WO2011057729A1 - Housing for a camera - Google Patents

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Owen O'neill
Lloyd Anthony Sharman
Peter Joseph Reilly
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • the invention relates to a housing for a camera, in particular for an electronic camera for use on a motor vehicle under the influence of the function of the camera possibly influencing environmental conditions, according to the preamble of the main claim.
  • a camera for example for driver assistance systems in a motor vehicle, which are to detect the surroundings of the vehicle and provide them for electronic evaluation
  • sealing systems are used in particular to prevent, for example, the penetration of moisture into the housing of the camera.
  • EP 1 39566 B1 that, with an arrangement of such a camera in the interior of a vehicle behind the windshield, a gap is formed between the camera lens and the windshield, which is separated from the interior with a water vapor permeable membrane. Presentation of the invention
  • the invention is based on a housing for a camera, in particular for an electronic camera for use on a motor vehicle, in which erfindungsgze fire advantageously at least one gas between the interior of the camera and / or the lens system and the space surrounding the housing , water vapor or other vapor permeable element
  • the camera may preferably be part of a distance or surroundings detection system for a parking or driving assistance system in a vehicle and also be mounted in the exterior of the vehicle.
  • the housing has an image sensor (imager) arranged at the rear in the interior, and the lens system bordered by a sealing ring is arranged on the front side. It is advantageous if at least in the housing between the image sensor (imager) and the enclosed at the front via a sealing ring lens system, a gas, water vapor or other vapor-permeable element is arranged. In addition, however, such a gas, water vapor or other vapor-permeable element can also be arranged in the lens system, for example between individual lenses.
  • the image sensor (imager) can preferably also be mounted on a printed circuit board with other electronic components.
  • the at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element should be dimensioned so that the gas or vapor escape from the interior of the housing due to a Temperaturgra- caused by the heating of the image sensor (imager) and / or other electronic components from Inside to the exterior of the housing takes place.
  • the at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element is formed from a membrane of functional textiles, which have the property of being water-impermeable but open to vapor diffusion.
  • these fabrics do not allow water or wind to enter from the general clothing area; but they allow the escape of water vapor, for example
  • the invention thus proposes an application of an electronic camera with a housing in which a vent or membrane is attached, which is only permeable to gas, water vapor or other vapor, but represents a barrier for liquid water. This is particularly important in cameras that are used for parking or driving assistance systems, for example, on a special vehicle outside the vehicle. Water and / or water vapor, for example, at the camera enclosures in a variety of places including the seals or even already incurred by fatigue material jumps or venting and other plastic parts in the housing, which uses as connecting parts of the camera or their housings become.
  • a camera or housing design with absolute protection against water penetration is difficult to achieve here with reasonable effort. Particularly critical in case of any moisture is particularly the situations in which form in particular in front of the image sensor condensation, which then lead to so-called foggy images in the downstream image analysis. ⁇
  • the water vapor can move through the vent opening or membrane to the outside of the camera, since the temperature in the interior of the camera housing housing is higher by the thermal energy, in particular the control unit for the image sensor within the camera outside on the camera.
  • FIG. 1 shows a section through an inventive housing for a camera with a lens system. Way to carry out the invention
  • FIG. 1 schematically shows a housing 1 for a camera with a camera lens, in particular an electronic camera for use in a parking or driver assistance system on a motor vehicle, which has a lower housing part 2 with an image sensor 3 or imager arranged on the rear inner wall here on a non-illustrated conventional circuit board, preferably with an electronic control unit, is housed.
  • a lens system 4 is held as a camera lens with individual lenses 5 via a largely watertight seal 6 in the lower housing part 2. Since the housing 1 is usually mounted in the outer region of the vehicle, it is still not ruled out that water and / or water vapor at various points including the seals or even by fatigue already incurred jumps or even on vents and other plastic parts penetrates. If moisture has already penetrated, a condensation or water vapor can then form in front of the image sensor 3 in particular, which can then also lead to so-called foggy images in the downstream image analysis.
  • a gas, water vapor or other vapor-permeable element 8 is also arranged in the outer wall of the lens system 4.

Abstract

The invention relates to a housing (1) for a camera, in particular for an electronic camera for use on a motor vehicle, in which at least one element (7; 8) that is permeable to gas, water vapor or other vapor is arranged between the interior of the camera and/or a lens system (4) and a space surrounding the housing (1).

Description

Beschreibung  description
Gehäuse für eine Kamera Housing for a camera
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Kamera, insbesondere für eine elektronische Kamera zur Anwendung an einem Kraftfahrzeug unter dem Einfluss von die Funktion der Kamera eventuell beeinflussenden Umweltbedingungen, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bisher üblichen Anordnungen mit einer Kamera, zum Beispiel für Fahrassistenzsysteme in einem Kraftfahrzeug, die das Umfeld des Fahrzeugs erfassen und für eine elektronische Auswertung bereitstellen sollen, werden speziell Dichtungssysteme angewandt, um beispielsweise das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse der Kamera zu verhindern. Aus der EP 1 39566 B1 ist darüber hinaus bekannt, dass bei einer Anordnung einer solchen Kamera im Innenbereich eines Fahrzeugs hinter der Windschutzscheibe ein Zwischenraum zwischen dem Kameraobjektiv und der Windschutzscheibe gebildet ist, der zum Innenraum hin mit einer wasserdampfdurchlässigen Membran getrennt ist. Darstellung der Erfindung The invention relates to a housing for a camera, in particular for an electronic camera for use on a motor vehicle under the influence of the function of the camera possibly influencing environmental conditions, according to the preamble of the main claim. In previously customary arrangements with a camera, for example for driver assistance systems in a motor vehicle, which are to detect the surroundings of the vehicle and provide them for electronic evaluation, sealing systems are used in particular to prevent, for example, the penetration of moisture into the housing of the camera. It is also known from EP 1 39566 B1 that, with an arrangement of such a camera in the interior of a vehicle behind the windshield, a gap is formed between the camera lens and the windshield, which is separated from the interior with a water vapor permeable membrane. Presentation of the invention
Die Erfindung geht von einem Gehäuse für eine Kamera, insbesondere für eine elektronische Kamera zur Anwendung an einem Kraftfahrzeug, aus, bei dem erfindungsgmäßen in vorteilhafter Weise zwischen dem Innenraum der Kamera und/oder des Linsensystems und dem das Gehäuse umgebenden Raum min- destens ein gas-, wasserdampf- oder sonstiges dampfdurchlässiges Element The invention is based on a housing for a camera, in particular for an electronic camera for use on a motor vehicle, in which erfindungsgmäßen advantageously at least one gas between the interior of the camera and / or the lens system and the space surrounding the housing , water vapor or other vapor permeable element
BESTÄTIGUNGSKOPIE angeordnet ist. Die Kamera kann dabei bevorzugt Bestandteil eines Abstandsoder Umfelderkennungssystems für ein Park- oder Fahrassistenzsystem bei einem Fahrzeug sein und auch im Außenbereich des Fahrzeugs angebracht werden. Das Gehäuse weist dabei im Inneren einen rückwärtig angeordneten Bildsensor (Imager) auf und an der Vorderseite ist das über einen Dichtungsring eingefass- te Linsensystem angeordnet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn mindestens im Gehäuse zwischen dem Bildsensor (Imager) und dem an der Vorderseite über einen Dichtungsring eingefassten Linsensystem ein gas-, wasserdampf- oder sonstiges dampfdurchlässiges Element angeordnet ist. Zusätzlich kann aber auch im Linsensystem, zum Beispiel zwischen einzelnen Linsen ein solches gas-, wasserdampf- oder sonstiges dampfdurchlässiges Element angeordnet werden. CONFIRMATION COPY is arranged. In this case, the camera may preferably be part of a distance or surroundings detection system for a parking or driving assistance system in a vehicle and also be mounted in the exterior of the vehicle. In this case, the housing has an image sensor (imager) arranged at the rear in the interior, and the lens system bordered by a sealing ring is arranged on the front side. It is advantageous if at least in the housing between the image sensor (imager) and the enclosed at the front via a sealing ring lens system, a gas, water vapor or other vapor-permeable element is arranged. In addition, however, such a gas, water vapor or other vapor-permeable element can also be arranged in the lens system, for example between individual lenses.
Der Bildsensor (Imager) kann vorzugsweise auch noch auf einer Leiterplatte mit anderen elektronischen Bauelementen angebracht sein. Das mindestens eine gas-, wasserdampf- oder sonstige dampfdurchlässige Element sollte dabei so bemessen sein, dass die Gas- oder Dampfentweichung aus dem Inneren des Gehäuses aufgrund eines durch die Erwärmung des Bildsensors (Imager) und/oder anderer elektronischer Bauelemente verursachten Temperaturgra- dienten vom Inneren zum Äußeren des Gehäuses erfolgt. The image sensor (imager) can preferably also be mounted on a printed circuit board with other electronic components. The at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element should be dimensioned so that the gas or vapor escape from the interior of the housing due to a Temperaturgra- caused by the heating of the image sensor (imager) and / or other electronic components from Inside to the exterior of the housing takes place.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine gas-, wasserdampf- oder sonstige dampfdurchlässige Element aus einer Membran aus Funktionstextilien gebildet, die die Eigenschaft besitzen wasserundurchlässig aber dampfdiffusionsoffen zu sein. Im Idealfall lassen diese Stoffe aus dem all- gemeinen Bekleidungsbereich kein Wasser oder Wind von außen eindringen; sie ermöglichen aber das Entweichen von Wasserdampf, zum Beispiel In an advantageous embodiment, the at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element is formed from a membrane of functional textiles, which have the property of being water-impermeable but open to vapor diffusion. Ideally, these fabrics do not allow water or wind to enter from the general clothing area; but they allow the escape of water vapor, for example
Schweiß, durch Permeation von innen nach außen. Beispiele für die in den Funktionstextilien enthaltenen Materialien sind synthetische Fasern aus Polyester (PES), Polyamid (PA) oder Polypropylen (PP) oder eine Teflon-Folie mit mi- kroskopisch kleinen Poren, die eine Barriere gegen Wasser bilden, aber Wasserdampf hindurch lassen. Mit der Erfindung wird somit eine Anwendung einer elektronischen Kamera mit einem Gehäuse vorgeschlagen, bei der eine Entlüftungsöffnung oder Membrane angebracht ist, die nur durchlässig ist für Gas, Wasserdampf oder sonstigen Dampf, jedoch für flüssiges Wasser eine Sperre darstellt. Dies ist besonders wichtig bei Ka- meras, die für Park- oder Fahrassistenzsystemen, zum Beispiel an einem speziellen Träger im Außenbereich des Fahrzeugs gehalten sind. Wasser und/oder Wasserdampf können beispielsweise an den Kameraeinschließungen an einer Vielzahl von Stellen einschließlich der Dichtungen oder auch an durch Materialermüdung bereits entstandenen Sprüngen bzw. auch an Entlüftern und an sonstigen Kunststoffteilen in das Gehäuse eintreten, die als Verbindungsteile der Kamera bzw. deren Gehäusen benutzt werden. Sweat, by permeation from inside to outside. Examples of the materials contained in the functional textiles are synthetic fibers of polyester (PES), polyamide (PA) or polypropylene (PP) or a Teflon film with microscopic pores which form a barrier to water but allow water vapor to pass through. The invention thus proposes an application of an electronic camera with a housing in which a vent or membrane is attached, which is only permeable to gas, water vapor or other vapor, but represents a barrier for liquid water. This is particularly important in cameras that are used for parking or driving assistance systems, for example, on a special vehicle outside the vehicle. Water and / or water vapor, for example, at the camera enclosures in a variety of places including the seals or even already incurred by fatigue material jumps or venting and other plastic parts in the housing, which uses as connecting parts of the camera or their housings become.
Ein Kamera- oder Gehäusedesign mit einem absoluten Schutz vor eindringendem Wasser ist hier nur schwer mit vertretbarem Aufwand zu realisieren. Besonders kritisch sind bei eventuell eingedrungener Feuchtigkeit besonders die Situationen, bei denen sich insbesondere vor dem Bildsensor Kondensation bilden, die dann auch zu sogenannten nebeligen Bilder in der nachgeschalteten Bildauswertung führen. · A camera or housing design with absolute protection against water penetration is difficult to achieve here with reasonable effort. Particularly critical in case of any moisture is particularly the situations in which form in particular in front of the image sensor condensation, which then lead to so-called foggy images in the downstream image analysis. ·
Mit der vorgeschlagenen erfinderischen Lösung kann sich in solchen Situationen beispielsweise der Wasserdampf durch die Entlüftungsöffnung oder Membran auf die Außenseite der Kamera bewegen, da die Temperatur im Innenraums des Kame- ragehäuses durch die thermische Energie insbesondere der Steuereinheit für den Bildsensor innerhalb der Kamera höher ist als außen an der Kamera. With the proposed inventive solution, in such situations, for example, the water vapor can move through the vent opening or membrane to the outside of the camera, since the temperature in the interior of the camera housing housing is higher by the thermal energy, in particular the control unit for the image sensor within the camera outside on the camera.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur der Zeichnung erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention will be explained with reference to the figure of the drawing. Show it:
Figur 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse für eine Kamera mit einem Linsensystem. Weg zur Ausführung der Erfindung 1 shows a section through an inventive housing for a camera with a lens system. Way to carry out the invention
In Figur 1 ist schematisch ein Gehäuse 1 für eine Kamera mit einem Kameraobjektiv, insbesondere eine elektronische Kamera zur Anwendung für ein Parkoder Fahrerassistenzsystem an einem Kraftfahrzeug, gezeigt, das ein unteres Gehäuseteil 2 aufweist mit einem an der hinteren Innenwand angeordneten Bildsensor 3 oder Imager, der hier auf einer nicht näher erläuterten herkömmlichen Leiterplatte, vorzugsweise mit einer elektronischen Steuereinheit, untergebracht ist. FIG. 1 schematically shows a housing 1 for a camera with a camera lens, in particular an electronic camera for use in a parking or driver assistance system on a motor vehicle, which has a lower housing part 2 with an image sensor 3 or imager arranged on the rear inner wall here on a non-illustrated conventional circuit board, preferably with an electronic control unit, is housed.
Vordersteig ist ein Linsensystem 4 als Kameraobjektiv mit einzelnen Linsen 5 über eine weitgehend wasserdichte Dichtung 6 im unteren Gehäuseteil 2 gehalten. Da das Gehäuse 1 in der Regel im Außenbereich des Fahrzeugs angebracht ist, ist es immer noch nicht auszuschließen, dass Wasser und/oder Wasserdampf an verschiedenen Stellen einschließlich der Dichtungen oder auch an durch Materialermüdung bereits entstandenen Sprüngen bzw. auch an Entlüftern und an sonstigen Kunststoffteilen eindringt. Bei bereits eingedrungener Feuchtigkeit kann sich dann insbesondere vor dem Bildsensor 3 eine Kondensation bzw. Wasserdampf bilden, die dann auch zu sogenannten nebeligen Bilder in der nachgeschalteten Bildauswertung führen kann. At the front, a lens system 4 is held as a camera lens with individual lenses 5 via a largely watertight seal 6 in the lower housing part 2. Since the housing 1 is usually mounted in the outer region of the vehicle, it is still not ruled out that water and / or water vapor at various points including the seals or even by fatigue already incurred jumps or even on vents and other plastic parts penetrates. If moisture has already penetrated, a condensation or water vapor can then form in front of the image sensor 3 in particular, which can then also lead to so-called foggy images in the downstream image analysis.
Durch mindestens ein im unteren Gehäuseteil 2 zwischen dem Bildsensor 3 und dem Linsensystem 4 angeordnetes gas-, wasserdampf- oder sonstiges dampfdurchlässiges Element 7 kann nunmehr beispielsweise der Wasserdampf aus dem unteren Gehäuseteil 2 nach außen entweichen. Dies geschieht aufgrund des Temperaturgradienten, da die Temperatur im Innenraums des unteren Gehäuseteils 2 durch die thermische Energie, insbesondere der Steuereinheit für den Bildsensor 3 höher ist als außen an der Kamera. By means of at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element 7 arranged in the lower housing part 2 between the image sensor 3 and the lens system 4, it is now possible, for example, to escape the water vapor from the lower housing part 2 to the outside. This is due to the temperature gradient, since the temperature in the interior of the lower housing part 2 by the thermal energy, in particular the control unit for the image sensor 3 is higher than outside the camera.
Um auch im Linsensystem 4 ein solches Entweichen von Wasserdampf zu ermöglichen, ist beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 1 auch noch ein gas-, wasserdampf- oder sonstiges dampfdurchlässiges Element 8 in der Außenwand des Linsensystems 4 angeordnet. In order to allow such an escape of water vapor in the lens system 4, in the embodiment according to FIG. 1, a gas, water vapor or other vapor-permeable element 8 is also arranged in the outer wall of the lens system 4.

Claims

Ansprüche claims
1. Gehäuse (1 ) für eine Kamera, insbesondere für eine elektronische Kamera zur Anwendung an einem Kraftfahrzeug, wobei das Gehäuse (1) im Inneren eines Gehäuseteils (2) einen rückwärtig angeordneten Bildsensor (3) (Imager) aufweist und an der Vorderseite das über eine Dichtung (6), vorzugsweise einen Dichtungsring, eingefasste Linsensystem (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens im Gehäuse (1) zwischen dem Bildsensor (3) (Imager) und dem an der Vorderseite über die Dichtung (6) eingefassten Linsensystem (4) ein gas-, wasserdampf- oder sonstiges dampfdurchlässiges Element (7) angeordnet ist. 1. Housing (1) for a camera, in particular for an electronic camera for use on a motor vehicle, wherein the housing (1) inside a housing part (2) has a rearwardly arranged image sensor (3) (imager) and on the front side of the characterized by a seal (6), preferably a sealing ring, enclosed lens system (4), characterized in that at least in the housing (1) between the image sensor (3) (imager) and the front on the seal (6) enclosed lens system (4) a gas, water vapor or other vapor-permeable element (7) is arranged.
2. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (3) (Imager) auf einer Leiterplatte mit anderen elektronischen Bauelementen angebracht ist. 2. Housing (1) according to claim 1, characterized in that the image sensor (3) (imager) is mounted on a printed circuit board with other electronic components.
3. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine gas-, wasserdampf- oder sonstige dampfdurchlässige Element (7;8) so bemessen ist, dass die Gas- oder Dampfentweichung aus dem Inneren des Gehäuses (1) aufgrund eines durch die Erwärmung des Bildsensors (Imager) und/oder anderer elektronischer Bauelemente verursachten Temperaturgradienten vom Inneren zum Äußeren des Gehäuses (1) erfolgt. 3. housing (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element (7; 8) is dimensioned so that the gas or vapor escape from the interior of the housing (1 ) due to a caused by the heating of the image sensor (imager) and / or other electronic components temperature gradient from the inside to the outside of the housing (1).
4. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine gas-, wasserdampf- oder sonstige dampfdurchlässige Element (7;8) aus einer Membran aus Funktionstextilien gebildet ist. 4. Housing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one gas, water vapor or other vapor-permeable element (7; 8) is formed from a membrane of functional textiles.
5. Gehäuse (1) nach Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Funktionstextilien enthaltenen Materialien synthetische Fasern aus Polyester (PES), Polyamid (PA) oder Polypropylen (PP) oder eine Teflon-Folie mit mikroskopisch kleinen Poren sind. 5. housing (1) according to claims 6, characterized in that the materials contained in the functional textiles synthetic fibers Polyester (PES), polyamide (PA) or polypropylene (PP) or a Teflon film with microscopic pores are.
6. Anwendung eines Gehäuses (1) für eine Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera Bestandteil eines Abstands- oder Umfelderkennungssystems für ein Park- oder Fahrassistenzsystem bei einem Fahrzeug ist. 6. Application of a housing (1) for a camera according to one of the preceding claims, characterized in that the camera is part of a distance or environment detection system for a parking or driving assistance system in a vehicle.
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