KR20070007300A - 카메라 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 화상 변환 요소를 갖는, 특히 차량용 카메라에 관한 것이다. 화상 변환 요소는 적어도 하나의 화상 센서를 포함하고, 카메라의 적어도 하나의 다른 요소, 예를 들어 카메라의 하우징과 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 연결된다.
차량용 카메라, 화상 변환 요소, 화상 센서, 하우징, 상호 결합부.

Description

카메라{CAMERA}
본 발명은 특히 차량용 카메라에 관한 것이다.
DE 40 32 927 C2에는 차량용 카메라가 공지되어 있다. 이 카메라는 가시도를 개선하기 위해 사용되고 주행 방향에 대한 운전자의 시야 영역을 검출하기 위해 실내 후방 거울 영역 내에 조립된다.
이하 설명되고 독립 청구항의 특징을 갖는 특히 차량용 카메라는, 카메라 구조의 높은 정확도를 갖는 동시에 카메라의 단순한 구조가 달성되는 장점을 갖는다. 또한, 상기 카메라는 그 구조에 있어서 내구성이 있으며, 예를 들어 충격, 진동 및 온도 변동에 대해 민감하지 않은 장점을 갖는다. 이에 추가로, 독립 청구항의 특징을 갖는 카메라는 저렴하게 제조될 수 있다. 또한, 화상 변환 요소가 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 카메라의 다른 요소와 연결되는 것은 상호 결합부를 통해 구성 요소의 제조 공차가 간단하게 조정될 수 있다는 장점을 갖는다. 이는, 구성 요소의 정확도에 대한 요구가 감소되므로 구성 요소의 제조 비용이 저감되는 장점을 갖는다. 요약하면, 이하에 설명되는 카메라는 내구성, 저렴한 제조 비용 및 고 정밀도로 인해, 특히 바람직하게는 승용차 또는 상용차와 같은 차량에 사용되는 것이 적합하다.
상호 결합부는 결합 재료의 경화를 통해 수행되는 형태 결합식 연결이며, 연결되는 요소들은 실제로 형태 및/또는 재료 특성에 있어서 변형되지 않고 유지된다. 이는, 접착식 연결과 같은 힘 결합식 연결에 비해 연결이 응력 없이 수행되는 장점을 갖는다. 이는 특히 카메라 구조의 고정밀도를 제공한다. 또한, 결합 재료로서, 예를 들어 2-성분 에폭시 재료, 자외선 망상화 재료, 합성물질 기초재 또는 땜납과 같은 여러 재료가 제공된다.
또한, 화상 변환 요소 및/또는 카메라의 다른 요소가 언더컷을 갖는 적어도 하나의 연결 요소를 포함하는 것은 바람직한데, 이는 이를 통해 상호 결합부가 특히 견고하고 수명이 길어지기 때문이다. 연결 요소가 원통형으로 구성되고 그리고/또는 언더컷이 접시 머리형 및/또는 못 머리형으로 구성되는 경우 특히 바람직한데, 이는, 한편으로 이러한 구조가 간단히 제조 가능하고, 다른 한편으로 상호 결합부를 통한 확실한 연결을 보장하기 때문이다.
또한, 화상 변환 요소 및/또는 카메라의 다른 요소가 적어도 하나의 박스를 포함할 수 있는 것은 바람직한데, 이는 카메라의 제조 시에 상호 결합 재료의 의도된 제공에 기여하기 때문이다. 상호 결합 재료는 실제로 박스로 제한되어 유지된다. 이로써, 렌즈와 같은 카메라의 다른 요소가 손상되거나 또는 오염되는 위험이 바람직하게 저지된다. 또한, 용기는 상호 결합부 당 바람직하게는 4mm3 내지 8mm3의 적은 양의 상호 결합 재료만을 필요로 하는 장점을 갖는다. 이는 마찬가지로 카메라의 저렴한 제조를 가능케 한다.
적외선 빔을 이용하여 상호 결합 재료를 경화시키고, 그리고/또는 상호 결합 재료가 상호 작용을 통해 상호 결합 재료의 경화에 작용하는 2개의 부품을 포함하고, 그리고/또는 상호 결합 재료가 냉각을 통해 경화되는 것은 바람직한데, 이는, 상호 결합 재료의 경화가 신속히 달성되기 때문에 이와 같은 특성을 갖는 상호 결합 재료는 한편으로는 카메라의 제조를 위해 특히 적합하고, 이는 카메라의 제조 시에 짧은 실행 시간에 기여하는 반면, 다른 한편으로 상기와 같은 상호 결합 재료는 카메라의 장시간 안정성을 보장한다.
화상 변환 요소의 표면의 적어도 일부 및/또는 카메라의 다른 요소의 표면의 적어도 일부가 상호 결합부 영역 내에 융기부 및/또는 함몰부를 포함하는 것은 특히 바람직한데, 이는 상기 융기부 및/또는 함몰부가 간단하고 저렴하게 제공되기 때문이다. 상호 결합에 사용되는, 하우징의 내측 표면 부분이 융기부 및/또는 함몰부를 가질 경우 특히 바람직하다. 대안적으로 또는 추가로, 기판의 부분 및/또는 상호 결합에 사용되는 기판 프레임의 부분이 융기부 및/또는 함몰부를 가지면 바람직하다. 융기부 및/또는 함몰부들 사이의 중공 공간 내에 상호 결합 재료를 분배함으로써, 힘 결합없는 형태 결합으로 응력 없는 연결이 달성된다.
화상 변환 요소와 카메라의 다른 요소가 추가로 접착 연결을 통해 연결되는 카메라는 카메라의 제조를 단순하게 하는 장점을 갖는데, 이는 신속히 작용하는 접착 연결에 의해 화상 변환 요소가, 제2 공정 단계에서 지속적인 상호 결합을 실행하도록 카메라의 다른 요소와 신속히 그리고 확실히 고정될 수 있기 때문이다. 이에 추가로, 지속적인 연결을 위해 접착식 연결이 사용되는 것은 바람직한데, 이는 지속적인 작동 중에 카메라 구조의 안정성 및 카메라의 수명을 더 증가시키기 때문이다.
0.5mm와 3.5mm 사이의 상호 결합 영역 내에서 화상 변환 요소와 카메라의 다른 요소 간의 최소 간격은 바람직하게는 카메라 구조의 특히 높은 안정성을 제공한다. 또한, 이는 특히 소형이며 공간 절약적인 카메라 구조를 가능케 한다.
화상 변환 요소가 적어도 하나의 화상 센서 및/또는 적어도 하나의 기판 및/또는 적어도 하나의 기판 프레임을 포함하면 바람직하다. 화상 변환 요소가 기판 프레임 상에서 카메라의 적어도 하나의 다른 요소, 예를 들어 하우징 및/또는 광학 유닛과 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 연결되는 것은 특히 바람직한데, 이는 특히 안정적이며 차량 기술에 적절한 카메라 구조를 제공하기 때문이다. 대안적으로 또는 추가로, 기판이 카메라의 적어도 하나의 다른 요소, 예를 들어 하우징 및/또는 광학 유닛과 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 직접 연결되는데, 이는 이에 의해 기판 프레임이 제거될 수 있고 카메라는 소형으로 가볍고 저렴해질 수 있다.
다른 장점은 도면을 참조로 실시예의 상세한 설명 및 종속 청구항에서 설명된다.
이하 본 발명이 도면에 도시된 실시예를 참조로 상세히 설명된다.
도1은 제1 실시예의 카메라의 횡단면도이다.
도2는 제1 실시예의 카메라의 사시도이다.
도3은 제1 실시예의 카메라의 사시도이다.
도4는 다른 실시예의 카메라의 개략도이다.
이하, 적어도 하나의 화상 변환 요소를 갖는, 특히 차량용 카메라가 설명된다. 화상 변환 요소는 적어도 하나의 화상 센서를 포함하고, 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 카메라의 적어도 하나의 다른 요소, 예를 들어 카메라의 하우징과 연결된다.
차량에 사용되는 카메라는 한편으로는 매우 견고해야 하고 동시에 매우 정확하고, 다른 한편으로는 저렴해야 한다. 구조에 대한 추가의 비용으로 고정밀도가 달성되는 것도 가능하다. 그 해결 가능성으로서, 핀, 정지 엣지 또는 높은 정밀도가 가능하다. 이러한 해결책은 비용 증가와 관련된다. 이러한 비용은 고정밀도를 유지하기 위해 카메라 조립 과정 중에 필요하나, 카메라 사용 중에는 필요치 않다.
이하 설명되는 카메라의 바람직한 실시예에서, 적어도 2개의 기판과, 알루미늄으로 된 기판 프레임과, 알루미늄으로 된 기판 프레임을 갖는 개별 기판으로 구성된 기판 조립체를 결합하기 위해 상호 결합 재료가 사용된다. 카메라의 전방 하우징 부분은 칼럼을 갖는 저장소(박스)를 포함한다. 칼럼은 예를 들어 가공하지 않은 리벳과 유사한 압착된 첨부를 갖는 핀이다. 이로써, 칼럼은 언더컷을 갖는 연결 요소이다. 기판 프레임은 저장소 내로 돌출되는 4개의 고정 요소를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 고정 요소는 기판 내로 나사 결합되는 나사와 유사하다. 칼럼과 고정 요소 양자가 저장소 내에서 언더컷 내에서 상호 결합을 위해 제 공되는 것은 중요한 특성이다. 상호 결합 재료를 통한 연결이 접착을 통해 행해지는 것이 아니라 칼럼과 고정 요소와 같은 요소들의 상호 결합을 통해 이루어진다. 바람직하게는, 저장소는 달성 가능한 저장소 및 하우징의 제조 정확도에 따라 약 4 내지 8mm3의 상호 결합 재료의 저장 능력을 갖는다. 또한, 저장 능력은 카메라 작동 중에 가해지는 부하에 적응된다.
도1은 하우징(1)과 화상 변환 요소로 구성된 카메라의 바람직한 실시예의 단면도이다. 도2는 카메라 하우징(1)의 사시도로서, 바람직한 실시예의 화상 변환 장치 및 덮개 없고 4개의 박스(13)와 각각 하나의 칼럼으로 구성된다. 도3은 사각형 기판 프레임(8) 및 4개의 고정 요소(5)로 구성된 제1 실시예의 카메라의 화상 변환 요소의 사시도를 도시한다. 도1, 도2 및 도3을 참조하여 이하 카메라의 구조가 설명된다. 바람직한 실시예에서, 카메라의 하우징(1)은 알루미늄 다이케스팅 부품이며 실제로 직각형 기부면을 갖고, 카메라 내측으로 용기를 형성하여 기부면 상에 위치하는 측면을 갖는다. 또한, 하우징(1)의 기부면은 외향 돌출된 돌출부를 포함하는데, 이 돌출부 내에는 카메라의 광학 유닛(2)이 위치한다. 광학 유닛(2)은 외측으로 광학 유닛 덮개(3)를 통해 덮여지는데 이는 작동 중에는 제거될 수 있다. 하우징(1)의 내부에서 기부면의 각각의 4개의 모서리에는 박스(13)(저장소)가 위치한다. 각각의 박스(13) 내에는 하우징(1)의 기부면에 대해 실제로 수직으로 배열된 칼럼(4)이 위치한다. 4개의 칼럼(4)은 바람직한 실시예에서 언더컷(17)을 갖는 리벳 형태의 볼트이다. 언더컷(17)은 볼트의 고정을 위해 하우징 반대쪽 면 에 위치한다. 하우징(1)의 측벽 내에는 케이블 개구(14)가 제공되어, 이를 통해 케이블(12)의 플러그가 하우징(1) 및 커버(6)를 관통하여 외측으로 안내된다. 케이블(12)은 케이블 개구에 대향하여 밀폐된다. 또한, 도1은 처리 기판(15), 기판 프레임(8), 화상 센서 기판(7), 고정 요소(5) 및, 화상 센서 칩(9)과 유리 커버(11)(glas-lid)를 포함하는 화상 센서(10)로 구성되는 화상 변환 요소를 도시한다. 기판 프레임(8)을 통해 처리 기판(15)과 화상 센서 기판(7)은 실제로 서로에 대해 평행으로 연결된다. 화상 센서(10)는, 화상 센서 칩(9)이 광학 유닛(2)과 함께 광학 시스템을 형성하도록, 화상 센서 기판(7)의 외측으로 향한 면 상에 장착된다. 화상 센서(10)는 광학 유닛(2)을 위한 유리 커버(11)에 의해 덮여진 화상 센서 칩(9)에 의해 형성된다. 형성된 화상 정보의 처리 및 전송을 위한 전자 장치는 기판(7, 15) 상에 위치한다. 알루미늄으로 구성된 기판 프레임(8)의 모든 모서리에는 화상 센서 기판(7)에 대해 실제로 수평으로 화상 센서(10)의 면 상에 4개의 고정 요소(5)가 위치한다. 바람직한 실시예에서, 고정 요소(5)는 접시 머리형 나사로 구성되어, 기판 프레임(8)에 나사 결합된다. 대안적으로 또는 추가로, 고정 요소(5)는 기판 프레임(8)에 직접 사출 성형된다. 고정 요소(5)의 중요 요소는 임의로 형성될 수 있는 언더컷(16)이다. 바람직한 실시예에서, 언더컷(16)은 접시 머리형 나사로 구성된다. 대안적으로 또는 추가로, 칼럼(4)과 고정 요소(5)의 언더컷(16, 17)의 원추형 단면에 추가로 다른 단면이 사용된다. 하우징(10)과 기판 프레임(8)의 연결은, 각각 하나의 고정 요소(5)가 박스(13) 내로, 박스(13) 내에 위치하는 칼럼(4)에 대해 0.5mm 내지 3.5mm의 간격으로 돌출되도록 수행되며, 이때 박스가 상호 결합 재료(18)로 충전되므로, 화상 변환 요소가 카메라의 다른 요소로서의 하우징(1)과 상호 결합된다. 바람직한 실시예에서, 적외선 망상화 상호 결합 재료(18)가 상호 결합을 위해 사용된다. 이를 위해, 적외선 망상화 상호 결합 재료(18)가 용해 상태에서 4개의 박스(13) 내로 몰딩되고, 그 후에 칼럼(4)과 고정 요소(5)가 상응하게 접근된다. 이어서, 상호 결합 재료(18)가 적외선(UV-빔)에 의해 경화되어 상호 결합이 효과를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 칼럼(4)과 해당 고정 요소(5)의 전방측 돌출면은 각각의 개별 상호 결합 시에 적어도 60%까지 덮여진다. 마찬가지로 용기 형태의 덮개(6)는 용기 형태의 하우징(1)과 연결되어 카메라의 내측 공간을 외측으로 폐쇄한다.
도4는 하우징(1)과 화상 변환 요소로 구성된 카메라의 다른 실시예의 개략도이다. 이 다른 실시예에서도 카메라는 광학 유닛(2) 및 이 광학 유닛(2)에 정확히 위치된 화상 센서(10)로 구성된다. 화상 센서(10)는 화상 센서 기판(7) 상에 고정되며, 화상 센서(10)는 화상 센서(10)의 하우징 내에 화상 센서 칩, 즉, 광민감성 실리콘 및 투광성 보호 커버를 포함한다. 보호 커버 및 화상 센서(10)의 하부측 상의 전기 접속부 및 화상 센서 기판(7)의 위치에 대한 화상 센서 칩의 치수 검사에 대한 특별한 요구는 요구되지 않는다. 또한, 화상 센서 기판(7) 상에는 평가 전자 장치와 같은 전자 장치(21) 및, 데이터 및 에너지에 대한 부시(20)가 배열되고 이를 통해 화상 센서 기판(7)이 제어된다. 또한, 본 실시예에서 하우징(1)과 연결된 기판 프레임(8)이 화상 센서 기판(7) 상에 연결된다. 하우징(1) 내에 그리고/또는 기판 프레임(8) 내에는 융기부(19) 및/또는 함몰부가 배치된다. 이러한 다른 실시예에서, 하우징(1) 내에 뿐만 아니라 프레임(8) 내에는 융기부(19)가 배열된다. 본 실시예에서, 하우징(1)과 기판 프레임(80 사이의 중공 공간은 적어도 부분적으로 상호 결합 재료(18)보다 더 경화성인 충전 재료로 충전된다. 이때 충전 재료 양 및/또는 충전 기술은 상호 결합 재료(18)가 광학 유닛(2)과 화상 센서(10) 사이에 위치하지 않고 그리고/또는 도전성 상호 결합 재료(18)에서는 화상 센서 기판(7) 상에 위치하지 않도록 선택된다. 상호 결합 재료(18)의 축소 현상이 일어나지 않는 경화 중에 기판 프레임(8), 각각의 화상 센서(10)는 각각의 광학 유닛(2)에 대해 하우징(1)에 응력없이 연결된다. 충전 재료가 융기부(19)들 사이에 그리고/또는 함몰부들 사이의 중공 공간 내에 분배되기 때문에, 하우징(1)과 기판 프레임(8)은 힘 결합없이 형태 결합식으로 응력 없이 연결된다.
상술된 실시예의 변형예에서, 적외선 빔을 통해 경화되는 상호 결합 재료에 대한 대안으로 또는 추가로, 냉각을 이용해 경화 가능한 상호 결합 재료가 사용되고 그리고/또는 2개의 부품으로 구성되고 양 부품들의 조립을 통해 고정되는 상호 결합 재료가 사용된다. 바람직하게는 상호 결합 재료는, 예를 들어 10초 내지 30초 사이에서 빠르게 고정되고 그리고/또는 경화 시에 적게 수축되고 그리고/또는 다른 재료와 상호 작용이 없고, 즉 화학적으로 비활성이고 그리고/또는 가스화되지 않고 그리고/또는 작은 온도 팽창율을 갖는 특성 중 적어도 하나를 갖는다.
바람직한 실시예의 변형예에서, 화상 센서 및/또는 화상 센서 기판 및/또는 처리 기판 및/또는 카메라의 적어도 하나의 다른 요소, 예를 들어 카메라의 하우징 및/또는 카메라의 광학 유닛 및/또는 카메라의 커버를 갖는 화상 변환 요소의 기판 프레임이 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 연결된다.
다른 변형예에서, 상호 결합부에 추가로, 화상 변환 요소 및 카메라의 적어도 하나의 다른 요소는 추가로 접착 결합을 통해 연결되며, 바람직하게는 접착 결합은 적어도 하나의 상호 결합부의 영역 내에 제공된다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 화상 변환 요소를 갖는, 특히 차량용 카메라에 있어서,
    화상 변환 요소는 카메라의 적어도 하나의 다른 요소와 적어도 하나의 상호 결합부를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라.
  2. 제1항에 있어서, 상호 결합부는 형태 결합식 연결이며, 이러한 연결은 상호 결합 재료의 경화를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 카메라.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화상 변환 요소 및/또는 카메라의 다른 요소는 언더컷을 갖는 적어도 하나의 연결 요소를 포함하며, 언더컷을 갖는 연결 요소는 상호 결합부의 구성 부분인 것을 특징으로 하는 카메라.
  4. 제3항에 있어서, 연결 요소는 원통형으로 구성되고 그리고/또는 접시 머리형 및/또는 못 머리형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 화상 변환 요소 및/또는 카메라의 다른 요소는 적어도 하나의 박스를 포함하며, 박스는 적어도 상호 결합 재료 및/또는 적어도 언더컷을 갖는 상호 결합 요소를 수용하고, 바람직하게는 박스는 언 더컷을 갖는 적어도 하나의 연결 요소를 포함하며, 박스는 4mm3 내지 8mm3의 상호 결합 재료의 저장 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상호 결합 재료는 적외선 빔을 이용하여 경화되고 그리고/또는 상호 결합 재료는 상호 결합 재료의 경화를 상호 작용을 통해 행하는 적어도 두 개의 부품을 포함하고 그리고/또는 상호 결합 재료는 냉각을 통해 경화되는 것을 특징으로 하는 카메라.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 화상 변환 요소 및/또는 카메라의 다른 요소는 상호 결합을 보장하는 수단을 포함하며, 특히, 상기 수단은 융기부 및/또는 함몰부를 포함하며, 화상 변환 요소의 일부 및/또는 카메라의 다른 요소의 상부면의 적어도 일부가 상호 결합 영역 내에서 융기부 및/또는 함몰부를 갖는 것을 특징으로 하는 카메라.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 화상 변환 요소 및 카메라의 다른 요소는 접착 연결을 통해 추가로 연결되며, 바람직하게는 접착 연결은 상호 결합 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 카메라.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 화상 변환 요소와 카메라의 다른 요소 사이의 최소 간격은 상호 결합부 내에서 0.5mm 내지 3.5mm 사이 인 것을 특징으로 하는 카메라.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 화상 변환 요소는 적어도 하나의 화상 센서 및/또는 적어도 하나의 기판 및/또는 적어도 하나의 기판 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 카메라의 적어도 하나의 다른 요소는 카메라의 하우징 및/또는 카메라의 광학 유닛인 것을 특징으로 하는 카메라.
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