JP4204590B2 - カメラ - Google Patents

Description

本発明はカメラ、特に車両のためのカメラに関する。

背景技術
ドイツ連邦共和国特許第４０３２９２７号明細書から、車載カメラが公知である。カメラは、視界を良好にするのに役立ち、このために走行方向で運転手の視野を把握する目的でバックミラーの領域に取り付けられている。

発明の利点
後述する、本発明による、独立請求項の特徴部の構成を有するカメラ、特に車両のためのカメラの有する利点によれば、カメラの高い構造精度と同時に、カメラの簡単な構造が達成される。さらなるカメラの利点によれば、構造が頑丈であり、この場合構造は、たとえば震動、振動および温度変化に対して強くなっている。また独立請求項の特徴部に記載の構成を有するカメラは安価に製作することができる。さらに少なくとも１つのブロック形成による、画像変換素子とカメラの別の素子との間の結合の利点によれば、ブロック形成によって構成素子の製作誤差は簡単に補償することができる。さらに別の利点によれば、構成素子の精度に関する要求が低くなっており、これによって構成素子の製作コストが抑えられている。総じて後述のカメラは、達成可能な高い精度、頑丈さおよび経済的な製作に基づいて、特に有利な形式で、乗用車または貨物自動車のような自動車に使用するのに適している。

ブロック形成は形状結合であり、ここでは結合は、ブロック材料の凝固によって行われ、この場合結合しようとするエレメントは、実質的に形状および／または材料特性で不変に維持される。その利点によれば、たとえば接着結合のような伝力結合に比べて結合が無負荷で行われる。その結果として、達成可能なカメラ構造の精度が格別に高くなる。さらにブロック材料として、多くの材料が提供され、たとえば２成分のエポキシ材料、紫外線架橋性材料、プラスチックベース材料またははんだが提供される。

さらに有利には、画像変換素子および／またはカメラの別の素子は、アンダカットを有する少なくとも１つの結合エレメントを備えている。なぜならばこれによってブロックが特に丈夫で耐久性を有しているからである。特に有利には、結合エレメントが円筒形に形成されており、かつ／またはアンダカットが皿頭状および／またはニードルヘッド状に形成されている。なぜならばこのような形状は簡単に製作可能であり、またブロック形成によって確実な結合が保証されるからである。

さらに有利には、画像変換素子および／またはカメラの別の素子が、少なくとも１つの容器を備えている。なぜならば容器は、カメラ製作中に、ブロック材料を所望の形式で導入するのに役立つからである。ブロック材料は、実質的に容器に制限して維持される。したがってカメラの別の素子、たとえばレンズユニットの破損または汚染のリスクに対抗する有利な作用が得られる。容器のさらなる利点によれば、各ブロック形成に、有利には４ｍｍ^３〜８ｍｍ^３の僅かな量のブロック材料しか必要とされない。このことはカメラの経済的な製作に役立つ。

有利には、ブロック材料は、紫外放射によって凝固されるようになっており、かつ／またはブロック材料は、相互作用によってブロック材料の凝固を及ぼす少なくとも２つの成分を有していて、かつ／またはブロック材料は、冷却によって凝固されるようになっている。それというのもこのような特性を有するブロック材料は、一方ではカメラの製造に特に適しているからである。なぜならばブロック材料の迅速な硬化が達成され、このことはカメラの製造に際して進行時間を比較的短くするのに役立ち、これに対して他方ではそのようなブロック材料は、カメラの長期安定性を保証するからである。

特に有利には、画像変換素子の表面の少なくとも一部および／またはカメラの別の素子の表面の少なくとも一部は、ブロック形成の領域で、凸部および／または凹部を備えている。それというのも凸部および／または凹部は簡単かつ経済的に取り付けることができるからである。特に有利には、ブロック形成のために用いられる、ケーシングの内側表面の一部が、凸部および／または凹部を有している。選択的または追加的に有利には、ブロック形成のために用いられる、プリント基板の一部および／またはプリント基板フレームの一部が、凸部および／または凹部を備えている。凸部および／または凹部の間の中空室におけるブロック材料の分配によって、摩擦結合のない形状結合による無負荷の結合が達成される。

画像変換素子とカメラの別の素子とが追加的に接着結合によって結合されているカメラの利点によれば、カメラの製造が簡略化されている。なぜならば迅速に作用する接着結合によって、画像変換素子は、カメラの別の素子と迅速かつ確実に固定可能であり、これによって第２の方法ステップで持続性のブロック形成が行われるからである。さらに接着結合が持続的な結合に使用されると有利である。なぜならば作動中のカメラ構造の安定性およびカメラの寿命が追加的に高められるからである。

画像変換素子とカメラの別の素子との間の最小間隔は、ブロック形成の領域で０．５〜３．５ｍｍであり、このような最小間隔は、有利には、カメラ構造の格別に高い安定性に寄与する。さらにカメラの特にコンパクトでひいては省スペースの構造形式が実現される。

有利には、画像変換素子は、少なくとも１つの画像センサおよび／または少なくとも１つのプリント基板および／または少なくとも１つのプリント基板フレームを備えている。この場合特に有利には、画像変換素子が、プリント基板フレームを介して、カメラの少なくとも１つの別の素子、たとえばケーシングおよび／またはレンズユニットと、少なくとも１つのブロック形成によって結合されている。なぜならばこのような結合は、特に安定した、ひいては自動車技術に適したカメラ構造を生ぜしめるからである。選択的または追加的にプリント基板は、直接的にカメラの少なくとも１つの別の素子、たとえばケーシングおよび／またはレンズユニットと、少なくとも１つのブロック形成によって結合されている。なぜならばこれによってプリント基板フレームは省略することができ、カメラはコンパクト、軽量かつ安価になるという理由による。

別の利点は、以下の実施例の説明および従属請求項に記載した。

実施例の説明
次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。

以下に少なくとも１つの画像変換素子を備えた、カメラ、特に自動車用のカメラについて記載する。画像変換素子は、少なくとも１つの画像センサを備えていて、かつ少なくとも１つのブロック形成によって、カメラの少なくとも１つの別のエレメント、たとえばカメラのケーシングと結合されている。

自動車に使用するためのカメラは、一方では極めて頑丈で、同時に極めて精密であり、また他方では安価である必要がある。追加的な構造上の手間をかけることによって高い精度を達成することが考えられる。解決手段として、ピン、当接縁部または高精度の寸法維持が考えられる。これらの解決手段はコスト上昇につながる。このようなコストは、高い精度を維持するためにカメラの取付過程にとって必要であるが、カメラを使用するにあたって必要でない。

有利な実施例の、以下に説明するカメラでは、少なくとも２つのプリント基板とアルミニウム製の１つのプリント基板フレームとから成る複合プリント基板を結合するため、またアルミニウム製のプリント基板フレームと単個のプリント基板とを結合するために、ブロック材料が使用される。カメラの前方のケーシング部分は、支柱（Poller）の設けられたリザーバ（容器）を備えている。支柱は、たとえば露出するリベットのような、押し潰された尖端部を有するピンである。つまり支柱は、アンダカットを有する結合エレメントである。プリント基板フレームは、リザーバに進入する４つの固定部材を備えている。有利な実施例では、固定部材は、プリント基板フレームに螺入されたねじまたはそれに類するものである。ここで重要な点は、支柱および固定部材の両方が、ブロック形成のためにリザーバにアンダカットを提供するような性質を有していることである。ブロック材料による結合は、接着によってではなく、支柱および固定部材である構成要素のブロック形成によって行われる。有利には、リザーバは、リザーバおよびケーシングの達成可能な製作精度に応じて、約４ｍｍ^３〜８ｍｍ^３のブロック材料の貯蔵容量を有している。さらに貯蔵容量は、カメラの作動中に予想される負荷に適合される。

図１には、ケーシング１と画像変換素子とから成る、有利な実施例のカメラを横断面図で示した。図２には、カバーおよび画像変換素子のない状態で、４つの容器１３と各支柱４とから成る、有利な実施例のカメラのケーシング１を斜視図で示した。図３には、直方体形状のプリント基板フレーム８と４つの固定部材５とから成る、第１実施例のカメラの画像変換素子を斜視図で示した。図１、図２および図３に基づいて、以下にカメラの構造について説明する。カメラのケーシング１は、有利な実施例ではアルミニウムダイカスト部分であり、かつ実質的に矩形の底面を有しており、カメラ内部で槽（容器）を成す側面が底面に設けられている。さらにケーシング１の底面は、外向きの折り曲げ部を備えており、折り曲げ部内にカメラのレンズユニット２が設けられている。レンズユニット２は、外向きにレンズユニットキャップ３によってカバーされており、レンズユニットキャップ３は作動時には取り外し可能である。ケーシング１の内側に、底面の４つの角隅のそれぞれに容器１３（リザーバ）が設けられている。各容器１３に、ケーシング１の底面に対して実質的に垂直に配置された支柱４が設けられている。４つの支柱４は、有利な実施例ではアンダカット１７を備えたリベット状のピンである。アンダカット１７は、ケーシング１に対するピンの固定に対して反対側に設けられている。ケーシング１の側壁にケーブル開口１４が設けられており、ケーブル開口１４を通って、コネクタのケーブル１２がケーシング１２とカバー６とを通って外向きに案内される。ケーブル１２は、ケーブル開口１４に対してシールされている。さらに図１には、処理プリント基板１５とプリント基板フレーム８と画像センサプリント基板７と固定部材５と画像センサ１０とから成る画像変換素子を示した。画像センサ１０は、画像センサチップ９とガラスカバー１１（ガラス蓋）とを備えている。プリント基板フレーム８を介して、処理プリント基板１５と画像センサプリント基板７とが、実質的に平行に互いに結合されている。画像センサプリント基板７の外向きの面に、画像センサ１０は取り付けられていて、それも画像センサチップ９がレンズユニット２と共に光学系を成すように取り付けられている。画像センサ１０は、画像センサチップ９によって形成されており、画像センサチップ９は、ガラスカバー１１によって、レンズユニット２に対してカバーされている。形成される画像情報の処理および伝達のための電子装置は、プリント基板７，１５に設けられている。アルミニウムから成るプリント基板フレーム８の各角隅で、画像センサプリント基板７に対して実質的に垂直に、画像センサ１０の側に４つの固定部材５が設けられている。有利な実施例では、固定部材５は、プリント基板フレーム８に螺入された皿頭ねじによって形成されている。選択的または追加的に、固定部材５は、直接的にプリント基板フレーム８に射出成形して形成されている。固定部材５の重要な構成要素は、任意に形成することのできるアンダカット１６である。有利な実施例では、アンダカット１６は、皿頭ねじのねじ頭によって形成される。選択的または追加的に、支柱４および固定部材５のアンダカット１６，１７の円錐形の横断面以外に、別の横断面形状が用いられる。プリント基板フレーム８とケーシング１との結合は、それぞれ固定部材５が、容器１３内に設けられた支柱４に対して０．５ｍｍ〜３．５ｍｍの距離で容器１３に進入するように行われ、この場合容器にブロック材料１８が充填されているので、画像変換素子は、カメラの別の構成要素としてのケーシング１に固定される。有利な実施例では、ブロック形成のために、紫外線架橋性のブロック材料１８が用いられる。このために支柱４と固定部材５とが適当に接近されたあとで、紫外線架橋性のブロック材料１８は、液状で４つの容器１３に注入される。次いでブロック材料１８は、紫外線（ＵＶ放射）で硬化されるので、ブロック形成が生ぜしめられる。有利な実施例では、支柱４および所属の固定部材５の端面側の投影面は、その都度のブロック形成で少なくとも６０％重なる。ケーシング１と同様に槽状のカバー６は、槽状のケーシング１と相俟ってカメラの内室を外部に対して閉鎖する。

図４には、ケーシング１と画像変換素子とから成る別の第２実施例のカメラを概略図で示した。この別の実施例でも、カメラは、レンズユニット２と画像センサ１０とから成っており、画像センサ１０は、レンズユニット２に対して正しい寸法精度で位置決めされている。画像センサ１０は、画像センサプリント基板７に取り付けられており、ここでは画像センサ１０は、画像センサ１０のケーシング内に画像センサチップ、つまり感光性のケイ素を備えていて、また透光性の保護カバーを備えている。保護カバーおよび画像センサ１０の下面における電気的な接続部に対する画像センサチップの寸法精度に関する特別な要求、ならびに画像センサプリント基板７における位置に関する特別な要求は存在しない。さらに画像センサプリント基板７に、電子装置２１、たとえば評価電子装置、ならびにデータおよびエネルギに関するジャック２０が設けられており、電子装置２１ならびにジャック２０を介して画像センサプリント基板７は制御される。さらに画像センサプリント基板７にプリント基板フレーム８が取り付けられており、プリント基板フレーム８は、この実施例ではケーシング１と結合されている。ケーシング１および／またはプリント基板フレーム８には、凸部１９および／または凹部が形成されている。別の実施例では、ケーシング１にもプリント基板フレーム８にも凸部１９が取り付けられている。この実施例では、ケーシング１とプリント基板フレーム８との間の中空室は、少なくとも部分的に、ブロック材料１８としての硬化性充填材料で充填される。この場合量および充填技術は次のように選択され、つまりブロック材料１８が、レンズユニット２と画像センサ１０との間に存在せず、かつ／または導電性のブロック材料１８では画像センサプレート７上に存在しないように選択されている。ブロック材料１８が非収縮硬化するのに対して、プリント基板フレーム８もしくは画像センサ１０は、ケーシング１もしくはレンズユニット２と無負荷で結合される。充填材料が、中空室において凸部１９および／または凹部の間で分配されるので、ケーシング１とプリント基板フレーム８とは、互いに伝力結合としての摩擦結合（Kraftschluss）ではなく専ら形状結合によって、無負荷で結合される。

記載の実施例の１形態では、紫外放射によって凝固されるブロック材料に対して選択的または追加的に、冷却によって凝固可能なブロック材料、および／または２成分から成り、かつ両成分の相互作用によって凝固されるブロック材料が使用される。ブロック材料は、有利には以下の少なくとも１つの性質を有していて、要するに迅速に凝固、たとえば１０〜３０秒の間で凝固し、かつ／または均質に凝固し、かつ／または凝固時に僅かしか収縮せず、かつ／または別の材料との相互作用を有しておらず、つまり化学的に不活性であり、かつ／またはガス放出せず、かつ／または比較的小さな熱膨張係数を有している、という性質を有している。

有利な実施例の別の１形態では、画像変換素子の画像センサおよび／または画像センサ基板および／または処理基板および／またはプリント基板フレームは、カメラの少なくとも１つの別の素子、たとえばカメラのケーシングおよび／またはカメラのレンズユニットおよび／またはカメラのカバーと、少なくとも１つのブロック形成によって、結合されている。

別の１形態によれば、ブロック形成の他に、画像変換素子およびカメラの少なくとも１つの別の素子は、追加的に接着結合によって結合されており、この場合有利には、接着結合は、少なくとも１つのブロック形成領域に存在する。

カメラの１実施例を示す横断面図である。 カメラの１実施例を示す斜視図である。 カメラの１実施例を示す斜視図である。 カメラの別の１実施例を示す概略図である。

符号の説明

１ ケーシング、 ２ レンズユニット、 ３ レンズユニットキャップ、 ４ 支柱、 ５ 固定部材、 ６ カバー、 ７ 画像センサプリント基板、 ８ プリント基板フレーム、 ９ 画像センサチップ、 １０ 画像センサ、 １１ ガラスカバー、 １２ ケーブル、 １３ 容器、 １４ ケーブル開口、 １５ 処理プリント基板、 １６ アンダカット、 １７ アンダカット、 １８ ブロック材料、 １９ 凸部、 ２０ ジャック、 ２１ 電子装置

Claims (8)

1. カメラであって、
   少なくとも１つの画像変換素子が設けられており、少なくとも１つの別の素子が設けられている形式のものにおいて、
   前記画像変換素子が、カメラの少なくとも１つの前記別の素子と、少なくとも１つのブロック形成によって形状結合で結合されており、
   前記画像変換素子および／またはカメラの別の素子が、アンダカットを備えた結合エレメントとしての少なくとも１つの固定部材を備えており、前記画像変換素子および／またはカメラの別の素子が、少なくとも１つの容器を備えており、該容器が、アンダカットを有する結合エレメントとしての支柱を備えており、前記容器が、ブロック材料と固定部材と支柱とを収容しており、形状結合が、ブロック材料の凝固によって行われるようになっていることを特徴とする、カメラ。
2. 前記結合エレメントが、円筒形に形成されており、かつ／または前記アンダカットが、皿頭状および／またはニードルヘッド状に形成されている、請求項１記載のカメラ。
3. 前記ブロック材料が、紫外放射によって凝固されるようになっており、かつ／または前記ブロック材料が、相互作用によってブロック材料の凝固を及ぼす少なくとも２つの成分を有しており、かつ／または前記ブロック材料が、冷却によって凝固されるようになっている、請求項１または２記載のカメラ。
4. 前記画像変換素子および／またはカメラの別の素子が、ブロック形成を保証する手段を備えており、特に該手段が、凸部および／または凹部を有しており、前記画像変換素子の表面の少なくとも一部および／またはカメラの別の素子の表面の少なくとも一部が、ブロック形成の領域で、凸部および／または凹部を備えている、請求項１から３までのいずれか１項記載のカメラ。
5. 前記画像変換素子とカメラの別の素子とが、追加的に接着結合によって互いに結合されており、有利には接着結合が、ブロック形成の領域に存在する、請求項１から４までのいずれか１項記載のカメラ。
6. 前記画像変換素子とカメラの別の素子との間の最小間隔が、ブロック形成の領域で、０．５ｍｍから３．５ｍｍまでの値を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のカメラ。
7. 前記画像変換素子が、少なくとも１つの画像センサおよび／または少なくとも１つのプリント基板および／または少なくとも１つのプリント基板フレームを備えている、請求項１から６までのいずれか１項記載のカメラ。
8. カメラの少なくとも１つの前記別の素子が、カメラのケーシングおよび／またはカメラのレンズユニットである、請求項１から７までのいずれか１項記載のカメラ。

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