PWB), die innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet ist, trennt die bildgebende Vorrichtung von der Verbinderöffnung. Die PWB hat eine elektrisch leitfähige Bodenfläche, die mit den Außenwänden des Gehäuses verbunden ist, so dass die Bodenfläche und das Gehäuse zumindest einen teilweisen Faradayschen Käfig um die bildgebende Vorrichtung bilden.
  • In bestimmten Ausführungsbeispielen umfasst die Kamera ferner einen Kameraverbinder, der mit der Verbinderöffnung des Gehäuses in Verbindung steht. Der Verbinder ist elektrisch mit der bildgebenden Vorrichtung verbunden, um Signale zwischen der bildgebenden Vorrichtung und einem Bereich entfernt vom Gehäuse zu übertragen. Die PWB liegt zwischen der bildgebenden Vorrichtung und dem Verbinder, um unerwünschte Radiofrequenz-Strahlungen zwischen der bildgebenden Vorrichtung und der Verbinderöffnung des Gehäuses zu verringern.
  • Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Faradaysche Käfig einen Durchgang umfassen kann, der eine Übertragungsleitung aufnimmt, die durch diesen hindurch verläuft. Die Übertragungsleitung ist elektrisch mit der bildgebenden Vorrichtung verbunden, um ein Signal zwischen der bildgebenden Vorrichtung und einem Bereich außerhalb des Gehäuses zu übertragen. Die Übertragungsleistung kann einen ersten EMI-Filter zwischen der bildgebenden Vorrichtung und der PWB umfassen, um unerwünschte Radiofrequenz-Strahlungen von der bildgebenden Vorrichtung zur Verbinderöffnung entlang der Übertragungsleitung zu filtern. Zusätzlich dazu, oder an Stelle des ersten EMI-Filters, kann die Übertragungsleitung einen zweiten EMI-Filter zwischen der PWB und der Verbinderöffnung des Gehäuses umfassen, um unerwünschte Radiofrequenz-Strahlungen von der Verbinderöffnung zur bildgebenden Vorrichtung entlang der Übertragungsleitung zu filtern. Der Durchgang, der die Übertragungsleitung aufnimmt, kann durch die Bodenfläche der PWB, zwischen der Bodenfläche und den Außenwänden des Gehäuses, oder durch jeden anderen geeigneten Bereich des Faradayschen Käfigs definiert werden.
  • Der Durchgang durch den Faradayschen Käfig kann so bemessen sein, dass die Übertragung von unerwünschten Radiofrequenz-Strahlungen durch diesen hindurch über einer vorbestimmten Wellenlänge verringert wird. Der Faradaysche Käfig kann so ausgelegt sein, dass Strahlungen unter 1 GHz abgeschwächt werden, indem Spalte oder Öffnungen innerhalb des Faradayschen Käfigs auf 1,5 cm oder weniger begrenzt werden.
  • In bestimmen Ausführungsbeispielen ist ein Spalt zwischen den Außenwänden des Gehäuses und einem Umfang der PWB definiert, wobei der Spalt so bemessen und ausgelegt ist, dass die Übertragung von unerwünschten Radiofrequenz-Strahlungen durch diesen hindurch unterhalb einer vorbestimmten Frequenz verringert ist. Die PWB kann am Gehäuse durch elektrisch leitfähige Abstandsbolzen befestigt werden, wobei die Bodenfläche mit dem Gehäuse verbunden ist. Es ist auch möglich, dass die PWB an einem sich nach innen erstreckenden Befestigungsvorsprung, oder an jedem anderen geeigneten Bereich des Gehäuses befestigt, elektrisch abgedichtet oder anderweitig betriebsfähig verbunden ist, um die Bodenfläche mit dem Gehäuse zu verbinden.
  • Die Erfindung offenbart außerdem einen Faradayschen Käfig zum Abschirmen einer elektronischen Vorrichtung. Der Faradaysche Käfig umfasst ein elektrisch leitfähiges Gehäuse, das durch Außenwände und einen Innenhohlraum definiert ist. Eine PWB ist elektrisch mit den Außenwänden des Gehäuses verbunden. Die PWB umfasst einen Schichtstapel mit einer Vielzahl von Schichten, einschließlich einer ersten Signalschicht auf einer Seite der bildgebenden Vorrichtung des Schichtstapels und einer zweiten Signalschicht auf einer Seite des Schichtstapels gegenüber der ersten Signalschicht. Eine im Wesentlichen feste, elektrisch leitfähige Bodenfläche ist in dem Schichtstapel zwischen der ersten und zweiten Signalschicht enthalten. Die Bodenfläche umfasst zumindest eine Befestigungsoberfläche, welche die Bodenfläche elektrisch mit den Außenwänden des Gehäuses verbindet.
  • Diese und andere Merkmale des Systems und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden für die Fachleute auf dem Gebiet aus der nachfolgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen besser ersichtlich, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kamera ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wobei das Kameragehäuse gezeigt ist;
  • 2 eine perspektivische Explosionsansicht der Kamera der 1 ist, welche die bildgebenden Bauteile und die Leiterplatte (PWB) zeigt;
  • 3 eine Querschnitts-Seitenansicht der Kamera der 1 ist, welche die bildgebende Vorrichtung und die PWB, eingebaut in der Kamera, zeigt;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Bereichs der Kamera der 2 ist, die eine Vielzahl von EMI-Filtern auf einer Oberfläche der PWB zeigt;
  • 5 eine Querschnitts-Seitenansicht der PWB der 4 ist, die ein Paar von EMI-Filtern zeigt, die durch eine Übertragungsleitung, die durch eine Öffnung in der Bodenflächenschicht der PWB verläuft, verbunden sind;
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kamera ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wobei das Kameragehäuse gezeigt ist;
  • 7 eine Querschnitts-Seitenansicht der Kamera der 6 ist, die einen Umfangsspalt zwischen dem Umfang der PWB und dem Kameragehäuse zeigt;
  • 8 eine Querschnitts-Seitenansicht eines Bereichs der Kamera der 7 ist, die ein Paar von EMI-Filtern und den Spalt zwischen dem Umfang der PWB und dem Kameragehäuse zeigt;
  • 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kamera ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wobei das Kameragehäuse und ein befestigtes Kabel gezeigt sind; und
  • 10 eine perspektivische Explosionsansicht der Kamera der 9 ist, die zeigt, wie die PWB mittels Abstandsbolzen mit dem Gehäuse verbunden ist.
  • Nachfolgend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei gleiche Bezugszeichen ähnliche Merkmale und Aspekte der vorliegende Erfindung bezeichnen. Zum Zwecke der Erläuterung, nicht zur Einschränkung, ist eine Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kamera gemäß der Erfindung in 1 gezeigt und allgemein mit Bezugszeichen 100 bezeichnet. Andere Ausführungsbeispiele der Kameras gemäß der Erfindung oder von Teilaspekten davon sind in 2 bis 10 gezeigt, wie später beschrieben wird. Die Vorrichtungen und Verfahren der Erfindung können verwendet werden, um das EMI-Verhalten von Kameras in EMI-empfindlichen Umgebungen, wie an Bord von Flugzeugen, oder in jede anderen geeigneten Anwendung, zu verbessern.
  • Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Kamera 100 ein elektrisch leitfähiges Gehäuse 102, das durch Außenwände 104 aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Material definiert ist. 2 zeigt die Kamera 100 in einer Explosionsansicht, um den Innenhohlraum 106 innerhalb der Außenwände 104 erkennen zu lassen. Eine Linsenöffnung 108 ist durch die Wände 104 vorgesehen, um eine Bildaufnahme zu ermöglichen. Eine Verbinderöffnung 110 ist ebenfalls durch die Wände 104 ausgebildet. Wie in 3 zu sehen ist, ist eine bildgebende Vorrichtung 112 innerhalb des Innenhohlraums 106 des Gehäuses 102 angeordnet. Die bildgebende Vorrichtung 112 steht optisch mit der Linsenöffnung 108 in Verbindung und kann digitale bildgebende Bauteile, wie ein CCD (charged coupled device – ladungsgekoppeltes Bauelement), sowie andere Bauteile, wie Taktfrequenzgeneratoren und Schaltnetzteile umfassen. Eine Leiterplatte (PWB) 114, die innerhalb des Innenhohlraums 106 angeordnet ist, trennt die bildgebende Vorrichtung 112 von der Verbinderöffnung 110.
  • Weiterhin Bezug nehmend auf 3, umfasst die Kamera 100 einen Kameraverbinder 120, der funktionsfähig mit der Verbinderöffnung 110 des Gehäuses 102 in Verbindung steht. Der Verbinder 120 ist elektrisch mit der bildgebenden Vorrichtung 112 verbunden, um erwünschte Signale zwischen der bildgebenden Vorrichtung 112 und einem Bereich außerhalb des Gehäuses 102 zu übertragen, z. B. durch Verbindung mit einem Kabel 152. Der Verbinder 120 kann jeder geeignete Verbindertyp sein. In bekannten Kameras ist eine Öffnung durch das Gehäuse für einen Kabelverbinder ein Pfad für ein wesentliches Ausmaß an unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen in das Gehäuse hinein und aus diesem heraus. Die Kamera 100 jedoch umfasst die PWB 114, die ausgelegt ist, solche unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen entlang eines Pfads von der bildgebenden Vorrichtung 112 zur Verbinderöffnung 110 zu verringern oder zu beseitigen. Die PWB 114 ist zwischen der bildgebenden Vorrichtung 112 und dem Verbinder angeordnet, um den Bereich des Innenhohlraums 106, der die bildgebende Vorrichtung 112 enthält, vom Gehäusebereich 148 des Hohlraums 106 innerhalb des Gehäuses 102 zu trennen, und somit die unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen zwischen der bildgebenden Vorrichtung 112 und der Verbinderöffnung 110 des Gehäuses 102 zu verringern. Die PWB 114 ist an einem sich nach innen erstreckenden Befestigungsvorsprung 134, der im Innenhohlraum 106 des Gehäuses 102 definiert ist, befestigt. Die PWB 114 hat eine elektrisch leitfähige Bodenfläche 116, die funktionsfähig mit den Außenwänden 104 des Gehäuses 102 verbunden ist, so dass die Bodenfläche 116 und das Gehäuse 102 einen Faradayschen Käfig 118 um die bildgebende Vorrichtung 112 bilden. Das Gehäuse 102 kann mit einem elektrischen Masseanschluss verbunden sein, wodurch die Bodenfläche 116 geerdet wird.
  • Die PWB 114 verbindet die bildgebende Vorrichtung 112 der Kamera 100 mit externen Vorrichtungen, um ein Passieren von erwünschten Signalen zu ermöglichen, während unerwünschte EMI-Emissionen in die bildgebende Vorrichtung 112 hinein und aus dieser heraus abgeschirmt werden. Wie in 4 bis 5 gezeigt, umfasst die PWB 114 einen Schichtstapel 136 mit einer Vielzahl von Schichten, einschließlich einer ersten Signalschicht 138 auf einer Seite der bildgebenden Vorrichtung des Schichtstapels 136 und einer zweiten Signalschicht 140 auf einer Seite des Schichtstapels 136 gegenüber der ersten Signalschicht 138. Eine im Wesentlichen massive Bodenfläche 116 ist in dem Schichtstapel 136 zwischen der ersten Signalschicht 138 und der zweiten Signalschicht 140 angeordnet. Die Bodenfläche 116 kann aus jedem geeigneten Metall, wie Kupferlegierungen, oder einen anderen elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Die Bodenfläche 116 umfasst zumindest eine Befestigungsoberfläche 142, die die Bodenfläche 116 elektrisch mit dem Gehäuse 102, und somit mit einem elektrischen Masseanschluss, verbindet. Die Bodenfläche 116 ist somit elektrisch mit dem Gehäuse 102 verbunden, um einen Bereich des Faradayschen Käfigs 118 direkt im Pfad zwischen der bildgebenden Vorrichtung 112 und der Verbinderöffnung 110 zu bilden, wie in 3 gezeigt ist. Dies verringert oder beseitigt den Pfad in die Verbinderöffnung 110 hinein und aus dieser heraus für unerwünschte EMI-Emissionen zur bildgebenden Vorrichtung 112 oder von dieser weg.
  • Es wird weiterhin auf 5 Bezug genommen. Um den erwünschten Signalen zu ermöglichen, zwischen der bildgebenden Vorrichtung 112 und dem Verbinder 120 hindurchzutreten, umfasst die Bodenfläche 116 eine Vielzahl von Durchgängen 122, von denen jeder eine Übertragungsleitung 124 aufnimmt, die durch diese hindurch verläuft. Eine Übertragungsleitung 124 ist für jedes erwünschte Signal vorgesehen, das zwischen der bildgebenden Vorrichtung 112 und externen Vorrichtungen benötigt wird. Die Durchgänge 122 durch den Faradayschen Käfig 118 können so bemessen sein, dass sie die Übertragung von unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen durch diesen hindurch oberhalb einer vorbestimmten Wellenlänge verringern. Durch Auslegung der linearen Abmessungen, um die Spalte in einem Faradayschen Käfig zu minimieren, können die unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen abgemildert werden. Die Verringerung der Spalte auf 1/20 einer Wellenlänge verringert die Emissionen auf oder unterhalb der entsprechenden Frequenz deutlich. Zum Beispiel schwächt die Begrenzung der Spalte auf 1,5 cm die Emissionen unter ca. 1 GHz.
  • Die Übertragungsleitungen 124 sind ausgelegt, die gewünschten Signale durch den Schichtstapel 136 zu leiten. Jede Übertragungsleitung 124 umfast einen ersten EMI-Filter 126, der funktionsfähig mit dieser auf der Seite der bildgebenden Vorrichtung des Schichtstapels 136 verbunden ist, und einen zweiten EMI-Filter 128, der funktionsfähig mit dieser gegenüber der Seite der bildgebenden Vorrichtung des Schichtstapels 136 verbunden ist, um unerwünschte Radiofrequenz-Emissionen zu filtern, damit diese nicht durch die Übertragungsleitung 124 zu und von der Seite der bildgebenden Vorrichtung des Schichtstapels 136 gelangen. Fachleute auf dem Gebiet werden anerkennen, dass einer oder beide EMI-Filter weggelassen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Jedoch verringern oder verhindern die EMI-Filter die unerwünschten EMI-Emissionen durch die Übertragungsleitungen 124, wodurch sie zu einem insgesamt verbesserten EMI-Verhalten der Kamera 100 beitragen.
  • Wie in 4 gezeigt, umfasst der Schichtstapel 136 Befestigungslöcher 144, die ausgelegt sind, ein Befestigungselement, wie eine Schraube, einen Bolzen oder ein anderes geeignetes Befestigungselement, aufzunehmen, um die PWB 114 im Gehäuse 102 zu befestigen. Die Löcher 144 verbinden die Befestigungsoberflächen 142 der Bodenfläche 116 über das Gehäuse 102 elektrisch mit einem elektrischen Masseanschluss. Nach der Montage verbinden Kabel oder Verbinder 150 die bildgebende Vorrichtung 112 und den Verbinder 120 mit ihren entsprechenden EMI-Filtern 126, 128.
  • Die 6 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Kamera 200 umfasst ein Gehäuse 202, eine PWB 214 und eine bildgebende Vorrichtung 212, ähnlich der oben beschriebenen Kamera 100. Jedoch ist die PWB 214 auf andere Weise mit dem Gehäuse 202 verbunden. Wie in 7 gezeigt, ist ein Spalt 230 zwischen Außenwänden 204 des Gehäuses 202 und dem Umfang der PWB 214 definiert, anstatt einer Befestigung der PWB an einem nach innen gerichteten Vorsprung im Gehäuse. Zumindest ein elektrisch leitfähiger Abstandsbolzen 232 verbindet die Bodenfläche 216 der PWB 214 mit dem Kameragehäuse 202 über den Spalt 230. in 8 gezeigte Befestigungsoberflächen 242 der Bodenfläche 216 können für eine Befestigung am elektrisch leitfähigen Abstandsbolzen 232 ausgelegt sein, um die Bodenfläche 216 über das Gehäuse 202 mit einem elektrischen Masseanschluss zu verbinden. Es ist auch möglich, Übertragungsleitungen um eine PWB (z. B. um eine Außenkante der PWB 214 durch den Spalt 230) anstatt durch die PWB selbst zu führen. Optional können leitfähige Dichtungen zwischen der PWB 214 und dem Gehäuse 202 in dem Faradayschen Käfig hinzugefügt werden, um die EMI-Filterleistungen zu verbessern.
  • 9 und 10 zeigen eine Kamera 300 eines weiteren Ausführungsbeispiels. Die Kamera 300 umfasst ein Gehäuse 302, eine PWB 314, eine bildgebende Vorrichtung 312 und einen Verbinder 320, die ähnlich den oben genannten Bauteilen konstruiert sind. 9 zeigt ein Kabel 352, das mit der Kamera 300 verbunden ist. Wie in 10 angedeutet, wird die elektrische Verbindung zwischen der Bodenfläche der PWB 314 über elektrisch leitfähige Abstandsbolzen 332/333 erzielt, die Innerhalb des Gehäuses 302 befestigt sind, um die elektrische Verbindung zu vervollständigen, um den Faradayschen Käfig, der die bildgebende Vorrichtung 312 abschirmt, zu bilden. Beide Gruppen von Abstandsbolzen (332 und 333) verbinden die PWB 314 elektrisch mit dem Gehäuse 302, es ist jedoch möglich, dass weniger Abstandsbolzen die elektrische Verbindung vervollständigen.
  • Die oben beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren bieten den Vorteil, das EMI-Verhalten von Kameras zu verbessern und können mit anderen ähnlichen Vorrichtungen verwendet werden, um den gleichen Nutzen zu erzielen, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Ausgestrahlte Emissionen werden deutlich verringert, indem Pfade durch die Verbinderöffnung im Kameragehäuse mit einer leitfähigen Bodenplatte in der PWB, die zusammen mit dem Kameragehäuse einen Teil des Faradayschen Käfigs bildet, blockiert werden. Zusätzlich verbessern die oben beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen auch die Robustheit der Kameras in Bezug auf andere EMI-Anforderungen, einschließlich Strahlungsanfälligkeit, Leitungsanfälligkeit und leitungsgeführte Störaussendungen.
  • Die Verfahren und Systeme der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden und in den Zeichnungen gezeigt sind, ermöglichen Kameras mit verbesserten Eigenschaften, einschließlich verbessertem EMI-Verhalten.
  • Zusammengefasst offenbart die vorliegende Erfindung eine Kamera mit einem elektrisch leitfähigen Gehäuse, das von Außenwänden und einem Innenhohlraum definiert ist. Die Außenwände des Gehäuses haben eine Linsenöffnung und eine Verbinderöffnung. Eine bildgebende Vorrichtung ist innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet und steht mit der Linsenöffnung in Verbindung. Eine Leiterplatte (PWB) ist innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet, wodurch die bildgebende Vorrichtung vom Verbindergehäuse getrennt ist. Die PWB umfasst eine elektrisch leitfähige Bodenfläche, die mit den Außenwänden des Gehäuses verbunden ist, so dass die Bodenfläche und das Gehäuse zumindest einen teilweisen Faradayschen Käfig um die bildgebende Vorrichtung bilden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Kamera
    102
    Gehäuse
    104
    Außenwände
    106
    Innenhohlraum
    108
    Linsenöffnung
    110
    Verbinderöffnung
    112
    bildgebende Vorrichtung
    114
    Leiterplatte
    116
    Bodenfläche
    118
    Faradayscher Käfig
    120
    Kameraverbinder
    122
    Durchgang
    124
    Übertragungsleitung
    126
    erster EMI-Filter
    128
    zweiter EMI-Filter
    134
    Befestigungsvorsprung
    136
    Schichtstapel
    138
    erste Signalschicht
    140
    zweite Signalschicht
    142
    Befestigungsoberfläche
    144
    Befestigungslöcher
    148
    Gehäusebereich
    150
    Verbinder
    152
    Kabel
    200
    Kamera
    202
    Gehäuse
    204
    Außenwände
    212
    bildgebende Vorrichtung
    214
    Leiterplatte
    216
    Bodenfläche
    230
    Spalt
    232
    Abstandsbolzen
    242
    Befestigungsoberflächen
    300
    Kamera
    302
    Gehäuse
    312
    bildgebende Vorrichtung
    314
    Leiterplatte
    320
    Verbinder
    332
    Abstandsbolzen
    333
    Abstandsbolzen
    352
    Kabel

Claims (5)

  1. Kamera (100, 200, 300), umfassend: – ein elektrisch leitendes Gehäuse (102, 202, 302), das von Außenwänden (104, 204) und einem Innenhohlraum (106) definiert ist, wobei die Außenwände des Gehäuses eine Linsenöffnung (108) und eine Verbinderöffnung (110) aufweisen; – eine bildgebende Vorrichtung (112, 212, 312), die innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet ist und optisch mit der Linsenöffnung in Verbindung steht; und – eine Leiterplatte (114, 214, 314), die innerhalb des Innenhohlraums des Gehäuses angeordnet ist und die bildgebende Vorrichtung von der Verbinderöffnung trennt, wobei die Leiterplatte eine elektrisch leitende Bodenfläche (116, 216) aufweist, die mit den Außenwänden des Gehäuses verbunden ist, so dass die Bodenfläche und das Gehäuse einen Faradayschen Käfig (118) um die bildgebende Vorrichtung bilden, gekennzeichnet durch – einen Kameraverbinder (120), der mit der Verbinderöffnung (110) des Gehäuses (102) in Verbindung steht; und – zumindest eine Übertragungsleitung, die die bildgebende Vorrichtung (112) elektrisch mit dem Kameraverbinder (120) verbindet, um Signale zwischen der bildgebenden Vorrichtung (112) und einem Bereich entfernt von dem Gehäuse (102) zu übertragen; – wobei der Faradaysche Käfig (118) angeordnet ist, um Radiofrequenz-Emissionen zwischen der bildgebenden Vorrichtung (112) und der Verbinderöffnung (110) des Gehäuses (102) zu filtern, wobei zumindest ein Durchgang (122) in dem Faradayschen Käfig (118) ausgebildet ist, um zumindest der einen Übertragungsleitung zu ermöglichen, durch diesen hindurchzutreten, und – wobei die zumindest eine Übertragungsleitung einen ersten EMI-Filter zwischen der Leiterplatte und der bildgebenden Vorrichtung und einen zweiten EMI-Filter zwischen der Leiterplatte und dem Verbinder umfasst, um unerwünschte Radiofrequenz-Emissionen zwischen der bildgebenden Vorrichtung und der Verbinderöffnung durch die zumindest eine Übertragungsleitung zu filtern.
  2. Kamera nach Anspruch 1, wobei der Faradaysche Käfig ausgelegt und bemessen ist, um eine Übertragung von unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen durch diesen hindurch unter ca. 1 GHz verringert.
  3. Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Spalt (230) zwischen den Außenwänden des Gehäuses und einem Umfang der Leiterplatte definiert ist, und wobei der Spalt bemessen und ausgelegt ist, die Übertragung von unerwünschten Radiofrequenz-Emissionen durch diesen hindurch unter eine vorbestimmte Frequenz zu verringern.
  4. Kamera nach Anspruch 3, wobei die Leiterplatte am Gehäuse mittels elektrisch leitfähiger Abstandsbolzen (232) befestigt ist, welche die Bodenfläche mit dem Gehäuse verbinden.
  5. Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte an einem sich nach innen erstreckenden Befestigungsvorsprung (134) befestigt ist, der im Innenhohlraum des Gehäuses definiert ist, wodurch die Bodenfläche mit dem Gehäuse verbunden wird.
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