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Die vorliegende Erfindung betrifft Kameramodul für ein Kraftfahrzeug gemäß des unabhängigen Anspruchs 1. Das Kameramodul ist insbesondere im Automotivebereich, beispielsweise zur Umfeldüberwachung, einsetzbar. Alternative Einsatzgebiete stellen mobile Endgeräte aus dem Konsumerbereich und/oder professionelle bzw. wissenschaftliche Anwendungen dar.
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Stand der Technik
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Die
US 2019/0033690 A1 offenbart eine Heizvorrichtung für ein Kameramodul umfassend einen Widerstandsheizfilm, der auf einer Linse ausgebildet ist, durch die externes Licht eingeführt wird, um Wärme durch elektrischen Strom zu erzeugen; ein Leistungsanwendungselement zum Zuführen des elektrischen Stroms zum Widerstandsheizfilm; und ein Verbindungselement zum elektrischen Verbinden des Widerstandsheizfilms und des Leistungsanlegungselements in engem Kontakt mit jedem anderen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Kameramodul für ein Kraftfahrzeug. Das Kameramodul weist auf eine Leiterplatte, auf welcher wenigstens ein Bildsensor angeordnet ist; einen Objektivhalter; ein Objektiv mit einem Objektivtubus und wenigstens einer optischen Linse; wenigstens einen elektrischen Verbraucher, der an wenigstens einer der optischen Linsen des Objektivs angeordnetes; wenigstens ein elektrisches Verbindungselement, welches eine erste Kontaktierstelle zu dem elektrischen Verbraucher und eine zweite Kontaktierstelle zur Leiterplatte aufweist; und welches sich von der zweiten Kontaktierstelle entlang des Objektivtubus zur ersten Kontaktierstelle erstreckt; wenigstens ein Ausrichtelement, welches derart zwischen dem Objektivhalter und dem Objektivtubus angeordnet ist, dass der Objektivtubus in einer zum Bildsensor optisch ausgerichteten Position an dem Objektivhalter befestigbar ist; wobei die zweite Kontaktierstelle in räumlicher Nähe zu dem Ausrichtelement angeordnet ist.
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Ein Ausrichtelement kann beispielsweise als Ausrichtklebeelement oder Schweißzusatzstoff ausgebildet sein.
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Das elektrische Verbindungselement ist insbesondere dazu ausgebildet, den wenigstens einen elektrischen Verbraucher mit der Leiterplatte elektrisch zu verbinden. Das Objektiv ist demnach mit elektrischer Energie versorgbar, zum Betreiben des elektrischen Verbrauchers. Die elektrische Kontaktierung des Objektivs erfolgt intern mit der vorhandenen Elektronik. Das elektrische Verbindungselement ist bevorzugt als ein isoliertes, elektrisches Verbindungselement ausgebildet.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der das Kameramodul aufnehmende Bauraum keine besonderen Anforderungen erfüllen muss. Bei dem elektrischen Verbindungselement handelt es sich nicht um einen von Objektivtubussen aus Kunststoff bekannten eingespritzten Kontaktierpin. Im Gegenteil kann das elektrische Verbindungselement an oder im Objektivtubus angeordnet sein, ohne eingespritzt zu sein. Eine später notwendige Reparatur oder ein Austausch des elektrischen Verbindungselements ist es damit viel einfacher möglich. Die räumliche Nähe der zweiten Kontaktierstelle zu dem Ausrichtelement erlaubt außerdem eine vereinfachte Herstellung des Kameramoduls. Die räumliche Nähe hat insbesondere den Vorteil, dass ein Hebelarm zwischen zweiter Kontaktierstelle und des Ausrichtelements am geringsten ist. Hierdurch kann eine durch ein Kontaktierungselement ausgeübte Kraft auf das Objektiv gut kompensiert werden. Durch diese Anordnung kann eine flexible/nachgiebige elektrische Kontaktierung, wie z.B. ein einfacher Federkontakt, angewandt werden. Dies vereinfacht den konstruktiven Aufbau und reduziert die Kosten eines solchen Kameramoduls.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Objektivtubus aus Metall ausgebildet ist. Somit wird hier eine Möglichkeit vorgestellt, auch für robuste Kameramodule aus Metall, eine einfache und zuverlässige, elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Verbraucher und der Leiterplatte des Kameramoduls zu realisieren.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektrische Verbindungselement als Kabel oder als Pin ausgebildet ist. Es ist somit möglich, das elektrische Verbindungselement variabel anhand der bestehenden Anforderungen an das Kameramodul auszuwählen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kontaktierstelle in räumlicher Nähe zu dem elektrischen Verbraucher angeordnet ist. Die erste Kontaktierstelle kann hierbei derart realisiert sein, dass zum Beispiel ein Kabelstecker in den elektrischen Verbraucher eingesteckt wird. Alternativ kann ein Verbindungskabel des elektrischen Verbindungselements an ein vorhandenes Kabel des elektrischen Verbrauchers angeschlossen werden. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass eine einfache, aber dennoch robuste Kontaktierung des elektrischen Verbrauchers und des elektrischen Verbindungselements realisiert werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Verbraucher an der optischen Linse angeordnet ist, welche als Frontlinse des Objektivs ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass der elektrische Verbraucher direkt oder auch indirekt sehr gezielt auf die Eigenschaften der Frontlinse einwirken kann. So kann es je nach Umgebungstemperatur oder der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Kameramoduls zum Beschlagen oder zum Vereisen der Frontlinse kommen. Ist der elektrische Verbraucher zum Beispiel als Heizelement ausgebildet, so kann er effektiv ein solches Beschlagen oder Vereisen der Frontlinse verhindern. Ist der elektrische Verbraucher zum Beispiel als Autofokusfunktion, aktive Bildstabilisierung oder variable Blende ausgebildet, so kann der elektrische Verbraucher auf die optischen Eigenschaften der Frontlinse einwirken.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Verbraucher als Heizelement, Autofokusfunktion, aktive Bildstabilisierung und/oder variable Blende ausgebildet ist. Das Heizelement kann als Linsen- bzw. Objektivheizung ausgebildet, mit deren Hilfe ein Beschlagen und/oder Vereisen einer Linse, insbesondere der Frontlinse, des Objektivs verhindert werden kann. Die Autofokusfunktion, die aktive Bildstabilisierung oder auch die variable Blende können eine Verbesserung der Bildeigenschaften des Kameramoduls bewirken. Die Autofokusfunktion, die aktive Bildstabilisierung oder auch die variable Blende können auf eine optische Eigenschaft einer Linse des Objektivs einwirken. So können zum Beispiel Bildunschärfen verringert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektrische Verbindungselement in einem Hohlraum einer Wand des Objektivtubus angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass das elektrische Verbindungselement optimal gegen Umwelteinflüsse geschützt werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektrische Verbindungselement von einem elektrisch isolierenden Material ummantelt ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass das elektrische Verbindungselement sehr gut gegen Umwelteinflüsse geschützt werden kann. Hierbei kann das isolierte elektrische Verbindungselement innerhalb eines Hohlraumes einer Wand des Objektivtubus angeordnet sein. Alternativ kann das isolierte elektrische Verbindungselement außerhalb des Objektivtubus, beispielsweise entlang einer Außenwand des Objektivtubus angeordnet sein. Hierdurch kann der Durchmesser des Objektivtubus geringgehalten werden. Die Wandstärke des Objektivtubus, und somit das Gewicht des Kameramoduls können geringgehalten werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente. Es zeigen:
- 1 zeigt zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kameramoduls.
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1 zeigt zwei Ausführungsbeispiele A und B des Kameramoduls 100. Die zwei Ausführungsbeispiele A und B sind hierbei in einer Figur vereint, wobei die gestrichelte Linie 111 die 1 in den linken Abschnitt A und in den rechten Abschnitt B trennt. Das Kameramodul 100 beider Ausführungsbeispiele A und B weist eine Leiterplatte auf, auf welcher wenigstens ein Bildsensor angeordnet ist. Die Leiterplatte und der Bildsensor sind hier der Einfachheit halber nicht gezeigt. Das Kameramodul 100 beider Ausführungsbeispiele A und B weist weiterhin einen Objektivhalter 104, ein Objektiv 101 mit einem Objektivtubus 113 und wenigstens einer optischen Linse 110 und wenigstens einem elektrischen Verbraucher 108, der an wenigstens einer der optischen Linsen 110 des Objektivs angeordnet ist, auf. Der Objektivtubus 113 kann aus Metall ausgebildet sein. Beide Ausführungsbeispiele A und B weisen weiterhin ein elektrisches Verbindungselement auf. So zeigt Ausführungsbeispiel A das elektrische Verbindungselement 102 und Ausführungsbeispiel B das elektrische Verbindungselement 107. Sowohl das elektrische Verbindungselement 102 als auch das elektrische Verbindungselement 107 kann als Kabel oder als Pin ausgebildet sein.
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Beide hier gezeigten elektrischen Verbindungselemente 102 und 107 weisen jeweils eine erste Kontaktierstelle 112 zu dem elektrischen Verbraucher 108 und eine zweite Kontaktierstelle 103 zur Leiterplatte auf. An der zweiten Kontaktierstelle 103 kann eine Kontaktierung zum Beispiel über ein Kabel, welches mit der Leiterplatte verbunden ist, erfolgen. Beide elektrischen Verbindungselemente 102 und 107 erstrecken sich jeweils von der zweiten Kontaktierstelle 103 entlang des Objektivtubus 113 zur jeweiligen ersten Kontaktierstelle 112.
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Der Objektivtubus 113 kann außerdem, wie hier für beide Ausführungsbeispiele A und B gezeigt, im Bereich der zweiten Kontaktierstelle einen radial nach außen stehenden Vorsprung 106 aufweisen. Das Kameramodul 100 beider Ausführungsbeispiele A und B weist weiterhin ein Ausrichtungselement 105 auf, welches derart zwischen dem Objektivhalter 104 und dem Objektivtubus 113 angeordnet ist, dass der Objektivtubus 113 in einer zum Bildsensor optisch ausgerichteten Position an dem Objektivhalter 104 befestigbar ist. Das Ausrichtungselement 105 ist hierbei zwischen dem Objektivhalter 104 und dem Vorsprung 106 des Objektivtubus 113 angeordnet. Bei beiden Ausführungsbeispielen A und B ist die zweite Kontaktierstelle 103 in räumlicher Nähe zu dem Ausrichtelement 105 angeordnet. Wie hier in beiden Ausführungsbeispielen A und B gezeigt, kann die erste Kontaktierstelle 112 in räumlicher Nähe zu dem elektrischen Verbraucher 108 angeordnet sein. Die beiden elektrischen Verbindungselemente 102 und 107 erstrecken sich somit jeweils von der zweiten Kontaktierstelle in der Nähe des Ausrichtelement 105 entlang des Objektivtubus 113 zum elektrischen Verbraucher 108.
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Wie für beide Ausführungsbeispiele A und B gezeigt kann außerdem der elektrische Verbraucher 108 an der Frontlinse 110 des Objektivs 101 angeordnet sein. Bei beiden Ausführungsbeispielen A und B ist es möglich, dass der elektrische Verbraucher 108 als Heizelement, Autofokusfunktion, aktive Bildstabilisierung und/oder als variable Blende ausgebildet ist.
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In beiden Ausführungsbeispielen A und B weist das Kameramodul 100 weiterhin einen Haltering 109 auf. Der Haltering 109 ist im Bereich der Frontlinse 110 um den elektrischen Verbraucher 108 und den Objektivtubus 113 herum angeordnet.
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Die beiden Ausführungsbeispiele A und B unterscheiden sich nun in ihrer konkreten Anordnung des elektrischen Verbindungselements 102 bzw. 107 im Kameramodul. So ist im Ausführungsbeispiel A das elektrische Verbindungselement 102 außerhalb des Objektivtubus 113 angeordnet. Das elektrische Verbindungselement 102 ist entlang der Außenwand 114 des Objektivtubus 113 angeordnet. Hierbei steht das elektrische Verbindungselement 102 nicht in direkten Kontakt mit der Außenwand 114 des Objektivtubus 113.
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Vielmehr ist das elektrische Verbindungselement 102 von einem elektrisch isolierenden Material 116 ummantelt.
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Im Ausführungsbeispiel B weist eine Wand 114 des Objektivtubus 113 einen Hohlraum 115 auf. Das elektrische Verbindungselement 107 ist in dem Hohlraum 115 der Wand 114 angeordnet. Das elektrische Verbindungselement 107 ist hier als Kabel dargestellt. Durch die Anordnung in dem Hohlraum 115 wird es zum einen isoliert, und zum anderen vor Schädigungen aus der Umwelt geschützt. Das Verbindungselement 107 könnte seinerseits wiederum ebenfalls von einem elektrisch isolierenden Material ummantelt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2019/0033690 A1 [0002]
