WO2005033772A1 - Kameramodul mit heizbarer abdeckscheibe - Google Patents

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Ernani M. Fernandes
Markus BRÄUNIG
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    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/55—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor with provision for heating or cooling, e.g. in aircraft

Definitions

  • the invention is based on a camera module with a lens, with an evaluation unit, in particular a charge-coupled device, and with a cover plate, such as is used for monitoring the environment at the rear end of a motor vehicle.
  • these camera modules are used in a motor vehicle to monitor the rear environment, they are usually integrated into the tailgate of the vehicle.
  • Camera modules of a similar design can also be used for the stationary monitoring of buildings, house entrances or public places, so that the invention can also be used with such camera modules.
  • the invention has for its object to provide a camera module, the functionality of which is fully available even under adverse weather conditions.
  • this object is achieved according to the invention in that the cover plate and the camera module do not work properly. This also applies to camera modules without a cover plate. In this case, the drops are on the lens.
  • the cover plate in the rain, in snow or after the cover plate z. B. was cleaned by a specially designed washing device, dried quickly or kept dry, so that the beam path through the cover plate and the lens on the evaluation unit is always undisturbed regardless of the external weather conditions and thus the function of the camera module is always guaranteed.
  • Variants of the invention provide that the resistance heater is arranged on the cover plate in such a way that the beam path through the lens is not impaired. This can advantageously be achieved in that the resistance heater is arranged in the form of a circle or circular section or in the form of several concentrically arranged circles or circular sections on the cover plate. This also results in an appealing appearance of the resistance heating and thus of the camera module as a whole, although the resistance heating according to the invention can only be seen on closer inspection.
  • the resistance heater according to the invention can be printed on the cover plate and then sintered. If necessary, the resistance heating after sintering can be additionally tempered and protected against environmental influences. These resistance heaters are particularly suitable if the cover plate is made of normal glass or single-pane safety glass.
  • the resistance heater can also consist of heating wires which are embedded in an adhesive film.
  • This adhesive film is glued to the cover plate, so that it is also possible to retrofit camera modules already produced in series with a resistance heater according to the invention.
  • the heating power of the resistance heater can be controlled. It is particularly advantageous if the heating power of the resistance heater is controlled as a function of the output signals of a rain sensor. This type of control ensures that the cover plate is dry under all circumstances. The electrical system of the motor vehicle is no longer used as necessary.
  • Figure 1 shows an embodiment of a camera module according to the invention in a view from the front and in cross section and
  • Figure 2 shows a camera module according to the invention attached to a motor vehicle.
  • FIG. 1 In the left part of Figure 1 is a front view of an inventive, in its entirety with the reference numeral I provided camera module. In the view from the front, a housing 3 and a cover plate 5 are visible from the camera module.
  • a resistance heater 7 according to the invention consisting of two concentrically arranged electrical resistors 9 and 11, is arranged on the cover plate 5. In the case of camera modules without a cover plate (not shown), the resistance heater is attached directly to the lens. Such embodiments of the invention are also part of the invention.
  • the electrical resistors 9 and 11 are supplied with electrical energy via a first electrical connection 13 and a second electrical connection 15. If the cover plate 5 is wet or damp, for example due to rain, snow or other external influences, the cover plate 5 can be heated by switching on the electrical resistance heater 7, so that the cover plate 5 dries quickly. As soon as the cover plate 5 has dried, the beam path through the cover plate 5 onto a lens 17 located behind it (not shown in the left part of FIG. 1) is no longer disturbed, so that the camera module 1 works properly.
  • the electrical resistors 11 can be reinforced, tempered and protected against environmental influences.
  • the electrical resistors 9 and 11, like the electrical connections 13 and 15, can also be formed by heating wires which are embedded in a transparent adhesive film (not visible in FIG. 1).
  • This Adhesive film is glued to the cover plate 5 with the electrical resistors 9 and 11 and the electrical connections 15 and 13.
  • the camera module 1 according to the invention is shown in cross section.
  • a lens 17 and an evaluation device here designed as a charge-coupled device (CCD), are arranged behind the cover plate 5.
  • the evaluation device can also be designed as a CMOS, the invention not being limited to one of these alternatives.
  • the electrical resistors 9 and 11 on the cover plate are significantly enlarged and not shown to scale.
  • FIG. 1 The rear part of a motor vehicle 21 is shown schematically in FIG.
  • a camera module 1 according to the invention is arranged in the rear area of the vehicle 21, in particular in the area of the tailgate (not shown).

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Abstract

Es wird ein Kameramodul mit einer Linse (1), einer Auswerteeinheit (CCD) und einer Abdeckscheibe (5) vorgeschlagen, bei der auf der Abdeckscheibe (5) eine Widerstandsheizung (7), bestehend aus elektrischen Widerständen (9) und/oder (11) vorgesehen ist. Dadurch kann die Abdeckscheibe (5) bei Bedarf rasch und zuverlässig getrocknet werden.

Description

Titel: Kameramodul mit heizbarer Abdeckscheibe
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Kameramodul mit einer Linse, mit einer Auswerteeinheit, insbesondere einem Charge-coupled- device und mit einer Abdeckscheibe, wie sie beispielsweise zur Überwachung des Umfelds am hinteren Ende eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Wenn diese Kameramodule in einem Kraftfahrzeug zur Überwachung des rückwärtigen Umfelds eingesetzt werden, werden sie in der Regel in die Heckklappe des Fahrzeugs integriert .
Ähnlich aufgebaute Kameramodule können auch für die stationäre Überwachung von Gebäuden, Hauseingängen odeur öffentlichen Plätzen eingesetzt werden, so dass die Erfindung auch bei solchen Kameramodulen anwendbar ist .
Da die Funktion des Kameramoduls einen ungestörten Strahlengang durch die Abdeckscheibe, die Linse bis zu der Auswerteeinheit voraussetzt, arbeiten diese Kameramodule nur dann störungsfrei und ordnungsgemäß, wenn die Abdecksctieibe trocken ist und keine Wassertropfen auf der Abdeckscheibe den Strahlengang beieinträchtigen.
In andern Worten: Bei Regen oder nach einer Wäsche des Kameramoduls sind viele Tropfen auf der Abdeckscheibe naturgemäß nicht trocken ist, aufweist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kameramodul bereit zu stellen, dessen Funktionsbereitschaft auch unter widrigen Wetterumständen uneingeschränkt vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Kameramodul mit eine Linse, mit einer Auswerteeinheit und mit einer Abdeckscheibe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der Abdeckscheibe und das Kameramodul arbeitet nicht störungsfrei. Dies gilt entsprechend auch für Kameramodule ohne Abdeckscheibe . In diesem Fall befinden sich die Tropfen auf der Linse.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann die Abdeckscheibe bei Regen, bei Schneefall oder nachdem die Abdeckscheibe z. B. durch eine eigens dafür vorgesehene Wascheinrichtung gereinigt wurde, schnell getrocknet werden oder trocken gehalten werden, so dass der Strahlengang durch die Abdeckscheibe und die Linse auf die Auswerteeinheit unabhängig von den äußeren Witterungsbedingungen immer ungestört ist und somit die Funktion des Kameramoduls stets gewährleistet ist.
Varianten der Erfindung sehen vor, dass die Widerstandsheizung so auf der Abdeckscheibe angeordnet ist, dass der Strahlengang durch die Linse nicht beeinträchtigt wird. Dies kann vorteilhafter Weise dadurch realisiert werden, dass die Widerstandsheizung in Form eines Kreises oder Kreisausschnittes beziehungsweise in Form mehrerer konzentrisch angeordneter Kreise oder Kreisausschnitte auf der Abdeckscheibe angeordnet ist. Dadurch ergibt sich auch, obwohl die erfindungsgemäße Widerstandsheizung nur bei näherer Betrachtung erkennbar, ein ansprechendes Erscheinungsbild der Widerstandsheizung und damit des Kameramoduls insgesamt .
Die erfindungsgemäße Widerstandsheizung kann auf die Abdeckscheibe aufgedruckt und anschließend gesintert werden. Bei Bedarf kann die Widerstandsheizung im Anschluss an das Sintern auch noch zusätzlich verstärkt vergütet und gegen Umwelteinflüsse geschützt werden. Diese Widerstandsheizungen eignen sich besonders, wenn die Abdeckscheibe aus normalen Glas oder aus Einscheibensicherheitsglas hergestellt wird.
Alternativ kann die Widerstandsheizung auch aus Heizdrähten bestehen, die in eine Klebefolie eingebettet .sind. Diese Klebefolie wird auf die Abdeckscheibe aufklebt, so dass auch das Nachrüsten bereits in Serie produzierter Kameramodule mit einer erfindungsgemäßen Widerstandsheizung möglich ist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Heizleistung der Widerstandsheizung steuerbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Heizleistung der Widerstandsheizung in Abhängigkeit der Ausgangssignale eines Regensensors gesteuert wird. Durch diese Art der Steuerung ist unter allen Umständen gewährleistet, dass die Abdeckscheibe trocken ist. Dabei wird das elektrische Bordsnetz des Kraftfahrzeugs nicht mehr als nötig beansprucht .
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar .
Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kameramoduls in einer Ansicht von Vorne und im Querschnitt und
Figur 2 ein an einem Kraftfahrzeug angebrachtes erfindungsgemäßes Kameramodul .
Im linken Teil der Figur 1 ist eine Ansicht von vorne auf ein erfindungsgemäßes, in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen I versehenes Kameramodul dargestellt. In der Ansicht von vorne sind von dem Kameramodul ein Gehäuse 3 sowie eine Abdeckscheibe 5 sichtbar.
Auf der Abdeckscheibe 5 ist eine erfindungsgemäße Widerstandsheizung 7, bestehend aus zwei konzentrisch angeordneten elektrischen Widerständen 9 und 11 angeordnet. Bei Kameramodulen ohne Abdeckscheibe (nicht dargestellt) , wird die Widerstandsheizung direkt auf der Linse angebracht . Auch solche Ausführungsformen der Erfindung sind Teil der Erfindung.
Die elektrischen Widerstände 9 und 11 werden über einen ersten elektrischen Anschluss 13 und einen zweiten elektrischen Anschluss 15 mit elektrischer Energie versorgt. Wenn die Abdeckscheibe 5 beispielsweise durch Regen, Schnee oder andere äußeren Einflüsse nass oder feucht ist, kann durch Einschalten der elektrischen Widerstandsheizung 7 die Abdeckscheibe erwärmt werden, so dass die Abdeckscheibe 5 rasch abtrocknet . Sobald die Abdeckscheibe 5 abgetrocknet ist, wird der Strahlengang durch die Abdeckscheibe 5 auf eine dahinterliegende Linse 17 (nicht dargestellt im linken Teil der Figur 1) nicht mehr gestört, so dass das Kameramodul 1 einwandfrei arbeitet.
Der elektrische Widerstand 9 und der elektrische Widerstand
II können beispielsweise durch Aufdrucken und anschließendes Sintern auf die Abdeckscheibe 5 aufgebracht werden. Falls erforderlich können die elektrischen Widerstände 11 verstärkt, vergütet und gegen Umwelteinflüsse geschützt werden.
Alternativ können die elektrischen Widerstände 9 und 11 ebenso wie die elektrischen Anschlüsse 13 und 15 auch durch Heizdrähte gebildet werden, die in einer durchsichtigen Klebefolie (nicht sichtbar in Figur 1) eingebettet. Diese Klebefolie wird mit den elektrischen Widerständen 9 und 11 sowie den elektrischen Anschlüssen 15 und 13 auf die Abdeckscheibe 5 aufgeklebt.
Im rechten Teil der Figur 1 ist das erfindungsgemäße Kameramodul 1 im Querschnitt dargestellt. Wie aus diesem Querschnitt erkennbar, sind hinter der Abdeckscheibe 5 eine Linse 17 sowie eine Auswerteeinrichtung, hier als charge- coupled-device (CCD) ausgeführt, angeordnet. Alternativ kann die Auswerteeinrichtung auch als CMOS ausgeführt sein, wobei die Erfindung nicht auf eine dieser Alternativen beschränkt ist.
Die elektrischen Widerstände 9 und 11 auf der Abdeckscheibe sind deutlich vergrößert und nicht maßstabsgerecht dargestellt.
Aus der Querschnittsdarstellung auf der rechten Seite von Figur 1 ist erkennbar, . dass sich die elektrischen Widerstände 9 und 11 außerhalb des Strahlengangs, angedeutet durch Linien 19, befinden, so dass sie den Strahlengang durch die Linse 17 auf das Charge-coupled-device nicht stören.
In Figur 2 ist der hintere Teil eines Kraftfahrzeugs 21 schematisiert dargestellt. Ein erfindungsgemäßes Kameramodul 1 ist im Heckbereich des Fahrzeugs 21, insbesondere im Bereich der Heckklappe (nicht dargestellt) angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Kameramodul mit einer Linse (17), mit einer Auswerteinheit, insbesondere einem charge-coupled-device (CCD) oder einem CMOS, und mit einer Abdeckscheibe (5), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Abdeckscheibe () eine elektrische Widerstandsheizung (7) vorgesehen ist.
2. Kameramodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsheizung (7) so auf der Abdeckscheibe (5). angeordnet ist, dass der Strahlengang (19) durch die Linse (17) nicht beeinträchtigt wird.
3. Kameramodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsheizung (7) in Form mindestens eines Kreises oder Kreisausschnittes (9, 11) auf der Abdeckscheibe (5) angeordnet- ist.
4. Kameramodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsheizung (7) auf die Abdeckscheibe (5) aufgedruckt und anschließend gesintert wird.
5. Kameramodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsheizung (7) im Anschluss an das Sintern verstärkt, vergütet und gegen Umwelteinflüsse geschützt wird.
6. Kameramodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsheizung (7) Heizdrähte aufweist, die in einer Klebefolie eingebettet sind, und dass die Klebefolie auf die Abdeckscheibe (5) aufgeklebt wird.
7. Kameramodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (5) aus Einscheiben-Sicherheitsglas oder Verbund-Sicherheitsglas besteht.
8. Kameramodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Widerstandsheizung (7) steuerbar ist.
9. Kameramodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Widerstandsheizung (7) in Abhängigkeit der Ausgangssignale eines Regensensors gesteuert wird.
10: Kameramodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (17) die Funktion der Abdeckscheibe (5) übernimmt.
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