DE102019131392A1 - Inboard camera for use in a vehicle and manufacturing process therefor - Google Patents
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Abstract
Die innenliegend ausgerichtete Kameravorrichtung umfasst eine Objektivhalterungsbaugruppe, eine erste Leiterplatte, eine zweite Leiterplatte und ein Gehäuserückteil. Die erste Leiterplatte umfasst einen Bildsensor. Der Bildsensor ist optisch mit der Objektivhalterungsbaugruppe ausgerichtet und die erste Leiterplatte ist durch ein erstes Befestigungsmittel an der Objektivhalterungsbaugruppe angebracht. Die zweite Leiterplatte ist mit der ersten Leiterplatte unter Verwenden eines toleranzausgleichenden Verbinders elektrisch gekoppelt. Die Gehäuserückteilbaugruppe ist durch ein zweites Befestigungsmittel an der zweiten Leiterplatte angebracht, wobei die Objektivhalterungsbaugruppe mittig mit der Gehäuserückteilbaugruppe ausgerichtet ist und wobei die Objektivhalterungsbaugruppe unter Verwenden eines dritten Befestigungsmittels an der Gehäuserückteilbaugruppe angebracht ist.The internally aligned camera device includes a lens mount assembly, a first circuit board, a second circuit board, and a housing back. The first circuit board includes an image sensor. The image sensor is optically aligned with the lens mount assembly and the first circuit board is attached to the lens mount assembly by a first fastener. The second circuit board is electrically coupled to the first circuit board using a tolerance compensating connector. The rear housing assembly is attached to the second circuit board by a second fastener with the lens mount assembly centrally aligned with the rear housing assembly and with the lens mount assembly attached to the rear housing assembly using a third fastener.
Description
Gebietarea
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine innenliegend ausgerichtete Kamera und ein Herstellungsverfahren der innenliegend ausgerichteten Kamera, insbesondere für Anwendungen in der Automobilindustrie.The present disclosure relates to an internally oriented camera and a manufacturing method of the internally oriented camera, in particular for applications in the automotive industry.
Stand der TechnikState of the art
Die aktuelle Generation von Kameras in der Automobilindustrie verwendet einen optischen Ausrichtungsprozess für das Objektiv, da der Bildsensor gemeinsam mit der Leiterplatte, auf welcher der Bildsensor montiert ist, am Kameragehäuse fixiert ist. Dies externalisiert die optischen Toleranzen des Objektivs und die mechanischen Toleranzen der Gehäuse- und der Leiterplattenbaugruppe, da der Objektivmechanismus der Kamera bewegt werden muss, um den Bildsensor auf das Objektiv auszurichten. Ein derartiges Szenario ist in der chinesischen Patentveröffentlichungsschrift Nr.
Ferner wird Laserschweißen verwendet, um die Objektivhalterung an die Rückseite des Kameragehäuses anzufügen und abzudichten. Weiterhin hat die Abweichung bei der Überlappung dieser Bauteile eine Auswirkung auf die Qualität der Schweißnaht zwischen dem Gehäuserückteil und der Objektivhalterung (wie in
Laserschweißen kann nicht bewerkstelligt werden, wenn ein Überhängen des Gehäuserückteils (wie in
Somit besteht ein ungelöster und unerfüllter Bedarf nach einer innenliegend ausgerichteten Kamera, welche die vorstehenden Probleme des Standes der Technik überwindet.Thus, there is an unresolved and unmet need for an inboard camera that overcomes the foregoing problems in the prior art.
Kurzfassungshort version
Die vorliegende Erfindung betrifft eine innenliegend ausgerichtete Kamera. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine innenliegend ausgerichtete Kamera, die einen toleranzausgleichenden Verbinder verwendet, und ein Verfahren zur Herstellung dieser innenliegend ausgerichteten Kamera, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.The present invention relates to an inboard camera. More particularly, the present invention relates to an inboard camera using a tolerance compensating connector and a method of making that inboard camera as set out in the appended claims.
Bei einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine innenliegend ausgerichtete Kameravorrichtung bereit, die eine Objektivhalterungsbaugruppe, eine erste Leiterplatte, eine zweite Leiterplatte und ein Gehäuserückteil umfasst. Die erste Leiterplatte umfasst einen Bildsensor. Der Bildsensor ist optisch mit der Objektivhalterungsbaugruppe ausgerichtet und die erste Leiterplatte ist an der Objektivhalterungsbaugruppe durch ein erstes Befestigungsmittel angebracht. Die zweite Leiterplatte ist elektrisch mit der ersten Leiterplatte unter Verwenden eines toleranzausgleichenden Verbinders gekoppelt. Die Gehäuserückteilbaugruppe ist an der zweiten Leiterplatte durch ein zweites Befestigungsmittel angebracht, wobei die Objektivhalterungsbaugruppe mit der Gehäuserückteilbaugruppe mittig ausgerichtet ist und wobei die Objektivhalterungsbaugruppe und die Gehäuserückteilbaugruppe unter Verwenden eines dritten Befestigungsmittels angebracht sind.In one embodiment, the invention provides an internally aligned camera device that includes a lens mount assembly, a first circuit board, a second circuit board, and a housing back. The first circuit board includes an image sensor. The image sensor is optically aligned with the lens mount assembly and the first circuit board is attached to the lens mount assembly by a first fastener. The second circuit board is electrically coupled to the first circuit board using a tolerance compensating connector. The housing back assembly is attached to the second circuit board by a second fastener, with the lens mount assembly being centered with the housing back assembly, and with the lens mount assembly and housing back assembly being attached using a third fastener.
Der toleranzausgleichende Verbinder umfasst einen Stecker, der an der zweiten Leiterplatte angebracht ist, und eine Buchse, die an der ersten Leiterplatte angebracht ist, wobei die Buchse dazu ausgelegt ist, mit dem Stecker innerhalb einer vorbestimmten Ausrichttoleranz zusammengesteckt zu werden.The tolerance compensating connector includes a plug attached to the second printed circuit board and a socket attached to the first printed circuit board, the socket being configured to mate with the plug within a predetermined alignment tolerance.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Buchse eine Metallummantelung, wobei die Metallummantelung an der ersten Leiterplatte unter Verwenden eines vierten Befestigungsmittels angebracht ist. Bei einer Ausführungsform umfasst das vierte Befestigungsmittel Laserlöten.In one embodiment, the socket comprises a metal jacket, the metal jacket being attached to the first circuit board using a fourth fastener. In one embodiment, the fourth fastening means comprises laser soldering.
Bei einer Ausführungsform umfasst das erste Befestigen Laserlöten der ersten Leiterplatte an eine oder mehrere Noppen der Objektivhalterungsbaugruppe.In one embodiment, the first securing includes laser soldering the first circuit board to one or more nubs of the lens mount assembly.
Bei einer Ausführungsform umfasst das zweite Befestigen Befestigungsnieten.In one embodiment, the second fastening comprises fastening rivets.
Bei einer Ausführungsform umfasst das dritte Befestigen Laserschweißen.In one embodiment, the third securing includes laser welding.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Gehäuserückteilbaugruppe einen eingearbeiteten Hohlraum, um die zweite Leiterplatte zu beherbergen.In one embodiment, the housing back assembly includes a machined cavity to house the second circuit board.
Bei einer Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Toleranz weniger als etwa 0,4 Millimeter.In one embodiment, the predetermined tolerance is less than about 0.4 millimeters.
Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Herstellen einer innenliegend ausgerichteten Kamera bereitgestellt und umfasst die folgenden Schritte:
- optisches Ausrichten eines Bildsensors, der auf eine erste Leiterplatte montiert ist, mit einer Objektivhalterungsbaugruppe, wobei die erste Leiterplatte eine Buchse aufweist und die Buchse eine Metallummantelung aufweist;
- Befestigen der ersten Leiterplatte an der Objektivhalterungsbaugruppe unter Verwenden eines ersten Befestigungsmittels, um die erste Leiterplatte bezogen auf die Objektivhalterungsbaugruppe in Position zu halten, nach dem Schritt der optischen Ausrichtung des Bildsensors mit der Objektivhalterungsbaugruppe;
- Befestigen einer zweiten Leiterplatte an einer Gehäuserückteilbaugruppe unter Verwenden eines zweiten Befestigungsmittels, wobei die zweite Leiterplatte einen Stecker umfasst; und
- Montieren der Objektivhalterungsbaugruppe und der Gehäuserückteilbaugruppe unter Verwenden eines dritten Befestigungsmittels, wobei während des Montierens die Buchse mit dem Stecker innerhalb einer vorbestimmten Ausrichttoleranz zusammengesteckt wird und wobei die Objektivhalterungsbaugruppe mittig mit der Gehäuserückteilbaugruppe ausgerichtet wird.
- optically aligning an image sensor mounted on a first circuit board with a lens mount assembly, the first circuit board having a socket and the socket having a metal shell;
- After the step of optically aligning the image sensor with the lens mount assembly, securing the first circuit board to the lens mount assembly using a first fastener to hold the first circuit board in position with respect to the lens mount assembly;
- Attaching a second printed circuit board to a case back assembly using a second fastener, the second printed circuit board including a connector; and
- Assembling the lens holder assembly and the housing back part assembly using a third fastening means, wherein during mounting the socket is mated with the plug within a predetermined alignment tolerance and wherein the lens holder assembly is centrally aligned with the housing back part assembly.
Bei einer Ausführungsform ist der zusätzliche Schritt des Befestigens der Metallummantelung an der ersten Leiterplatte durch ein viertes Befestigungsmittel bereitgestellt, um die Buchse nach dem Montieren der Objektivhalterungsbaugruppe und der Gehäuserückteilbaugruppe in Position zu halten.In one embodiment, the additional step of securing the metal shell to the first circuit board by a fourth securing means is provided to hold the socket in place after the lens mount assembly and the case back assembly are assembled.
Bei einer Ausführungsform umfasst das erste Befestigungsmittel Laserlöten der ersten Leiterplatte an eine oder mehreren Noppen der Objektivhalterungsbaugruppe.In one embodiment, the first fastening means comprises laser soldering the first circuit board to one or more knobs of the lens mount assembly.
Bei einer Ausführungsform umfasst das zweite Befestigungsmittel Befestigungsnieten.In one embodiment, the second fastening means comprises fastening rivets.
Bei einer Ausführungsform umfasst das dritte Befestigungsmittel Laserschweißen.In one embodiment, the third fastening means comprises laser welding.
Bei einer Ausführungsform umfasst das vierte Befestigungsmittel Laserlöten von mindestens einem Teil der Metallummantelung an die erste Leiterplatte.In one embodiment, the fourth fastener comprises laser soldering at least a portion of the metal jacket to the first circuit board.
Bei einer Ausführungsform koppelt das Zusammenstecken des Steckers und der Buchse die erste Leiterplatte mit der zweiten Leiterplatte elektrisch.In one embodiment, the mating of the plug and the socket electrically couples the first circuit board with the second circuit board.
FigurenlisteFigure list
Die Erfindung wird deutlicher verständlich aus der folgenden Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen, die lediglich beispielhaft Bezug nehmend auf die begleitenden Zeichnungen gegeben ist, in denen:
-
1 beispielhaft eine Schnittansicht eines Kameramoduls wie aus dem Stand der Technik bekannt darstellt; -
2 beispielhaft eine andere Schnittansicht eines Kameramoduls wie aus dem Stand der Technik bekannt darstellt; -
3 beispielhaft eine Schnittansicht einer ersten Leiterplatte, die an einer Objektivhalterungsbaugruppe der innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung montiert ist, darstellt; -
4 beispielhaft eine perspektivische Ansicht der ersten Leiterplatte, die an der Objektivhalterungsbaugruppe der innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung montiert ist, darstellt; -
5 beispielhaft eine Draufsicht einer Gehäuserückteilbaugruppe der innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt; -
6 beispielhaft eine vergrößerte Ansicht einer zweiten Leiterplatte und einer Gehäuserückteilbaugruppe der innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt; -
7 beispielhaft eine Draufsicht der zweiten Leiterplatte, die innerhalb der Gehäuserückteilbaugruppe der innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung montiert ist, darstellt; -
8 beispielhaft eine Schnittansicht vor der Montage der Objektivhalterungsbaugruppe, welche die erste PCB (printed circuit board - Leiterplatte) aufweist, und der Gehäuserückteilbaugruppe, welche die zweite PCB aufweist, der innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt; -
9 beispielhaft eine Schnittansicht einer vollständig montierten innenliegend ausgerichteten Kamera gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt; und -
10 beispielhaft eine Schnittansicht des toleranzausgleichenden Verbinders (entlang der gestrichelten Linie, wie in9 gezeigt), während die innenliegend ausgerichtete Kamera vollständig montiert ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
1 shows by way of example a sectional view of a camera module as known from the prior art; -
2 shows by way of example another sectional view of a camera module as known from the prior art; -
3rd exemplifies a cross-sectional view of a first circuit board mounted to a lens mount assembly of the inboard camera in accordance with some embodiments of the present invention; -
4th exemplifies a perspective view of the first circuit board mounted to the lens mount assembly of the inboard camera in accordance with some embodiments of the present invention; -
5 Illustrated, by way of example, is a top plan view of a back housing assembly of the inboard camera in accordance with some embodiments of the present invention; -
6th exemplarily illustrates an enlarged view of a second circuit board and housing back assembly of the inboard camera in accordance with some embodiments of the present invention; -
7th exemplarily illustrates a top plan view of the second circuit board mounted within the back housing assembly of the inboard camera in accordance with some embodiments of the present invention; -
8th exemplarily illustrates a sectional view prior to assembly of the lens mount assembly including the first printed circuit board (PCB) and the case back assembly including the second PCB of the inboard camera according to some embodiments of the present invention; -
9 exemplifies a cross-sectional view of a fully assembled inboard camera in accordance with some embodiments of the present invention; and -
10 an example of a sectional view of the tolerance-compensating connector (along the dashed line as in9 while the inboard camera is fully assembled, in accordance with some embodiments of the present invention.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die vorliegende Erfindung betrifft eine innenliegend ausgerichtete Kamera. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine innenliegend ausgerichtete Kamera unter Verwenden eines toleranzausgleichenden Verbinders und ein Verfahren zum Herstellen der innenliegend ausgerichteten Kamera.The present invention relates to an inboard camera. More particularly, the present invention relates to an inboard camera using a tolerance compensating connector and a method of making the inboard camera.
Das Verfahren zum Herstellen der innenliegend ausgerichteten Kamera umfasst die folgenden Schritte.
Die erste Leiterplatte (PCB)
Mit anderen Worten, nach dem Schritt der optischen Ausrichtung des Bildsensors
Danach wird die Metallummantelung
Danach wird eine zweite Leiterplatte
Danach werden die Objektivhalterungsbaugruppe
Während der Montage wird die Buchse
Ferner wird die Objektivhalterungsbaugruppe
Die innenliegend ausgerichtete Kameravorrichtung umfasst eine Objektivhalterungsbaugruppe
Die zweite PCB
Die Gehäuserückteilbaugruppe
Bei einer Ausführungsform umfasst die Buchse
In der Beschreibung werden die Begriffe „umfassen, umfasste, umfasst und umfassend“ oder jede Variante davon sowie die Begriffe „beinhalten, beinhaltet, beinhaltete und beinhaltend“ oder jede Variante davon als absolut austauschbar angesehen und es ist ihnen die breitestmögliche Auslegung zu gewähren, und umgekehrt.In the description, the terms “comprise, encompassed, encompassed and comprising” or any variant thereof as well as the terms “include, includes, included and comprising” or any variant thereof are regarded as absolutely interchangeable and they are to be given the widest possible interpretation, and vice versa.
Für einen Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass die vorstehende Erfindung eine zuverlässige und wirtschaftliche Lösung zu den im Stand der Technik festgestellten Problemen bereitstellt.It will be understood by one of ordinary skill in the art that the foregoing invention provides a reliable and economical solution to the problems identified in the prior art.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann sowohl in der Konstruktion als auch in den Einzelheiten variieren.The invention is not restricted to the embodiments described above, but can vary both in construction and in details.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- US 9565342 [0003]US 9565342 [0003]
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