DE102022127236A1

DE102022127236A1 - Camera arrangement with a cover device fixed to a housing element and adjacent to a lens device and method for manufacturing such a camera arrangement

Info

Publication number: DE102022127236A1
Application number: DE102022127236.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Trebes; Peter Haebler; Alexander Barke
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2024-04-18
Also published as: WO2024083597A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kameraanordnung (10) zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs, mit einer Linsenvorrichtung (16), welche ein Sichtfeld für einen Bildsensor (14) der Kameraanordnung (10) bereitstellt. Die Linsenvorrichtung (16) ist an einer Leiterplatte (12) der Kameraanordnung (10) festgelegt. Ein Gehäuseelement (26) der Kameraanordnung (10) weist eine Ausnehmung (28) auf, wobei die Linsenvorrichtung (16) in der Ausnehmung (28) des Gehäuseelements (26) aufgenommen ist. Ein Abdeckeinrichtung (36) der Kameraanordnung (10) ist zumindest im Bereich der Linsenvorrichtung (16) für mittels des Bildsensors (14) erfassbares Licht durchlässig. Die Abdeckeinrichtung (36) ist an dem Gehäuseelement (26) festgelegt und liegt an der Linsenvorrichtung (16) an. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer solchen Kameraanordnung (10).The invention relates to a camera arrangement (10) for capturing at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle, with a lens device (16) which provides a field of view for an image sensor (14) of the camera arrangement (10). The lens device (16) is fixed to a circuit board (12) of the camera arrangement (10). A housing element (26) of the camera arrangement (10) has a recess (28), wherein the lens device (16) is received in the recess (28) of the housing element (26). A cover device (36) of the camera arrangement (10) is permeable, at least in the area of the lens device (16), to light which can be captured by the image sensor (14). The cover device (36) is fixed to the housing element (26) and rests against the lens device (16). The invention further relates to a method for producing such a camera arrangement (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kameraanordnung zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs, mit einer Linsenvorrichtung, welche ein Sichtfeld für einen Bildsensor der Kameraanordnung bereitstellt. Die Linsenvorrichtung ist an einer Leiterplatte der Kameraanordnung festgelegt. Ein Gehäuseelement weist eine Ausnehmung auf, wobei die Linsenvorrichtung in der Ausnehmung des Gehäuseelements aufgenommen ist. Die Kameraanordnung umfasst eine Abdeckeinrichtung, welche zumindest im Bereich der Linsenvorrichtung für mittels des Bildsensors erfassbares Licht durchlässig ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer solchen Kameraanordnung.The invention relates to a camera arrangement for capturing at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle, with a lens device which provides a field of view for an image sensor of the camera arrangement. The lens device is fixed to a circuit board of the camera arrangement. A housing element has a recess, wherein the lens device is accommodated in the recess of the housing element. The camera arrangement comprises a cover device which is permeable at least in the area of the lens device for light which can be captured by the image sensor. The invention further relates to a method for producing such a camera arrangement.

Die US 2020/0341227 A1 beschreibt ein Bilderfassungsgerät, bei welchem ein Linsenmodul einen Linsenkörper und ein Linsenträgerteil umfasst. Das Linsenträgerteil ist an einer Oberseite einer Leiterplatte des Bilderfassungsgeräts befestigt. Eine obere Abdeckung aus einem lichtdurchlässigen Material ist an einem Gehäuse des Bilderfassungsgeräts angeordnet, wobei zwischen einer Oberseite des Linsenkörpers und einer Unterseite der oberen Abdeckung ein Zwischenraum ausgebildet ist.The US 2020/0341227 A1 describes an image capture device in which a lens module comprises a lens body and a lens carrier part. The lens carrier part is attached to an upper side of a circuit board of the image capture device. An upper cover made of a light-transmissive material is arranged on a housing of the image capture device, wherein a gap is formed between an upper side of the lens body and an underside of the upper cover.

Die US 2009/0128684 A1 beschreibt ein Kameramodul, bei welchem eine Mehrzahl von Linsen in einem Rohrstück vorinstalliert sind, welches als Teil eines Gehäuses des Kameramoduls ausgebildet ist. Bei der Montage wird das Rohrstück in ein weiteres Rohrstück eingeführt, welches an einer Leiterplatte des Kameramoduls festgelegt ist.The US 2009/0128684 A1 describes a camera module in which a plurality of lenses are pre-installed in a tube piece that is formed as part of a housing of the camera module. During assembly, the tube piece is inserted into another tube piece that is attached to a circuit board of the camera module.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kameraanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Linsenvorrichtung relativ zu der Abdeckeinrichtung sehr genau positioniert ist, und ein entsprechendes Verfahren zum Fertigen einer Kameraanordnung anzugeben.The object of the present invention is to provide a camera arrangement of the type mentioned at the outset, in which the lens device is positioned very precisely relative to the covering device, and to provide a corresponding method for manufacturing a camera arrangement.

Diese Aufgabe wird durch eine Kameraanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.This object is achieved by a camera arrangement having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 13. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the dependent patent claims and in the following description.

Die erfindungsgemäße Kameraanordnung zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs umfasst eine Linsenvorrichtung, welche ein Sichtfeld für einen Bildsensor der Kameraanordnung bereitstellt. Die Linsenvorrichtung ist an einer Leiterplatte der Kameraanordnung festgelegt. Ein Gehäuseelement der Kameraanordnung weist eine Ausnehmung auf, wobei die Linsenvorrichtung in der Ausnehmung des Gehäuseelements aufgenommen ist. Eine Abdeckeinrichtung der Kameraanordnung ist zumindest im Bereich der Linsenvorrichtung für Licht durchlässig, welches mittels des Bildsensors erfassbar ist. Die Abdeckeinrichtung ist an dem Gehäuseelement festgelegt und liegt an der Linsenvorrichtung an.The camera arrangement according to the invention for capturing at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle comprises a lens device which provides a field of view for an image sensor of the camera arrangement. The lens device is fixed to a circuit board of the camera arrangement. A housing element of the camera arrangement has a recess, wherein the lens device is accommodated in the recess of the housing element. A cover device of the camera arrangement is permeable to light, at least in the area of the lens device, which can be captured by means of the image sensor. The cover device is fixed to the housing element and rests against the lens device.

Aufgrund des Anliegens der Abdeckeinrichtung an der Linsenvorrichtung ist eine sehr genaue Positionierung der Linsenvorrichtung relativ zu der Abdeckeinrichtung erreicht. Bei der Montage oder Fertigung der Kameraanordnung kann in vorteilhafter Weise dafür gesorgt werden, dass die Abdeckeinrichtung derart an dem Gehäuseelement festgelegt wird, dass die Abdeckeinrichtung an der Linsenvorrichtung anliegt.Due to the fact that the cover device rests on the lens device, a very precise positioning of the lens device relative to the cover device is achieved. During assembly or manufacture of the camera arrangement, it can advantageously be ensured that the cover device is fixed to the housing element in such a way that the cover device rests on the lens device.

Die dadurch erreichte, sehr präzise Positionierung der zumindest im Bereich der Linsenvorrichtung für das Licht durchlässigen Abdeckeinrichtung an einer Oberseite der Linsenvorrichtung ist insbesondere im Hinblick darauf vorteilhaft, dass so eine sehr große Nähe der Abdeckeinrichtung zu der Linsenvorrichtung in dem für das Licht durchlässigen Bereich vorliegt. Je geringer ein Abstand zwischen einer der Linsenvorrichtung zugewandten Unterseite der Abdeckeinrichtung und der Oberseite der Linsenvorrichtung ist, desto besser lässt sich eine Beaufschlagung der Linsenvorrichtung mit Streulicht vermeiden. Dies ist für eine möglichst weitgehend von Streulicht ungestörte Bilderfassung mittels des Bildsensors vorteilhaft.The very precise positioning of the cover device, which is transparent to light at least in the area of the lens device, on an upper side of the lens device is particularly advantageous in view of the fact that the cover device is very close to the lens device in the area transparent to light. The smaller the distance between the underside of the cover device facing the lens device and the upper side of the lens device, the better it is possible to avoid the lens device being exposed to stray light. This is advantageous for image capture using the image sensor that is as undisturbed as possible by stray light.

Ein vorliegend besonders weitgehend vermeidbarer Streulichteinfall kann durch einen Betrieb wenigstens einer Lichtquelle der Kameraanordnung bedingt sein. Die wenigstens einer Lichtquelle kann unterhalb der Abdeckeinrichtung benachbart zu der Linsenvorrichtung angeordnet sein, wobei die wenigstens eine Lichtquelle insbesondere an dem Gehäuseelement angeordnet sein kann.A scattered light incidence that can be particularly largely avoided in the present case can be caused by the operation of at least one light source of the camera arrangement. The at least one light source can be arranged below the cover device adjacent to the lens device, wherein the at least one light source can be arranged in particular on the housing element.

Derartige Lichtquellen können insbesondere vorgesehen sein, um den Teilbereich des Fahrgastraums des Fahrzeugs mit Licht zu beaufschlagen, welcher im Betrieb der Kameraanordnung von dem Bildsensor erfasst werden soll, wobei die Linsenvorrichtung, für den Bildsensor das Sichtfeld bereitstellt. Insbesondere kann die Kameraanordnung nämlich zur Beobachtung eines sich in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs befindenden Fahrers eingesetzt werden.Such light sources can be provided in particular to provide light to the part of the passenger compartment of the vehicle that is to be captured by the image sensor during operation of the camera arrangement, with the lens device providing the field of view for the image sensor. In particular, the camera arrangement can be used to observe a driver located in the passenger compartment of the vehicle.

Durch das Anliegen der Abdeckeinrichtung an der Linsenvorrichtung kann insbesondere erreicht werden, dass im Bereich einer Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung allenfalls ein minimaler Abstand zwischen der Linsenvorrichtung und einer Unterseite der Abdeckeinrichtung vorhanden ist. Insbesondere kann selbst in einem von der Längsachse oder Mittelachse durchzogenen Zentralbereich der Linsenvorrichtung die Abdeckeinrichtung die Linsenvorrichtung berühren oder nahezu berühren. Dies ist im Hinblick auf das Vermeiden einer Beaufschlagung der Linsenvorrichtung mit von der wenigstens einen Lichtquelle stammendem Streulicht besonders vorteilhaft.By the covering device being in contact with the lens device, it can be achieved in particular that in the region of a longitudinal axis or central axis of the lens device there is at most a minimal distance between the lens device and an underside of the covering device. In particular, the covering device can touch or almost touch the lens device even in a central region of the lens device through which the longitudinal axis or central axis passes. This is particularly advantageous with regard to avoiding exposure of the lens device to scattered light originating from the at least one light source.

Aufgrund der sehr genauen Positionierung der Linsenvorrichtung relativ zu der Abdeckeinrichtung, welche durch das Anliegen der Abdeckeinrichtung an der Oberseite der Linsenvorrichtung erreicht wird, lassen sich Toleranzen der Kameraanordnung sehr einfach kompensieren. Dies gilt sowohl für Fertigungstoleranzen als auch für Toleranzen bei der Montage der einzelnen Komponenten der Kameraanordnung.Due to the very precise positioning of the lens device relative to the cover device, which is achieved by the cover device resting on the top of the lens device, tolerances in the camera arrangement can be compensated very easily. This applies both to manufacturing tolerances and to tolerances in the assembly of the individual components of the camera arrangement.

Indem die Linsenvorrichtung zum Positionieren zumindest der Abdeckeinrichtung genutzt wird, lässt sich eine besonders hohe Fertigungsgenauigkeit der Kameraanordnung erreichen, bei welcher insbesondere sämtliche Toleranzen der Kameraanordnung kompensiert sein können.By using the lens device to position at least the cover device, a particularly high manufacturing accuracy of the camera arrangement can be achieved, in which in particular all tolerances of the camera arrangement can be compensated.

Vorzugsweise weist die Abdeckeinrichtung ein Anschlagelement auf, welches an einer Oberseite der Linsenvorrichtung anliegt. Hierbei ist die Oberseite der Linsenvorrichtung einer Innenseite der Abdeckeinrichtung zugewandt. Durch das Vorsehen des Anschlagelements an der Abdeckeinrichtung kann bei der Fertigung oder Montage der Kameraanordnung sehr leicht und prozesssicher festgestellt werden, wann die Abdeckeinrichtung ihre vorgesehene Montageposition erreicht hat. Dies ist nämlich dann der Fall, wenn das Anschlagelement mit der Oberseite der Linsenvorrichtung in Anlage gebracht ist. Indem bei der Montage der Kameraanordnung daraufhin die Abdeckeinrichtung an dem Gehäuseelement festgelegt wird, ist die sehr präzise Positionierung der Abdeckeinrichtung relativ zu der Linsenvorrichtung sichergestellt.The cover device preferably has a stop element which rests on an upper side of the lens device. The upper side of the lens device faces an inner side of the cover device. By providing the stop element on the cover device, it is very easy and reliable to determine when the cover device has reached its intended mounting position during manufacture or assembly of the camera arrangement. This is the case when the stop element is brought into contact with the upper side of the lens device. By then fixing the cover device to the housing element during assembly of the camera arrangement, the very precise positioning of the cover device relative to the lens device is ensured.

Vorzugsweise liegt das Anschlagelement an einem Randbereich der Linsenvorrichtung an. Der Randbereich läuft um einen Zentralbereich der Linsenvorrichtung um, wobei der Zentralbereich der Linsenvorrichtung mit dem Bildsensor fluchtet. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, dass das Anschlagelement die Erfassung von Bildern mittels des Bildsensors nicht beeinträchtigt. Dies ist für eine möglichst ungestörte Bilderfassung mittels des Bildsensors vorteilhaft.Preferably, the stop element rests against an edge region of the lens device. The edge region runs around a central region of the lens device, with the central region of the lens device being aligned with the image sensor. This ensures that the stop element does not impair the capture of images by means of the image sensor. This is advantageous for image capture by means of the image sensor to be as undisturbed as possible.

Vorzugsweise ist das Anschlagelement als Stufe eines Hülsenteils der Abdeckeinrichtung ausgebildet. Hierbei ist ein der Leiterplatte ferner Endbereich der Linsenvorrichtung von dem Hülsenteil umschlossen. Das Vorsehen des den fernen Endbereich der Linsenvorrichtung umschließenden oder umgebenden Hülsenteils erleichtert die Montage der Abdeckeinrichtung. Denn das Hülsenteil kann bei der Montage auf den Endbereich aufgeschoben beziehungsweise über den Endbereich der Linsenvorrichtung gestülpt werden, welcher der Leiterplatte fern angeordnet ist. Dies ist einer einfachen Montage der Kameraanordnung zuträglich. Des Weiteren sorgt das Hülsenteil für einen Schutz des der Leiterplatte fernen Endbereichs der Linsenvorrichtung, indem das Hülsenteil diesen Endbereich umgibt oder umschließt.Preferably, the stop element is designed as a step of a sleeve part of the cover device. In this case, an end region of the lens device that is remote from the circuit board is enclosed by the sleeve part. The provision of the sleeve part that encloses or surrounds the remote end region of the lens device makes it easier to assemble the cover device. This is because the sleeve part can be pushed onto the end region or pulled over the end region of the lens device that is remote from the circuit board during assembly. This is beneficial for easy assembly of the camera arrangement. Furthermore, the sleeve part ensures protection of the end region of the lens device that is remote from the circuit board in that the sleeve part surrounds or encloses this end region.

Vorzugsweise ist ein der Leiterplatte naher Endbereich der Linsenvorrichtung an der Leiterplatte festgelegt. So ist eine präzise Positionierung der Linsenvorrichtung relativ zu dem Bildsensor erreicht, welcher an der Leiterplatte angeordnet ist.Preferably, an end region of the lens device close to the circuit board is fixed to the circuit board. This achieves precise positioning of the lens device relative to the image sensor, which is arranged on the circuit board.

Insbesondere kann dieser der Leiterplatte nahe Endbereich der Linsenvorrichtung an der Leiterplatte mittels eines Klebstoffs festgelegt sein. Dadurch ist es möglich, bei der Montage vor dem Aushärten des Klebstoffs noch geringfügige Positionsänderungen der Linsenvorrichtung vorzunehmen. Auf diese Weise kann eine besonders präzise Ausrichtung der Linsenvorrichtung relativ zu dem Bildsensor erreicht werden, insbesondere eine Ausrichtung, bei welcher der Zentralbereich der Linsenvorrichtung mit dem Bildsensor fluchtet. Insbesondere kann hierbei dafür gesorgt werden, dass eine Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung mit einer Mittelachse des Bildsensors zusammenfällt.In particular, this end region of the lens device near the circuit board can be fixed to the circuit board using an adhesive. This makes it possible to make slight changes to the position of the lens device during assembly before the adhesive hardens. In this way, a particularly precise alignment of the lens device relative to the image sensor can be achieved, in particular an alignment in which the central region of the lens device is aligned with the image sensor. In particular, it can be ensured that a longitudinal axis or central axis of the lens device coincides with a central axis of the image sensor.

Vorzugsweise weist der an der Leiterplatte festgelegte Endbereich der Linsenvorrichtung eine Vertiefung auf, durch welche in der Linsenvorrichtung ein Aufnahmeraum für den Bildsensor bereitgestellt ist. Beispielsweise kann die Linsenvorrichtung einen um den Bildsensor umlaufenden Standfuß oder eine Mehrzahl von um den Bildsensor umlaufend angeordneten Standfüßen aufweisen, welcher oder welche an der Leiterplatte festgelegt sind. Innerhalb dieses umlaufenden Standfußes oder zwischen diesen Standfüßen kann sehr einfach der Aufnahmeraum für den Bildsensor bereitgestellt werden.Preferably, the end region of the lens device fixed to the circuit board has a recess through which a receiving space for the image sensor is provided in the lens device. For example, the lens device can have a stand that runs around the image sensor or a plurality of stands that run around the image sensor and that are fixed to the circuit board. The receiving space for the image sensor can be provided very easily within this surrounding stand or between these stands.

Das Vorsehen des Aufnahmeraums für den Bildsensor durch die in dem Endbereich der Linsenvorrichtung ausgebildete Vertiefung oder Aussparung ist ebenfalls günstig, um Toleranzen wie etwa Fertigungstoleranzen der Komponenten der Kameraanordnung und/oder Montagetoleranzen zu berücksichtigen und zu kompensieren.The provision of the receiving space for the image sensor by the recess or cutout formed in the end region of the lens device is also advantageous in order to take into account and compensate for tolerances such as manufacturing tolerances of the components of the camera arrangement and/or assembly tolerances.

Vorzugsweise ist das Gehäuseelement mittels wenigstens eines Schraubelements an der Leiterplatte festgelegt, wobei das wenigstens eine Schraubelement durch eine in der Leiterplatte vorgesehene Durchtrittsöffnung hindurchtritt. Durch ein solches Verschrauben des Gehäuseelements mit der Leiterplatte lässt sich eine sehr robuste und belastbare Fixierung der Leiterplatte an dem Gehäuseelement erreichen. Dies ist insbesondere im Hinblick darauf vorteilhaft, dass sich auf diese Weise Bewegungen des Gehäuseelements und der Leiterplatte relativ zueinander vermeiden lassen, welche ansonsten insbesondere bei Einsatz der Kameraanordnung in dem Fahrzeug durch Vibrationen bedingt sein können.Preferably, the housing element is fixed to the circuit board by means of at least one screw element, wherein the at least one screw element is secured by a through the opening provided. By screwing the housing element to the circuit board in this way, a very robust and resilient fixation of the circuit board to the housing element can be achieved. This is particularly advantageous in view of the fact that movements of the housing element and the circuit board relative to one another can be avoided in this way, which can otherwise be caused by vibrations, particularly when the camera arrangement is used in the vehicle.

Durch das Vorsehen des wenigstens einen Schraubelements kann zudem eine sehr feste und belastbare Anlage des Gehäuseelements an der Leiterplatte erreicht werden, indem das Schraubelement bei der Montage oder Fertigung der Kameraanordnung angezogen wird.By providing at least one screw element, a very firm and resilient attachment of the housing element to the circuit board can also be achieved by tightening the screw element during assembly or manufacture of the camera arrangement.

Vorzugsweise ist die wenigstens eine in der Leiterplatte vorgesehene Durchtrittsöffnung als Langloch ausgebildet. Auf diese Weise lassen sich Toleranzen besonders gut kompensieren. Insbesondere kann so eine sehr präzise Ausrichtung des Gehäuseelements und der Leiterplatte relativ zueinander erreicht werden. Dies ist auch im Hinblick darauf vorteilhaft, dass so beim Anordnen der Linsenvorrichtung in der Ausnehmung des Gehäuseelements eine sehr genaue Positionierung der Linsenvorrichtung relativ zu dem Bildsensor realisiert werden kann.Preferably, the at least one through-opening provided in the circuit board is designed as an elongated hole. In this way, tolerances can be compensated particularly well. In particular, a very precise alignment of the housing element and the circuit board relative to one another can be achieved in this way. This is also advantageous in view of the fact that when arranging the lens device in the recess of the housing element, a very precise positioning of the lens device relative to the image sensor can be achieved.

Vorzugsweise ist ein Schaft des wenigstens einen Schraubelements in ein Buchsenteil des Gehäuseelements eingebracht. Hierbei ist eine Stirnseite des Buchsenteils einer Oberseite der Leiterplatte zugewandt. Auf diese Weise kann beim Einbringen des wenigstens einen Schraubelements in das Buchsenteil des Gehäuseelements erreicht werden, dass jegliches Spiel zwischen dem Gehäuseelement und der Leiterplatte eliminiert wird.Preferably, a shaft of the at least one screw element is introduced into a socket part of the housing element. In this case, an end face of the socket part faces an upper side of the circuit board. In this way, when the at least one screw element is introduced into the socket part of the housing element, any play between the housing element and the circuit board can be eliminated.

Insbesondere können das Buchsenteil und somit auch der Schaft des wenigstens einen Schraubelements im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung ausgerichtet sein. Dadurch ist in Richtung der Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung eine sehr gut in der Lage gesicherte Festlegung des Gehäuseelements an der Leiterplatte beziehungsweise der Leiterplatte an dem Gehäuseelement erreichbar. Dies gilt insbesondere, wenn die Stirnseite des Buchsenteils an einer Oberseite der Leiterplatte anliegt.In particular, the socket part and thus also the shaft of the at least one screw element can be aligned substantially parallel to a longitudinal axis or central axis of the lens device. This makes it possible to achieve a very secure positional attachment of the housing element to the circuit board or of the circuit board to the housing element in the direction of the longitudinal axis or central axis of the lens device. This applies in particular when the front side of the socket part rests against an upper side of the circuit board.

Vorzugsweise ist die Abdeckeinrichtung mittels wenigstens eines Schraubelements an dem Gehäuseelement festgelegt, wobei das wenigstens eine Schraubelement durch eine Durchtrittsöffnung hindurchtritt, welche in einer Seitenwand der Abdeckeinrichtung ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich eine sehr belastbare Fixierung der Abdeckeinrichtung an dem Gehäuseelement erreichen.Preferably, the cover device is fixed to the housing element by means of at least one screw element, wherein the at least one screw element passes through a through opening which is formed in a side wall of the cover device. In this way, a very resilient fixation of the cover device to the housing element can be achieved.

Vorzugsweise ist die in der Seitenwand der Abdeckeinrichtung ausgebildete wenigstens eine Durchtrittsöffnung als Langloch ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich eine sehr präzise Positionierung der Abdeckeinrichtung erreichen. Insbesondere ermöglicht es die Ausbildung der Durchtrittsöffnung als Langloch, die Abdeckeinrichtung bei der Montage der Kameraanordnung genau dann an dem Gehäuseelement festzulegen, wenn die Abdeckeinrichtung an der Linsenvorrichtung anliegt. Dies ist für die sehr genaue Positionierung der Abdeckeinrichtung relativ zu der Linsenvorrichtung vorteilhaft. Des Weiteren lassen sich durch die Ausbildung der Durchtrittsöffnung als Langloch Fertigungstoleranzen von Komponenten der Kameraanordnung und/oder Montagetoleranzen besonders gut kompensieren.Preferably, the at least one through-opening formed in the side wall of the cover device is designed as an elongated hole. In this way, a very precise positioning of the cover device can be achieved. In particular, the design of the through-opening as an elongated hole makes it possible to fix the cover device to the housing element during assembly of the camera arrangement precisely when the cover device is in contact with the lens device. This is advantageous for the very precise positioning of the cover device relative to the lens device. Furthermore, the design of the through-opening as an elongated hole makes it possible to compensate particularly well for manufacturing tolerances of components of the camera arrangement and/or assembly tolerances.

Vorzugsweise ist ein Schaft des wenigstens einen Schraubelements, mittels welchem die Abdeckeinrichtung an dem Gehäuseelement festgelegt ist, quer zu einer Längsachse der Linsenvorrichtung ausgerichtet, wobei der Bildsensor in Richtung der Längsachse mit der Linsenvorrichtung fluchtet. Dadurch lässt sich auch quer zu der Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung ein etwaiges Spiel einfach eliminieren.Preferably, a shaft of the at least one screw element, by means of which the cover device is fixed to the housing element, is aligned transversely to a longitudinal axis of the lens device, wherein the image sensor is aligned with the lens device in the direction of the longitudinal axis. This also makes it easy to eliminate any play transversely to the longitudinal axis or central axis of the lens device.

Der Schaft des wenigstens einen Schraubelements kann insbesondere senkrecht zu der Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung ausgerichtet sein. Dies ist im Hinblick auf eine einfache Montage der Kameraanordnung vorteilhaft.The shaft of the at least one screw element can in particular be aligned perpendicular to the longitudinal axis or central axis of the lens device. This is advantageous with regard to simple assembly of the camera arrangement.

Vorzugsweise weist das Gehäuseelement eine Wandung auf, welche einer Schmalseite der Leiterplatte zugewandt ist. Hierbei ist die Leiterplatte in einem von der Wandung begrenzten Aufnahmebereich des Gehäuseelements versenkt angeordnet. Das in dem Aufnahmebereich versenkte Anordnen der Leiterplatte sorgt für einen guten Schutz der Leiterplatte.Preferably, the housing element has a wall that faces a narrow side of the circuit board. The circuit board is arranged recessed in a receiving area of the housing element that is delimited by the wall. Arranging the circuit board recessed in the receiving area ensures that the circuit board is well protected.

Vorzugsweise ist eine Innenseite einer Seitenwand der Abdeckeinrichtung einer Außenseite der Wandung zugewandt, welche den Aufnahmebereich für die Leiterplatte begrenzt. Dadurch lässt sich eine gute Positionierung der Abdeckeinrichtung relativ zu dem Gehäuseelement erreichen, wenn bei der Montage der Kameraanordnung die Abdeckeinrichtung an dem Gehäuseelement festgelegt wird. Dies gilt insbesondere, wenn ein Teilbereich der Innenseite der Seitenwand an der Außenseite der Wandung anliegt.Preferably, an inner side of a side wall of the cover device faces an outer side of the wall, which delimits the receiving area for the circuit board. This allows good positioning of the cover device relative to the housing element when the cover device is fixed to the housing element during assembly of the camera arrangement. This applies in particular when a partial area of the inner side of the side wall rests against the outer side of the wall.

Vorzugsweise ist die Ausnehmung des Gehäuseelements, in welcher die Linsenvorrichtung aufgenommen ist, durch ein Kragenteil des Gehäuseelements gebildet. Hierbei liegt ein Teilbereich einer Innenseite des Kragenteils an einer Außenseite der Linsenvorrichtung an. So ist eine sehr präzise Positionierung der Linsenvorrichtung in der Ausnehmung des Gehäuseelements erreicht.Preferably, the recess of the housing element in which the lens device is mounted on is formed by a collar part of the housing element. A partial area of an inner side of the collar part rests against an outer side of the lens device. This achieves very precise positioning of the lens device in the recess of the housing element.

Des Weiteren kann durch das Anliegen der Linsenvorrichtung mit ihrer Außenseite an dem Teilbereich der Innenseite des Kragenteils bei der Montage der Kameraanordnung eine sehr feine Positionierung, insbesondere in Form einer Nachjustierung, der Linsenvorrichtung relativ zu dem Bildsensor erreicht werden.Furthermore, by the lens device resting with its outer side on the partial area of the inner side of the collar part during assembly of the camera arrangement, a very fine positioning, in particular in the form of a readjustment, of the lens device relative to the image sensor can be achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fertigen einer Kameraanordnung, welche zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs ausgebildet ist, wird eine Linsenvorrichtung der Kameraanordnung an einer Leiterplatte der Kameraanordnung festgelegt. Die Linsenvorrichtung stellt ein Sichtfeld für einen Bildsensor der Kameraanordnung bereit. Die Linsenvorrichtung wird in einer Ausnehmung aufgenommen, welche in einem Gehäuseelement der Kameraanordnung ausgebildet ist. Bei der Fertigung der Kameraanordnung wird eine Abdeckeinrichtung bereitgestellt, welche zumindest im Bereich der Linsenvorrichtung für mittels des Bildsensors erfassbares Licht durchlässig ist. Die Abdeckeinrichtung wird an dem Gehäuseelement festgelegt, sodass die Abdeckeinrichtung an der Linsenvorrichtung anliegt.In the method according to the invention for producing a camera arrangement which is designed to capture at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle, a lens device of the camera arrangement is fixed to a circuit board of the camera arrangement. The lens device provides a field of view for an image sensor of the camera arrangement. The lens device is accommodated in a recess which is formed in a housing element of the camera arrangement. During the manufacture of the camera arrangement, a cover device is provided which is permeable to light which can be captured by the image sensor at least in the area of the lens device. The cover device is fixed to the housing element so that the cover device rests against the lens device.

Indem bei dem Festlegen der Abdeckeinrichtung an dem Gehäuseelement dafür gesorgt wird, dass die Abdeckeinrichtung an der Linsenvorrichtung anliegt, wird bei der Montage oder Fertigung der Kameraanordnung eine sehr genaue Positionierung der Abdeckeinrichtung relativ zu der Linsenvorrichtung erreicht. Dies ist insbesondere im Hinblick auf ein Vermeiden eines Streulichteinfalls in den Bereich der Linsenvorrichtung aufgrund eines Betreibens wenigstens einer Lichtquelle der Kameraanordnung vorteilhaft.By ensuring that the cover device rests against the lens device when fixing the cover device to the housing element, a very precise positioning of the cover device relative to the lens device is achieved during assembly or manufacture of the camera arrangement. This is particularly advantageous with regard to avoiding stray light entering the area of the lens device due to operation of at least one light source of the camera arrangement.

Vorzugsweise wird in einem ersten Montageschritt die Linsenvorrichtung an der Leiterplatte vorfixiert, wobei in einem zweiten Montageschritt das Gehäuseelement an der Leiterplatte festgelegt wird. Durch Anordnen der Linsenvorrichtung in der Ausnehmung des Gehäuseelements wird hierbei die Linsenvorrichtung relativ zu dem Bildsensor positioniert. Folglich ist eine sehr präzise Ausrichtung der Linsenvorrichtung relativ zu dem an der Leiterplatte angeordneten Bildsensor erreichbar.Preferably, in a first assembly step, the lens device is pre-fixed to the circuit board, and in a second assembly step, the housing element is fixed to the circuit board. By arranging the lens device in the recess of the housing element, the lens device is positioned relative to the image sensor. Consequently, a very precise alignment of the lens device relative to the image sensor arranged on the circuit board can be achieved.

Insbesondere kann hierbei dafür gesorgt werden, dass eine Längsachse oder Mittelachse der Linsenvorrichtung mit einer Mittelachse des Bildsensors fluchtet.In particular, it can be ensured that a longitudinal axis or central axis of the lens device is aligned with a central axis of the image sensor.

Vorzugsweise wird in dem zweiten Montageschritt das Gehäuseelement an der Leiterplatte festgelegt, wenn die mit dem Bildsensor fluchtende Ausrichtung der Linsenvorrichtung hergestellt ist. So kann insbesondere in Querrichtung der Leiterplatte eine sehr präzise Positionierung der Linsenvorrichtung relativ zu dem zuvor an der Leiterplatte angeordneten Bildsensor im Rahmen der Montage der Kameraanordnung erreicht werden.Preferably, in the second assembly step, the housing element is fixed to the circuit board when the alignment of the lens device with the image sensor has been established. In this way, a very precise positioning of the lens device relative to the image sensor previously arranged on the circuit board can be achieved, particularly in the transverse direction of the circuit board, during assembly of the camera arrangement.

Vorzugsweise wird in einem dritten Montageschritt die Abdeckeinrichtung an dem Gehäuseelement festgelegt. Hierdurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass auch in Hochrichtung der Kameraanordnung beziehungsweise in einer sich senkrecht zu einer durch die Leiterplatte aufgespannten Ebene erstreckenden Richtung eine korrekte und präzise Positionierung der Linsenvorrichtung und der Abdeckeinrichtung erreicht wird.Preferably, in a third assembly step, the cover device is fixed to the housing element. This can ensure in particular that correct and precise positioning of the lens device and the cover device is achieved in the vertical direction of the camera arrangement or in a direction extending perpendicular to a plane spanned by the circuit board.

Die für die erfindungsgemäße Kameraanordnung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the camera arrangement according to the invention also apply to the method according to the invention and vice versa.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations without departing from the scope of the invention. Thus, embodiments are also to be regarded as encompassed and disclosed by the invention that are not explicitly shown and explained in the figures, but which emerge and can be produced by separate combinations of features from the explained embodiments. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed that do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, embodiments and combinations of features, in particular through the embodiments set out above, which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the references to the claims are to be regarded as disclosed.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:

1 in einer schematisierten Schnittansicht eine Kameraanordnung zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs;
2 einen ersten Montageschritt während einer Montage der Kameraanordnung, wobei in dem ersten Montageschritt eine Linsenvorrichtung der Kameraanordnung an einer Leiterplatte der Kameraanordnung vorfixiert wird; und
3 einen zweiten Montageschritt während der Fertigung oder Montage der Kameraanordnung, wobei in dem zweiten Montageschritt ein Gehäuseelement der Kameraanordnung an der Leiterplatte festgelegt wird.

Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. They show:

1 in a schematic sectional view, a camera arrangement for capturing at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle;
2 a first assembly step during assembly of the camera arrangement, wherein in the first assembly step a lens device the camera assembly is pre-fixed to a circuit board of the camera assembly; and
3 a second assembly step during the manufacture or assembly of the camera arrangement, wherein in the second assembly step a housing element of the camera arrangement is fixed to the circuit board.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally equivalent elements are provided with identical reference symbols.

In 1 ist in einer schematisierten Schnittansicht eine Kameraanordnung 10 gezeigt, welche vorzugsweise zur Überwachung eines Innenraums oder Fahrgastraums eines Fahrzeugs ausgebildet ist.In 1 A camera arrangement 10 is shown in a schematic sectional view, which is preferably designed to monitor an interior or passenger compartment of a vehicle.

Die Kameraanordnung 10 umfasst eine Leiterplatte 12, auf welcher ein Bildsensor 14 angeordnet ist. Eine Linsenvorrichtung 16 der Kameraanordnung 10 stellt ein Sichtfeld für den Bildsensor 14 bereit. Die Linsenvorrichtung 16 weist zumindest eine (vorliegend nicht im Detail gezeigte) Linse auf, welche das mittels des Bildsensors 14 erfassbare Licht beeinflusst.The camera arrangement 10 comprises a circuit board 12 on which an image sensor 14 is arranged. A lens device 16 of the camera arrangement 10 provides a field of view for the image sensor 14. The lens device 16 has at least one lens (not shown in detail here) which influences the light that can be detected by the image sensor 14.

Insbesondere kann die Linsenvorrichtung 16 eine Mehrzahl von Linsen beziehungsweise ein Linsenpaket umfassen. In diesem Fall ist durch eine in Hochrichtung z der Kameraanordnung 10 oberste Linse eine Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16 gebildet. Die Hochrichtung z, eine Querrichtung x und eine Tiefenrichtung y der Kameraanordnung 10 sind in den Figuren durch ein jeweiliges Koordinatensystem veranschaulicht.In particular, the lens device 16 can comprise a plurality of lenses or a lens package. In this case, an upper side 18 of the lens device 16 is formed by a lens that is the topmost lens in the vertical direction z of the camera arrangement 10. The vertical direction z, a transverse direction x and a depth direction y of the camera arrangement 10 are illustrated in the figures by a respective coordinate system.

Gemäß 1 ist die Linsenvorrichtung 16 an der Leiterplatte 12 festgelegt, vorzugsweise mittels eines Klebstoffs 20. In einem der Leiterplatte 12 nahen Endbereich 22 der Linsenvorrichtung 16 ist eine Vertiefung vorgesehen, durch welche ein Aufnahmeraum 24 für den Bildsensor 14 bereitgestellt ist.According to 1 the lens device 16 is fixed to the circuit board 12, preferably by means of an adhesive 20. In an end region 22 of the lens device 16 near the circuit board 12, a recess is provided through which a receiving space 24 for the image sensor 14 is provided.

Die Kameraanordnung 10 umfasst des Weiteren ein Gehäuseelement 26, welches eine Ausnehmung 28 aufweist. In der Ausnehmung 28 des Gehäuseelements 26 ist die Linsenvorrichtung 16 aufgenommen.The camera arrangement 10 further comprises a housing element 26 which has a recess 28. The lens device 16 is accommodated in the recess 28 of the housing element 26.

Bei der in 1 gezeigten Kameraanordnung 10 ist die Ausnehmung 28 durch ein Kragenteil 30 des Gehäuseelements 26 gebildet. Hierbei liegt ein Teilbereich einer Innenseite 32 des Kragenteils 30 an einer Außenseite 34 der Linsenvorrichtung 16 an. Das hülsenartige Kragenteil 30 umschließt somit die Linsenvorrichtung 16 umfangsseitig.At the 1 In the camera arrangement 10 shown, the recess 28 is formed by a collar part 30 of the housing element 26. In this case, a partial area of an inner side 32 of the collar part 30 rests against an outer side 34 of the lens device 16. The sleeve-like collar part 30 thus encloses the lens device 16 on the circumference.

Die Kameraanordnung 10 umfasst des Weiteren eine Abdeckeinrichtung 36, welche zumindest im Bereich der Linsenvorrichtung 16 für Licht durchlässig ist, welches mittels des Bildsensors 14 erfassbar ist. Die Abdeckeinrichtung 36 ist vorliegend über ihre gesamte Breite, also von einer in Querrichtung x der Kameraanordnung 10 linken Seitenwand 38 bis zu einer in Querrichtung x rechten Seitenwand 40 der Abdeckeinrichtung 36 lichtdurchlässig. Die Abdeckeinrichtung 36 schützt die Linsenvorrichtung 16 und den Bildsensor 14 vor einer Beaufschlagung mit Staub oder dergleichen aus einer Umgebung 42 der Kameraanordnung 10.The camera arrangement 10 further comprises a covering device 36 which is transparent to light at least in the area of the lens device 16, which can be detected by the image sensor 14. The covering device 36 is transparent over its entire width, i.e. from a left side wall 38 in the transverse direction x of the camera arrangement 10 to a right side wall 40 of the covering device 36 in the transverse direction x. The covering device 36 protects the lens device 16 and the image sensor 14 from exposure to dust or the like from an environment 42 of the camera arrangement 10.

Vorliegend ist die Abdeckeinrichtung 36 an dem Gehäuseelement 26 festgelegt. Hierbei ist dafür gesorgt, dass die Abdeckeinrichtung 36 an der Linsenvorrichtung 16 anliegt. Insbesondere weist die Abdeckeinrichtung 36 zu diesem Zweck ein Anschlagelement auf, welches vorzugsweise als Stufe 44 eines Hülsenteils 46 der Abdeckeinrichtung 36 ausgebildet ist. Das Anschlagelement in Form der Stufe 44 liegt an der Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16 an.In the present case, the covering device 36 is fixed to the housing element 26. This ensures that the covering device 36 rests against the lens device 16. In particular, the covering device 36 has a stop element for this purpose, which is preferably designed as a step 44 of a sleeve part 46 of the covering device 36. The stop element in the form of the step 44 rests against the upper side 18 of the lens device 16.

Vorliegend ist das Anschlagelement in Form der Stufe 44 mit einem Randbereich 48 der Linsenvorrichtung 16 in Anlage. Der Randbereich 48 läuft um einen Zentralbereich 50 der Linsenvorrichtung 16 um, wobei der Zentralbereich 50 der Linsenvorrichtung 16 mit dem Bildsensor 14 fluchtet. Insbesondere kann die Längsachse 52 oder Mittelachse der Linsenvorrichtung 16, welche vorzugsweise mittig in dem Zentralbereich 50 angeordnet ist, mit einer Mittelachse des Bildsensors 14 fluchten.In the present case, the stop element in the form of the step 44 is in contact with an edge region 48 of the lens device 16. The edge region 48 runs around a central region 50 of the lens device 16, wherein the central region 50 of the lens device 16 is aligned with the image sensor 14. In particular, the longitudinal axis 52 or central axis of the lens device 16, which is preferably arranged centrally in the central region 50, can be aligned with a central axis of the image sensor 14.

Gemäß 1 ist die Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16 einer Innenseite 54 der Abdeckeinrichtung 36 zugewandt. Es ist von Vorteil, wenn insbesondere in dem Bereich der Linsenvorrichtung 16 ein Abstand zwischen der Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16 und der Innenseite 54 der Abdeckeinrichtung 36 besonders gering ist. Denn die Kameraanordnung 10 weist vorzugsweise wenigstens eine Lichtquelle 56 auf, welche dazu ausgebildet ist, durch die lichtdurchlässige Abdeckeinrichtung 36 hindurch Licht in die Umgebung 42 der Kameraanordnung 10 abzugeben. Mittels der wenigstens einen Lichtquelle 56 kann demnach Licht in die mittels des Bildsensors 14 zu erfassende Umgebung 42 abgegeben werden, um die Umgebung 42 zumindest bereichsweise auszuleuchten.According to 1 the top side 18 of the lens device 16 faces an inner side 54 of the cover device 36. It is advantageous if, in particular in the area of the lens device 16, a distance between the top side 18 of the lens device 16 and the inner side 54 of the cover device 36 is particularly small. This is because the camera arrangement 10 preferably has at least one light source 56 which is designed to emit light through the translucent cover device 36 into the surroundings 42 of the camera arrangement 10. By means of the at least one light source 56, light can therefore be emitted into the surroundings 42 to be detected by means of the image sensor 14 in order to illuminate the surroundings 42 at least in part.

Durch die Kameraanordnung 10 kann eine zum Erfassen von Bildern, insbesondere von Farbbildern ausgebildete Kamera bereitgestellt sein oder eine Infrarotkamera. In dem letztgenannten Fall kann der Bildsensor 14 als Infrarotsensor ausgebildet sein, und die Lichtquellen 56 können als Infrarot-Lichtquellen ausgebildet sein.The camera arrangement 10 can provide a camera designed to capture images, in particular color images, or an infrared camera. In the latter case, the image sensor 14 can be designed as an infrared sensor, and the light sources 56 can be designed as infrared light sources.

Vorliegend sind stark schematisiert zwei Lichtquellen 56 der Kameraanordnung 10 gezeigt, welche an dem Gehäuseelement 26 angeordnet sind. In Querrichtung x der Kameraanordnung 10 sind hierbei die Lichtquellen 56 benachbart zu der Linsenvorrichtung 16 unterhalb der Abdeckeinrichtung 36 angeordnet. Der vorliegend erreichte, besonders geringe beziehungsweise gar nicht vorhandene Abstand zwischen der Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16 und der Innenseite 54 der Abdeckeinrichtung 36 sorgt dafür, dass eine Beaufschlagung der Linsenvorrichtung 16 mit von den Lichtquellen 56 kommendem Streulicht besonders weitgehend vermieden ist. Dies ist vorteilhaft.In the present case, two light sources 56 of the camera arrangement 10 are shown in a highly schematic manner, which are arranged on the housing element 26. In the transverse direction x of the camera arrangement 10, the light sources 56 are arranged adjacent to the lens device 16 below the cover device 36. The particularly small or even non-existent distance achieved here between the top side 18 of the lens device 16 and the inside 54 of the cover device 36 ensures that exposure of the lens device 16 to scattered light coming from the light sources 56 is largely avoided. This is advantageous.

Um die Anlage der Abdeckeinrichtung 36 an der Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16, insbesondere den Kontakt der Stufe 44 des Hülsenteils 46 mit dem Randbereich 48 der Linsenvorrichtung 16, zu erreichen, wird die Abdeckeinrichtung 36 vorzugsweise mit dem Gehäuseelement 26 verschraubt. Zu diesem Zweck sind Schraubelemente 58 vorgesehen, wobei in der Schnittansicht in 1 zwei dieser Schraubelemente 58 gezeigt sind. Ein Schaft 60 des jeweiligen Schraubelements 58 ist vorliegend quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse 52 der Linsenvorrichtung 16 ausgerichtet und in eine jeweilige Schraubaufnahme 62 eingebracht, welche dem Gehäuseelement 26 zugehörig ist. Insbesondere können die Schraubaufnahmen 62 einstückig mit einem Grundkörper des Gehäuseelements 26 ausgebildet sein.In order to achieve the contact of the cover device 36 on the upper side 18 of the lens device 16, in particular the contact of the step 44 of the sleeve part 46 with the edge region 48 of the lens device 16, the cover device 36 is preferably screwed to the housing element 26. For this purpose, screw elements 58 are provided, wherein in the sectional view in 1 two of these screw elements 58 are shown. A shaft 60 of the respective screw element 58 is aligned transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal axis 52 of the lens device 16 and is inserted into a respective screw receptacle 62 which is associated with the housing element 26. In particular, the screw receptacles 62 can be formed integrally with a base body of the housing element 26.

Das jeweilige Schraubelement 58 tritt durch eine Durchtrittsöffnung hindurch, welche in der jeweiligen Seitenwand 38, 40 der Abdeckeinrichtung 36 ausgebildet ist. Vorliegend sind diese Durchtrittsöffnungen als Langlöcher 64 ausgebildet. Auf diese Weise kann beim Festlegen der Abdeckeinrichtung 36 an dem Gehäuseelement 26 sehr einfach dafür gesorgt werden, dass das Abdeckelement beziehungsweise die Abdeckeinrichtung 36 in Anschlag mit der Linsenvorrichtung 16 gebracht wird.The respective screw element 58 passes through a through opening which is formed in the respective side wall 38, 40 of the cover device 36. In the present case, these through openings are designed as elongated holes 64. In this way, when fixing the cover device 36 to the housing element 26, it can be ensured very easily that the cover element or the cover device 36 is brought into abutment with the lens device 16.

Dies geschieht vorliegend, indem die Stufe 44 an dem Randbereich 48 der Linsenvorrichtung 16 anschlägt. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass allenfalls ein minimaler Abstand zwischen der Oberseite 18 der Linsenvorrichtung 16 und der Innenseite 54 der Abdeckeinrichtung 36 im Zentralbereich 50 der Linsenvorrichtung 16 vorhanden ist.In the present case, this is done by the step 44 striking the edge region 48 of the lens device 16. In this way, it can be ensured that at most a minimal distance is present between the upper side 18 of the lens device 16 and the inner side 54 of the covering device 36 in the central region 50 of the lens device 16.

Aus 1 ist weiter ersichtlich, dass bei dieser Positionierung der Abdeckeinrichtung 36 relativ zu der Linsenvorrichtung 16 ein der Leiterplatte 12 ferner Endbereich 66 der Linsenvorrichtung 16 von dem Hülsenteil 46 in Umfangsrichtung umgeben beziehungsweise umschlossen ist. Das Hülsenteil 46 erleichtert die Positionierung der Abdeckeinrichtung 36 relativ zu der Linsenvorrichtung 16 bei der Montage oder Fertigung der Kameraanordnung 10.Out of 1 It is also apparent that with this positioning of the cover device 36 relative to the lens device 16, an end region 66 of the lens device 16 remote from the circuit board 12 is surrounded or enclosed by the sleeve part 46 in the circumferential direction. The sleeve part 46 facilitates the positioning of the cover device 36 relative to the lens device 16 during assembly or manufacture of the camera arrangement 10.

Vorliegend ist das Gehäuseelement 26 mittels weiterer Schraubelemente 68 an der Leiterplatte 12 festgelegt, beziehungsweise ist die Leiterplatte 12 mittels der weiteren Schraubelemente 68 an dem Gehäuseelement 26 festgelegt. In 1 sind zwei solche weiteren Schraubelemente 68 gezeigt. Die weiteren Schraubelemente 68 treten durch Durchtrittsöffnungen 70 hindurch, welche in der Leiterplatte 12 ausgebildet sind. Auch diese Durchtrittsöffnungen 70 sind vorzugsweise als Langlöcher ausgebildet. Dadurch lässt sich das Gehäuseelement 26 sehr genau relativ zu der Leiterplatte 12 positionieren, wenn die Leiterplatte 12 und das Gehäuseelement 26 mittels der weiteren Schraubelemente 68 aneinander festgelegt werden.In the present case, the housing element 26 is fixed to the circuit board 12 by means of further screw elements 68, or the circuit board 12 is fixed to the housing element 26 by means of the further screw elements 68. In 1 two such additional screw elements 68 are shown. The additional screw elements 68 pass through through openings 70 which are formed in the circuit board 12. These through openings 70 are also preferably formed as elongated holes. This allows the housing element 26 to be positioned very precisely relative to the circuit board 12 when the circuit board 12 and the housing element 26 are secured to one another by means of the additional screw elements 68.

Ein jeweiliger Schaft 72 des jeweiligen weiteren Schraubelements 68 ist in ein jeweiliges Buchsenteil 74 eingebracht, welches dem Gehäuseelement 26 zugehörig ist. Insbesondere können die Buchsenteile 74 einstückig mit dem Grundkörper des Gehäuseelements 26 ausgebildet sein. Eine Stirnseite 76 des jeweiligen Buchsenteils 74 ist einer Oberseite 78 der Leiterplatte 12 zugewandt, wobei der Bildsensor 14 auf dieser Oberseite 78 der Leiterplatte 12 angeordnet ist. Gemäß 1 liegt die Stirnseite 76 des jeweiligen Buchsenteils 74 an der Oberseite 78 der Leiterplatte 12 an.A respective shaft 72 of the respective further screw element 68 is introduced into a respective socket part 74, which is associated with the housing element 26. In particular, the socket parts 74 can be formed in one piece with the base body of the housing element 26. An end face 76 of the respective socket part 74 faces an upper side 78 of the circuit board 12, wherein the image sensor 14 is arranged on this upper side 78 of the circuit board 12. According to 1 the front side 76 of the respective socket part 74 rests on the upper side 78 of the circuit board 12.

Vorliegend erstreckt sich der jeweilige Schaft 72 der weiteren Schraubelemente 68 in die Hochrichtung z der Kameraanordnung 10, welche zu der Längsachse 52 der Linsenvorrichtung 16 parallel ist. Durch Anziehen der weiteren Schraubelemente 68 kann somit ein etwaig vorhandenes Spiel zwischen der Leiterplatte 12 und dem Gehäuseelement 26 in Hochrichtung z der Kameraanordnung 10 beseitigt werden.In the present case, the respective shaft 72 of the further screw elements 68 extends in the vertical direction z of the camera arrangement 10, which is parallel to the longitudinal axis 52 of the lens device 16. By tightening the further screw elements 68, any play that may exist between the circuit board 12 and the housing element 26 in the vertical direction z of the camera arrangement 10 can be eliminated.

Aus 1 ist weiter ersichtlich, dass das Gehäuseelement 26 eine Wandung 80 aufweist, welche einer Schmalseite der Leiterplatte 12 zugewandt ist. Die Leiterplatte 12 ist hierbei in einem von der Wandung 80 begrenzten Aufnahmebereich 82 des Gehäuseelements 26 versenkt angeordnet.Out of 1 It is also apparent that the housing element 26 has a wall 80 which faces a narrow side of the circuit board 12. The circuit board 12 is recessed in a receiving area 82 of the housing element 26 which is delimited by the wall 80.

Des Weiteren liegt ein jeweiliger Teilbereich von Innenseiten 84 der Seitenwände 38, 40 der Abdeckeinrichtung 36 an einer Außenseite 86 der Wandung 80 an. In diesem Anlagebereich sind vorliegend die als Langlöcher 64 ausgebildeten Durchtrittsöffnungen angeordnet, welche in der jeweiligen Seitenwand 38, 40 ausgebildet sind.Furthermore, a respective partial area of the inner sides 84 of the side walls 38, 40 of the covering device 36 rests against an outer side 86 of the wall 80. In this contact area, the passage openings designed as elongated holes 64 are arranged, which are formed in the respective side wall 38, 40.

Mit Bezug auf 2 und 3 soll eine Vorgehensweise bei der Fertigung oder Montage der Kameraanordnung 10 beschrieben werden. Gemäß 2 wird zunächst, also in einem ersten Montageschritt die Linsenvorrichtung 16 an der Leiterplatte 12 festgelegt, wobei die Leiterplatte 12 bereits mit dem Bildsensor 14 bestückt ist.Regarding 2 and 3 A procedure for manufacturing or assembling the camera arrangement 10 is to be described. According to 2 First, in a first assembly step, the lens device 16 is fixed to the circuit board 12, wherein the circuit board 12 is already equipped with the image sensor 14.

Das Festlegen der Linsenvorrichtung 16 an der Leiterplatte 12 geschieht vorzugsweise durch Verkleben, wobei in 2 der Klebstoff 20 schematisch gezeigt ist. Nach diesem Vorfixieren oder Ankleben der Linsenvorrichtung 16 an die Leiterplatte 12 ist die Linsenvorrichtung 16 nicht immer sehr genau relativ zu dem Bildsensor 14 positioniert.The fixing of the lens device 16 to the circuit board 12 is preferably done by gluing, whereby in 2 the adhesive 20 is shown schematically. After this pre-fixing or gluing of the lens device 16 to the circuit board 12, the lens device 16 is not always positioned very precisely relative to the image sensor 14.

Gemäß 3 wird daher in einem nächsten oder zweiten Montageschritt das Gehäuseelement 26 an der Leiterplatte 12 festgelegt, und zwar mittels der weiteren Schraubelemente 68. Eine koaxiale Ausrichtung der Längsachse 52 der Linsenvorrichtung 16 mit der Mittelachse des Bildsensors 14 kann hierbei erreicht werden, indem die Linsenvorrichtung 16 in der Ausnehmung 28 positioniert wird, welche vorliegend durch das Kragenteil 30 des Gehäuseelements 26 bereitgestellt ist.According to 3 Therefore, in a next or second assembly step, the housing element 26 is fixed to the circuit board 12 by means of the further screw elements 68. A coaxial alignment of the longitudinal axis 52 of the lens device 16 with the central axis of the image sensor 14 can be achieved by positioning the lens device 16 in the recess 28, which in the present case is provided by the collar part 30 of the housing element 26.

Denn aufgrund der Anlage der Innenseite 32 des Kragenteils 30 an der Außenseite 34 der Linsenvorrichtung 16 kann durch ein Verschieben des Gehäuseelements 26 relativ zu der Leiterplatte 12 in einer durch die Querrichtung x und die Tiefenrichtung y aufgespannten Ebene, also in der Ebene der Leiterplatte 12, eine mit dem Bildsensors 14 fluchtende Ausrichtung der Linsenvorrichtung 16 erreicht werden. Mittels des Gehäuseelements 26 kann somit eine in horizontaler Richtung sehr exakte Positionierung der Linsenvorrichtung 16 über dem Bildsensor 14 realisiert werden.Because the inner side 32 of the collar part 30 rests against the outer side 34 of the lens device 16, an alignment of the lens device 16 that is flush with the image sensor 14 can be achieved by moving the housing element 26 relative to the circuit board 12 in a plane spanned by the transverse direction x and the depth direction y, i.e. in the plane of the circuit board 12. By means of the housing element 26, a very precise positioning of the lens device 16 in the horizontal direction above the image sensor 14 can thus be achieved.

Wenn die Linsenvorrichtung 16 mittels des Gehäuseelements 26 derart positioniert ist, dass die Längsachse 52 der Linsenvorrichtung 16 mit der Mittelachse des Bildsensors 14 fluchtet, können die durch die Durchtrittsöffnungen 70 hindurchgeführten weiteren Schraubelemente 68 angezogen werden. Hierbei ist der jeweilige Schaft 72 der weiteren Schraubelemente 68 in das jeweilige Buchsenteil 74 des Gehäuseelements 26 eingebracht.When the lens device 16 is positioned by means of the housing element 26 such that the longitudinal axis 52 of the lens device 16 is aligned with the center axis of the image sensor 14, the further screw elements 68 guided through the through openings 70 can be tightened. The respective shaft 72 of the further screw elements 68 is inserted into the respective socket part 74 of the housing element 26.

In einem dritten Montageschritt wird die Abdeckeinrichtung 36 an dem Gehäuseelement 26 festgelegt und zwar mittels der Schraubelemente 58. Hierbei wird die Abdeckeinrichtung 36 in Anschlag mit der Linsenvorrichtung 16 gebracht. Die sich auf diese Weise ergebende, fertig montierte Kameraanordnung 10 ist in 1 dargestellt.In a third assembly step, the cover device 36 is fixed to the housing element 26 by means of the screw elements 58. In this case, the cover device 36 is brought into abutment with the lens device 16. The resulting, fully assembled camera arrangement 10 is shown in 1 shown.

Eine Fixierung der Abdeckeinrichtung 36 in Hochrichtung z der Kameraanordnung 10 wird also durch das In-Anlage-Bringen der Abdeckeinrichtung 36 mit der Linsenvorrichtung 16 bewerkstelligt. Zudem wird so auch die Linsenvorrichtung 16 in Hochrichtung z oder vertikaler Richtung exakt positioniert.A fixation of the cover device 36 in the vertical direction z of the camera arrangement 10 is thus accomplished by bringing the cover device 36 into contact with the lens device 16. In addition, the lens device 16 is also positioned exactly in the vertical direction z.

Nach dem Anziehen auch der Schraubelemente 58 ist eine sehr präzise Positionierung der Linsenvorrichtung 16 und der Abdeckeinrichtung 36 relativ zueinander sowie auch der übrigen Komponenten der Kameraanordnung 10 relativ zueinander mit einer Kompensation sämtlicher Toleranzen erreicht.After tightening the screw elements 58, a very precise positioning of the lens device 16 and the cover device 36 relative to each other as well as of the other components of the camera arrangement 10 relative to each other is achieved with a compensation of all tolerances.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Kameraanordnung 10 auf verbesserte Weise eine Kamerapositionierung mit Toleranzkompensation ermöglicht ist.Overall, the examples show how the camera arrangement 10 enables camera positioning with tolerance compensation in an improved manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 20200341227 A1 [0002]
US 20090128684 A1 [0003]

Claims

Camera arrangement (10) for capturing at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle, with a lens device (16) which provides a field of view for an image sensor (14) of the camera arrangement (10), wherein the lens device (16) is fixed to a circuit board (12) of the camera arrangement (10), with a housing element (26) which has a recess (28), wherein the lens device (16) is received in the recess (28) of the housing element (26), and with a covering device (36) which is permeable at least in the area of the lens device (16) to light which can be detected by means of the image sensor (14), characterized in that the covering device (36) is fixed to the housing element (26) and rests against the lens device (16).

Camera arrangement (10) according to Claim 1 , characterized in that the covering device (36) has a stop element (44) which rests on an upper side (18) of the lens device (16), wherein the upper side (18) of the lens device (16) faces an inner side (54) of the covering device (36).

Camera arrangement (10) according to Claim 2 , characterized in that the stop element (44) rests on an edge region (48) of the lens device (16) which runs around a central region (50) of the lens device (16), wherein the central region (50) of the lens device (16) is flush with the image sensor (14).

Camera arrangement (10) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the stop element is designed as a step (44) of a sleeve part (46) of the covering device (36), wherein an end region (66) of the lens device (16) remote from the circuit board (12) is enclosed by the sleeve part (46).

Camera arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that an end region (22) of the lens device (16) close to the circuit board (12) is fixed to the circuit board (12), in particular by means of an adhesive (20), wherein the end region (22) has a recess through which a receiving space (24) for the image sensor (14) is provided in the lens device (16).

Camera arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing element (26) is fixed to the circuit board (12) by means of at least one screw element (68), wherein the at least one screw element (68) passes through a passage opening (70) provided in the circuit board (12), in particular designed as an elongated hole.

Camera arrangement (10) according to Claim 6 , characterized in that a shaft (72) of the at least one screw element (68) is introduced into a socket part (74) of the housing element (26), wherein an end face (76) of the socket part (74) faces an upper side (78) of the circuit board (12), in particular rests against the upper side (78) of the circuit board (12).

Camera arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cover device (36) is fixed to the housing element (26) by means of at least one screw element (58), wherein the at least one screw element (58) passes through a passage opening, in particular designed as an elongated hole (64), which is formed in a side wall (38, 40) of the cover device (36).

Camera arrangement (10) according to Claim 8 , characterized in that a shaft (60) of the at least one screw element (58), by means of which the covering device (36) is fixed to the housing element (26), is aligned transversely, in particular perpendicularly, to a longitudinal axis (52) of the lens device (16), wherein the image sensor (14) is aligned with the lens device (16) in the direction of the longitudinal axis (52).

Camera arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing element (26) has a wall (80) which faces a narrow side of the circuit board (12), wherein the circuit board (12) is arranged countersunk in a receiving area (82) of the housing element (26) delimited by the wall (80).

Camera arrangement (10) according to Claim 10 , characterized in that an inner side (84) of a side wall (38, 40) of the covering device (36) faces an outer side (86) of the wall (80), in particular a partial region of the inner side (84) of the side wall (38, 40) rests against the outer side (86) of the wall (80).

Camera arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (28) of the housing element (26) in which the lens device (16) is accommodated is formed by a collar part (30) of the housing element (26), wherein a partial area of an inner side (32) of the collar part (30) is an outer side (34) of the lens device (16).

Method for producing a camera arrangement (10) which is designed to capture at least a partial area of a passenger compartment of a vehicle, in which a lens device (16) which provides a field of view for an image sensor (14) of the camera arrangement (10) is fixed to a circuit board (12) of the camera arrangement (10), in which the lens device (16) is received in a recess (28) which is formed in a housing element (26) of the camera arrangement (10), and in which a covering device (36) which is permeable to light which can be captured by means of the image sensor (14) at least in the area of the lens device (16) is provided, characterized in that the covering device (36) is fixed to the housing element (26) so that the covering device (36) rests against the lens device (16).

Procedure according to Claim 13 , characterized in that in a first assembly step the lens device (16) is pre-fixed to the circuit board (12), wherein in a second assembly step the housing element (26) is fixed to the circuit board (12), wherein by arranging the lens device (16) in the recess (28) of the housing element (26) the lens device (16) is positioned relative to the image sensor (14).

Procedure according to Claim 14 , characterized in that in a third assembly step the cover device (36) is fixed to the housing element (26).