一种用于机动车辆的摄像机模块(12)，包括透镜组件(20)、外罩(22)和图像传感器(24)，外罩(22)具有后壁(32)和包围开口(28)的前端(50)，图像传感器(24)被后壁(32)支承并且布置在外罩(22)中且在透镜组件(20)的像平面(A)中或附近，所述外罩(22)包括在前端(50)和后壁(32)之间延伸的透镜固定件(53)，所述摄像机模块(12)包括管(26)，管(26)在前端(50)处固定至透镜固定件(53)，使得管(26)包围开口(28)并且从开口(28)延伸到外罩(22)中，其中透镜组件(20)通过连接装置(71、72)连接至管(26)的底端部分，并且其中管(26)的热膨胀系数大于透镜固定件(53)的热膨胀系数，用于机动车辆的摄像机模块(12)的特征在于连接装置(71、72)在小于透镜组件(20)的轴向长度(hi)的一半长度上延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于机动车辆的摄像机模块，包括透镜组件、外罩和图像传感器，外罩具有后壁和包围开口的前端，图像传感器由后壁支承并布置在外罩中(在透镜组件的像平面内或附近)，所述外罩包括在前端和后壁之间延伸的外罩部件，所述摄像机模块包括在前端处固定至外罩部件的管，使得管包围开口并且从开口延伸到外罩中，其中透镜组件通过连接装置连接至管的底端，并且其中管的热膨胀系数大于外罩部件的热膨胀系数。本专利技术还涉及安装用于机动车辆的摄像机模块的方法。
技术介绍
汽车的摄像机模块暴露于大范围变化的温度，并且要在实际出现的整个温度范围内具有优秀的成像性能。在很多固定焦距的汽车的摄像机模块中，主要的挑战是在温度范围T内保持焦距。对于低f/#透镜，图像和传感器之间的距离必须控制在微米量级。温度差会导致摄像机模块的外罩的尺寸变化。例如随着外罩温度的增加，外罩的高度会由于热膨胀而增加。因此，通常附接至外罩的前端的透镜组件和通常布置在外罩的后端的图像传感器之间的距离随着温度增加而增加，导致传感器移出透镜组件的像平面。因此，在高或非常低的温度下，图像传感器检测到的图像可能不如在适合的温度下检测到的图像那样清楚。US7595943B2公开了一种摄像机模块，该摄像机模块包括多个透镜，固定所述多个透镜的透镜筒，固定透镜筒和图像传感器的外罩部件，以及两个间隔的热变形构件。热变形构件布置在透镜筒的径向平面中。为了连接外罩部件和透镜筒，每个热变形构件具有附接至透镜筒的外周侧壁的一端，以及附接至外罩部件的内侧壁的相对端。每个热变形构件具有多层薄片结构，其中第一薄片放置在第二薄片的上方。因此，第一薄片放置在透镜的物体侦U，第二薄片放置在透镜的图像侧。第二薄片的热膨胀系数大于第一薄片的热膨胀系数。随着热变形构件的温度从第一温度增加到第二温度，第二薄片朝向第一薄片逐渐弯曲，并沿着光轴向上驱动透镜筒。这种摄像机模块具有很多部件并且十分复杂。DE102008047277A1公开了一种通用摄像机模块，其中在透镜架和透镜筒之间设置了补偿管。补偿体可具有内螺纹，透镜筒可旋入其中。由于透镜筒的轴向长度相对长，因此可自由移动的补偿管的长度非常短，并且难以实现可观的补偿。DE10261973A1公开了一种摄像机模块，其中透镜通过截头圆锥形的透镜固定元件被套管间接地固定，截头圆锥形的透镜固定元件具有大大小于套管的热膨胀系数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种摄像机模块，其具有简单的机构来将图像传感器保持在透镜组件的像平面处。本专利技术的目的通过根据独立权利要求的摄像机模块和安装摄像机模块的方法实现。物体的光可通过外罩的开口进入摄像机模块。管从开口延伸到外罩中并且固定至外罩的前端，特别地固定至开口的边缘部分。射入开口的物体的光将因此被引导通过管并且由此穿过透镜组件，透镜组件在管的底端部分处固定在管中。在穿过透镜组件后，光将在透镜组件的像平面处照射图像传感器。透镜组件和图像传感器被布置成彼此隔开。由于管和外罩部件在相反方向上膨胀，因此本专利技术的管用于补偿热膨胀。补偿效果可通过使管的热膨胀系数大于外罩部件的热膨胀系数实现。根据本专利技术，管和透镜组件之间的连接装置在小于透镜组件的轴向长度的一半长度上延伸。因此，透镜组件的剩余的多于一半的轴向长度没有连接至管，并且因此管的大部分可自由地相对移动以提供本专利技术的补偿效果。优选地，外罩部件的热膨胀系数和管的热膨胀系数适于保持像平面与传感器的预定关系，特别地适于将像平面保持在图像传感器的感应平面内或附近。因此，图像传感器可在机动车辆应用中出现的宽的温度范围内检测到清楚的图像。优选地，管的热膨胀系数被适配成，使管的热膨胀不仅能够补偿外罩部件的热膨胀而且还能够补偿由透镜组件及其内部的变化引起的像平面随着温度的移动。这将在下面更详细地讲解。将被补偿的第一个参数是透镜组件和图像传感器之间的距离。因此，管的高度和热膨胀系数被适配成使管的热膨胀能够补偿外罩部件的热膨胀。即，当温度增加时，管的高度与外罩部件的高度可增加相同的量。因此，透镜组件和前端之间的距离增加，而透镜组件和图像传感器之间的距离保持不变。换句话说，前述热膨胀系数的优选的适配确保了对外罩部件的高度变化的有利补偿。除此之外，将被补偿的第二个参数是透镜组件和像平面之间的距离，该距离将由于透镜组件中的机械移位、透镜组件中的光学元件或透镜的折射率的变化、透镜组件中的尺寸变化等而随着温度改变。同样地，为了这个效果而有利地选择管的高度和热膨胀系数来进行补偿。热膨胀应被理解成在由透镜组件限定的光轴的方向上的膨胀。例如，外罩部件由于温度变化而在垂直于光轴的方向上的膨胀也许对透镜组件和图像传感器之间的预设距离没有影响。然而，外罩组件的、具有在透镜组件的光轴方向上的分量的任何膨胀可能会影响检测到的图像的清晰度。因此，相应的补偿是有利的。优选地，根据等式hT.CT = hH.CH-Ad2/AT来适配管的热膨胀系数Ct和高度hT，其中，hH表不外罩部件的高度，Ch表不的外罩部件的热膨胀系数，并且AcWΛΤ表不由透镜组件及其内部的变化引起的透镜组件和像平面之间的距离随着温度的变化。高度优选地被理解成在由透镜组件限定的光轴方向上的长度。此外，管的高度hT被理解成指的是管的有效或自由高度，即，在管的与外罩部件的连接处和与透镜组件的连接处之间的能够自由移动的部分。凭借已知的外罩部件的高度和热膨胀系数以及透镜组件的热属性的值，可确定管的适合的热膨胀系数。可选择满足相应的热膨胀系数的相关要求的管的适合材料。优选地，外罩部件的材料不同于管的材料。优选地，外罩部件由塑料制成，例如聚苯硫醚(PPS)。优选地，管由塑料制成，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。不同材料允许对管和外罩部件的热膨胀系数的定制的调整。在优选的实施例中，外罩由玻璃纤维增强塑料制成和/或管由玻璃珠增强塑料制成。这对实现管的热膨胀系数大于外罩部件的热膨胀系数特别有利。优选地，透镜组件的外罩和/或透镜间隔件由金属制成，优选是由黄铜制成。金属(特别地，黄铜)作为透镜组件的基材，具有优选的温度变化灵敏属性。这允许提高摄像机单元对温度变化的低灵敏度。优选地，透镜组件包括数个透镜。这数个透镜可具有球面或非球面形状。透镜组件限定了光轴。像平面优选地是其中透镜组件建立聚焦图像的地方。图像传感器有利地放置在像平面处或像平面中，并且能够捕捉各种图像，即，能够将入射光转换成电的图像信号。图像传感器可以是例如C⑶传感器或CMOS传感器。【附图说明】下面将参照所附附图，基于优选的实施例描述本专利技术，其中:图1示意性地示出了包括本专利技术的摄像机模块的视觉系统；图2示意性地示出了本专利技术的摄像机模块的实施例；图3示出了本专利技术的摄像机模块的实际的实施例的立体分解图；图4示出了图3的本专利技术的摄像机模块的横截面图；以及...
【技术保护点】
一种用于机动车辆的摄像机模块(12)，包括透镜组件(20)、外罩(22)和图像传感器(24)，所述外罩(22)具有后壁(32)和包围开口(28)的前端(50)，所述图像传感器(24)被所述后壁(32)支承并且布置在所述外罩(22)中且在所述透镜组件(20)的像平面(A)中或附近，所述外罩(22)包括在所述前端(50)和所述后壁(32)之间延伸的透镜固定件(53)，所述摄像机模块(12)包括管(26)，所述管(26)在所述前端(50)处固定至所述透镜固定件(53)，使得所述管(26)包围所述开口(28)并且从所述开口(28)延伸到所述外罩(22)中，其中所述透镜组件(20)通过连接装置(71、72)连接至所述管(26)的底端部分(57)，并且其中所述管(26)的热膨胀系数大于所述透镜固定件(53)的热膨胀系数，其特征在于：所述连接装置(71、72)在小于所述透镜组件(20)的轴向长度(hL)的一半长度上延伸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·克努特松，P·费雷德里克松，
申请(专利权)人：奥托立夫开发公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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