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Stand der Technik
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Der Ansatz geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm.
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Bei einer Kamera sind ein Bildsensor und eine Linse oder ein Linsenstapel auf einer optischen Achse zueinander montiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses mit einem Bildsensorsubstrat für eine Kamera, eine Gehäusevorrichtung, eine Kamera und ein Verfahren zum Montieren einer Verbindungsvorrichtung gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine besonders stabile und beständige Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses mit einem Bildsensorsubstrat für eine Kamera geschaffen wird.
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Es wird eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses zur Aufnahme zumindest einer Linse mit einem Bildsensorsubstrat zum Aufnehmen eines Bildsensors für eine Kamera vorgestellt. Die Verbindungsvorrichtung weist ein erstes Linsenhalterelement und ein zweites Linsenhalterelement auf. Das erste Linsenhalterelement ist axial mit dem Linsengehäuse gekoppelt oder koppelbar ausgeformt. Das zweite Linsenhalterelement ist mit dem Bildsensorsubstrat gekoppelt oder koppelbar ausgeformt, wobei das erste Linsenhalterelement und das zweite Linsenhalterelement axial miteinander gekoppelt oder koppelbar ausgeformt sind.
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„Axial“ ist in diesem Zusammenhang bezüglich einer Orientierung der optischen Achse zu verstehen, auf welcher die Linse und der Bildsensors angeordnet oder vorgesehen sind. Beispielsweise kann eine Kopplung des ersten Linsenhalterelements mit dem Linsengehäuse parallel zu der optischen Achse realisiert sein. Entsprechend kann eine weitere Kopplung des ersten Linsenhalterelements mit dem zweiten Linsenhalterelement parallel zu der optischen Achse realisiert sein. Derartige axiale Kopplungen ermöglichen vorteilhafterweise eine gegenseitige Kompensierung von auf die gekoppelten Elemente wirkenden Kräften. Das Bildsensorsubstrat kann eine Leiterplatte sein.
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Das erste Linsenhalterelement kann beispielsweise im Querschnitt S-förmig oder Z-förmig ausgeformt sein. Hierbei kann das erste Linsenhalterelement im Querschnitt einen Mittelsteg mit zwei sich rechtwinklig an gegenüberliegenden Enden zu gegenüberliegenden Seiten des Mittelstegs weg erstreckenden Schenkeln aufweisen. Die Schenkel und/oder der Mittelsteg können gerade ausgeformt sein. Insgesamt kann das erste Linsenhalterelement becherförmig, beispielsweise mit einer Durchgangsöffnung im Boden des Bechers zum Einführen des Linsengehäuses, und einem auf einer dem Boden gegenüberliegenden Seite des Bechers angeordneten Flansch ausgeformt sein. Der Boden und der Flansch können hierbei die vorangehend beschriebenen Schenkel im Querschnitt sein. Eine derartige im Querschnitt S-förmige oder Z-förmige Ausformung des ersten Linsenhalterelements ermöglicht eine stabile Kopplung sowohl mit dem Linsengehäuse als auch mit dem zweiten Linsenhalterelement, beispielsweise je an den Schenkeln.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das erste Linsenhalterelement stoffschlüssig mit dem Linsengehäuse und/oder stoffschlüssig mit dem zweite Linsenhalterelement gekoppelt sein. Dies schafft eine schnell und besonders beständige Befestigungsmöglichkeit. Das erste Linsenhalterelement kann beispielsweise mit dem Linsengehäuse und/oder mit dem zweite Linsenhalterelement verklebt, verlötet oder verschweißt sein.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das zweite Linsenhalterelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Bildsensorsubstrat gekoppelt oder koppelbar ist, insbesondere wobei das zweite Linsenhalterelement an das Bildsensorsubstrat geschraubt und/oder genietet sein kann. Eine so realisierte direkte Verbindung des zweiten Linsenhalterelements mit dem Bildsensorsubstrat ermöglicht vorteilhafterweise eine thermische Leitung von dem Bildsensor über das Bildsensorsubstrat zu dem zweiten Linsenhalterelement. So kann beispielsweise entstandene Wärme von dem Bildsensor über das zweite Linsenhalterelement abgeleitet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das zweite Linsenhalterelement einen Vorsprung aufweisen, der mit dem ersten Linsenhalterelement gekoppelt oder koppelbar ausgeformt ist. Der Vorsprung kann sich senkrecht zu der optischen Achse erstrecken, beispielsweise zu der optischen Achse hin erstrecken. Ein solcher Vorsprung kann eine Koppelfläche für das erste Linsenhalterelement bieten. Hierbei kann das erste Linsenhalterelement zumindest einen Abschnitt des Vorsprungs beim Koppeln umgreifen oder hintergreifen.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann das zweite Linsenhalterelement eine Koppelfläche zum Koppeln mit einem Kameragehäuse und/oder das zweite Linsenhalterelement eine weitere Koppelfläche zum Koppeln mit dem Kameragehäuse aufweisen. Die Koppelfläche und weitere Koppelfläche können sich im in montiertem Zustand der Verbindungsvorrichtung senkrecht zueinander erstrecken. Ferner können die Koppelfläche und/oder weitere Koppelfläche eben ausgeformt sein. Die Koppelfläche kann bei Kontakt mit dem Kameragehäuse zum Abtransport von in dem Bildsensor erzeugter Wärme an das Kameragehäuse dienen. Die weitere Koppelfläche kann bei Kontakt mit dem Kameragehäuse einer Stabilität der Verbindungsvorrichtung innerhalb des Kameragehäuse dienen.
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Es wird ferner eine Gehäusevorrichtung mit einer Verbindungsvorrichtung, welche in einer der vorangehend beschriebenen Varianten ausgeformt ist, und dem Linsengehäuse zur Aufnahme zumindest einer Linse vorgestellt. Das Linsengehäuse kann auch zur Aufnahme von einer Mehrzahl von Linsen ausgeformt sein, welche beispielsweise stapelförmig in dem Linsengehäuse anordenbar sein können. Hierzu kann das Linsengehäuse beispielsweise hohlzylinderförmig ausgeformt sein, um den Linsenstapel in einem Innenraum des Linsengehäuses aufzunehmen. Eine solche Gehäusevorrichtung ermöglicht eine stabile Aufnahme optischer Elemente einer Kamera, wobei vorteilhafterweise dank der axialen Kopplungen der Verbindungsvorrichtung im Betrieb der Kamera ein Fokusdrift kompensiert wird.
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Das Linsengehäuse kann einen Innenraum aufweisen, der zur Aufnahme der Linse ausgeformt ist, und eine dem Innenraum abgewandte Außenwand aufweisen, von der sich ein Kragen weg erstreckt, der mit dem ersten Linsenhalterelement axial gekoppelt oder koppelbar ausgeformt ist. Ein solcher Kragen kann einer stabilen Kopplung mit dem ersten Linsenhalterelement dienen. Der Kragen kann flanschartig, beispielsweise umlaufend um die Außenwand des hohlzylinderförmigen Linsengehäuses verlaufend ausgeformt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform umgreift das erste Linsenhalterelement den Kragen und/oder umgreift oder hintergreift einen Vorsprung des zweiten Linsenhalterelements. Dies ermöglicht eine erhöhte Stabilität der Verbindungsvorrichtung an dem Linsengehäuse und/oder dem Bildsensorsubstrat durch Formschluss.
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Eine Kamera weist eine der vorangehend beschriebenen Gehäusevorrichtungen und zumindest die in dem Linsengehäuse der Gehäusevorrichtung ausgenommene Linse und das Bildsensorsubstrat mit dem Bildsensor auf. Eine solche Kamera realisiert die vorangehend erläuterten Vorteile der Verbindungsvorrichtung.
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Ein Verfahren zum Montieren einer Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses zur Aufnahme zumindest einer Linse mit einem Bildsensorsubstrat zum Aufnehmen eines Bildsensors für eine Kamera weist einen Schritt des Bereitstellens und einen Schritt des Koppelns auf. Im Schritt des Bereitstellens wird ein erstes Linsenhalterelement bereitgestellt, das axial mit dem Linsengehäuse koppelbar ausgeformt ist, und es wird ein zweites Linsenhalterelement bereitgestellt, das mit dem Bildsensorsubstrat koppelbar ausgeformt ist, wobei das erste Linsenhalterelement und das zweite Linsenhalterelement axial miteinander koppelbar ausgeformt sind. Im Schritt des Koppelns wird das erste Linsenhalterelement mit dem Linsengehäuse und dem zweiten Linsenhalterelement gekoppelt und es wird das zweite Linsenhalterelement mit dem Bildsensorsubstrat gekoppelt, um die Verbindungsvorrichtung zu montieren.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses zur Aufnahme zumindest einer Linse mit einem Bildsensorsubstrat zum Aufnehmen eines Bildsensors für eine Kamera gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 bis 3 je eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 bis 5 je eine schematische Darstellung eines zweiten Linsenhalterelements einer Verbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Montieren einer Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses zur Aufnahme zumindest einer Linse mit einem Bildsensorsubstrat zum Aufnehmen eines Bildsensors für eine Kamera gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung 100 zum Verbinden eines Linsengehäuses 105 zur Aufnahme zumindest einer Linse 110 mit einem Bildsensorsubstrat 115 zum Aufnehmen eines Bildsensors 120 für eine Kamera 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist ein seitlicher Querschnitt der Verbindungsvorrichtung 100 sowie aller weiteren beschriebenen Komponenten.
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Lediglich beispielhaft ist die Verbindungsvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an der Kamera 125 montiert, die das Linsengehäuse 105 mit der in dem Linsengehäuse 105 aufgenommenen Linse 110 und das Bildsensorsubstrat 115 mit dem Bildsensor 120 aufweist. Die Linse110 und der Bildsensor 120 sind auf einer optischen Achse 130 angeordnet. Die Verbindungsvorrichtung 100 verbindet in einem hier gezeigten montierten Zustand das Linsengehäuse 105 mit dem Bildsensorsubstrat 115. In dem Linsengehäuse 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Linsen 110 stapelförmig aufgenommen.
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Die Verbindungsvorrichtung 100 weist ein erstes Linsenhalterelement 135 und ein zweites Linsenhalterelement 140 auf. Das erste Linsenhalterelement 135 ist axial mit dem Linsengehäuse 105 gekoppelt. Das zweite Linsenhalterelement 140 ist mit dem Bildsensorsubstrat 115 gekoppelt, wobei das erste Linsenhalterelement 135 und das zweite Linsenhalterelement 140 axial miteinander gekoppelt sind. „Axial“ ist in diesem Zusammenhang bezüglich einer Orientierung der optischen Achse 130 zu verstehen, auf welcher die Linse 110 und der Bildsensors 120 angeordnet oder vorgesehen sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Kopplung des ersten Linsenhalterelements 135 mit dem Linsengehäuse 105 parallel zu der optischen Achse realisiert. Entsprechend ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Kopplung des ersten Linsenhalterelements 135 mit dem zweiten Linsenhalterelement 140 parallel zu der optischen Achse 130 realisiert. Die Kopplung ist hierbei gemäß diesem Ausführungsbeispiel näher an der optischen Achse 130 angeordnet als die weitere Kopplung.
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Das erste Linsenhalterelement 135 und/oder das zweite Linsenhalterelement 140 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel je einstückig ausgeformt. Das erste Linsenhalterelement 135 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt S-förmig oder Z-förmig ausgeformt. Hierbei weist das erste Linsenhalterelement 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt einen Mittelsteg 145 mit zwei sich rechtwinklig an gegenüberliegenden Enden zu gegenüberliegenden Seiten des Mittelstegs 145 weg erstreckenden Schenkeln 150, 155 auf. Die Schenkel 150, 155 und/oder der Mittelsteg 145 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Querschnitt gerade verlaufend ausgeformt. Insgesamt ist das erste Linsenhalterelement 135 gemäß diesem Ausführungsbeispiel becherförmig, hier mit einer Durchgangsöffnung im Boden des Bechers zum Einführen des Linsengehäuses 105, und einem auf einer dem Boden gegenüberliegenden Seite des Bechers angeordneten Flansch ausgeformt. Der Boden und der Flansch repräsentieren hierbei gemäß diesem Ausführungsbeispiel die vorangehend beschriebenen Schenkel 150, 155.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Linsenhalterelement 135 stoffschlüssig mit dem Linsengehäuse 105 und/oder stoffschlüssig mit dem zweite Linsenhalterelement 140 gekoppelt. Das erste Linsenhalterelement 135 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Verklebung 160 mit dem Linsengehäuse 105 und/oder einer weiteren Verklebung 165 mit dem zweite Linsenhalterelement 140 verklebt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weist die Verbindungsvorrichtung 100 anstelle der Verklebung/en 160, 165 zumindest eine Verlötung oder eine Verschweißung auf.
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Das zweite Linsenhalterelement 140 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Bildsensorsubstrat 115 gekoppelt. Hierbei ist das zweite Linsenhalterelement 140 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an das Bildsensorsubstrat 115 genietet oder gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel zusätzlich oder alternativ geschraubt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das zweite Linsenhalterelement 140 ferner einen Vorsprung 170 auf, der mit dem ersten Linsenhalterelement 135 gekoppelt ist. Der Vorsprung 170 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zu der optischen Achse 130, hier beispielsweise zu der optischen Achse 130 hin. Der Vorsprung 170 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Verbindungsfläche für das erste Linsenhalterelement 135 auf.
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Eine hier ebenfalls gezeigte Gehäusevorrichtung 175 weist die Verbindungsvorrichtung 100 und das Linsengehäuse 105 auf. Das Linsengehäuse 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel hohlzylinderförmig ausgeformt, um die zumindest eine Linse 110, hier einen Linsenstapel aus lediglich beispielhaften fünf gestapelten Linsen 110, in einem Innenraum 180 des Linsengehäuses 105 aufzunehmen. Auf einer dem Innenraum 180 abgewandten Außenwand 185 weist das Linsengehäuses 105 einen sich von der Außenwand 185 weg erstreckenden Kragen 190 auf, der mit dem ersten Linsenhalterelement 135 axial gekoppelt ist. Der Kragen 190 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel flanschartig, beispielsweise umlaufend um die Außenwand 185 des hohlzylinderförmigen Linsengehäuses 105 verlaufend ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umgreift das erste Linsenhalterelement 135, hier der erste Schenkel 150, den Kragen 190.
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Die hier vorgestellte Verbindungsvorrichtung 100 oder die gesamte Kamera 125 ist in videobasierten Fahrerassistenzsystemen, industriellen oder sicherheitstechnischen Kameraanwendungen, sowie in Konsumprodukten anwendbar.
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Die Verbindungsvorrichtung 100 realisiert ein zweiteiliges Linsenhalterkonzept, bei dem das erste Linsenhalterelement 135 in Form eines oberen Linsenhalters mit dem Kragen 190 des Linsengehäuses 105 über eine axiale Klebung 160 verbunden ist. Das zweite Linsenhalterelement 140 in Form eines unteren Linsenhalters ist mit dem Bildsensorsubstrat 115 in Form einer Leiterplatte nicht über eine axiale Klebung verbunden, sondern über eine Vernietung oder Verschraubung. Die beiden Linsenhalterteile sind unter einander mit einer axialen weiteren Klebung 165 verbunden. Das zweite Linsenhalterelement 140 realisiert gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine direkte Anbindung an die Leiterplatte. Dadurch wird eine Entwärmung des Bildsensors 120 über die Leiterplatte sowie das zweite Linsenhalterelement 140 an ein Kameragehäuse verbessert, siehe hierzu auch 3. Zur Abschirmung eines Hinterlinsenraums ist hierbei gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine doppelseitig klebbare Dichtung 195 verwendet, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Bildsensorsubstrat 115 und dem zweiten Linsenhalterelement 140 aufgenommen ist.
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Mit der hier vorgestellten Verbindungsvorrichtung 100 wird vorteilhafterweise ein Imagermodulaufbau mit einer direkten Anbindung der Leiterplatte an die Verbindungsvorrichtung 100 in Form eines Linsenhalters zwecks besserer Entwärmung des Bildsensors 120 ermöglicht. Der Linsenhalter besteht aus zwei Teilen, die jedoch nur über zwei sich gegenseitig kompensierende axiale Klebungen 160, 165 mit der Leiterplatte und mit dem Objektiv verbunden sind. Eine radiale Klebung gibt es vorteilhafterweise nicht.
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Die Verbindungsvorrichtung 100 realisiert in anderen Worten ausgedrückt einen zweiteiligen Linsenhalter mit direkter Anbindung an das Sensorsubstrat.
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Der hier vorgestellte Aufbau der Kamera 125, die auch als Imagermodul bezeichnet werden kann, weist folgende Merkmale auf:
- - Das Linsengehäuse 105 nimmt gemäß diesem Ausführungsbeispiel innenseitig ein Linsenpaket auf, auf der äußeren Seite verfügt es gemäß diesem Ausführungsbeispiel über den Kragen 190. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Linsengehäuse 105 mittels einer axialen Klebstoffverbindung auf einer dem unteren zweiten Linsenhalterelement 140 abgewandten Oberseite des Kragens 190 mit dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 verbunden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Linsenhalterelement 140 mittels der weiteren Verklebung 165 in Form einer axialen Klebstoffverbindung auf einer dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 zugewandten Oberseite des Vorsprungs 170 mit dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 verbunden.
- - Das erste Linsenhalterelement 135 verfügt gemäß diesem Ausführungsbeispiel mindestens über einen zylindrischen und zwei waagrechte plane Anteile. Der obere plane Anteil davon, hier der erste Schenkel 150, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem Linsengehäuse-Kragen 190 axial verbunden. Der untere plane Anteil, hier der zweite Schenkel 155, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls über eine axiale Klebung mit dem unteren zweiten Linsenhalterelement 140 verbunden.
- - Das untere zweiten Linsenhalterelement 140 verfügt gemäß diesem Ausführungsbeispiel mindestens über einen waagrechten planen Anteil, hier den Vorsprung 170. Dieser plane Anteil ist über eine axiale Klebung mit dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 verbunden. Des Weiteren ist das untere zweite Linsenhalterelement 140 über einen Kontakt mit der Leiterplatte verbunden.
- - Die Leiterplatte dient als Trägersubstrat für den Bildsensor 120 und ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem unteren zweiten Linsenhalterelement 140 über eine kraft- oder formschlüssige Verbindung, z. B. Schrauben oder Nieten, verbunden.
- - Die Dichtung 195 dient gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Abschirmung des Hinterlinsenraums vor Verunreinigung. Sie ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen die Leiterplatte und das untere zweite Linsenhalterelement 140 geklemmt angeordnet.
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Das Linsengehäuse 105, das erste Linsenhalterelement 135 und/oder das zweite Linsenhalterelement 140 sind wahlweise aus Werkstoffen wie z. B. Stahl, NE-Metall (Nichteisenmetall), Kunststoff oder Keramik ausgeformt. Diese Bauteile können dabei aus einem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien bestehen. Durch die Wahl des Bauteilmaterials, des Klebstoffs für die Verklebungen 160, 165, der Klebstoffdicke sowie der Gestaltung der geometrischen Abmessungen wird vorteilhafterweise der Fokusdrift vollständig oder teilweise kompensiert.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Verbindungsvorrichtung 100 handeln, mit dem Unterscheid, dass das erste Linsenhalterelement 135 zumindest einen Abschnitt des Vorsprungs 170 beim Koppeln umgreift oder hintergreift und/oder den Kragen 190 nicht umgreift. Der Vorsprung 170 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner durch eine Stufe 200 des zweiten Linsenhalterelements 140 erhöht angeordnet.
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Gezeigt ist in 2 eine alternative Ausführung der Verbindungsvorrichtung 100 mit ebenfalls zwei sich kompensierenden axialen Klebstoffverbindungen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Linsengehäuse 105 mittels der Verklebung 160 in Form einer axialen Klebstoffverbindung auf einer dem unteren zweiten Linsenhalterelement 140 zugewandten Unterseite des Kragens 190 mit dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 verbunden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Linsenhalterelement 140 mittels der weiteren Verklebung 165 in Form einer axialen Klebstoffverbindung auf einer dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 abgewandten Unterseite des Vorsprungs 170 mit dem oberen ersten Linsenhalterelement 135 verbunden.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 oder 2 beschriebene Verbindungsvorrichtung 100 handeln, mit dem Unterscheid, dass die Kamera 125 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einem Kameragehäuse 300 aufgenommen ist. Das Kameragehäuse 300 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Koppelfläche 305 des zweiten Linsenhalterelements 140 und einer weiteren Koppelfläche 310 des ersten Linsenhalterelements 135 kontaktiert. Hierbei ist das Kameragehäuse 300 gemäß diesem Ausführungsbeispiel direkt mit der Koppelfläche 305 des zweiten Linsenhalterelements 140 und indirekt, hier über ein Dichtelement 315 oder Isolierelement, mit der weiteren Koppelfläche 310 des ersten Linsenhalterelements 135 kontaktiert. Die Koppelfläche 305 und weitere Koppelfläche 310 erstrecken sich in montiertem Zustand der Verbindungsvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zueinander und/oder sind eben ausgeformt.
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Die Koppelfläche 305 dient bei Kontakt mit dem Kameragehäuse 300 einem Abtransport von in dem Bildsensor 120 erzeugter Wärme an das Kameragehäuse 300. Die weitere Koppelfläche kann bei Kontakt mit dem Kameragehäuse einer Stabilität der Verbindungsvorrichtung innerhalb des Kameragehäuse dienen.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Linsenhalterelements 140 einer Verbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eines der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen zweiten Linsenhalterelemente 140 handeln, das noch nicht an das Bildsensorsubstrat 115 angenietet ist. Ein zylinderförmiger, rechteckiger oder kreisringförmiger Nietabschnitt 400 des zweiten Linsenhalterelements 140 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch eine Durchgangsöffnung des Bildsensorsubstrats 115 geführt angeordnet.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Linsenhalterelements 140 einer Verbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das in 4 beschriebene zweite Linsenhalterelement 140 handeln, mit dem Unterschied, dass der Nietabschnitt 400 an das Bildsensorsubstrat 115 genietet wurde, hier beispielhaft halbrundförmig. So ist eine direkte Anbindung der Leiterplatte an den Linsenhalter durch eine formschlüssige Verbindung, hier in Form einer Niete 500, realisiert.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Montieren einer Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Linsengehäuses zur Aufnahme zumindest einer Linse mit einem Bildsensorsubstrat zum Aufnehmen eines Bildsensors für eine Kamera gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine der Verbindungsvorrichtungen 100 handeln, die in einer der vorangegangenen Figuren beschrieben wurde.
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Das Verfahren 600 weist einen Schritt 605 des Bereitstellens und einen Schritt 610 des Koppelns auf. Im Schritt 605 des Bereitstellens wird ein erstes Linsenhalterelement bereitgestellt, das axial mit dem Linsengehäuse koppelbar ausgeformt ist, und es wird ein zweites Linsenhalterelement bereitgestellt, das mit dem Bildsensorsubstrat koppelbar ausgeformt ist, wobei das erste Linsenhalterelement und das zweite Linsenhalterelement axial miteinander koppelbar ausgeformt sind. Im Schritt 610 des Koppelns wird das erste Linsenhalterelement mit dem Linsengehäuse und dem zweiten Linsenhalterelement gekoppelt und es wird das zweite Linsenhalterelement mit dem Bildsensorsubstrat gekoppelt, um die Verbindungsvorrichtung zu montieren. Im Schritt 610 des Koppelns werden das erste Linsenhalterelement mit dem Linsengehäuse und das erste Linsenhalterelement mit dem zweiten Linsenhalterelement axial gekoppelt.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
