JP6668466B2 - 改良された接着エリアを有する自動車両のカメラ用レンズ装置、カメラ、自動車両、及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つのレンズと、この少なくとも１つのレンズを保持するためのレンズリテーナと、を有する自動車両のカメラ用レンズ装置に関する。レンズリテーナは、接着エリアを外側に有し、レンズ装置をカメラのカメラハウジングに結合するように、接着剤が接着エリアに塗布され得る。更に、本発明は、このようなレンズ装置を有する自動車両用カメラに関する。更に、本発明はこのようなカメラを有する自動車両に関する。最後に、本発明は、自動車両用カメラを製造するための方法に関する。

近年、自動車両用カメラに特に興味が向けられている。このようなカメラは、例えば、車両の運転者支援システムの一部であり得る。このカメラにより、自動車両の周囲領域が捕捉され得る。この目的のために、複数のカメラが自動車両の外側に分散配置され得る。カメラによって捕捉された周囲領域は、例えば対応する表示装置において運転者に呈示され得る。このようにして、運転者は、自動車両の運転において支援され得る。

カメラは、通常、例えばアルミニウムから形成され得る２部品形体であるカメラハウジングを有する。カメラハウジングの内部に、少なくとも１つの回路基板が配置され得る。この回路基板上に、カメラの電子部品が配置される。カメラの画像センサも、この少なくとも１つの回路基板に配置され得る。更に、カメラは、例えばレンズ装置を有する。このレンズ装置は、少なくとも１つのレンズ、及びこの少なくとも１つのレンズを保持するためのレンズリテーナを有する。レンズ装置をカメラハウジングに取付けるように、レンズ装置は、カメラの対応する開口に、少なくとも所定エリアにおいて挿入され得る。カメラの外側に配置されるレンズ装置のこのエリアは、接着剤が塗布され得る接着エリアを有する。このようにして、レンズ装置とカメラハウジングとを、接着剤によって互いに結合することができる。

この文脈において、ＵＳ ２０１１／００３２４１６ Ａ１には、レンズブロックと、画像センサが配置される基板とを有するカメラ装置が記載されている。レンズブロックは、接着結合によって基板に結合され得る支持ブロックを有する。支持ブロックは、接着剤が導入される複数の凹部を備える。これにより、支持ブロックと基板との接着結合が改良され得る。

本発明の目的は、自動車両用カメラにおいて、いかにしてレンズ装置とカメラハウジングとの間のより確実な結合を可能にするかということに関する解決策を示すことである。

本発明によれば、この目的は、各独立請求項に記載の特徴を有するレンズ装置により、カメラにより、自動車両により、並びに方法により、達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の、発明の詳細な説明の、及び図面の主題である。

自動車両のカメラ用の本発明によるレンズ装置は、少なくとも１つのレンズを有する。更に、レンズ装置は、前記少なくとも１つのレンズを保持するためのレンズリテーナを有する。レンズリテーナは、接着エリアをその外側に有する。前記レンズ装置を前記カメラのカメラハウジングに結合するように、接着剤が前記接着エリアに塗布され得る。更に、前記レンズリテーナは、前記接着エリアにおいて、ベース面と複数の隆起部とを有し、前記それぞれの隆起部は、前記ベース面から立ち上がるように形成される。

レンズ装置は、自動車両用カメラにおいて採用され得る。レンズ装置は、レンズリテーナを有する。このレンズリテーナは、例えば、アルミニウム等の金属から製造され得る。レンズリテーナの内部に、少なくとも１つのレンズが配置され得る。また、複数のレンズが、レンズリテーナの内部において少なくとも所定エリアに配置され得る。カメラの製造時に、レンズ装置が、カメラハウジングの対応する開口に、少なくとも所定エリアにおいて導入され得る。ここで、キャップ要素とも称されるレンズ装置の一部が、カメラハウジングの外側に配置される。レンズリテーナの外側であってキャップ要素のエリアにおいて、接着エリアが設けられる。対応する接着剤が、この接着エリアに塗布され得る。これにより、レンズリテーナとカメラハウジングとの間の接着結合が提供され得る。

本発明によれば、レンズリテーナは、前記接着エリアにおいて、ベース面と複数の隆起部とを有することが想定される。これらの隆起部は、それぞれベース面から立ち上がるように形成される。換言すれば、各隆起部は、ベース面から延出する。これにより、接着エリアにベース面のみを有する従来のレンズ装置やレンズリテーナに比較して、レンズ装置とカメラハウジングとのより確実な接着結合が提供され得る。接着エリアにベース面のみを有するレンズ装置において、２つの平滑面、すなわちベース面とカメラハウジングの対応する結合エリアとの間に接着結合が存在する。ここで、レンズ装置が所定角度の張力を受けた場合、接着剤が例えば完全にベース面から剥離することが、実験によりわかっている。対応する隆起部が接着エリアに設けられることにより、レンズ装置の接着剤に接触する接着面が増大され得る。したがって、硬化後、接着剤がより確実にレンズ装置の接着エリアに付着することを達成することができる。このようにして、レンズ装置とカメラハウジングとの間のより確実な接着結合が、全体として提供され得る。

好適には、各隆起部は、ベース面に対して平行に配置された第１接着面と、ベース面に対して傾斜して配置された第２接着面とを有する。したがって、各隆起部は、第１接着面がベース面に対して実質的に平行に配置されるようにして形成され得る。第１接着面は、各隆起部のベース面から最も離れたエリアに関連付けられ得る。更に、各隆起部は、ベース面に対して傾斜して配置された第２接着面を少なくとも有し得る。第２接着面は、ベース面に対して実質的に垂直に配置されることが想定され得る。したがって、接着剤が塗布された各隆起部の接着面から、接着力が異なる方向において発揮される。ベース面に対して傾斜して配置された第２接着面により、接着面がベース面に対して傾斜して提供され得る。したがって、力がレンズ装置にベース面に対して傾斜して及ぼされた場合であっても、レンズ装置とカメラハウジングとの間の確実な接着結合が提供され得る。

一実施形態において、各隆起部は、第１接着面と第２接着面との間に配置された移行エリアを有し、第１移行エリアは所定の曲率を有している。換言すれば、各隆起部は、第１及び第２接着面の間の移行エリアに、鋭角部分を有していない。したがって、第１接着面と第２接着面との間の移行エリアの稜線は、これに対応して丸みを帯びている。隆起部のこのような形状により、第１移行エリアに空隙やエアポケットが生じないことを達成することができる。したがって、接着剤が接着エリアにおいて均一に分散することが可能となる。これにより、レンズ装置とカメラハウジングとの間の確実な接着結合が許容される。

更に、各隆起部が、第１接着面とベース面との間に配置された第２移行エリアを有し、この第２移行エリアが所定の曲率を有することが有利である。隆起部とベース面との間の第２移行エリアにおいても、鋭角部分が存在しないことが想定される。例えば、第１移行エリアと第２移行エリアが、同一の所定の曲率を有することが想定され得る。したがって、第２移行エリアにおいても空隙の生成が防止され、これにより確実な接着結合が提供され得る。

更なる構成において、ベース面は環状に形成され、複数の隆起部は、ベース面の周方向に沿って、互いに均一に離間して配置される。ベース面、又はベース面が関連付けられたレンズリテーナの外側は、実質的に環状に形成され得る。ベース面から延出する隆起部が互いに均一に離間して配置されるため、接着エリア全体において、より大きい表面を達成することができる。更に、接着エリア全体に同一の接着力が提供され得る。したがって、レンズ装置とカメラハウジングとの間の接着結合の信頼性が改良され得る。

更なる実施形態において、複数の隆起部のそれぞれはベース面の径方向において主延在方向を有し、各隆起部は主延在方向に沿って一貫した断面積を有する。各隆起部は、ベース面の径方向に沿って延在するように形成され得る。また、各隆起部の断面積は、主延在方向において一定である。換言すれば、各隆起部の断面積は変化しない。ベース面は実質的に円形に形成されるため、各隆起部は、径方向において環状部の中心から延出する。このような配置により、例えば、隣接する隆起部の間に配置された接着剤を、硬化中に、対応する放射線、特にＵＶ放射線により、完全に露出させることが可能となる。例えば、ＵＶ放射線源が接着エリアを外部から照射する場合、接着剤全体がＵＶ放射線に照射され得る。したがって、接着剤が完全に硬化することを達成することができる。

更なる構成において、複数の隆起部は、ベース面の所定エリアに形成される。例えば、隆起部は、ベース面のエリアであって、円形のベース面の内側円に面するエリアに形成され得る。接着剤がＵＶ放射線源により照射される場合、ビーム路程は外側円から内側円へと延在し得る。したがって、接着剤は、ベース面上に、外側円と内側円との間の領域の全体に亘って存在する。これに隣接するエリアにおいて、隆起部が形成される。したがって、ビーム路程中の接着剤、及び隆起部間の接着剤を完全に硬化させることを達成することができる。

更なる構成において、レンズリテーナは、保持要素とキャップ要素とを有し、それらはそれぞれ円筒状に形成されるとともに、レンズリテーナの軸方向において並んで配置され、キャップ要素は、保持要素に比較して大きい直径を有し、接着エリアは、保持要素に隣接するキャップ要素の外側のエリアに関連付けられる。カメラハウジングに対するレンズ装置又はレンズリテーナの配置において、保持要素は、カメラハウジングのこれに対応する開口に挿入され得る。保持要素に比較して大きい直径を有するキャップ要素は、カメラハウジングの外側に配置される。接着エリアは、キャップ要素の外側のエリアであって、カメラハウジングに面するとともに保持要素に隣接するエリアに関連付けられる。ベース面を含むこのようなエリアが、環状に形成される。

自動車両用の本発明によるカメラは、本発明によるレンズ装置を有する。更に、カメラは、カメラハウジングを有する。カメラハウジングは、例えば、アルミニウムから製造さ得る２部品形体であり得る。カメラハウジングの内部に、カメラの電子機器及びカメラの画像センサが配置され得る。カメラは、カメラを自動車両に固定するための自動車両固定装置を有し得る。

本発明による自動車両は、本発明による少なくとも１つのカメラを有する。自動車両が、例えば自動車両に分散配置された複数のカメラを有することも想定され得る。自動車両の周囲領域が、例えばカメラによって捕捉され得る。各カメラによって提供された周囲領域を表す一連の画像やビデオデータが、自動車両の表示装置に呈示され得る。

自動車両用カメラを製造するための本発明による方法は、本発明によるレンズ装置を準備することを含む。更に、カメラハウジングが準備される。更にまた、接着剤がレンズ装置のレンズリテーナの接着領域に塗布されて、レンズ装置がカメラハウジングに接着剤によって結合される。

好適には、接着剤は、硬化のために紫外線波長域の放射線で照射される。例えば、接着剤は、レンズ装置又はレンズリテーナの接着エリアに、液体の状態で塗布され得る。続いて、レンズ装置は、カメラハウジングの対応する開口に、少なくとも所定エリアおいて配置され得る。その後、レンズ装置は、カメラハウジングの内部に配置された画像センサに対して調節され得る。調節後、接着剤はＵＶ照射により硬化され得る。その後、接着剤によって結合されたカメラ又はカメラハウジング及びレンズハウジングは、対応する加熱炉に導入され得る。ここで接着剤は完全に硬化する。隆起部を有する接着面の構成により、レンズ装置とカメラハウジングとの間に確実な接着結合が提供され得る。また、隆起部の構造により、接着剤は、ＵＶ放射線による照射時に完全に硬化することが保証され得る。

本発明によるレンズ装置に関する好適な実施形態及びその利点は、本発明によるカメラ、本発明による自動車両、及び本発明による方法に対応して当てはまる。

本発明の更なる特徴は、請求項、図面及び図面の説明から明らかになる。上述の特徴及び特徴の組合せや、下記の図面の説明及び／又は図面に記載の特徴及び特徴の組合せは、本発明の範囲を逸脱せずに、示された各組合せのみならず、他の組合せにおいて、又はそれ自体で利用され得る。したがって、図面に明確に示されず説明もされないが、別箇の特徴の組合せにより説明された実施例から生じる実施例は、本発明に含まれ且つ開示されたものとみなされる。最初に記載された独立請求項の全ての特徴を有するものではない実施例及び特徴の組合せも、開示されたものとしてみなされる

本発明を、好適な例示的実施液体に基づいて添付図面を参照しつつより詳細に説明する。

複数のカメラを有する、本発明の実施形態による自動車両を示す図。 カメラハウジングとレンズ装置とを有するカメラの分解図。 従来技術によるレンズ装置の斜視図。 本発明の実施形態によるレンズ装置の斜視図。 図４の拡大図。 図４によるレンズ装置の側面図。

図面において、同一及び機能的に同一の要素には同じ参照符号が付されている。

図１は、本発明の実施形態による自動車両１の平面図である。本例の自動車両１は、本例において乗用車として形成される。自動車両１は運転者支援システム２を有し、運転者支援システムは制御装置３を有する。制御装置３は、例えば、自動車両１の電子制御ユニットから構成され得る。

更に、自動車両１又は運転者支援システム２は、少なくとも１つのカメラ４を有する。本実施形態において、自動車両１は、自動車両１に分散配置された４つのカメラを有する。本例において、センサ４のうちの１つが自動車両１の後方領域５に配置され、センサ４のうちの１つが自動車両１の前方領域７に配置され、残りの２つのセンサ４が各側方領域６に、具体的にはサイドミラー（ドアミラー）の領域に配置される。４つのカメラ４は、好適には構造において同一に形成される。本例において、運転者支援システム２のセンサ４の個数及び配置は、純粋に例示的なものとして理解されたい。

自動車両１の周囲領域８は、カメラ４によって捕捉され得る。具体的には、センサ４により、周囲領域８を表す一連の画像又はビデオデータが提供され得る。このビデオデータは、カメラ４から制御装置３に送信され得る。自動車両１の図示しない表示装置は、カメラ３のビデオデータが運転者に表示され得るように、制御装置３によって制御され得る。

図２は、カメラ４のうちの１つの分解図である。カメラ４は、レンズ装置９を有し、レンズ装置９はレンズリテーナ１０を有する。レンズ装置９の少なくとも１つのレンズ１１が、レンズリテーナ１０によって保持され得る。本例において、レンズ１１は、レンズリテーナ１０の内部において、所定エリアに配置されている。レンズ装置９は、キャップ要素１２及び保持要素１３を有する。

更に、カメラ４は、カメラハウジング１５を有する。ハウジング１５の内部にカメラ４の電子機器及びカメラ４の画像センサが配置され得る。カメラハウジング１５は、保持要素１３に対応する開口１７を有する。カメラ４の製造時に、レンズ装置９がカメラハウジング１５に、少なくとも所定エリアにおいて導入され得る。レンズ装置９をカメラハウジング１５に結合する際、保持要素１３はカメラハウジング１５の開口１７内に配置され、キャップ要素１２はカメラハウジング１５の外側にある。レンズ装置９をカメラハウジング１５に結合するために、接着剤１４が使用される。接着剤１４は、レン像装置９の接着エリア１６に塗布される。こうして、レンズ装置９の接着エリア１６とカメラハウジング１５の結合エリア１８との間の接着結合が提供され得る。

図３は、従来技術によるレンズ装置９の斜視図である。同図において、キャップ要素１２が、保持要素１３に比較して大きい直径を有することが明らかである。更に、接着エリア１６が明示される。接着エリア１６は、レンズリテーナ１０又はキャップ要素１２の外側のエリアによって形成され、カメラハウジング１５の結合エリア１８に配置される。本例において、レンズリテーナ１０又はキャップ要素１２は、環状に形成されたベース面１９を、接着エリア１６に有する。接着剤１４がこのベース面１９に塗布され得る。ここで、接着剤１４により提供される接着力２０は、ベース面１９に対して垂直な方向においてのみ作用する。カメラ４の組付状態において、この接着力２０に対して傾斜して形成された力がレンズ装置９に対して及ぼされると、接着剤１４が完全にベース面１９から剥離する場合がある。

図４は、本発明の実施形態によるレンズ装置９の斜視図である。同図において、複数の隆起部２１が接着エリア１６に形成されている。これらの隆起部２１は、ベース面１９から延出している。各隆起部２１は、ベース面１９の周方向に沿って、互いに均一に離間して配置される。更に、隆起部２１は、各隆起部２１の主延在方向２８が、ベース面１９の径方向において延在するように形成される。これらの隆起部２１によって、図３に示す接着面１９のみを有する接着面１６に比較して、より大きい表面を達成することができる。このようにして、レンズ装置９とカメラハウジング１５との接着結合が改良され得る。

図５は、図４によるレンズ装置９の拡大図である。同図において、各隆起部２１が、ベース面１９に対して実質的に平行に配置された第１接着面２２を有することが明らかである。更に、各隆起部２１は、ベース面１９に対して傾斜して配置された第２接着面２３を有する。それぞれの第１接着面と第２接着面２３との間に、所定の曲率を有する第１移行エリア２４が形成されている。また、同様に所定の曲率を有する第２移行エリア２５が、第２接着面２３とベース面１９との間に形成されている。移行エリア２４、２５の曲率により、隆起部２１に塗布された接着剤１４に対応する空隙や気泡が生じることが防止され得る。接着面２２、２３及び移行エリア２４、２５によって、接着力２０は異なる方向において提供され得る。したがって、レンズ装置９とカメラハウジング１５のとの間の接着結合が改良され得る。

本例において、隆起部２１は、ベース面１０の所定エリアに形成される。ベース面１９のエリア３０には隆起部２１がない。上述のように、各隆起部２１は、ベース面１９の径方向において配置されている。また、隆起部の断面積２７は、主延在方向２８に沿って一定である。したがって、隆起部２１の間に配置された接着剤が、ＵＶ放射線により完全に照射されることを達成することができる。放射線を例えば方向２９に沿って発する場合、接着剤１４に完全に光が当たる。

図６は、図４のレンズ装置９の側面図である。同図において、隣接して配置された隆起部２１の波状構造が明らかである。更に、例えば方向２９に沿って導入されるＵＶ放射線は、隆起部２１の間の接着剤１４を完全に照射することができる。接着剤１４を最初にＵＶ放射線で照射することが想定され得る。これは、例えば、レンズ装置９又は少なくとも１つのレンズ１１が、画像センサに対して調節された後に実施され得る。これに続いて、接着剤が加熱炉において完全に硬化され得る。

Claims (10)

1. 少なくとも１つのレンズ（１１）と、前記少なくとも１つのレンズ（１１）を保持するためのレンズリテーナ（１０）と、を有する自動車両（１）のカメラ（４）用レンズ装置（９）であって、前記レンズリテーナ（１０）は接着エリア（１６）を外側に有し、前記レンズ装置（９）を前記カメラ（４）のカメラハウジング（１５）に結合するように、接着剤（１４）が前記接着エリア（１６）に塗布され得るレンズ装置（９）において、
   前記レンズリテーナ（１０）は、前記接着エリア（１６）において、ベース面（１９）と複数の隆起部（２１）とを有し、
   各前記隆起部（２１）は、前記ベース面（１９）から立ち上がるように形成され、
   各前記隆起部（２１）は、前記ベース面（１９）に対して平行に配置された第１接着面（２２）と、前記ベース面（１９）に対して傾斜して配置された第２接着面（２３）と、前記第１接着面（２２）と前記第２接着面（２３）との間に配置された第１移行エリア（２４）とを有し、
   前記第１移行エリア（２４）は所定の曲率を有する、
   ことを特徴とするレンズ装置（９）。
2. 各前記隆起部（２１）は、前記第２接着面（２３）と前記ベース面（１９）との間に配置された第２移行エリア（２５）を有し、
   前記第２移行エリア（２５）は所定の曲率を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置（９）。
3. 前記ベース面（１９）は環状に形成され、
   複数の前記隆起部（２１）は、前記ベース面（１９）の周方向に沿って、互いに均一に離間して配置される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置（９）。
4. 複数の前記隆起部（２１）のそれぞれは、前記ベース面（１９）の径方向において主延在方向（２８）を有し、
   各前記隆起部（２１）は、前記主延在方向（２８）に沿って一定の断面積（２７）を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置（９）。
5. 複数の前記隆起部は、前記ベース面の所定エリアに形成される、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ装置（９）。
6. 前記レンズリテーナ（１０）は、保持要素（１３）とキャップ要素（１２）とを有し、
   前記保持要素（１３）と前記キャップ要素（１２）は、それぞれ円筒状に形成されるとともに、前記レンズリテーナ（１０）の軸方向において並んで配置され、
   前記キャップ要素（１２）は、前記保持要素（１３）に比較して大きい直径を有し、
   前記接着エリア（１６）は、前記保持要素（１３）に隣接する前記キャップ要素（１２）の外側のエリアに関連付けられる、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ装置（９）。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ装置（９）と、カメラハウジング（１５）と、を有する車両（１）用カメラ（４）。
8. 請求項７に記載の少なくとも１つのカメラ（４）を有する車両（１）。
9. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ装置（９）を準備し、
   カメラハウジング（１５）を準備し、
   接着剤（１４）を前記レンズ装置（９）の前記レンズリテーナ（１０）の前記接着エリア（１６）に塗布し、
   前記レンズ装置（９）を、前記カメラハウジング（１５）に前記接着剤（１４）によって結合する、
   車両（１）用カメラ（４）を製造するための方法。
10. 前記接着剤（１４）は、硬化のために紫外線波長域の放射線で照射される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。

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