KR20190113921A

KR20190113921A - 모터 차량용 이미징 시스템

Info

Publication number: KR20190113921A
Application number: KR1020197025983A
Authority: KR
Inventors: 페테르 프레드릭손; 니클라스 룬드크비스트
Original assignee: 비오니어 스웨덴 에이비
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-10-08
Also published as: US10855897B2; US20200137276A1; WO2018172273A1; EP3378704A1; CN110382300A; JP6756928B2; KR102198616B1; EP3378704B1; CN110382300B; JP2020510866A

Abstract

본 발명은 모터 차량용 이미징 시스템에 관한 것으로, 상기 이미징 시스템은 카메라 하우징 부분(10), 및 상기 카메라 하우징 부분(10)의 부착 벽(12)에 장착되는 적어도 하나의 카메라 모듈(1)을 포함하고, 카메라 모듈(1)에는 반경방향 외향으로 지향되는 플랜지(5) 및 반경방향 외향으로 지향되는 몇몇 돌출부(4)가 제공되고, 폐쇄된 리테이너 링(8)이 제공되며, 여기서 돌출부(4) 및/또는 리테이너 링(8)은 탄성 변형가능하고, 리테이너 링(8)은 리테이너 링(8) 및/또는 돌출부(4)의 탄성 변형 하에서 리테이너 링을 돌출부(4) 위에서 부착 위치로 밂으로써 부착되고, 여기서 카메라 모듈(1)은 리테이너 링(8)이 부착 위치에 있는 경우에 리테이너 링(8)과 카메라 모듈(1)의 플랜지(5) 사이에서 부착 벽(12)을 클램핑함으로써 부착 벽(12)에 부착된다.

Description

모터 차량용 이미징 시스템

본 발명은 청구항 1의 전제부의 특징부를 포함하는 모터 차량용 이미징 시스템에 관한 것이다.

제1항의 전제부의 특징부를 포함하는 모터 차량용 이미징 시스템은, 예를 들어 EP 2 942 939 A1호로부터 알려져 있다.

이미징 시스템은 카메라 하우징 부분, 및 상기 카메라 하우징 부분의 부착 벽에 장착되는 적어도 하나의 카메라 모듈을 포함하고, 카메라 모듈은 대물 렌즈, 상기 대물 렌즈를 보유하는 렌즈 홀더, 이미지 센서, 및 상기 이미지 센서를 보유하는 백 플레이트(back plate)를 포함한다.

카메라 모듈은 여기서 카메라 하우징 부분에 있는 서로 협력하는 제1 및 제2 회전 로킹(locking) 수단들에 의해 부착된다. 제1 회전 로킹 수단은 예를 들어 2개의 핀에 의해 실현될 수 있고, 제2 회전 로킹 수단은 핀이 삽입될 수 있는 카메라 하우징 부분 내의 2개의 보어에 의해 실현될 수 있다. 따라서, 카메라 모듈이 미리정의된 롤 각도에 대한 그의 위치 또는 배향을 카메라 하우징 부분에서의 부착 후에 그리고 차량에서의 이미징 시스템의 부착 후에 변경할 수 있는 것이 방지된다.

카메라 하우징 부분 내의 카메라 모듈의 부착은 몇몇 조립 단계에 의해 여기에서 실현된다. 먼저, 카메라 모듈은 카메라 모듈 및 카메라 하우징 부분의 보어들이 정렬되는 미리정의된 위치에 위치될 필요가 있다. 제2 및 제3 단계에서, 2개의 핀은 상이한 보어 내로 삽입될 필요가 있다. 카메라 모듈이 2개의 핀을 통해 고정됨에 따라, 미리정의된 롤 각도에 대한 카메라 모듈의 배향은 부착 후에 고정된다. 그럼에도 불구하고, 카메라 모듈의 배향은 공차로 인해 또는 핀들 중 하나가 보어들 중 하나에 적절히 장착되지 않은 경우에 미리정의된 배향으로부터 벗어날 수 있는 것이 가능하다. 추가로, 2개의 핀은 카메라 모듈의 기울어짐을 야기할 수 있는 상이한 장착력들로 장착될 수 있다.

이러한 종래 기술과 관련하여, 본 발명의 목적은 카메라 하우징 부분 내의 카메라 모듈의 부착이 더 용이하게 되고 미리정의된 장착 위치 및 배향에 대한 카메라 모듈의 부착 및 배향의 개선된 정확도를 추가로 가능하게 하는 이미지 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 제1항의 특징부를 포함하는 이미징 시스템이 제안되는 한편, 추가의 바람직한 실시예가 하위 청구항, 도면 및 관련 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 기본 개념에 따르면, 카메라 모듈에는 반경방향 외향으로 지향되는 플랜지, 반경방향 외향으로 지향되는 몇몇 돌출부, 및 폐쇄된 리테이너 링이 제공되며, 여기서 돌출부 및/또는 리테이너 링은 탄성 변형가능하고, 리테이너 링은 리테이너 링 및/또는 돌출부의 탄성 변형 하에서 리테이너 링을 돌출부 위에서 부착 위치로 밂으로써 부착되고, 여기서 카메라 모듈은 리테이너 링이 부착 위치에 있는 경우에 리테이너 링과 카메라 모듈의 플랜지 사이에서 부착 벽을 클램핑함으로써 부착 벽에 부착되는 것이 제안된다.

제안된 이미징 시스템은 몇몇 이점을 포함한다. 먼저, 부착을 위해 필요한 단지 하나의 부품, 즉 리테이너 링이 존재한다. 조립은 단지 2개의 단계만으로, 즉 카메라 모듈을 카메라 하우징의 개구 내로 삽입하는 단계 및 리테이너 링을 카메라 모듈 위에서 부착 위치로 미는 단계만으로 더 용이하게 될 수 있다. 추가로, 본 발명의 해결책은 리테이너 링과 부착 벽과 플랜지 사이의 동일하게 분포된 클램핑력에 의해 추가의 보어 등이 없이 단일 개구에서의 부착을 가능하게 한다. 따라서, 부착 영역에서의 카메라 모듈 및 카메라 하우징의 최대 하중이 감소될 수 있고, 이는 또한 부착 위치에서의 카메라 모듈의 최종 배향에 대한 부착력의 감소된 영향을 야기한다. 따라서, 본 발명은 미리결정된 부착 위치 및 배향에 대해 더 높은 정확도로 카메라 모듈의 부착을 가능하게 한다.

추가로, 돌출부는 플랜지로의 방향으로 증가하는 두께를 갖는 원추형 형상을 포함할 수 있다. 이러한 실시예의 이점은 리테이너 링이 돌출부 뒤에서 부착 위치로 클립결합될 때까지 리테이너 링 및/또는 돌출부의 탄성 변형이 부착 이동 중에 계속 증가하는 동안 리테이너 링이 카메라 모듈 위에서 용이하게 밀릴 수 있다는 것이다.

추가로, 플랜지 및/또는 부착 벽에는 바람직하게는 다른 부분을 향하는 면에 배열된 3개의 중심설정 표면이 제공되며, 이는 원추형, 구형 또는 평탄형 형상을 포함할 수 있다. 먼저, 3개의 중심설정 표면의 사용이 바람직한데, 이는 3개의 중심설정 표면이 일 평면을 한정하고 그에 의해 카메라 모듈이 카메라 하우징 부분에 대해 어떠한 기울어짐 이동도 수행하지 않을 수 있기 때문이다.

추가로, 중심설정 표면은, 예를 들어, 그의 형상 때문에 원주방향뿐만 아니라 반경방향으로 미리정의된 위치에 대해 중심설정 효과를 갖는 원추형 또는 구형 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 중심설정 표면은 또한 다른 중심설정 표면과 조합하여 중심설정 효과를 가질 수 있는 평탄형 형상을 가질 수 있다. 평탄형 표면은 매우 정밀하게 가공되거나 제조된 기하학적 형상 및 배향을 가질 수 있고, 카메라 모듈을 미리정의된 방향으로 압박하기 위해 카메라 모듈의 길이 축에 대해 90도와는 상이한 각도로 배향될 수 있다.

중심설정 표면이 장착 위치에서 카메라 모듈의 길이 축에 대해 서로 120도의 각도로 배열되는 경우, 카메라 모듈의 정밀한 배향으로 낮은 최대 하중을 갖는 매우 동일한 하중 분포가 달성될 수 있다.

추가로, 카메라 모듈은, 리테이너 링 및 부착 벽에서의 작용하는 클램핑력의 동일한 분포를 가능하게 하는, 카메라 모듈의 길이 축에 대해 서로 120도의 각도로 배열된 3개의 돌출부를 포함할 수 있는 것이 바람직하다.

추가로, 3개의 돌출부 및 3개의 중심설정 표면은 카메라 모듈의 길이 축에 대해 서로 60도의 각도로 배열되는 것이 바람직하다. 3개의 돌출부는 중심설정 표면들 사이에서 카메라 모듈의 전방 면 상으로의 뷰(view)에 배열된다. 따라서, 부착 벽은 카메라 모듈의 길이 축에 대해 원주 방향으로 대략 60도의 각도로 분포된 받침 지점(abutment point)에서 리테이너 링과 함께 로딩되고, 이는 더 균등화된 하중 분포를 야기하고, 미리정의된 위치 및 배향과 관련된 매우 높은 정확도를 갖는 부착이 가능하다.

추가로, 리테이너 링은 튜브형 부분 및 튜브형 부분으로부터 반경방향 내향으로 연장되는 칼라(collar)를 포함하는 것이 제안된다. 그에 의해, 리테이너 링은 추가로, 카메라 모듈을 부분적으로 그리고 특히 튜브형 부분에 의해 전방 측에서 대물 렌즈를 둘러쌈으로써 카메라 모듈에 대한 보호부로서 작용할 수 있다. 리테이너 링은 단지 돌출부와 부착 벽 사이에서 칼라와 결합하고 있고, 이는 카메라 모듈을 카메라 하우징 부분 내에 고정시키는데, 여기서 튜브형 부분은 로딩되어 있지 않다. 추가로, 칼라의 반대편 측으로부터의 튜브형 부분에서 리테이너 링을 파지하고 이를 칼라로 카메라 모듈 및 돌출부 위로 밂으로써 리테이너 링이 보다 용이하게 취급될 수 있기 때문에 조립이 용이하게 된다. 장착 위치에서 부착 벽을 향하는 칼라는 튜브형 부분의 단부에 배열되어, 리테이너 링을 통해 카메라 모듈을 카메라 하우징에 장착할 때 리테이너 링이 제1 단계에서 돌출부 위로 칼라에 의해 밀리고 최종 부착 위치에 도달할 때까지 돌출부 위로 이동되게 한다.

추가의 바람직한 실시예에 따르면, 카메라 모듈이 원통형 형상을 포함하고 리테이너가 원형 링 형상을 포함하는 것이 제안된다. 따라서, 리테이너 링은 카메라 하우징에 부착될 때 동일하게 분포된 하중에 의해 로딩되고, 리테이너 링이 그의 원주방향 배향과는 독립적으로 부착될 수 있기 때문에 조립이 용이하게 된다.

이하에서, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 기초하여 설명될 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 상이한 측면들로부터의 카메라 모듈을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 상이한 기하학적 형상을 갖는 상이한 중심설정 표면을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 카메라 하우징 부분 및 카메라 모듈을 갖는 이미징 시스템을 상이한 뷰로 도시한다.

도 1a 내지 도 1e에는, 기본 구성요소로서 대물 렌즈(2), 상기 대물 렌즈(2)를 보유하는 렌즈 홀더(3), 및 렌즈 홀더(3)에 고정된 인쇄 회로 기판(PCB)(6)을 포함하는 미리조립된 모듈로서의 카메라 모듈(1)이 도시되어 있다. 대물 렌즈(2)는 렌즈 홀더(3) 내로 나사결합될 수 있고, 그 자체로 몇몇 단일 렌즈들의 적층체를 포함할 수 있다. PCB(6)는 대물 렌즈(2)에 대해 미리정의된 위치에 위치되는 도시되지 않은 이미지 센서를 포함할 수 있어서, 대물 렌즈(2)의 렌즈를 통해 입사하는 광이 미리정의된 방향으로부터 이미지 센서 상에 부딪히게 할 수 있다. 렌즈 홀더(3)는 그가 대물 렌즈(2)를 고정시키고 PCB(6)를 또한 고정시키는 역할을 함에 따라 카메라 모듈(1)의 중심 부분으로서 보일 수 있어서, 두 부품 모두가 공통 부분에서의 고정으로 인해 서로 정렬되게 한다.

렌즈 홀더(3)는 원통형 튜브 몸체(16) 및 정사각형 형상의 플랜지(5)를 갖도록 설계되는데, 이 플랜지는 튜브 몸체(16)로부터 외향 방향으로 반경방향으로 연장되고, PCB(6)를 향하는 튜브 몸체(16)의 단부에 배열된다. 추가로, 렌즈 홀더(3)에는 카메라 모듈(1)의 길이 축(A)에 대해 서로 120도로 배열된 3개의 돌출부(4)가 제공된다. 돌출부(4)는 플랜지(5)를 향하는 방향으로 증가하는 두께를 갖는 원추형 표면을 갖도록 설계된다. 플랜지(5)에는 돌출부(4)를 향하는 면에 배열된 3개의 중심설정 표면(7)이 제공되며, 이는 또한 카메라 모듈(1)의 길이 축(A)에 대해 서로 120도로 배열된다. 추가로, 탄성중합체 밀봉부(14)가 도 3c에 도시된 바와 같이 카메라 모듈(1)과 카메라 하우징 부분(10) 사이에 제공된다. 도시된 실시예에서, 120도의 각도로 배열된 3개의 돌출부(4) 및 3개의 중심설정 표면(7)이 제공되는데, 이는 그에 따라서 이들이 2개의 평면을 한정하고 카메라 모듈(1)이 기울어지지 않을 수 있거나 또는 다시 말해서 카메라 모듈(1)이 리테이너 링에서 3개의 받침 표면과 그리고 부착 벽에서 3개의 받침 표면과 맞닿는 것이 보장되기 때문에 바람직하다. 더 많거나 더 적은 받침 표면들과의 부착이 합리적인 경우, 이들이 또한 동일한 각도가 아닌 다른 각도로 배열될 수 있는 경우가 또한 가능하다.

중심설정 표면(7)은 구형으로 설계되지만, 예를 들어 도 2a 및 도 2b에서와 같은 원추형 표면으로서 또는 도 2c에 도시된 바와 같은 평탄한 표면으로서 또한 설계될 수 있다. 중심설정 표면(7)은 카메라 모듈(1)을 미리정의된 위치로 압박하는 형상으로 설계된다. 따라서, 중심설정 표면(7)은 카메라 모듈(1)의 길이 축(A)의 방향으로 플랜지(5)로부터 돌출부(4)를 향해 노출되는 매우 정밀한 기하학적 형상으로 가공된다.

도 3a 내지 도 3c에는, 카메라 하우징 부분(10) 및 그에 부착된 카메라 모듈(1)을 갖는 이미징 시스템이 도시되어 있다. 카메라 모듈(1)은 카메라 하우징 부분(10)의 부착 벽(12)의 개구(11) 내에 배열되고, 후술되는 바와 같이 리테이너 링(8)에 의해 고정된다. 카메라 모듈(1)에는 제1 단계로 부착 벽(12)의 후방 측으로부터 개구(11) 내로 대물 렌즈(2)가 삽입된다. 제2 단계에서, 리테이너 링(8)이 대물 렌즈(2) 및 렌즈 홀더(3)의 튜브 몸체(16) 위에서 전방 측으로부터 밀린다. 리테이너 링(8)은 도 3c에 도시된 바와 같이 튜브형 부분(9) 및 반경방향 내향으로 지향되는 칼라(13)를 포함한다. 추가로, 리테이너 링(8) 및/또는 돌출부(4)는 특수 재료의 선택에 의해 그리고/또는 예를 들어 탄성 변형가능 방식으로 약화된 섹션을 갖는 특수한 기하학적 형상을 설계함으로써 설계되어, 리테이너 링(8)이 돌출부(4) 위에서 이러한 부분들 중 하나의 부분의 탄성 변형 하에서 칼라(13)에 의해 밀릴 수 있게 하고 돌출부(4)의 후방측 뒤에서 칼라(13)와 부착 위치로 스냅결합될 수 있게 한다. 리테이너 링(8)의 두께 또는 이러한 특수한 경우에 길이 축(A)의 방향으로의 칼라(13)의 두께는, 부착 벽(12)의 두께를 부가하여, 탄성중합체 밀봉부(14)의 두께를 포함한 칼라(13)의 두께가 도 3c에 도시된 바와 같이 플랜지(5)와 플랜지(5)를 향하는 돌출부(4)의 면 사이의 거리와 대략 동일하거나 그보다 약간 크도록 설계된다. 따라서, 밀봉부(14)는 압력 힘에 의해 로딩되고, 카메라 모듈(1)이 리테이너 링(8)에 의해 장착 위치에 고정되어 부착 벽(12)의 개구(11)를 조일 때 변형된다. 돌출부(4)는 플랜지(5)를 향하는 축방향으로 증가하는 두께를 갖는 원추형 표면을 갖도록 설계되는데, 여기서 원추형 외부 표면은 또한 원주 방향으로 구형으로 형상화될 수 있다. 따라서, 리테이너 링(8) 및/또는 돌출부(4)는 리테이너 링(8)이 돌출부(4) 위로 밀릴 때 변형되어 계속 증가하는데, 이는 장착 공정을 용이하게 한다.

부착 벽(12)에는 중심설정 표면(7)의 형상과 관련된 대응하는 형상을 갖는 3개의 리세스(15)가 제공되어, 도 3c에 도시된 바와 같이 중심설정 표면(7)이 리세스(15) 내에 있는 상태로 카메라 모듈(1)이 원주방향뿐만 아니라 축방향으로 미리결정된 위치에 파고들 수 있게 한다. 돌출부(4)뿐만 아니라 중심설정 표면(7)은 길이 축(A)에 대해 서로 120도의 각도로 배열된다. 돌출부(4) 및 중심설정 표면(7)의 배열은 60도만큼 서로에 대해 회전되어 있어서, 돌출부(4)가 도 1c에 도시된 바와 같이 길이 축(A)의 방향으로 돌출되어 이웃하는 중심설정 표면(7)에 대해 60도의 각도로 배열되게 한다. 카메라 모듈(1)이 부착 위치에 장착될 때, 중심설정 표면(7)은 리세스(15) 내로 가압되고, 돌출부(4)는 그의 단부 면이 리테이너 링(8)에 대항하고 리테이너 링(8)이 최종적으로 부착 벽(12)에 대항한 상태로 가압되어, 카메라 모듈(1)이 리테이너 링(8)과 렌즈 홀더(3)의 플랜지(5) 사이에서 부착 벽(12)을 클램핑함으로써 카메라 하우징 부분(10)에 부착되게 한다. 돌출부(4) 및 중심설정 표면(7)이 원주방향으로 60도의 각도로 배열됨에 따라, 카메라 모듈(1)은 카메라 하우징 부분(10)의 부착 벽(12)에 동일하게 분포된 클램핑력으로 고정된다.

따라서, 카메라 모듈(1)의 장착 공정은 단지 2개의 단계만을, 즉 개구 내로 카메라 모듈(1)을 삽입하는 단계 및 리테이너 링(8)을 렌즈 홀더(3) 위에서 부착 위치로 미는 단계만을 필요로 한다. 이미지 센서가 위에 배열된 PCB(6)가 렌즈 홀더(3)에 고정되고 대물 렌즈(2)가 또한 렌즈 홀더에 고정됨에 따라, 대물 렌즈(2)는 카메라 하우징 부분(10)에서의 카메라 모듈(1)의 장착과는 독립적인 이미지 센서에 대한 배향 및 위치를 갖는다. 추가로, 부착은 6개의 받침 지점, 즉 리테이너 링(8)에서 3개 그리고 부착 벽(12)에서 3개를 통해 인가되는 클램핑력을 통해 실현되며, 이는 미리결정된 위치에 대한 카메라 하우징 부분(10)에서의 카메라 모듈(1)의 매우 정밀한 부착을 가져온다.

추가로, 카메라 모듈(1)의 최종 부착 위치는 또한, 카메라 모듈(1)을 미리정의된 반경방향 위치 및 원주방향 위치로 압박하는, 부착 벽(12)의 리세스(15) 내로 결합하는 중심설정 표면(7)에 의해 한정된다. 따라서, 카메라 모듈(1)의 어떠한 추가의 조절도 필요하지 않다.

Claims

카메라 하우징 부분(10), 및 상기 카메라 하우징 부분(10)의 부착 벽(12)에 장착되는 적어도 하나의 카메라 모듈(1)을 포함하는 모터 차량용 이미징 시스템에 있어서,
상기 카메라 모듈(1)에는 반경방향 외향으로 지향되는 플랜지(5) 및 반경방향 외향으로 지향되는 몇몇 돌출부(4)가 제공되고,
폐쇄된 리테이너 링(8)이 제공되며, 여기서
상기 돌출부(4) 및/또는 리테이너 링(8)은 탄성 변형가능하고,
상기 리테이너 링(8)은 상기 리테이너 링(8) 및/또는 상기 돌출부(4)의 탄성 변형 하에서 상기 리테이너 링을 돌출부(4) 위에서 부착 위치로 밂으로써 부착되고, 여기서
상기 카메라 모듈(1)은 상기 리테이너 링(8)이 상기 부착 위치에 있는 경우에 상기 리테이너 링(8)과 상기 카메라 모듈(1)의 플랜지(5) 사이에서 상기 부착 벽(12)을 클램핑함으로써 상기 부착 벽(12)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제1항에 있어서,
상기 돌출부(4)는 상기 플랜지(5)로의 방향으로 증가하는 두께를 갖는 원추형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 플랜지(5) 및/또는 상기 부착 벽(12)에는 다른 부분을 향하는 면에 배열된 3개의 중심설정 표면(7)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제3항에 있어서,
상기 중심설정 표면(7)은 원추형, 구형 또는 평탄형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 중심설정 표면(7)은 상기 카메라 모듈(1)의 길이 축(A)에 대해 서로 120도의 각도로 배열되는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카메라 모듈(1)은 상기 카메라 모듈(1)의 길이 축(A)에 대해 서로 120도의 각도로 배열되는 3개의 돌출부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제5항 및 제6항에 있어서,
상기 3개의 돌출부(4) 및 상기 3개의 중심설정 표면(7)은 상기 카메라 모듈(1)의 길이 축(A)에 대해 서로 대략 60도의 각도로 배열되는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리테이너 링(8)은 튜브형 부분(9) 및 상기 튜브형 부분(9)으로부터 반경방향 내향으로 연장되는 칼라(collar)(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카메라 모듈(1)은 원통형 형상을 포함하고,
상기 리테이너 링(8)은 원형 링 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미징 시스템.