KR101886204B1 - 후방 차량 카메라 - Google Patents

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대니 엘. 주니어 미니키
리차드 티. 주니어 피쉬
마이클 지. 헨드릭스
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젠텍스 코포레이션
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Abstract

후방표시 카메라(310) 조립체는 센서 렌즈(316)를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴(314)을 포함하는 렌즈 유닛(312), 및 광 센서 유닛(318)을 포함한다. 광 센서 유닛(318)는 광 센서 칩(322)이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판(320), 인쇄 회로 기판(322)을 그 제1 측면 상에서 지지하는 전방 하우징(324), 및 전방 하우징(324)과 커플링되고 인쇄 회로 기판(322)을 그 제2 측면 상에서 지지하는 후방 하우징(328)을 갖는다. 후방 하우징(328)은 렌즈 홀더(330)를 정의하고, 렌즈 배럴(314)은 광 센서 칩(322)과 정렬되도록 후방 하우징의 렌즈 홀더(330) 내에 수용된다.

Description

후방 차량 카메라
본 개시 내용은 일반적으로 차량용 후방 카메라에 관한 것이다. 특히, 후방 카메라는 렌즈 유닛 및 광 센서 유닛을 포함한다.
다양한 형태의 차량용 후방 비전 시스템은 차량의 후방 부분의 시야가 디스플레이 상에서 차량의 운전자에게 제시될 수 있도록 차량의 부분 내에 매립되고 후방으로 지향된 카메라를 포함한다. 차량의 성질로 인해서, 그러한 카메라는 연관된 차량의 임의의 잠재적으로 가능한 가혹한 이동을 취급하기에 적합하도록 일반적으로 강력하게 구축되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 원하는 동작을 유지하면서 임의의 잠재적인 소음 또는 진동을 최소화하기 위해서, 차량 내부 내에 또는 차량 내부에 인접할 수 있는 이와 같은 카메라를 구축하는 것이 바람직할 수 있다.
본 개시 내용의 일 양태에서, 후방표시 카메라 조립체는 센서 렌즈를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴(lens barrel)을 포함하는 렌즈 유닛 및 광 센서 유닛을 포함한다. 광 센서는 광 센서 칩이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판을 제1 측면 상에서 지지하는 후방 하우징, 및 후방 하우징에 커플링되고 제2 측면 상의 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전방 하우징을 갖는다. 전방 하우징은 렌즈 구멍더를 정의하고, 렌즈 배럴은 광 센서와 정렬되도록 후방 하우징의 렌즈 구멍더 내에 수용된다.
본 개시 내용의 다른 양태에서, 카메라 조립체는 센서 렌즈를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴을 포함하는 렌즈 유닛 및 광 센서 유닛을 포함한다. 광 센서 유닛은 측방향 부분으로부터의 제1 단차형 영역 및 제1 단차형 영역으로부터의 제2 단차형 영역을 포함하는 단차형 프로파일을 정의하는 전방 하우징을 갖는다. 전방 하우징은 제2 단차형 영역 내에서 렌즈 구멍더를 더 정의하고, 렌즈 배럴은 렌즈 구멍더 내에 수용된다. 전방 하우징은 후방 하우징과 커플링된다. 광 센서 유닛은 센서 렌즈와 정렬하도록 전방 하우징의 제2 단차형 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 광 센서 칩이 그 위에 장착된 인쇄 회로 기판을 더 갖는다. 인쇄 회로 기판의 부분이 후방 하우징의 대응하는 부분과 적어도 전방 하우징의 제1 단차형 영역의 대응하는 부분 사이에 수용된다.
본 개시 내용의 또 다른 양태에서, 차량 후방 비전 시스템은 차량의 내부 내의 디스플레이 및 디스플레이와 통신되고 차량에 대한 후방-대면 위치에서 차량과 커플링되는 카메라를 포함한다. 카메라는 센서 렌즈를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴, 광 센서 칩이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판, 후방 하우징, 및 인쇄 회로 기판을 사이에 둘러싸기 위해서 후방 하우징과 커플링되는 전방 하우징을 구비한다. 전방 하우징은 광 센서와 정렬된 렌즈 배럴을 수용하는 렌즈 구멍더 및 전방 하우징의 적어도 일부와 중첩되도록 렌즈 구멍더와 대향하여 연장되는 플랜지를 정의한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 장점, 및 목적은 다음의 상세한 설명, 청구범위, 및 첨부된 도면의 연구시 당업자에 의해 더 이해되고 인정될 것이다.
도면들에서:
도 1은 본 개시 내용의 일 실시예의 후방 카메라의 전방 사시도이다;
도 2는 도 1의 후방 카메라의 상단 입면도이다;
도 3은 도 1의 후방 카메라의 좌측 입면도이다;
도 4는 도 1의 후방 카메라의 분해도이다;
도 5는 차량과 함께 도 1의 후방 카메라를 장착하기 위해서 이용되는 카메라 장착부의 전방 사시도이다;
도 6은 도 5의 카메라 장착부와 함께 도 1의 후방 카메라의 조립체를 보여주는 분해도이다;
도 7은 도 1의 카메라를 이용하는 후방 비전 시스템을 포함하는 차량의 개략도이다;
도 8은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 후방 차량 카메라 조립체의 후방-사시도이다;
도 9는 브래킷을 이용하여 내부에 장착된 도 8의 후방 차량 카메라 조립체를 가지는, 횡단면으로 도시된, 차량의 부분의 후방-사시도이다;
도 10은 도 8의 후방 차량 카메라 조립체의 상단 입면도이다;
도 11은 도 8의 후방 차량 카메라 조립체의 우측 측면도이다;
도 12는 도 8의 후방 차량 카메라 조립체의 분해도이다;
도 13은, 차량 내에 조립된, 도 9의 장착 브래킷에 대해서 분해 방식으로 도시된 도 8의 후방 차량 카메라 조립체의 부분적인 전방 하단 사시도이다;
도 14는 후방 차량 카메라 조립체의 추가적인 실시예의 후방-사시도이다;
도 15는 도 14의 후방 차량 카메라 조립체의 상단 입면도이다;
도 16은 도 14의 후방 차량 카메라 조립체의 우측 측면도이다;
도 17은 도 14의 후방 차량 카메라 조립체의 분해도이다;
도 18은 대안적인 브래킷과 함께 도 14의 후방 카메라 조립체의 추가적인 조립체의 분해도이다;
도 19는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 후방 차량 카메라 조립체의 후방-사시도이다;
도 20은 도 19의 후방 차량 카메라 조립체의 좌측 입면도이다;
도 21은 도 19의 후방 차량 카메라 조립체의 상단 평면도이다;
도 22는 도 19의 후방 차량 카메라 조립체의 후방 입면도이다;
도 23은 도 19의 후방 차량 카메라 조립체의 분해도이며;
도 24는 도 19의 후방 차량 카메라 조립체의 횡단면도이다.
여기에서, 설명의 목적으로, 용어 "상부", "하부", "우측", "좌측", "후방", "전방", "수직", "수평", 및 이들의 파생어들은 도 1에 배향된 바와 같은 본 발명에 관할 것이다. 그러나, 본 발명은 달리 명백히 특정하는 경우를 제외하고 다양한 대안적인 배향을 가정할 수도 있음을 이해해야 한다. 또한, 첨부된 도면들에 도시되고 하기 명세서에 설명된 특정 장치들 및 공정들은 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 개념들에 대한 단순히 예시적인 실시예들이라는 점을 이해해야 할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들에 관한 특정 치수들 및 다른 물리적 특성들은 청구범위가 명백히 다르게 명시하지 않는 한 한정적인 것으로 간주되어서는 안 된다.
본 문헌에서, 관계 용어들, 예를 들면 제1 및 제2, 상부 및 하부 등은 이러한 명칭들 또는 동작들 간에 임의의 실제 이러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 시사함이 없이, 하나의 실체 또는 동작을 다른 실체 또는 동작과 구별하는 데에만 사용된다. 용어 "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)" 또는 그의 임의의 다른 변형은 요소들의 리스트를 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치가 이들 요소들을 포함할 뿐만 아니라 이러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 대하여 명확히 열거되거나 고유하지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함을 포괄하도록 의도된 것이다. "...를 포함한다"는 표현이 선행하는 요소는 추가 제약 없이, 그 요소를 포함하는 공정, 방법, 물건 또는 장치에 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 참조 번호 10은 후방표시 카메라 조립체를 일반적으로 나타낸다. 후방표시 카메라 조립체(10)는 센서 렌즈(16)를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴(14)을 포함하는 렌즈 유닛(12)을 포함한다. 조립체(10)는 또한 광 센서 칩(22)이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판(20)("PCB", 도 4)을 포함하는 광 센서 유닛(18)을 포함한다. 광 센서 유닛(18)은 또한 후방 차폐부(26)가 커플링된 후방 하우징(24)을 포함하고, 후방 차폐부(26)는 인쇄 회로 기판("PCB")(20)과 전기적으로 연결된다. 광 센서 유닛(18)은 또한 후방 하우징(24)과 커플링되고 인쇄 회로 기판(20)에 걸쳐 위치된 전방 하우징(28)을 포함한다. 전방 하우징(28)은 센서 렌즈(16)를 광 센서 칩(22)과 정렬시키기 위해서 렌즈 유닛(12)의 렌즈 배럴(14)을 수용하는 렌즈 구멍더(30)를 정의한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 후방표시 카메라 조립체(10)는 광 센서 유닛(18) 및 렌즈 유닛(12)을 포함한다. 렌즈 유닛(12)은 센서 렌즈(16)를 그 내부에 포함하는 렌즈 배럴(14)을 포함한다. 광 센서 유닛(18)은 저전압 차등 신호(LVDS) 연결기, 동축적 연결기등일 수 있고 광 센서 유닛(18)의 후방 하우징(24) 내로 연장되는 연결기(32)를 포함한다. 도 4의 분해도에서 도시된 바와 같이, 후방 하우징(24)은 인쇄 회로 기판(PCB)(20)을 지지하는 후방 차폐부(26)와 동작적으로 커플링된다. 연결기(32)의 일 부분이 후방 차폐부(26) 및 후방 하우징(24) 둘 모두를 통해서 연장되고 연결기(32)와 커플링된다. 전방 하우징(28)은 PCB(20)에 걸쳐 위치된다. 렌즈 배럴(14)은 접착제를 통해서, 나사결합등에 의해서 렌즈 구멍더(30)와 커플링된다.
도 4에 도시된 바와 같이, PCB(20)가 조립된 전방 하우징(28) 및 후방 하우징(24) 내에서 둘러싸도록 광 센서 유닛(18)이 구성된다. 이러한 배열은 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 광 센서 칩(22)에 대한 렌즈 유닛(12)의 적절한 위치설정 및 예를 들어, 차량 내의 카메라 조립체(10)의 적절한 장착뿐만 아니라 광 센서 칩(22)을 포함하는 PCB(20)의 보호를 가능하게 한다. 광 센서 칩(22)은 (즉, 렌즈 유닛(12)에 의해서) 그 상에 투사된 이미지를 디지털 신호로 변환할 수 있는 임의의 공지된 전자 구성 요소의 형태일 수 있다. 일 예에서, 광 센서 칩(22)은 전하-커플링된 디스플레이("CCD") 또는 상보적 금속 산화물 반도체("CMOS") 칩일 수 있다. PCB(20)는 그에 따라, 광 센서 칩(22)으로의 그리고 그로부터의 필요한 연결을 제공하여 임의의 필요한 전력을 그에 제공하도록 그리고 광 센서 칩(22)으로부터 이미지 정보 또는 신호를 판독하도록 구성된다. 비록 PCB(20)의 정밀한 회로망이 도면에 도시되지 않았지만 그러한 회로망은 광 센서 칩(22)을 연결기(32)에 연결할 수 있고, 그러한 연결기는, 도시된 바와 같이, 또한 PCB(20) 상에 장착되거나 PCB(20)에 달리 전기적으로 커플링될 수 있다. 이러한 방식으로, 광 센서 칩(22)에 의해서 발생된 이미지 데이터가 광 센서 칩(22)으로부터 PCB(20)를 통해서 그리고 연결기(32) 외부로 판독될 수 있다. 필요한 경우에, 광 센서 칩(22)으로부터의 미가공 데이터를 예를 들어, 카메라 조립체(10)의 연결기 또는 다른 전자 구성 요소등과 호환 가능한 신호로 변환하기 위해서 부가적인 회로망이 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 후방 차폐부(26)는 애퍼처(36)를 그 내부에 포함할 수 있고, 연관된 저전압 차등 신호("LVDS") 연결기의 연결 특징부(38)가 그러한 애퍼처를 통과할 수 있다. 유사하게, 후방 하우징(24)은 렌즈(16)에 대향하는 측면 상에서 연장되는 수용기(40)를 포함할 수 있고, 그러한 수용기(40)는 연결기(32)의 연결기 부분(38)의 일부를 수용할 수 있고, 연결기(32)에 의해서 제공된 신호를 어댑터(34) 및 추가적으로, 그와 연결된 임의의 구성 요소로 전송하기 위한 어댑터(34)와 연결기(32)의 연결기 부분(38)의 최적의 결합을 추가적으로 허용할 수 있다.
도 4에 더 도시된 바와 같이, 광 센서 유닛(18)은 또한 일반적으로 후방 차폐부(26)에 대향하는 측면 상에서 PCB(20)의 전부 또는 일부에 걸쳐 연장될 수 있는 전방 차폐부(42)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 그러한 전방 차폐부(42)는 적어도 광 센서 칩(22) 그리고 전방 RF 차폐부(42) 아래에 위치되는 PCB(20)의 측면 상에서 노출된 연결기(32)의 임의의 부분에 걸쳐서 연장될 수 있다. 전방 차폐부(42) 및 후방 차폐부(26) 둘 모두는 특히 전방 하우징(28) 및 후방 하우징(24)이 폴리카보네이트 등과 같은 플라스틱 재료로 이루어지는 실시예에서, 광 센서 칩(22)을 포함하여 PCB(20)를 무선 주파수(RF), 다른 전자 신호등의 형태를 포함하는 간섭으로부터 차폐하는 것을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어, 연관된 차량 내의 카메라 조립체(10)의 위치뿐만 아니라 카메라 조립체(10)에 인접한 임의의 구조물에 의해서 발생되거나 방출되는 임의의 전기 신호에 따라서 전방 차폐부(42)가 필요하지 않을 수 있다. 광 센서 유닛(18) 내에 포함되는 경우에, 전방 차폐부(42)는 광 센서 칩(22) 위에 위치되는 지역 내에서 애퍼처(36)를 포함할 수 있고, 그에 따라 전방 차폐부(42)로부터 간섭 없이 렌즈 유닛(12)이 이미지를 광 센서 칩(22) 상으로 투사할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 후방 하우징(24) 및 전방 하우징(28) 둘 모두는 알루미늄, 다양한 알루미늄 합금, 강, 스테인레스 강, 마그네슘 합금등과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 그러한 하우징(24 및 28)이 주조, 가공(또는 주조 및 가공의 조합), 금속 주입 몰딩등에 의해서 제조될 수 있다. 그러한 실시예에서, 차폐가 후방 하우징(24) 및 전방 하우징(28)에 의해서 제공되어 전방 차폐부(42) 및 후방 차폐부(26)가 제거될 수 있게 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 후방 차폐부(26) 및 전방 차폐부(42)(포함되는 경우)뿐만 아니라 광 센서 칩(22)을 포함하는 PCB(20)를 완전히 둘러싸도록 후방 하우징(24) 및 전방 하우징(28)이 상호-결합 가능할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전방 하우징(28)은 적어도 렌즈 구멍더(30)의 외측 지역 내에서, 일 방향으로 단차형 형상을 가지는 일반적으로 균일한 시트-유사 또는 기재-유사로 구축될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전방 하우징(28)이 제1 단차형 영역(46) 및 제2 단차형 영역(48)을 정의하도록 그에 따라 전방 하우징(28)이 그러한 각각의 영역(46, 48) 내에서 가변적인 거리만큼 후방 차폐부(26)로부터 이격되도록 그러한 단차형 형상이 존재할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 단차형 영역(46) 내에서 전방 하우징의 내측부 표면이 PCB(20)의 인접하고 외측-연장된 부분과 일반적로 접촉하도록 전방 하우징(28)이 위치될 수 있고, 이는 이하에서 논의되는 바와 같이 조립된 전방 하우징(28) 및 후방 하우징(24) 내의 원하는 위치에서 PCB를 유지하는데 도움을 줄 수 있다. 또한 제2 단차형 영역(48) 내에서, 예를 들어, 카메라 조립체(10)의 급격한 이동 동안 전방 하우징(28)이 광 센서 칩(22)과 접촉하게 되지 않도록 그에 의해서 손상을 방지하는 데 도움이 되도록 전방 하우징(28)은 광 센서 유닛(18)을 그 내부에 수용하기 위해서 이격된 방식으로 PCB(20)로부터 일반적으로 멀리 위치된다. 전방 하우징(28)을 PCB(20)로부터 멀리 제2 단차형 영역(48) 내에 위치시키는 것은 또한, 이미지의 포커싱을 위한 적절한 거리에서 렌즈(16)를 광 센서 칩(22)으로부터 멀리 이격시키는 데 도움을 줄 수 있다.
도 1 내지 도 4에서 더 볼 수 있는 바와 같이, 전방 하우징(28)이 그 상부 주변부(54) 및 하부 주변부(56) 둘 모두 내에서 제1 오목 단차부(50) 및 제2 오목 단차부(52)를 정의하도록 전방 하우징(28)의 단차형 구조물이 존재한다. 따라서, 후방 하우징(24)은 전방 하우징(28)의 상부 주변부(54) 및 하부 주변부(56)를 따라서 각각 결합되도록 구성된 상부 및 하부 순응형 플랜지(compliance flanges)(58)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 순응형 플랜지(58)는 전방 하우징(28)의 상부 주변부(54) 및 하부 주변부(56) 각각의 제1 단차형 영역(46) 및 제2 단차형 영역(48) 내에서 연장되도록 제1 단차부(60) 및 제2 단차부(62) 각각을 포함할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 이와 같은 구조물은 후방 하우징(24) 및 전방 하우징(28)이 상호 결합되어 적어도 PCB(20)를 일반적으로 완전히 둘러싸게 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전방 하우징(28) 및 후방 하우징(24) 둘 모두는 전방 하우징(28)과 후방 하우징(24)의 커플링을 위해서 체결부를 관통 수용하기 위한 구멍(64 및 66)의 각각의 세트를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 이와 같은 체결부는 상호-결합되는 볼트(68) 및 배럴 너트(70)를 포함할 수 있고, 배럴 너트(70)는 후방 하우징(24) 내의 구멍(66) 내에 수용될 수 있고, 볼트(68)는 전방 하우징(28) 내의 구멍(64)을 통해서 결합될 수 있고 그에 따라 배럴 너트(70)와 나사식으로 결합될 수 있다. 추가적으로 도시된 바와 같이, PCB(20)는 구멍(64 및 66) 둘 모두와 정렬되는 대응하는 복수의 구멍(72)을 포함할 수 있다. 이와 같은 구멍(72)의 존재는 PCB(20)가 제1 단차형 영역(46) 내에서 전방 하우징(28)과 후방 하우징(24) 사이에서 연장될 수 있고, 그에 따라 볼트(68)는 구멍(72)을 포함하는 PCB(20)의 부분 위에 위치되는 지역 내에서 배럴 너트(70)와 결합될 수 있다. 이와 같은 구조물은 조립된 전방 하우징(28) 및 후방 하우징(24) 내의 제위치에서 PCB(20)를 신뢰 가능하게 유지하기 위해서 볼트(68)를 조이는 것에 의해서 전방 하우징(28)이 PCB(20)와 결합되게 할 수 있다. 대안적으로, 후방 하우징(24)은 볼트(68)를 나사식으로 수용하기 위한 나사형 구멍을 포함할 수 있다. 유사하게, 후방 차폐부(26)는 구멍(64, 66 및 72) 각각과 추가적으로 정렬되는 추가적인 구멍(74)의 세트를 포함할 수 있다. 이와 같은 구멍(74)은 추가적으로, 후방 차폐부(26)가 PCB(20)와 후방 하우징(24)의 인접 부분 사이에서 캡쳐되게 할 수 있고, 그에 따라 배럴 너트(70) 내로 볼트(68)를 조이는 것이 후방 차폐부(26)를 원하는 위치에서 유지하는 데 도움을 준다. 이와 같은 결합은 구성 요소(즉, PCB(20) 및 후방 차폐부(26))가 카메라 조립체(10) 내에서 덜컹거리는 것을 방지하는 데 도움을 주고 이와 같은 구성 요소의 손상을 방지할 수 있다.
도 4를 계속 참조하면, 후방 차폐부(26)는 후방 하우징(24)과 조립될 때 전방 하우징(28)에 일반적으로 인접하여 위치될 수 있는 그 부분 내에서 복수의 순응형 아암(76)을 포함할 수 있다. PCB(20) 주위로 및/또는 그로부터 멀리 전자기 복사선을 분류(shunt)시키는 데 도움을 주기 위해서 후방 차폐부(26)가 금속 재료로 이루어질 수 있다. 복수의 스프링-유사 특징부를 제공하는 것에 의해서 순응형 아암(76)이 그러한 금속 재료의 일반적으로 탄성적인 성질을 이용할 수 있고 그에 의해서, 전방 하우징(28)과 결합될 때 후방 차폐부가 내부에 위치될 수 있는 제2 단차형 영역(48)에 대해 후방 차폐부(26)가 일반적으로 과다 크기가 되게 한다. 따라서, 전방 하우징(28)이 후방 하우징(24) 상으로 조립될 때 순응형 아암(76)은 예를 들어, 전방 하우징(28)과 후방 하우징(24) 사이의 공차의 누적에 따라서 달라질 수 있는 양 만큼, 예를 들어 편향, 압축등에 의해서 유발될 수 있다. 그러한 압축은 후방 차폐부(26)가 후방 하우징(24)과 전방 하우징(28) 둘 모두의 사이에 압축식으로 결합될 수 있게 하여 재료의 공차와 관계없이 그들 사이에 일반적으로 억지 끼워맞춤을 생성할 수 있다. 이는 전방 하우징(28) 또는 후방 하우징(24)에 대한 후방 차폐부(26)의 덜컥거림의 가능성을 추가적으로 감소시킬 수 있고, 전방 하우징(28)과 후방 하우징(24) 사이의 보다 신뢰 가능한 끼워맞춤을 생성하는 데 더 도움을 줄 수 있으며, 그에 의해서 잠재적으로 그들 사이의 덜컥거림 및 다른 이와 같은 부정적인 상태를 감소시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량을 위한 중앙의 하이-마운트 정지 램프(78)가 구조물의 일 예에 도시되어 있고, 그 내부에는 카메라 조립체(10)가 차량 내에서의 사용을 위해서 장착될 수 있다. 도시된 예에서, 정지 램프(78)는 차량의 조명 시스템과 동작적으로 커플링되고 정지 램프(78)의 하우징(86)의 제1 부분(84)과 연관되는 제1 광원(80)을 갖는다. 제2 광원(82)이 차량의 제동 시스템과 동작적으로 커플링되고 하우징(86)의 제2 부분(88)과 연관된다. 하우징(86)은 적어도 부분적으로 투명하고 관찰 애퍼처(90)를 정의한다. 카메라 조립체(10)가 관찰 애퍼처(90) 뒤쪽에 위치되고 렌즈 커버(92)가 그와 조립된다. 렌즈 커버(92)는 적어도 부분적으로 투명한 하우징(86)의 외부 표면(96)과 일반적으로 같은 높이인 외부 표면(94)을 포함한다. 렌즈 가스켓(98)이 렌즈 커버(92)와 관찰 애퍼처(90) 사이에 위치되어 예를 들어, 물의 통과 침입을 일반적으로 방지하기 위해서 그 사이의 밀폐식 밀봉(tight seal)을 정의하는 것을 도울 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(86)은 카메라 조립체(10)를 수용하도록 구성된다. 특히, 상기 논의된 바와 같이 렌즈 커버(92)의 외부 표면(94)이 하우징(86)의 외부 표면(96)과 관련하여 같은 높이 위치에서 유지되도록 카메라 조립체(10)를 제위치에서 유지하기 위해서 하우징(86)이 하나 이상의 내부 특징부 또는 구조물을 포함할 수 있다. 이와 같은 내부 구조물의 일 예가 전체 개시 내용이 본원에서 참조로 포함되는 공동-계류중인 본 출원인에게 공통으로 양도된 2014년 12월 31일자로 출원된 "카메라 장착부"라는 명칭의 미국 가특허출원 제62/098,856호에서 설명되어 있다. 카메라 조립체(10)가 유사한 방식으로 범퍼, 후방 덱 리드(deck lid), 다양한 트림 단편등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 차량(2)의 다른 구조물 내에 그리고 일반적으로 그 뒤쪽에 장착될 수 있다. 이와 같은 장착은, 도 5 및 도 6의 예시적인 정지-램프(78)와 관련하여 구현된 이러한 것과 유사한 방식으로 달성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량(2)은 후방 카메라(10)가 내부에 장착된 도 5 및 도 6의 정지 램프(78)를 포함할 수 있다. 카메라(10)는 예컨대 연결 라인(6)에 의해서, 카메라(10)와 전자적으로 통신하는 비디오 디스플레이(4)를 내부에 포함할 수 있는 차량(2)용 후방 비전 시스템의 일부일 수 있다. 다른 예에서, 카메라(10)는 그 후에 디스플레이(4a 또는 4b)에 연결되는 차량(2)의 멀티미디어 시스템과 연결될 수 있다. 도 7에 도시된 예에서, 디스플레이(4a)는 많은 상이한 형태를 취할 수 있고 차량(2) 내의 다양한 위치 내에 위치될 수 있는 대시보드 장착형 디스플레이이다. 다른 도시된 예에서, 디스플레이(4b)는 풀-디스플레이 미러등과 같은 디스플레이를 그 내부에 가지는 후방표시 미러의 형태일 수 있다. 도시된 차량(2)은 예로서 의도된 것이고, 그 추가적인 예가 디스플레이(4a 및 4b) 중 하나 만을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 참조 번호 110은 후방표시 카메라 조립체를 제2 실시예를 일반적으로 나타낸다. 후방표시 카메라 조립체(110)는 센서 렌즈(116)를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴(114)을 구비하는 렌즈 유닛(112)을 포함한다. 조립체(110)는 또한 광 센서 칩(122)이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판(120)(도 12)을 가지는 광 센서 유닛(118)을 포함한다. 후방 하우징(124)은 후방 하우징(124)의 대향 측면들 상에서 측방향 외향으로 연장되는 제1 및 제2 커플링 플랜지(126)를 정의한다. 하우징(128)은 인쇄 회로 기판(120)에 걸쳐서 후방 하우징(124)과 커플링된다. 전방 하우징(128)은 렌즈 유닛 수용기(130)를 정의하고, 렌즈 배럴(14)은 광 센서(22)와 정렬되도록 렌즈 유닛 수용기(30) 내에 수용된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 카메라 조립체(110)는 브래킷(133)과의 그리고 적어도 부분적으로 브래킷(133) 내에서의 커플링에 의해서 차량(136) 내에 장착될 수 있다. 브래킷(133)은 카메라(110)를 수용하도록 그리고 차량(136)의 후방 지역의 이미지를 획득하기 위한 적절한 위치에서 카메라(110)를 유지하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 이미지는 풀 디스플레이 후방표시 미러 상에서, 또는 통상적인 후방표시 미러(예컨대, 도 7의 디스플레이(4b))의 일반적인 위치 내에서 차량(136) 내에 위치되는 통상적인 후방표시 미러를 대신하는 후방표시-미러 형상의 디스플레이 상에서 제시될 수 있다. 브래킷(133)의 특정한 구성은 그러한 브래킷을 내부에서 이용하는 차량(136)에 따라서 달라질 수 있고, 이하에서 더 설명되는 바와 같이 차량(136)의 상부 부분 근처에서 일반적으로 포함된 풀 디스플레이 미러의 대략적인 높이에 의해서 차량(136)의 후방 앞유리(139)와 커플링되도록 형상화될 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 후방표시 카메라 조립체(110)는 광 센서 유닛(118) 및 렌즈 유닛(112)을 포함한다. 렌즈 유닛(112)은 센서 렌즈(116)를 그 내부에 포함하는 렌즈 배럴(114)을 포함한다. 광 센서 유닛(118)은 예를 들어, 광 센서 유닛(118)의 후방 하우징(124) 내로 연장되는 연결기(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 단부 상에서의 어댑터(134)와의 연결에 의해서 도 2에 도시된 케이블(138)과 같은 적절한 신호-전송 케이블과의 외부 연결을 허용할 수 있는 연결 특징부를 포함할 수 있다. 연결기 및 케이블(138) 둘 모두가 저전압 차등 신호("LVDS")와 같은 디지털을 포함하는 비디오 신호의 전송에 적합한, 동축적등의 임의의 유형일 수 있다. 전방 하우징(128)은 후방 하우징(124)에 대향하는 측면 상에서 PCB(120)에 걸쳐 위치된다. 일 예에서, 후방 하우징(124) 또는 전방 하우징(128)의 하나 또는 둘 모두가 플라스틱 재료로 이루어질 수 있고, 얇은 금속 요소의 형태일 수 있는 연관된 무선 주파수("RF") 차폐부를 그 내부의 전부 또는 일부분을 따라서 가질 수 있다. 다른 예에서, 후방 하우징(124) 및 전방 하우징(128) 중 어느 하나가 알루미늄, 스테인레스 강등과 같은 금속 재료로 이루어질 수 있다. 추가적인 예에서, 후방 하우징(124)이 플라스틱 재료로 이루어질 수 있고(그리고 그와 조립된 RF 차폐부를 가질 수 있으며), 전방 하우징(128)은 금속으로 이루어질 수 있다. 렌즈 배럴(114)은 접착제를 통해서, 나사결합, 세트-스크류등에 의해서 렌즈 유닛 수용기(130)와 커플링될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, PCB(120)가 조립된 전방 하우징(128) 및 후방 하우징(124) 내에서 둘러싸도록 광 센서 유닛(18)이 구성된다. 이러한 배열은 상기 논의된 바와 같이 그리고 도 9와 관련하여 이하에서 더 논의되는 바와 같이 광 센서 칩(122)에 대한 렌즈 유닛(112)의 적절한 위치설정 및 예를 들어, 차량(136) 내의 카메라 조립체(110)의 적절한 장착뿐만 아니라 광 센서 칩(122)을 포함하는 PCB(120)의 보호를 가능하게 한다. 광 센서 칩(122)은 (즉, 렌즈 유닛(112)에 의해서) 투사된 이미지를 디지털 신호로 변환할 수 있는 임의의 공지된 전자 구성 요소의 형태일 수 있다. 일 예에서, 광 센서 칩(122)은 전하-커플링된 디스플레이("CCD") 또는 상보적 금속 산화물 반도체("CMOS") 칩일 수 있다. PCB(120)는 그에 따라, 광 센서 칩(122)으로의 그리고 그로부터의 필요한 연결을 제공하여 임의의 필요한 전력을 그에 제공하도록 그리고 광 센서 칩(122)으로부터 이미지 정보 또는 신호를 판독하도록 구성된다.
비록 PCB(120)의 정밀한 회로망이 도면에 도시되지 않았지만, 이와 같은 회로망은 광 센서 칩(122)을 연결기(도시되지 않음)에 연결할 수 있고, 이와 같은 연결기는 또한 PCB(120) 상에 장착되거나 PCB(120)에 달리 전기적으로 커플링될 수 있다. 이러한 방식으로, 광 센서 칩(122)에 의해서 발생된 이미지 데이터가 광 센서 칩(122)으로부터 PCB(120)를 통해서 그리고 연관된 연결기로부터 외부로 판독될 수 있다. 필요한 경우에, 광 센서 칩(122)으로부터의 미가공 데이터를 예를 들어, 카메라 조립체(110)의 연결기 또는 다른 전자 구성 요소등과 호환 가능한 신호로 변환하기 위해서 추가적인 회로망이 제공될 수 있다. 유사하게, 후방 하우징(124)은 렌즈(116)에 대향하는 측면 상에서 연장되는 수용기(140)를 포함할 수 있고 그러한 수용기(140)는 연결기의 부분을 수용할 수 있고, 연결기에 의해서 제공된 신호를 어댑터(134) 및, 추가적으로 그와 연결된 임의의 구성 요소로 전송하기 위한 어댑터(134)와 연결기의 연결기 부분의 최적의 결합을 추가적으로 허용할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 포함될 수 있는 임의의 RF 차폐부뿐만 아니라 광 센서 칩(122)을 포함하는 PCB(120)를 완전히 둘러싸도록 후방 하우징(124) 및 전방 하우징(128)이 상호 결합 가능할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전방 하우징(128)은 적어도 렌즈 유닛 수용기(130)의 외측 지역 내에서 일 방향으로 단차형 형상을 가지는 일반적으로 균일한 시트-유사 또는 기재-유사 구성일 수 있다. 도시된 바와 같이, 전방 하우징(128)이 제1 단차형 영역(142) 및 제2 단차형 영역(144)을 정의하도록, 그에 따라 전방 하우징(128)이 그러한 각각의 영역(142, 144) 내에서 가변적인 거리만큼 PCB(120)로부터 이격되도록 그러한 단차형 형상이 존재할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 단차형 영역(142) 내에서 전방 하우징(128)이 PCB(120)의 인접한 부분과 일반적으로 접촉하도록 위치될 수 있고, 이는 이하에서 논의되는 바와 같이, 조립된 전방 하우징(128) 및 후방 하우징(124) 내의 원하는 위치에서 PCB(120)를 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 제2 단차형 영역(144) 내에서 예를 들어, 카메라 조립체(110)의 급격한 이동 동안 전방 하우징(128)이 광 센서 칩(122)과 접촉하게 되지 않도록 그에 의해서 그 손상을 방지하는 데 도움이 되도록, 전방 하우징(128)은 광 센서 칩(122)을 내부에 수용하기 위해서 이격된 방식으로 PCB(120)로부터 일반적으로 멀리 위치된다.
PCB(20)로부터 멀리 제2 단차형 영역(144) 내의 전방 하우징(128)의 위치설정은 또한, 상부에서의 이미지 포커싱을 위한 적절한 거리로 렌즈(116)를 광 센서 칩(122)으로부터 멀리 이격시키는 데 도움을 줄 수 있다. 전방 하우징(128)은 카메라 조립체(110)에 영향을 미치는 온도 변화 동안 렌즈 유닛(112)의 임의의 이동이 최소화되도록 낮은 열팽창계수("CTE")를 가지는 스테인레스 강, 알루미늄등을 포함하는 금속, 또는 일부 플라스틱을 포함하는 다른 재료로 이루어질 수 있다. 이와 같은 재료가 이용될 때, 전방 하우징(128)은 스탬핑, 인발, 압출, 주입 몰딩등에 의해서 형성될 수 있고, 렌즈 유닛 수용기(130)는 예컨대 접착제, 납땜, 용접, 기계적 체결부등에 의해서 함께 커플링될 수 있는 동일한 또는 상이한 재료의 별개의 단편이다.
도 8 내지 도 12에서 더 볼 수 있는 바와 같이, 전방 하우징(128)이 그 상부 주변부(150) 및 하부 주변부(152) 둘 모두 내에서 제1 오목 단차부(146) 및 제2 오목 단차부(148)를 정의하도록 전방 하우징(128)의 단차형 구조물이 존재한다. 따라서, 후방 하우징(124)은 전방 하우징(128)의 상부 주변부(150) 및 하부 주변부(152)를 따라서 각각 결합되도록 구성된 순응형 플랜지(153)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 순응형 플랜지(153)는 전방 하우징(128)의 상부 주변부(150) 및 하부 주변부(152) 각각의 제1 단차형 영역(142) 및 제2 단차형 영역(144) 내에서 연장되도록 제1 단차부(154) 및 제2 단차부(156) 각각을 포함할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 이와 같은 구조물은 후방 하우징(124) 및 전방 하우징(128)이 상호 결합되어 적어도 PCB(120)를 일반적으로 완전히 둘러싸게 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 전방 하우징(128) 및 후방 하우징(124) 둘 모두는 전방 하우징(128)과 후방 하우징(124)의 커플링을 위해서 체결부(159)를 관통 수용하기 위한 구멍(158 및 160)의 각각의 세트를 포함할 수 있다. 이와 같은 체결부(159)는 구멍(158)을 통해서 연장되어 구멍(160)과 나사식으로 결합될 수 있거나 대안적으로, 상호-결합되는 볼트 및 배럴 너트를 포함할 수 있고, 이와 같은 배럴 너트는 후방 하우징(124) 내의 구멍(160) 내에 수용될 수 있고, 이와 같은 볼트는 전방 하우징(128) 내의 관통 구멍(158)과 결합되어 배럴 너트와 나사식으로 결합될 수 있다. 추가적으로 도시된 바와 같이, PCB(120)는 구멍(158 및 160) 둘 모두와 정렬되는 대응하는 복수의 구멍(162)을 포함할 수 있다. 이와 같은 구멍(162)의 존재는 PCB(120)가 제1 단차형 영역(142) 내에서 전방 하우징(128)과 후방 하우징(124) 사이에서 연장되게 할 수 있고, 그에 따라 체결부(159)는 구멍(162)을 포함하는 PCB(120)의 부분 위에 위치되는 지역 내에서 구멍(160)과 결합될 수 있다. 이와 같은 구조물은 PCB(120)를 조립된 전방 하우징(128) 및 후방 하우징(124) 내의 제위치에서 신뢰 가능하게 유지하기 위해서 그리고 특히, 후방 하우징(124) 내에서 내향으로 연장되고 구멍(160)이 관통하여 연장되는 보스(163) 상에서 PCB(120)가 지지되도록 체결부(159)를 조이는 것에 의해서 전방 하우징(128)이 PCB(120)와 결합되게 할 수 있다. 이와 같은 결합은 구성 요소(즉, PCB(120))가 카메라 조립체(110) 내에서 덜컹거리는 것을 방지하는 데 도움을 줄 수 있고 이와 같은 구성 요소의 손상을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 13을 참조하면, 차량(136) 내에 카메라 조립체(110)를 커플링하는 것은 차량(136)의 후방 앞유리(134)와 커플링된 브래킷(133)과 카메라 조립체(110)를 커플링시키는 것에 의해서 달성되는 것으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 브래킷(133)은 예컨대 이중-측면형 테이프, 접착물등을 포함하는 다양한 접착제에 의해서 차량(136)의 후방 앞유리(139)와 커플링되도록 구성된 후방 표면(164)을 포함할 수 있다. 일반적인 프로파일 및 그 위치설정(즉, 그 각도) 둘 모두를 포함하여, 표면(164)의 특정한 형상은 후방 앞유리(134)의 각도 및 프로파일을 포함하는 카메라 조립체(110)를 내부에 조립하도록 의도되는 차량(136)의 특정한 구성에 의존할 수 있다. 도시된 바와 같이 브래킷(133)은, 예컨대 적어도 렌즈 유닛(112)이 내부에 위치될 수 있는 카메라 조립체(110)를 내부에 적어도 부분적으로 수용하기 위한 크기를 가지는 내부 공동(166)을 그 내부에 포함한다. 브래킷(133)은 예를 들어, 렌즈 유닛(112) 내에 포함된 특정한 렌즈(116)에 의존할 수 있는 원하는 시계(170)를 적어도 제공하기 위한 크기를 가지는 표면(164) 상의 개구부(168)를 더 포함한다. 따라서, 공동(166)은 희망 시계(170)가 브래킷(133)을 통해서 달성될 수 있게 추가적으로 허용하기 위해서 개구부(168)의 크기와 연관성이 있도록 추가적으로 구성될 수 있다. 일 예에서, 공동(166)은 시계(170)에 의해서 달성되는 각도에 적어도 근사하도록 개구부(168)를 향해서 외향으로 테이퍼될(taper) 수 있다. 다른 예에서, 공동(166)은 시계(170)와 간섭하지 않도록 시계(170)에 비해서 일반적으로 과다 크기를 가질 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 브래킷(133)은 제1 단차형 영역(142)의 지역 내에서 렌즈 유닛 수용기(130)와 조합된 후방 하우징(124)의 외부 주변부(174)를 포함할 수 있는 도시된 바와 같은, 카메라 조립체(110)의 추가적인 부분을 수용하기 위한 크기를 가질 수 있는 공동(166)과 연통되는 수용기(172)를 그 내부에 정의할 수 있다. 이러한 방식으로, 외부 플랜지(126)를 포함하는, 카메라 조립체(110)의 나머지 부분이 공동(166) 외측의 지역 내에서 브래킷(133)을 따라서 외향으로 연장될 수 있다. 후방 하우징(124)은 각각의 장착 나사(180)가 구멍(176)을 통해서 수용되어 구멍(178)과 나사식으로 결합될 수 있도록 그에 의해서 카메라 조립체(110)를 브래킷(133)과 커플링시키도록, 브래킷(133) 내의 구멍(178)과 정렬되는 각각의 플랜지(126)를 통한 각각의 연결기 구멍(176)을 포함할 수 있다. 그에 따라 이와 같은 결합은, 렌즈(116)가 공동(166) 내에 적절하게 위치되도록 그리고, 원하는 대로 차량(136)과 관련하여 시계(170)가 조준되게 배향되도록 하는 방식으로 달성된다.
렌즈(116)와 개구부(168)의 원하는 정렬을 더 달성하기 위해서 브래킷(133)은, 플랜지(126) 상에 정의된 각각의 위치결정부 애퍼처(184)와 결합되기 위한 플랜지(126)의 지역 내에서 그로부터 연장되는 위치결정부 페그(locator pegs)(182)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 전술한 바와 같이, 장착 나사(180)의 사용에 의해서 카메라 조립체(110)를 브래킷(133)과 커플링시키기 전에, 외부 주변부(174)를 수용기(172) 내에 위치시키는 것 그리고 위치결정부 페그(182)를 위치결정부 애퍼처(184) 내에 위치시키는 것에 의해서 카메라 조립체(110)가 브래킷(133)과 적절하게 정렬될 수 있다. 이와 같은 배열은 장착 나사(180)에 비해서 일반적으로 과다 크기를 가지는 연결기 구멍(176)에서 요구되는 공차로 인해서 어려울 수 있는 카메라 조립체(110)의 적절한 정렬을 제공하기 위한 장착 나사(180)의 필요성, 그리고 특히 장착 나사의 연결기 구멍(176)과의 끼워맞춤 필요성을 제거할 수 있다. 또한, 브래킷(133)에 대한 카메라 조립체(110)의 위치설정이 차량(136)이 이동하는 동안 진동에 덜 민감하도록 위치결정부 애퍼처(184)와의 약간의 억지-끼워맞춤 결합을 형성하도록 위치결정부 페그(182)가 구성될 수 있다. 또한, 이와 같은 배열은 온도 변화, 특히 후방 앞유리(134)를 통해서 브래킷(133)으로 전도될 수 있는 차량(136) 외부의 온도로 인한 브래킷(133)의 팽창 및 수축으로 인한 보상을 제공할 수 있다. 후방 하우징(124)의 변형예가 플랜지(126)의 상이한 수, 위치, 및 구성을 포함할 수 있고, 본원에서 설명된 원리에 따라서 카메라 조립체(110)를 브래킷(133)에 커플링하기 위해서 플랜지(126)의 특정한 구성을 수용하도록 브래킷(133)이 수정될 수 있다는 것을 주지하여야 한다. 이러한 방식으로, 카메라 조립체(110)는 도 7의 시스템(2)과 유사한 시스템 또는 그 변형예에서 사용될 수 있다.
도 14 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 카메라 조립체(210)의 추가적인 실시예가 도 1 내지 도 13에 대하여 전술한 카메라 조립체(10 및 110)와 일반적으로 유사할 수 있다. 특히, 카메라 조립체(210)는 후방 하우징(224) 및 후방 하우징과 커플링 가능하고 PCB(220)를 그 내부에 수용하도록 구성되는 전방 하우징(228)을 포함할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(230)는 렌즈 배럴(214) 및 렌즈(216)를 포함하는 렌즈 유닛(212)을 유지하도록 구성될 수 있고, 그에 따라 렌즈(216)는 광 센서에 대한 이미지 투사를 위해서 광 센서(222)에 대해서 적절하게 위치된다. 추가적으로, 후방 하우징(228)은 카메라 조립체(210)를 데이터 케이블(도시되지 않음, 도 13에 도시된 데이터 케이블(138)과 유사)과 연결하게 하는 어댑터(239)를 수용하기 위한 어댑터 수용기(240)를 포함할 수 있다. 100만큼 증가된 도 8 내지 도 13의 번호와 유사한 번호의 사용에 의해서 식별될 수 있고, 달리 설명되는 바가 없는 한, 전술한 설명과 일반적으로 유사한 다른 유사한 특징부가 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전방 하우징(228)은 일반적으로 균일한 시트 유사 재료로 이루어질 수 있고, 제1 단차형 영역(242) 및 제2 단차형 영역(244)을 포함하는 단차형 구조물을 정의하도록 형성되는 스테인레스 강, 플라스틱등을 포함할 수 있고, 렌즈 유닛 수용기(230)는 제2 단차형 영역(244) 내로부터 연장된다. 전방 하우징(228)은 도 12에 대하여 전술한 후방 하우징(224)에 대한 전방 하우징(228)의 커플링과 유사한 방식으로 후방 하우징(224)에 커플링될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 후방 하우징(224)은, 전방 하우징(228)과 조립될 때 전방 하우징(228)으로부터 일반적으로 멀리 이격되고, 또한 (도 12에 대하여 전술한 바와 같은 후방 하우징(124)에서와 같이) 오목 단차부를 그 내부에 포함하지 않는 순응형 플랜지(253)을 포함할 수 있다. 이와 같은 배열은 카메라 조립체(210) 내에 포함될 수 있는 후방 커버(286)의 일부분을 수용하기 위해서 사용될 수 있다. 도 8 내지 도 13의 실시예에 대하여 전술한 것과 유사한 방식으로 후방 하우징(224) 내의 나사형 구멍(도시되지 않음)과 결합될 수 있는 나사(도시되지 않음)를 사용하여, 전방 하우징(228)이 후방 하우징(224)과 결합될 수 있도록 전방 하우징(228)이 구멍(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 후방 하우징(224)에 대향하는 측면 상에서 전방 하우징(228)을 일반적으로 덮고 적어도 부분적으로 둘러싸도록 후방 커버(286)가 구성될 수 있다. 따라서, 후방 커버(286)는 전방 하우징(228) 내의 단차형 영역(242 및 244)에 일반적으로 대응하는 복수의 단차형 영역(254 및 256)을 가질 수 있다. 또한, 후방 커버(286)는 렌즈 유닛 수용기(230) 및 선택적으로 렌즈 배럴(214)의 일부분에 걸쳐서 연장되도록 구성되는 렌즈 베럴 커버(290)를 포함할 수 있다. 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 렌즈(216)가 노출되도록 렌즈 배럴(214)의 추가적인 부분이 렌즈 배럴 커버(290)로부터 외향으로 연장될 수 있다. 후방 커버(286)는 후방 하우징(224) 및 전방 하우징(228) 내의 플랜지들(253) 사이에 형성된 갭 사이에서 연장될 수 있는 플랜지(288)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 후방 커버(286)가 압입 끼워맞춤 배열에 의해서 후방 하우징(224)과 조립될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 접착제, 나사, 또는 상호-결합 가능한 스냅- 또는 압입 끼워맞춤 특징부를 사용하여 후방 커버(286)와 후방 하우징(224)을 커플링할 수 있다. 대안적인 배열에서, 후방 커버(286)를 사용하지 않고 PCB(220)를 그 내부에 둘러싸기 위해서 도 12에 대해서 전술한 플랜지(153)와 유사한 방식으로 후방 하우징(224)이 플랜지(253) 내에서 단차부를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 전방 하우징(228)과 후방 하우징(224)의 끼워맞춤은 도 12와 관련하여 전술한 바와 같이 전방 하우징(128)과 후방 하우징(124) 및 그 관련된 부분들의 끼워맞춤과 유사할 수 있다.
도 14 내지 도 17에 더 도시된 바와 같이, 대향하게-위치된 스냅 탭(292)의 쌍이 후방 하우징(224)으로부터 그에 대하여 일반적으로 외향으로 그리고 후방을 향하는 방식으로 연장될 수 있다. 또한, 전방 하우징(228)은 또한 전방 하우징으로부터 일반적으로 외향으로 그리고 후방으로 연장되는 대향하게-위치된 스프링 플랜지(294)를 포함할 수 있다. 도시된 배열에서, 스냅 탭(292)이 스프링 플랜지(294) 내의 개구부(296)를 통해서 연장될 수 있고 그에 의해서 스프링 플랜지(294)가 스냅 탭(292)을 지나서 그리고, 또한, 스냅 탭(292)보다 먼 수직 거리를 통해서 외향으로 연장될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 스냅 탭(292) 및 스프링 플랜지(294)는 도 9 및 도 13에 대하여 전술한 브래킷(133)의 변형예인 브래킷(233)과 카메라 조립체(210)를 커플링시키기 위해서 사용될 수 있다. 특히, 브래킷(233)은 도 9 및 도 13에 대하여 전술한 차량(236)의 후방 앞유리(139)와 브래킷(133)의 커플링과 유사한 방식으로 차량의 후방 앞유리와 커플링될 수 있는 장착 표면(264)을 포함할 수 있다. 또한 유사하게, 브래킷(233)은 렌즈(216)의 시계가 수용되도록 렌즈(216)가 그 내부에 그리고 표면(264)에 대한 연관 애퍼처부(268)와 관련하여 적절하게 위치된 카메라 조립체(210)의 일부분을 그 내부에 수용하기 위한 공동(266)을 포함할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 브래킷(233)은 외부 주변부(274) 주위에서 카메라 조립체(210)를 그 내부에 수용하기 위한 크기를 가지는 수용기(272)를 더 포함할 수 있고, 이는 도 18에 도시된 바와 같이 렌즈(216)를 브래킷(233) 내에서 정렬시키는 데 기여할 수 있으며, 카메라 조립체(210)의 외부 주변부(274)는 후방 커버(286) 상의 제2 단차형 영역(256) 주위에 정의될 수 있고, 그에 따라 그 제1 단차형 영역(254)은 수용기(272) 외측에서 브래킷(233)의 일부분을 따라서 외향으로 연장될 수 있다. 특히, 이와 같은 지역이 수용기(272)에 인접한 이차적인 수용기(282) 내에 정의될 수 있다. 후방 커버(286)를 가지지 않는 카메라 조립체(210)의 실시예에서, 수용기(272)는 도 13에 대하여 전술한 바와 같은 수용기(172)와 유사한 크기를 가질 수 있다.
또한, 브래킷(233)은, 스냅 탭(292)을 그 내부에 수용하기 위해서 수용기(272)의 외측에 대향하여 이격된 그리고, 선택적으로 이차적인 수용기(282) 내의 탭 슬롯(280)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 카메라 조립체(210)와 브래킷(232)의 조립 동안 스냅 탭(292)이 내향으로 눌려지도록 그리고 카메라 조립체(210)가 수용기(272) 내에 적절하게 위치되었을 때 외향으로 복귀되도록 탭 슬롯(280)이 위치될 수 있다. 일 예에서, 카메라 조립체(210)가 브래킷(233)과 조립될 때 스냅 탭(292)이 약간의 내향 압축하에서 유지되도록 탭 슬롯(280)이 구성될 수 있다. 이와 같은 배열은 온도 변화로 인한 브래킷(233)의 팽창 및 수축에 기인한 탭 슬롯(280)의 상대적인 위치설정의 크기 변형을 보상하는 것을 도울 수 있다.
카메라 조립체(210)가 브래킷(233)과 조립될 때, 스프링 플랜지(294)들은 스냅 탭(292) 내의 언더컷(298)로부터 대향하는 탭 슬롯(280) 외측의 지역 내에서 브래킷(233)을 따라서 연장될 수 있고, 그에 따라 브래킷(233)의 부분이 그 사이에서 캡쳐될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 카메라 조립체(210)와 브래킷(233)의 대체로 확실한 스냅 끼워맞춤을 제공하여 브래킷(233)에 대한 카메라 조립체(210)의 진동을 감소시키는 데 도움을 주기 위해서, 그리고 스프링 플랜지(294)가 브래킷(233)의 온도 사이클링으로 인한 스프링 플랜지(294)와 언더컷(298) 사이의 지역 내에서 브래킷(233) 두께의 임의의 변동을 흡수하게 하기 위해서 조립 동안 스프링 플랜지(294)의 일부 휘어짐이 달성되도록 스프링 플랜지(294)가 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 카메라 조립체(210)가 도 7의 시스템(2)과 유사한 시스템 또는 그의 다른 변형예에서 사용될 수 있다.
카메라 조립체(210)의 변형예에서, 렌즈 유닛 수용기(230)뿐만 아니라 제1 단차형 영역(242) 및 제2 단차형 영역(244)을 포함하는 전방 하우징(224)의 일부가 주입-몰딩된 플라스틱등으로 제조될 수 있다. 이와 같은 예에서, 스프링 플랜지(294)는 도 14 내지 도 17에 대해서 전술한 바와 같이 스테인레스 강등과 같은 금속으로 제조될 수 있고, 전방 하우징(228)의 나머지 부분에 부착될 수 있다. 이와 같은 예에서, 스프링 플랜지(294)는 오버 몰딩에 의해서 스프링 플랜지(294) 내의 대응하는 구멍과 결합되는 전방 하우징(228)의 플라스틱 부분 내에 포함되는 용융 가능 탭의 사용에 의해서 또는 기계적 체결부 또는 접착제의 사용에 의해서 전방 하우징(228)의 다른 인접한 부분과 커플링될 수 있다.
도 19 내지 도 24에 도시된 또 다른 실시예에서, 카메라 조립체(310)는 광 센서 조립체(318) 내에서 광 센서(322)를 포함하는 PCB(320)를 둘러싸고 지지하는 후방 하우징(324) 및 전방 하우징(328)을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 18의 다양한 실시예에 대하여 상기 논의된 바와 같이, 전방 하우징(328)은 광 센서(322) 상에서 이미지를 포커싱하기 위해서 렌즈 유닛(312)를 그 내부에 수용할 수 있는 렌즈 홀더(330)를 포함할 수 있다. PCB(320)는 광 센서(322)에 의해서 수집된 이미지 데이터를 포함하는 신호를 연결기(332)를 통해서 전송할 수 있고, 연결기는 예를 들어, 상기 논의된 어댑터(134 및 234)와 유사하지만 수용기 또는 후방 하우징(324)으로부터 돌출되는 다른 특징부 없이 연결기(332)와 직접적으로 커플링되도록 구성된 어댑터와의 직접적인 연결을 위해서 후방 하우징(324) 내의 연결기 개구부(341)를 통해서 연장될 수 있다. 연결기(340)는 비디오 디스플레이 장치와 전기적으로 통신될 때 개선된 카메라 신호 무결성(integrity)을 제공하도록 조립될 때, 후방 하우징(324)과 접촉되는 전기 전도성 핑거(343)를 포함한다.
도 19 내지 도 24에 도시된 카메라 조립체의 변형예에서, 전방 하우징(328)은 그의 전체 외부 주변부를 정의하는 외부 플랜지(353)를 포함한다. 도 24의 횡단면에서 도시된 바와 같이, 플랜지(353)가 후방 하우징(324)의 일부분을 에워싸도록 플랜지(353)에 의해 정의된 주변부는 플랜지(353) 내에서 후방 하우징(324)을 수용하기에 충분히 크다. 이러한 배열에서, 외부 플랜지(326)는 본원에서 논의된 다른 실시예에서와 같은 후방 하우징(324) 외에 전방 하우징(328)과 일체화되고 전방 하우징(328)으로부터 외향으로 연장된다.
전방 하우징(328)은 그의 다양한 위치를 따라서 복수의 제1 단차형 부분(342)을 정의하고, 이와 같은 부분(342)들은 제2 단차형 부분(344)에 의해서 분리되고 부분적으로 에워싸이며, 렌즈 유닛 수용기(330)는 제2 단차형 부분 내에 포함된다. 도 23의 분해도로부터 볼 수 있는 바와 같이, 복수의 나사형 구멍(358) 각각이 제1 단차형 부분 내에서 전방 하우징(328)을 통해서 연장된다. 이들 나사형 구멍(358)은 후방 하우징(324) 내의 관통 구멍(360)과 정렬되고, 그에 따라 나사(359)를 사용하여 후방 하우징(324)과 전방 하우징(328)을 함께 커플링할 수 있다. 관통 구멍(360)은 전방 하우징(328) 내의 제1 단차형 부분(342)과 정렬되는 각각의 보스(363) 내에서 후방 하우징(324)을 따라서 위치된다. PCB(320)는 또한, 관통 구멍(360) 및 나사형 구멍(358)과 정렬된 관통 구멍(362)의 세트를 포함하고, 그에 따라 후방 하우징(324)을 전방 하우징(328)과 커플링시킬 때 나사(359)가 관통 구멍(360)을 통해서 연장되어 PCB(320)를 조립된 후방 하우징(324)과 전방 하우징(328) 내에서 일반적으로 고정할 수 있다. 이러한 방식으로, PCB(320)는 제1 단차형 영역(342)과 대응하는 보스(363)의 각각의 쌍 사이에서 캡쳐되어 조립된 후방 하우징(324)과 전방 하우징(328) 내에서 PCB(320)의 전-후 위치설정을 유지한다.
도 24에서 더 볼 수 있는 바와 같이, 플랜지(353)와 후방 하우징(324)의 중첩 성질은 예를 들어, PCB(320)의 두께 변형 또는 후방 하우징(324)과 전방 하우징(328)의 다양한 특징부들(예를 들어, 제1 단차형 부분(342) 및 보스(363)) 사이에서 누적된 공차에 의해서 영향을 받을 수 있는 광 센서 조립체(318)의 전체적인 두께의 변형을 보상할 수 있다. 이러한 방식으로, 플랜지(353)와 후방 하우징(324) 사이의 적어도 일부 중첩을 허용하는 것에 의해서 이와 같은 특징부의 구조의 변형 범위 전반을 통해서 이와 같은 변형을 간주할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 후방 하우징(324) 및 전방 하우징(328)은 함께 커플링될 때 서로 접촉하지 않을 수 있고, PCB(320)가 이와 같은 특징부들을 이격시키고 PCB(320)의 외부 주변부가 전방 하우징(328) 및 후방 하우징(324)과 밀접하게 접촉되어 조립체(318)를 효과적으로 폐쇄한다. 일 실시예에서, O-링, 접착제, 도프(dope), 코르크(caulk)등을 포함하는 다양한 재료가 후방 하우징(324), PCB(320), 및 전방 하우징(328) 사이의 계면 주위에 도포되거나 달리 조립되어, 조립체(318)의 내부를 수분, 분진등과 같은 다양한 오염물로부터 적어도 부분적으로 밀봉하고, 다른 계면이 원하는 정도까지 유사하게 밀봉된다.
도 19 내지 도 24에서 더 도시된 바와 같이, 전방 하우징(328)은 외부 플랜지(326) 내에 및/또는 플랜지(353) 내에 위치될 수 있는 위치결정부 애퍼처(384) 및/또는 연결기 애퍼처(376)와 같은 복수의 부착 특징부를 포함할 수 있다. 이들 부착 특징부는 브래킷(133 및 233)과 유사한 방식으로 조립체(310)를 수용하고 함께 유지하도록 적응될 수 있는 상기 논의된 브래킷(133 및 233)의 하나 이상의 변형예에 포함된 다양한 클립, 나사, 페그등을 가지는 연결부 내에서 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 카메라 조립체(310)가 도 7의 시스템(2)과 유사한 시스템 또는 다른 그 변형예에서 사용될 수 있다.
본 개시 내용의 다양한 실시예가 본원에서 전체가 참조로 포함되는 미국 특허 제8,201,800호 및 제8,210,695호; 미국 특허출원 공개 제2014/0063630호; 제2012/0327234호; 제2013/0062497호; 및 제2012/0218655호; 그리고 미국 가특허출원 제61/709,716호; 제61/707,676호; 및 제61/704,869호에서 설명된 것과 같은 후방표시 조립체와 동작적으로 커플링될 수 있다. 본 개시 내용은 본원에서 전체가 참조로 포함되는 미국 특허 제8,264,761호; 제8,646,924호; 및 제8,643,931호; 미국 특허출원 공개 제2013/0194650호 및 제2012/0218655호, 그리고 미국 가특허출원 제61/707,625호; 및 제 61/590,259호에서 설명된 것과 같은 후방표시 패키징 조립체와 함께 이용될 수 있다.
설명된 공정 내의 임의의 설명된 공정 또는 단계가 본 발명의 범위 내에서 구조물을 형성하기 위해 다른 개시된 공정 또는 단계와 결합될 수도 있음이 이해될 것이다. 본원에 개시된 예시적인 구조들 및 공정들은 예시적인 목적을 위한 것이며 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
또한 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 변형 및 수정이 전술한 구조 및 방법에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 하며, 또한 그러한 개념이 하기 청구항이 그들의 언어로 명시적으로 달리 명시하지 않는 한 하기 청구항에 의해 포괄되도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.
상기 설명은 바람직한 실시예들만을 고려한 것이다. 본 발명의 변형들이 당 기술분야에 숙련된 자 및 본 발명을 만들고 사용하는 자에게 생길 것이다. 따라서, 도면들에 도시되고 전술한 실시예들은 단지 예시의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 하며, 균등론을 비롯하여 특허법의 원칙에 따라 해석되는 것으로 다음의 청구범위들에 의해 정의된다.

Claims (20)

  1. 후방표시 카메라 조립체로서:
    센서 렌즈를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴을 포함하는 렌즈 유닛; 및
    광 센서 유닛을 포함하고, 상기 광 센서 유닛은:
    광 센서 칩이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판을 그 제1 측면 상에서 지지하는 후방 하우징; 및
    복수의 단차형 부분을 형성하는 전방 하우징으로서, 상기 후방 하우징과 커플링되고 상기 인쇄 회로 기판을 그 제2 측면 상에서 지지하되 적어도 전방 하우징의 상기 단차형 부분 상에서 지지하는, 전방 하우징;을 포함하고, 상기 전방 하우징은 렌즈 홀더를 포함하며, 상기 렌즈 배럴은 상기 광 센서 칩과 정렬되도록 상기 렌즈 홀더 내에 수용되고,
    상기 후방 하우징은, 상기 후방 하우징 내에서 내향으로 연장되고 상기 단차형 부분과 정렬된 복수의 보스(bosses)를 포함하고, 상기 후방 하우징은 적어도 상기 보스 상에서 상기 인쇄 회로 기판을 지지하는,
    전방 하우징을 포함하는, 후방표시 카메라 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 광 센서와 커플링되고 전자적으로 통신되는 연결 특징부를 포함하고, 상기 연결 특징부는 상기 후방 하우징을 통해서 연장되는, 후방표시 카메라 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 후방 하우징 내로 연장되고 상기 연결 특징부와 커플링되는 연결기를 더 포함하는, 후방표시 카메라 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후방 하우징이 금속 재료로 이루어지고, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 후방 하우징과 전기적으로 연결되는, 후방표시 카메라 조립체.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서:
    상기 전방 하우징은 주변부를 구비하는 외부 플랜지를 포함하고;
    상기 플랜지가 상기 후방 하우징과 적어도 부분적으로 중첩되도록, 상기 후방 하우징이 상기 주변부 내에 수용되는, 후방표시 카메라 조립체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 복수의 나사를 더 포함하고;
    상기 복수의 나사의 각각이 상기 후방 하우징을 통해서 그리고 상기 인쇄 회로 기판을 통해서 연장되고 상기 전방 하우징을 상기 후방 하우징에 커플링시키기 위해서 상기 전방 하우징과 결합되는, 후방표시 카메라 조립체.
  9. 카메라 조립체로서:
    센서 렌즈를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴을 포함하는 렌즈 유닛; 및
    광 센서 유닛을 포함하고, 상기 광 센서 유닛은:
    측방향 부분으로부터의 제1 단차형 영역 그리고 상기 제1 단차형 영역으로부터의 제2 단차형 영역을 포함하는 단차형 프로파일을 갖는 전방 하우징으로서, 상기 전방 하우징은 상기 제2 단차형 영역 내에서 렌즈 홀더를 더 갖고, 상기 렌즈 배럴이 상기 렌즈 홀더 내에 수용되는, 전방 하우징;
    상기 전방 하우징과 커플링되는 후방 하우징; 및
    광 센서 칩을 갖는 인쇄 회로 기판으로서, 상기 광 센서 칩이 인쇄 회로 기판의 상부에 장착되고, 센서 렌즈와 정렬되도록 전방 하우징의 제2 단차형 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되고, 상기 인쇄 회로 기판의 일부분이 상기 후방 하우징의 대응하는 부분과 적어도 상기 전방 하우징의 제1 단차형 영역의 대응하는 부분 사이에 수용되는, 인쇄 회로 기판을 포함하고,
    상기 후방 하우징은, 상기 후방 하우징 내에서 내향으로 연장되고 상기 제1 단차형 영역과 정렬하는 보스를 포함하고, 상기 후방 하우징은 그 제2 측면 상에서 적어도 상기 보스 상에서 상기 인쇄 회로 기판을 지지하는,
    카메라 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전방 하우징이 금속 재료로 이루어지고, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 전방 하우징과 전기적으로 연결되는, 카메라 조립체.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서:
    상기 전방 하우징은 그 주변부를 형성하는 외부 플랜지를 포함하고;
    상기 플랜지가 상기 후방 하우징과 적어도 부분적으로 중첩되도록, 상기 후방 하우징이 상기 주변부 내에 수용되는, 카메라 조립체.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 전방 하우징의 제1 단차형 영역이 상기 인쇄 회로 기판을 그 제1 측면 상에서 지지하는, 카메라 조립체.
  13. 삭제
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 나사를 더 포함하고;
    상기 나사는 상기 후방 하우징을 통해서 그리고 상기 인쇄 회로 기판을 통해서 연장되고 상기 전방 하우징을 상기 후방 하우징에 커플링시키기 위해서 상기 제1 단차형 영역 내에서 상기 전방 하우징과 결합되는, 카메라 조립체.
  15. 차량 후방 비전 시스템으로서:
    상기 차량의 내부 내의 디스플레이; 및
    상기 디스플레이와 통신되고 상기 차량에 대하여 후방-대면 위치에서 상기 차량과 커플링되는 카메라를 포함하고, 상기 카메라는:
    센서 렌즈를 그 내부에 가지는 렌즈 배럴;
    광 센서 칩이 그 상부에 장착된 인쇄 회로 기판;
    후방 하우징; 및
    복수의 단차형 부분을 형성하고, 상기 후방 하우징에 커플링되어 상기 인쇄 회로 기판을 그 사이에서 둘러싸는 전방 하우징으로서, 상기 전방 하우징은 상기 광 센서와 정렬된 렌즈 배럴을 수용하는 렌즈 홀더 및 상기 전방 하우징의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 렌즈 홀더와 대향하여 연장되는 플랜지를 형성하는, 전방 하우징;을 포함하고,
    상기 후방 하우징은, 상기 후방 하우징 내에서 내향으로 연장되고 상기 단차형 부분과 정렬된 복수의 보스를 포함하고, 상기 후방 하우징은 적어도 상기 보스 상에서 상기 인쇄 회로 기판을 지지하는,
    시스템.
  16. 제15항에 있어서:
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 광 센서와 결합되고 전자적으로 통신되는 연결 특징부를 포함하고, 상기 연결 특징부는 상기 후방 하우징을 통해서 연장되며;
    상기 시스템은 상기 후방 하우징 내로 연장되고 상기 연결 특징부와 커플링되는 연결기를 더 포함하는, 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 전방 하우징이 금속 재료로 이루어지고, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 전방 하우징과 전기적으로 연결되는, 시스템.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 전방 하우징은 상기 인쇄 회로 기판의 제1 측면을 적어도 상기 단차형 부분 상에서 지지하는, 시스템.
  19. 삭제
  20. 제18항에 있어서:
    상기 카메라가 복수의 나사를 더 포함하고;
    상기 복수의 나사의 각각이 상기 후방 하우징을 통해서 그리고 상기 인쇄 회로 기판을 통해서 연장되고 상기 전방 하우징을 상기 후방 하우징에 커플링시키기 위해서 상기 전방 하우징과 결합되는, 시스템.
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