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Die Erfindung betrifft ein Auskopplungselement für einen Lichtleiter zur Lichtführung an einem Lichtlaufzeitsensor nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
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Der Lichtlaufzeitsensor betrifft insbesondere Lichtlaufzeit- bzw. 3D-TOF-Kamerasysteme, die eine Laufzeitinformation aus der Phasenverschiebung einer emittierten und empfangenen Strahlung gewinnen. Als Lichtlaufzeit- bzw. 3D-TOF-Kameras sind insbesondere PMD-Kameras mit Photomischdetektoren (PMD) geeignet, wie sie u.a. in den Anmeldungen
EP 1 777 747 B1 ,
US 6 587 186 B2 und auch
DE 197 04 496 C2 beschrieben und beispielsweise von der Firma ‚ifm electronic GmbH’ oder 'PMD-Technologies GmbH' als Frame-Grabber O3D bzw. als CamCube zu beziehen sind. Die PMD-Kamera erlaubt insbesondere eine flexible Anordnung der Lichtquelle und des Detektors, die sowohl in einem Gehäuse als auch separat angeordnet werden können. Selbstverständlich sollen mit dem Begriff Kamera bzw. Kamerasystem auch Kameras bzw. Geräte mit mindestens einem Empfangspixel mit umfasst sein, wie beispielsweise das Entfernungsmessgerät O1D der 'ifm electronic'.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit der Distanzmessungen einer Lichtlaufzeitkamera bzw. eines Lichtlaufzeitsensors zu verbessern.
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Die Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch die erfindungsgemäße Auskoppelstruktur nach Gattung des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Vorteilhaft ist ein Auskoppelelement für einen Lichtleiter zur Lichtführung an einem Lichtlaufzeitsensor vorgesehen, bei dem ein Einkopplungsbereich zur Aufnahme des Lichtleiters und ein Auskopplungsbereich zur Beleuchtung mehrerer Lichtlaufzeitpixel des Lichtlaufzeitsensors ausgebildet ist, wobei der Einkopplungsbereich vorzugsweise an einem seitlichen Ende des Auskopplungsbereichs mündet, und der Auskopplungsbereich derart ausgebildet ist,
dass ein eingekoppeltes Licht über die Längserstreckung des Auskopplungsbereichs mit unterschiedlichen Lichtintensitäten ausgekoppelt wird.
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Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass die von dem Auskoppelelement beleuchteten Lichtlaufzeitpixel als Referenzlichtlaufzeitpixel herangezogen werden können, mit dem besonderen Vorteil, dass die Referenzlichtlaufzeitpixel mit unterschiedlichen Lichtintensitäten beleuchtet werden, so dass immer mindestens ein Referenzlichtlaufzeitpixel unabhängig von der vorliegenden Integrationszeit aufgefunden werden kann, das ein verwertbares Referenzsignal zur Verfügung stellen kann.
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Stehen mehrere Referenzpixel zur Verfügung, die im Wesentlichen mit der gleichen Lichtintensität beleuchtet werden, so können die Signale dieser Pixel zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses ggf. auch gemittelt werden. Eine solche Mittelung kann beispielsweise amplitudengewichtet erfolgen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Material des Auskoppelelements eine Shore-Härte zwischen A60 und A70 aufweist. In diesem Bereich hat das Material zum einen eine ausreichende Stabilität, um beim vorgesehenen Anpressdruck formstabil zu bleiben und ist zum anderen weich genug, um sich an der Sensoroberfläche lichtdicht anzuschmiegen.
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Bevorzugt ist der Auskopplungsbereich zur Erzeugung eines Intensitätsgradienten über die Längserstreckung als Vollmaterial oder als Hohlraum ausgebildet, wobei das Vollmaterial oder eine Innenseite des Hohlraums Partikel und/oder Strukturen aufweist, die Licht streuen und/oder absorbieren.
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Durch dieses Vorgehen kann vorteilhaft der Intensitätsgradient im Auskopplungsbereich hinsichtlich der zu erwartenden Dynamik aufgrund beispielsweise unterschiedlicher Integrationszeiten angepasst werden.
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Zudem ist das Auskoppelelement derart ausgebildet, dass kein Fremdlicht in das Auskoppelelement eindringen und kein eingekoppeltes Licht außerhalb der vorgesehen Austrittsbereiche austreten kann.
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Bevorzugt ist das Auskoppelelement in den Bereichen, in denen kein eingekoppeltes Licht geführt wird, lichtundurchlässig ausgebildet.
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Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung mit dem vorgenannten Auskoppelelement und einem Lichtlaufzeitsensor vorgesehen, wobei die Anordnung insbesondere einen Rahmen zur Anordnung auf einem Bauelementeträger und Aufnahme des Auskoppelelements aufweist, und der Rahmen an der Unterseite Abstandshalter zur Bereitstellung eines definierten Abstands zwischen Bauelementeträger und Rahmen aufweist.
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Vorteilhaft sind zudem an der Oberseite des Rahmens Abstandshalter zur Bereitstellung eines definierten Abstands zwischen dem Rahmen und einem Abdeckglases vorgesehen.
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Die Verwendung der Abstandshalter hat den Vorteil, dass zwischen Rahmen und Bauelementeträger sowie Abdeckglas ein definierter Abstand eingestellt werden kann, so dass im Ergebnis auch die Freiraumhöhe zwischen Abdeckglas und Bauelementeträger bzw. Sensoroberfläche definiert einstellbar ist.
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Zudem ist es nützlich, wenn am äußeren Umfang des Rahmens Ausnehmungen in Richtung Rahmenunterseite angeordnet sind. Diese Ausnehmungen können zum einen dazu dienen eine Sichtkontrolle auf eine applizierte Kleberaupe zwischen Rahmen und Bauelementeträger zu ermöglichen zum anderen können über diese Ausnehmungen beispielsweise UV härtende Kleber gezielt mit UV-Licht beleuchtet werden.
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Besonders vorteilhaft ist auf dem Rahmen ein Abdeckglas angeordnet, wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, dass zwischen einer Unterseite des Abdeckglas und einer Oberseite des Lichtlaufzeitsensors der Auskoppelungsbereich des Auskoppelelements eingefasst ist und der Abstand zwischen der Unterseite des Abdeckglases und Oberseite des Lichtlaufzeitsensors 0,05 bis 0,5 mm kleiner ist als die Höhe des Auskoppelungsbereichs des Auskoppelelements.
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Diese Abmessung der Vorrichtung hat den Vorteil, dass das elastische Auskoppelement mit einem definierten Anpressdruck auf die Oberfläche des Lichtlaufzeitsensors angedrückt werden kann und so insbesondere das Auskoppelement fixiert und an den Flächen, die auf dem Lichtlaufzeitsensor aufliegen, im Wesentlichen lichtdicht abgeschlossen werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen schematisch:
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1 Lichtlaufzeitsensor mit einem Referenzpixel,
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2 eine Aufsicht eines Lichtlaufzeitsensors mit einem Referenzpixelarray,
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3 eine Übersicht des erfindungsgemäßen Anordnung,
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4 eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem Auskoppelbereich in Vollmaterial,
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5 eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem als Hohlraum ausgeführten Auskoppelbereich
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6 ein Unteransicht der erfindungsgemäßen Anordnung in perspektivischer Ansicht,
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7 eine Ansicht von oben,
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8 eine erfindungsgemäße Anordnung von oben in perspektivischer Ansicht,
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9 eine Detailansicht des Rahmens mit Lichtschott.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
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1 zeigt einen Lichtlaufzeitsensor 22 mit mehreren Lichtlaufzeitpixeln 24 und Referenz-Lichtlaufzeitpixeln 26. Die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 werden über einen Lichtkanal 260 mit einem Referenzlicht beleuchtet. Das Referenzlicht kann beispielsweise von einer Referenzlichtquelle stammen oder direkt von der Beleuchtungslichtquelle 12 vorzugsweise über einen Lichtleiter bzw. dem Lichtkanal 260 auf die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 gelenkt werden. Vorzugsweise sind die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 im Aufbau und Funktion identisch mit den Lichtlaufzeitpixeln 24 des übrigen Sensors 22 und werden vorzugsweise identisch angesteuert. Im dargestellten Fall werden die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 räumlich von den übrigen Lichtlaufzeitpixeln 24 abgesetzt, indem zwei Lichtlaufzeitpixelreihen oder ggf. auch mehrere Reihen mit einer lichtundurchlässigen Maskierung 28 abgedeckt werden.
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Eine solche Maskierung 28 hat mehrere Vorteile. Zum einen wird durch die räumlich Absetzung ein Übersprechen des über den Lichtleiter 260 herangeführten Referenzlichts auf die aktiven Lichtlaufzeitpixel 24 verhindert, zum anderen können über die maskierten Pixel 25 auch Dunkelmessungen als weitere Referenz durchgeführt werden.
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Selbstverständlich sind auch Anordnungen denkbar, in denen auf maskierte Pixel 25 verzichtet wird und die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 räumlich versetzt von dem Pixelarray der Lichtlaufzeitpixel 24 angeordnet sind.
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Auch ist es denkbar, zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten Überlegungen, die Messergebnisse der Lichtlaufzeitpixel 24, die durch den Lichteintrag an den Referenzlichtlaufzeitpixel 26 beeinträchtigt werden, zu verwerfen. In einer solchen Anordnung kann ggf. auch eine räumliche Beabstandung der Referenzpixel und einer Maskierung der Zwischenpixel verzichtet werden.
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In 2 ist eine Aufsicht auf einen Lichtlaufzeitsensor 22 gemäß 1 gezeigt mit einer zusätzlichen Referenzpixelspalte. Über einen Lichtleiter bzw. Lichtkanal 260 wird ein Teil des von der Beleuchtungslichtquelle 12 emittierten Lichts auf die Referenzpixel 260 gelenkt. Je nach Anwendung und Bedarf können ggf. auch weitere Spalten mit Referenzlichtlaufzeitpixel 26 vorgesehen sein.
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Das Auskoppeln der optischen Signale der Beleuchtungslichtquelle 12 erlaubt es, über die Referenzlaufzeitpixeln 26 eine Referenz für die Distanzmessung bereitzustellen. Ausgehend von Signalen der Referenzlichtlaufzeitpixel 26 können Referenzwerte ermittelt werden, anhand derer beispielsweise systembedingte, die Distanzmessung beeinflussende Effekte, kompensiert werden können. Insbesondere können Effekte bei der Umwandlung elektrischer in optische Signale berücksichtigt und kompensiert werden, wie beispielsweise ein sich änderndes Ansprechverhalten der elektrooptischen Wandler durch Temperatur- und Alterungseffekte. Besonders vorteilhaft werden die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 vorzugsweise mit denselben Modulationssignalen und Integrationszeiten betrieben, wie die übrigen Lichtlaufzeitpixel 24.
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Ferner kann es zur Vermeidung einer Sättigung der Referenzlichtlaufzeitpixel 26 vorgesehen sein, die Lichteinkopplung bzw. -auskopplung in den Lichtleiter bzw. Lichtkanal 260 derart zu beeinflussen, dass die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 in einem optimalen Bereich arbeiten.
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Mit dem erfindungsgemäßen Auskoppelelement ist es nun vorgesehen, die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 mit unterschiedlichen Lichtintensitäten zu beaufschlagen, so dass beispielsweise unabhängig von den am Sensor 22 verwendeten Integrationszeiten, mindestens ein Referenzlichtlaufzeitpixel 26 in einem bevorzugten Arbeitsbereich arbeitet.
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In 3 ist exemplarisch eine mögliche Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Auskoppelelement 200 gezeigt. Auf einem Bauelementeträger 500 sind mehrere Bauelemente 510 und ein Lichtlaufzeitsensor 22 mit einem Lichtlaufzeitpixelbereich 24 und einem Referenzlichtlaufzeitpixelbereich 26 angeordnet. Zum mechanischen Schutz des Lichtlaufzeitsensors 22 ist zudem ein Abdeckglas 310 vorgesehen, das im eingebauten Zustand auf einen Rahmen 300 oberhalb des Sensors 22 angebracht ist. Der Rahmen weist an einer Seite eine Vertiefung zur Aufnahme des Auskoppelements 200 auf.
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In 4 ist die Anordnung gemäß 3 im montierten Zustand im Querschnitt entlang der Linie X-X‘ gezeigt. Der Sensor 22 befindet sich innerhalb es Rahmens 300 und wird von dem oberhalb des Rahmens 300 angebrachten Abdeckglas 310 geschützt. Das Auskoppelelement 200 ist zwischen Rahmen 300 und dem Abdeckglas 310 innerhalb der Vertiefung des Rahmens 300 angeordnet. Das Auskoppelelement 300 weist eine zur Vertiefung des Rahmens 300 korrespondierende Nut auf, wobei Vertiefung und Nut so aufeinander abgestimmt sind, dass das Auskoppelelement 200 lateral fixiert ist. Eine vertikale Fixierung wird über den Anpressdruck des aufliegenden Abdeckglases 310 erreicht.
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Rahmen 300 und Abdeckglas 310 sind vorzugsweise miteinander verklebt, jedoch sind auch Klemmverbindungen denkbar. Der Rahmen wiederum ist mit dem hier nicht gezeigten Bauelementeträger 500 verbunden, beispielsweise durch Kleben, Schrauben, Klemmen, Löten etc.
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Das Auskoppelelement 200 weist einen Einkopplungsbereich 210 auf, der im dargestellten Beispiel den Lichtkanal 260 bzw. Lichtleiter bis an einen seitlichen Rand eines Auskopplungsbereiches 220 heranführt. Das Auskoppelelement 200 ist zumindest im Auskopplungsbereich 220 lichtdurchlässig und so ausgebildet, dass das über den Lichtkanal 260 herangeführte Licht in den Auskopplungsbereich 220 eindringen und über dessen Unterseite den Referenzlichtlaufzeitpixeln 26 zugeführt werden kann. Die übrigen Außenflächen, die nicht der Lichtein- oder auskopplung dienen sind im Wesentlichen lichtundurchlässig ausgebildet.
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Die Anordnung ist so dimensioniert, dass die Unterseite des Auskopplungsbereichs 220 flächig auf den Referenzlichtlaufzeitpixeln 26 aufliegt. Ist der Auskopplungsbereich 220 als Hohlraum ausgeführt, sind die Randbereiche der Unterseite so ausgestaltet, das sie im Wesentlichen lichtdicht auf den Sensor aufliegen.
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Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Lichtkanal 260 bereit in den Einkopplungsbereich 210 mündet und das Licht über den Einkopplungsbereich 210 an den Auskopplungsbereich 220 herangeführt wird. Der Einkopplungsbereich ist vorzugsweise als transparentes Vollmaterial und/oder zumindest teilweise als Hohlraum ausgebildet.
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Auch muss der Einkopplungsbereich 210 nicht zwingend für die Aufnahme eines Lichtleiters 260 ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, dass Licht bis unmittelbar vor den Einkopplungsbereich 210 herangeführt wird und ein Lichtleiter beispielsweise den Einkopplungsbereich nur berührt oder das Licht über einen Luftspalt an den Einkopplungsbereich überträgt.
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Vorzugsweise ist das Auskoppelelement 200 bzw. zumindest der Auskopplungsbereich 220 in der Höhe so dimensioniert, dass über das Abdeckglas ein Druck auf das Auskoppelelement 200 und im Ergebnis ein bevorzugter Anpressdruck der Austrittsfläche auf die Referenzlichtlaufzeitpixel 26 ausgeübt werden kann. In einer typsichern Ausgestaltung weist das Auskoppelement im Auskopplungsbereich beispielsweise eine Höhe von 2 mm auf. Der Abstand zwischen der Oberfläche des Lichtlaufzeitsensors und der Unterseite des Abdeckglases wird vorzugsweise so eingestellt, dass dieser Freiraum im montierten Zustand 0,05 bis 0,5 mm kleiner ist als die Höhe des Auskopplungsbereichs. Im vorliegenden Fall liegt dann die Höhe des Freiraums zwischen 1,95 und 1,5 mm.
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Bevorzugt ist das Auskoppelelement 200 zumindest im Auskopplungsbereich aus einem elastischen Material, beispielsweise Silikon oder einem anderen elastischen und transparenten Material und/oder hohl gefertigt. Aufgrund der Elastizität schmiegt sich die Austrittsfläche besonderes eng an die Oberfläche der Sensors 22 bzw. der Referenzlichtlaufzeitpixel 26 an. Die Anordnung ist bevorzugt so ausgestaltet, dass sich zwischen Austrittsfläche und den Referenzlichtlaufzeitpixel 26 keine Lufteinschlüsse befinden und/oder herausgedrängt werden. Bei einem hohl ausgeführten Auskopplungsbereich 220 schmiegen sich die Randbereiche gleichermaßen an die Sensoroberfläche an. Bevorzugt können hier Materialen eingesetzt werden die eine Shore-Härte zwischen A60 und A7 aufweisen.
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Die Bereiche des Auskoppelelements, die kein Licht führen sollen sind vorzugsweise lichtundurchlässig und/oder lichtabsorbierend ausgearbeitet. Auch kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich oder auch alternativ die Oberflächen des Auskoppelelements 200 an denen kein Licht austreten soll mit einem lichtundurchlässigen Material beschichtet sind.
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Zur Beleuchtung der Referenzlichtlaufzeitpixel 26 mit unterschiedlichen Lichtintensitäten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Auskopplungsbereich 220 so auszugestalten, dass die Lichtintensität über die Längserstreckung des Auskopplungsbereichs 220 abnimmt. Beispielsweise kann der Auskopplungsbereich mit lichtstreuenden und/oder lichtabsorbierenden Partikeln gefüllt werden. Zur Erreichung oder Verstärkung eines Intensitätsgradienten kann ggf. der Partikelfüllgrad, bzw. Partikelmenge und/oder -größe verändert werden. Auch ein Einfärben mit anderen Materialen ist denkbar. Der Intensitätsgradient ist vorzugsweise so gewählt, dass der Dynamikumfang der wählbaren Integrationszeiten abgedeckt ist.
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Auskoppelelement 200 und insbesondere der Einkopplungsbereich 210 weisen ferner eine Aussparung 205 auf, um beispielsweise Bonddrähte im Randbereich des Lichtlaufzeitpixels 22 überwinden zu können. Ebenso weist der Rahmen 300, wie in den späteren Figuren zu erkennen ist, in diesen Bereichen Ausnehmungen und/oder Hohlräume auf und ist so dimensioniert, dass Bonddrähte weder berührt noch beschädigt werden.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist der Auskopplungsbereich nicht als Vollmaterial, sondern als Hohlraum ausgebildet. Die Innenflächen des Hohlraums sind vorzugsweise mit einem lichtabsorbieren Material beschichtet. Alternativ oder zusätzlich können die Innenflächen auch eine lichtabsorbierende Struktur aufweisen. Auch durch dieses Vorgehen wird Gradient in der Lichtintensität über die Längserstreckung des Auskopplungsbereichs 220 realisiert.
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6 zeigt eine Unteransicht der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Schnittdarstellung eines seitlichen Rahmenbereichs. Die Unterseite des Rahmens 300 weist an den Innenkanten mehrere Abstandshalter 330 auf, die beispielsweise 10–200 µm über die plane Fläche der Unterseite hinausragen. Durch diese Abstandshalter 330 wird beim Verkleben des Rahmens 300 auf dem Bauelementeträger 500 sichergestellt, dass der Rahmen 300 im Wesentlichen einen konstanten Abstand vom Bauelementetgräger 500 einhält. Ohne Abstandshalter 330 kann ein solcher Abstand nicht sicher gewährleistet werden, da die Unterseite ansonsten in einem unkontrollierten Abstand auf einer Kleberaupe zum Liegen kommt. Mit Abstandshalter 330 kann der Anpressdruck auf den Rahmen 300 so gewählt werden, dass die Abstandshalter 330 sich ggf. durch die Kleberaupe drücken und auf dem Bauelementeträger zum Liegen kommen. Weist der Abstandshalter 330 beispielsweise eine Höhe von 200 µm auf, wird der Kleber zwischen Unterseite des Rahmens 300 und dem Bauelementeträger 500 einheitlich auch auf 200 µm komprimiert, so dass der Rahmen 300 eine äquidistanten Abstand zum Bauelementeträger 500 aufweist.
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Bei der Verwendung von UV-härtenden Kleber wird die Härtung typischerweise aktiviert, indem der an den Seitenbereich des Bauelements sichtbare Kleber mit UV-Licht beleuchtet wird. Um diese Aktivierung zu verbessern und insbesondere zu verkürzen, sind in den Eckbereichen des Rahmens 300 mehrere Ausnehmungen 350 vorgesehen sind, in die Kleber eindringen kann und dann für das UV-Licht leichter zugänglich ist.
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Ferner ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Rahmen 300 und das Auskoppelelement 200 so auszugestalten, dass zumindest Teilbereiche der Seitenbereiche des Auskoppelelements 200 formschlüssig durch den Rahmen 300 eingefasst werden. Um ein Lichtfluss vom Auskoppelelement 200 in Richtung der aktiven Lichtlaufzeitpixel 24 zu verhindern, ist es ferner vorgesehen, innerhalb eines Rahmenbereiches der an die Seitenbereiche des Auskoppelements 200 angrenzt, einen Hohlraum als so genannte Lichtfalle 320 vorzusehen. Um die Lichtabsorption einer solchen Lichtfalle 320 zu verbessern, kann es ferner vorgesehen sein, diesen Hohlraum mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung/Farbe auszugestalten. Im dargestellten Fall ist eine solche Lichtfalle 320 in der Nähe des Einkopplungsbereichs/Lichtkanal 210, 260 angeordnet. Der gegenüberliegende Hohlraum kann ggf. auch als Lichtfalle 320 ausgebildet werden. Aufgrund der in dieser Richtung abnehmenden Lichtintensität ist dies jedoch nicht zwingend notwendig. Die dargestellte Ausnehmung dient vorzugweise dazu, um bei der Montage einen Freiraum für die darunterliegenden Bonddrähte vorzuhalten.
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7 zeigt eine Aufsicht auf das Beispiel gemäß 6. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Auskoppelelement 200 am Lichteintrittsbereich bzw. Einkopplungsbereich/Lichtkanal 210, 260 einen Kragen 215 auf. Ferner weist der Rahmen 300 auf der Oberseite, ähnlich wie auf der Unterseite, mehrere Abstandshaltern 330 auf, die das Abdeckglas 310 während der Verklebung in einem bevorzugten Abstand halten. Auch hier liegen die Abständen vorzugsweise im Bereich von 10–200 µm.
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In 8 ist die erfindungsgemäße Anordnung gemäß 7 und 6 mit Sicht auf den Einkopplungsbereich 210, 260 gezeigt. Um diesen Bereich 210, 260 ist ein Kragen 215 angeformt, der das Auskoppelelement 200 im Bereich des eingefassten Lichtkanals 260 bis hin zum Abdeckglas 310 verbreitert. Hierdurch wird zum einen eine Art Anschlag zum Rahmen 300 und zum anderen ein Lichtschutz in Richtung Abdeckglas 310 gebildet.
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Ferner weist der Rahmen 300 an der Außenkante mehrere Einfassungen 310 auf, durch die das Abdeckglas 310 seitlich eingefasst wird. So wird zum einen sichergestellt, dass das Abdeckglas an einer eindeutigen Position auf dem Rahmen 300 aufliegt und zum anderen verhindert, insbesondere bei einer Einfassung über den gesamten Randbereichs des Abdeckglas 310, das Licht seitlich ins Abdeckglas 310 gelangt.
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9 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung außerhalb des Auskoppelelements 200 im Bereich zwischen Lichtlaufzeitsensor 22 und Rahmeninnenseite. Um einen Lichteinfall in Richtung der aktiven Lichtlaufzeitpixel 24 zu verhindern ist es vorgesehen, in Angrenzung an den Lichtlaufzeitsensor 22 den Rahmen 300 so auszubilden, dass er der Kontur der Lichtlaufzeitsensorkante folgt, wobei zwischen der Lichtlaufzeitsensorkante und der Rahmeninnenkante der Rahmen 300 so fortgeführt wird, dass einen möglichst minimalen Abstand zum Bauelementeträger 500 aufweist. Dieser Bereich bildet einen so genannten Lichtschott 360.
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Bezugszeichenliste
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- 12
- Beleuchtungslichtquelle
- 22
- Lichtlaufzeitsensor
- 24
- Lichtlaufzeitpixel
- 25
- maskierte Pixel
- 26
- Referenzlichtlaufzeitpixel
- 28
- Maskierung
- 200
- Auskoppelelement
- 205
- Aussparung
- 210
- Einkopplungsbereich
- 215
- Kragen
- 220
- Auskoppelungsbereich
- 260
- Lichtkanal
- 300
- Rahmen
- 310
- Abdeckglas
- 320
- Lichtfalle
- 330
- Abstandshalter
- 340
- Einfassung
- 350
- Ausnehmung
- 360
- Lichtschott
- 500
- Bauelementeträger
- 510
- Bauelement
- qa, qb
- Ladungen am Integrationsknoten Ga, Gb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1777747 B1 [0002]
- US 6587186 B2 [0002]
- DE 19704496 C2 [0002]
