DE202009008219U1

DE202009008219U1 - Optische Einrichtung mit Reinigungsvorrichtung

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Publication number: DE202009008219U1
Application number: DE202009008219U
Authority: DE
Original assignee: Mekra Lang GmbH and Co KG
Current assignee: Mekra Lang GmbH and Co KG
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2019-06-16

Abstract

Optische Einrichtung mit wenigstens einer durch eine Gasströmung in chaotische Bewegungen versetzbaren Reinigungseinrichtung zur Reinigung einer äußeren Oberfläche der optischen Einrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einrichtung mit Reinigungsvorrichtung, und insbesondere eine optische Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Optische Einrichtungen, zum Beispiel Fotokameras oder Filmkameras, besitzen in der Regel ein Objektiv mit wenigstens einer optischen Linse, das einen Gegenstandsbereich auf eine Ebene, in der ein lichtempfindliches Element bzw. ein lichtempfindlicher Sensor angeordnet ist, abbildet. Der Gegenstandsbereich kann zum Beispiel der Bereich hinter einem Fahrzeug sein, der vom Fahrer mit Hilfe der Kamera und einem Monitor, der die von der Kamera aufgenommenen Bilder anzeigt, eingesehen und überwacht werden kann. Die wenigstens eine optische Linse weist eine äußere Glas-Außenraum-Grenzfläche (im Folgenden kurz als „äußere Oberfläche” bezeichnet), die dem Gegenstandsbereich zugewandt ist, und eine innere Glas-Innenraum-Grenzfläche, die dem Element bzw. Sensor zugewandt ist, auf. Da die äußere Oberfläche durch Staub und Feuchtigkeit verschmutzt wird, ist es erforderlich, sie in regelmäßigen Abständen zu reinigen, um die Deutlichkeit und Erkennbarkeit der durch die Kamera gelieferten Bilder nicht zu beeinträchtigen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Einrichtung mit einer Reinigungsvorrichtung bereitzustellen, die einfach, wartungsarm und kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Modifikationen sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung umfasst eine optische Einrichtung wenigstens eine durch eine Gasströmung in chaotische Bewegungen versetzbare Reinigungseinrichtung zur Reinigung einer äußeren Oberfläche der optischen Einrichtung.
Im Gegensatz zu Reinigungseinrichtungen, die z. B. elektrisch betrieben sind und geometrisch wohl definierte Bewegungen ausführen, wie zum Beispiel Wischer, die an einem Endpunkt gelenkig befestigt sind und Hin- und Herbewegungen um diesen End- bzw. Gelenkpunkt ausführen, wobei beispielsweise eine etwa kreisringförmige Fläche überstrichen und dadurch gereinigt wird, wie dies bei Wischerblättern eines Kraftfahrzeugs der Fall ist, erfolgt die Reinigung erfindungsgemäß durch eine chaotische Bewegung der wenigstens einen Reinigungseinrichtung. Die treibende Kraft dieser chaotischen Bewegung ist ein die Reinigungseinrichtung umströmendes Gas, im Falle der oben beschriebenen Verwendung Luft. Die sich auf diese Art und Weise „flatternd” bewegende wenigstens eine Reinigungseinrichtung schlägt und wischt dabei immer wieder gegen bzw. über die äußere Oberfläche der optischen Einrichtung und befreit diese auf diese Weise von Schmutz und Feuchtigkeit (zum Beispiel Regentropfen). Das Gas besitzt dabei vorteilhafterweise eine so hohe Strömungsgeschwindigkeit, dass die chaotische Bewegung der wenigstens einen Reinigungseinrichtung nicht oder zumindest nicht als störend oder Sicht behindernd im Monitor wahrgenommen wird. Erfindungsgemäß besitzt somit die wenigstens eine Reinigungseinrichtung der optischen Einrichtung keinen eigenen (z. B. elektromotorischen) Antrieb, wodurch sie wartungsarm und energiesparend ist.
Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist die wenigstens eine Reinigungseinrichtung ein Faden. Der Faden ist vorteilhafterweise an einem seiner beiden Enden an einem an die äußere Oberfläche der optischen Einrichtung angrenzenden oder benachbart zu diesem angeordneten Randbereich, vorzugsweise austauschbar, befestigt.
Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist der Faden feuchtigkeitsabweisend, wobei diese Hydrophobie gemäß Anspruch 4 dadurch erzielt wird, dass der Faden selbst aus einem feuchtigkeitsabweisenden Material gebildet ist, oder gemäß Anspruch 5 dadurch gezielt wird, dass der Faden zwar selbst nicht aus einem feuchtigkeitsabweisenden Material gebildet ist, jedoch mit einem feuchtigkeitsabweisenden Material behandelt ist. Dadurch wird verhindert, dass Feuchtigkeit in die Reinigungseinrichtung eindringt was zur Folge hätte, dass die Beweglichkeit und der damit einhergehende Reinigungseffekt reduziert wäre oder gar die Reinigungseinrichtung durch Adhäsion an der äußeren Oberfläche der optischen Einrichtung haften bliebe. Eine feuchte Reini gungseinrichtung hätte darüber hinaus zur Folge, dass Schmutzpartikel leicht an ihr haften blieben und durch die Bewegung der so schmutzig und feucht gewordenen Reinigungseinrichtung entlang der äußeren Oberfläche der optischen Einrichtung diese statt gesäubert eher verschmiert würde.
Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist der Faden aus einem ersten und einem zweiten Abschnitt mit jeweils unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften gebildet. Insbesondere kann der Faden einen härten und einen weicheren Abschnitt aufweisen, wobei er vorzugsweise mit seinem härteren Abschnitt befestigt ist, während der weichere Abschnitt der Reinigung dient.
Der Querschnitt des Fadens ist gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 7 rund, elliptisch oder polygonförmig, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung insbesondere dreieckig, quadratisch oder dergleichen. Während durch einen runden Querschnitt eine gleichmäßige Beweglichkeit der Reinigungseinrichtung in alle Richtungen gegeben ist, ist durch eine elliptische oder auch rechteckige Form, wie sie ein in Anspruch 10 definiertes Band aufweist, eine Richtungsabhängigkeit der Beweglichkeit aufgrund unterschiedlicher Flächenträgheitsmomente gegeben. Durch die durch ihre Geometrie bedingte Richtungsabhängigkeit kann die Reinigungseinrichtung an die Form der optischen Einrichtung, die zum Beispiel konkav, konvex oder plan sein kann, angepasst und ihre Reinigungswirkung somit optimiert werden. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass die Reinigungseinrichtung eine bevorzugte Bewegungs- und somit Reinigungsrichtung besitzt, so dass Bereiche der äußeren Oberfläche, die eher verschmutzen vergleichsweise „gründlicher” gereinigt werden als Bereiche der äußeren Oberfläche, die nicht so stark verschmutzen. Auch durch geeignete Dimensionierung der Reinigungseinrichtung kann deren Reinigungswirkung optimiert werden.
Die Reinigungseinrichtung ist vorzugsweise entweder durch Klebung, wie es in Anspruch 13 definiert ist, oder durch eine Klemm-, Schraub- oder Niet- oder Scharnierverbindung, wie es in Anspruch 14 definiert ist, an der optischen Einrichtung befestigt. Da die Reinigungseinrichtung einer starken Abnutzung ausgesetzt ist, ist eine lösbare Befestigung und dadurch eine Austauschbarkeit der Reinigungseinrichtung vorteilhaft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung sind in den weiteren Unteransprüchen definiert.
Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wurde, deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
1 eine piktogrammartige Seitenansicht eines LKWs mit einer an einer Rückseite angebrachten optischen Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Draufsicht einer optischen Einrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
3 eine schematische Draufsicht einer optischen Einrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie es in 1 schematisch gezeigt ist, ist eine optische Einrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung an einem hinteren oberen Bereich eines Lastkraftwagens (LKW) 12 angeordnet. Die optische Einrichtung 10 ist gemäß der Ausführungsform eine Filmkamera 10 zur Überwachung eines Bereichs hinter dem LKW 12. Von der Filmkamera 10 gelieferte Bilder des hinteren Bereichs können auf einem Monitor (nicht gezeigt) in der Fahrerkabine des LKW 12 angezeigt und betrachtet werden. Alternativ kann die Filmkamera 10 auch in einem seitlichen Bereich 14 des LKW 12 oder einem anderen geeigneten Bereich angeordnet sein. Ferner kann die optische Einrichtung 10 vorn unterhalb einer Windschutzscheibe, vorn oberhalb der Windschutzscheibe, seitlich über einer Seitenscheibe, oder seitlich am Fahrzeugaufbau angeordnet sein.
2 zeigt eine erste Ausführungsform einer optischen Einrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die optische Einrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 16 und eine optische Linse 18, die mit Hilfe einer Fassung 20 in dem Gehäuse 16 befestigt ist. Seitlich der Fassung 20 ist eine Reinigungseinrichtung 22 an einem Ende mit Hilfe einer Schraube 24 an dem Gehäuse 16 befestigt. Die Reinigungseinrichtung 22, die gemäß der Ausführungsform als Faden ausgebildet ist, kann sich bis über den gegenüberliegenden Rand der Fassung 20 erstrecken und ist daher dazu geeignet, die gesamte äußere Oberfläche der optischen Einrichtung (Kamera) 10 zu reinigen. Gemäß der Ausführungsform wird die Reinigungseinrichtung (der Faden) 22 durch den Fahrtwind oder weitere Lufströmungen verursacht durch den Fahrbetrieb des Fahrzeugs 12 in chaotische „Flatterbewegung” versetzt und „schlägt” und wischt dabei immer wieder gegen bzw. über die äußere Oberfläche. Diese Flatterbewegung ist aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit am Monitor nicht oder zumindest nicht störend wahrnehmbar, was sich gegenüber einer herkömmlichen Reinigungsvorrichtung in Form von Wischerblättern als vorteilhaft erweist. Im Stillstand des Fahrzeugs 12 ist die Reinigungseinrichtung 22 aus dem Sichtfeld verschwunden (Faden hängt herunter) bzw. ist aus transparentem Material gebildet und wird nicht wahrgenommen. Die Position des Befestigungspunktes der Reinigungseinrichtung (des Fadens) 22 an dem Gehäuse 16 ist nicht auf die dargestellte begrenzt. Jede Position, die eine durch die Luftströmung des Fahrtwindes erzeugte chaotische Reinigungsbewegung der Reinigungseinrichtung (des Fadens) 22 ermöglicht, ist denkbar.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer optischen Einrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform umfasst die optische Einrichtung eine erste Reinigungseinrichtung 22A und eine zweite Reinigungseinrichtung 22B, die einen ersten bzw. einen zweiten Bereich der äußeren Oberfläche, zusammen jedoch im Wesentlichen die gesamte äußere Oberfläche reinigen. Auch gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Positionen der Befestigungspunkte nicht auf die dargestellte begrenzt, entscheidend ist lediglich, dass sie so gewählt sind, dass eine durch die Luftströmung des Fahrtwindes erzeugte chaotische Reinigungsbewegung der Reinigungseinrichtungen (der Fäden) 22A und 22B eine Reinigung der gesamten äußeren Oberfläche ermöglicht. Da die Reinigungseinrichtungen (Fäden) 22A und 22B gemäß der zweiten Ausführungsform kürzer als die der ersten Ausführungsform sind, ist es vorteilhaft, sie gegenüberliegend bezüglich der Linse 18 bzw. der Fassung 20 anzuordnen.
Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Claims

Optische Einrichtung mit wenigstens einer durch eine Gasströmung in chaotische Bewegungen versetzbaren Reinigungseinrichtung zur Reinigung einer äußeren Oberfläche der optischen Einrichtung.
Optische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Reinigungseinrichtung ein Faden ist.
Optische Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden feuchtigkeitsabweisend ist.
Optische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden aus einem feuchtigkeitsabweisenden Material gebildet ist.
Optische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden aus einem nicht-feuchtigkeitsabweisenden ersten Material gebildet und mit einem feuchtigkeits-abweisenden zweiten Material behandelt ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden aus einem ersten und einem zweiten Abschnitt gebildet ist, wobei die Materialien des erste und des zweiten Abschnitts unterschiedliche physikalische Eigenschaften besitzen.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien über die Länge gleiche physikalische Eigenschaften besitzen. 8 Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Faden einen runden, elliptischen oder polygonförmigen Querschnitt besitzt.
Optische Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die geometrische Form des Querschnitts des Fadens über die Länge des Fadens ändert.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden ein Band ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden transparent ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenmaterial weicher als das des Schutzglases ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Reinigungseinrichtung an der optischen Einrichtung durch eine Klebung befestigt ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Reinigungseinrichtung an der optischen Einrichtung durch eine Klemm-, Schraub-, Niet- oder Scharnierverbindung befestigt ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Abdeck- oder Schutzglas einer Foto- oder Filmkamera oder eines Sensors ist.
Optische Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Foto- oder Filmkamera oder der Sensor zur Überwachung eines Bereichs hinter einem Fahrzeug geeignet ist.
Optische Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Foto- oder Filmkamera oder der Sensor an einem hinteren oder vorderen oder seitlichen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet und die Gasströmung eine während der Fahrt des Fahrzeugs durch den Fahrtwind erzeugte Luftströmung ist.
Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Spiegel ist.