WO2020011312A1 - Kamerasystem mit funktionsmodul - Google Patents

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WO2020011312A1
WO2020011312A1 PCT/DE2019/100648 DE2019100648W WO2020011312A1 WO 2020011312 A1 WO2020011312 A1 WO 2020011312A1 DE 2019100648 W DE2019100648 W DE 2019100648W WO 2020011312 A1 WO2020011312 A1 WO 2020011312A1
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WO
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camera system
module
adaptation
camera
optics
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100648
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Baumann
Volker Arnhold
Stefan Schulze
Original Assignee
First Sensor Mobility Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02—Illuminating scene
    • G03B15/03—Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
    • G—PHYSICS
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    • G03B17/02—Bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/52—Elements optimising image sensor operation, e.g. for electromagnetic interference [EMI] protection or temperature control by heat transfer or cooling elements

Definitions

  • the invention relates generally to a camera system for
  • Such a camera system regularly comprises an image sensor and a lens, which is assigned to the image sensor in a defined position.
  • the image sensor is connected via suitable electrical connections to electronic components which are used to operate the image sensor and are regularly arranged on a circuit board.
  • operation includes, for example, the power supply, the
  • Image processing procedures that can vary from camera to camera.
  • the image sensor and lens can be surrounded by a housing in various ways, so that light only falls through the lens onto the image sensor.
  • the information obtained from its surroundings with a camera system is used, for example, for control
  • the ability to evaluate and the information content of the images depends, among other things, on the level of equipment of the camera system, ie the conditions under which the image can be taken and what additional information can be supplied by the camera system or used for controlling the camera. There is therefore a need to add a camera system
  • the camera should be compact and, if possible, also usable for the use of standard modules. Variable adaptability is also desired.
  • the camera system described below includes a
  • Optical module which is designed according to known configurations for the requirements. As is known, it is
  • Photoactive surface of the image sensor can be imaged, the electronic camera components being configured and connected to the image sensor such that the camera components are used to operate the image sensor.
  • the optics module can also be designed as a stereo module and two image sensors, each with a photoactive surface, and two lenses
  • the camera system also has an adaptation module. This also includes electronic components with which additional ones that can be used for the camera recordings
  • Information from the environment for example physical environmental conditions such as temperature, pressure, and
  • radiation sources taking into account, determined or the recording conditions, such as the ambient brightness, can be improved.
  • Illumination of the surroundings of the camera system can be used, the LEDs optionally emitting in limited wavelength ranges, e.g. B. in visible light or in the infrared range.
  • Temperature sensors, detectors for detecting the approach of an object or to an object or other adaptation components are also possible.
  • the camera housing comprises a carrier element which accommodates and holds the optical module and the
  • Adaptation module serves and both modules together
  • the carrier element can be made in one piece or divisible or at least detachable from the adaptation module, or alternatively also from the camera module.
  • the solvability allows either a change of the adaptation modules to adapt to the
  • Retrofitting a camera module with an adaptation module is also possible by means of a carrier element, which is already on both
  • the camera system comprises at least two more
  • Housing elements one of which cover the optical module and one of which adapts. To distinguish them from one another and in relation to the carrier element, these are also referred to as camera front housings in which the camera is arranged and as an adaptation front housing in which the adaptation components are arranged. Both front housings are connected to the carrier element and thus enclose the electronics and the optics of the two modules.
  • a carrier element can be a separate housing element, i. H. another housing element, be or a circuit carrier for the electronic components of the two modules, which for connection to the front housing and in this way to enclose and protect the components of the
  • Such a carrier element is at the same time a housing element and is subsequently used for
  • the carrier element can be formed in one part or in several parts. In the latter case, a first part can be assigned to the camera front housing and a second part to the adaptation front housing. Both parts of the carrier element can be releasably connectable to one another, so that both modules are connected to one another by means of the carrier element.
  • the “front”, “in front” or “in front” should be the side of the lens, the image sensor and the camera system from which the imaging radiation (light) onto the Lens and after this passage falls on the image sensor.
  • “Rear” or “back” is consequently the opposite side of the lens, the image sensor and the
  • Optics module also referred to here as an optics housing element, on a passage through which the radiation falls on the one hand onto the objective.
  • Optics module also referred to here as an optics housing element
  • Adaptation module also referred to here as an adaptation housing element, have a passage through which the adaptation components are in contact with the surroundings.
  • the passages can be optically sealed and optionally sealed against the surrounding media.
  • the passage is regularly closed by the lens or a cover glass.
  • the adaptation module also referred to here as a function module, the passage in
  • transparent, translucent or opaque window which can also have special properties with regard to electromagnetic fields, temperature or other environmental conditions.
  • the terms used for the housing are primarily used to distinguish between languages and do not describe the design and function of the housing elements. It is only essential that, when assembled, the radiation is incident on the
  • housing components can alternatively be formed in one piece or in multiple pieces.
  • the housing design described allows the two modules of the camera system to be separated into variable ones
  • Control unit for controlling the assigned module and the data exchange, among other things with components of the camera system, possibly also with the other module, or an external device;
  • control unit of the adaptation module can, for example, be configured to supply electronic components
  • Housing elements can also be used to control both modules and / or to exchange data between the modules, for example by arranging electronic connectors on the rear housing element, which are connected to the
  • the rear housing element can alternatively or
  • the optical modules are arranged at a distance from each other that is suitable for stereo recording, and the adaption suitable for the respective requirement is supplemented.
  • the optics modules are the determining ones Components of two camera units, which are combined to form a stereo camera.
  • Each of the two camera units comprises at least the following of the camera system described above with only one
  • Camera system be present. This applies, for example, to the adaptation module. This can either be designed twice, one for each optical module, or once for common use.
  • the one or the two adaptation modules can also be housed by means of a common or separate adaptation housing elements.
  • the carrier element serves both camera units together and keeps their optical modules at a predefined distance
  • the electrical connection, the control unit and the power supply can be designed separately or for common use for each camera unit of the stereo camera.
  • the equipment of two existing adaptation modules of the stereo camera with adaptation components and / or passage can match or differ.
  • the design of the camera systems described allows standardization and / or extensive prefabrication of the two modules and interchangeability, in particular of the adaptation module, or alternatively its modification, without having to intervene in the optics module.
  • FIG. 1 is a front view of a camera system according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a camera system according to the embodiment of FIG.
  • FIG. 3 shows a camera system according to the embodiment of FIG.
  • Fig. 4 shows another embodiment of a camera system in a partial sectional view.
  • the two front housing elements 7 ', 7 "of the optics module 3 and the adaptation module 5 are arranged on a one-piece rear housing element 9, which as
  • Carrier element serves.
  • the optics module 3 is exemplary, but not
  • the front 11 of the front housing 7 'of the optics module 3 has a first
  • the adaptation module 5 has a second passage 13 ′′, which is closed by a transparent window 17. Through the window 17, three adaptation components, in the exemplary embodiment LEDs 19, are visible, which are on one
  • Printed circuit board 21 are assembled.
  • the front sides are arranged separately from one another
  • the rear housing element 9 is connected to the front housing element 7 'of the optical module 3 by suitable connecting means 24.
  • Electronic connectors 26 ', 26 "of both modules 3, 5, which connect them to an external control or evaluation unit (not shown), are only shown schematically.
  • Fig. 4 shows a modified form of imple mentation
  • Embodiment which is shown in FIGS. 1 to 3, by the design of the rear housing element 9 and the optics module 3 and by the equipment of the
  • Fig. 4 shows the camera system in
  • the optics housing element 7 'of the optics module 3 completely encloses the objective 15.
  • the optics housing element 7 ' is on the front side through a cover glass 32 which is transparent to visible light
  • the rear housing element 9 is formed in two parts, so that the upper portion thereof as the rear
  • Adaptation module 5 serve. Both housing elements 9 ', 9 "are in one by means of the connecting means 24

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Abstract

Die Erfindung ein Kamerasystem zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des Kamerasystems (1), welches an die Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle, soweit möglich unter Verwendung von Standardmodulen, variabel anpassbar sein soll. Das Kamerasystem (1) umfasst: - ein Optikmodul (3), mit einem Bildsensor, einem Objektiv (15) und elektronischen Kamerabauelemente, - ein Adaptionsmodul (5), mit elektronischen Adaptions-Bauelementen (19), die konfiguriert sind zur Ermittlung und/oder Beeinflussung der Umgebungsbedingungen des Kamerasystems (1), - ein Trägerelement (9', 9") zur Aufnahme des Optikmoduls (3) und des Adaptionsmoduls (5), und zumindest zwei Gehäuseelemente (7', 7"), eines für das Optikmodul (3) und eines für das Adaptionsmodul (5), die mit dem Trägerelement (9', 9'') verbunden sind.

Description

Kamerasystem mit Funktionsmodul
Die Erfindung betrifft allgemein ein Kamerasystem zur
Aufnahme von Bildern der Umgebung des Kamerasystems.
Ein solches Kamerasystem umfasst regelmäßig einen Bildsensor und ein Objektiv, welches in einer definierten Lage dem Bildsensor zugeordnet ist. Der Bildsensor ist über geeignete elektrische Verbindungen mit elektronischen Bauteilen verbunden, welche dem Betreiben des Bildsensors dienen und regelmäßig auf einer Platine angeordnet sind. Zum Betreiben zählen je nach Art und Ausstattungsgrad des Bildsensors beispielsweise die Spannungsversorgung, die
Signalübertragung für Steuer- und Bildsignale und
Bildverarbeitungsprozeduren, die von Kamera zu Kamera unterschiedlich sein können. Bildsensor und Objektiv können in verschiedener Weise von einem Gehäuse umgeben sein, so dass Licht nur durch das Objektiv auf den Bildsensor fällt.
Die mit einem Kamerasystem aus seiner Umgebung gewonnenen Informationen dienen beispielsweise der Steuerung
verschiedenster Vorrichtungen, wie Fahrzeuge,
Fertigungsmaschinen, Robotern und anderen oder zumindest Komponenten davon. Die je nach Steuerungsprozess notwendigen Bilder werden nacheinander aufgenommen und einer Auswertung zugeführt, so dass die daraus gewonnenen Informationen die Basis bilden für auszuführende Handlungen. Die
Auswertbarkeit und der Informationsgehalt der Bilder hängt unter anderem vom Ausstattungsgrad der Kamerasystem ab, d. h. unter welchen Bedingungen die Bildaufnahme erfolgen kann und welche zusätzlichen Informationen durch die Kamerasystem lieferbar oder für die Steuerung der Kamera verwendbar sind. Es besteht daher das Bedürfnis, ein Kamerasystem an
Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle anzupassen und dafür ergänzende Komponenten und/oder elektronische Bauteile zu Verfügung zu stellen. Dabei soll die Kamera kompakt und möglichst auch für die Verwendung von Standardmodulen nutzbar sein. Weiter ist eine variable Adaptierbarkeit gewünscht .
Nachfolgend werden zur Realisierung des Kamerasystems verwendete Merkmale beschrieben. Diese wird der Fachmann in Ausführungsformen verschieden miteinander kombinieren, soweit ihm das für einen Anwendungsfall sinnvoll und
geeignet erscheint.
Das nachfolgend beschriebene Kamerasystem umfasst ein
Optikmodul, welches gemäß bekannter Konfigurationen für die Anforderungen ausgebildet ist. Bekanntermaßen ist das
Objektiv relativ zum Bildsensor derart angeordnet, dass ein Ausschnitt der Umgebung des Kamerasystems auf der
fotoaktiven Fläche des Bildsensors abbildbar ist, wobei die elektronischen Kamerabauelemente derart konfiguriert und mit dem Bildsensor verbunden sind, dass die Kamerabauelemente dem Betreiben des Bildsensors dienen. Das Optikmodul kann auch als Stereomodul ausgebildet sein und zwei Bildsensoren, jeweils mit fotoaktiver Fläche, und zwei Objektive
aufweisen .
Das Kamerasystem weist weiterhin ein Adaptionsmodul auf. Dieses umfasst ebenfalls elektronische Bauteile, mit welchen für die Kameraaufnahmen verwendbare zusätzliche
Informationen aus der Umgebung, beispielsweise physikalische Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Druck, zu
berücksichtigende Strahlungsquellen u. a., ermittelt oder die Aufnahmebedingungen, wie beispielsweise die Umgebungshelligkeit, verbessert werden können. Die
ergänzenden elektronischen Bauelemente sollen zur
Unterscheidung nachfolgend Adaptions-Bauelemente genannt sein. Dabei kann es sich beispielsweise um Sensoren,
Detektoren, Emittoren und andere Bauelemente, auch
Leiterplatten handeln. Beispielsweise können LEDs zur
Beleuchtung der Umgebung des Kamerasystems verwendet werden, wobei die LEDs optional in begrenzten Wellenlängenbereichen emittieren, z. B. im sichtbaren Licht oder im Infrarot- Bereich. Auch Temperatur-Sensoren, Detektoren zur Erfassung der Annäherung eines Objekts oder an ein Objekt oder andere Adaptions-Bauelemente sind möglich.
Ein weiteres Merkmal besteht in der Ausführung des Gehäuses des Kamerasystems mit separaten Gehäusedeckeln für die verschiedenen Modultypen und einer gemeinsamen Gehäusebasis. Das Kameragehäuse umfasst ein Trägerelement, welches der Aufnahme und Halterung des Optikmoduls und des
Adaptionsmoduls dient und beide Module miteinander
verbindet. Entsprechend verschiedener Ausgestaltungen kann das Trägerelement einteilig oder teilbar oder zumindest vom Adaptionsmodul, alternativ auch vom Kameramodul lösbar ausgebildet sein. Die Lösbarkeit gestattet entweder ein Wechseln der Adaptionsmodule zur Anpassung an die
betreffenden Einsatzanforderungen für das Kamerasystem oder ein Wechsel des Trägerelements, so dass eine vorhandene Kamera mit einem Adaptionsmodul ausgerüstet werden kann, wie nachfolgend näher erläutert wird. Die Nachrüstung eines Kameramoduls mit einem Adaptionsmodul ist auch mittels eines Trägerelements möglich, welches bereits an beiden
Abschnitten, jenem des Kameramoduls und jenem des Adaptionsmoduls geeignete Schnittstellen und
Verbindungsmittel zur Verbindung der beiden Abschnitte aufweist .
Das Kamerasystem umfasst zumindest zwei weitere
Gehäuseelemente, von denen eines das Optikmodul und eines das Adaptionsmodul bedecken. Zur Unterscheidung voneinander und in Relation zum Trägerelement werden diese auch als Kamera-Frontgehäuse, in welchem die Kamera angeordnet ist, und als Adaptions-Frontgehäuse, in welchem die Adaptions- Bauelemente angeordnet sind bezeichnet. Beide Frontgehäuse sind mit dem Trägerelement verbunden und umschließen so die Elektronik und die Optik der beiden Module.
Ein Trägerelement kann ein separates Gehäuseelement, d. h. ein weiteres Gehäuseelement, sein oder ein Schaltungsträger für der elektronischen Bauelemente der beiden Module, der für die Verbindung mit den Frontgehäusen und auf diese Weise zur Umschließung und Schutz der Bestandteile des
Kamerasystems geeignet ist. Ein solches Trägerelement ist gleichzeitig Gehäuseelement und wird nachfolgend zur
Unterscheidung von den Frontelementen als rückseitiges oder rückwärtiges Gehäuseelement bezeichnet. Beispielsweise kann das Trägerelement einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Im letzten Fall kann ein erster Teil dem Kamera- Frontgehäuse und ein zweiter Teil dem Adaptions-Frontgehäuse zugeordnet sein. Beide Teile des Trägerelements können lösbar miteinander verbindbar sein, so dass beide Module mittels des Trägerelements miteinander verbunden sind.
Als „Front", „vor" oder „vorn" soll hier jene Seite des Objektivs, des Bildsensors und des Kamerasystems bezeichnet sein, von welcher die bildgebende Strahlung (Licht) auf das Objektiv und nach dieser Passage auf den Bildsensor fällt. „Hinten" oder „rückseitig" ist folglich die gegenüber liegende Seite des Objektivs, des Bildsensors und des
Kamerasystem.
Dementsprechend weist zumindest das Frontgehäuse des
Optikmoduls, hier auch als Optikgehäuseelement bezeichnet, einen Durchgang auf, durch welchen zum einen die Strahlung auf das Objektiv fällt. In Abhängigkeit von den durch das Adaptionsmodul zu erfassenden oder zu ändernden
Umgebungsbedingungen kann auch das Frontgehäuse des
Adaptionsmoduls, hier auch als Adaptionsgehäuseelement bezeichnet, einen Durchgang aufweisen, durch welchen die Adaptions-Bauelemente mit der Umgebung in Kontakt stehen.
Die Durchgänge können optisch dicht und optional dicht gegenüber den umgebenden Medien sein. Beim Optikmodul wird ein Verschluss des Durchgangs regelmäßig durch das Objektiv oder ein Deckglas realisiert. Beim Adaptionsmodul, hier auch als Funktionsmodul bezeichnet, kann der Durchgang in
Abhängigkeit von der Funktionalität des Moduls auf
verschiedene Weise verschlossen sein: durch ein
transparentes, transluzentes oder opakes Fenster, das zudem besondere Eigenschaften hinsichtlich elektromagnetischer Felder, der Temperatur oder anderer Umgebungsbedingungen aufweisen kann.
Die Begriffe zum Gehäuse dienen primär der sprachlichen Unterscheidung und beschreiben nicht Design und Funktion der Gehäuseelemente. Wesentlich ist lediglich, dass sie im zusammengebauten Zustand den Strahlungseinfall auf den
Bildsensor und den Kontakt der Adaptionsbauteile mit der Umgebung auf den Durchgang begrenzen. Zum Zwecke der Herstellung, der Montage, Handhabung oder aus anderen
Gründen können verschiedene oder alle Gehäusebauteile alternativ einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
Die beschriebene Gehäusegestaltung gestattet eine Trennung der beiden Module des Kamerasystems zur variablen
Kombination. Dies kann auch durch weitere Komponenten der beiden Module unterstützt werden. Zu diesem Zweck sind eine Komponente oder mehrere weitere Komponenten für jedes Modul separat ausgebildet. Entsprechend verschiedener
Ausgestaltungen können das folgende Komponenten sein:
- elektrischer Anschluss, der konfiguriert ist zur
elektrischen Verbindung des zugeordneten Moduls mit einer externen Vorrichtung, beispielsweise zur
Übertragung von Daten/Bildinformationen an diese
Vorrichtung;
- Steuereinheit zur Steuerung des zugeordneten Moduls und des Datenaustauschs , unter anderem mit Komponenten des Kamerasystems, gegebenenfalls auch mit dem anderen Modul, oder einer externen Vorrichtung;
- Energieversorgungseinheit .
Diese Komponenten stellen jene Komponenten dar, welche zum teilweisen oder vollständig separaten Betrieb jedes Moduls erforderlich sind. Bei einem teilweise separatem Betrieb kann beispielsweise die Steuereinheit des Adaptionsmoduls konfiguriert sein, um elektronische Bauelemente zu
betreiben, welche im Optikmodul angeordnet sind. Das kann beispielsweise eine Heizung im Optikmodul sein, welche anhand einer Temperaturüberwachung mittels des Adaptionsmoduls geregelt wird.
Je nachdem, welche davon den beiden Modulen separat
zugeordnet sind, bilden die Module mehr oder weniger
eigenständige Baugruppen und ist eine mehr oder weniger vollständige Trennung der Module und damit einfache
Austauschbarkeit von Modulen anderer Spezifikationen
möglich. Mittels des gemeinsamen rückseitigen
Gehäuseelements können zudem die Steuerung beider Module und/oder ein Datenaustausch zwischen den Modulen realisiert werden, beispielsweise indem am rückseitigen Gehäuseelement elektronische Verbinder angeordnet sind, welche an die
Elektronik in beiden Gehäuseabschnitten angepasst ist. Auch eine übergeordnet Steuerung für das gesamte Kamerasystem ist möglich .
Das rückseitigen Gehäuseelement kann alternativ oder
ergänzend zur Austauschbarkeit der Module zum Zweck des Zugriffs auf die im jeweiligen Modul angeordneten Bauteile geeignete, verschließbare Öffnungen auf, so dass einzelne Bauteile oder Bauteilgruppen ergänzt, entnommen oder
ausgetauscht werden können.
Die vorstehend beschrieben modulare Variabilität des
Kamerasystems ist in analoger Weise auch auf zwei
Kameraeinheiten ausdehnen, um durch eine Kombination von zwei Optikmodule zu einer Stereokamera zu gelangen. Die Optikmodule werden in einer zur Stereoaufnahme geeigneten Distanz zueinander angeordnet und die für die jeweilige Anforderung passende Adaption ergänzt. Hinsichtlich der dafür verwendbaren Adaptionsmodule und/oder Gehäuseelemente besteht auch für die Stereokamera die zuvor beschriebene Variabilität. Die Optikmodule sind dabei die bestimmenden Komponenten von zwei Kameraeinheiten, welche zur Stereokamera zusammengefügt werden.
Jede der beiden Kameraeinheiten umfasst zumindest folgende der zum zuvor beschriebenen Kamerasystem mit nur einer
Kameraeinheit gehörigen Komponenten:
- ein Optikmodul und
- ein Optikgehäuseelement, welches den oben
beschriebenen, zugehörigen Durchgang für das jeweilige Optikmodul aufweist, durch welchen die bildgebende Strahlung auf das Objektiv fällt.
Weitere der zuvor genannten Komponenten können alternativ für jede Kameraeinheit einzeln oder gemeinsam für das
Kamerasystem vorhanden sein. Dies trifft beispielsweise für das Adaptionsmodul zu. Dieses kann entweder zweimal, für jedes Optikmodule eines, oder zur gemeinsamen Nutzung einmal ausgebildet sein. Die Häusung des einen oder der beiden Adaptionsmodule kann ebenfalls durch ein gemeinsames oder durch separate Adaptionsgehäuseelemente erfolgen.
Das Trägerelement dient beiden Kameraeinheiten gemeinsam und hält deren Optikmodule in dem vordefinierten Abstand
zueinander. Diese Verwendung schließt auch die oben
beschriebene mehrteilige Ausführung und/oder die lösbare Verbindbarkeit mit einem oder beiden Adaptionsmodulen ein.
In vergleichbarer Weise, wie zu den beiden Modulen eines Kamerasystems mit einer Kameraeinheit beschrieben, können auch der elektrische Anschluss, die Steuereinheit und die Energieversorgung für jede Kameraeinheit der Stereokamera separat oder zur gemeinsamen Nutzung ausgebildet sein. Die Ausstattung von zwei vorhandenen Adaptionsmodulen der Stereokamera mit Adaptions-Bauelementen und/oder Durchgang kann übereinstimmen oder voneinander abweichen. Je nach Verwendung der in den beiden Adaptionsmodulen gewonnenen Informationen oder zur Verfügung stehenden Parameter sind die elektrischen Verbindungen zwischen beiden
Kameraeinheiten und/oder zur gemeinsamen Steuereinheit auszubilden .
Das beschriebene Design der Kamerasysteme gestattet eine Standardisierung und/oder weitgehende Vorfertigung der beiden Module sowie eine Austauschbarkeit insbesondere des Adaptionsmoduls, alternativ dessen Modifikation, ohne in das Optikmodul eingreifen zu müssen.
Zum besseren Verständnis soll das Kamerasystem beispielhaft, jedoch nicht beschränkend an verschiedenen Aus führungs formen näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigt in
Fig. 1 ein Kamerasystem gemäß einer ersten Aus führungs form in Frontansicht,
Fig. 2 ein Kamerasystem gemäß der Aus führungs form von Fig.
1 in Seitenansicht,
Fig. 3 ein Kamerasystem gemäß der Aus führungs form von Fig.
1 und Fig. 2 in Rückansicht, und
Fig. 4 eine weitere Aus führungs form eines Kamerasystems in teilweiser Schnittdarstellung.
Der Fachmann würde die Merkmale, die zuvor in den
verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung und
nachfolgenden in den Aus führungs formen beschrieben sind, in weiteren Ausgestaltungen kombinieren soweit es ihm zweckdienlich und sinnvoll erscheint.
Die Zeichnungen zeigen die Vorrichtung nur schematisch in dem Umfang, wie es zur Erläuterung der Erfindung
erforderlich ist. Sie erheben keinen Anspruch auf
Vollständigkeit oder Maßstäblichkeit .
Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in den Figuren
Bestandteile der Kamerasysteme mit übereinstimmenden
Funktionen .
Fig. 1 zeigt das Kamerasystem 1 in Frontansicht. Die beiden frontseitigen Gehäuseelemente 7', 7" des Optikmoduls 3 und des Adaptionsmoduls 5 sind auf einem einteilig ausgeführten rückseitigen Gehäuseelement 9 angeordnet, welches als
Trägerelement dient.
Das Optikmodul 3 ist beispielhaft, jedoch nicht
beschränkend, ein Standardmodul. Die Vorderseite 11 des Frontgehäuses 7 ' des Optikmoduls 3 weist einen ersten
Durchgang 13' auf, welcher durch das Objektiv 15
verschlossen ist.
Das Adaptionsmodul 5 weist einen zweiten Durchgang 13" auf, welcher durch ein transparentes Fenster 17 verschlossen ist. Durch das Fenster 17 sind drei Adaptions-Bauelemente, im Ausführungsbeispiel LEDs, 19 sichtbar, die auf einer
Leiterplatte 21 moniert sind.
Auf der Rückseite 20 der Kamerasystem 1 (Fig. 2) sind drei Öffnungen 22', 22", 22'" erkennbar, welche mit gängigen Mitteln verschlossen sind und den Zugang zum Optikmodul 3 sowie zum Adaptionsmodul 5 (beider Module sind in dieser Ansicht nicht sichtbar, aber deren Lage durch das Bezugszeichen markiert) gestatten.
In der Seitenansicht der Kamerasystem 1 (Fig. 3) sind die voneinander getrennt angeordneten frontseitigen
Gehäuseelemente 7', 7" sowie das in diesem
Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildete, rückseitige Gehäuseelement 9 beider Module 3, 5 und das Objektiv 15 des Optikmoduls 3 sichtbar. Das rückseitige Gehäuseelement 9 ist mit dem frontseitigen Gehäuseelement 7 ' des Optikmoduls 3 durch geeignete Verbindungsmittel 24 verbunden. Die
elektronischen Verbinder 26', 26" beider Module 3, 5, welche diese mit einer externen Steuer- oder Auswerteeinheit (nicht dargestellt) verbinden, sind nur schematisch dargestellt.
Fig. 4 stellt eine modifizierte Aus führungs form der
Kamerasystem 1 dar. Sie unterscheidet sich von der
Ausführungsform, welche in den Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellt ist, durch die Ausführung des rückseitigen Gehäuseelements 9 sowie des Optikmoduls 3 und durch die Ausstattung des
Adaptionsmoduls 5. Fig. 4 stellt das Kamerasystem in
Seitenansicht dar, jedoch mit teilweise geschnittenen frontseitigen Gehäuseelementen 7', 7" des Optikmoduls 3 und des Adaptionsmodul 5. Letzteres ist nur im vorderen Bereich geschnitten .
Das Optikgehäuseelement 7 ' des Optikmoduls 3 umschließt das Objektiv 15 vollständig. Im Optikgehäuseelement 7' ist ein Heizelement 30 angeordnet, die das Objektiv 15 ringförmig umgibt. Das Optikgehäuseelement 7' ist vorderseitig durch ein für sichtbares Licht transparentes Deckglas 32
verschlossen . Im Adaptionsgehäuseelement 7" des Adaptionsmoduls 5 sind , wie zu Fig. 1 beschrieben drei LEDs 19 angeordnet. Weiter sind die Leiterplatte 21, eine auf der Leiterplatte 21 montierte Steuereinheit 28, beispielsweise ein CAN- Controller, sowie ein Temperatursensor 34 integriert.
Das rückseitige Gehäuseelement 9 ist zweiteilig ausgebildet, so dass der obere Abschnitt davon als rückseitiges
Gehäuseelement 9 ' für das Kameramodul 3 und der untere
Abschnitt als rückseitiges Gehäuseelement 9" des
Adaptionsmoduls 5 dienen. Beide Gehäuseelemente 9', 9" sind mittels der Verbindungsmittel 24 in einem
Überlappungsbereich am Übergang zwischen beiden rückseitigen Gehäuseelementen 9', 9" miteinander verbunden.
Zur Beschreibung der übrigen Bestandteile des Kamerasystems 1 wird auf die Beschreibung der Fig. 1 bis Fig. 3 verwiesen.
Kamerasystem mit Funktionsmodul
Bezugs zeichenliste
1 Kamerasystem
3 Optikmodul
5 Adaptionsmodul
7 ' Gehäuseelement, Optikgehäuseelement
7" Gehäuseelement, Adaptionsgehäuseelement
9, 9', 9" Trägerelement, rückseitiges Gehäuseelement
11 Vorderseite
13', 13" Durchgang
15 Obj ektiv
17 Fenster
19 Adaptions-Bauelement, LED
20 Rückseite
21 Leiterplatte
22', 22", 22 '" Öffnung
24 Verbindungsmittel
26', 26" Verbinder
28 Steuereinheit
30 Heizelement
32 Deckglas
34 Temperatursensor

Claims

Patentansprüche
1. Kamerasystem zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des Kamerasystems (1), folgende Komponenten umfassend:
- ein Optikmodul (3), welches einen Bildsensor (1) mit einer fotoaktiven Fläche zur Aufnahme von Bildern, ein Objektiv (15) und elektronische Kamerabauelemente umfasst,
- ein Adaptionsmodul (5), welches elektronische
Adaptions-Bauelemente (19) umfasst, wobei die
Adaptions-Bauelemente (19) konfiguriert sind zur
Ermittlung und/oder Beeinflussung der
Umgebungsbedingungen des Kamerasystems (1),
- ein Trägerelement (9, 9', 9'') zur Aufnahme des
Optikmoduls (3) und des Adaptionsmoduls (5), und
- zumindest zwei Gehäuseelemente (7', 7"), von denen
eines das Optikmodul (3) und eines das Adaptionsmodul (5) bedecken, und die mit dem Trägerelement (9, 9',
9'') verbunden sind,
- wobei zumindest das Optikgehäuseelement (7') einen
Durchgang (13') aufweist, durch welchen die bildgebende Strahlung auf das Objektiv (15) fällt.
2. Kamerasystem nach Anspruch 1, wobei das Kamerasystem (1) als Stereokamerasystem ausgebildet ist, folgende Komponenten umfassend:
- zwei zueinander beabstandet angeordnete
Kameraeinheiten, - wobei jede Kameraeinheit ein Optikmodul (3) sowie ein Optikgehäuseelement (7') mit den zugehörigen
Durchgängen (13') aufweist,
- zumindest ein Adaptionsmodul (5),
- zumindest ein Adaptionsgehäuseelement (7") und
- ein gemeinsames Trägerelement (9, 9', 9'') .
3. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das Trägerelement (9, 9', 9'') einteilig
ausgebildet ist oder teilbar ist oder zumindest von einem Adaptionsmodul (5) lösbar ausgebildet ist.
4. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei zumindest eine Komponente aus folgender Liste für ein Optikmodul (3) und für ein Adaptionsmodul (5) bzw. für die beiden Kameraeinheiten separat ausgebildet ist:
- Verbinder (26', 26"), konfiguriert zur elektrischen
Verbindung des zugeordneten Moduls (3, 5) bzw. der Kameraeinheit mit einer externen Vorrichtung,
- Steuereinheit (28) zur Steuerung des zugeordneten
Moduls bzw. der zugeordneten Kameraeinheit und des Datenaustauschs mit Komponenten des Kamerasystems (1) oder einer externen Vorrichtung,
- Energieversorgungseinheit.
5. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein Adaptionsmodul (5) zumindest einen Sensor und/oder zumindest einen Detektor und/oder zumindest einen Emittor als Adaptions-Bauelement (19) aufweist.
6. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gehäuseelemente (7', 7") als
Frontgehäuseelemente ausgebildet sind.
7. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Adaptionsgehäuseelement (7") einen Durchgang (13") aufweist, durch welchen das betreffende
Adaptions-Bauelement (19) mit den Umgebungsbedingungen in Verbindung steht.
8. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kamerasystem (1) ein rückseitiges
Gehäuseelement (9, 9', 9'') aufweist, welches mittels des Trägerelements oder eines weiteren Gehäuseelements ausgebildet ist.
9. Kamerasystem nach Anspruch 8, wobei das rückseitige Gehäuseelement (9, 9', 9'') zumindest eine
verschließbare Öffnung (22', 22", 22'") aufweist, ausgebildet für einen Zugriff in zumindest eines der Module (3, 5) des Kamerasystems (1) .
10. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das eine Optikmodul (3) bzw. die beiden
Optikmodule (3) ein dem jeweiligen Optikmodul (3) zugeordnetes Heizelement (30) aufweisen.
11. Kamerasystem nach Anspruch 10, wobei das eine
Adaptionsmodul (5) bzw. die beiden Adaptionsmodule (5) einen dem jeweiligen Adaptionsmodul (5) zugeordneten Temperatursensor (34) aufweisen.
12. Kamerasystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (9', 9'') elektrische Verbinder (26', 26'') aufweist zur elektrischen Verbindung von Modulen (3, 5) miteinander.
13. Kamerasystem nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei das Trägerelement (9', 9'') elektrische Verbinder (26', 26'') aufweist zur elektrischen Verbindung der beiden
Kameraeinheiten miteinander.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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