Title:
Halterung für ein Objektiv
Kind Code:
A1


Abstract:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung für ein Objektivgehäuse (220). Die Halterung (300) umfasst einen um eine Achse (500) kreiszylindrischen Hohlraum und weist zum Halten des Objektivgehäuses (220) mindestens drei Aufnahmevorsprünge (310, 320, 330) auf, zwischen denen der Hohlraum besteht und die dafür ausgelegt sind, das Objektivgehäuse (220) durch spielfreien Kontakt zu halten. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Aufnahmevorsprünge (310, 320, 330) wenigstens zwei Rippen (310, 320) umfassen, die jeweils wenigstens zwei Bereiche (311, 312, 321, 322) unterschiedlicher Ausdehnung in, bezogen auf die Achse (500), radialer Richtung aufweisen.




Inventors:
Seger, Ulrich (71229, Leonberg, DE)
Bauer, Nikolai (71696, Möglingen, DE)
Apel, Uwe (72666, Neckartailfingen, DE)
Application Number:
DE102015225232A
Publication Date:
06/22/2017
Filing Date:
12/15/2015
Assignee:
Robert Bosch GmbH, 70469 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE19623418A1N/A1997-12-18
DE3533401A1N/A1987-03-26



Foreign References:
54934521996-02-20
58088171998-09-15
200901682042009-07-02
201102923552011-12-01
200600560772006-03-16
Claims:
1. Halterung (300) für ein Objektivgehäuse (220), wobei die Halterung (300) einen um eine Achse (500) kreiszylindrischen Hohlraum umfasst und zum Halten des Objektivgehäuses (220) mindestens drei Aufnahmevorsprünge (310, 320, 330) aufweist, zwischen denen der Hohlraum besteht und die dafür ausgelegt sind, das Objektivgehäuse (220) durch spielfreien Kontakt zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorsprünge (310, 320, 330) wenigstens zwei Rippen (310, 320) umfassen, die jeweils wenigstens zwei Bereiche (311, 312, 321, 322) unterschiedlicher Ausdehnung in, bezogen auf die Achse (500), radialer Richtung aufweisen.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorsprünge (310, 320, 330) zusätzlich einen Klemmaufnahmevorsprung (330) umfassen, sodass der spielfreie Kontakt durch wenigstens drei Auflageflächen (410, 420, 430) realisierbar ist, wobei die wenigstens drei Auflageflächen (410, 420, 430) durch den Klemmaufnahmevorsprung (330) und die wenigstens zwei Rippen (310, 320) bildbar sind.

3. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei Rippen (310, 320), wobei sich der Klemmaufnahmevorsprung (330) und die Rippen (310, 320) parallel zu der Achse (500) erstrecken und um jeweils 120° versetzt zueinander angeordnet sind.

4. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Rippen (310, 320) derart ausgebildet sind, dass mittels des Objektivgehäuses (220) mit jeweils einer Rippe (310, 320) wenigstens zwei örtlich voneinander getrennte Auflageflächen (410, 420) bildbar sind.

5. Halterung (300) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorsprünge derart ausgelegt sind, dass der spielfreie Kontakt zwischen Halterung und Objektivgehäuse (220) durch fünf örtlich voneinander getrennte Auflageflächen (410, 420, 430) realisierbar ist, welche mittels der zwei Rippen (310, 320) und des Klemmaufnahmevorsprungs (330) bildbar sind.

6. Objektivgehäuse (220) für eine Halterung (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Objektivgehäuse (220) einen Exzentervorsprung (230) und, abgesehen von dem Exzentervorsprung (230), wenigstens zwei zylindrische Außenflächen mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei die Außenflächen und der Exzentervorsprung (230) so ausgebildet sind, dass das Objektivgehäuse (220) von der Halterung (300) gehalten werden kann, indem es in einer ersten Winkellage in den Hohlraum eingeführt wird und durch Drehung in eine zweite Winkellage mithilfe des Exzentervorsprungs (230) zwischen einem Aufnahmevorsprung (310, 320, 330) und wenigstens zwei Rippen (310, 320) verklemmt wird.

7. Objektivgehäuse (220) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen des Objektivgehäuses (220) in eine Halterung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mittels der zwei zylindrischen Außenflächen, pro Rippe (310, 320) wenigstens zwei Auflageflächen (410, 420) bildbar sind. Objektivgehäuse (220) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen des Objektivgehäuses (220) in eine Halterung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und durch Drehung des Objektivgehäuses (220) in die zweite Winkellage, mittels der zwei zylindrischen Außenflächen und des Exzentervorsprungs (230) wenigstens fünf Auflageflächen (410, 420, 430) bildbar sind.

8. Imagermodul (100) mit einem Objektivgehäuse (220) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, welches von einer Halterung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gehalten wird.

9. Imagermodul (100) nach Anspruch 9, bei welchem das Objektivgehäuse (220) durch spielfreien Kontakt mittels fünf Auflageflächen (410, 420, 430) von der Halterung (300) gehalten wird, wobei die fünf Auflageflächen (410, 420, 430) durch den Kontakt zwischen Exzentervorsprung (230) und Klemmaufnahmevorsprung (330) und den Kontakt zwischen zwei zylindrischen Außenflächen und zwei Rippen (310, 320) gebildet werden.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung für ein Objektiv und ein entsprechendes Objektiv.

Stand der Technik

Aus US5493452A ist ein Linsenhohlrohr mit einem zylindrischen Teil zur radialen Positionierung einer Linse und zur Positionierung der Linse in Richtung der optischen Achse der Linse bekannt. Der zylindrische Teil hat eine Vielzahl von Vorsprüngen, welche gleichmäßig und umlaufend um dessen Inneres beabstandet sind, sodass ein Kreis, der durch die Vorsprünge umschrieben ist, den gleichen Durchmesser wie die Linse hat, wobei der Mittelpunkt des Kreises mit der optischen Achse der Linse zusammenfällt. Weitere Linsenhalterungssysteme sind aus DE19623418A1, US5808817A, US2009168204A und US2011292355A bekannt.

In US 2006/00056077 A1 wird eine Halterung beschrieben, bei der ein Linsenhalter mittels symmetrisch angeordneter flexibler Rippen sehr genau in Bezug zu einem Bildsensor angeordnet werden kann. Zur Befestigung des Linsenhalters wird dieser an der Halterung verschraubt.

In DE 35 33 401 A1 wird eine spielfreie Passung für zylindrische Fassungen fotografischer Objekte offenbart. Eine Hauptfassung weist hierbei radialsymmetrische Vertiefungen auf, die mit ebenfalls radialsymmetrischen Vorsprüngen einer Einzelfassung derart gegeneinander verdrehbar sind, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hauptfassung und Einzelfassung entsteht.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine Halterung für ein Objektivgehäuse beansprucht. Die Halterung umfasst einen um eine Achse kreiszylindrischen Hohlraum und weist zum Halten des Objektivgehäuses mindestens drei Aufnahmevorsprünge auf, zwischen denen der Hohlraum besteht und die dafür ausgelegt sind, das Objektivgehäuse durch spielfreien Kontakt zu halten. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Aufnahmevorsprünge wenigstens zwei Rippen umfassen, die jeweils wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Ausdehnung in, bezogen auf die Achse, radialer Richtung aufweisen.

Die erfindungsgemäße Halterung bietet den Vorteil, dass das Objektivgehäuse an vordefinierten Auflageflächen in Form von Punktkontakten und/oder Linienkontakten und/oder Flächenkontakten an den Rippen gehalten wird. Im Gegensatz zu einer Anpressung des Objektivgehäuses an einer beliebigen oder undefinierten Stelle der Halterung ist hierdurch eine hochpräzise Anordnung des Objektivgehäuses in der Halterung möglich. Eine derartige Halterung kann hochpräzise gegossen oder im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Zudem kann mittels der erfindungsgemäßen Halterung mit geringem Montageaufwand ein lange haltbares Imagermodul realisiert werden, welches präzise die optischen Achsen eines Objektivs in Bezug zu der Halterung definiert.

Die wenigstens zwei Bereiche unterscheiden sich in ihrer Ausdehnung, ausgehend von der Innenseite des Objektivgehäuses, an welcher sie angebracht sind, in Richtung der Achse. Die Bereiche weisen somit unterschiedliche Abstände zur Achse auf. Auf der Achse stehende senkrechte (orthogonale) Linien von der Achse zu jeweils einem Bereich sind somit unterschiedlich lang. Unter der Ausdehnung in, bezogen auf die Achse, radialer Richtung wird somit eine Ausdehnung der Bereiche von der Innenseite in zur Achse orthogonaler Richtung hin zu der Achse verstanden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die Aufnahmevorsprünge zusätzlich einen Klemmaufnahmevorsprung, sodass der spielfreie Kontakt durch wenigstens drei Auflageflächen realisierbar ist. Die wenigstens drei Auflageflächen sind durch den Klemmaufnahmevorsprung und die wenigstens zwei Rippen bildbar.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels eines einen Exzentervorsprung aufweisenden Objektivgehäuses eine hochgenaue Passung zwischen diesem Objektivgehäuse und der Halterung möglich ist. Durch ein relatives Verdrehen des Objektivgehäuses zu der Halterung kann der Exzentervorsprung gegen den Klemmaufnahmevorsprung gepresst werden, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Objektivgehäuse und Halterung herstellbar ist. Hierbei wird das Objektivgehäuse durch den Exzentervorsprung und den Klemmaufnahmevorsprung an die von den Rippen exakt definierten Auflageflächen gepresst. Hierdurch kann ein optimal an eine im Objektivträger installierte Optik angepasster Zusammenbau von Halterung und Objektivträger durchgeführt werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Halterung weist diese genau zwei Rippen und einen Klemmaufnahmevorsprung auf. Die Rippen und der Klemmaufnahmevorsprung erstrecken sich hierbei parallel zu der Achse und sind um jeweils 120° versetzt zueinander angeordnet.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels der zwei Rippen eine Keilauflage entsteht bzw. eine Keilpassung eines Objektivträgers in der Halterung möglich ist. Ein Objektivgehäuse kann in diesem Fall an den Rippen an zwei oder vier Punkt- und/oder Linien- und oder Flächenkontakten angelegt werden. Durch eine Verdrehung des Objektivgehäuses, welches einen Exzentervorsprung aufweist, entsteht hierdurch eine hochpräzise kraftschlüssige Verbindung. Die Anordnung muss nicht exakt in 120° Schritten erfolgen. Abweichungen von bis zu 10° stellen kein Problem oder eine Einschränkung der Funktionsweise der Ausführungsform dar.

In einer weiteren Ausführungsform der Halterung sind die zwei Rippen derart ausgebildet, dass mittels des Objektivgehäuses mit jeweils einer Rippe wenigstens zwei örtlich voneinander getrennte Auflageflächen bildbar sind.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch die örtlich getrennten Auflageflächen pro Rippe zwei Auflageflächen bildbar sind. Diese Auflageflächen sind parallel zu der Achse an örtlich voneinander getrennten Positionen, wodurch eine Art Hebelwirkung beim Einsetzen eines Objektivgehäuses entstehen kann, die zur exakten Positionierung und ausgenutzt werden kann und zur Stabilität der Verbindung zwischen Objektivgehäuse und Halterung beiträgt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmevorsprünge derart ausgelegt sind, dass der spielfreie Kontakt zwischen Halterung und Objektivgehäuse durch fünf örtlich voneinander getrennte Auflageflächen realisierbar ist. Die Auflageflächen sind mittels der zwei Rippen und des Klemmaufnahmevorsprungs bildbar.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bei zwei Rippen vier hochgenaue Auflageflächen geschaffen werden können, die das Objektiv in Bezug zur Halterung hochgenau positionieren. Der Klemmaufnahmevorsprung erzeugt in diesem Fall mittels der fünften Aufnahmefläche den Kraftschluss und folglich die kraftschlüssige Verbindung.

Zudem wird ein Objektivgehäuse für die in dieser Schrift offenbarte Halterung beansprucht. Das Objektivgehäuse weist einen Exzentervorsprung und, abgesehen von dem Exzentervorsprung, wenigstens zwei zylindrische Außenflächen mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Die Außenflächen und der Exzentervorsprung sind so ausgebildet, dass das Objektivgehäuse von der Halterung gehalten werden kann, indem es in einer ersten Winkellage in den Hohlraum eingeführt wird und durch Drehung in eine zweite Winkellage mithilfe des Exzentervorsprungs zwischen einem Aufnahmevorsprung und wenigstens zwei Rippen verklemmt wird.

Das erfindungsgemäße Objektivgehäuse bietet den Vorteil, dass mit diesem Objektivgehäuse ein hochgenauer Zusammenbau zwischen dem Objektivgehäuse und der Halterung möglich ist. Umfasst das Objektivgehäuse zusätzlich eine Optik und soll an der Halterung ein Bildsensor angebracht werden, so lässt sich mittels dieses Objektivgehäuses ein hochpräziser Kameramodulaufbau erzeugen. Zudem ist ein derartiges Gehäuse einfach herstellbar, da die hochpräzisen Auflageflächen in der Halterung vorgesehen sind. Unter einem Exzentervorsprung wird eine beliebige Positivkontur verstanden, die auf einer der Außenflächen des Objektivgehäuses angebracht ist und durch welche die entsprechende Außenfläche nicht mehr exakt kreisförmig ist.

In einer weiteren Ausführungsform des Objektivgehäuses sind beim Einsetzen des Objektivgehäuses in die Halterung, mittels der zwei zylindrischen Außenflächen, pro Rippe wenigstens zwei Auflageflächen bildbar.

Die unterschiedlichen Winkellagen entsprechen zwei unterschiedlichen relativen Verdrehungen zwischen Objektivgehäuse und Halterung.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind beim Einsetzen des Objektivgehäuses in die Halterung und durch Drehung des Objektivgehäuses in die zweite Winkellage, mittels der zwei zylindrischen Außenflächen und des Exzentervorsprungs wenigstens fünf Auflageflächen bildbar.

Zudem wird ein Imagermodul beansprucht, bei welchem wenigstens eine hier offenbarte Halterung und ein hier offenbarten Objektivgehäuse zusammengesetzt sind.

In einer weiteren Ausführungsform des Imagermoduls wird das Objektivgehäuse durch spielfreien Kontakt mittels fünf Auflageflächen von der Halterung gehalten. Die fünf Auflageflächen werden durch den Kontakt zwischen Exzentervorsprung und Klemmaufnahmevorsprung und den Kontakt zwischen zwei zylindrischen Außenflächen und zwei Rippen gebildet.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine besonders stabile und hochgenaue Anordnung des Objektivgehäuses in der Halterung erreicht werden kann.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Imagermodulaufbau nach dem Stand der Technik;

2 einen Imagermodulaufbau gemäß einem Ausführungsbeispiel;

3 eine beispielhafte Ausführungsform der Halterung;

4 Schnittbilder von einem beispielhaften Imagermodul;

5 ein Schnittbild durch ein beispielhaftes Imagermodul und

6 die Auflageflächen / Anpressbereiche zwischen einem beispielhaften Objektivträger und einer beispielhaften Halterung und das Prinzip einer Keilpassung / V-Auflage.

Ausführungsformen der Erfindung

2 zeigt einen Imagermodulaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Aufschnitt. Das Imagermodul 100 umfasst ein Objektiv 200 in einem Objektivgehäuse 220 und eine Halterung 300. Das Objektivgehäuse 220 und die Halterung 300 sind grundsätzlich kreiszylindrisch aufgebaut. Die Halterung 300 ist eine Röhre mit kreisförmigem Querschnitt. In der Röhre ist ein bezüglich einer Achse 500 kreiszylindrischer freier Hohlraum.

Die Halterung weist drei Aufnahmevorsprünge 310, 320, 330 auf, welche in 2 abgebildet sind. Die Aufnahmevorsprünge 310, 320, 330 sind als zwei Rippen 310, 320 und als Klemmaufnahmevorsprung 330 ausgebildet. Die Rippen weisen jeweils zwei Bereiche 311, 312, 321, 322 auf, die in Richtung der Achse 500 unterschiedlich stark ausgedehnt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Rippen 310, 320 parallel zur Achse 500 ausgebildet und weisen jeweils zwei unterschiedliche Stufenhöhen 311, 312, 321, 322 auf. Zwischen den Stufen steigt die Ausdehnung der Rippen 310, 320 in Richtung der Achse 500 linear an. Die Rippen 310, 320 und der Klemmaufnahmevorsprung 330 sind im Innenraum der Halterung 300 jeweils um 120° versetzt zueinander angeordnet. Der Klemmaufnahmevorsprung 330 weist keine Stufenkontur oder unterschiedliche Ausdehnungen auf. Alle Teile der Halterung 300 sind in dieser Ausführungsform aus Kunststoff gefertigt, können alternativ aber auch aus Metall oder anderen Materialien hergestellt sein.

In 6 ist das Objektivgehäuse 220 gut erkennbar dargestellt. Das Objektivgehäuse 220 weist einen als Exzentervorsprung bezeichneten exzentrischen Vorsprung 230 auf. Abgesehen von dem Exzentervorsprung 230 weist das Objektivgehäuse 220 wenigstens zwei zylindrische Außenflächen mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Die Außenflächen und der Exzentervorsprung 230 sind so ausgebildet, dass das Objektivgehäuse 220 von der Halterung 300 gehalten werden kann, indem es in einer ersten Winkellage in den Hohlraum eingeführt wird und durch Drehung in eine zweite Winkellage mithilfe des Exzentervorsprungs 230 zwischen einem Aufnahmevorsprung 330 und wenigstens zwei Rippen 310, 320 verklemmt wird.

Die beiden Rippen 310, 320 bilden hierbei eine Art Keil- oder V-Auflage, welche in 6b) schematisch dargestellt ist. Durch das Verdrehen des Objektivgehäuses 220 in die zweite Winkellage wird das Objektivgehäuse 220 mittels des Exzentervorsprungs 230 und des Klemmaufnahmevorsprungs 330 an die Auflageflächen 410, 420 der Rippen 310, 320 gepresst. Schematisch wird dies durch den Kraftpfeil 600 dargestellt. Hierdurch entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Objektivgehäuse 220 und Halterung 300. Durch eine exakte Fertigung der Rippen 310, 320 ist somit eine hochpräzise Anordnung des Objektivgehäuses 230 in der Halterung 300 möglich, da die Rippen 310, 320 die Lage des Objektivgehäuses 230 radial zur Achse 500 definieren.

Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnung der Rippen 310, 320 entstehen pro Rippe 310, 320 und Objektivgehäuse 220 zwei Auflageflächen 410, 420. Jeweils eine untere Auflagefläche 410 und eine obere Auflagefläche 420. Die unteren Auflageflächen 410 sind in diesem Fall weiter von der Öffnung entfernt, in die das Objektivgehäuse 220 eingesetzt wird und die oberen Auflageflächen 420 entsprechende näher an dieser Öffnung. Die Rippen 310, 320 bilden mit dem Objektivgehäuse 220 somit vier Auflageflächen 410, 420. Die Auflageflächen sind in diesem Beispiel durch Linienauflagen realisiert. Es können alternativ auch Punktkontakte oder Flächenkontakte verwendet werden, welche eine entsprechende Konstruktion der Rippen 310, 320 voraussetzt.

Der Presskontakt bzw. die Klemmfläche 430 zwischen Exzenter 230 und Klemmaufnahmevorsprung 330 bildet die fünfte Auflagefläche 430 in diesem Ausführungsbeispiel. Durch die fünf Auflageflächen 410, 420, 430 kann das Objektivgehäuse 230 sowohl in Bezug zur Achse 500 radialer Richtung positioniert werden, als auch die Ausrichtung einer optischen Achse eines im Objektivgehäuse 220 verbauten Objektivs 200 exakt angepasst werden. Somit lässt sich eine präzise Anordnung eines Objektivs 200 in der Halterung 300 gewährleisten, welche bei einer zusätzlichen Installation eines Bildsensors einen hochgenauen Kameramodulaufbau ermöglicht. 6 verdeutlicht noch einmal die Klemmwirkung und den Kraftfluss (dargestellt durch die Pfeile mit zwei Spitzen), welche durch relatives Verdrehen des Objektivgehäuses 220 zur Halterung 300 und das Anpressen des Exzentervorsprungs 203 an den Klemmaufnahmevorsprung 330 entstehen.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Rippen 310, 320 nicht einteilig miteinander verbunden. Es besteht somit keine Verbindung zwischen den wenigstens zwei Bereichen 311, 312, 321, 322 der Rippen 310, 320, die unterschiedliche Ausdehnungen in Richtung der Achse 500 aufweisen. Die verschiedenen Rippen 310, 320 können wieder jeweils um 120° versetzt zur jeweils anderen Rippe 310, 320 und einem dritten Aufnahmevorsprung 310, 320, 330 positioniert sein.

Mittels des Imagermoduls gemäß den Ausführungsbeispielen lässt sich beispielsweise eine Kamera, sei es eine Fotokamera oder eine Videokamera oder eine Foto/Videokamera, aufbauen, die als oder in Endverbrauchergeräten, in industriellen Anwendungen oder in Fahrerassistenzsystemen verwendet werden kann.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • US 5493452 A [0002]
  • DE 19623418 A1 [0002]
  • US 5808817 A [0002]
  • US 2009168204 A [0002]
  • US 2011292355 A [0002]
  • US 2006/00056077 A1 [0003]
  • DE 3533401 A1 [0004]