WO2023041243A1 - Imagermodul für eine kamera oder einen sensor - Google Patents

Imagermodul für eine kamera oder einen sensor Download PDF

Info

Publication number
WO2023041243A1
WO2023041243A1 PCT/EP2022/071654 EP2022071654W WO2023041243A1 WO 2023041243 A1 WO2023041243 A1 WO 2023041243A1 EP 2022071654 W EP2022071654 W EP 2022071654W WO 2023041243 A1 WO2023041243 A1 WO 2023041243A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
housing
holding element
imager module
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/071654
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolai Bauer
Andreas Moehrle
Moritz Winkler
Original Assignee
Robert Bosch 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to KR1020247011979A priority Critical patent/KR20240068682A/ko
Priority to CN202280062157.XA priority patent/CN117941365A/zh
Publication of WO2023041243A1 publication Critical patent/WO2023041243A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • 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
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • 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
    • H04N23/51—Housings
    • 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
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • Imager module for a camera or a sensor
  • the invention relates to an imager module for a camera or a sensor.
  • the preferred areas of application for the camera or sensor are video-based driver assistance systems, industrial and/or security camera applications, and consumer goods, such as smartphones and tablets.
  • An imager module for a camera or a sensor usually includes an image sensor arranged on a sensor carrier and a lens with at least one optical lens. Since an axial distance between the lens and the image sensor must be bridged and the lens must be aligned in relation to the image sensor, a holding device can be provided between the lens and the image sensor, which is glued to the lens on the one hand and to the sensor carrier on the other to fix the focused position .
  • the objective element group has a tube with at least one lens accommodated therein, the tube being accommodated in a holding device of the image acquisition device, which has a first holding adhesive area for adhering to a sensor carrier and a second holding adhesive area for adhering to the tube.
  • adhesive connections have the disadvantage that they tend to swell under the influence of temperature and/or moisture, so that the set focus position is endangered.
  • adhesives change their properties as they age. This can also result in defocusing.
  • the present invention is therefore concerned with the task of specifying an imager module for a camera or a sensor, which has a focus position that is as stable as possible even under the influence of temperature and/or moisture.
  • the imager module should be as simple and thus inexpensive to produce.
  • the imager module proposed for a camera or a sensor comprises a housing that is preferably designed in several parts, a sensor carrier which is firmly connected to the housing and on which an image sensor is arranged, a lens and a holding element.
  • the lens is held by the holding element and aligned in relation to the image sensor.
  • the holding element is arranged outside of the housing and bridges a radial gap between the lens and the housing. Furthermore, the holding element is welded to the lens and/or to the housing, preferably at certain points.
  • the usually provided adhesive connection between the objective and the holding element and/or between the holding element and the housing is replaced by a welded connection.
  • a stable focus position can be achieved with the help of the welded connection, even under the influence of temperature and/or moisture.
  • the welded connection is therefore particularly robust.
  • the robustness of the imager module and thus its lifetime increases accordingly.
  • the holding element is preferably welded both to the lens and to the housing. Before the retaining element is welded to the lens or the housing--depending on the order of assembly--the lens can be aligned in relation to the image sensor and then fixed by setting the weld seam. Welding seams or welding points are preferably only set at certain points, so that the heat input during welding is minimal.
  • the welded connection is preferably produced with the aid of a laser, so that this is a laser welded connection. With the help of the laser, individual spot welds can be set in a targeted manner.
  • the holding element is preferably made of metal. This ensures that the holding element can be welded. Furthermore, the retaining element is preferably made from a metal sheet, since this enables the retaining element to be manufactured particularly cost-effectively as a simple stamped part.
  • the lens has a metallic outer contour for welding to the holding element, at least in a section that is surrounded by the holding element.
  • the metallic outer contour not only ensures that the lens can be welded, but also optimally protects the optics mounted in the lens from external influences - due to the high strength of metal.
  • the section of the lens surrounded by the holding element can in particular be cylindrical or essentially cylindrical.
  • the metallic outer contour provided for welding to the holding element can have at least one flattened portion, so that a specific angular position of the lens in relation to the housing can be specified. For example, three flat areas arranged at equal angular distances from one another can be provided.
  • the holding element is preferably designed as a ring or disk with a central recess for accommodating the lens.
  • the holding element can therefore have a very simple geometry, for example by Punching out of a metal sheet, is particularly easy and inexpensive to produce.
  • the design as a disc has the advantage that even larger radial gaps between the lens and the housing can be bridged with the aid of the holding element. The disc thus enables improved tolerance compensation.
  • the central recess of the holding element advantageously has an inner contour that is adapted to the outer contour of the lens. This applies in particular if the outer contour of the lens is provided with at least one flattening.
  • the holding element can thus be tightly connected to the lens.
  • the holding element When assembling the imager module, the holding element is preferably first welded to the objective and inserted into the housing together with the objective in such a way that the holding element comes to rest on the outside of the housing. After the lens has been aligned, the holding element can then be welded to the housing so that the focus position of the lens is fixed.
  • the housing be made at least partially of metal.
  • the measure also contributes to the housing being particularly robust, so that the components accommodated therein are particularly well protected from external influences.
  • the housing comprises at least a first housing part for accommodating the sensor carrier and the image sensor, and a second housing part designed as a cover.
  • the multi-part design of the housing facilitates the assembly of the imager module. First of all, the sensor carrier including the image sensor can be inserted into the housing and connected to it. The housing can then be closed with the help of the cover.
  • the lens is mounted last, preferably together with the holding element, with the lens being aligned in relation to the image sensor. Over the external holding element can then be used to fix the lens in relation to the housing.
  • the first and the second housing part are preferably connected in a material and/or form-fitting manner.
  • the two housing parts can be glued to one another, for example, for the material connection. In this way, a sealing of the contact area of both housing parts is achieved at the same time.
  • the contact area can have a step rabbet, via which the two housing parts engage in one another.
  • the second housing part designed as a cover preferably has a recess.
  • the radial gap to be bridged by the holding element lies within this recess.
  • the inside diameter of the recess is therefore smaller than the outside diameter of the holding element.
  • the second housing part designed as a cover preferably has a collar delimiting the radial gap.
  • the collar increases the dimension of the radial gap in the axial direction.
  • the collar preferably extends into the housing, so that the collar does not impede the contact of the retaining element on the outside of the second housing part.
  • a seal is advantageously accommodated in the radial gap. Sealing of the housing in the area of the radial gap is achieved with the aid of the seal.
  • the retaining element bridging the radial gap does not have to have a sealing function, so that it can only be welded to the lens and/or to the housing at certain points.
  • the seal can be accommodated in a circumferential annular groove of the lens.
  • the gasket is then mounted together with the lens.
  • the seal is then preferably radially prestressed.
  • the collar of the second housing part preferably comes into contact with the seal.
  • the collar then compensates for any manufacturing and/or assembly tolerances.
  • the objective preferably has at least one optical lens, which forms the optics. Several optical lenses can be combined, for example, in the form of a lens pack. This can be pre-assembled and inserted into the lens as a unit, further simplifying assembly.
  • FIG. 1 shows a cut perspective view of an imager module according to a first preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through the imager module of Fig. 1.
  • FIG. 3 shows an exploded view of the parts of the imager module of FIG. 1 to be connected prior to mounting the lens
  • FIG. 4 shows an exploded view of the preassembled parts of FIG. 3 with further parts of the imager module of FIG. 1 to be connected
  • FIG. 5 shows a perspective representation of the imager module of FIG. 1 with indication of the welding points
  • FIG. 7b shows a perspective representation of the imager module of FIG. 7b), but after the parts have been rotated in relation to one another.
  • FIG. 1 shows a first preferred embodiment of an imager module 1 according to the invention.
  • This comprises a housing 2 with a first housing part 2.1 and a second housing part 2.2.
  • a sensor carrier 3 with an image sensor 4 arranged thereon is inserted into the first housing part 2.1.
  • a lens 5 with at least one lens 13 is arranged above the image sensor 4 and is aligned with respect to the image sensor 4 .
  • the objective 5 is held and fixed by a holding element 6 which is arranged outside of the housing 2 and bridges a radial gap 7 between the objective 5 and the housing 2 .
  • the radial gap 7 is delimited on the housing side by a collar 11 of the second housing part 2.2 designed as a cover.
  • a seal 12 rests against the collar 11 under radial pretension, which is supported on the objective 5 at the other end, so that the radial gap 7 is sealed off.
  • the lens 5 is first connected to the holding element 6 and the seal 12 (see FIG. 3).
  • the lens 5 has a circumferential annular groove 16 that accommodates the seal 12, so that the seal 12 is connected to the lens 5 not only in a force-fitting manner, but also in a form-fitting manner.
  • the holding element 6 is also held on the lens 5 via the sealing ring 12 .
  • a rigid connection between the holding element 6 and the lens 5 is preferably produced only after the lens 5 has been inserted into the housing 2 and the lens 5 has been aligned in relation to the image sensor 4 .
  • the sensor carrier 3 and the image sensor 4 are inserted into the housing 2, namely into the first housing part 2.1.
  • the second housing part 2.2 designed as a cover is then placed on the first housing part 2.1 and connected to the first housing part 2.1 in a material and/or form-fitting manner, in particular glued.
  • the pre-assembled unit consisting of lens 5, holding element 6 and seal 12 can be inserted into second housing part 2.2 designed as a cover are, which has a recess 9 for this purpose.
  • the recess 9 is limited by the collar 11 to which the seal 12 comes to rest.
  • the radial gap 7 between the lens 5 and the housing 2 is covered by the holding element 6 .
  • the holding element 6 Since the holding element 6 is fixed neither on the lens 5 nor on the housing 2, the lens 5 can be aligned in multiple axes with respect to the image sensor 4 during assembly.
  • the holding element 6 is only permanently fixed to the lens 5 and to the housing 2 when the focus position of the lens 5 has been established.
  • the fixation can be achieved in particular with the aid of individual spot welds 14, which are preferably distributed uniformly over the circumference (see FIG. 5).
  • FIGS. 7a and 7b) show a lens 5 which has an outer contour 8 with flattened areas 15 in the area of the holding element 6 .
  • the holding element 6 has an inner contour 10 which is adapted to the outer contour 8 of the lens 5 (see FIG. 6a)).
  • the holding element 6 can assume a different angular position in relation to the objective 5 by rotating it, so that a better tolerance compensation is created (see FIG. 6b)).
  • contact points are created in which the welding points 14 can then be set (see FIGS. 7a) and 7b)).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Imagermodul (1) für eine Kamera oder einen Sensor, umfassend ein vorzugsweise mehrteilig ausgeführtes Gehäuse (2), einen mit dem Gehäuse (2) fest verbundenen Sensorträger (3), auf dem ein Bildsensor (4) angeordnet ist, ein Objektiv (5) sowie ein Halteelement (6), über welches das Objektiv (5) gehalten und in Bezug auf den Bildsensor (4) ausgerichtet ist, wobei das Halteelement (6) außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist und einen Radialspalt (7) zwischen dem Objektiv (5) und dem Gehäuse (2) überbrückt und wobei das Halteelement (6) mit dem Objektiv (5) und/oder mit dem Gehäuse (2), vorzugsweise punktuell, verschweißt ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Imagermodul für eine Kamera oder einen Sensor
Die Erfindung betrifft ein Imagermodul für eine Kamera oder einen Sensor.
Bevorzugter Einsatzbereich der Kamera bzw. des Sensors sind videobasierte Fahrerassistenzsysteme, industrielle und/oder sicherheitstechnische Kameraanwendungen sowie Konsumgüter, beispielsweise Smartphones und Tablets.
Stand der Technik
Ein Imagermodul für eine Kamera oder einen Sensor umfasst üblicherweise einen auf einem Sensorträger angeordneten Bildsensor sowie ein Objektiv mit mindestens einer optischen Linse auf. Da ein axialer Abstand zwischen Objektiv und Bildsensor überbrückt sowie das Objektiv in Bezug auf den Bildsensor ausgerichtet werden muss, kann zwischen dem Objektiv und dem Bildsensor eine Halteeinrichtung vorgesehen sein, die zur Fixierung der fokussierten Lage einerseits mit dem Objektiv, andererseits mit dem Sensorträger verklebt ist.
Eine derartige Anordnung geht beispielhaft aus der DE 10 2019 200 061 Al hervor, die eine Bilderfassungsvorrichtung mit einer Objektivelementgruppe offenbart. Die Objektivelementgruppe weist einen Tubus mit mindestens einer hierin aufgenommenen Linse auf, wobei der Tubus in einer Halteeinrichtung der Bilderfassungsvorrichtung aufgenommen ist, die einen ersten Halteklebebereich zur Verklebung mit einem Sensorträger und einen zweiten Halteklebebereich zur Verklebung mit dem Tubus aufweist. Klebstoffverbindungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie unter Temperatur- und/oder Feuchteeinwirkung zum Quellen neigen, so dass die eingestellte Fokuslage gefährdet ist. Des Weiteren verändern Klebstoffe durch Alterung ihrer Eigenschaften. Dies kann ebenfalls eine Defokussierung zur Folge haben.
Die vorliegende Erfindung ist daher mit der Aufgabe befasst, ein Imagermodul für eine Kamera oder einen Sensor anzugeben, das auch unter Temperatur- und/oder Feuchteeinwirkung eine möglichst stabile Fokuslage aufweist. Darüber hinaus soll das Imagermodul möglichst einfach und damit kostengünstig herstellbar sein.
Zur Lösung der Aufgabe wird das Imagermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Das für eine Kamera oder einen Sensor vorgeschlagene Imagermodul umfasst ein vorzugsweise mehrteilig ausgeführtes Gehäuse, einen mit dem Gehäuse fest verbundenen Sensorträger, auf dem ein Bildsensor angeordnet ist, ein Objektiv sowie ein Halteelement. Über das Halteelement ist das Objektiv gehalten und in Bezug auf den Bildsensor ausgerichtet. Das Halteelement ist dabei außerhalb des Gehäuses angeordnet und überbrückt einen Radialspalt zwischen dem Objektiv und dem Gehäuse. Ferner ist das Halteelement mit dem Objektiv und/oder mit dem Gehäuse, vorzugsweise punktuell, verschweißt.
Bei dem vorgeschlagenen Imagermodul wird demnach die üblicherweise vorgesehene Klebeverbindung zwischen dem Objektiv und dem Halteelement und/oder zwischen dem Halteelement und dem Gehäuse durch eine Schweißverbindung ersetzt. Im Unterschied zur Klebeverbindung kann mit Hilfe der Schweißverbindung eine stabile Fokuslage auch unter Temperatur- und/oder Feuchteeinwirkung erzielt werden. Die Schweißverbindung ist daher besonders robust. Entsprechend steigt die Robustheit des Imagermoduls und damit seine Lebenszeit. Aufgrund dieser Vorteile ist vorzugsweise das Halteelement sowohl mit dem Objektiv als auch mit dem Gehäuse verschweißt. Vor dem Verschweißen des Halteelements mit dem Objektiv oder dem Gehäuse kann - je nach Reihenfolge der Montage - das Objektiv in Bezug auf den Bildsensor ausgerichtet werden und anschließend durch Setzen der Schweißnaht fixiert werden. Vorzugsweise werden lediglich punktuell Schweißnähte bzw. Schweißpunkte gesetzt, so dass der Wärmeeintrag beim Verschweißen minimal ist.
Die Schweißverbindung wird bevorzugt mit Hilfe eines Lasers hergestellt, so dass es sich hierbei um eine Laserschweißverbindung handelt. Mit Hilfe des Lasers können gezielt einzelne Schweißpunkte gesetzt werden.
Das Halteelement ist vorzugsweise aus Metall gefertigt. Dadurch ist die Verschweißbarkeit des Halteelements gewährleistet. Ferner bevorzugt ist das Halteelement aus einem metallischen Blech gefertigt, da dies eine besonders kostengünstige Herstellung des Halteelements als einfaches Stanzteil ermöglicht.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Objektiv zumindest in einem Abschnitt, der von dem Halteelement umgeben ist, eine metallische Außenkontur zur Verschweißung mit dem Halteelement aufweist. Durch die metallische Außenkontur ist nicht nur die Verschweißbarkeit des Objektivs gewährleistet, sondern zugleich die im Objektiv aufgenommene Optik - aufgrund der hohen Festigkeit von Metall - optimal vor äußeren Einwirkungen geschützt. Der von dem Halteelement umgebende Abschnitt des Objektivs kann insbesondere zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sein. Beispielsweise kann die zur Verschweißung mit dem Halteelement vorgesehene metallische Außenkontur mindestens eine Abflachung aufweisen, so dass hierüber eine bestimmte Winkellage des Objektivs in Bezug auf das Gehäuse vorgebbar ist. Beispielsweise können drei in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnete Abflachungen vorgesehen sein.
Das Halteelement ist vorzugsweise als Ring oder Scheibe mit einer zentralen Ausnehmung zur Aufnahme des Objektivs ausgeführt. Das Halteelement kann demnach eine sehr einfache Geometrie aufweisen, die, beispielsweise durch Ausstanzen aus einem metallischen Blech, besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Ausführung als Scheibe weist den Vorteil auf, dass auch größere Radialspalte zwischen dem Objektiv und dem Gehäuse mit Hilfe des Halteelements überbrückbar sind. Die Scheibe ermöglicht somit einen verbesserten Toleranzausgleich.
Die zentrale Ausnehmung des Halteelements weist vorteilhafterweise eine an die Außenkontur des Objektivs angepasste Innenkontur auf. Dies gilt insbesondere, wenn die Außenkontur des Objektivs mit mindestens einer Abflachung versehen ist. Das Halteelement kann somit enganliegend mit dem Objektiv verbunden werden.
Bei der Montage des Imagermoduls wird vorzugsweise das Halteelement zunächst mit dem Objektiv verschweißt und zusammen mit dem Objektiv in der Weise in das Gehäuse eingesetzt, dass das Halteelement außen am Gehäuse zu liegen kommt. Nach dem Ausrichten des Objektivs kann dann das Halteelement mit dem Gehäuse verschweißt werden, so dass die Fokuslage des Objektivs fixiert ist.
Um die Verschweißbarkeit des Halteelements mit dem Gehäuse sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse zumindest teilweise aus Metall gefertigt ist. Die Maßnahme trägt ferner dazu bei, dass das Gehäuse besonders robust ist, so dass die hierin aufgenommenen Komponenten besonders gut vor äußeren Einwirkungen geschützt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuse mindestens ein erstes Gehäuseteil zur Aufnahme des Sensorträgers und des Bildsensors sowie ein als Deckel ausgeführtes zweites Gehäuseteil. Die mehrteilige Ausführung des Gehäuses erleichtert die Montage des Imagermoduls. Denn zunächst kann der Sensorträger einschließlich des Bildsensors in das Gehäuse eingesetzt und mit diesem verbunden werden. Anschließend kann mit Hilfe des Deckels das Gehäuse geschlossen werden.
Das Objektiv wird - vorzugsweise zusammen mit dem Halteelement - als letztes montiert, wobei das Objektiv in Bezug auf den Bildsensor ausgerichtet wird. Über das außenliegende Halteelement kann dann das Objektiv in Bezug auf das Gehäuse fixiert werden.
Das erste und das zweite Gehäuseteil sind vorzugsweise Stoff- und/oder formschlüssig verbunden. Zur stoffschlüssigen Verbindung können die beiden Gehäuseteile beispielsweise miteinander verklebt sein. Auf diese Weise wird zugleich eine Abdichtung des Kontaktbereichs beider Gehäuseteile erreicht. Zur formschlüssigen Verbindung kann der Kontaktbereich einen Stufenfalz aufweisen, über den die beiden Gehäuseteile ineinandergreifen.
Um das Objektiv in das Gehäuse einsetzen zu können, weist vorzugsweise das als Deckel ausgeführte zweite Gehäuseteil eine Ausnehmung auf. Innerhalb dieser Ausnehmung liegt der durch das Halteelement zu überbrückende Radialspalt. Der Innendurchmesser der Ausnehmung ist daher kleiner als der Außendurchmesser des Halteelements.
Bevorzugt weist das als Deckel ausgeführte zweite Gehäuseteil einen den Radialspalt begrenzenden Kragen auf. Der Kragen vergrößert die Abmessung des Radialspalt in axialer Richtung. Vorzugsweise erstreckt sich der Kragen in das Gehäuse hinein, so dass die Anlage des Halteelements außen am zweiten Gehäuseteil durch den Kragen nicht behindert wird.
Vorteilhafterweise ist im Radialspalt eine Dichtung aufgenommen. Mit Hilfe der Dichtung wird eine Abdichtung des Gehäuses im Bereich des Radialspalts erzielt. Das den Radialspalt überbrückende Halteelement muss in diesem Fall keine Dichtfunktion aufweisen, so dass es lediglich punktuell mit dem Objektiv und/oder mit dem Gehäuse verschweißt werden kann.
Zur Lagesicherung kann die Dichtung in einer umlaufenden Ringnut des Objektivs aufgenommen sein. Die Dichtung wird dann zusammen mit dem Objektiv montiert. Mit Einsetzen des Objektivs in die Ausnehmung des als Deckel ausgeführten zweiten Gehäuseteils wird die Dichtung dann vorzugsweise radial vorgespannt. Vorzugsweise gelangt dabei der Kragen des zweiten Gehäuseteils zur Anlage an der Dichtung. Der Kragen gleicht dann etwaige Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen aus. Das Objektiv weist bevorzugt mindestens eine optische Linse auf, welche die Optik ausbildet. Mehrere optische Linsen können beispielsweise in Form eines Linsenpakets zusammengefasst sein. Dieses kann vormontiert und als Einheit in das Objektiv eingesetzt werden, so dass die Montage weiter vereinfacht wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:
Fig. 1 eine angeschnittene perspektivische Darstellung eines Imagermoduls gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Imagermodul der Fig. 1.
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der vor der Montage des Objektivs zu verbindenden Teile des Imagermoduls der Fig. 1,
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung der vormontierten Teile der Fig. 3 mit weiteren zu verbindenden Teilen des Imagermoduls der Fig. 1,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Imagermoduls der Fig. 1 mit Angabe der Schweißpunkte,
Fig. 6a) eine Draufsicht auf ein Objektiv und ein Haltelement für ein erfindungsgemäßes Imagermodul,
Fig. 6b) eine Draufsicht auf das Objektiv und das Haltelement der Fig. 6a) nach einer Verdrehung der Teile zueinander,
Fig. 7a) eine perspektivische Darstellung eines Imagermoduls gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 7b) eine perspektivische Darstellung des Imagermoduls der Fig. 7b) jedoch nach einer Verdrehung der Teile zueinander. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Imagermoduls 1. Dieses umfasst ein Gehäuse 2 mit einem ersten Gehäuseteil 2.1 und einem zweiten Gehäuseteil 2.2. In das erste Gehäuseteil 2.1 ist ein Sensorträger 3 mit einem hierauf angeordneten Bildsensor 4 eingesetzt. Oberhalb des Bildsensors 4 ist ein Objektiv 5 mit mindestens einer Linse 13, vorzugsweise in Form eines Linsenpakets, angeordnet und in Bezug auf den Bildsensor 4 ausgerichtet. Das Objektiv 5 ist durch ein Halteelement 6 gehalten und fixiert, das außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist und einen Radialspalt 7 zwischen dem Objektiv 5 und dem Gehäuse 2 überbrückt.
Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, wird der Radialspalt 7 gehäuseseitig durch einen Kragen 11 des als Deckel ausgeführten zweiten Gehäuseteils 2.2 begrenzt. An dem Kragen 11 liegt eine Dichtung 12 unter einer radialen Vorspannung an, die andernends am Objektiv 5 abgestützt ist, so dass der Radialspalt 7 abgedichtet ist.
Bei der Herstellung des Imagermoduls 1 der Figur 1 wird das Objektiv 5 zunächst mit dem Halteelement 6 und der Dichtung 12 verbunden (siehe Figur 3). Zur Lagefixierung des Dichtrings 12 weist das Objektiv 5 eine die Dichtung 12 aufnehmende umlaufende Ringnut 16 auf, so dass die Dichtung 12 nicht nur kraftschlüssig, sondern zudem formschlüssig mit dem Objektiv 5 verbunden ist. Über den Dichtring 12 ist zudem das Halteelement 6 am Objektiv 5 gehalten.
Eine starre Verbindung zwischen dem Halteelement 6 und dem Objektiv 5 wird vorzugsweise erst nach dem Einsetzen des Objektivs 5 in das Gehäuse 2 und dem Ausrichten des Objektivs 5 in Bezug auf den Bildsensor 4 hergestellt.
Wie der Figur 4 zu entnehmen ist, werden vor der Montage des Objektivs 5 der Sensorträger 3 und der Bildsensor 4 in das Gehäuse 2 eingesetzt, und zwar in das erste Gehäuseteil 2.1. Auf das erste Gehäuseteil 2.1 wird dann das als Deckel ausgeführte zweite Gehäuseteil 2.2 aufgesetzt und mit dem ersten Gehäuseteil 2.1 Stoff- und/oder formschlüssig verbunden, insbesondere verklebt. Anschließend kann die vormontierte Einheit aus Objektiv 5, Halteelement 6 und Dichtung 12 in das als Deckel ausgeführte zweite Gehäuseteil 2.2 eingesetzt werden, das hierzu eine Ausnehmung 9 aufweist. Die Ausnehmung 9 wird durch den Kragen 11 begrenzt, an den die Dichtung 12 zur Anlage gelangt. Außenseitig wird der Radialspalt 7 zwischen dem Objektiv 5 und dem Gehäuse 2 durch das Halteelement 6 abgedeckt. Da das Halteelement 6 weder am Objektiv 5 noch am Gehäuse 2 fixiert ist, kann das Objektiv 5 bei der Montage mehrachsig in Bezug auf den Bildsensor 4 ausgerichtet werden. Erst wenn die Fokuslage des Objektivs 5 hergestellt ist, wird das Halteelement 6 am Objektiv 5 und am Gehäuse 2 dauerhaft fixiert. Die Fixierung kann insbesondere mit Hilfe von einzelnen Schweißpunkten 14 erzielt werden, die vorzugsweise über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet werden (siehe Figur 5).
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Imagermoduls 1 ist den nachfolgenden Figuren zu entnehmen. Diese zeigen ein Objektiv 5, das im Bereich des Halteelements 6 eine Außenkontur 8 mit Abflachungen 15 aufweist. Das Halteelement 6 weist eine Innenkontur 10 auf, die an die Außenkontur 8 des Objektivs 5 angepasst ist (siehe Figur 6a)). Zur Überbrückung größerer Spalte zwischen dem Halteelement 6 und dem Objektiv 5 kann das Halteelement 6 durch Verdrehen eine gegenüber dem Objektiv 5 veränderte Winkellage einnehmen, so dass ein besserer Toleranzausgleich geschaffen wird (siehe Figur 6b)). Insbesondere werden auf diese Weise Kontaktpunkte geschaffen, im Bereich welcher dann die Schweißpunkte 14 gesetzt werden können (siehe Figuren 7a) und 7b)).

Claims

- 9 - Ansprüche
1. Imagermodul (1) für eine Kamera oder einen Sensor, umfassend ein vorzugsweise mehrteilig ausgeführtes Gehäuse (2), einen mit dem Gehäuse (2) fest verbundenen Sensorträger (3), auf dem ein Bildsensor (4) angeordnet ist, ein Objektiv (5) sowie ein Halteelement (6), über welches das Objektiv (5) gehalten und in Bezug auf den Bildsensor (4) ausgerichtet ist, wobei das Halteelement (6) außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist und einen Radialspalt (7) zwischen dem Objektiv (5) und dem Gehäuse (2) überbrückt und wobei das Halteelement (6) mit dem Objektiv (5) und/oder mit dem Gehäuse (2), vorzugsweise punktuell, verschweißt ist.
2. Imagermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) aus Metall, vorzugsweise aus einem metallischen Blech, gefertigt ist.
3. Imagermodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (5) zumindest in einem Abschnitt, der von dem Halteelement (6) umgeben ist, eine metallische Außenkontur (8) zur Verschweißung mit dem Halteelement (6) aufweist, wobei vorzugsweise die Außenkontur (8) mindestens eine Abflachung (15) aufweist.
4. Imagermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) als Ring oder Scheibe mit einer zentralen Ausnehmung (9) zur Aufnahme des Objektivs (5) ausgeführt ist, wobei vorzugsweise die Ausnehmung (9) eine an die Außenkontur (8) des Objektivs (5) angepasste Innenkontur (10) aufweist.
5. Imagermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zumindest teilweise aus Metall gefertigt ist.
6. Imagermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mindestens ein erstes Gehäuseteil (2.1) zur Aufnahme des Sensorträgers (3) und des Bildsensors (4) sowie ein als Deckel ausgeführtes zweites Gehäuseteil (2.2) umfasst, wobei vorzugsweise das erste und das zweite Gehäuseteil (2.1, 2.2) Stoff- und/oder formschlüssig verbunden sind.
7. Imagermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Deckel ausgeführte zweite Gehäuseteil (2.2) einen den Radialspalt (7) begrenzenden Kragen (11) aufweist, der sich vorzugsweise in das Gehäuse (2) hinein erstreckt.
8. Imagermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Radialspalt (7) eine Dichtung (12) aufgenommen ist.
9. Imagermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (5) mindestens eine optische Linse (13), beispielsweise in Form eines Linsenpakets, aufweist.
PCT/EP2022/071654 2021-09-17 2022-08-02 Imagermodul für eine kamera oder einen sensor WO2023041243A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020247011979A KR20240068682A (ko) 2021-09-17 2022-08-02 카메라 또는 센서를 위한 이미저 모듈
CN202280062157.XA CN117941365A (zh) 2021-09-17 2022-08-02 用于摄像头或者传感器的成像模块

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021210307.3 2021-09-17
DE102021210307.3A DE102021210307A1 (de) 2021-09-17 2021-09-17 Imagermodul für eine Kamera oder einen Sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023041243A1 true WO2023041243A1 (de) 2023-03-23

Family

ID=83148987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/071654 WO2023041243A1 (de) 2021-09-17 2022-08-02 Imagermodul für eine kamera oder einen sensor

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20240068682A (de)
CN (1) CN117941365A (de)
DE (1) DE102021210307A1 (de)
WO (1) WO2023041243A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019200061A1 (de) 2019-01-04 2020-07-09 Robert Bosch Gmbh Objektivelementgruppe für eine die Objektivelementgruppe und einen Sensorträger umfassende Bilderfassungsvorrichtung und Bilderfassungsvorrichtung
DE102019213798A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Fügen eines Kameraobjektivs an einem Objektivhalter
DE102019216287A1 (de) * 2019-10-23 2021-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls, Kameramodul
EP3516859B1 (de) * 2016-09-21 2021-08-18 First Sensor Mobility GmbH Gehaustes kamerasystem, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3516859B1 (de) * 2016-09-21 2021-08-18 First Sensor Mobility GmbH Gehaustes kamerasystem, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung
DE102019200061A1 (de) 2019-01-04 2020-07-09 Robert Bosch Gmbh Objektivelementgruppe für eine die Objektivelementgruppe und einen Sensorträger umfassende Bilderfassungsvorrichtung und Bilderfassungsvorrichtung
DE102019213798A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Fügen eines Kameraobjektivs an einem Objektivhalter
DE102019216287A1 (de) * 2019-10-23 2021-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls, Kameramodul

Also Published As

Publication number Publication date
CN117941365A (zh) 2024-04-26
KR20240068682A (ko) 2024-05-17
DE102021210307A1 (de) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19724246B4 (de) Einstellvorrichtung für ein Objektiv einer CCTV-Kamera
EP0481212A1 (de) Kugelgelenk
DE4234290C2 (de) Drucksensor
DE102019216287A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls, Kameramodul
EP2054270B1 (de) Kamerasystem, insbesondere für ein umfelderfassungssystem eines fahrzeugs, und montageverfahren
EP0230491B1 (de) Aufnehmer, insbesondere für Hochdruckmessungen
WO2017063649A1 (de) Nehmerzylinder für ein hydraulisches ausrücksystem zur betätigung einer reibungskupplung
DE102019213798A1 (de) Verfahren zum Fügen eines Kameraobjektivs an einem Objektivhalter
EP3433515B1 (de) Dichtungsanordnung und verfahren zur herstellung einer dichtungsanordnung
DE102010027930B4 (de) Klappenelement
WO2023041243A1 (de) Imagermodul für eine kamera oder einen sensor
DE19951340C2 (de) Dichtungsanordnung
DE202004012604U1 (de) Kugelgelenk
DE19743615A1 (de) Airbagbaueinheit
DE10331129B4 (de) Auswuchtmaschine mit einer Spanneinrichtung
EP0751310B1 (de) Kugelgelenk
EP2884321A1 (de) Kamera mit Objektivbefestigung
EP1191269A2 (de) Toleranzausgleichende lösbare und nicht lösbare Rohrverbindungen
WO2023041244A1 (de) Imagermodul für eine kamera oder einen sensor
DE102021204596A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls, Kameramodul
WO2021063673A1 (de) Verfahren zum herstellen eines kameramoduls
DE3604356C2 (de)
DE102019115289A1 (de) Lagerplatte mit Axialspalt zwischen Träger und Flansch des Napfes
DE102022116003A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Kamera-Unterbaugruppe, Kamera-Unterbaugruppe und Kraftfahrzeugkamera
EP3642060A1 (de) Verfahren zur herstellung eines fahrzeugbauteils und fahrzeugbauteil hergestellt nach diesem verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280062157.X

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247011979

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022761453

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022761453

Country of ref document: EP

Effective date: 20240417