ES2837443T3 - Dispositivo optoelectrónico construido de manera modular - Google Patents

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Abstract

Dispositivo optoelectrónico (10), con: un medio de soporte (12) que presenta al menos un emisor optoelectrónico (40) y al menos un receptor optoelectrónico (42) en un lado superior; al menos un primer elemento óptico, un segundo elemento óptico y un tercer elemento óptico, que están ensamblados como elementos ópticos independientes formando una disposición en capas por encima del medio de soporte (12), estando dispuesto el segundo elemento óptico por encima del primer elemento óptico y estando dispuesto el tercer elemento óptico por encima del segundo elemento óptico, y comprendiendo cada uno de los al menos tres elementos ópticos un elemento de lente (16), un elemento de apertura (14) o un elemento de filtro (92); y un medio de sujeción que sujeta al menos el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico con respecto al medio de soporte (12) y los rodea parcialmente, en donde el medio de sujeción está configurado en dos partes y en donde el medio de sujeción comprende una parte inferior (18) y una parte superior (20), estando atrapados el primer elemento óptico (16) y el segundo elemento óptico (14) entre la parte inferior (18) y la parte superior (20) del medio de sujeción, en donde el tercer elemento óptico está formado por la parte superior (20) del medio de sujeción, estando insertados el medio de soporte así como el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico en la parte inferior, caracterizado por que el medio de soporte (12) también está atrapado entre la parte inferior (18) y la parte superior (20) del medio de sujeción, en donde la parte superior cierra la parte inferior e inmoviliza el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico en el medio de soporte.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo optoelectrónico construido de manera modular
La presente invención se refiere a un dispositivo optoelectrónico con un medio de soporte que presenta al menos un emisor optoelectrónico y al menos un receptor optoelectrónico en un lado superior. El medio de soporte también puede servir para la puesta en contacto eléctrico del emisor optoelectrónico y el receptor optoelectrónico. Al menos un elemento óptico para influir ópticamente en la radiación asociada al emisor y/o al receptor está dispuesto por encima del medio de soporte, es decir por encima del emisor y del receptor con respecto a una dirección vertical.
Tales dispositivos optoelectrónicos están configurados, en particular, como dispositivos sensores optoelectrónicos para poder captar ópticamente las propiedades de objetos y poder detectarlos electrónicamente. Una aplicación para tales dispositivos sensores se encuentra en el ámbito de los aparatos de impresión disponibles comercialmente, es decir, dispositivos para la impresión asistida por ordenador en papel mediante tecnologías de impresión conocidas, por ejemplo, tecnología de impresión láser o de impresión por chorro de tinta. Para permitir un funcionamiento en la medida de lo posible completamente automático y fácil de usar de una impresora (o un aparato multifuncional que comprende una impresora), han de determinarse y, dado el caso, supervisarse diversos parámetros operativos de la impresora, tales como, por ejemplo, la cantidad o el tipo de papel introducido en un compartimiento de alojamiento de la impresora, un formato de papel previsto, la posición relativa de un borde del papel y similares. Además, existe la necesidad de un análisis automático de un resultado de impresión respectivo o de un papel que se va a escanear para verificar, por ejemplo, el tipo de contenido (imagen frente a texto) del papel que se va a escanear o la configuración correcta (por ejemplo, alineación mecánica de una unidad de impresión de la impresora) sobre la base de un resultado de impresión.
Por lo general, está previsto un dispositivo optoelectrónico adaptado individualmente para cada parámetro operativo que se ha de medir, el cual está configurado para comparar una señal óptica emitida con una señal óptica detectada, por ejemplo reflejada, para poder determinar el parámetro operativo en cuestión a partir de la diferencia entre estas señales ópticas. Las señales ópticas son en general radiación electromagnética de longitud de onda visible o invisible, en particular infrarroja. El dispositivo a menudo comprende tanto un emisor optoelectrónico como (al menos) un receptor optoelectrónico. Por ejemplo, el dispositivo puede funcionar como sensor de proximidad. También son posibles dispositivos con varios emisores y receptores, pudiendo un dispositivo determinar, por ejemplo, varios parámetros operativos, en particular al mismo tiempo (por ejemplo, con una distinción entre reflexión difusa y especular).
Debido al gran número de parámetros operativos que se han de medir, se requiere una pluralidad de dispositivos optoelectrónicos correspondiente, lo que lleva asociados costes indeseables en términos de producción y almacenamiento. Además, un dispositivo optoelectrónico para medir un parámetro operativo respectivo debe cumplir unas propiedades ópticas específicas que, dependiendo del parámetro operativo en cuestión, pueden ser muy diferentes y, en este sentido, requieren un alto nivel de esfuerzo de desarrollo. Como propiedades ópticas han de entenderse, en particular, el guiado, la forma o el filtrado de rayos o señales ópticas que son emitidas por el emisor optoelectrónico y/o recibidas por el receptor optoelectrónico para la medición del parámetro operativo respectivo. En este sentido, también puede ser necesario delimitar geométricamente los haces de rayos, estableciéndose en particular una extensión en sección transversal y/o un intervalo angular de los rayos.
El documento DE 10241 934 A1 divulga un sistema de sensor óptico con una carcasa que define un trayecto de luz de salida y un trayecto de luz de entrada, estando previstos varios elementos emisores de luz que utilizan el trayecto de salida de luz juntos para iluminar unos medios de impresión dentro de una fotocopiadora, estando previsto además un sensor que recibe luz reflejada por el objeto iluminado a través de la trayectoria de la luz de entrada.
El documento US 2010/200735 A1 divulga un sensor óptico para detectar un movimiento en un área de interés. El sensor óptico comprende una base con propiedades de filtrado ópticas. En la base está montada una disposición de sensor con un diodo emisor de luz, un sensor CMOS y un par de lentes. El sensor CMOS tiene un intervalo de longitudes de onda de luz para las que tiene una mayor sensibilidad. Las propiedades de filtrado ópticas de la base están dispuestas de tal manera que absorben longitudes de onda de luz en el intervalo de mayor sensibilidad del sensor CMOS. De esta manera se reducen los efectos de la luz ambiental sobre el sensor óptico.
El documento DE 10241934 A1 no divulga que un medio de soporte esté atrapado entre una parte inferior y una parte superior de un medio de sujeción. Además, la parte superior así como los elementos ópticos no están inmovilizados en el medio de soporte.
Es un objetivo de la invención proporcionar un dispositivo del tipo mencionado al principio, cuyas propiedades ópticas se puedan establecer de manera sencilla y precisa.
El objetivo se consigue mediante un dispositivo optoelectrónico con las características de la reivindicación 1.
Un dispositivo optoelectrónico comprende al menos un primer elemento óptico, un segundo elemento óptico y un tercer elemento óptico, que están dispuestos en una disposición en capas por encima del medio de soporte, estando dispuesto el segundo elemento óptico por encima del primer elemento óptico y estando dispuesto el tercer elemento óptico por encima del segundo elemento óptico, y comprendiendo cada uno de los al menos tres elementos ópticos un elemento de lente, un elemento de apertura o un elemento de filtro. Además, está previsto un medio de sujeción que sujeta al menos el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico en relación con el medio de soporte y los rodea parcialmente, formando además el medio de sujeción el tercer elemento óptico.
Las propiedades ópticas relevantes del dispositivo con respecto al emisor o receptor optoelectrónico se establecen mediante los al menos tres elementos ópticos. En este sentido, uno o varios de los tres elementos ópticos pueden formar conjuntamente un canal óptico para el emisor o el receptor. Un canal óptico de este tipo forma así una trayectoria de incidencia o trayectoria de emisión óptica del dispositivo optoelectrónico, teniendo el canal óptico un eje imaginario que pasa preferentemente por el emisor o receptor optoelectrónico y que define el centro geométrico y/u óptico de una región del dispositivo optoelectrónico que es permeable a la radiación y que se extiende, por secciones, a través del dispositivo optoelectrónico. El eje del canal óptico puede discurrir, por ejemplo, en perpendicular o inclinado respecto a un plano de extensión del medio de soporte. Preferentemente está previsto un canal óptico independiente asociado para cada emisor y receptor optoelectrónico dispuestos en el dispositivo optoelectrónico.
Una ventaja de la invención consiste en que están previstos al menos tres elementos ópticos independientes. De este modo, las propiedades ópticas del canal óptico se pueden establecer de manera sencilla y, pese a ello, con gran precisión.
El dispositivo optoelectrónico se caracteriza por una construcción modular en la que el dispositivo se compone de diversos componentes independientes a modo de un sistema de elementos combinables. Estos componentes independientes comprenden al menos el medio de soporte, el primer elemento óptico, el segundo elemento óptico y el medio de sujeción, pudiendo estar el tercer elemento óptico también configurado por separado o integrado en el medio de sujeción. Preferentemente, los componentes individuales se conectan o se unen entre sí de manera separable. En particular, los componentes se pueden sujetar entre sí mediante arrastre de fuerza y/o arrastre de forma. Los componentes están dispuestos esencialmente uno detrás de otro, es decir, en una disposición en capas o estructura a modo de sándwich, a lo largo de la dirección vertical mencionada anteriormente. Esto permite combinar fácilmente diferentes variantes del medio de soporte, de los elementos ópticos así como componentes opcionales sobre la base de una plataforma modular universal para crear diferentes dispositivos optoelectrónicos, pudiendo algunos componentes de los diferentes dispositivos optoelectrónicos ser del mismo tipo (por ejemplo, el medio de sujeción).
El dispositivo optoelectrónico puede ser al menos esencialmente paralelepipédico, pudiendo presentar al menos algunos de los componentes independientes mencionados un contorno alargado, esencialmente rectangular.
El medio de soporte del dispositivo optoelectrónico puede ser al menos esencialmente en forma de placa y/o comprender un bastidor de conductores premoldeado. El medio de soporte puede comprender varias conexiones eléctricas que pueden estar conectadas a un ASIC (circuito integrado específico de la aplicación) del medio de soporte y/o al emisor o receptor optoelectrónico. Las conexiones del medio de soporte pueden permitir que la puesta en contacto eléctrico desde el exterior. En particular, las conexiones pueden estar previstas para unir el medio de soporte a un microcontrolador asociado al dispositivo optoelectrónico a fin de poder hacer funcionar el dispositivo de acuerdo con la aplicación. La dirección vertical mencionada al principio puede discurrir, en particular, en perpendicular a un plano de extensión del medio de soporte.
El medio de sujeción sirve para sujetar al menos el medio de soporte, el primer y el segundo elemento óptico unos con respecto otros, manteniéndose una alineación de los dos elementos ópticos con respecto al medio de soporte, el cual está equipado con el al menos un emisor optoelectrónico y el al menos un receptor optoelectrónico. En este sentido, el medio de sujeción puede asegurar y/o inmovilizar el primer elemento óptico y/o el segundo elemento óptico directa o indirectamente al medio de soporte. Para ello, el medio de sujeción puede presentar, por ejemplo, una pinza o al menos un elemento en forma de pinza que encaja alrededor o por detrás de al menos el medio de soporte, el primer y segundo elemento óptico. Adicional o alternativamente, el medio de sujeción puede estar configurado a modo de carcasa o de jaula, no teniendo que envolver tal medio de sujeción completamente el medio de soporte, el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico, en particular no por toda la superficie y tampoco a cada lado del dispositivo. Por tanto, el medio de sujeción puede servir al menos funcionalmente como carcasa del dispositivo o incluso ser una carcasa propiamente dicha, al menos predominantemente cerrada, asegurándose al menos un encapsulado mecánico de los componentes del dispositivo. Se entiende que el medio de sujeción también puede sujetar o inmovilizar otros componentes.
El medio de sujeción puede presentar, en particular, una placa base con varias paredes laterales y/o con varios, en particular dos, cuatro o seis brazos de sujeción o secciones de sujeción opuestas entre sí por parejas. La placa base puede tener un tamaño de placa uniforme que, por ejemplo, se adapte a la forma y al tamaño del medio de soporte y/o de uno de los elementos ópticos. Como resultado, el dispositivo puede hacerse robusto y compacto, evitando que la suciedad y similares se adhieran o penetren a o en el dispositivo. La placa base está dispuesta preferentemente en un lado inferior del medio de soporte y forma una sección de fondo. El medio de sujeción puede presentar una sección transversal al menos parcialmente escalonada y/o en forma de U y/o varias aberturas, de modo que un componente del dispositivo insertado en el medio de sujeción, que está configurado al menos por secciones de manera complementaria al medio de sujeción, queda atrapado en el medio de sujeción lateralmente y/o en dirección vertical, sin necesidad de medios de fijación especiales para ello. Por ejemplo, el medio de soporte, el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico pueden quedar atrapados en la dirección vertical, es decir, el componente respectivo queda fijado entre el medio de sujeción y otro componente del dispositivo o entre otros dos componentes del dispositivo por contacto mutuo en la dirección vertical. El medio de sujeción está configurado en dos partes.
Los elementos ópticos pueden ser al menos esencialmente en forma de placa, pudiendo corresponder el tamaño de placa y/o la forma de placa a un tamaño de placa y/o forma de placa uniforme de al menos algunos de los componentes del dispositivo.
En relación con la invención, un elemento de lente debe entenderse como un elemento de formación de imágenes que puede presentar, en particular, propiedades refractivas (es decir, de refracción de la luz). El elemento de lente puede presentar en particular una sección de lente para el al menos un emisor optoelectrónico y/o una sección de lente para el al menos un receptor optoelectrónico.
La sección de lente respectiva puede presentar propiedades de conformación de rayo, en particular al presentar la sección de lente respectiva una curvatura en un lado o en dos lados (por ejemplo, como lente convergente, lente divergente o lente de Fresnel). Como alternativa o adicionalmente a ello, la sección de lente respectiva puede provocar una desviación de un haz de rayos, es decir, un cambio en la dirección de propagación de un haz de rayos emitido o recibido. En particular, la sección de lente respectiva puede presentar una forma de cuña (por ejemplo, una configuración como lente de cuña con dos superficies planas orientadas en un ángulo agudo entre sí). La sección de lente respectiva puede estar orientada en paralelo u oblicuamente a un plano de extensión del medio de soporte. El elemento de lente puede ser en forma de placa fuera de la sección de lente respectiva. La sección de lente respectiva puede estar configurada integralmente y/o estar dispuesta por encima del emisor o receptor optoelectrónico.
Si uno de los elementos ópticos comprende un elemento de apertura, entonces este puede definir un intervalo de ángulo de incidencia para los rayos ópticos que inciden sobre el al menos un receptor optoelectrónico. Como alternativa o de manera adicional, el elemento de apertura define un intervalo de ángulo de emisión para rayos ópticos que son emitidos por el al menos un emisor optoelectrónico a través del canal óptico. El intervalo angular respectivo puede estar definido, en particular, por una orientación y un ángulo de apertura, por lo que se establece un canal óptico al menos por secciones.
El elemento de apertura puede presentar en particular una sección de apertura para el al menos un emisor optoelectrónico y/o una sección de apertura para el al menos un receptor optoelectrónico. Una sección de apertura respectiva puede estar formada por una abertura del elemento de apertura en cuestión, que es, por ejemplo, circular u ovalada y está alineada o desplazada coaxialmente con respecto al eje del canal óptico formado. Mediante la disposición y la forma de la sección de apertura respectiva, se pueden establecer propiedades ópticas geométricas del dispositivo optoelectrónico y se pueden anular influencias interferentes no deseadas (por ejemplo, debido a reflexiones internas o externas). Ventajosamente se pueden prever para este fin varios elementos de apertura independientes, equipados con un elemento de apertura respectivo, pudiendo cada uno de los elementos de apertura delimitar la sección transversal del haz de rayos emitido por el emisor asociado y/o recibido por el receptor asociado. Por ejemplo, se pueden disponer dos elementos ópticos que forman un elemento de apertura respectivo a diferentes distancias del medio de soporte, en particular en lados diferentes de un elemento de lente. Por tanto, cada uno de los elementos de apertura puede contribuir a las propiedades ópticas deseadas del canal óptico, superponiéndose o combinándose funcionalmente las propiedades ópticas implementadas por cada elemento de apertura (por ejemplo, delimitación del intervalo de ángulo de incidencia o intervalo de ángulo de emisión y función como pantalla para luz difusa). En otras palabras, las medidas para delimitar geométricamente los haces de rayos para implementar las propiedades ópticas deseadas del dispositivo optoelectrónico se pueden distribuir entre dos o más elementos de apertura. La complejidad mecánica de los respectivos elementos de apertura se puede mantener de este modo menor en comparación con el caso de un único elemento de apertura, lo que por un lado simplifica el diseño, pero por otro lado también simplifica la producción industrial de los elementos de apertura.
Para definir dicho intervalo de ángulo de incidencia y/o de emisión, la sección de apertura respectiva del elemento de apertura puede tener una sección transversal que se estrecha en dirección al medio de soporte. La sección de apertura en cuestión puede estar formada en particular por una abertura al menos esencialmente troncocónica, que se puede cortar en particular cuando el eje del canal óptico está inclinado.
Al menos uno de los elementos ópticos del dispositivo optoelectrónico puede comprender un elemento de filtro que tiene propiedades de filtrado espectrales. En particular, el elemento de filtro puede presentar una sección de filtro plano-paralela que tiene propiedades de filtrado espectrales.
Se entiende que un elemento óptico respectivo no tiene que comprender exclusivamente un elemento de lente, un elemento de apertura o un elemento de filtro. También son posibles combinaciones de elemento de lente, elemento de apertura y elemento de filtro. Por ejemplo, puede estar previsto un elemento de lente con propiedades de filtrado espectrales integradas. Sin embargo, esto no afecta el hecho de que siempre estén previstos al menos tres elementos ópticos, cada uno de los cuales cumple al menos una de las funciones mencionadas (refracción, apertura, filtrado).
La estructura modular del dispositivo es particularmente ventajosa, en combinación con los al menos tres elementos ópticos, para poder fabricar a bajo coste un gran número de tipos de dispositivos diferentes con componentes esencialmente uniformes, solo ligeramente diferentes. En este sentido, las propiedades ópticas requeridas para un respectivo tipo de dispositivo pueden establecerse, por ejemplo, adaptando la forma y/o la posición de al menos una sección de apertura de un elemento de apertura de uno de los elementos ópticos, la forma y/o posición de una sección de lente de un elemento de lente, y/o la forma y/o posición de una sección de filtro de un elemento de filtro. Para ello pueden estar previstos diferentes elementos de apertura seleccionables y/o diferentes elementos de lente seleccionables y/o diferentes elementos de filtro seleccionables. No es necesario modificar en este sentido la estructura básica del dispositivo optoelectrónico, en particular la forma externa de los componentes individuales.
A continuación se explican algunas configuraciones a modo de ejemplo de la disposición en capas de los tres elementos ópticos.
De acuerdo con una forma de realización, el primer elemento óptico comprende un primer elemento de apertura, el segundo elemento óptico un elemento de lente y el tercer elemento óptico un elemento de apertura adicional. En otras palabras, el primer elemento de apertura está dispuesto por debajo del elemento de lente y el (segundo) elemento de apertura adicional está dispuesto por encima del elemento de lente. Como resultado, por un lado, el primer elemento de apertura está menos distanciado del medio de soporte que el segundo elemento de apertura. Por otro lado, los dos elementos de apertura están distanciados entre sí por el elemento de lente. Tal disposición de elementos de apertura es ventajosa para implementar una finalidad óptica específica a través de cada elemento de apertura. Por ejemplo, el primer elemento de apertura (inferior) puede estar diseñado para ayudar a determinar una característica angular del canal óptico (inclinación del eje óptico del canal óptico con respecto al plano del medio de soporte y el ángulo de apertura) y/o al menos para reducir la luz dispersa dentro del dispositivo optoelectrónico. La luz dispersa dentro del dispositivo optoelectrónico puede ser, por ejemplo, luz reflejada en el medio de soporte, que no está destinada a pasar a través del canal óptico al entorno de medición del dispositivo. El segundo elemento de apertura (superior), en cambio, puede estar diseñado para reducir o bloquear la penetración de luz dispersa procedente del entorno de medición al dispositivo. De esta manera, se puede implementar una delimitación óptica del haz de rayos en dos fases, lo que es particularmente eficaz y, pese a ello, fácil de implementar. Se entiende que las finalidades mencionadas de los elementos de apertura son solo a modo de ejemplo.
Según otra forma de realización, el primer elemento óptico comprende un elemento de lente, el segundo elemento óptico un elemento de apertura y el tercer elemento óptico un elemento de lente adicional. De esta manera, en particular, una característica de refracción deseada se puede distribuir entre dos elementos ópticos.
Como una alternativa adicional a las configuraciones antes mencionadas, uno de los tres elementos ópticos puede comprender un elemento de lente, otro de los tres elementos ópticos puede comprender un elemento de apertura, y aún otro de los tres elementos ópticos puede comprender un elemento de filtro. En este caso, el elemento de lente puede estar formado, por ejemplo, por el tercer elemento óptico (es decir, de los tres elementos ópticos el situado más arriba).
Se entiende que pueden preverse aún otras configuraciones de elementos ópticos distintas de las mencionadas. En particular, también se pueden usar más de tres elementos ópticos. La disposición en capas comprende preferentemente al menos un elemento de apertura y un elemento de lente.
De acuerdo con una forma de realización adicional, el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico quedan atrapados entre el tercer elemento óptico y el medio de soporte en una dirección vertical, es decir, el primer y segundo elemento óptico están fijados indirectamente al dispositivo al menos en la dirección vertical, de modo que no es necesaria una fijación independiente de estos elementos ópticos y los componentes del dispositivo se pueden combinar fácilmente con diferentes elementos ópticos primero y segundo. Para ello, el primer y/o segundo elemento óptico, así como otros componentes, en particular también el tercer elemento óptico, pueden estar configurados al menos por secciones (por ejemplo en la circunferencia respectiva), de manera complementaria al medio de sujeción.
De acuerdo con una forma de realización adicional, al menos uno de los al menos tres elementos ópticos presenta al menos un rebaje de alojamiento para alojar (parcial o completamente) otro de los al menos tres elementos ópticos. Preferentemente, el primer y/o tercer elemento óptico puede alojarse parcialmente y/o en arrastre de forma en un rebaje de alojamiento del segundo elemento óptico. De este modo, el dispositivo optoelectrónico puede hacerse particularmente compacto, terminando el primer y/o tercer elemento óptico alojados en el rebaje de alojamiento preferentemente a ras con una superficie exterior del segundo elemento óptico. Además, la posición del primer y/o tercer elemento óptico con respecto al segundo elemento óptico (lateralmente y/o en la dirección vertical) se puede establecer de manera especialmente fiable mediante el rebaje de alojamiento, estando las secciones ópticas (sección de lente, sección de apertura, sección de filtro) de los elementos ópticos en cuestión orientadas con precisión entre sí para la creación del canal óptico, cuando el elemento óptico en cuestión está alojado en el rebaje de alojamiento.
De acuerdo con la invención, el medio de sujeción está configurado en dos partes, presentando el medio de sujeción una parte inferior y una parte superior. En particular, en este caso la parte inferior y la parte superior pueden estar aseguradas entre sí de manera separable, pudiendo la parte inferior y/o la parte superior rodear o agarrar por detrás el primer elemento óptico, el segundo elemento óptico, el medio de soporte y otros componentes opcionales del dispositivo. La parte inferior del medio de sujeción puede presentar una sección de fondo y varias secciones de unión que sobresalen hacia arriba de esta. Además, la parte superior del medio de sujeción puede presentar una sección de cubierta y varias secciones de unión que sobresalen hacia abajo de esta y que cooperan con las secciones de unión de la parte inferior. La parte inferior y/o la parte superior pueden presentar una sección transversal esencialmente en forma de U para formar un espacio de alojamiento al menos para el medio de soporte y el primer y segundo elemento óptico, el cual simplifica la fabricación del dispositivo.
El medio de soporte, el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico pueden estar dispuestos entre la parte inferior y la parte superior del medio de sujeción y, en particular, quedar atrapados entre la parte inferior y la parte superior del medio de sujeción en dirección vertical. De este modo, el dispositivo optoelectrónico puede ensamblarse de manera especialmente eficiente, ya que al menos el medio de soporte, el primer y el segundo elemento óptico no tienen que fijarse por separado. De acuerdo con la invención, el medio de soporte, el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico se insertan en la parte inferior, cerrándose después la parte inferior con la parte superior, y quedando así los componentes insertados por encima del medio de soporte inmovilizados automáticamente en el medio de soporte.
En particular, la parte inferior y la parte superior del medio de sujeción pueden estar fijadas entre sí por medio de una conexión de encastre.
De acuerdo con la invención, el tercer elemento óptico está formado por la parte superior del medio de sujeción. El tercer elemento óptico (por ejemplo, elemento de apertura) está configurado, por ejemplo, integralmente con la parte superior del medio de sujeción, lo que es ventajoso por lo que respecta a una construcción compacta del dispositivo optoelectrónico y a un número de componentes pequeño.
De acuerdo con una forma de realización adicional, uno de los al menos tres elementos ópticos presenta una sección de codificación mecánica que sobresale del medio de sujeción y que presenta al menos un elemento codificador para identificar el dispositivo optoelectrónico. De esta manera, se pueden distinguir diferentes tipos o clases de dispositivos optoelectrónicos unos de otros, en particular en el transcurso de su montaje. Esto es ventajoso, por ejemplo, cuando un gran número de dispositivos optoelectrónicos diferentes tienen que montarse juntos en un aparato (impresora), siendo los dispositivos similares externamente debido a una modularidad uniforme y, por consiguiente, fácilmente confundibles. Sin embargo, el riesgo de confusión entre diferentes dispositivos optoelectrónicos se reduce de forma eficaz mediante la sección de codificación.
La invención se refiere, además, a un sistema con varios dispositivos optoelectrónicos diferentes según una de las formas de realización anteriores, en donde los primeros elementos ópticos de los diversos dispositivos optoelectrónicos diferentes difieren entre sí en cuanto a su forma y/o los segundos elementos ópticos de los diversos dispositivos optoelectrónicos diferentes difieren entre sí en cuanto a su forma y/o los terceros elementos ópticos de los diversos dispositivos optoelectrónicos diferentes difieren entre sí en cuanto a su forma. Las propiedades ópticas de los diversos dispositivos se pueden adaptar así de manera sencilla a pesar de una estructura modular con elementos del mismo tipo.
Ciertamente, la invención se refiere, además, a un sistema con varios dispositivos optoelectrónicos diferentes según una de las formas de realización anteriores, en donde, como alternativa o adicionalmente al sistema mencionado anteriormente, los elementos ópticos de al menos algunos de los diversos dispositivos optoelectrónicos diferentes difieren entre sí en cuanto a su disposición respectiva, en particular en cuanto a su orden respectivo a lo largo de la dirección vertical mencionada.
Por ejemplo, al menos dos de los elementos ópticos de un dispositivo optoelectrónico respectivo pueden comprender un elemento de apertura respectivo, difiriendo los elementos de apertura de al menos algunos de los distintos dispositivos optoelectrónicos de los elementos de apertura de otros de los distintos dispositivos optoelectrónicos en cuanto a su respectiva disposición y/o forma.
Al menos un componente de los distintos dispositivos optoelectrónicos está configurado preferentemente de manera idéntica dentro de uno de los sistemas mencionados, en particular el medio de sujeción y/o el medio de soporte (aparte de los elementos optoelectrónicos o electrónicos previstos en el mismo, tales como emisor, receptor y ASIC).
La invención se describe a continuación meramente a modo de ejemplo con ayuda de los dibujos, en los que:
la Fig. 1 es una vista en despiece ordenado de un dispositivo optoelectrónico de acuerdo con la invención;
la Fig. 2 es una vista en perspectiva de componentes del dispositivo de la figura 1;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 1 en un estado ensamblado;
la Fig. 4 es una vista en planta desde arriba de un elemento de lente del dispositivo de la figura 1;
la Fig. 5 comprende dos vistas en perspectiva de una ubicación de montaje para un dispositivo de acuerdo con la figura 1, (a) sin dispositivo montado y (b) con dispositivo montado;
la Fig. 6 comprende dos vistas en perspectiva de otra ubicación de montaje para un dispositivo de acuerdo con la figura 1, (a) sin dispositivo montado y (b) con dispositivo montado;
la Fig. 7 es una vista esquemática en sección longitudinal de un dispositivo optoelectrónico que no forma parte de la invención;
la Fig. 8 es una vista esquemática en sección longitudinal de otro dispositivo optoelectrónico; y
la Fig. 9 es una vista esquemática en sección longitudinal de otro dispositivo optoelectrónico.
En los dibujos, elementos iguales o equivalentes se identifican con las mismas referencias.
Un dispositivo optoelectrónico 10 de acuerdo con la invención comprende un medio de soporte 12, un primer elemento óptico en forma de un primer elemento de apertura 14, un segundo elemento óptico en forma de elemento de lente 16 así como un medio de sujeción que comprende una parte inferior 18 y una parte superior 20. En el ejemplo de realización aquí mostrado, la parte superior 20 del medio de sujeción constituye simultáneamente un tercer elemento óptico en forma de elemento de apertura adicional del dispositivo optoelectrónico 10. Todos estos componentes se muestran oblicuamente desde arriba en la figura 1, es decir, la perspectiva está dirigida oblicuamente sobre un lado superior respectivo de los componentes.
A continuación, se describe cómo se ensambla el dispositivo 10, y se explican con más detalle los componentes individuales del dispositivo optoelectrónico 10.
En primer lugar, el medio de soporte 12 se inserta en la parte inferior 18. La parte inferior 18 con el medio de soporte 12 insertado se muestra en la figura 2, estando la escala de la figura 2 ampliada con respecto a la figura 1. La parte inferior 18 presenta una sección de fondo 22 con varias secciones de unión que sobresalen hacia arriba de esta. En concreto, dos partes laterales 24', 24" configuradas con simetría especular con respecto a la extensión longitudinal de la parte inferior 18 se extienden hacia arriba alejándose de la sección de fondo 22, estando orientadas las partes laterales 24', 24'' esencialmente en perpendicular a la sección de fondo 22. Además, la sección de fondo 22 presenta una barra 26 frontal así como una sección de peine 28. La parte inferior 18, configurada de esta manera en forma de U, presenta un espacio de alojamiento 30, completamente abierto por arriba y parcialmente abierto lateralmente, para alojar el medio de soporte 12, el primer elemento de apertura 14 (primer elemento óptico) y el elemento de lente 16 (segundo elemento óptico). El tamaño y la forma del espacio de alojamiento 30 corresponden por secciones esencialmente al tamaño y la forma del medio de soporte 12, del elemento de apertura 14 y del elemento de lente 16. De este modo, los componentes 12, 14 y 16 pueden insertarse encajando con precisión en la parte inferior 18.
Las partes laterales 24', 24" presentan en cada caso dos aberturas rectangulares 32' y 32'' así como dos orejetas de encastre 34 en el lado exterior, que están distanciadas una de otra. Además, las partes laterales 24', 24" presentan en cada caso una barra de encastre 36 en el lado exterior, dispuesta de manera central. El espacio de alojamiento 30 está ensanchada en la región de la sección de peine 28 con respecto a la región central.
El medio de soporte 12 está configurado como bastidor de conductores premoldeado (el denominado "pre-molded leadframe"), que puede equiparse de forma variable. La circunferencia del medio de soporte 12 está configurada de manera complementaria al espacio de alojamiento 30 de la parte inferior 18, de modo que el medio de soporte 12 pueda insertarse en la parte inferior 18 tal y como se muestra en la figura 2, quedando atrapado lateralmente el medio de soporte 12 en el plano de la sección de fondo 22 entre la barra 26, la sección de peine 28 y las partes laterales 24', 24". El lado superior del medio de soporte 12 está dividido en varias cámaras 38 en la dirección longitudinal, pudiendo colocarse un emisor optoelectrónico o un receptor optoelectrónico en principio en cada cámara 38 y ponerse en contacto eléctrico. El medio de soporte 12 representado en la figura 1 presenta un emisor optoelectrónico 40, dos receptores optoelectrónicos 42 así como un ASIC 44 (circuito integrado específico de la aplicación). Para unir el medio de soporte 12 a un microcontrolador externo (no mostrado), están previstas varias conexiones eléctricas 46, que se extienden alejándose del medio de soporte 12 en forma de arco uniforme en un lado estrecho del medio de soporte 12. Cuando el medio de soporte 12 está insertado en la parte inferior 18, las conexiones 46 encajan retrocediendo elásticamente en la sección de peine 28 de la parte inferior 18, formando así una zona de puesta en contacto para la introducción de un conector de enchufe eléctrico (no mostrado) (figura 2).
Una vez que el medio de soporte 12 ha sido insertado en la parte inferior 18, el primer elemento de apertura 14 (primer elemento óptico) se inserta en el espacio de alojamiento 30 de la parte inferior 18 (no mostrada). En este caso, un saliente lateral 48 respectivo del primer elemento de apertura 14 encaja en una abertura 32', 32" respectiva de las partes laterales 24', 24" (figuras 1 y 2). Además, una región 50 ensanchada del primer elemento de apertura 14 encaja en el espacio de alojamiento 30 ensanchado en la región de la sección de peine 28. De esta manera, el primer elemento de apertura 14 no se puede desplazar, en particular en la dirección longitudinal del dispositivo 10, y queda así asegurado a la parte inferior 18. El primer elemento de apertura 14 en la figura 1 presenta, además, tres secciones de apertura 52a, 52b y 52c configuradas de manera diferente, que están dispuestas una detrás de otra en la dirección longitudinal en el primer elemento de apertura 14 y están formadas por aberturas rebordeadas de manera esencialmente troncocónica.
A continuación, el elemento de lente 16 (segundo elemento óptico) se inserta en el espacio de alojamiento 30 de la parte inferior 18, encajando en cada caso un saliente lateral 54', 54" en una respectiva abertura 32', 32" de las partes laterales 24', 24". Además, una región 56 ensanchada del elemento de lente 16 encaja en la región del espacio de alojamiento 30 ensanchada en la región de la sección de peine 28. El elemento de lente 16 queda inmovilizado de esta manera en las direcciones longitudinal y transversal en un plano paralelo a la sección de fondo 22 en la parte inferior 18.
Finalmente, la parte superior 20 del medio de sujeción se fija a la parte inferior 18 por medio de una conexión de encastre, presentando la parte superior 20 para ello cuatro pestañas de encastre 58 que sobresalen hacia abajo, cada una de las cuales se encastra con uno de los resaltes de encastre 34 de las partes laterales 24', 24". El medio de soporte 12, el elemento de apertura 14 y el elemento de lente 16 están ahora completamente atrapados entre la parte superior 20 y la parte inferior 18 e inmovilizados entre sí. La parte inferior 18 del medio de sujeción, el medio de soporte 12, el elemento de apertura 14, el elemento de lente 16 y la parte superior 20 del medio de sujeción están dispuestos, por tanto, uno detrás de otro a lo largo de una dirección vertical.
El dispositivo 10 así ensamblado se muestra en perspectiva en la figura 3. La parte superior 20 (elemento de apertura adicional o tercer elemento óptico del dispositivo 10) presenta dos secciones de apertura 52', 52" (véanse las figuras 1 y 3). También se puede ver que la parte superior 20 encaja en una sección de encaje 90 complementaria del elemento de lente 16 (véase la figura 1), de modo que la parte superior 20 termina a ras con el elemento de lente 16 y se forma un lado superior sustancialmente liso del dispositivo 10. Además, el elemento de lente 16 se inmoviliza adicionalmente y el tamaño del dispositivo 10 se mantiene pequeño.
A través de las tres secciones de apertura 52a, 52b y 52c del primer elemento de apertura 14 en combinación con las dos secciones de apertura 52', 52" del elemento de apertura adicional o parte superior 20 se establecen las propiedades ópticas del dispositivo optoelectrónico 10 y se anulan influencias interferentes no deseadas al delimitar geométricamente la respectiva sección transversal del haz de rayos emitido o recibido.
El dispositivo 10 tiene un cuerpo de base delgado, esencialmente en forma de paralelepípedo, caracterizándose el revestimiento exterior del dispositivo por superficies que están esencialmente a ras entre sí. En particular, las lengüetas de encastre 58 terminan a ras con el lado exterior de las partes laterales 24', 24".
El elemento 16 de lente esencialmente en forma de placa (segundo elemento óptico del dispositivo 10) presenta una sección de codificación mecánica 60, configurada integralmente y que se extiende en la dirección longitudinal alejándose del elemento de lente 16 en forma de placa (figura 1). La sección de codificación 60 configurada en forma de anillo presenta un cilindro hueco 64 que sobresale perpendicularmente de un plano de extensión de tres secciones de lente 68 del elemento de lente 16 dispuestas una detrás de otra en la dirección longitudinal. En el ejemplo de realización mostrado aquí, las secciones de lente 68 del elemento de lente 16 presentan propiedades de conformación del rayo y pueden comprender, por ejemplo, lentes convexas, lentes biconvexas o lentes de Fresnel.
En la figura 4 se muestran más detalles del elemento de lente 16, en la que el elemento de lente 16 se muestra en una vista en planta sobre el lado superior del elemento de lente 16. El elemento de lente 16 mostrado en la figura 4 presenta un primer elemento codificador 62 y un segundo elemento codificador 63 en la sección de codificación 60. El primer elemento codificador 62 está configurado como un rebaje rectangular en la circunferencia exterior del cilindro hueco 64 de la sección de codificación 60, extendiéndose el primer elemento codificador 62 en paralelo al eje de cilindro (en la figura 4 en perpendicular al plano del papel), de modo que se obtiene una ranura rectangular en la envolvente de cilindro del cilindro hueco 64. Un disco anular 66 se extiende dentro del cilindro hueco 64 en perpendicular a su eje longitudinal. En la circunferencia interior del disco anular 66 está previsto el segundo elemento codificador 63, que está configurado como un rebaje esencialmente semicircular y se extiende en paralelo al eje del cilindro como ranura circular.
El primer elemento codificador 62 está previsto simplemente a modo de ejemplo para identificar el dispositivo 10 subyacente en relación con un tipo de dispositivo. Un tipo de dispositivo está caracterizado en particular por la configuración respectiva del elemento de lente 16, la parte superior 20 y/o el primer elemento de apertura 14 y por el equipamiento del medio de soporte 12 con emisores 40 o receptores 42 optoelectrónicos. En este caso pueden diferir, en particular, la posición y la configuración de las secciones de lente 68 de los elementos de lente 16. El segundo elemento codificador 63 está previsto para identificar el dispositivo 10 con respecto a un bus que está previsto para unir el medio de soporte 12 a un microcontrolador.
Esta enumeración es meramente a modo de ejemplo. En principio, los elementos codificadores 62, 63 pueden identificar el dispositivo optoelectrónico 10 con respecto a características libremente definibles. Además de su forma, los elementos codificadores 62, 63 solamente están definidos en función de su posición angular alrededor del eje longitudinal del cilindro hueco 64, permitiendo la posición angular del respectivo elemento codificador 62, 63 una identificación unívoca del dispositivo 10 con respecto a la característica asociada al respectivo elemento codificador 62, 63.
La figura 5 muestra dos vistas en perspectiva de una ubicación de montaje para un dispositivo optoelectrónico 10, que en el contexto de la invención también se denomina entorno de montaje del dispositivo optoelectrónico 10. En la figura 5 (a), el lugar de montaje se muestra como tal, es decir, sin un dispositivo 10 en cuestión montado. El lugar de montaje se caracteriza por una sección de una placa base 70 con una abertura 72 rectangular, en cuyos bordes longitudinales interiores están previstos dos brazos de encastre 74', 74" opuestos entre sí. Adyacente a un lado estrecho de la abertura 72 hay formado un cilindro 76, que se extiende en perpendicular al plano de la placa base 70 y que está provisto de una abertura 78 central. La abertura 78 puede presentar una rosca interna para un tornillo, no mostrado.
El cilindro 76 presenta un primer elemento decodificador 80 y un segundo elemento decodificador 81. El primer elemento decodificador 80 está configurado en forma de T y está distanciado de la superficie envolvente del cilindro 76 en la dirección radial. La altura del elemento decodificador 80 es menor que la altura del cilindro 76. El segundo elemento decodificador 81 está formado en el lado frontal del cilindro 76 y presenta una forma cilíndrica por secciones. El cilindro 76 y los elementos decodificadores 80 y 81 forman juntos una sección de decodificación 83 para la sección de codificación 60 de un dispositivo 10. La sección de decodificación 83 está formada de una sola pieza con la placa base 70. Los bordes del cilindro 76 así como de los elementos decodificadores 80 y 81 presentan un bisel respectivo, que facilita el montaje del dispositivo 10.
El dispositivo 10 que se va a montar en el lugar de montaje mostrado en la figura 5 (a) se monta con el lado superior del dispositivo 10 en la parte delantera, de modo que el dispositivo 10 adopta la posición mostrada en la figura 5 (b), en la que el lado superior del dispositivo 10 está orientado hacia la abertura 72 de la placa base 70. Mediante la sección de decodificación 83 se asegura que solo se pueda instalar el dispositivo 10 que presente una sección de codificación 60 configurada de manera complementaria a la sección de decodificación 83, que establece unívocamente el montaje del dispositivo 10 en el lugar de montaje relevante mediante arrastre de forma. En el estado montado, el primer elemento codificador 62 encaja en el primer elemento decodificador 80. Además, el segundo elemento codificador 63 encaja en el segundo elemento de decodificación 81 por secciones. Además, los brazos de encastre 74', 74" están encastrados con las barras de encastre 36 de la parte inferior 18, de modo que el dispositivo 10 queda fijado de forma segura a la placa base 70.
La figura 6 muestra otra ubicación de montaje para un dispositivo 10, estando el dispositivo 10 montado en la figura 6 (b) al revés en comparación con el caso de la figura 5 (b), es decir, el lado superior emisor de radiación o receptor de radiación del dispositivo 10 está orientado en sentido opuesto a la placa base 70. Por tanto, el dispositivo 10 puede montarse de manera flexible de diferentes maneras en un lugar de montaje configurado de manera esencialmente idéntica, debiendo coordinarse para ello únicamente las posiciones de los elementos codificadores 62, 63 y las posiciones de los elementos decodificadores 80, 81 entre sí (véanse las figuras 5 (a) y 6 (a)).
La forma básica de la sección de codificación 60 (en particular el cilindro hueco 64 con disco anular 66) está configurada preferentemente de forma simétrica con respecto a un plano central del dispositivo optoelectrónico 10, el cual es perpendicular a la dirección vertical. Además, se prefiere que un dispositivo de fijación para fijar el dispositivo optoelectrónico 10 a un entorno de montaje (en particular las barras de encastre 36 del medio de sujeción para los brazos de encastre 74', 74" de la placa base 70) esté configurado simétricamente con respecto a un plano central del dispositivo optoelectrónico 10, el cual es perpendicular a la dirección vertical. Como resultado, el dispositivo 10 se puede fijar en el entorno de montaje en una de dos orientaciones diferentes de su lado superior de una manera particularmente sencilla, tal como se explicó con referencia a las figuras 5 y 6.
La figura 7 representa una vista en sección longitudinal de otro dispositivo optoelectrónico 10 a modo de ejemplo, que no forma parte de la invención. La estructura de tipo sándwich se corresponde con la del dispositivo optoelectrónico 10 mostrado en la figura 1, en donde en la figura 7 se muestran por secciones un medio de soporte 12, un primer elemento óptico en forma de primer elemento de apertura 14, un segundo elemento óptico en forma de elemento de lente 16 así como un tercer elemento óptico en forma de elemento de apertura 20 adicional con una sección de apertura 52'. El medio de soporte 12, el primer elemento de apertura 14, el elemento de lente 16 y el elemento de apertura 20 adicional (tercer elemento óptico) se sujetan entre sí mediante un medio de sujeción (no representado), pudiendo estar configurado este medio de sujeción de una sola pieza y, por lo demás, esencialmente como la parte inferior 18 de acuerdo con la figura 1. Un emisor optoelectrónico 40 se encuentra en una cámara 38a del medio de soporte 12. Un receptor optoelectrónico 42 se encuentra en una cámara 38b adyacente. Por encima del emisor 40 se extiende un canal óptico 84a, cuyo eje K discurre a través del emisor 40 esencialmente en perpendicular al plano de extensión del medio de soporte 12. Por encima del receptor 42 se extiende un canal óptico 84b, cuyo eje L discurre a través del receptor 42 inclinado con respecto al plano de extensión del medio de soporte 12.
La sección de apertura 52' del elemento de apertura 20 adicional se extiende en la dirección horizontal por ambos canales ópticos 84a y 84b y reduce la entrada de radiación no deseada en el elemento de lente 16 desde direcciones laterales, es decir, direcciones que se desvían mucho de las trayectorias de los ejes K y L. Los canales ópticos 84a, 84b comprenden en cada caso una sección de lente 68a, 68b en el plano del elemento de lente 16. Por debajo de las secciones de lente 68a, 68b está prevista en el primer elemento de apertura 14 en cada caso una sección de apertura 52a, 52b esencialmente troncocónica. Una sección de apertura 52a está formada por una abertura troncocónica esencialmente con simetría de revolución en el primer elemento de apertura 14. La otra sección de apertura 52b está formada por una abertura troncocónica, cortada, en el primer elemento de apertura 14, como resultado de lo cual el eje L del canal óptico 84b está inclinado con respecto al medio de soporte 12. Las propiedades ópticas se pueden adaptar de forma especialmente eficaz mediante el primer elemento de apertura 14 y el segundo elemento de apertura 20, que se encuentran en posiciones verticales distintas.
En particular, la incidencia lateral de la luz dispersa en los canales ópticos 84a, 84b a través de la parte superior 20 se puede regular de manera esencialmente independiente de las propiedades de delimitación de la sección transversal del primer elemento de apertura 14. Por tanto, por ejemplo, puede bastar con simplemente cambiar el primer elemento de apertura 14 para implementar una característica angular deseada para un canal óptico 84.
La figura 8 muestra una vista en sección longitudinal de otro dispositivo optoelectrónico 10 que está configurado de forma similar al de la figura 7. A diferencia del dispositivo de la figura 7, por encima del primer elemento de apertura 14 (primer elemento óptico) y del elemento de lente 16 (segundo elemento óptico) está dispuesto un tercer elemento óptico en forma de elemento de filtro 92, que presenta dos secciones de filtro 94 plano-paralelas. Las secciones de filtro 94 tienen propiedades de filtrado espectrales (por ejemplo, paso de banda de infrarrojos), estando alineada la sección de filtro 94a con el primer canal óptico 84a y la sección de filtro 94b con el segundo canal óptico 84b. De acuerdo con la invención, el elemento de filtro 92 puede estar configurado como parte superior de un medio de sujeción en dos partes o, de acuerdo con una forma de realización que no pertenece a la invención, el elemento de filtro 92 está configurado por separado de un medio de sujeción de una pieza (por ejemplo, la parte inferior 18 de acuerdo con la figura 1), pudiendo formar el elemento de filtro 92 una ventana de cierre del medio de sujeción de una pieza (medio de sujeción no mostrado en la figura 8).
Otra posible forma de realización se muestra en la figura 9. En esta, el primer elemento óptico comprende un elemento de lente 16' con dos secciones de lente 68'a y 68'b. El segundo elemento óptico dispuesto por encima comprende un elemento de apertura 14, que presenta dos secciones de apertura 52a y 52b configuradas de manera similar a las de las figuras 7 y 8. Finalmente, el tercer elemento óptico comprende un elemento de lente 16" adicional con dos secciones de lente 68"a y 68"b, que están configurados más delgados en comparación con las secciones de lente 68"a y 68"b. De acuerdo con la invención, el elemento de lente 16" puede estar configurado como parte superior de un medio de sujeción en dos partes o, de acuerdo con una forma de realización no perteneciente a la invención, por separado de un medio de sujeción de una pieza (medio de sujeción no representado en la figura 9). Si el elemento de lente 16" está configurado por separado, puede estar fijado al medio de sujeción mediante una conexión de encastre y, al mismo tiempo, formar el lado superior del dispositivo 10.
En relación con los ejemplos de realización explicados, conviene señalar también que el medio de soporte 12 puede equiparse de manera variable, en particular con diferentes números de emisores optoelectrónicos 40 y/o receptores optoelectrónicos 42. El diseño modular del respectivo dispositivo optoelectrónico 10 permite una adaptación sencilla a diferentes aplicaciones, en donde, mediante el intercambio de componentes individuales (elemento de apertura 14, 20, elemento de filtro 92 o elemento de lente 16), puede preverse también, en particular, un número de secciones de apertura 52, secciones de lente 68 o secciones de filtro 94, correspondiente al número de emisores 40 y receptores 42.
Lista de referencias
10 dispositivo optoelectrónico
12 medio de soporte
14 primer elemento de apertura
16 elemento de lente
18 parte inferior
20 parte superior o segundo elemento de apertura
22 sección de fondo
24 parte lateral
26 barra
28 sección de peine
30 espacio de alojamiento
32 abertura
34 orejetas de encastre
36 barra de encastre
38 cámara
40 emisor
42 receptor
44 ASIC
46 conexión
48 saliente
50 región
52 sección de apertura
54 saliente
56 región
58 pestañas de encastre
60 sección de codificación
62 primer elemento codificador 63 segundo elemento codificador 64 cilindro hueco
66 disco anular
68 sección de lente
70 placa base
72 abertura
74 brazo de encastre
76 cilindro
78 abertura
80 primer elemento decodificador 81 segundo elemento decodificador 83 sección de decodificación
84 canal óptico
90 sección de encaje
92 elemento de filtro
94 sección de filtro
K eje
L eje

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo optoelectrónico (10), con:
un medio de soporte (12) que presenta al menos un emisor optoelectrónico (40) y al menos un receptor optoelectrónico (42) en un lado superior;
al menos un primer elemento óptico, un segundo elemento óptico y un tercer elemento óptico, que están ensamblados como elementos ópticos independientes formando una disposición en capas por encima del medio de soporte (12), estando dispuesto el segundo elemento óptico por encima del primer elemento óptico y estando dispuesto el tercer elemento óptico por encima del segundo elemento óptico, y comprendiendo cada uno de los al menos tres elementos ópticos un elemento de lente (16), un elemento de apertura (14) o un elemento de filtro (92); y
un medio de sujeción que sujeta al menos el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico con respecto al medio de soporte (12) y los rodea parcialmente,
en donde el medio de sujeción está configurado en dos partes y en donde el medio de sujeción comprende una parte inferior (18) y una parte superior (20), estando atrapados el primer elemento óptico (16) y el segundo elemento óptico (14) entre la parte inferior (18) y la parte superior (20) del medio de sujeción,
en donde el tercer elemento óptico está formado por la parte superior (20) del medio de sujeción, estando insertados el medio de soporte así como el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico en la parte inferior, caracterizado por que
el medio de soporte (12) también está atrapado entre la parte inferior (18) y la parte superior (20) del medio de sujeción,
en donde la parte superior cierra la parte inferior e inmoviliza el primer elemento óptico y el segundo elemento óptico en el medio de soporte.
2. Dispositivo optoelectrónico (10) según la reivindicación 1,
en donde uno de los al menos tres elementos ópticos o varios de los al menos tres elementos ópticos forman conjuntamente un canal óptico (84) para el al menos un emisor optoelectrónico (40) y/o el al menos un receptor optoelectrónico (42).
3. Dispositivo optoelectrónico (10) según las reivindicaciones 1 o 2,
en donde al menos uno de los tres elementos ópticos comprende un elemento de lente (16), presentando el elemento de lente (16) una sección de lente (68) para el al menos un emisor optoelectrónico (40) y/o una sección de lente (68) para el al menos un receptor optoelectrónico (42).
4. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde al menos uno de los tres elementos ópticos comprende un elemento de apertura (14, 20), definiendo el elemento de apertura (14, 20) un intervalo de ángulo de incidencia para los rayos ópticos que inciden sobre el al menos un receptor optoelectrónico (42) y/o definiendo un intervalo de ángulo de emisión para los rayos ópticos emitidos por el al menos un emisor optoelectrónico (40).
5. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3,
en donde al menos uno de los tres elementos ópticos comprende un elemento de apertura (14, 20), presentando el elemento de apertura (14, 20) una sección de apertura (52) para el al menos un emisor optoelectrónico (40) y/o una sección de apertura (52) para el al menos un receptor optoelectrónico (42).
6. Dispositivo optoelectrónico (10) según la reivindicación 5,
en el que la sección de apertura (52) presenta una sección transversal que se estrecha en dirección al medio de soporte (12); y/o
en donde la sección de apertura (52) está formada por una abertura al menos esencialmente troncocónica.
7. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde al menos uno de los tres elementos ópticos comprende un elemento de filtro (92), presentando el elemento de filtro (92) una sección de filtro (94) plano-paralela que tiene propiedades de filtrado espectrales.
8. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde el primer elemento óptico comprende un primer elemento de apertura (14), el segundo elemento óptico comprende un elemento de lente (16) y el tercer elemento óptico comprende un elemento de apertura (20) adicional.
9. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones 1 a 7,
en donde el primer elemento óptico comprende un elemento de lente (16), el segundo elemento óptico comprende un elemento de apertura (14) y el tercer elemento óptico comprende un elemento de lente (16) adicional.
10. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones 1 a 7,
en donde uno de los al menos tres elementos ópticos comprende un elemento de lente (16), otro de los al menos tres elementos ópticos comprende un elemento de apertura (14) y otro de los al menos tres elementos ópticos comprende un elemento de filtro (92).
11. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde el primer elemento óptico (14) y/o el segundo elemento óptico (16) están atrapados entre el tercer elemento óptico (20) y el medio de soporte (12) en una dirección vertical.
12. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde al menos uno de los al menos tres elementos ópticos presenta al menos un rebaje de alojamiento (90) para alojar otro de los al menos tres elementos ópticos.
13. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde la parte inferior (18) y la parte superior (20) del medio de sujeción están fijadas entre sí por medio de una conexión de encastre.
14. Dispositivo optoelectrónico (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
en donde uno de los al menos tres elementos ópticos presenta una sección de codificación mecánica (60) que sobresale del medio de sujeción y que presenta al menos un elemento codificador (62, 63) para identificar el dispositivo optoelectrónico (10).
15. Sistema con varios dispositivos optoelectrónicos (10) diferentes según una de las reivindicaciones anteriores, en donde los primeros elementos ópticos de los diversos dispositivos optoelectrónicos (10) diferentes difieren entre sí en cuanto a su forma y/o los segundos elementos ópticos de los diversos dispositivos optoelectrónicos (10) diferentes difieren entre sí en cuanto a su forma y/o los terceros elementos ópticos de los diversos dispositivos optoelectrónicos (10) diferentes difieren entre sí en cuanto a su forma.
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