DE102012222905A1

DE102012222905A1 - Kameraanordnung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102012222905A1
Application number: DE102012222905.1A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Seger; Nikolai Bauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-12
Also published as: US20150312456A1; WO2014090466A1; CN105052121A; CN105052121B; US9544487B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kameraanordnung (1), insbesondere für ein Fahrzeug (2), wobei die Kameraanordnung (1, 101) mindestens aufweist: ein Kameragehäuse (3, 4, 5), in dem ein Imagermodul (6) aufgenommen ist, das eine Trägereinrichtung (10), ein in der Trägereinrichtung (10) aufgenommenes Objektiv (12) und einen an der Trägereinrichtung (10) aufgenommenen Bildsensor (14) aufweist, wobei durch den Bildsensor (14) und das Objektiv (12) eine optische Achse (A) der Kameraanordnung (1) festgelegt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass der Bildsensor (14) über ein Wärmeleitmittel (24), insbesondere ein flexibles Wärmeleitmittel, an einem metallischen Gehäuseteil (3) des Kameragehäuses anliegt. Hierbei liegt vorzugsweise keine axiale Verspannung vor. Vorteilhafterweise ist das Imagermodul (6) in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse (A) in dem Kameragehäuse fixiert. Somit wird vorteilhafterweise in radialer Richtung verspannt und axial nach hinten effektiv gekühlt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kameraanordnung, die insbesondere in einem Fahrzeug einsetzbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Kameraanordnung.
Kameraanordnungen werden in Fahrzeugen insbesondere zur Erfassung eines Fahrbahnbereichs vor dem Fahrzeug eingesetzt. Die Kameraanordnungen werden hierbei im Allgemeinen als Kameramodul ausgebildet, mit einem äußeren Kameragehäuse, das ein Objektiv, einen Bildsensor und im Allgemeinen einen Schaltungsträger mit weiteren elektronischen Elementen aufnimmt.
Hierbei ist die Ausbildung eines Imagermoduls aus Objektiv, Objektivaufnahme (lens holder), Sensorträger und auf dem Sensor montiertem Bildsensor bekannt. Die Objektivaufnahme kann z. B. an dem Sensorträger festgeschraubt werden. Dieses Imagermodul wird dann nachfolgend in das Kameragehäuse eingesetzt, und der Sensorträger mit z. B. einem Schaltungsträger kontaktiert.
Bei Fix-Focus-Systemen wird das Imagermodul bei seiner Herstellung justiert, indem das Objektiv in der Objektivaufnahme entlang der optischen Achse verstellt wird unter Auswertung von Bildsignalen des Bildsensors, wobei z. B. ein Testpattern in einem relevanten Abstand erfasst wird, dessen Bild auf Kontrast hin ausgewertet wird. Die DE 10 2009 0275 14 A1 zeigt ein derartiges Kameramodul, bei dem das Objektiv nach der Justierung in der Objektivaufnahme (Linsenhalter) durch einen Kleber fixiert wird.
Weiterhin sind grundsätzlich MID-(Moulded Interconnected Devices, spritzgegossene Schaltungsträger)-Trägereinrichtungen bekannt, bei denen metallische Leiterbahnen für elektrische Verbindungen direkt auf z. B. spritzgegossene Kunststoffträger aufgebracht werden. Hiermit lassen sich elektrische Schaltungen auf räumlich komplexeren Strukturen verwirklichen, wobei die Strukturen gleichzeitig auch mechanische Funktionen übernehmen können, ohne dass zusätzliche Teile anzustücken sind. Hierdurch wird auch eine hohe mechanische Festigkeit erreicht.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß liegt der Bildsensor über ein Wärmeleitmittel an einem metallischen Gehäuseteil des Kameragehäuses an. Als ein Gehäuseteil ist hierbei insbesondere ein fest mit weiteren Teilen des Kameragehäuses verbundenes Teil zu verstehen. Das metallische Gehäuseteil weist vorteilhafterweise eine Außenfläche des Kameragehäuses auf, über die somit Wärme abgeführt werden kann.
Das Wärmeleitmittel ist insbesondere flexibel bzw. nachgiebig. Die Anlage erfolgt vorzugsweise über die Rückseite des Bildsensors, an dessen Vorderseite seine sensitive Fläche ausgebildet ist. Die Anlage ist insbesondere in axialer Richtung spannungsfrei. Somit kann ein nachgiebiges, flexibles Wärmeleitmittel eingesetzt werden, das einen großflächigen Kontakt mit der Rückseite des Bildsensors ermöglicht. Die direkte Wärmeableitung an ein metallisches Gehäuseteil ermöglicht hierbei eine sehr effiziente Kühlung und Wärmeabfuhr nach außen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung wird das Imagermodul in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse an dem Kameragehäuse fixiert bzw befestigt. Diese Aufnahme erfolgt vorteilhafterweise durch eine Verspannung, sodass das Imagermodul in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse gegen ein erstes Gehäuseteil des Kameragehäuses gedrückt wird. Vorteilhafterweise wird hierbei eine Trägereinrichtung des Imagermoduls, die das Objektiv und den Bildsensor aufnimmt, gegen das Gehäuseteil verspannt.
Hierdurch werden bereits einige Vorteile erreicht:
So wirkt die Fixierung senkrecht zur optischen Achse in besonderer Weise mit der Kühlung über ein Wärmeleitmittel an das metallische Gehäuseteil in Richtung der optischen Achse nach hinten zusammen. Indem die Fixierung senkrecht zur optischen Achse erfolgt, kann der Kühlkontakt entlang der optischen Achse nach hinten spannungsfrei erfolgen, so dass der Bildsensor nicht durch Spannungen belastet wird und das – insbesondere flexible – Wärmeleitmittel effektiv und großflächig anliegen kann.
Das erste Gehäuseteil kann hierbei insbesondere eine Auflagekontur für eine selbstzentrierende Aufnahme des Imagermoduls aufweisen. Somit kann eine Federeinrichtung von einer Seite her das Imagermodul gegen diese Aufnahmekontur des ersten Gehäuseteils drücken, sodass das Imagermodul selbstzentrierend positioniert wird. Somit wird die Fixierung senkrecht zur axialen Richtung, d.h. in radialer Richtung, auch zur Selbstzentrierung genutzt.
Die Trägereinrichtung wird insbesondere mit ihrer Objektivaufnahme, die vorteilhafterweise zylindrisch ausgebildet ist und das Objektiv aufnimmt, gegen die Auflagekontur gedrückt. Eine effektive Selbstzentrierung wird insbesondere durch eine V-förmige Aufnahmekontur erreicht, d. h. mit zueinander geneigten Konturflächen, die zusammen eine V-Form ausbilden. Vorteilhafterweise sind vier entsprechende Konturflächen vorgesehen, wobei jeweils zwei Konturflächen ein V ergeben, und zwei derartige Vor-Ausbildungen in axialer Richtung hintereinander vorgesehen sind, sodass eine Selbstzentrierung senkrecht der optischen Achse erreicht wird und ein Verkippen durch die beiden V-Formen verhindert werden kann.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist die Trägereinrichtung einteilig ausgebildet, insbesondere als MID-Spritzgussteil. Durch die einteilige Ausbildung wird die Steifigkeit verbessert, um die gesamte Trägereinrichtung ohne Verstellung der optischen Achse in der selbstzentrierenden Kontur aufzunehmen. Bei Ausbildung als MID-Gussteil können auch die Leiterbahnen zur Kontaktierung des Bildsensors in der MID-Trägereinrichtung ausgebildet sein. Hierbei wird erkannt, dass eine Formgebung möglich ist, bei der die zylindrische Objektivaufnahme und der im wesentlichen plattenförmigen Sensorträger geeignet als ein einziges Spritzgussteil ausgebildet werden können, insbesondere mit Spritzgussrichtung entlang der optischen Achse. Eine Kontaktierung kann insbesondere zu einem unterhalb vorgesehenen Schaltungsträger erfolgen.
Das metallische Gehäuseteil, das als Wärmesenke für den Bildsensor dient, wird vorteilhafterweise durch das die Aufnahmekontur aufweisende erste Gehäuseteil selbst ausgebildet. Somit wird das Imagermodul gegen das erste Gehäuseteil gedrückt, an dem auch der Bildsensor gekühlt wird. Es ergibt sich eine stabile, sichere Aufnahme.
Die Verspannung kann insbesondere in vertikaler Richtung erfolgen. Somit wird das Imagermodul von oben oder unten in das metallische erste Gehäuseteil gelegt, und durch ein Federelement gegen dessen Aufnahmekontur gedrückt. Das Federelement kann auch ein Gehäuseteil selbst sein, z. B. eine obere Abdeckung; weiterhin kann auch ein Federmittel zwischen ein Gehäuseteil und das Imagermodul gelegt werden. Das weitere Gehäuseteil kann z. B. formschlüssig an dem ersten Gehäuseteil eingerastet werden, z. B. angeklipst werden.
Erfindungsgemäß werden somit weitere Vorteile erreicht:
Es ist eine schnelle, sichere Herstellung mit wenigen Bauteilen und wenigen Arbeitsschritten und somit auch kostengünstig möglich. Da die Aufnahme des Imagermoduls im Kameragehäuse sicher und selbstzentrierend erfolgt, ohne Verspannung des Imagermoduls entlang der optischen Achse, können auch Verzerrungen und Defokussierungen durch Verspannungen entlang der optischen Achse vermieden werden. Durch die direkte Kühlung des Bildsensors, insbesondere über dessen Rückseite und ein flexibles Wärmeleitmittel wie z.B. eine Wärmeleitpaste oder ein flexibles Wärmeleitpad direkt an ein metallisches Gehäuseteil kann eine sehr gute Kühlleistung erreicht werden, so dass die gute Abbildungseigenschaften des Bildsensors bzw. geringes Rauschen erreicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Kameraanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt entlang der optischen Achse;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht von vorne und oben eines Abschnitts des metallischen ersten Gehäuseteils aus 1 ohne und mit eingesetztem Imagermodul;
3 zeigt das Federelement in perspektivischer Ansicht von unten;
4 zeigt eine Schnittansicht senkrecht zur optischen Achse;
5 zeigt eine zu 1 alternative weitere Ausführungsform der Kameraanordnung;
6 zeigt eine leicht perspektivische Unteransicht eines Abschnitts des metallischen ersten Gehäuseteils aus 5 ohne und mit eingesetztem Imagermodul;
7 den auf 6 folgenden Schritt des Einsetzens des Federelementes; und
8 ein Flussdiagramm eines Herstellungsverfahrens der Kameraanordnung aus 1 bis 4.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine in 1 bis 4 gezeigte Kameraanordnung 1 ist insbesondere zur Anordnung in einem hier nicht detaillierter gezeigten Fahrzeug 2 vorgesehen, insbesondere zur Erfassung eines Außenraums durch eine Fahrzeugscheibe des Fahrzeugs 2. Die Kameraanordnung 1 weist ein Kameragehäuse 3, 4, 5 mit einem als Gussteil aus einem Metall, insbesondere Aluminium, gefertigten ersten Gehäuseteil 3, einem als untere Abdeckung dienenden zweiten Gehäuseteil 4 und einer oberen Abdeckung 5 auf. Weiterhin weist die Kameraanordnung 1 ein Imagermodul 6 und einen Schaltungsträger 8 auf, die in dem Kameragehäuse 3, 4, 5 aufgenommen sind. Das Imagermodul 6 ist als eine Baugruppe ausgebildet, die eine in MID (Moulded Interconnect Device = spritzgegossener Schaltungsträger)-Technik gefertigte Trägereinrichtung 10, ein in der MID-Trägereinrichtung 10 aufgenommenes Objektiv 12 und einen an der MID-Trägereinrichtung 10 befestigten Bildsensor 14 (Imager-Chip) aufweist. Durch das Objektiv 12 und den Bildsensor 14 wird eine optische Achse A definiert.
Die MID-Trägereinrichtung 10 ist als Spritzguss-Teil aus einem geeigneten Kunststoff bzw. Mould-Material gefertigt und weist einen im Wesentlichen zylindrischen Objektivaufnahme-Bereich 10a zur Aufnahme des Objektivs 12 und einen sich an der Rückseite des Objektivaufnahme-Bereichs 10a anschließenden, plattenförmigen Sensorträger-Bereich 10b auf, an dessen Rückseite der Bildsensor 14 angebracht ist. Hierbei ist das Objektiv 12 vorzugsweise in der MID-Trägereinrichtung 10 zunächst längsverstellbar zur Fokussierung der optischen Anordnung aus Objektiv 12 und Bildsensor 14 während der Herstellung des Imagermoduls 6 mit anschließender Fixierung. Die Kameraanordnung 1 ist somit vorzugsweise eine Fix-Fokus-Kameraanordnung mit fester Gegenstandsweite, z. B. Gegenstandsweite unendlich zur Erfassung eines Außenraums außerhalb des Fahrzeugs 2, ausgebildet sein kann. Das Objektiv 12 weist in an sich bekannter Weise eine Linsenfassung 12a und Linsen 12b auf. Die Fixierung des Objektivs 12 in dem Objektiv-Aufnahmebereich 10a bzw. an dessen zylindrischer Innenseite ist z. B. mittels eines Klebstoffs, z. B. eines UV-aushärtenden Klebstoffs bei UV-durchlässigem Kunststoffmaterial der Trägereinrichtung 10, oder auch durch Reibschweißen bzw. durch einen Reibschluss möglich.
Der Sensorträger-Bereich 10b weist eine Aussparung 16 auf, durch die die optische Achse A verläuft, wobei der Bildsensor 14 an der Rückseite des plattenförmigen Sensorträger-Bereichs 10b befestigt ist und durch die Aussparung 16 zu dem Objektiv 12 ausgerichtet ist; der Bildsensor 14 ist somit in Flip-Chip-Technik mit Ausrichtung seiner sensitiven Fläche durch die Aussparung 16 zum Objektiv 12 befestigt. Somit ist die sensitive Fläche 14a des Bildsensors 14 gegenüber dem Außenbereich geschützt. Sowohl der Bildsensor 14 als auch das Objektiv 12 sind somit an der gemeinsamen einteiligen MID-Trägereinrichtung 10 befestigt, sodass keine weiteren Toleranzen zwischen ihnen auftreten.
Das Imagermodul 6 ist in das Kameragehäuse 3, 4, 5 eingelegt und federvorgespannt aufgenommen. Hierzu weist das metallische erste Gehäuseteil 3 eine aus 2 ersichtliche Formgebung mit einer Auflagekontur 20 auf, die durch z. B. vier Konturflächen 20a beschrieben ist, von denen jeweils zwei Konturflächen 20a in der gleichen Ebene senkrecht zur optischen Achse A angeordnet sind und V-förmig zueinander verlaufen, d.h. nach unten auf einander zu laufen. Die beiden V-förmig angeordneten Paare von Konturflächen 20a sind entlang der optischen Achse A versetzt, wodurch die Kippgefahr des Imagermoduls 6 beseitigt wird.
Beim Einsetzen kommt der zylindrische Objektivaufnahme-Bereich 10a gemäß der rechten Darstellung der 2 von oben zur Auflage auf der Auflagekontur 20; es wird somit eine selbstzentrierende Aufnahme gebildet. Das metallische Gehäuseteil 3 weist eine Gehäuse-Rückwand 22 auf, an die die Rückseite 14b des Bildsensors 14 mittels eines Wärmeleitmittels, insbesondere einer Wärmeleitpaste 24, angekoppelt ist. Diese Ankopplung mittels der Wärmeleitpaste 24 oder auch z. B. eines flexiblen Wärmeleitpads erfolgt spannungsfrei und dient nicht der Fixierung, sondern lediglich der Kühlung des Bildsensors 14 über dessen Rückseite 14b an einer Wärmekontaktfläche 23 des metallischen ersten Gehäuseteils 3. Auf die in 2 gezeigte Anordnung wird die in 3 gezeigte obere Abdeckung 5 gesetzt, wobei eine Fixierung des Imagermoduls 6 über ein von oben wirkendes Federelement erfolgt; bei dieser Ausfführungsform ist die obere Abdeckung 5 selbst als Federelement ausgebildet, d.h., das Federelement ist in die obere Abdeckung 5 integriert; alternativ hierzu kann es auch ergänzend zwischen die obere Abdeckung 5 und den Objektiv-Aufnahmebereich 10a der Trägereinrichtung gesetzt werden. Die Fixierung des Imagermoduls 6 erfolgt somit senkrecht zur optischen Achse A; bei der gezeigten Ausführungsform erfolgt diese Fixierung in vertikaler Richtung, indem die obere Abdeckung das Imagermodul 5 nach unten in die Aufnahmekontur 20 drückt.
Die obere Abdeckung 5 wird vorteilhafterweise an dem metallischen ersten Gehäuseteil 3 durch Einrasten oder Klipsen arretiert und liegt an ihrem hinteren Endbereich auf dem metallischen ersten Gehäuseteil 3 auf. Gemäß der gezeigten Ausführung ist sie als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet, mit einer oberen Platte 5a, die den Abschluss nach oben bildet und an ihrem hinteren (in 3 vorne gezeigten) Ende auf dem metallischen Gehäuseteil 3 aufliegt, weiterhin inneren Stegen 5b, die gemäß 4 an dem Objektivaufnahme-Bereich 10a anliegen und diesen vertikal nach unten drücken, äußeren Klips-Fingern 5c, die das metallische erste Gehäuseteil 3 umgreifen, und einer Anlagefläche 5d, die wiederum am Objektivaufnahme-Bereich 10a anliegt; das als obere Abdeckung 5 dienende Klips-Federelement liegt somit mit seiner Anlagefläche 5d und seinen inneren Stegen 5b an dem Objektivaufnahme-Bereich 10a an und drückt diesen vertikal von oben; mit den Klips-Fingern 5c hintergreift es das metallische erste Gehäuseteil 3. Wie bereits ausgeführt, ist auch die zusätzliche Anbringung eines Federelementes zwischen der an dem Gehäuseteil 3 fixierten, z. B. dieses umgreifenden Abdeckung und dem Objektivaufnahme-Bereich 10a möglich.
Auf dem Schaltungsträger 8 sind in an sich bekannter Weise weitere Bauelemente 8a, 8b zur Signalverarbeitung der Bildsignale des Bildsensors 14 und z. B. zum Anschluss an ein fahrzeuginternes Datennetz vorgesehen. der Bildsensor 14 ist mit dem Schaltungsträger 8 kontaktiert, wobei diese Kontaktierung über Leiterbahnen 25 der MID-Trägereinrichtung 10 erfolgt, die sich hier vertikal bis zum Schaltungsträger 8 erstreckt.
Zur Herstellung wird somit nach dem Start in Schritt St0 zunächst das Imagermodul 6 hergestellt, indem in Schritt St1 der 8 der Bildsensor 14 an der Rückseite der Trägereinrichtung 10 in Flip-Chip-Technik montiert und mit den Leiterbahnen 25 kontaktiert wird (wobei die Kontaktierung auch nachfolgend erfolgen kann). Anschließend wird in Schritt St2 das Objektiv 12 in den Objektivaufnahme-Bereich 10a der MID-Trägereinrichtung 10 eingesetzt, wobei nachfolgend in Schritt St3 eine Fokussierung der optischen Anordnung durch Längsverstellung des Objektivs 12 und Auswertung von Bildsignalen des Bildsensors 14 erfolgen kann, mit denen – in an sich bekannter Weise – ein Testpattern erfasst und auf einen maximalen Kontrast ausgewertet wird. Das in Schritt St4 durch Fixierung des Objektivs 12 im Objektivaufnahme-Bereich 10a fertig ausgebildete Imagermodul 6 wird nachfolgend in Schritt St5 von oben in das metallische erste Gehäuseteil 3 eingesetzt, indem der Objektivaufnahme-Bereich 10a auf der Auflagekontur 20 zur Auflage kommt, wobei z. B. bereits die Wärmeleitpaste 24 auf der Rückseite des Bildsensors 14a aufgetragen sein kann, sodass die thermische Ankopplung erfolgt; weiterhin kann die Wärmeleitpaste auch nachfolgend in Schritts St6 in den Spalt zwischen der Rückseite 14b des Bildsensors 14 und der Gehäuse-Rückwand 22 des ersten Gehäuseteils 3 eingebracht werden. Anschließend wird in Schritt St7 die als Federelement dienende obere Abdeckung 5 von oben aufgesetzt, oder ein Federmittel aufgelegt und dann die obere Abdeckung 5 aufgelegt, die am ersten Gehäuseteil 3 einklipst, wodurch die selbstzentrierende Aufnahme des Imagermoduls 6 gewährleistet ist. Anschließend kann in Schritt St8 die Kontaktierung der Leiterbahnen 25 mit dem Schaltungsträger 8 erfolgen, und die Kameraanordnung 1 in Schritt St9 durch Aufsetzen des unteren, zweiten Gehäuseteils 4 von unten fertig gestellt werden. Die so ausgebildete Kameraanordnung 1 kann somit im Fahrzeug durch z. B. eine zusätzliche Kamerahalterung an der Fahrzeugscheibe oder z. B. auch im Bereich des Dachhimmels oder einer Rückspiegel-Halterung befestigt werden.
5 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kameraanordnung 101, bei der das metallische Gehäuseteil 103 als oberes Gehäuseteil dient; das ansonsten unveränderte Imagermodul 6 wird somit von unten in das metallische erste Gehäuseteil 103 eingesetzt, das heißt ebenfalls senkrecht zur optischen Achse A, wobei entsprechend ein Federelement 105 von unten gegen das Imagermodul 6, insbesondere dessen zylindrischem Objektivaufnahme-Bereich 10a, drückt. Das Federelement 105 kann gemäß dieser Ausbildung direkt in einer Aussparung des metallischen ersten Gehäuseteils 103 aufgenommen sein, z. B. als gebogene Metallplatte. 7 zeigt das Federelement 105, das entsprechend als Metallplatte bzw. Blechplatte eingehängt oder eingeklipst werden kann und bei der zweiten Ausführungsform von unten nach oben drückt.
Weiterhin sind auch Ausbildungen möglich, bei denen das Imagermodul 6 von der Seite her eingesetzt und verspannt wird.
Die Federstärken des Federelementes 5 bzw. 105 sind hierbei derartig gering ausgebildet, dass sie gegenüber der Steifigkeit bzw. dem Elastizitätsmodul des Objektivaufnahme-Bereichs 10a der MID-Trägereinrichtung 10 des Imagermoduls 6 gering sind; die Trägereinrichtung 10 und deren Objektivaufnahme-Bereich 10a werden somit nicht verformt, sodass die optischen Eigenschaften des Imagermoduls 6 durch diese Fixierung nicht beeinträchtigt werden. Dies kann bereits durch eine hinreichend dicke Ausbildung der Wandstärken, insbesondere des Objektivaufnahme-Bereichs 10a und auch des plattenförmigen Sensorträger-Bereichs 10b erfolgen.
Bei beiden Ausführungsformen erfolgt eine sichere Aufnahme des zylindrischen Objektivaufnahme-Bereichs 10a, in dem die Auflagekontur 20 vier Konturfllächen 20a aufweist, die V-förmig zueinander stehen, wobei zwei V-Formen somit in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, um ein Verkippen des Objektivaufnahme-Bereichs 10a und somit des aufgenommenen Objektivs 12 zu vermeiden. Entsprechend ist das erste Gehäuseteil 3 bzw. 103 jeweils z. B. mit zwei parallelen Wandbereichen 25 bzw. 125 ausgebildet, die z. B. die halbrunde Form des Objektivaufnahme-Bereichs 10a nachbilden. Relevant ist jedoch die Auflage auf den vier Auflageflächen der Auflagekontur 20 und deren V-Form zur Selbstzentrierung des Imagermoduls 6.
An der Gehäuse-Rückwand 22 bzw. 122 kann ggf. ein Vorsprung 50 zur Ausbildung der Wärmekontaktfläche 23 zur Anlage des Wärmeleitmittels 24 vorgesehen sein. Grundsätzlich ist dies nicht erforderlich. Wie bereits ausgeführt, erfolgt keine Fixierung oder Klemmung in Axialrichtung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009027514 A1 [0004]

Claims

Kameraanordnung (1, 101), insbesondere für ein Fahrzeug (2), wobei die Kameraanordnung (1, 101) mindestens aufweist: ein Kameragehäuse (3, 4, 5; 103, 104, 105), und ein in dem Kameragehäuse (3, 4, 5; 103, 104, 105) aufgenommenes Imagermodul (6), das eine Trägereinrichtung (10), ein in der Trägereinrichtung (10) aufgenommenes Objektiv (12) und einen an der Trägereinrichtung (10) aufgenommenen Bildsensor (14) aufweist, wobei durch den Bildsensor (14) und das Objektiv (12) eine optische Achse (A) der Kameraanordnung (1, 101) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (14) über ein Wärmeleitmittel (24) an einem metallischen Gehäuseteil (3) des Kameragehäuses (3, 4, 5; 103, 104, 105) anliegt.
Kameraanordnung (1, 101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmittel (24) flexibel, z. B. als Wärmeleitpaste (24) oder flexibles Wärmeleitpad, ausgebildet ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (14) an seiner Vorderseite(14a) eine sensitive Fläche (14a) aufweist und mit seiner Rückseite (14b) über das Wärmeleitmittel (24) spannungsfrei an dem metallischen Gehäuseteil (3) anliegt.
Kameraanordnung (1, 101) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (14) an einer Rückseite der Trägereinrichtung (10) befestigt ist, z.B. in Flip-Chip-Technik, und die sensitive Fläche (14a) des Bildsensors (14) durch eine Aussparung (16) der Trägereinrichtung (10) nach vorne zu dem Objektiv (12) gerichtet ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Imagermodul (6) in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse (A) in dem Kameragehäuse (3, 4, 5; 103, 104, 105) fixiert ist
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Gehäuseteil (3, 103) eine selbstzentrierende Auflagekontur (20) ausgebildet ist und das Imagermodul (6) durch ein Federelement (5, 105) gegen die Auflagekontur (20) gedrückt wird, zur selbstzentrierenden Aufnahme in dem Kameragehäuse (3, 4, 5).
Kameraanordnung (1, 101) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagekontur (20) V-förmig angeordnete Konturflächen (20a) aufweist und die Trägereinrichtung (10) mit seinem das Objektiv (12) aufnehmenden Objektivaufnahme-Bereich (10a) in der Auflagekontur (4) aufgenommen ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei vordere und zwei hintere Konturflächen (20a) V-förmig zueinander verlaufen und die vorderen und hinteren Konturflächen (20a) in Richtung der optischen Achse (A) zueinander beabstandet sind, zur selbstzentrierenden Aufnahme und Abstützung des Imagermoduls (6) gegen Verkippungen.
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5, 105) als obere Abdeckung (5) ausgebildet oder zwischen dem Imagermodul (6) und der oberen Abdeckung (5) vorgesehen ist, und die obere Abdeckung (5) an dem ersten Gehäuseteil (3) befestigt, vorzugsweise eingerastet oder eingeklipst ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Auflagekontur (20) aufweisende erste Gehäuseteil (3) das metallische Gehäuseteil (3) mit einer Wärmekontaktfläche (23) zur Anlage des Wärmeleitmittels (24) ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Fixierung als vertikale Richtung ausgelegt ist und das Imagermodul (6) von unten oder oben in die Auflagekontur (20) eingesetzt ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Bildsensor (14) und das Objektiv (12) aufnehmende Trägereinrichtung (10) einteilig ausgebildet ist.
Kameraanordnung (1, 101) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinrichtung als einteiliges Spritzgussteil (10), vorzugsweise in MID-Technologie, ausgebildet ist und Leiterbahnen (25) zur Kontaktierung des Bildsensors (14) in oder auf der Trägereinrichtung (10) ausgebildet sind.
Kameraanordnung (1, 101) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameragehäuse das metallische Gehäuseteil (3) und ein zweites Gehäusteil (4) aufweist, wobei das metallische Gehäuseteil (3) als Metall-Gussteil, z. B. aus Aluminium ausgebildet ist, und zwischen dem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil (4) ein Schaltungsträger (8) zur Kontaktierung des Bildsensors (14) und Aufnahme weiterer Komponenten aufgenommen ist.
Verfahren zum Herstellen einer Kameraanordnung (1, 101), mit mindestens folgenden Schritten: Ausbilden eines Imagermoduls (6) aus einer Trägereinrichtung (10), einem in der Trägereinrichtung (10) eingesetzten Objektiv (12) und einem an der Trägereinrichtung (10) befestigten Bildsensor (14), wobei der Bildsensor (14) und das Objektiv (12) eine optische Achse (A) der Kameraanordnung (1, 101) festlegen (St1–St4), und Aufnehmen des Imagermoduls (6) in einem Kameragehäuse (3, 4, 5) und Kontaktieren mit einem Schaltungsträger (8) (St5–St9), dadurch gekennzeichnet, dass das Imagermodul (6) auf ein erstes Gehäuseteil (3) aufgelegt wird (St5) und in einer Richtung senkrecht zur optische Achse (A) durch eine Federeinrichtung (5, 105) gedrückt oder verspannt wird (St7), wobei zwischen dem Bildsensor (14) und einem metallischen Gehäuseteil (3) ein nachgiebiges, spannungsfreies Wärmeleitmittel (24) eingebracht wird (St6).