摄像机模块和用于制造摄像机模块的方法与流程

1.本发明涉及一种用于机动车的摄像机模块和用于制造摄像机模块的方法。


背景技术：

2.在安全相关的工业应用中以及在消费品中能使用摄像机模块。例如在汽车领域中，必须如此设计摄像机模块，使得该摄像机模块不仅在非常寒冷的环境中(大约-40℃)正常工作、还在非常温暖的环境中(大约+105℃)正常工作。在运行中，摄像机模块的电子部件通常具有功率损耗，由于该功率损耗导致自发热。出于这个原因，通常如此设计摄像机模块，使得能够向环境进行良好的散热。然而，不管电子部件的温度如何，都可能需要尤其是在寒冷地区中对摄像机模块的光学器件单元进行加热或者在非常热的地区中对其进行更强烈的冷却。
3.de 10 2019 203 378 a1公开了一种用于车辆的图像检测装置的光学器件单元，该光学器件单元具有透镜壳体，该透镜壳体成型用于接收至少一个透镜。另外，该光学器件单元具有保持元件和布置在或者能布置在该保持元件上的加热元件，该保持元件成型用于将透镜保持在透镜壳体上，该加热元件构造用于对透镜进行加热。


技术实现要素：

4.本发明从一种摄像机模块、尤其是用于机动车的摄像机模块出发，该摄像机模块具有：印刷电路板，在该印刷电路板上布置有至少一个图像传感器；镜头，该镜头具有透镜壳体和多个布置在透镜壳体内的光学透镜；镜头支架，该镜头支架与印刷电路板连接并且该镜头支架构造为用于保持镜头；和至少一个调温元件，该调温元件构造为用于对镜头的至少前透镜的温度产生影响；其中，在该前透镜上布置有第二光学透镜。
5.根据本发明，前透镜和/或第二光学透镜具有至少一个凹槽，其中，至少一个调温元件布置在至少一个凹槽中。
6.多个光学透镜意味着，在透镜壳体内至少布置有前透镜和第二光学透镜。附加地，在透镜壳体中能够布置有至少一个另外的光学透镜。前透镜能够被理解为面向摄像机模块感测区域的光学透镜。在此，前透镜在透镜壳体内布置在背离印刷电路板的一侧。前透镜是镜头的与印刷电路板具有最大间距的光学透镜。第二光学透镜也布置在透镜壳体内。第二光学透镜这样布置在前透镜上，使得该第二光学透镜定位得更靠近印刷电路板。第二光学透镜是镜头的与印刷电路板具有第二大间距的光学透镜。布置在透镜壳体内的至少一个另外的光学透镜与印刷电路板的间距小于第二光学透镜与印刷电路板的间距。至少一个另外的光学透镜与印刷电路板的间距更小于前透镜与印刷电路板的间距。布置在透镜壳体中的透镜能够由玻璃或者由塑料构成。在此，塑料具有以下优点，塑料是比玻璃更轻的材料。前透镜优选由玻璃构成。这是有利的，因为玻璃比塑料更能抵抗例如可能由于周围环境原因(例如湿气或者直接的uv辐射)引起的老化效应。
7.镜头支架能够与印刷电路板材料锁合地、形状锁合地或者力锁合地连接。镜头支
架能够与印刷电路板借助至少一个连接元件连接。镜头能够布置在镜头支架的至少一个部位上。透镜壳体能够布置在镜头支架的至少一个部位上。由此，镜头支架能够保持镜头。另外，摄像机模块能够具有至少一个定向元件，该定向元件这样布置在镜头支架与透镜壳体之间，使得透镜壳体能以光学上朝图像传感器定向的位置紧固在镜头支架上。
8.所述至少一个凹槽尤其布置在镜头的光学路径以外。由此，凹槽和布置到该凹槽中的调温元件对镜头的光学性能没有影响。凹槽尤其在几何形状方面成型为用于部分地或者完全地接收调温元件。如果仅第二光学透镜具有至少一个凹槽，则调温元件能够被完全地接收在第二光学透镜的一个凹槽中。如果仅前透镜具有至少一个凹槽，则调温元件能够被完全地接收在前透镜的一个凹槽中。前透镜和第二光学透镜可以分别具有至少一个凹槽。在这种实施变型中，优选，前透镜的凹槽和第二光学透镜的凹槽彼此对置地布置。在这种情况下，至少一个调温元件可以部分地布置在前透镜的凹槽中并且部分地布置在第二光学透镜的凹槽中。
9.调温元件能够与电压源触点接通。该电压源能够布置在摄像机模块内。例如，印刷电路板能够构造为调温元件的电压源。
10.本发明的优点在于，提供一种摄像机模块，调温元件布置在该摄像机模块中以更好地被保护免受外部影响。此外，借助凹槽能够确保调温元件在镜头中的稳定定位。由此，能够确保对摄像机模块的光具单元进行稳健、稳定且可靠的调温。
11.凹槽尤其构造为圆环形、构造为多边形、构造为环面或者构造为空心柱体，其中，凹槽如此布置，使得该凹槽的中心点布置在镜头的光学路径上。在这种变型中，调温元件尤其同样构造为圆环形、构造为多边形、构造为环面或者构造为空心柱体。调温元件能够环绕地闭合。由此，能够确保均匀的温度分布。
12.替代地，凹槽能够构造为带有开口的圆环形、构造为多边形、构造为环面或者构造为空心柱体。在这种情况下，凹槽不是环绕地闭合的。在这种变型中，调温元件也可以尤其同样构造为带有开口的圆环形、构造为多边形、构造为环面或者构造为空心柱体。凹槽和/或调温元件能够具有半敞开的几何形状、例如340
°
的几何形状。这种变型的优点在于，在调温元件的开口中能够布置有至少一个触点接通元件。尤其，在调温元件的开口中能够布置有两个触点接通元件。这两个触点接通元件能够有利地直接紧挨着彼此地定位。这主要在与电压源的电触点接通方面具有优点。仅在一个位置上需要仅一个电接口。
13.替代地，摄像机模块也能够具有多个凹槽和多个布置在凹槽中的调温元件。为此，这些凹槽能够均匀地布置在前透镜的周边和/或第二光学透镜的周边上。由此能够实现均匀的温度分布。
14.在本发明的一种有利构型中提出，至少一个凹槽这样布置在前透镜和/或第二光学透镜中，使得布置在该凹槽中的调温元件被前透镜和第二光学透镜包围。在一种特别有利的实施方式中，调温元件完全地被前透镜和第二光学透镜包围。在此，完全地包围能够理解为，调温元件在至少一个部位上与至少一个触点接通元件具有接触。在这种特别有利的实施方式中，除了至少与至少一个触点接通元件的接触之外，该调温元件能够完全地被前透镜和第二光学透镜包围。
15.这种构型的优点在于，调温元件通过这种布置与位于摄像机模块中的金属表面绝缘。调温元件被保护以免与摄像机模块的金属构件直接电接触，这些金属构件可以通过调
温元件中的电压下降而干扰或者阻碍调温效果。由此，所描述的摄像机模块与如下摄像机模块相比尤其具有优点：在所述摄像机模块中，相应的调温元件例如未受保护地布置在透镜组件以外。该摄像机模块与如下摄像机模块相比也具有优点：在所述摄像机模块中，虽然相应的调温元件例如布置在透镜组件的两个光学透镜之间，然而存在该调温元件可能与这样的摄像机模块的金属构件具有电接触的可能性。可能出现这种问题的金属构件例如是透镜壳体。在这里提出的摄像机模块中，即使透镜壳体由金属构成，也能够避免电短路。调温元件这样受保护地被前透镜和第二光学透镜围绕，使得能够避免例如与透镜壳体的电短路。此外，调温元件能够被保护免受腐蚀性介质影响。由此能够避免，调温元件在例如对于车辆周围环境而言可能出现的腐蚀性周围环境条件下由于腐蚀性侵蚀而受损坏或者毁坏。
16.在本发明的一种有利构型中设置，至少一个凹槽这样布置在前透镜和/或第二光学透镜中，使得布置在该凹槽中的调温元件布置在前透镜与第二光学透镜之间的分界面上。
17.如果仅第二光学透镜具有至少一个凹槽，在该凹槽中布置有调温元件，则这样的凹槽能够在几何形状方面成型为用于完全地接收该调温元件。在这种情况下，调温元件几乎完全地被第二光学透镜围绕，其中，调温元件的面向前透镜的侧面被前透镜围绕。调温元件的面向前透镜的侧面布置在前透镜与第二光学透镜之间的分界面上。如果仅前透镜具有至少一个凹槽，在该凹槽中布置有调温元件，则这样的凹槽能够在几何形状方面成型为用于完全地接收该调温元件。在这种情况下，调温元件几乎完全地被前透镜围绕，其中，调温元件的面向第二光学透镜的侧面被第二光学透镜围绕。调温元件的面向第二光学透镜的侧面布置在前透镜与第二光学透镜之间的分界面上。如果不仅前透镜而且第二光学透镜分别具有至少一个凹槽，则这些凹槽能够在几何形状方面成型为用于分别部分地接收该调温元件。如果前透镜的凹槽和第二光学透镜的凹槽彼此对置地布置，则调温元件能够部分地被第二光学透镜围绕并且部分地被前透镜围绕。在这种情况下，调温元件的中心布置在前透镜与第二光学透镜之间的分界面上。
18.这种构型的优点在于，能够以改进的方式确保：调温元件被前透镜和第二光学透镜包围并且通过这种方式以非常好地受保护的方式布置。例如，调温元件能够布置在第二光学透镜的凹槽中。随后，前透镜能够这样布置在第二光学透镜上，使得能够避免前透镜与第二光学透镜之间的气隙。也能够避免前透镜与调温元件之间的气隙。这为调温元件确保了尽可能封闭的周围环境。
19.在本发明的一种有利构型中设置，借助光学胶粘剂将前透镜和第二光学透镜相互连接成双透镜。该双透镜能够被理解为镜头的透镜组。该双透镜能够在安装镜头时被用作安装组件。
20.这种构型的优点在于，更好地保护调温元件免受电压感生的腐蚀性侵蚀的影响。能够避免：处在电压下的调温元件表现出电感生的腐蚀现象。由此，能够避免调温元件的毁坏或者整个摄像机模块的毁坏。
21.在本发明的一种有利构型中设置，至少一个调温元件气密地封闭在双透镜中。
22.这种构型的优点在于，能够以改进的方式避免腐蚀性介质可能达到调温元件上。能够避免腐蚀性介质与调温元件的物质接触，由此避免对调温元件的电压感生的腐蚀。调温元件以及摄像机模块也能够构型得更耐用。
23.在本发明的一种有利的构型中设置，调温元件构造为薄膜加热元件、金属的电加热导体或者经掺杂的塑料元件。有利地，因此能够灵活地构型调温元件。这使得能够在对前透镜和/或第二光学透镜的几何形状和材料的选择方面实现更多灵活性。
24.在本发明的一种有利构型中设置，在第二光学透镜中构造有从至少一个凹槽到第二光学透镜的与该凹槽对置的侧的至少一个通路；并且其中，在至少一个通路中布置有触点接通元件，该触点接通元件构造为用于将调温元件与电压源触点接通。该通路也能够被称为触点接通穿通部。在这种构型中，第二光学透镜优选由塑料构成。对于如下构型也能够构造有在这里所描述的通路：在所述构型中，调温元件完全地被前透镜和第二光学透镜包围。在此，从调温元件到通路的过渡部位能够尤其绝缘地构造。在此，从调温元件到触点接通元件的过渡部位能够尤其绝缘地构造。
25.这种构型的优点在于，提出一种调温元件的简单且节省空间的触点接通可能性，其中，仍然能够确保保护调温元件免于与金属构件接触或者免受腐蚀性介质影响。
26.另外，本发明从一种用于制造所描述的摄像机模块的方法出发。该方法包括下述步骤：将至少一个调温元件布置在前透镜的至少一个凹槽中或者布置在第二光学透镜的至少一个凹槽中；将第二光学透镜布置在前透镜上；将由前透镜和第二光学透镜组成的组件装配到透镜壳体中以提供镜头；提供印刷电路板和镜头支架；并且装配镜头、镜头支架和印刷电路板，以便制造所描述的摄像机模块。
27.在本发明的一种有利构型中设置，在布置时借助光学胶粘剂将前透镜和第二光学透镜相互连接成双透镜。
28.显然，上文提到的和下文将阐述的特征不仅能够按分别给出的组合使用，而且也能够按其他组合来使用或者单独使用，而不偏离本发明的范畴。
附图说明
29.在下文中，根据附图更详细地阐述本发明的实施例。附图中的相同的附图标记表示相同的或者作用相同的元件。附图示出：
30.图1：摄像机模块的一个实施例；
31.图2：用于制造摄像机模块的方法的一个实施例。
具体实施方式
32.图1示例性示出摄像机模块100。这个摄像机模块具有印刷电路板111，在该印刷电路板上布置有图像传感器112。在此，印刷电路板111在该示例中借助连接元件113与镜头支架109连接。在此，连接元件113示例性地构造为螺钉。镜头支架109构造为用于保持镜头115。镜头支架109能够由金属或者由塑料构成。镜头115包括透镜壳体105和多个布置在透镜壳体105内的光学透镜。透镜壳体105能够由金属或者由塑料构成。在这里所示出的示例中，镜头115包括前透镜102、布置在前透镜102上的第二光学透镜103和另外的光学透镜114。如在这里在示例中所示出的那样，在透镜壳体105与前透镜102之间能够布置有密封元件104。另外，摄像机模块100具有调温元件106。调温元件106构造为用于，影响至少镜头115的前透镜102的温度。在本实施方式中，调温元件106能够例如不仅影响前透镜102的温度而且影响第二光学透镜103的温度。调温元件106能够构造为薄膜加热元件、金属的电加热导
体或者经掺杂的塑料元件。因此，调温元件106尤其能够提高前透镜102的温度和/或第二光学透镜103的温度。
33.在该示例中，第二光学透镜103具有凹槽116。调温元件106布置在凹槽116中。在另一在此未示出的实施例中，前透镜102能够具有凹槽116，调温元件106布置在该凹槽中。在另一在此未示出的实施例中，可以不仅前透镜102而且第二光学透镜103分别具有至少一个凹槽116。在此，前透镜102的凹槽116能够与第二光学透镜103的凹槽116对置地布置。则调温元件106可以不仅布置在前透镜102的凹槽116中而且布置在第二光学透镜103的凹槽116中。
34.如图1中所示出的那样，该凹槽能够这样布置在第二光学透镜103中，使得布置在该凹槽中的调温元件106被前透镜和第二光学透镜包围。同样情况适用于在前透镜102中的凹槽或者适用于在第二光学透镜103和前透镜102中的凹槽。
35.在图1中还能够看出，凹槽116能够如在这里所示如此布置在第二光学透镜103中：使得布置在该凹槽中的调温元件106布置在前透镜102与第二光学透镜103之间的分界面117上。
36.前透镜102和第二光学透镜103能够借助光学胶粘剂相互连接成双透镜101。调温元件106能够被气密地封闭在双透镜101中。
37.在所示实施例中，第二光学透镜103具有从凹槽116到第二光学透镜103的与凹槽116对置的侧面的通路117。在通路117中布置有触点接通元件108。触点接通元件108构造为用于，使调温元件106与电压源触点接通。该电压源能够布置在摄像机模块内。此外，在该示例中，透镜壳体105也具有通路107。触点接通元件108也布置在通路107中。换言之，触点接通元件108这样布置，使得该触点接通元件穿过第二光学透镜103的通路117并且穿过透镜壳体105的通路107。由此，能够实现调温元件106与布置在摄像机模块100的内部的电压源的触点接通。
38.如在这里在该实施例中所示出的那样，摄像机模块100还可以具有定向元件110。在这里，定向元件110这样布置在镜头支架109与透镜壳体105之间，使得透镜壳体105能以光学上朝向图像传感器112定向的位置紧固在镜头支架109上。
39.图2示出用于制造如例如在图1中所示出的摄像机模块的方法200作为一个实施例。在步骤201中，该方法开始。在步骤202中，将至少一个调温元件布置在前透镜的至少一个凹槽中或者布置在第二光学透镜的至少一个凹槽中。在步骤203中，将第二光学透镜布置在前透镜上。在步骤204中，将由前透镜和第二光学透镜组成的组件装配到透镜壳体中。由此，提供摄像机模块的镜头。在步骤205中，提供印刷电路板和镜头支架。在步骤206中，装配镜头、镜头支架和印刷电路板，以便制造相应的摄像机模块。在步骤207中，该方法结束。
40.优选，在步骤203中，借助光学胶粘剂将前透镜和第二光学透镜相互连接成双透镜。