DE102019207178A1 - Bildsensor mit einer Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bildsensor mit einer Beleuchtungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor und die Beleuchtungsvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet sind, dass das Gehäuse eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, wobei die erste und zweite Kammer vollständig voneinander getrennt sind, dass die erste Kammer und die zweite Kammer jeweils eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweisen, wobei die ersten Öffnungen jeweils mit einer optischen Linse und die zweiten Öffnungen durch eine Leiterplatte verschlossen sind und auf der Leiterplatte in der ersten Kammer der Bildsensor und auf der Leiterplatte in der zweiten Kammer die Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bildsensor mit einer Beleuchtungsvorrichtung. Im Stand der Technik sind derartige Bildsensoren mit Beleuchtungsvorrichtung beispielsweise in Kraftfahrzeugen verbaut, um den Fahrer des Kraftfahrzeuges zu überwachen und/oder Bedienungs- Wünsche des Fahrers zu erfassen. Beispielsweise sind dieser Bildsensor und die Beleuchtungsvorrichtung in einem Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeuges verbaut. Hierbei werden der Bildsensor und die Beleuchtungsvorrichtung separat auf einer Leiterplatte angeordnet und gegebenenfalls aufwendig justiert, damit die Beleuchtungsvorrichtung den Kraftfahrer richtig beleuchtet und der Bildsensor den Kraftfahrer oder Teile des Kraftfahrers aufnehmen kann. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bildsensor mit einer Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, der einfach verbaut werden kann und gleichzeitig das von dem Bildsensor zu überwachende Objekt oder die von dem Bildsensor zu überwachende Person gut beleuchten kann.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Bildsensor und die Beleuchtungsvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet sind, dass das Gehäuse eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer vollständig voneinander getrennt sind, dass die erste Kammer und die zweite Kammer jeweils eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweisen, wobei die ersten Öffnungen jeweils mit einer optischen Linse und die zweiten Öffnungen durch eine Leiterplatte verschlossen sind und auf der Leiterplatte in der ersten Kammer der Bildsensor und auf der Leiterplatte in der zweiten Kammer die Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sind. Hierdurch wird es möglich die optischen Linsen in dem Gehäuse vor einem endgültigen Verbinden der optischen Linse mit dem Gehäuse zu justieren und so sicherzustellen, dass die Beleuchtungsvorrichtung die zu überwachende Person oder das zu überwachende Objekt beleuchtet. Hierdurch können in einem einzigen Arbeitsschritt alle optischen Linsen auf ein Ziel ausgerichtet werden.
  • Ansonsten sind die Kammern vorteilhafter Weise vollständig verschlossen, damit kein Störlicht ausgesendet und /oder empfangen werden kann.
  • Das Verbinden der optischen Linsen mit dem Gehäuse erfolgt vorteilhafterweise mittels eines Klebstoffs, der eine gewisse Zeit eine Korrektur der Verklebung erlaubt, beispielsweise eines Silikonklebers. Es ist aber auch beispielsweise möglich, die Linsen mit dem Gehäuse zu verschweißen, beispielsweise durch ein Laserschweißverfahren.
  • Schließlich ist es auch möglich, das Gehäuse und die Linsen in einem Mehrkomponenten Spritzverfahren herzustellen und so beispielsweise zuerst die Linsen und dann anschließend das Gehäuse oder das das Gehäuse und dann anschließend Linsen zu spritzen und so die Linsen mit dem Gehäuse zu verbinden. Durch die Formgebung der Spritzform ist die Ausrichtung der Linsen zu dem Gehäuse klar vorgegeben.
  • Die zweiten Öffnungen der ersten und der zweiten Kammer können durch jeweils eine separate Leiterplatte verschlossen werden, sinnvoll ist es aber, mit einer einzigen Leiterplatte beide zweiten Öffnungen zu verschließen.
  • Die Herstellung des Bildsensors mit der Beleuchtungsvorrichtung lässt sich weiterhin vereinfachen, wenn das Gehäuse einstückig ausgestaltet ist. Hierdurch werden weiterhin die Toleranzen zwischen den optischen Linsen reduziert und die Justage der Gesamtbaugruppe auf ein Ziel weiter vereinfacht.
  • Wenn das Gehäuse eine weitere zweite Kammer aufweist kann durch die zusätzliche Beleuchtung ein von dem Bildsensor zu erfassendes Objekt besser beleuchtet werden und so gegebenenfalls das von dem Bildsensor generierte Bild noch besser ausgewertet werden.
  • Wenn das Gehäuse eine weitere Erste Kammer aufweist, kann durch die beiden Bildsensoren ein Stereobild aufgenommen werden.
  • Das Gehäuse ist vorteilhafterweise mit der Leiterplatte oder den Leiterplatten verklebt. Hierdurch kann eine toleranzarme Verbindung dieser beiden Bauteile realisiert werden. Es ist auch möglich, das Gehäuse mit der Leiterplatte oder den Leiterplatten zu veclipsen oder heiß zu verstemmen. Bei einer Heißverstemmung können beispielsweise Niete an dem Gehäuse ausgestaltet sein, die durch Öffnungen der Leiterplatte geführt sind und auf der Rückseite der Leiterplatte durch Wärme verformt sind.
  • Wenn die Leiterplatte elektrische Anschlüsse zur Verbindung mit einer zweiten Leiterplatte aufweist, kann der Bildsensor mit der Beleuchtungsvorrichtung vollständig vorgefertigt werden und dann auf die zweite Leiterplatte montiert werden. Diese zweite Leiterplatte kann beispielsweise auch Displays und/oder Steuergeräte eines Instrumentclusters aufweisen. Die Leiterplatte kann dann beispielsweise in einfacher Weise mit der zweiten Leiterplatte verklebt sein. Es ist auch möglich, die beiden Leiterplatten beispielsweise zu verschrauben oder zu verclipsen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 die Aufsicht auf ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bildsensors mit einer Beleuchtungsvorrichtung
    • 2 den Schnitt DD aus 1.
  • In 1 erkennt man ein Gehäuse1 mit einer ersten Kammer 11 und zwei zweiten Kammern 12 und optischen Linsen 31,32. Weiterhin erkennt man eine Leiterplatte 2, die mit dem Gehäuse 1 verbunden ist.
  • In 2 erkennt man, dass das Gehäuse 1 eine erste Kammer 11 und zwei zweite Kammern 12 aufweist. Weiterhin erkennt man einen Bildsensor 4 und zwei Beleuchtungsvorrichtungen 5. Die erste Kammer 11 ist mit der optischen Linse 31 verschlossen, die zweiten Kammern 12 sind jeweils durch eine Linse 32 verschlossen. Die Leiterplatte 2 ist einstückig ausgestaltet und verschließt die erste Kammer 11 und die zweiten Kammern 12. Im Bereich der ersten Kammer 11 ist der Bildsensor 4 auf der Leiterplatte 2 angeordnet, im Bereich der zweiten Kammern 12 ist jeweils eine Beleuchtungsvorrichtung 5 auf der Leiterplatte 2 angeordnet.
  • Man erkennt in 2 weiterhin, dass das Gehäuse 1 ein stückig ausgestaltet ist und die Kammern 11, 12 keine sonstigen Öffnungen aufweisen. Im Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 1 mit der Leiterplatte 2 verklebt, der hierfür erforderliche Kleber ist in 2 nicht dargestellt. Das Gehäuse 1 kann aber auch beispielsweise mit der Leiterplatte 2 an Stelle oder zusätzlich zu der Verklebung verclipst, heißverstemmt oder verschraubt sein.
  • Das Gehäuse 1 kann auch aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein. Hierdurch erhöht sich aber der Aufwand beim Zusammenbau und es entstehen zusätzliche Toleranzprobleme.
  • Die optischen Linsen 31, 32 sind mit dem Gehäuse 1 verklebt, können aber auch beispielsweise mit dem Gehäuse 1 verschweißt sein. Auch ist es möglich, die optischen Linsen 31, 32 und das Gehäuse 1 in einem Mehrkomponenten Spritzgussverfahren herzustellen und so die Ausrichtung der Linsen 31, 32 zu dem Gehäuse 1 durch die Formgebung des Spritzgusswerkzeuges festzulegen.

Claims (8)

  1. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung(5), dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (4) und die Beleuchtungsvorrichtung (5) in einem Gehäuse (1) angeordnet sind, dass das Gehäuse (1) eine erste Kammer (11) und eine zweite Kammer (12) aufweist, wobei die erste und zweite Kammer(11, 12) vollständig voneinander getrennt sind, dass die erste Kammer (11) und die zweite Kammer(12) jeweils eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweisen, wobei die ersten Öffnungen jeweils mit einer optischen Linse (31, 32) und die zweiten Öffnungen durch eine Leiterplatte (2) verschlossen sind und auf der Leiterplatte (2) in der ersten Kammer (11) der Bildsensor (4) und auf der Leiterplatte (2) in der zweiten Kammer (12) die Beleuchtungsvorrichtung (5) angeordnet sind.
  2. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einstückig ausgestaltet ist
  3. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Öffnungen durch eine einzige Leiterplatte (2) verschlossen sind.
  4. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine weitere zweite Kammer (12) aufweist.
  5. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine weitere erste Kammer (11) aufweist.
  6. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mit der Leiterplatte (2) verklebt ist.
  7. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) elektrische Anschlüsse zur Verbindung mit einer zweiten Leiterplatte aufweist.
  8. Bildsensor (4) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (5) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) auf die zweite Leiterplatte geklebt ist.
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