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Stand der Technik
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Kamerasysteme finden in vielen Bereichen Anwendung. Beispielsweise werden solche Kamerasysteme in Kraftfahrzeugen als optisches Kamerasystem zum Erfassen von Informationen eingesetzt. Dabei erfassen die Kamerasysteme beispielsweise das Fahrzeugumfeld und liefern Informationen für weitere Fahrzeugsysteme.
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Bei der Montage von (automotive-) Kameras wird die Ausrichtung des Objektives zum Gehäuse beim active-alignment durchgeführt. Hierbei wird das Objektiv zu einem Referenzpunkt ausgerichtet und damit das projizierte Bild auf dem Bildsensor scharf eingestellt. Um diese Position zu fixieren und auf Dauer zu halten wird in der Regel ein dual-aushärtender Klebstoff genutzt. Dieser wird vor dem active-alignment auf die Klebefläche des Objektivhalters aufgebracht und nach dem Ausrichten mit UV-Licht angeblitzt um eine initiale, partielle Aushärtung zu erfahren und damit die eingestellte Position temporär zu halten. Anschließend wird der Klebstoff mit dem Kameramodul im Ofen ausgehärtet um seine Endfestigkeit zu erhalten.
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Die
DE 10 2011 075 701 A1 offenbart ein Kameramodul zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung. Das Kameramodul umfasst dabei einen Linsenfassungskörper, in welchem eine Mehrzahl an Linsen aufgenommen sind.
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Der Linsenfassungskörper ist über einen Linsenhalter mit einem Schaltungsträger, auf welchem ein Bildsensor angeordnet ist, verbunden. Der Linsenfassungskörper ist dabei außenseitig von dem Linsenhalter umgeben und über beispielsweise Klebeverbindungen mit diesem verbunden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kameraobjektivanordnung anzugeben, welche eine längere Lebensdauer aufweist. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung gibt eine Kameraobjektivanordnung an. Die Kameraobjektivanordnung umfasst ein Kameraobjektiv in welchem wenigstens eine Linse gehalten ist und über welches ein Bild auf einen Bildsensor fokussierbar ist, eine Leiterplatte auf welchem der Bildsensor angeordnet ist, und einen Objektivhalter über welchen das Kameraobjektiv über wenigstens eine Klebestelle gehalten ist, wobei der Objektivhalter mit der Leiterplatte verbunden ist. Der Objektivhalter ist dabei zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil des Objektivhalter mit der Leiterplatte verbunden ist und ein zweites Teil eine radiale Klebestelle und eine axiale Klebestelle aufweist, über die das zweite Teil mit dem ersten Teil und dem Kameraobjektiv verbunden ist, wobei im Bereich der radialen Klebestelle Formschlusselemente ausgebildet sind.
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Gemäß der Erfindung ist der Objektivhalter zweiteilig ausgebildet. Der Objektivhalter umfasst dementsprechend zwei separate Bauteile, welche während der Montage über eine Klebestelle miteinander verbunden werden, so dass über den Objektivhalter das Kameraobjektiv gehalten ist. Die Klebestellen sind dabei als radiale und axiale Klebestellen ausgebildet. Die Begriffe radial und axial sind dabei auf eine optische Achse der Kameraobjektivanordnung bezogen. Bei einer radialen Klebestelle sind die zu verbindenden Bauteile radial zueinander angeordnet. Die radiale Klebestelle ist dabei zwischen den radial zueinander positionierten Bauteile angeordnet und füllt eine Spalt einen zwischen diesen Bauteilen aus. Dementsprechend sind bei einer axiale Klebestelle die zu verbindenden Bauteile axiale zueinander positioniert, so dass die Klebestelle einen axialen Spalt zwischen diesen Bauteilen ausfüllt.
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Als Formschlusselemente im Sinne der Erfindung werden Elemente verstanden, welche an den entsprechenden Bauteilen ausgebildet werden, so dass die Klebestelle formschlüssig in diese eingreifen kann. Die Formschlusselemente der radialen Klebestelle weisen dabei vorzugsweise Flächenabschnitte mit einem radialen Anteil auf, so dass eine Axialkraft besser aufnehmbar ist. Dadurch wird die Haltbarkeit einer solchen Klebung verbessert, so dass die Kameraobjektivanordnung eine höhere Lebensdauer aufweist.
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Vorzugsweise ist das erste Teil des Objektivhalters in einem direkten Kontakt mit der Leiterplatte angeordnet. Der erste Teil des Objektivhalters ist dabei in einem direkten physischen Kontakt mit der Leiterplatte. Dadurch kann die Wärme des Bildsensors über die Leiterplatte an den ersten Objektivhalter geleitet werden. Der Bildsensor wird dadurch besser gekühlt, so dass die Lebensdauer der Kameraobjektivanordnung erhöht wird.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die radiale Klebestelle zwischen Kameraobjektiv und dem zweiten Teil angeordnet. Dadurch kann der Objektivhalter als gesamtes Bauteil vor der Montage des Kameraobjektives mit der Leiterplatte verbunden werden.
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In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die radiale Klebestelle zwischen dem ersten Teil des Objektivhalters und dem zweiten Teil des Objektivhalters angeordnet.
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Vorzugsweise weist der zweite Teil einen L-förmigen Querschnitt auf. An einem in axialer Richtung verlaufender Abschnitt ist dabei die radiale Klebestelle angeordnet, währenddessen die axiale Klebestelle in Kontakt mit einem in radialer Richtung verlaufenden Abschnitt des L-förmigen Querschnittes ist. Durch den L-förmigen Querschnitt ist somit eine einfache Anbindung über eine radiale und axiale Klebestelle möglich.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Formschlusselement profilierte Vertiefungen auf. Eine profilierte Vertiefung im Sinne der Erfindung ist eine Vertiefung, welche sich in gleicher Form mehrfach wiederholt. Mit anderen Worten ist eine Vielzahl von gleichen sich in axialer Richtung wiederholenden Vertiefungen angeordnet. Diese profilierten Vertiefungen haben den Vorteil, dass sich diese, aufgrund der gleichen Ausbildung, einfach herstellen lassen. Die profilierte Vertiefung ist vorzugsweise partiell, d.h. an einigen Stellen, am Umfang angeordnet. Besonders bevorzugt ist die profilierte Vertiefung über den gesamten Umfang angeordnet. Dadurch kann eine Kameraobjektivanordnung bereitgestellt werden, welche eine höhere Lebensdauer aufweist und zudem wirtschaftlich herstellbar ist.
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Vorteilhafterweise ist die profilierte Vertiefung als ein Vielzahl an Querrillen ausgebildet ist. Die Querrillen sind dabei in radialer Richtung angeordnet. Vorzugsweise verlaufen die Querrillen in einer Umfangsrichtung. Durch die Querrillen wird eine Vielzahl an Flächen in axialer Richtung gebildet, so dass Kräfte in axialer Richtung aufgenommen werden können. Zusätzlich wird die Klebefläche über solche Querrillen vergrößert, so dass Haftung der Klebestelle verbessert wird. Insgesamt wird durch die verbesserte Klebestelle die Lebensdauer der Kameraobjektivanordnung erhöht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung weisen die Querrillen eine gewindeförmige Steigung auf. Die Querrillen sind dabei in Form eine Gewindes aufgebracht. Solche Querrillen sind dabei einfach im Wege des Gewindeschneidens ausbildbar. Dadurch können die Querrillen wirtschaftlich hergestellt werden.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist die profilierte Vertiefung als Rändelung ausgebildet. Eine Rändelung ist dadurch gekennzeichnet, dass in unterschiedlichen Winkeln zur axialen Richtung Vertiefungen eingebracht sind, die symmetrisch über das Bauteil verteilt sind. Dadurch wird sowohl eine bessere Haltbarkeit der Klebestelle in axialer Richtung als auch in einer Umfangsrichtung sichergestellt. Eine solche Klebestelle und damit die entsprechend damit ausgebildete Kameraobjektivanordnung weist eine längere Lebensdauer auf.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist eine Dichtung zwischen dem ersten Objektivhalter und der Leiterplatte angeordnet. Bevorzugt ist die Dichtung lediglich in einem Teilbereich zwischen dem ersten Teil des Objektivhalters und der Leiterplatte angeordnet, so dass der erste Teil des Objektivhalters und der Leiterplatte trotz alledem im direkten Kontakt sein können. Durch die Dichtung wird insbesondere ein Inneres der Kameraobjektivanordnung und dabei besonders der Bildsensor, vor Schmutz und Verunreinigungen geschützt werden. Dadurch wird langfristig eine hohe Bildqualität sichergestellt und zusätzlich wird die Lebensdauer der Kameraobjektivanordnung erhöht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 Querschnittansicht eines erstes Ausführungsbeispiels der Kameraobjektivanordnung,
- 2 Perspektivische Ansicht des zweiten Teils des Objektivhalters und des Kameraobjektivs nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
- 3 Querschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Kameraobjektivanordnung, und
- 4 Ausführungsbeispiele der Formschlusselemente.
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In 1 ist ein Querschnittansicht eines erstes Ausführungsbeispiels der Kameraobjektivanordnung 10 gezeigt. Die gezeigte Kameraobjektivanordnung 10 umfasst ein Kameraobjektiv 14, in welchem eine Mehrzahl an unterschiedlicher Linsen 18, die teilweise über Linsenhalter 22 zueinander beabstandet sind, in axialer Richtung des Kameraobjektivs 14 gehalten ist. Gegenüberliegend zu dem Kameraobjektiv 14 ist eine Leiterplatte 26 angeordnet, auf welcher in einer axialen Richtung zum Kameraobjektiv 14 ein Bildsensor 30 aufgebracht ist, über welchen das von dem Kameraobjektiv 14 projizierte Bild detektierbar ist.
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Das Kameraobjektiv 14 ist über einen Objektivhalter 34 mit der Leiterplatte 26 fest verbunden. Der Objektivhalter 34 ist dabei zweiteilig ausgebildet. Ein erster Teil des Objektivhalters 34A ist dabei mit in diesem Ausführungsbeispiel über eine Nietverbindung 38 mit der Leiterplatte 26 verbunden. Um ein Inneres 42 der Kameraobjektivanordnung 10 vor Verschmutzung zu schützen ist zwischen dem ersten Teil des Objektivhalters 34A und der Leiterplatte 26 eine Dichtung 46 angeordnet.
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Ein zweiter Teil des Objektivhalters 34B ist mit dem ersten Teil des Objektivhalters 34A und mit dem Kameraobjektiv 14 verbunden. Der zweite Teil des Objektivhalters 34B weist dabei einen L-förmigen Querschnitt auf. Um den zweiten Teil des Objektivhalters 34B mit dem ersten Teil 34A zu verbinden, weist das erste Teil des Objektivhalters 34A einen sich in axialer Richtung zum Kameraobjektiv 14 ersteckenden Rand 50 auf. Ein axialer Abschnitt 54 des zweiten Teils des Objektivhalters 34A ist über eine radiale Klebestelle 58 mit einer Innenseite 62 des Randes 50 des ersten Teils 34A verbunden. In dem vergrößerten Ausschnitt ist zu erkennen, dass im Bereich der radialen Klebestelle 58 sowohl das erste als auch das zweite Teil des Objektivhalters 34A, 34B Formschlusselemente 66 aufweisen, die als profilierte Vertiefungen ausgebildet sind. Über die profilierten Vertiefungen 66 wird eine höhere Lebensdauer dieser radialen Klebestelle 58 erzielt.
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Zur Verbindung des zweiten Teils des Objektivhalters 34B weist das Kameraobjektiv 14 einen Kragen 70 auf, welcher sich in radialer Richtung erstreckt. Zwischen dem Kragen 70 und einem radialen Abschnitt 74 des zweiten Teils des Objektivhalters 34B ist eine axiale Klebestelle 78 angeordnet, über die das Kameraobjektiv 14 mit dem zweiten Teil des Objektivhalters 34B verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kragen 70 und der radiale Abschnitt 74 des zweiten Teils 34B derart angeordnet, dass der Kragen 70 im Inneren 42 der Kameraobjektivanordnung 10 angeordnet ist, währenddessen der radiale Abschnitt 74 zu einem Äußeren weist.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Teils des Objektivhalters 34B und des Kameraobjektivs 14 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. In dieser Ansicht ist zu sehen, dass die profilierten Vertiefungen 66 als eine Vielzahl an Querrillen 82 ausgebildet ist, welche an einer Außenumfangsfläche 86 des zweiten Teils 34B angeordnet sind.
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Eine Querschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Kameraobjektivanordnung 10 ist in 3 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen darin, dass die radiale Klebestelle 58 zwischen dem zweiten Teil des Objektivhalter 34B und des Kameraobjektivs 14 angeordnet ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel weist der erste Teil des Objektivhalters 34A einen sich in radialer Richtung erstreckenden Innenrand 90 auf. Der Innenrand 90 ist dabei über eine axiale Klebestelle 78 mit dem radialen Abschnitt 74 des zweiten Teils des Objektivhalters 34B verbunden. Der zweite Teil des Objektivhalters 34B ist dabei zu dem Inneren 42 der Kameraobjektivanordnung 10 angeordnet, währenddessen der Innenrand 90 zu einem Äußeren weist.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist das Kameraobjektiv 14 keinen Kragen 70 auf. Der axiale Abschnitt 54 des zweiten Teils des Objektivhalters 34B ist dahingegen über eine radiale Klebestelle 58 mit einer Außenseite 94 des Kameraobjektivs 14 verbunden. Ebenso wie in dem ersten Ausführungsbeispiel weist der axiale Abschnitt 54 des zweiten Teils des Objektivhalters 34B und die Außenseite 94 des Kameraobjektivs 14 in dem Bereich der radialen Klebestelle 58 profilierte Vertiefungen 66 auf, so dass die Lebensdauer der radialen Klebestelle 58 erhöht wird.
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In 4 sind Ausführungsbeispiele der Formschlusselemente 66 gezeigt. Diese Ausführungsbeispiele sind als profilierte Vertiefungen 66 ausgeführt. In Teilbild a. ist dabei eine Ausführung gezeigt, bei welcher die profilierte Vertiefung 66 als eine Vielzahl an Querrillen 82 ausgebildet ist, die spiralförmig mit einer gewindeförmigen Steigung verlaufen. Teilbild b. dahingegen zeigt eine Ausführung, bei welcher die profilierte Vertiefung 66 überkreuz in Form einer Rändelung ausgebildet ist. Das Teilbild c. zeigt die profilierte Vertiefung 66 als Querrillen 82. In dieser Ausführung weisen die Querrillen 82 im Gegensatz zu der in Teilbild a. gezeigten Ausführung keine Steigung auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011075701 A1 [0003]
