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用于攝像機(jī)的成像器模塊和用于這種成像模塊的制造方法

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用于攝像機(jī)的成像器模塊和用于這種成像模塊的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于攝像機(jī)的成像器模塊以及一種用于這種成像器模塊的制造 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] DE10 2011 075 701A1示出這種成像器模塊和具有成像器模塊的攝像機(jī),所述 攝像機(jī)尤其可設(shè)置在車輛中。
[0003] 成像器模塊可以作為完整的單元置于攝像機(jī)殼體中,以便構(gòu)造攝像機(jī)。成像器模 塊為此具有鏡組保持器(透鏡架)和容納到所述鏡組保持器中的鏡組,所述鏡組構(gòu)造有透 鏡框和一個(gè)或多個(gè)透鏡。因此,通過(guò)鏡組在透鏡容納部中的縱向調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)直接或間接 固定在鏡組保持器上的圖像傳感器的聚焦。在此,在汽車領(lǐng)域中通常構(gòu)造定焦攝像機(jī),從而 鏡組固定在鏡組保持器中的適合的縱向位置中。因此,在傳感器或者傳感器的敏感面和鏡 組的最后面的透鏡面之間構(gòu)造有后透鏡區(qū)域。
[0004] 在后透鏡區(qū)域中出現(xiàn)的污染或結(jié)露可能損害攝像機(jī)的光學(xué)特性。因此可能出現(xiàn)以 下結(jié)露:例如冷凝水凝聚在透鏡上或尤其也凝聚在圖像傳感器的敏感面上。此外可能出現(xiàn) 污染。因此,例如在將鏡組置于或固定在鏡組保持器中時(shí)可能出現(xiàn)微粒,例如作為透鏡框的 夕卜側(cè)和鏡組保持器的內(nèi)側(cè)之間的微粒磨損。這種微??梢阅墼趫D像傳感器的敏感面上并 且顯著損害光學(xué)特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明,在至少一個(gè)透鏡和圖像傳感器之間的、尤其在鏡組的最后面的透鏡 面和圖像傳感器的敏感面之間的后透鏡區(qū)域中設(shè)置有透明的、柔性的耦合元件。因此,所述 透明的、軟的耦合元件設(shè)置在圍繞光軸的光路中。
[0006] 透明的、柔性的耦合元件尤其可以由液態(tài)的塑料材料、尤其部分硬化的、液態(tài)的塑 料材料構(gòu)造。耦合元件有利地具有由硬化的材料構(gòu)成的外部區(qū)域和由仍是液態(tài)的材料構(gòu)成 的內(nèi)部區(qū)域。f禹合元件的材料尤其可以是液態(tài)娃橡膠(LiquidSiliconRubber(LSR))并 且在重要相關(guān)的波長(zhǎng)范圍中是光學(xué)透明的。
[0007] 透明的、柔性的耦合元件尤其可以直接連接到最后面的透鏡面上,此外有利地也 可以直接連接到圖像傳感器的敏感面上,即至少在圍繞光軸的光路的重要相關(guān)區(qū)域中完全 填充后透鏡區(qū)域。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn):
[0009] 通過(guò)透明的、柔性的耦合元件可以防止或至少顯著限制圖像傳感器的敏感面和最 后面的透鏡面的污染、尤其結(jié)露或微粒污染。尤其也可以持久地防止污染;因此,原則上與 傳統(tǒng)的構(gòu)造相比可以使附加密封開(kāi)銷更低。
[0010] 由所述透明的、柔性的耦合元件的光學(xué)特性得到另一優(yōu)點(diǎn)。耦合元件通常具有比 空氣更大的折射率,從而其對(duì)于成像器模塊的光學(xué)特性重要相關(guān)。因此,折射率可以有意地 包含在成像器模塊的設(shè)計(jì)或者方案中;因此提供用于成像器模塊構(gòu)型的另一自由度。因此, 可以使后透鏡區(qū)域的間距適當(dāng)?shù)嘏c耦合元件的折射率協(xié)調(diào)。此外,也可以使透鏡的成型與 耦合元件的折射率協(xié)調(diào),或者適合地選擇折射率,由此可以選擇透鏡的適合的成型。
[0011] 在此識(shí)別到,尤其在使用非常軟的塑料材料一例如液態(tài)硅橡膠的情況下能夠在 不構(gòu)造干擾的空氣泡或者空氣室的情況下實(shí)現(xiàn)后透鏡空間的完全填充,所述空氣泡或者空 氣室可以顯著限制光學(xué)特性。
[0012] 可以通過(guò)不同的方式實(shí)現(xiàn)成像器模塊的制造。在此特別地以下兩種替代方法是有 利的:
[0013] 根據(jù)一種構(gòu)造,首先將具有透鏡框和透鏡的鏡組置于鏡組保持器中或者攝像機(jī) 中,從而構(gòu)造后透鏡區(qū)域;即首先根據(jù)成像器模塊的傳統(tǒng)構(gòu)造。隨后,將液態(tài)的塑料材料施 力口、尤其注入一即通過(guò)注塑成型方法施加到最后面的透鏡面和圖像傳感器之間的后透鏡 區(qū)域中。因此,完全填充后透鏡區(qū)域,即完全填充至少在圍繞光軸的光學(xué)穿透區(qū)域中最后面 的透鏡面和圖像傳感器之間的區(qū)域。在此,塑料材料和(因此)由此構(gòu)造的耦合元件也可 以填充在橫向方向上鄰接的區(qū)域。有利地,例如在容納鏡組的鏡組保持器中設(shè)置至少一個(gè) 進(jìn)口和至少一個(gè)出口,它們?cè)谧⑷胍簯B(tài)材料之后封閉。
[0014] 根據(jù)一種替代構(gòu)造,首先可以在成像器模塊的外部構(gòu)造透明的、軟的耦合元件,從 而其具有至少一個(gè)固態(tài)的外部區(qū)域或者固態(tài)的外殼,但有利地在內(nèi)部區(qū)域中仍是液態(tài)的。 然后,在構(gòu)造成像器模塊或者攝像機(jī)時(shí),將耦合元件施加到鏡組和圖像傳感器之間。因此, 例如首先將耦合元件置于圖像傳感器上并且隨后從前方放置鏡組,使得最后面的透鏡面抵 靠耦合元件。在此有利地,構(gòu)造小的壓力,即用于可靠靠觸的輕微的耦合元件張緊。不需要 用于澆注成型過(guò)程的進(jìn)口和出口。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1 :具有根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的成像器模塊的攝像機(jī);
[0016] 圖2 :根據(jù)一種實(shí)施方式的制造方法的流程圖;
[0017] 圖3 :根據(jù)一種替代的實(shí)施方式的制造方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 攝像機(jī)1具有攝像機(jī)殼體2、鏡組保持器(透鏡架)3、設(shè)置在透鏡保持器3的背側(cè) 上的圖像傳感器4和容納在鏡組保持器3中的鏡組5。鏡組5又具有透鏡框6和多個(gè)透鏡 7a、7b、7c、7d、7e。鏡組5借助其透鏡框6固定地容納在鏡組保持器3中;為了制造,鏡組 5首先在光軸A的方向上是可縱向調(diào)節(jié)的并且隨后在例如通過(guò)重要相關(guān)的間距中的測(cè)試圖 樣的檢測(cè)和圖像傳感器4的圖像信號(hào)的分析處理求取適合的縱向位置之后固定在鏡組保 持器3中。在示出的構(gòu)造中,圖像傳感器4容納在鏡組保持器3的背側(cè)上并且在鏡組保持 器3上接通;尤其可以構(gòu)造倒裝芯片裝配,在所述倒裝芯片裝配時(shí)因此實(shí)現(xiàn)圖像傳感器4在 其前側(cè)上與其敏感面4a橫向錯(cuò)開(kāi)的接通。在鏡組保持器3中相應(yīng)地構(gòu)造有凹槽3a,圖像傳 感器4的敏感面4a定位在所述凹槽處。
[0019] 在鏡組5和圖像傳感器4之間設(shè)置有透明的、柔性的耦合裝置8。有利地,所述耦 合裝置8與最后面的透鏡7e連接;因此,透鏡7e的背側(cè)表示最后面的透鏡面10,耦合裝置 8直接連接到所述最后面的透鏡面上。此外有利地,耦合裝置8直接靠觸在敏感面4上。因 此,在最后面的透鏡面10和圖像傳感器4的敏感面4a之間。因此,不再設(shè)置自由的或者以 空氣或保護(hù)氣態(tài)填充的間隙。原則上,與所述實(shí)施方式不同地,當(dāng)然也能夠?qū)崿F(xiàn)例如耦合元 件8和敏感面4a之間的間隙的構(gòu)造。
[0020] 有利地,耦合元件8由液態(tài)硅橡膠(LSR)構(gòu)造。在此,耦合元件8在外部區(qū)域中是 固態(tài)的而在其內(nèi)部中必要時(shí)可能仍是液態(tài)的。因此有利地,耦合元件8由液態(tài)的硅材料制 造。耦合元件8的外殼8a尤其可以是固態(tài)的,而由外殼或者外部材料8a包圍的內(nèi)部區(qū)域 8b仍是液態(tài)的。
[0021] 耦合元件8在對(duì)于攝像機(jī)1或者圖像傳感器4重要相關(guān)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)是光學(xué)透明 的。所述波長(zhǎng)范圍尤其可以是可見(jiàn)光,然而可能也是用于夜間應(yīng)用的攝像機(jī)1的IR光(紅 外光)。
[0022] 耦合元件8的液態(tài)硅橡膠材料尤其可以具有線性硅氧烷,例如為大于50 %的份 額,此外具有填充物質(zhì)和添加劑。在此,其可以具有20至70范圍中的肖氏硬度。尤其制造 雙組分娃材料(Zwei-Komponenten-Silikon-Material)。
[0023] 整個(gè)攝像機(jī)1例如由攝像機(jī)保持裝置12容納并且作為攝像機(jī)模塊固定在車輛玻 璃14上。
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