WO2012110032A2 - Kameramodul - Google Patents

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WO2012110032A2
WO2012110032A2 PCT/DE2012/100034 DE2012100034W WO2012110032A2 WO 2012110032 A2 WO2012110032 A2 WO 2012110032A2 DE 2012100034 W DE2012100034 W DE 2012100034W WO 2012110032 A2 WO2012110032 A2 WO 2012110032A2
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WO
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module housing
opening
imaging system
carrier plate
camera module
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Konrad ROTHENHÄUSLER
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Aumovio Microelectronic GmbH
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Conti Temic Microelectronic GmbH
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    • 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
    • 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

  • the invention relates to a camera module comprising a module housing in which an imaging system, e.g. a lens stack, and an image pickup element, e.g. a CMOS imager, are arranged.
  • an imaging system e.g. a lens stack
  • an image pickup element e.g. a CMOS imager
  • Camera modules with an image pickup element as the imaging unit e.g. Cameras with a CMOS or CCD chip are used, inter alia, in vehicles equipped with driver assistance systems.
  • the cameras are used in the case to record the environment or the interior of a vehicle and pass on evaluable images.
  • the driver assistance systems are, for example, lane assist, traffic sign recognition, collision warning, pedestrian recognition or similar applications.
  • the cameras used are usually constructed of a lens and a camera body, which are connected by a suitable connection technique, e.g. by means of an adhesive connection, are interconnected.
  • the quality of cameras depends crucially on the quality of the connection between the lens and the camera body and u. a. from camera intrinsic tolerances and installation tolerances.
  • a camera for use in a motor vehicle is known, for example, from EP 1 723 782 B1, comprising a lens carrier, which is arranged on a printed circuit board with an image sensor, and an objective for projecting an image onto the image sensor, wherein the objective is connected to the lens carrier ,
  • the invention is therefore based on the object of specifying an optical device and a method for its production, wherein the imaging system and the image pickup element can be precisely adjusted by suitable design of the optical device with respect to all known degrees of freedom.
  • An essential concept of the invention is to design an optical device, wherein the imaging system and the image pickup element are not arranged separately in the lens and the camera body, but in a common housing.
  • the common housing hereinafter referred to as module housing, is preferably configured with engagement and adjustment openings, whereby the image acquisition element can be arranged inside the module housing behind the imaging system and precisely aligned there.
  • the image-receiving element is preferably arranged with curing adhesive on a Klebefizze in the module housing, wherein the materials or Materials of the module housing and the adhesive can be selected such that there is a temperature-compensating system.
  • the orientation and adjustment of a camera module or that of an imaging system to an image pickup element generally relates
  • the normal of the imaging system corresponds to the optical axis of the camera module and is defined by the fact that it passes through the center of the imaging system and passes through the imaging system without beam deflection.
  • the center of the image pickup element is defined by the center of its surface sensitive to electromagnetic radiation and is thus located in particular at half height and half width of the sensitive surface.
  • the normal of the image pickup element is defined by the fact that it runs perpendicular to the sensitive surface of the image pickup element and through its center.
  • the orientation of the center of the image pickup element to the normal of the imaging system is aimed at having the normal of the imaging system intersect the center of the image pickup element.
  • the orientation of the image pickup element in terms of its yaw or pitch angle to the image-side main plane of the imaging system aims at that the normal of the image pickup element is parallel to the optical axis or that normal and optical axis overlap, so that yaw and pitch angles each have the value 0th ° and thus the sensitive surface of the image pickup element is aligned in particular parallel to the image-side main plane of the imaging system.
  • the orientation of the image pickup element with respect to its roll angle relates to the orientation of the image pickup element with respect to the rotation about its normal or about the optical axis.
  • the setting of a defined distance between the image pickup element and the imaging system in the direction of the optical axis relates to adjusting the distance between the image-side main plane of the imaging system and the sensitive surface of the image pickup element in the direction of the optical axis and in particular serves to focus the optical system or the camera module.
  • the camera module according to the invention comprises a module housing with at least one light incidence opening.
  • the light incidence opening serves, in particular, for light or electromagnetic radiation to be able to enter the module housing in a controlled manner and thus corresponds in its function to that of a lens, as is used in optical systems or cameras known from the prior art.
  • the light incidence opening can be designed as a cylindrical shaft or as a tube with uniform or uneven internal diameter.
  • an imaging system which comprises at least one lens is arranged in the light entrance opening of the camera module.
  • the imaging system may, for example, also be designed as a lens stack which is introduced into the light incidence opening when the camera module is manufactured.
  • the camera module comprises at least one image recording element, for example a CMOS or CCD chip, which is arranged on a carrier plate, for example a printed circuit board.
  • the image pickup element comprises at least one area sensitive to electromagnetic radiation.
  • the support plate with image-receiving element is preferably arranged by means of curing adhesive on an adhesive surface in the interior of the module housing.
  • the adhesive surface is preferably an area in the interior of the module housing, which faces the light incidence opening, so that the imaging system projects the electromagnetic radiation incident through the light incidence opening onto the sensitive surface of the image recording element.
  • the module housing of the camera module further comprises at least a first engagement opening.
  • the first engagement opening is preferably designed such that the carrier plate can be introduced with image receiving element through the first engagement opening in the module housing.
  • the first engagement opening is preferably designed in a wall of the module housing, which is aligned perpendicular to the adhesive surface and / or parallel to the optical axis.
  • the module housing is configured with a second engagement opening.
  • the second engagement opening can be configured in the region of the adhesive surface in the wall of the module housing and is preferably located below the carrier plate with image recording element.
  • the second engagement opening is cylindrical and configured with a thread.
  • a closure lid is arranged in the second engagement opening.
  • the closure lid can for example also be designed with a thread and screwed into the second engagement opening.
  • the closure lid is configured with at least one nipple.
  • the nipple is formed, for example, as a hemispherical material elevation on a surface of the closure cap.
  • the nipple is configured on the side facing the interior of the module housing and in the center of the closure lid.
  • the nipple can be arranged on the closure lid in such a way that, in particular when the closure lid is screwed in, it is aligned centrally in the module housing with respect to the optical axis and / or on the rear side of the carrier plate with image recording element arranged in the interior of the module housing.
  • the rear side of the carrier plate is meant in particular the adhesive surface in the module housing facing side of the carrier plate.
  • thermal compound is arranged between the contact areas of nipple and carrier plate with image pickup element.
  • thermal compound is arranged between the contact areas of nipple and carrier plate with image pickup element.
  • the module housing of the camera module is configured with at least one adjustment opening.
  • the at least one adjustment opening is preferably arranged in a wall of the module housing, the is aligned perpendicular to the adhesive surface and / or the wall in which the first engagement opening is configured opposite.
  • the module housing is configured with two adjustment openings, which are arranged, for example, side by side in a wall of the module housing.
  • the material or the materials of the module housing and the adhesive used which is used to arrange the carrier plate with image recording element on the adhesive surface in the module housing, selected such that there is a temperature-compensating system.
  • temperature-compensating system means that the change in the distance between the image-recording element or its sensitive surface and imaging system or its image-side main plane, e.g. by a change in the operating temperature or a resulting material expansion or shrinkage, by an expansion or shrinkage of the adhesive, e.g. also due to the change in operating temperature is compensated.
  • a system is advantageously provided in which the image recording element or its sensitive surface follows a change of location of the imaging system as a result of a temperature change. This results in a temperature-stable focusing and long-term stable alignment between imaging system and image pickup element for the camera module.
  • At least one of the adjustment openings and / or engagement openings is closed by means of a sealant and / or adhesive tape.
  • the first engagement opening and the one or more adjustment openings are closed with a sealant and / or adhesive tape and the second engagement opening with a closure lid.
  • At least one dirt collecting element is arranged in the interior of the module housing in the region of the first engagement opening and / or in the region of the at least one adjustment opening, for example adhesive tape and / or an electrostatically chargeable dust collector.
  • At least one dirt collecting element is configured such that it absorbs moisture from the interior of the camera Module housing dissipates to the outside and / or at least receives or absorbed.
  • the at least one dirt collecting element can have one or more functional elements for removing and / or absorbing the moisture.
  • the carrier plate on which the image recording element is arranged is electrically connected to further electrical or electromechanical components inside and / or outside of the module housing.
  • the components outside the module housing may be, for example, a control unit.
  • the carrier plate preferably comprises at least one electrical connection or at least one electrical interface.
  • the at least one electrical connection or the at least one electrical interface is arranged on a part of the carrier plate, which protrudes through the first engagement opening of the module housing.
  • the at least one connection or the interface is glued to the outer wall of the module housing.
  • the at least one electrical connection or the at least one electrical interface is arranged on a part of the carrier plate which extends into the first engagement opening of the module housing.
  • the at least one connection or the interface is glued to the inner wall of the module housing in the region of the first engagement opening.
  • the first engagement opening, the second engagement opening and / or the at least one adjustment opening are configured such that, for example, during manufacture and / or alignment of the camera module by means of engagement tools, the carrier plate can be gripped through the openings in the interior of the module housing ,
  • the first engagement opening, the second Engagement opening and / or the at least one adjustment opening are for this purpose preferably designed with cutouts, so that engagement tools can grip the support plate through the openings therethrough.
  • the module housing and / or the closure lid consist of copper, brass, aluminum and / or glass-fiber-reinforced plastic. This results in particular in a good thermal conductivity of the camera module, whereby, for example, operating heat can be derived from the image recording element or from the carrier plate via the closure lid and / or the module housing.
  • the imaging system is arranged in the light incidence opening such that the imaging system is pressed with a defined force along the optical axis in the direction of the image recording element.
  • the imaging system for example, if it is a lens stack, to the outside, i. out of the module housing, with a spring element and inwards, i. in the direction of the interior of the module housing and thus in the direction of the image pickup element, complete with a securing element, wherein the spring element and the securing element are preferably also arranged in the light incident opening.
  • the spring element presses in the previously described embodiment, the imaging system or the lens stack with a defined spring force in the direction of the image pickup element against the fuse element. This ensures in particular that the imaging system is kept as stable or constant as possible with regard to the distance to the image recording element, for example even with a material expansion of the module housing as a result of a change in the operating temperature.
  • An inventive method for producing a camera module comprising the arrangement of an image pickup element which is arranged on a support plate in a module housing of the camera module, wherein the module housing simultaneously serves to receive an imaging system in a light incidence opening.
  • the carrier plate on which the Image receiving element is arranged thereby introduced by a first engagement opening in the module housing.
  • the camera module in particular the carrier plate or the image pickup element arranged on the carrier plate, is aligned in the interior of the module housing after insertion through the first engagement opening into the module housing.
  • the orientation of the camera module is preferably carried out through the first engagement opening, for example, in which the carrier plate is manipulated by means of a special intervention tool with respect to its position and orientation.
  • the orientation of the camera module or the carrier plate with image recording element for imaging system additionally by at least one configured in the module housing adjustment opening.
  • the introduction of the carrier plate with image recording element and the alignment of the camera module by means of one or more special interventional and / or adjustment tools done.
  • the image-receiving element is aligned at a desired nominal distance from the imaging system and arranged on the adhesive surface by means of curing adhesive.
  • the alignment in a desired nominal distance is in particular the setting of a defined distance between the image recording element and the imaging system in the direction of the optical axis, so that a desired object distance is focused.
  • the support plate, on which the image pickup element is arranged arranged at an actual distance from the imaging system in the interior of the module housing and pressed into liquid adhesive, which is arranged on an adhesive surface.
  • the actual distance is in particular greater than the desired target distance.
  • the closure lid is designed with at least one nipple as the point of contact between the closure lid and Carrier plate is used.
  • the subsequent alignment of the carrier plate with Jardinaumahmeelement can be done, for example, not yet fully cured adhesive.
  • Another method according to the invention for producing a camera module comprises the steps:
  • Imaging system in the interior of the module housing with one or more adjustment tools that engage the support plate at one or more points of attack through the first and / or second engagement openings and / or at least one adjustment opening.
  • (V) adhesive curing by introducing UV light and / or IR light through the first and / or second engagement opening and / or the at least one
  • Another method according to the invention for producing a camera module comprises the steps:
  • Imaging system in the interior of the module housing with one or more adjustment tools that grab the support plate at one or more points of attack through the first and / or second engagement opening and / or the at least one Justageöff opening.
  • (V) adhesive curing by introducing UV light and / or IR light through the first and / or second engagement opening and / or at least one adjustment opening.
  • a decoupling of the one or more adjustment tools is closed after the decoupling of the one or more adjustment tools.
  • the engagement and adjustment openings are closed after the decoupling of the one or more adjustment tools.
  • a closure lid which can preferably be screwed into the second engagement opening.
  • the first engagement opening and / or the at least one adjustment opening can be closed, for example, with a sealant and / or by means of adhesive tape.
  • the module housing is held during insertion of the support plate with image pickup element such that the support plate is introduced with image pickup element from above and with slight inclination through the first engagement opening in the module housing.
  • one or more additional components are arranged in the interior of the module housing and / or on the carrier plate with image recording element.
  • the additional components may be, for example, electronic components.
  • the additional components are dummy components which serve as running surfaces or for guiding the carrier plate when introduced into the module housing and thus enable a controlled introduction or slipping of the carrier plate through the first engagement opening into the interior of the module housing.
  • the orientation of the image recording element or the carrier plate, on which the image pickup element is arranged, such that the support plate is held stationary with image pickup element by means of one or more adjustment tools within the module housing and the module housing to the support plate is varied with its picture element in its position and position around.
  • the components arranged and aligned in the interior of the module housing are checked during the method and / or according to the method for impurities, for example dust, and if dirt is detected by introduction of a cleaning tool through at least one of the engagement openings and / or the at least one adjustment openings cleaned.
  • the cleaning tool can be a suction device for extracting contaminants or an air gun for blowing in compressed air.
  • Stubborn impurities for example on the image-receiving element or on a cover glass arranged above the image-receiving element, can in particular also be conveyed through one of the openings with cleaning alcohol, e.g. Ethanol, wiped off.
  • Purified components are preferably rechecked for contamination.
  • the carrier plate on which the image-receiving element is arranged is designed such that the carrier plate has regions which are especially suitable for the attack of adjustment tools are designed.
  • the areas may be, for example, protruding areas of the carrier plate, which also preferably have predetermined breaking points.
  • the protruding areas protrude out of the module housing, in particular when the carrier plate is inserted into the module housing, so that they can be easily gripped by the adjustment tools.
  • the protruding areas can be separated from the rest of the carrier plate after inserting the carrier plate into the module housing and after aligning with the imaging system, for example by means of the predetermined breaking points and / or by means of cutting tools.
  • FIG. 1 shows an example of a camera module 1 according to the invention.
  • the camera module 1 comprises a module housing 2 with a light incidence opening 3.
  • the light incidence opening 3 is designed as a cylindrical shaft and has a non-uniform inner diameter. The inner diameter gradually increases toward the inner space 4.
  • an imaging system 5 is arranged, in this case a lens stack.
  • the imaging system 5 has a normal which corresponds to the optical axis 6 of the camera module 1.
  • the module housing 2 also comprises further openings, in particular a first engagement opening 7, a second engagement opening 8, which is also configured with a screw thread, and an adjustment opening 9.
  • an adhesive surface 11 which is on the light incidence opening 3 opposite side of the interior 4, curing adhesive 12 is arranged.
  • the camera module 1 of FIG. 1 further comprises a closure cap 13 which is configured with a nipple 14 and a thread and which can be screwed into the second engagement opening 8.
  • the nipple 14 is designed as a hemispherical material collection and is located on the side of the closure cap 13, which in the screwed state in the interior 4 of the module housing 2 shows, so that the nipple 14 is located centrally to the optical axis 6 of the camera module 1.
  • the module housing 2 of FIG. 1 can optionally also assume a different form than the one shown.
  • Fig. 2a another camera module 1 according to the invention is shown.
  • the camera module is constructed in large parts in accordance with the description of FIG. 1.
  • the image recording element 15 may be, for example, an imager chip, which is designed as a CMOS or CCD chip and has a surface sensitive to electromagnetic radiation.
  • the carrier plate 16 is for example a printed circuit board and can be designed as a flexible printed circuit board, as a PCB (Printed Circuit Board) and / or ceramic printed circuit board.
  • the support plate 16 is in particular electrically connected to the image recording element 15 and arranged by means of curing adhesive 12 on the adhesive surface 11 in the interior 4 of the module housing 2.
  • a closure cap 13 is screwed with nipple 14 in the second engagement opening 8.
  • the nipple 14 is applied to the back of the support plate 16.
  • Between the support plate 16 and the Ve gleichdeckel 13 curing adhesive 12 is also arranged.
  • an appropriate choice of material for example, in the production of the closure cap 13 and / or the module housing 2 made of copper, aluminum or a similarly thermally conductive material, results for the camera module 1 of Fig. 2a, a particularly good dissipation of, for example, during operation of the camera module 1 heat.
  • the heat dissipation or heat dissipation can also be improved by 16 at the contact surface between nipple 14 and support plate thermal paste (not shown in Fig. 2a) is arranged.
  • the carrier plate 16 in FIG. 2 a is designed such that a part of the carrier plate 16 projects out of the first engagement opening 7.
  • a connection or an interface 17 is arranged, so that components (not shown in Fig. 2a), for example a control device, with the camera module 1 and with the carrier plate 16 can be electrically connected via one or more electrical connections 18.
  • the connection 17 is preferably glued to the outer wall of the module housing 2. According to the invention, more connections 17 than in FIG.
  • FIG. 2b shows a camera module 1 according to the invention which is largely constructed in accordance with the description of FIG. 2a.
  • the carrier plate 16 in FIG. 2 b is designed such that a part of the carrier plate 16 protrudes into the first engagement opening 7 of the module housing 2.
  • the arranged on the support plate 16 electrical connection 17th is glued in this case with a part of the inner wall of the module housing 2 in the region of the first engagement opening 7.
  • FIG. 3 shows a camera module 1 according to the invention corresponding to the descriptions for FIG. 2a, viewed from outside on the camera module 1 and perpendicular to the second engagement opening 8.
  • FIG Engagement opening 8 shows no closure lid 13 in the second.
  • Fig. 3 shows the circular configuration of the second engagement opening 8, the terminal 17 which is glued to the outer wall of the module housing 2 and disposed on a part of the support plate 16, which protrudes from the module housing 2.
  • Fig. 3 also shows how the first adjustment opening 9 is configured with cutouts 19.
  • the cutouts 19 serve, in particular, for one or more adjustment tools (not shown in FIG. 3), which serves to align the carrier plate 16 with image recording element 15 to the imaging system 5, to grip the carrier plate 16 on the regions projecting into the first adjustment opening 9 ,
  • FIG. 4a-d show a camera module 1 according to the invention, which is largely constructed in accordance with the description of FIG. 3, with the viewing direction rotated by 90.degree. About the optical axis 6 from the outside onto the camera module 1.
  • no support plate 16 with image pickup element 15 and electrical connection 17 in the interior 4 of the module housing 2 is arranged.
  • the camera module 1 from FIG. 4a-d is configured with a first and a second adjustment opening 9 and 10.
  • the module housing 2 of Fig. 4a-d is configured by way of example largely rotationally symmetrical.
  • FIG. 4 a shows the camera module 1 with a vertical viewing direction on the first engagement opening 7.
  • FIG. 4b shows the camera module 1 with a viewing direction rotated by 90 ° about the optical axis 6 relative to FIG. 4a, wherein the cutout 19 of the first engagement opening 7 is shown.
  • FIG. 4d shows the camera module 1 with a viewing direction rotated by 90 ° about the optical axis 6 relative to FIG. 4c, the cutout 19 of the first engagement opening 7 being illustrated corresponding to FIG. 4b.
  • FIGS. 5 a to 5 f show different possible embodiments of the module housing 2, each with differently configured cutouts 19.
  • the viewing direction on the module housing 2 is in each case perpendicular to the second engagement opening 8 in which a closure cover 13 is arranged.
  • the module housing 2 is designed largely rotationally symmetrical.
  • 9 and 10 free cuts 19 are configured in the region of the first engagement opening 7 and in the region of the adjustment openings.
  • the module housing 2 is configured without cutouts 19, wherein in Fig. 5a, a part of the support plate 16 protrudes from the first engagement openings 7.
  • the module housing 2 is designed rectangular with mutually perpendicular outer walls.
  • the two adjustment openings 9 and 10 in Fig. 5e, however, in addition, the first engagement opening 7 with cutouts 19 are configured.
  • a part of the support plate 16 projects out of the first engagement opening 7.
  • Fig. 6a is a possible process step for producing a camera module 1 according to the invention, in particular for introducing the support plate 16 with image pickup element 15 in the module housing 2.
  • the module housing 2 is held during insertion of the support plate 16 with image pickup element 15 in that the carrier plate 16 with image recording element 15 is introduced from above and with slight inclination through the first engagement opening 7 into the module housing.
  • the arrow in FIG. 6 a shows the direction from which the carrier plate 16 is introduced into the module housing 2.
  • On the support plate 16 15 additional components 10 are arranged in addition to the image pickup element.
  • the additional components 10 in this case are electronic components, in particular SMD (Surface Mounted Device) elements, such as resistors, capacitors, quartzes, diodes, transistors, coils and / or integrated circuits.
  • the additional components 10 are preferably used as running surfaces or for guiding the introduction of the support plate 16 in the module housing 2 and allow a controlled introduction or mixing of the support plate 16 through the first engagement opening 7 in the interior 4 of the module housing. 2
  • the additional components 10 could also be dummy components that do not take on an electrical function but merely as running surfaces or for guidance purposes Insert the carrier plate 16 in the module housing 2 serve.
  • additional components 10 configured as dummy components can also be arranged on one or more inner walls in the interior 4 of the module housing 2.
  • FIG. 6b shows the method step corresponding to the description for FIG. 6a from a plan view of the carrier plate 16 with image recording element 15.
  • a plurality of additional components 10, in particular configured as SMD elements, are arranged on the carrier plate 16. With dashed lines possible running surfaces for the support plate 16 during insertion into the module housing 2 are shown.
  • FIGS. 7a and 7b Possible configurations of the camera module 1 according to the invention are shown in FIGS. 7a and 7b.
  • 7a shows a module housing 2 with a view towards the second engagement opening 8 with the closure cover 13 screwed in.
  • the first engagement opening 7 is configured with two cutouts 19.
  • two adjustment openings 9 and 10 are also provided with cutouts 19.
  • no closure cap 13 is arranged in the second engagement opening 8 in FIG. 7 b, and the first engagement opening 7 is configured in FIG. 7 b not with two but with a free cut 19.
  • FIG. 7a shows a module housing 2 with a view towards the second engagement opening 8 with the closure cover 13 screwed in.
  • the first engagement opening 7 is configured with two cutouts 19.
  • two adjustment openings 9 and 10 are also provided with cutouts 19.
  • no closure cap 13 is arranged in the second engagement opening 8 in FIG. 7 b, and the first engagement opening 7 is configured in FIG. 7 b not with two but with a free cut 19.
  • connection 17 is arranged on the carrier plate for connecting further electrical or electromechanical components by means of electrical connections (not shown in FIG. 7b).
  • the connection 17 is preferably adhesively bonded to the module housing 2 in order to create the most stable possible connection 17 for further components.
  • FIGS. 7 a and 7 b show possible points of attack or gripping points for one or more adjustment tools (not shown in FIGS. 7 a and 7 b) for aligning the camera module 1 or for aligning the carrier plate 16 with image recording element 15 to the imaging system 5.
  • FIG. 8 shows the functional principle of the temperature-compensating system created by the camera module 1 according to the invention.
  • imaging system 5 and an image recording element 15 are arranged in a common module housing 2.
  • the image recording element 15 is located on a support plate 16, which is arranged by means of adhesive 12 on an adhesive surface 11 in the interior 4 of the module housing 2.
  • the image-receiving element 15 or its area sensitive to electromagnetic radiation is defined in a specific manner Distance 20 aligned to the imaging system 5 and to its image-side main plane 21, so that a desired object distance is focused on the sensitive surface of the image pickup element 15.
  • the defined distance 20 between the image pickup element 15 and the image-side main plane 21 is also referred to as the desired distance 20.
  • the module housing 2, the support plate 16, the adhesive 12 and the nipple 14 each have an effective distance 22, 23 and 24.
  • the effective distances 22, 23 and 24 change, in particular as a result of temperature expansion.
  • the change in the individual effective paths 22, 23 and 24 causes the distance 20 between image pickup element 15 and image-side main plane 21 of the imaging system 5 would change, resulting in a defocusing of the camera module 1 result ,
  • the camera module 1 according to the invention in particular in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • a temperature compensation results from the fact that the temperature expansions of the effective path 24 of the adhesive 12 and nipple 14 and the effective distance 23 of the carrier plate 16, the thermal expansion of the effective distance 22 of Module housing 2 compensates, so that the sensitive surface of the image pickup element 15 of the image-side main plane 21 of the imaging system 5 moves behind or follows and thereby the target distance 20 is not or only minimally changes.
  • image pickup element 15 and imaging system 5 are arranged in separate housing or holders.
  • a lens is glued to a camera body, so that, for example, by bonding between the lens and the camera body exists another effective route, which eliminates the temperature compensation described above and a Wegwandern the image-side main plane 21 of the imaging system 5 of the sensitive surface of the image pickup element 15th caused by temperature increase.
  • FIG. 9 shows a further camera module 1 according to the invention.
  • the camera module 1 is largely constructed according to the description of FIG. 1.
  • the imaging system 5 is arranged in the light incidence opening 3 in such a way that the imaging system 5 with a defined force F along the optical axis 6 in the direction of the image recording element 15 (not shown in FIG. 9) or its sensitive area is pressed.
  • the imaging system 5 is arranged outwardly with a spring element 25 and towards the inside with a securing element 26 finally in the light incidence opening 3.
  • the spring element 25 presses imaging system 5 or its image-side main plane with a defined spring force F in the direction of the interior 4 against the securing element 26. This ensures in particular that the imaging system 5 with respect to the desired distance 20 to the image pickup element 15 and its sensitive area as stable as possible or is kept constant.
  • FIG. 10 shows a section of a camera module 1 according to the invention. Shown is the first engagement opening 7 in the module housing 2.
  • the first engagement opening 7 is configured with a cutout 19 in which a connection 17 is arranged, via which one or more further components via an electrical connection 18 (not shown in FIG Support plate 16 may be connected.
  • the terminal 17 is glued by means of adhesive 12 to the module housing 2.
  • FIG. 10 also shows that the first engagement opening 7 is closed with an adhesive tape 27.
  • the adhesive tape 27 is preferably arranged on the first engagement opening 7, e.g. with inwardly directed adhesive surface, that the adhesive tape additionally serves as a dirt collecting element, in particular for dust or other contaminants, which are located in the interior 4 of the module housing 2 and / or solve during operation.
  • FIG. 11 shows a further camera module 1 according to the invention, as well as a possible method for introducing and aligning a carrier plate 16 with image recording element 15 in the module housing 2 of the camera module 1.
  • the carrier plate 16 with image recording element is stationary in the interior 4 of the module housing 2 by means of an adjustment tool 28 held.
  • the image-receiving element 15 is contacted via a connection 29 arranged especially for the alignment, so that the alignment between the image-recording element 15 and the imaging system 5 during the alignment can be checked.
  • the module housing 2 can be varied around the support plate 16 in its position and position, in particular by means of a Alignment tool 30.
  • the module housing 2 is manipulated in its position and position until the support plate 16 has reached a desired position and orientation in the adhesive 12.
  • the carrier plate 16 is designed with a protruding region 31, which is specially designed for the adjustment tool 28 and for the alignment connection 29. After alignment of the camera module 1, for example, after complete adhesive curing, the protruding portion 31, for example, by means of a predetermined breaking point or by means of a separating tool, separated from the remaining part of the support plate 16 and the first engagement opening are closed.
  • a terminal 17 is further arranged on the support plate 16 which is also glued during or after the method shown above with the module housing 2 by means of adhesive 12.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kameramodul (1) umfassend ein Modulgehäuse (2), in dem ein Abbildungssystem (5), z.B. ein Linsenstapel, und ein Bildaufnahmeelement (15), z.B. ein CMOS-Imager, angeordnet sind. Durch die spezielle Ausgestaltung des Kameramoduls (1) mit einem gemeinsamen Gehäuse (2) für Abbildungssystem (5) und Bildaufnahmeelement (15) wird ein temperaturkompensierendes und langzeitstabiles optisches System geschaffen. Die Erfindung betrifft zudem ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines solchen Kameramoduls (1).

Description

Kameramodul
Die Erfindung betrifft ein Kameramodul umfassend ein Modulgehäuse, in dem ein Abbildungssystem, z.B. ein Linsenstapel, und ein Bildaufnahmeelement, z.B. ein CMOS- Imager, angeordnet sind.
Kameramodule mit einem Bildaufnahmeelement als bildgebende Einheit, z.B. Kameras mit einem CMOS- oder CCD-Chip, werden unter anderem in Fahrzeugen eingesetzt, die mit Fahrerassistenzsystemen ausgestattet sind. Die Kameras dienen in dem Falle dazu, das Umfeld oder den Innenraum eines Fahrzeugs aufzunehmen und auswertbare Bilder weiterzugeben. Bei den Fahrerassistenzsystemen handelt es sich beispielsweise um Spurassistent, Verkehrszeichenerkennung, Kollisionswarnung, Fußgängererkennung oder ähnliche Applikationen. Die verwendeten Kameras sind in der Regel aus einem Objektiv und einem Kameragehäuse aufgebaut, die über eine geeignete Verbindungstechnik, z.B. mittels einer Klebeverbindung, miteinander verbunden sind. Die Güte von Kameras hängt dabei entscheidend von der Güte der Verbindung zwischen Objektiv und Kameragehäuse ab und resultiert u. a. aus kameraintrinsischen Toleranzen und Einbautoleranzen. Einen erheblichen Einfluss auf die Funktionalität einer Kamera haben darüber hinaus Lage- und Positionstoleranzen, insbesondere Roll-, Gier- und Nickwinkel des Objektivs gegenüber dem im Kameragehäuse befindlichen Bildaufnahmeelement. Außerdem ist, unabhängig von der Verbindungstechnik, im Allgemeinen eine sehr gute und langzeitstabile Ausrichtung des Objektivs gegenüber dem Kameragehäuse bzw. des im Objektiv angeordneten Abbildungssystem gegenüber dem im Kameragehäuse angeordneten Bildaufnahmeelement erforderlich.
Ein Kamera zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise aus der EP 1 723 782 Bl bekannt, umfassend einen Objektivträger, der auf einer Leiterplatte mit Bildsensor angeordnet ist, sowie ein Objektiv zur Projizierung eines Bildes auf den Bildsensor, wobei das Objektiv mit dem Objektivträger verbunden ist.
Bei der oben genannten sowie bei anderen bekannten Kameramodulen ergeben sich verschiedene Nachteile. Kameras zur Verwendung in Kraftfahrzeuge sind während des Betriebes starken Temperaturveränderungen unterworfen. Diese Temperaturveränderungen führen zu Materialausdehnung, beispielsweise des Kameragehäuses oder des Objektivgehäuses, wodurch sich der Abstand zwischen Bildaufnahmeelement und Abbildungssystem während des Betriebes verändert. Dies führt zu einer Defokussierung und damit zu einer Verschlechterung des Auflösungsvermögens und der Abbildungsgenauigkeit. Besonders für eine zuverlässige Objekterkennung in der Ferne ist jedoch ein hohes Auflösungsvermögen der für Fahrerassistenzsysteme eingesetzten Kameras unabdingbar. Die genannten Kameramodule sollten daher derart ausgestaltet sein, dass bereits bei der Fertigung für die optimale Ausrichtung von Bildaufnahmeelement und Abbildungssystems zueinander genügend Freiheitsgrade existieren und dass sich Veränderungen infolge von Temperaturausdehnungen nicht negativ auf die Funktionsfähigkeit auswirken.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine optische Vorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, wobei das Abbildungssystem und das Bildaufnahmeelement durch geeigneten Aufbau der optischen Vorrichtung bezüglich aller bekannten Freiheitsgrade präzise justiert werden kann. Darüber hinaus gilt es eine optische Vorrichtung anzugeben, durch deren Aufbau sich Temperaturänderungen nicht nachteilig auf die Ausrichtung des Abbildungssystems zum Bildaufnahmeelement und damit auf die Güte der optischen Vorrichtung auswirken. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch Verfahren mit den Merkmalen nach den Ansprüchen 16, 21 und 22 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale denkbar sind. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine optische Vorrichtung auszugestalten, wobei das Abbildungssystem und das Bildaufnahmeelement nicht getrennt in Objektiv und Kameragehäuse, sondern in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Das gemeinsame Gehäuse, im Folgenden Modulgehäuse genannt, ist vorzugsweise mit Eingriffsund Justageöffnungen ausgestaltet wodurch das Bildaufnahmeelement innerhalb des Modulgehäuses hinter dem Abbildungssystems angeordnet und dort präzise ausgerichtet werden kann. Des Weiteren ist das Bildaufnahmeelement bevorzugt mit aushärtendem Klebstoff auf einer Klebefiäche im Modulgehäuse angeordnet, wobei die Materialien bzw. Werkstoffe des Modulgehäuses und des Klebstoffes derart gewählt werden können, dass sich ein temperaturkompensierendes System ergibt.
Die Ausrichtung und Justage eines Kameramoduls bzw. die eines Abbildungssystems zu einem Bildaufnahmeelement, betrifft im Allgemeinen
die Ausrichtung des Zentrums des Bildaufnahmeelements zur Normalen des Abbildungssystems,
die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements hinsichtlich seines Gier- und Nickwinkels zur bildseitigen Hauptebene des Abbildungssystems bzw. die Ausrichtung der Normalen des Bildaufnahmeelements zur Normalen des Abbildungssystems, die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements hinsichtlich seines Rollwinkels um die optische Achse und
das Einstellen einer definierten Distanz zwischen Bildaufnahmeelement und Abbildungssystem in Richtung der optischen Achse, so dass eine gewünschte Objektdistanz fokussiert ist.
Die Normale des Abbildungssystems entspricht dabei der optischen Achse des Kameramoduls und ist dadurch definiert, dass diese durch das Zentrum des Abbildungssystems läuft und das Abbildungssystem ohne Strahlablenkung passiert.
Das Zentrum des Bildaufnahmeelements ist definiert durch den Mittelpunkt seiner für elektromagnetische Strahlung sensitiven Fläche und befindet sich damit insbesondere bei halber Höhe und halber Breite der sensitiven Fläche.
Die Normale des Bildaufnahmeelements ist dadurch definiert, dass diese lotrecht zur sensitiven Fläche des Bildaufnahmeelements sowie durch dessen Zentrum läuft.
Die Ausrichtung des Zentrums des Bildaufnahmeelements zur Normalen des Abbildungssystems zielt darauf ab, dass die Normale des Abbildungssystems das Zentrum des Bildaufnahmeelements schneidet.
Die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements hinsichtlich seines Gier- bzw. Nickwinkels zur bildseitigen Hauptebene des Abbildungssystems zielt darauf ab, dass die Normale des Bildaufnahmeelements parallel zur optischen Achse verläuft bzw. dass Normale und optische Achse sich überdecken, so dass Gier- und Nickwinkel jeweils den Wert 0° annehmen und damit die sensitive Fläche des Bildaufnahmeelements insbesondere parallel zur bildseitigen Hauptebene des Abbildungssystems ausgerichtet ist. Die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements hinsichtlich seines Rollwinkels betrifft die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements hinsichtlich der Drehung um seine Normale bzw. um die optische Achse.
Das Einstellen einer definierten Distanz zwischen Bildaufnahmeelement und Abbildungssystem in Richtung der optischen Achse betrifft das Einstellen des Abstandes zwischen der bildseitigen Hauptebene des Abbildungssystems und der sensitiven Fläche des Bildaufnahmeelements in Richtung der optischen Achse und dient insbesondere der Fokussierung des optischen Systems bzw. des Kameramoduls. Das erfindungsgemäße Kameramodul umfasst ein Modulgehäuse mit wenigstens einer Lichteinfallöffnung. Die Lichteinfallöffnung dient insbesondere dazu, dass Licht bzw. elektromagnetische Strahlung geregelt in das Modulgehäuse einfallen kann und entspricht damit in seiner Funktion, der eines Objektivs, wie es bei aus dem Stand der Technik bekannten optischen Systemen bzw. Kameras zum Einsatz kommt. Die Lichteinfallöffnung kann als zylindrischer Schacht bzw. als Röhre mit gleichmäßigem oder ungleichmäßigem Innendurchmesser ausgestaltet sein. In der Lichteinfallöffnung des Kameramoduls ist insbesondere ein Abbildungssystem angeordnet, welches mindestens eine Linse umfasst. Das Abbildungssystem kann beispielsweise auch als Linsenstapel ausgestaltet sein, der bei Herstellung des Kameramoduls in die Lichteinfallöffnung eingebracht wird. Des Weiteren umfasst das Kameramodul mindestens ein Bildaufnahmeelement, beispielsweise ein CMOS- oder CCD-Chip, das auf einer Trägerplatte, beispielsweise ein Leiterplatte, angeordnet ist. Das Bildaufnahmeelement umfasst zumindest eine für elektromagnetische Strahlung sensitive Fläche. Die Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement ist vorzugsweise mittels aushärtenden Klebstoffes auf einer Klebefläche im Innenraum des Modulgehäuses angeordnet. Bei der Klebefläche handelt es sich vorzugsweise um eine Fläche im Innenraum des Modulgehäuses, welche der Lichteinfallöffnung gegenüberliegt, so dass das Abbildungssystem die durch die Lichteinfallöffnung einfallende elektromagnetische Strahlung auf die sensitive Fläche des Bildaufnahmeelements projiziert. Das Modulgehäuse des Kameramoduls umfasst weiterhin zumindest eine erste Eingriffsöffnung. Die erste Eingriffsöffnung ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement durch die erste Eingriffsöffnung in das Modulgehäuse eingebracht werden kann. Hierzu ist die erste Eingriffsöffnung vorzugsweise in einer Wand des Modulgehäuses ausgestaltet, die senkrecht zur Klebefläche und/oder parallel zu optischen Achse ausgerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Kameramoduls ist das Modulgehäuse mit einer zweiten Eingriffsöffnung ausgestaltet. Die zweite Eingriffsöffnung kann im Bereich der Klebefläche in der Wand des Modulgehäuses ausgestaltet sein und befindet sich vorzugsweise unterhalb der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement.
In einer optionalen Ausgestaltung des Kameramoduls ist die zweite Eingriffsöffnung zylindrisch und mit einem Gewinde ausgestaltet. Vorzugsweise ist in der zweiten Eingriffsöffnung ein Verschlussdeckel angeordnet. Der Verschlussdeckel kann beispielsweise ebenfalls mit einem Gewinde ausgeführt und in die zweite Eingriffsöffnung eingeschraubt sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Kameramoduls ist der Verschlussdeckel mit zumindest einem Nippel ausgestaltet. Der Nippel ist beispielsweise als halbkugelförmige Materialanhebung auf einer Fläche des Verschlussdeckels ausgebildet. Vorzugsweise ist der Nippel auf der dem Innenraum des Modulgehäuses zugewandten Seite und im Zentrum des Verschlussdeckels ausgestaltet. Weitergehend kann der Nippel derart auf dem Verschlussdeckel angeordnet sein, dass er insbesondere bei eingeschraubtem Zustand des Verschlussdeckels im Modulgehäuse mittig zur optischen Achse ausgerichtet ist und/oder an der Rückseite der im Innenraum des Modulgehäuses angeordneten Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement anliegt. Mit Rückseite der Trägerplatte ist dabei insbesondere die der Klebefläche im Modulgehäuse zugewandte Seite der Trägerplatte gemeint.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Kameramoduls ist zwischen den Kontaktbereichen von Nippel und Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement Wärmeleitpaste angeordnet. Hierdurch ergibt sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kameramoduls mit einer Wärmeableitung von der Trägerplatte über den Verschlussdeckel und/oder das Modulgehäuse. Vorzugsweise sind hierzu der Verschlussdeckel und/oder das Modulgehäuse aus einem besonders wärmeleitfähigen Material gefertigt.
In einer optionalen Ausführungsvariante des Kameramoduls ist das Modulgehäuse des Kameramoduls mit zumindest einer Justageöffnung ausgestaltet. Die zumindest eine Justageöffnung ist dabei vorzugsweise in einer Wand des Modulgehäuses angeordnet, die senkrecht zur Klebefläche ausgerichtet ist und/oder der Wand in der die erste Eingriffsöffnung ausgestaltet ist gegenüberliegt. Bevorzugt ist das Modulgehäuse mit zwei Justageöffnungen ausgestaltet, die beispielsweise nebeneinander in einer Wand des Modulgehäuses angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Kameramoduls sind das Material bzw. die Werkstoffe des Modulgehäuses und des verwendete Klebstoff, der zur Anordnung der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement auf der Klebefläche im Modulgehäuse dient, derart gewählt dass sich ein temperaturkompensierendes System ergibt. Temperaturkompensierendes System bedeutet insbesondere, dass die Veränderung des Abstandes zwischen Bildaufnahmeelement bzw. dessen sensitiver Fläche und Abbildungssystem bzw. dessen bildseitiger Hauptebene, z.B. durch eine Änderung der Betriebstemperatur bzw. einer sich daraus ergebenden Materialausdehnung oder -Schrumpfung, durch eine Ausdehnung oder Schrumpfung des Klebstoffes, z.B. ebenfalls infolge der Änderung der Betriebstemperatur, kompensiert wird. Dadurch wird vorteilhafterweise ein System geschaffen, bei dem das Bildaufnahmeelement bzw. dessen sensitive Fläche einer Ortsänderung des Abbildungssystems infolge einer Temperaturänderung folgt. Dadurch ergibt sich für das Kameramodul eine temperaturstabile Fokussierung und eine langzeitstabile Ausrichtung zwischen Abbildungssystem und Bildaufnahmeelement.
In einer weiteren Ausführungsvariante des Kameramoduls sind zumindest eine der Justageöffnungen und/oder Eingriffsöffnungen mittels eines Dichtmittels und/oder Klebebandes verschlossen. Vorzugsweise sind die erste Eingriffsöffnung und die eine oder mehrere Justageöffnungen mit einem Dichtmittel und/oder Klebeband und die zweite Eingriffsöffnung mit einem Verschlussdeckel verschlossen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kameramoduls sind im Innenraum des Modulgehäuses im Bereich der ersten Eingriffsöffnung und/oder im Bereich der zumindest einen Justageöffnung jeweils zumindest ein Schmutzauffangelement angeordnet, beispielsweise Klebeband und/oder ein elektrostatisch aufladbarer Staubfänger.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kameramoduls ist zumindest ein Schmutzauffangelement derart ausgestaltet, dass es Feuchtigkeit aus dem Innenraum des Modulgehäuses nach außen hin abführt und/oder zumindest aufnimmt bzw. absorbiert. Das zumindest eine Schmutzauffangelement kann dabei zum Abführen und/oder Absorbieren der Feuchtigkeit eines oder mehrere Funktionselemente aufweisen. In einer optionalen Ausgestaltung des Kameramoduls ist die Trägerplatte auf der das Bildaufnahmeelement angeordnet ist mit weiteren elektrischen oder elektromechanischen Komponenten innerhalb und/oder außerhalb des Modulgehäuses elektrisch verbunden. Bei den Komponenten außerhalb des Modulgehäuses kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät handeln. Zur Verbindung der Trägerplatte mit einer oder mehreren Komponenten umfasst die Trägerplatte vorzugsweise zumindest einen elektrischen Anschluss bzw. zumindest eine elektrische Schnittstelle.
In einer bevorzugten Ausbildungsvariante des Kameramoduls ist der zumindest eine elektrische Anschluss bzw. die zumindest eine elektrische Schnittstelle an einem Teil der Trägerplatte angeordnet, der durch die erste Eingriffsöffnung des Modulgehäuses hinausragt. Bevorzugt ist der zumindest eine Anschluss bzw. die Schnittstelle dabei mit der Außenwand des Modulgehäuses verklebt.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildungsvariante des Kameramoduls ist der zumindest eine elektrische Anschluss bzw. die zumindest eine elektrische Schnittstelle an einem Teil der Trägerplatte angeordnet, der bis in die erste Eingriffsöffnung des Modulgehäuses hineinreicht. Bevorzugt ist der zumindest eine Anschluss bzw. die Schnittstelle dabei mit der Innenwand des Modulgehäuses im Bereich der ersten Eingriffsöffnung verklebt.
Durch das Verbkleben des zumindest einen elektrischen Anschlusses bzw. der zumindest einen elektrischen Schnittstelle der Trägerplatte mit einem Teil der Innenwand oder Außenwand des Modulgehäuses ergibt sich vorteilhaft eine besonders stabile Anordnungsmöglichkeit für Anschlüsse und/oder Schnittstellen an der Trägerplatte.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kameramoduls sind die erste Eingriffsöffnung, die zweite Eingriffsöffnung und/oder die zumindest eine Justageöffnung derart ausgestaltet, dass beispielsweise während der Herstellung und/oder Ausrichtung des Kameramoduls mittels Eingriffswerkzeuge die Trägerplatte durch die Öffnungen hindurch im Innenraum des Modulgehäuses gegriffen werden kann. Die erste Eingriffsöffnung, die zweite Eingriffsöffnung und/oder die zumindest eine Justageöffnung sind hierzu vorzugsweise mit Freischnitten ausgestaltet, so dass Eingriffswerkzeuge die Trägerplatte durch die Öffnungen hindurch greifen können. In einer weiteren Ausführungsvariante des Kameramoduls bestehen das Modulgehäuse und/oder der Verschlussdeckel aus Kupfer, Messing, Aluminium und/oder aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Hierdurch ergibt sich insbesondere eine gute Wärmeleitfähigkeit des Kameramoduls, wodurch beispielsweise Betriebswärme vom Bildaufnahmeelement bzw. von der Trägerplatte über den Verschlussdeckel und/oder das Modulgehäuse ableitet werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Kameramoduls ist das Abbildungssystem derart in der Lichteinfallöffnung angeordnet, dass das Abbildungssystem mit einer definierten Kraft entlang der optischen Achse in Richtung des Bildaufnahmeelements gedrückt wird. Hierzu kann das Abbildungssystem, wenn es sich beispielsweise um einen Linsenstapel handelt, nach außen, d.h. aus dem Modulgehäuse heraus, mit einem Federelement und nach innen, d.h. in Richtung des Innenraums des Modulgehäuses und damit in Richtung des Bildaufnahmeelements, mit einem Sicherungselement abschließen, wobei das Federelement und das Sicherungselement vorzugsweise ebenfalls in der Lichteinfallöffnung angeordnet sind. Das Federelement drückt bei vorangehend beschriebener Ausgestaltung das Abbildungssystem bzw. den Linsenstapel mit einer definierten Federkraft in Richtung des Bildaufnahmeelements gegen das Sicherungselement. Hierdurch wird insbesondere sichergestellt, dass das Abbildungssystem hinsichtlich des Abstandes zum Bildaufnahmeelement möglichst stabil bzw. konstant gehalten wird, beispielweise auch bei einer Materialausdehnung des Modulgehäuses infolge einer Änderung der Betriebstemperatur.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls gemäß der vorangegangenen Beschreibung, umfasst die Anordnung eines Bildaufnahmeelements, das auf einer Trägerplatte angeordnet ist, in einem Modulgehäuse des Kameramoduls, wobei das Modulgehäuse gleichzeitig zur Aufnahme eines Abbildungssystems in einer Lichteinfallöffnung dient. Vorzugsweise wird die Trägerplatte, auf der das Bildaufnahmeelement angeordnet ist, dabei durch eine erste Eingriffsöffnung in das Modulgehäuse eingebracht.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird das Kameramodul, insbesondere die Trägerplatte bzw. das auf der Trägerplatte angeordnete Bildaufnahmeelement, nach dem Einbringen durch die erste Eingriffsöffnung in das Modulsgehäuse, im Innenraum des Modulgehäuses ausgerichtet. Die Ausrichtung des Kameramoduls erfolgt dabei vorzugsweise durch die erste Eingriffsöffnung hindurch, beispielweise in dem die Trägerplatte mittels eines speziellen Eingriffswerkzeuges hinsichtlich seiner Lage und Ausrichtung manipuliert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens erfolgt die Ausrichtung des Kameramoduls bzw. der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement zum Abbildungssystem zusätzlich durch zumindest eine im Modulgehäuse ausgestaltete Justageöffnung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens erfolgen das Einbringen der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement und die Ausrichtung des Kameramoduls mittels eines oder mehrerer spezieller Eingriffs- und/oder Justagewerkzeuge.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird das Bildaufnahmeelement in einem gewünschten Soll-Abstand zum Abbildungssystem ausgerichtet und auf der Klebefläche mittels aushärtenden Klebstoffs angeordnet. Bei dem Ausrichten in einem gewünschten Soll- Abstand handelt es sich insbesondere um das Einstellen einer definierten Distanz zwischen Bildaufnahmeelement und Abbildungssystem in Richtung der optischen Achse, so dass eine gewünschte Objektdistanz fokussiert ist. Hierzu wird vorzugsweise in einem ersten Schritt die Trägerplatte, auf der das Bildaufnahmeelement angeordnet ist, in einem Ist-Abstand zum Abbildungssystem im Innenraum des Modulgehäuses angeordnet und in flüssigen Klebstoff, der auf einer Klebefläche angeordnet ist, eingedrückt. Der Ist-Abstand ist dabei insbesondere größer als der gewünschte Soll-Abstand. In einem späteren Schritt kann durch Einschrauben des Verschlussdeckels in die zweite Eingriffsöffnung, die sich insbesondere im Bereich der Klebefläche unterhalb der Trägerplatte befindet, die Trägerplatte bzw. das Bildaufnahmeelement nachträglich in den gewünschten Soll-Abstand zum Abbildungssystems gebracht werden. Vorzugsweise ist der Verschlussdeckel dabei mit zumindest einem Nippel ausgestaltet der als Berührungspunkt zwischen Verschlussdeckel und Trägerplatte dient. Die nachträgliche Ausrichtung der Trägerplatte mit Bildaumahmeelement kann beispielsweise bei noch nicht vollständig ausgehärtetem Klebstoff erfolgen.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls, wie zuvor beschrieben, umfasst die Schritte:
(i) Einbringen des Abbildungssystems durch die Lichteinfallöffnung und/oder durch die zweite Eingriffsöffnung und Sicherung des Abbildungssystems in der Lichteinfallöffnung unter einer definierten Spannung durch zumindest ein geklemmtes oder eingeschraubtes Federelement und/oder Sicherungselement.
(ii) Auftragen von Klebstoff durch die erste und/oder die zweite Eingriffsöffnung auf einer der Lichteinfallöffnung gegenüberliegenden Klebefläche im
Innenraum des Modulgehäuses.
(iii) Einbringen der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement durch die erste
Eingriffsöffnung in das Modulgehäuse und Anordnen der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement in dem auf der Klebefläche aufgetragenen Klebstoff.
(iv) Ausrichtung der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement zum
Abbildungssystem im Innenraum des Modulgehäuses mit einem oder mehreren Justagewerkzeugen, die die Trägerplatte an einem oder mehreren Angriffspunkten durch die erste und/oder zweite Eingriffsöffnungen und/oder zumindest eine Justageöffnung greifen.
(v) Kleberaushärtung durch Einbringen von UV-Licht und/oder IR-Licht durch die erste und/oder zweite Eingriffsöffnung und/oder die zumindest eine
Justageöffnung.
(vi) Nachträgliche Ausrichtung der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement
hinsichtlich des Abstandes zum Abbildungssystem in Richtung der optischen Achse durch Veränderung der Einschraubtiefe des Verschlussdeckels mit Nippel in der zweiten Eingriffsöffnung.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls, wie zuvor beschrieben, umfasst die Schritte:
(i) Einbringen des Abbildungssystems durch die Lichteinfallöffnung und/oder durch die zweite Eingriffsöffnung und Sicherung des Abbildungssystems in der Lichteinfallöffnung unter einer definierten Spannung durch zumindest ein geklemmtes oder eingeschraubtes Federelement und/oder Sicherungselement. (ii) Einbringen der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement durch die erste
Eingriffsöffnung in das Modulgehäuse und Anordnen der Trägerplatte über der der Lichteinfallöffnung gegenüberliegenden Klebefläche im Innenraum des Modulgehäuses.
(iii) Auftragen von Klebstoff durch die erste und/oder die zweite Eingriffsöffnung zwischen der Klebefläche und der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement.
(iv) Ausrichtung der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement zum
Abbildungssystem im Innenraum des Modulgehäuses mit einem oder mehreren Justagewerkzeugen, die die Trägerplatte an einem oder mehreren Angriffspunkten durch die erste und/oder zweite Eingriffsöffnung und/oder die zumindest eine Justageöff ung greifen.
(v) Kleberaushärtung durch Einbringen von UV-Licht und/oder IR-Licht durch die erste und/oder zweite Eingriffsöffnung und/oder zumindest eine Justageöffhung.
(vi) Nachträgliche Ausrichtung der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement
hinsichtlich des Abstandes zum Abbildungssystem in Richtung der optischen Achse durch Veränderung der Einschraubtiefe des Verschlussdeckels mit Nippel in der zweiten Eingriffsöffnung.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der beiden vorangehend beschriebenen Verfahren, erfolgt nach der Ausrichtung der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement zum Abbildungssystem, gemäß Schritt (vi), eine Abkopplung des einen oder der mehreren Justagewerkzeuge. Vorzugsweise werden die Eingriffs- und Justageöffnungen nach der Abkopplung des einen oder der mehreren Justagewerkzeuge verschlossen. Zum Verschließen der zweiten Eingriffsöffnung dient vorzugsweise ein Verschlussdeckel, welcher bevorzugt in die zweite Eingriffsöffnung eingeschraubt werden kann. Die erste Eingriffsöffnung und/oder die zumindest eine Justageöffnung können beispielsweise mit einem Dichtmittel und/oder mittels Klebeband verschlossen werden.
In einer vorteilhaften Ausführung eines der vorangehend beschriebenen Verfahren, wird das Modulgehäuse beim Einbringen der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement derart gehalten, dass die Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement von oben herab und mit leichter Schrägstellung durch die erste Eingriffsöffnung in das Modulgehäuse eingebracht wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines der vorangehend beschriebenen Verfahren sind im Innenraum des Modulgehäuses und/oder auf der Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement eines oder mehrere zusätzliche Bauelemente angeordnet. Bei den zusätzlichen Bauelementen kann es sich beispielsweise um elektronische Bauelemente handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei den zusätzlichen Bauelementen um Dummybauteile, die als Laufflächen bzw. zur Führung der Trägerplatte beim Einbringen in das Modulgehäuse dienen und somit ein kontrolliertes Einbringen bzw. Einrutschen der Trägerplatte durch die erste Eingriffsöffnung in den Innenraum des Modulgehäuses ermöglichen.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante eines der vorangehend beschrieben Verfahren erfolgt die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements bzw. der Trägerplatte, auf der das Bildaufnahmeelement angeordnet ist, derart, dass die Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement mittels eines oder mehrerer Justagewerkzeuge innerhalb des Modulgehäuses ortsfest gehalten wird und das Modulgehäuse um die Trägerplatte mit Bildaufnahmeelement herum in seiner Position und Lage variiert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung eines der vorangehend beschriebenen Verfahren werden die im Innenraum des Modulgehäuses angeordneten und ausgerichteten Komponenten während des Verfahrens und/oder nach dem Verfahren auf Verunreinigungen, beispielsweise Staub, hin überprüft und bei erkannter Verschmutzung durch Einführung eines Reinigungswerkzeuges durch mindestens eine der Eingriffsöffnungen und/oder die zumindest eine Justageöffnungen gereinigt. Bei dem Reinigungswerkzeug kann es sich um eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von Verunreinigen oder um eine Luftpistole zum Einblasen von Druckluft handeln. Hartnäckige Verunreinigungen, beispielweise auf dem Bildaufnahmeelement bzw. auf einem über dem Bildaufnahmeelement angeordneten Abdeckglas, können insbesondere auch durch eine der Öffnungen mit Reinigungsalkohol, z.B. Ethanol, abgewischt werden. Gereinigte Komponenten werden vorzugsweise erneut auf Verunreinigungen überprüft.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante eines der vorangehend beschriebenen Verfahren ist die Trägerplatte auf der das Bildaufnahmeelement angeordnet ist derart ausgestaltet, dass die Trägerplatte Bereiche aufweist, die speziell für den Angriff von Justagewerkzeugen ausgestaltet sind. Bei den Bereichen kann es sich beispielsweise um überstehende Bereiche der Trägerplatte handeln, die zudem bevorzugt Sollbruchstellen aufweisen. Die überstehenden Bereiche ragen insbesondere bei in das Modulgehäuse eingebrachter Trägerplatte aus dem Modulgehäuse heraus, so dass diese einfach von den Justagewerkzeugen gegriffen werden können. Die überstehenden Bereiche können nach Einbringen der Trägerplatte in das Modulgehäuse und nach Ausrichten zum Abbildungssystem, beispielsweise mittels der Sollbruchstellen und/oder mittels Schneidwerkzeuge, von der restlichen Trägerplatte abgetrennt werden. Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In Fig. 1 ist ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Kameramodul 1 dargestellt. Das Kameramodul 1 umfasst ein Modulgehäuse 2 mit einer Lichteinfallöffnung 3. Die Lichteinfallöffnung 3 ist als zylindrischer Schacht ausgestaltet und weist einen ungleichmäßigen Innendurchmesser auf. Der Innendurchmesser nimmt in Richtung des Innenraums 4 stufenweise zu. In der Lichteinfallöffnung 3 ist ein Abbildungssystem 5 angeordnet, in diesem Fall ein Linsenstapel. Das Abbildungssystem 5 hat eine Normale die der optischen Achse 6 des Kameramoduls 1 entspricht. Das Modulgehäuse 2 umfasst zudem weitere Öffnungen, insbesondere eine ersten Eingriffsöffnung 7, eine zweite Eingriffsöffnung 8, die zudem mit einem Schraubgewinde ausgestaltet ist, sowie eine Justageöffnung 9. Im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 ist auf einer Klebefläche 11, die sich auf der der Lichteinfallöffnung 3 gegenüberliegenden Seite des Innenraums 4 befindet, aushärtender Klebstoff 12 angeordnet. Das Kameramodul 1 aus Fig. 1 umfasst darüber hinaus einen Verschlussdeckel 13 der mit einem Nippel 14 und einem Gewinde ausgestaltet ist und der in die zweite Eingriffsöffnung 8 eingeschraubt werden kann. Der Nippel 14 ist dabei als halbkugelförmige Materialerhebung ausgestaltet und befindet sich auf der Seite des Verschlussdeckels 13, die bei eingeschraubtem Zustand in den Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 zeigt, so dass der Nippel 14 mittig zur optischen Achse 6 des Kameramoduls 1 liegt.
Das Modulgehäuse 2 aus Fig. 1 kann optional auch eine andere als die dargestellte Form annehmen. In Fig. 2a ist ein weiteres erfindungsgemäßes Kameramodul 1 dargestellt. Das Kameramodul ist dabei in weiten Teilen entsprechend der Beschreibung zu Fig. 1 aufgebaut. Im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 befindet sich ein Bildaufnahmeelement 15 das auf einer Trägerplatte 16 angeordnet ist. Bei dem Bildaufnahmeelement 15 kann es sich beispielsweise um ein Imagerchip handeln, der als CMOS- oder CCD-Chip ausgestaltet ist und eine für elektromagnetische Strahlung sensitive Fläche aufweist. Die Trägerplatte 16 ist beispielsweise eine Leiterplatte und kann als flexible Leiterplatte, als PCB (Printed Circuit Board) und/oder Keramik-Leiterplatte ausgestaltet sein. Die Trägerplatte 16 ist insbesondere mit dem Bildaufnahmeelement 15 elektrisch verbunden und mittels aushärtenden Klebstoffes 12 auf der Klebefläche 11 im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 angeordnet. In Fig. 2a ist in der zweiten Eingriffsöffnung 8 ein Verschlussdeckel 13 mit Nippel 14 eingeschraubt. Der Nippel 14 liegt dabei an der Rückseite der Trägerplatte 16 an. Zwischen der Trägerplatte 16 und dem Veschlussdeckel 13 ist ebenfalls aushärtender Klebstoff 12 angeordnet. Bei entsprechender Materialauswahl, beispielsweise bei Fertigung des Verschlussdeckels 13 und/oder des Modulgehäuses 2 aus Kupfer, Aluminium oder einem ähnlich wärmeleitfähigen Material, ergibt sich für das Kameramodul 1 aus Fig. 2a eine besonders gute Ableitung der beispielsweise im Betrieb des Kameramoduls 1 entstehenden Wärme. Die Wärmeableitung bzw. Wärmeabfuhr kann zudem verbessert werden indem an der Kontaktfläche zwischen Nippel 14 und Trägerplatte 16 Wärmeleitpaste (in Fig. 2a nicht dargestellt) angeordnet wird. Die Trägerplatte 16 in Fig. 2a ist derart ausgestaltet, dass ein Teil der Trägerplatte 16 aus der ersten Eingriffsöffnung 7 hinausragt. An dem Teil der Trägerplatte 16, der aus der ersten Eingriffsöffnung 7 hinausragt, ist ein Anschluss bzw. eine Schnittstelle 17 angeordnet, so dass Komponenten (in Fig. 2a nicht dargestellt), beispielsweise ein Steuergerät, mit dem Kameramodul 1 bzw. mit der Trägerplatte 16 über eine oder mehrere elektrische Verbindungen 18 elektrisch verbunden werden können. Der Anschluss 17 ist verzugsweise mit der Außenwand des Modulgehäuses 2 verklebt. Erfindungsgemäß können auch mehr Anschlüsse 17 als in Fig. 2a dargestellt an der Trägerplatte 16 vorgesehen sein. Fig. 2b zeigt ein erfindungsgemäßes Kameramodul 1 das weitgehend entsprechend der Beschreibung zu Fig. 2a aufgebaut ist. Anders als in Fig. 2a ist die Trägerplatte 16 in Fig. 2b jedoch derart ausgestaltet, dass ein Teil der Trägerplatte 16 in die erste Eingriffsöffnung 7 des Modulgehäuses 2 hineinragt. Der an der Trägerplatte 16 angeordnete elektrische Anschluss 17 ist in diesem Fall mit einem Teil der Innenwand des Modulgehäuses 2 im Bereich der ersten Eingriffsöffnung 7 verklebt.
In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßes Kameramodul 1 entsprechend der Beschreibungen zu Fig. 2a dargestellt mit Blickrichtung von außen auf das Kameramodul 1 und senkrecht auf die zweite Eingriffsöffnung 8. Anders als in Fig. 2a ist in Fig. 3 kein Verschlussdeckel 13 in der zweiten Eingriffsöffnung 8 dargestellt. Fig. 3 zeigt die kreisförmige Ausgestaltung der zweiten Eingriffsöffnung 8, den Anschluss 17 der mit der Außenwand des Modulgehäuses 2 verklebt und an einem Teil der Trägerplatte 16 angeordnet ist, der aus dem Modulgehäuse 2 hinausragt. Fig. 3 zeigt zudem, wie die erste Justageöffnung 9 mit Freischnitten 19 ausgestaltet ist. Die Freischnitte 19 dienen dabei insbesondere dazu, dass eines oder mehrere Justagewerkzeuge (in Fig. 3 nicht dargestellt), das zur Ausrichtung der Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 zum Abbildungssystem 5 dient, die Trägerplatte 16 an den in die erste Justageöffnung 9 hineinragenden Bereichen greifen kann.
Fig. 4a-d zeigen ein erfindungsgemäßes Kameramodul 1, das weitgehend entsprechend der Beschreibung zu Fig. 3 aufgebaut ist, mit jeweils um 90° um die optische Achse 6 rotierter Blickrichtung von außen auf das Kameramodul 1. Im Gegensatz zu Fig. 3 sind in Fig. 4a-d keine Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 und elektrischem Anschluss 17 im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 angeordnet. Darüber hinaus ist das Kameramodul 1 aus Fig. 4a-d mit einer ersten und einer zweiten Justageöffnung 9 und 10 ausgestaltet. Das Modulgehäuse 2 aus Fig. 4a-d ist beispielhaft weitgehend rotationssymmetrisch ausgestaltet. Fig. 4a zeigt das Kameramodul 1 mit senkrechter Blickrichtung auf die erste Eingriffsöffnung 7.
Fig. 4b zeigt das Kameramodul 1 mit zu Fig. 4a um 90° um die optische Achse 6 rotierter Blickrichtung, wobei der Freischnitt 19 der ersten Eingriffsöffnung 7 dargestellt ist.
Fig. 4c zeigt das Kameramodul 1 mit senkrechter Blickrichtung auf die erste Justageöffnung 9 und die zweite Justageöffnung 10, wobei beide Justageöffnungen 9 und 10 mit jeweils einem Freischnitt 19 ausgestaltet sind.
Fig. 4d zeigt das Kameramodul 1 mit zu Fig. 4c um 90° um die optische Achse 6 rotierter Blickrichtung, wobei entsprechend Fig. 4b der Freischnitt 19 der ersten Eingriffsöffnung 7 dargestellt ist. In den Figuren 5 a bis 5f sind unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten des Modulgehäuses 2 gezeigt mit jeweils unterschiedlich ausgestalteten Freischnitten 19. Die Blickrichtung auf das Modulgehäuse 2 ist dabei jeweils senkrecht auf die zweite Eingriffsöffnung 8 in der ein Verschlussdeckel 13 angeordnet ist.
In Fig. 5a-c ist das Modulgehäuse 2 weitgehend rotationssymmetrisch ausgestaltet. In Fig. 5b sind im Bereich der ersten Eingriffsöffnung 7 und im Bereich der Justageöffnungen 9 und 10 Freischnitte 19 ausgestaltet. In Fig. 5a und Fig. 5c ist das Modulgehäuse 2 ohne Freischnitte 19 ausgestaltet, wobei in Fig. 5a ein Teil Trägerplatte 16 aus der ersten Eingriffsöffnungen 7 hinausragt.
In Fig. 5d-f ist das Modulgehäuse 2 rechteckig mit senkrecht zueinander stehenden Außenwänden ausgestaltet. In Fig. 5d und Fig. 5f sind lediglich die zwei Justageöffnungen 9 und 10, in Fig. 5e hingegen zusätzlich die erste Eingriffsöffnung 7 mit Freischnitten 19 ausgestaltet. In Fig. 5d und Fig. 5f ragt ein Teil der Trägerplatte 16 aus der ersten Eingriffsöffnung 7 hinaus.
In Fig. 6a ist ein möglicher Verfahrensschritt zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kameramoduls 1, insbesondere zum Einbringen der Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 in das Modulgehäuse 2. Bei dem Verfahren entsprechend Fig. 6a wird das Modulgehäuse 2 beim Einbringen der Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 derart gehalten, dass die Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 von oben herab und mit leichter Schrägstellung durch die erste Eingriffsöffnung 7 in das Modulgehäuse eingebracht wird. Der Pfeil in Fig. 6a zeigt die Richtung aus der die Trägerplatte 16 in das Modulgehäuse 2 eingebracht wird. Auf der Trägerplatte 16 sind neben dem Bildaufnahmeelement 15 zusätzliche Bauelemente 10 angeordnet. Bei den zusätzlichen Bauelementen 10 handelt es sich in diesem Fall elektronische Bauelemente, insbesondere um SMD (Surface Mounted Device, dt.: oberflächenmontierbares Bauelement) Elemente, wie beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Quarze, Dioden, Transistoren, Spulen und/oder Integrierte Schaltungen. Die zusätzlichen Bauelemente 10 dienen vorzugsweise als Laufflächen bzw. zur Führung beim Einbringen der Trägerplatte 16 in das Modulgehäuse 2 und ermöglichen ein kontrolliertes Einbringen bzw. Einmischen der Trägerplatte 16 durch die erste Eingriffsöffnung 7 in den Innenraum 4 des Modulgehäuses 2.
Bei den zusätzlichen Bauelementen 10 könnte es sich auch um Dummybauteile, die keine elektrische Funktion übernehmen sondern lediglich als Laufflächen bzw. zur Führung beim Einbringen der Trägerplatte 16 in das Modulgehäuse 2 dienen. Als Dummybauteile ausgestaltete zusätzliche Bauelemente 10 können zudem auch an einer oder an mehreren Innenwänden im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 angeordnet sein.
Fig. 6b zeigt den Verfahrensschritt entsprechend der Beschreibung zu Fig. 6a aus einer Draufsicht auf die Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15. In diesem Fall sind mehrere, insbesondere als SMD-Elemente ausgestaltete, zusätzliche Bauelemente 10 auf der Trägerplatte 16 angeordnet. Mit gestrichelten Linien sind mögliche Laufflächen für die Trägerplatte 16 beim Einführen in das Modulgehäuse 2 dargestellt.
In Fig. 7a und 7b sind mögliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kameramoduls 1 gezeigt. Fig. 7a zeigt ein Modulgehäuse 2 mit Blickrichtung auf die zweite Eingriffsöffnung 8 mit eingeschraubtem Verschlussdeckel 13. Die erste Eingriffsöffnung 7 ist mit zwei Freischnitten 19 ausgestaltet. Auf der der ersten Eingriffsöffnung 7 gegenüberliegenden Seite des Modulgehäuses 2 sind zwei Justageöffnungen 9 und 10 ausgestaltetet, die ebenfalls mit Freischnitten 19 versehen sind. Im Gegensatz zu Fig. 7a ist in Fig. 7b kein Verschlussdeckel 13 in der zweiten Eingriffsöffnung 8 angeordnet und die erste Eingriffsöffnung 7 ist in Fig. 7b nicht mit zwei sondern mit einem Freischnitt 19 ausgestaltet. Darüber hinaus ist in Fig. 7b an der Trägerplatte ein Anschluss 17 angeordnet zum Anschließen weiterer elektrischer bzw. elektromechanischer Komponenten mittels elektrischer Verbindungen (in Fig. 7b nicht dargestellt). Der Anschluss 17 ist vorzugsweise mit dem Modulgehäuse 2 verklebt, um eine möglichst stabile Anschlussmöglichkeit 17 für weitere Komponenten zu schaffen.
Die Pfeile in Fig. 7a und 7b zeigen mögliche Angriffspunkte bzw. Greifpunkte für eines oder mehrere Justagewerkzeuge (in Fig. 7a und 7b nicht dargestellt) zum Ausrichten des Kameramoduls 1 bzw. zum Ausrichten der Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 zum Abbildungssystem 5.
In Fig. 8 ist das Funktionsprinzip des durch das erfindungsgemäße Kameramodul 1 geschaffenen temperaturkompensierenden Systems dargestellt. Bei einem erfindungsgemäßen Kameramodul 1 sind Abbildungssystem 5 und ein Bildaufnahmeelement 15 in einem gemeinsamen Modulgehäuse 2 angeordnet. Das Bildaufnahmeelement 15 befindet sich auf einer Trägerplatte 16, die mittels Klebstoff 12 auf einer Klebefläche 11 im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 angeordnet ist. Das Bildaufnahmeelement 15 bzw. dessen für elektromagnetische Strahlung sensitive Fläche ist dabei in einer bestimmten definierten Distanz 20 zum Abbildungssystem 5 bzw. zu dessen bildseitigen Hauptebene 21 ausgerichtet, so dass eine gewünschte Objektdistanz auf der sensitiven Fläche des Bildaufnahmeelements 15 fokussiert ist. Die definierte Distanz 20 zwischen Bildaufnahmeelement 15 und bildseitiger Hauptebene 21 wird auch als Sollabstand 20 bezeichnet. Das Modulgehäuse 2, die Trägerplatte 16, der Klebstoff 12 und der Nippel 14 weisen jeweils eine wirksame Strecke 22, 23 und 24 auf. Infolge von Temperaturänderungen, beispielsweise während des Betriebes des Kameramoduls 1, ändern sich die wirksamen Strecken 22, 23 und 24, insbesondere infolge von Temperaturausdehnung. Bei einem System das keine Temperaturkompensation aufweist, führt die Änderung der einzelnen wirksamen Strecken 22, 23 und 24 dazu, dass sich auch die Distanz 20 zwischen Bildaufnahmeelement 15 und bildseitiger Hauptebene 21 des Abbildungssystems 5 ändern würde, was eine Defokussierung des Kameramoduls 1 zur Folge hätte. Bei dem erfindungsgemäßen Kameramodul 1, insbesondere im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8, ergibt sich hingegen eine Temperaturkompensation dadurch, dass die Temperaturausdehnungen der wirksamen Strecke 24 des Klebstoffes 12 und Nippels 14 sowie der wirksamen Strecke 23 der Trägerplatte 16 die Temperaturausdehnung der wirksamen Strecke 22 des Modulgehäuses 2 ausgleicht, so dass die sensitive Fläche des Bildaufnahmeelements 15 der bildseitigen Hauptebene 21 des Abbildungssystems 5 hinterher wandert bzw. folgt und sich dadurch der Sollabstand 20 nicht oder nur minimal ändert.
Der vorangehend beschriebene Sachverhalt trifft gleichermaßen auf Materialschrumpfung infolge einer negativer Temperaturänderung zu.
In optischen Systemen bzw. Kameras, wie aus dem Stand der Technik bekannt, kann die vorangehend beschriebene Temperaturkompensation nicht realisiert werden. Bei bekannten Vorrichtungen sind, im Gegensatz zu dem vorgeschlagenen Kameramodul 1 mit gemeinsamen Modulgehäuse 2, Bildaufnahmeelement 15 und Abbildungssystem 5 in getrennten Gehäuse bzw. Halterungen angeordnet. In der Regel ist ein Objektiv mit einem Kameragehäuse verklebt, so dass beispielsweise durch die Verklebung zwischen Objektiv und Kameragehäuse eine weitere wirksame Strecke existiert, welche die oben beschriebene Temperaturkompensation aufhebt und ein Wegwandern der bildseitigen Hauptebene 21 des Abbildungssystems 5 von der sensitiven Fläche des Bildaufnahmeelements 15 bei Temperaturerhöhung bewirkt.
In Fig. 9 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Kameramodul 1 dargestellt. Das Kameramodul 1 ist dabei weitgehend entsprechend der Beschreibung zu Fig. 1 aufgebaut. Im Gegensatz zu Fig. 1 ist in Fig. 9 das Abbildungssystem 5 derart in der Lichteinfallöffhung 3 angeordnet, dass das Abbildungssystem 5 mit einer definierten Kraft F entlang der optischen Achse 6 in Richtung des Bildaufnahmeelements 15 (in Fig. 9 nicht dargestellt) bzw. dessen sensitiver Fläche gedrückt wird. Hierzu ist das Abbildungssystem 5 nach außen hin mit einem Federelement 25 und nach innen hin mit einem Sicherungselement 26 abschließend in der Lichteinfallöffnung 3 angeordnet. Das Federelement 25 drückt Abbildungssystem 5 bzw. dessen bildseitige Hauptebene mit einer definierten Federkraft F in Richtung des Innenraums 4 gegen das Sicherungselement 26. Hierdurch wird insbesondere sichergestellt, dass das Abbildungssystem 5 hinsichtlich des Sollabstandes 20 zum Bildaufnahmeelement 15 und dessen sensitiver Fläche möglichst stabil bzw. konstant gehalten wird.
In Fig. 10 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kameramoduls 1 dargestellt. Gezeigt ist die erste Eingriffsöffnung 7 im Modulgehäuse 2. Die erste Eingriffsöffnung 7 ist mit einem Freischnitt 19 ausgestaltet in der ein Anschluss 17 angeordnet ist, über den eine oder mehrere weitere Komponenten über eine elektrische Verbindung 18 (in Fig. 10 nicht dargestellt) mit der Trägerplatte 16 verbunden sein können. Der Anschluss 17 ist mittels Klebstoff 12 mit dem Modulgehäuse 2 verklebt. Fig. 10 zeigt zudem, dass die erste Eingriffsöffnung 7 mit einem Klebeband 27 verschlossen ist. Das Klebeband 27 ist vorzugsweise derart an der ersten Eingriffsöffnung 7 angeordnet, z.B. mit nach innen gerichteter Klebefläche, dass das Klebeband zusätzlich als Schmutzauffangelement dient, insbesondere für Staub oder sonstige Verunreinigungen, die sich im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 befinden und/oder während des Betriebes lösen.
In Fig. 11 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Kameramodul 1 dargestellt, sowie ein mögliches Verfahren zum Einbringen und Ausrichten einer Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 im Modulgehäuse 2 des Kameramoduls 1. Die Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement wird mittels eines Justagewerkzeuges 28 ortsfest im Innenraum 4 des Modulgehäuses 2 gehalten. Das Bildaufnahmeelement 15 ist über eine speziell für die Ausrichtung angeordneten Anschluss 29 kontaktiert, so dass die Ausrichtung zwischen Bildaufnahmeelement 15 und Abbildungssystem 5 während der Ausrichtung überprüft werden kann. Während die Trägerplatte 16 mit Bildaufnahmeelement 15 innerhalb des Modulgehäuses 2 ortsfest gehalten wird, kann das Modulgehäuse 2 um die Trägerplatte 16 herum in seiner Lage und Position variiert werden, insbesondere mittels eines Ausrichtungswerkzeuges 30. Das Modulgehäuse 2 wird in seiner Lage und Position solange manipuliert, bis die Trägerplatte 16 im Klebstoff 12 eine gewünschte Position und Ausrichtung erreicht hat. In Fig. 11 ist zudem die Trägerplatte 16 mit einem überstehenden Bereich 31 ausgestaltet, der speziell für das Justagewerkzeug 28 und für den Ausrichtungsanschluss 29 ausgebildet ist. Nach erfolgter Ausrichtung des Kameramoduls 1, beispielsweise nach vollständiger Kleberaushärtung, kann der überstehende Bereich 31, beispielsweise mittels einer Sollbruchstelle oder mittels eines Trennwerkzeuges, vom restlichen Teil der Trägerplatte 16 abgetrennt und die erste Eingriffsöffnung verschlossen werden. In Fig. 11 ist weiterhin ein Anschluss 17 an der Trägerplatte 16 angeordnet der ebenfalls während oder nach dem oben dargestellten Verfahren mit dem Modulgehäuse 2 mittels Klebstoff 12 verklebt wird.
1. Kameramodul
2. Modulgehäuse
3. Lichteinfallöffnung
4. Innenraum
5. Abbildungssystem
6. Optische Achse
7. Erste Eingriffsöffnung
8. Zweite Eingriffsöffnung
9. Justageöffnung
10. Zusätzliche Bauelemente
11. Klebefläche
12. Aushärtender Klebstoff
13. Verschlussdeckel
14. Nippel
15. Bildaufnahmeelement
16. Trägerplatte
17. Elektrischer Anschluss
18. Elektrische Verbindung
19. Freischnitt
20. Soll- Abstand
21. Bildseitige Hauptebene des Abbildungssystems
22. Wirksame Strecke des Modulgehäuses
23. Wirksame Strecke der Trägerplatte
24. Wirksame Strecke des Klebstoffes/Nippels
25. Federelement
26. Sicherungselement
27. Klebeband
28. Justagewerkzeug
29. Ausrichtungsanschluss
30. Ausrichtungswerkzeug
31. Überstehender Bereich der Trägerplatte

Claims

Patentansprüche
1. Kameramodul ( 1 ) umfassend
ein Modulgehäuse (2) mit einer Lichteinfallöffnung (3), in der ein Abbildungssystem (5) angeordnet ist,
ein Bildaufnahmeelement (15), das auf einer Trägerplatte (16) in einem Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) hinter der Lichteinfallöffnung (3) angeordnet ist und eine für elektromagnetische Strahlung sensitive Fläche aufweist,
wobei das Abbildungssystem (5) zumindest eine Linse umfasst und die durch die Lichteinfallöffnung (3) des Modulgehäuses (2) einfallende elektromagnetische Strahlung auf die sensitive Fläche des Bildaufnahmeelements (15) projiziert, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modulgehäuse (2) mit einer ersten Eingriffsöffnung (7) ausgestaltet ist, durch welche die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) in das Modulgehäuse (2) einbringbar ist und
wobei die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) mittels aushärtenden Klebstoffes (12) auf einer der Lichteinfallöffnung (3) gegenüberliegenden Klebefläche (11) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) angeordnet ist.
2. Kameramodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modulgehäuse (2) mit einer zweiten Eingriffsöffnung (8) ausgestaltet ist, die im Bereich der Klebefläche (11) unterhalb der Trägerplatte (16) mit
Bildaufnahmeelement (15) angeordnet ist.
3. Kameramodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Eingriffsöffnung (8) kreisförmig und mit einem Gewinde ausgestaltet ist, so dass in der zweiten Eingriffsöffnung (8) ein Verschlussdeckel (13) mit Gewinde angeordnet werden kann.
4. Kameramodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Verschlussdeckel (13) in Richtung des Innenraums (4) des Modulgehäuses (2) mit einem Nippel (14) ausgestaltet ist, wobei der Nippel (14) im Zentrum des
Verschlussdeckels (13) sowie mittig zur optischen Achse (6) des Kameramoduls (1) angeordnet ist und im eingeschraubten Zustand des Verschlussdeckels (13) an der im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) angeordneten Trägerplatte (16) mit
Bildaufnahmeelement (15) anliegt.
5. Kameramodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
an den Kontaktflächen zwischen Nippel (14) und Trägerplatte (16) Wärmeleitpaste angeordnet ist.
6. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modulgehäuse (2) mit zumindest einer Justageöffnung (9; 10) ausgestaltet ist, die der ersten Eingriffsöffnung (7) gegenüberliegend im Modulgehäuse (2) ausgestaltet ist.
7. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Material des Modulgehäuses (2) und der verwendete Klebstoff (12) zur
Anordnung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) derart gewählt sind,
dass bei einer Änderung der Betriebstemperatur die Ausdehnung des Klebstoffes (12) die sich aufgrund der Materialausdehnung des Modulgehäuses (2) ergebende
Veränderung des Abstandes (20) zwischen Abbildungssystem (5) und sensitiver Fläche des Bildaufnahmeelements (15) kompensiert.
8. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Eingriffsöffnung (7) und/oder die zumindest eine Justageöffnung (9; 10) mittels eines Dichtmittels und/oder mittels Klebeband (27) verschlossen sind.
9. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
im Bereich der ersten Eingriffsöffnung (7) und/oder im Bereich der zumindest einen Justageöffnung (9; 10) jeweils ein Schmutzauffangelement angeordnet ist.
10. Kameramodul (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmutzauffangelement derart mit einem oder mehreren Funktionselementen ausgestaltet ist, dass es Feuchtigkeit aus dem Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) nach außen hin abführt.
11. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
an der Trägerplatte (16) zumindest ein Anschluss (17) angeordnet ist,
wobei der Anschluss (17) mit einem der Teil der Trägerplatte (16) verbunden ist, der durch die erste Eingriffsöffnung (7) hinausragt
und wobei der Anschluss (17) mit der Außenwand des Modulgehäuses (2) verklebt ist.
12. Kameramodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (16) zumindest ein Anschluss (17) angeordnet ist,
wobei der Anschluss (17) mit einem Teil der Trägerplatte (16) verbunden ist, der in die erste Eingriffsöffnung (7) hineinreicht
und wobei der Anschluss (17) mit der Innenwand des Modulgehäuses (2) verklebt ist.
13. Kameramodul (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder die zweite Eingriffsöffnung (7; 8) und/oder die zumindest eine Justageöffnung (9; 10) mit Freischnitten (19) für den Eingriff von Justagewerkzeugen (28) ausgestaltet sind.
14. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modulgehäuse (2) und/oder der Verschlussdeckel (13) aus Kupfer, Messing, Aluminium und/oder aus glasfaserverstärktem Kunststoff ausgestaltet sind.
15. Kameramodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbildungssystem (5) nach außen hin mit einem Federelement (25) abschließt, welches das Abbildungssystem (5) mit einer definierten Kraft (F) gegen ein
Sicherungselement (26) in Richtung des Innenraums (4) des Modulgehäuses (2) und in Richtung des Bildaufnahmeelements (15) drückt.
16. Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) durch die erste Eingriffsöffnung (7) in den Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) eingebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) zum Abbildungssystem (5), betreffend
o die Ausrichtung des Zentrums des Bildaufnahmeelements (15) zur Normalen des Abbildungssystems (5),
o die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements (15) hinsichtlich seines Gier- und Nickwinkels zur bildseitigen Hauptebene des Abbildungssystems (5) bzw. der Normalen des Bildaufnahmeelements (15) zur Normalen des Abbildungssystems (5),
o die Ausrichtung des Bildaufnahmeelements (15) hinsichtlich seines
Rollwinkels um die optische Achse (6) und
o das Einstellen einer definierten Distanz (20) zwischen Bildaufnahmeelement (15) und Abbildungssystem (5) in Richtung der optischen Achse (6), so dass eine gewünschte Objektdistanz fokussiert ist,
mittels eines Eingriffs zumindest durch die erste Eingriffsöffnung (7) erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtung zusätzlich durch die zumindest eine Justageöffnung (9; 10) erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass
das Einbringen der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) durch die erste Eingriffsöffnung (7) des Modulgehäuses (2) und/oder die Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) zum Abbildungssystem (5) durch die erste
Eingriffsöffnung (7) und/oder die zumindest eine Justageöffnung (9; 10)
mittels eines oder mehrerer Justagewerkzeuge (28) erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) in einen Soll- Abstand (20) zum Abbildungssystem (5) in Richtung der optischen Achse (6) die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) in einem ersten Schritt auf der Klebefläche (11), auf der aushärtender Klebstoff (12) angeordnet ist, zunächst in einen Ist- Abstand und in den noch flüssigen Klebstoff (12) eingedrückt wird, der größer ist als der Sollabstand (20),
wobei in einem späteren Schritt durch Einschrauben des Verschlussdeckels (13) mit Nippel (14) in die zweite Eingriffsöffnung (8) eine nachträgliche Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) in den Sollabstand (20) zum
Abbildungssystem (5) in Richtung der optischen Achse (6) erfolgt.
21. Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Schritte
i. Einbringen des Abbildungssystems (5) durch die Lichteinfallöffnung (3)
und/oder durch die zweite Eingriffsöffnung (8) und Sicherung des Abbildungssystems (5) in der Lichteinfallöffnung (3) unter einer definierten Spannung durch zumindest ein geklemmtes oder eingeschraubtes
Federelement (25) und/oder Sicherungselement (26).
ii. Auftragen von Klebstoff (12) auf einer der Lichteinfallöffnung (3)
gegenüberliegenden Klebefläche (11) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2)·
iii. Einbringen der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) durch die erste Eingriffsöffnung (7) in das Modulgehäuse (2) und Anordnen der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) in dem auf der Klebefläche (11) aufgetragenen Klebstoff (12).
iv. Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) zum
Abbildungssystem (5) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) mit einem oder mehreren Justagewerkzeugen (28), die die Trägerplatte (16) an einem oder mehreren Angriffspunkten durch die erste und/oder zweite
Eingriffsöffnung (7; 8) und/oder die zumindest eine Justageöffnung (9; 10) greifen.
v. Kleberaushärtung durch Einbringen von UV-Licht und/oder IR-Licht durch die erste und/oder zweite Eingriffsöffnung (7; 8) und/oder die zumindest eine Justageöffnung (9; 10).
vi. Nachträgliche Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) hinsichtlich des Abstandes (20) zum Abbildungssystem (5) in Richtung der optischen Achse (6) durch Veränderung der Einschraubtiefe des Verschlussdeckels (13) mit Nippel (14) in der zweiten Eingriffsöffnung (8).
22. Verfahren zur Herstellung eines Kameramoduls (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Schritte
i. Einbringen des Abbildungssystems (5) durch die Lichteinfallöffnung (3)
und/oder durch die zweite Eingriffsöffnung (8) und Sicherung des Abbildungssystems (5) in der Lichteinfallöffnung (3) unter einer definierten Spannung durch zumindest ein geklemmtes oder eingeschraubtes
Federelement (25) und/oder Sicherungselement (26).
ii. Einbringen der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) durch die erste Eingriffsöffnung (7) in das Modulgehäuse (2) und Anordnen der Trägerplatte (16) über der der Lichteinfallöffnung (3) gegenüberliegenden Klebefläche (11) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2).
iii. Auftragen von Klebstoff (12) zwischen der Klebefläche (11) und der
Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15).
iv. Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) zum
Abbildungssystem (5) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) mit einem oder mehreren Justagewerkzeugen (28), die die Trägerplatte (16) an einem oder mehreren Angriffspunkten durch die erste und/oder zweite
Eingriffsöffnung (7; 8) und/oder die zumindest eine Justageöffnung (9; 10) greifen. v. Kleberaushärtung durch Einbringen von UV-Licht und/oder IR-Licht durch die erste und/oder zweite Eingriffsöffnung (7; 8) und/oder zumindest eine Justageöffnung (9; 10).
vi. Nachträgliche Ausrichtung der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) hinsichtlich des Abstandes (20) zum Abbildungssystem (5) in Richtung der optischen Achse (6) durch Veränderung der Einschraubtiefe des Verschlussdeckels (13) mit Nippel (14) in der zweiten Eingriffsöffnung (8).
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass
vor und/oder nach der nachträglichen Ausrichtung (vi) der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) eine Abkopplung des einen oder der mehreren
Justagewerkzeuge (28) und ein Verschließen der Eingriffs- und/oder Justageöffhungen (7; 8; 9; 10) erfolgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modulgehäuse (2) beim Einbringen der Trägerplatte (16) mit
Bildaufnahmeelement (15) derart gehalten wird, dass die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) von oben herab und mit Schrägstellung durch die erste Eingriffsöffnung (7) in das Modulgehäuse (2) eingebracht wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass
zusätzliche Bauelemente (10), die auf der Trägerplatte und/oder im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) angeordnet sind, zur Führung beim Einbringen der Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) dienen.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) zur Ausrichtung innerhalb des Modulgehäuses (2) von außen mittels eines oder mehrerer Justagewerkzeuge (28) ortsfest gehalten wird und das Modulgehäuse (2) um die Trägerplatte (16) herum in seiner Position und/oder Lage variiert wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) angeordneten und ausgerichteten Komponenten während des Verfahrens auf Verunreinigungen überprüft werden und bei erkannter Verschmutzung durch Einführung eines Reinigungswerkzeuges durch zumindest eine der Eingriffsöffnungen (7; 8) und/oder durch die zumindest eine Justageöffnung (9; 10) gereinigt werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerplatte (16) mit Bildaufnahmeelement (15) zum Einbringen und/oder Ausrichten mittels zumindest eines Justagewerkzeuges (28) im Innenraum (4) des Modulgehäuses (2) und für den Angriff des zumindest einen Justagewerkzeuges (28) wenigstens einen überstehenden Teil (31) aufweist, der nach dem Einbringen und Ausrichten abgetrennt wird.
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