JP2006520580A - 光電モジュール - Google Patents
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Abstract
本発明はハウジング2と該ハウジング2内に配置された光学素子及び電子素子用の支持体3とを備えた光電モジュール1に関する。ハウジング2内にも支持体3上にも少なくとも1つの光学素子3.1,5が配置されている。
支持体3は固定手段4.1,4.2によりハウジング2に接合されている。実用的には、固定手段4.1,4.2の材料が支持体3内にある凹部3.3,3.4を埋め、それにより支持体が固定されるように、固定手段4.1,4.2は支持体の取付け後に圧潰される。
支持体3は固定手段4.1,4.2によりハウジング2に接合されている。実用的には、固定手段4.1,4.2の材料が支持体3内にある凹部3.3,3.4を埋め、それにより支持体が固定されるように、固定手段4.1,4.2は支持体の取付け後に圧潰される。
Description
技術の状況
本発明は、ハウジングと該ハウジング内に配置された光学素子及び電子素子用の支持体とを備えた光電モジュールに関する。自動車産業では、車両周囲の光学的検出を可能にするため、車両に定置された光センサ付きカメラが益々使用されるようになっている。感光センサに対して結像光学素子をアラインメントさせる必要性が高いため、通常は、結像光学素子を直に感光センサ上に固定するいわゆる結像モジュールが使用される。しかし、これにより結像モジュールの処理温度が制限され、そのため、この種の結像モジュールを固定するために、例えば電子素子と光学素子を支持する支持体上で周知のはんだ処理を使用することができない。
本発明は、ハウジングと該ハウジング内に配置された光学素子及び電子素子用の支持体とを備えた光電モジュールに関する。自動車産業では、車両周囲の光学的検出を可能にするため、車両に定置された光センサ付きカメラが益々使用されるようになっている。感光センサに対して結像光学素子をアラインメントさせる必要性が高いため、通常は、結像光学素子を直に感光センサ上に固定するいわゆる結像モジュールが使用される。しかし、これにより結像モジュールの処理温度が制限され、そのため、この種の結像モジュールを固定するために、例えば電子素子と光学素子を支持する支持体上で周知のはんだ処理を使用することができない。
発明の利点
請求項1に記載された特徴を備えた本発明は、請求項1の上位概念による光電モジュールを基に、はんだ処理などによる許容されないほどの高い熱負荷なしに、すべての光学的必要条件に適合する、結像光学系と感光センサとを含む光学モジュールの取付けを可能にする。結像光学素子がハウジングの中に配置されており、また感光光学素子が別に支持体に接合されることにより、両方の光学素子を最適に仮取付けすることができる。それに続く支持体とハウジングの取付けの際に、支持体に接合された光学素子がハウジングの支持面に接するようにし、その一方で支持体は調整目的のためにまだx-y平面上で回転可能及び移動可能であるようにすることよって、光学素子の光軸の簡単かつ確実なアラインメントが容易になる。支持体に接合された光学素子を支持面に遊びをもって取り付け、ハウジングに固定的に接合させないようにすることにより、有利にはんだ付けで支持体に接合された光学素子のはんだ付け位置の過度に大きな機械的負荷がさらに阻止される。これは耐用年数の長い光電モジュールにとって有利である。耐用年数の長い安定した構造にもかかわらず、この光電モジュールは割安で製造することができ、このことがまた大量使用に有利である。結像光学素子は機械的に感光光学素子から離して取り付けられているため、損傷の際にも容易に取り換え可能である。これは光電モジュールの修理の容易性にとって必要なことである。本発明の有利かつ目的に適った実施形態及び発展形態は従属請求項に示されている。
請求項1に記載された特徴を備えた本発明は、請求項1の上位概念による光電モジュールを基に、はんだ処理などによる許容されないほどの高い熱負荷なしに、すべての光学的必要条件に適合する、結像光学系と感光センサとを含む光学モジュールの取付けを可能にする。結像光学素子がハウジングの中に配置されており、また感光光学素子が別に支持体に接合されることにより、両方の光学素子を最適に仮取付けすることができる。それに続く支持体とハウジングの取付けの際に、支持体に接合された光学素子がハウジングの支持面に接するようにし、その一方で支持体は調整目的のためにまだx-y平面上で回転可能及び移動可能であるようにすることよって、光学素子の光軸の簡単かつ確実なアラインメントが容易になる。支持体に接合された光学素子を支持面に遊びをもって取り付け、ハウジングに固定的に接合させないようにすることにより、有利にはんだ付けで支持体に接合された光学素子のはんだ付け位置の過度に大きな機械的負荷がさらに阻止される。これは耐用年数の長い光電モジュールにとって有利である。耐用年数の長い安定した構造にもかかわらず、この光電モジュールは割安で製造することができ、このことがまた大量使用に有利である。結像光学素子は機械的に感光光学素子から離して取り付けられているため、損傷の際にも容易に取り換え可能である。これは光電モジュールの修理の容易性にとって必要なことである。本発明の有利かつ目的に適った実施形態及び発展形態は従属請求項に示されている。
図面
以下では、本発明を図面に基づいて説明する。図1は第1の製造段階における光電モジュールの断面を概略的に示しており、図2は第2の製造段階における光電モジュールの断面を概略的に示している。
以下では、本発明を図面に基づいて説明する。図1は第1の製造段階における光電モジュールの断面を概略的に示しており、図2は第2の製造段階における光電モジュールの断面を概略的に示している。
実施例の説明
本発明はハウジングと該ハウジング内に配置された光学素子及び電子素子用の支持体とを備えた光電モジュールに関する。ハウジング内にも支持体上にも少なくとも1つの光学素子が配置されている。支持体は固定手段によりハウジングに接合されている。実用的には、固定手段の材料が支持体内にある凹部を埋め、それにより支持体が固定されるように、固定手段は支持体の取付け後に圧潰される。
本発明はハウジングと該ハウジング内に配置された光学素子及び電子素子用の支持体とを備えた光電モジュールに関する。ハウジング内にも支持体上にも少なくとも1つの光学素子が配置されている。支持体は固定手段によりハウジングに接合されている。実用的には、固定手段の材料が支持体内にある凹部を埋め、それにより支持体が固定されるように、固定手段は支持体の取付け後に圧潰される。
図1は第1の製造段階における光電モジュール1の断面を概略的に示している。光電モジュール1は支持体を収容するハウジング2を有している。ハウジング2の中には、光学チャネル2.1が配置されている。この光学チャネル2.1の中には、光学素子5が固定されており、光学素子5の光軸は2.4で表されている。光学チャネル2.1は、軸方向に突出したカラー2.2で縁取られた支持面2.3に開口部を有している。さらに、ハウジング2は支持体3のための固定手段4.1,4.2を有している。固定手段4.1,4.2は実質的に光学チャネル2.1に対して平行に延びている。支持体3は光学素子3.1と複数の電子素子3.5,3.6を支持している。さらに、支持体3は凹部3.3,3.4を備えており、凹部3.3,3.4の内径は固定手段4.1,4.2の直径を上回っている。x,y,zはデカルト座標系を表している。x軸とy軸が支持体の平面にあるのに対して、z軸は支持体の法平面に平行に、したがって光学チャネル2.1の光軸に平行に延びている。支持体3をハウジング2に取り付ける際、支持体とハウジング2はまず、ハウジング2に接合された固定手段4.1,4.2が凹部3.3,3.4を通って支持体3に貫入するようにアラインメントされる。つぎに、支持体3は、支持体3上に配置された光学素子3.1の外表面が支持面2.3に載るまで、z軸に平行な軸方向にシフトさせられる。光学素子3.1がこの支持面2.3に当接することにより、光学素子3.1のz方向における位置が実質的に決定される。しかし、支持体3内にある凹部3.3,3.4の直径は固定手段4.1,4.2の直径を上回っているので、支持体3は光学素子3.1とともにx-y平面内でまだ移動可能であり、回転可能である。このことは、光学素子3.1,5の光軸2.4,3.2が互いに一致するように光学素子3.1,5を相互にアラインメントするためには不可欠である。光学素子3.1,5の相互の正確なアラインメントの後、支持体3は例えば固定手段4.1,4.2の圧潰により持続的にその位置に固定される。その際、圧潰された固定手段4.1,4.2の材料は有利には凹部3.3,3.4を埋める。この取付け状態は図2に示されている。
本発明の別の実施バリエーションでは、固定手段として、ねじ山を付けた合わせピンが使用される。支持体3を合わせピンに押し乗せ、光学素子3.1,5を相互にアラインメントした後、支持体3はワッシャとナットにより合わせピンにねじ止めされる。本発明の別の実施形態では、固定手段4.1,4.2は光学素子5.1,5のアラインメントが行われた後に支持体に接着される。
Claims (14)
- ハウジング(2)と該ハウジング(2)内に配置された光学素子及び電子素子用の支持体(3)とを備えた光電モジュールにおいて、
前記ハウジング(2)内にも前記支持体(3)上にも少なくとも1つの光学素子(3.1,5)が配置されていることを特徴とする光電モジュール。 - 前記光学素子(3.1,5)は相互に調整可能である、請求項1記載の光電モジュール。
- 前記ハウジング(2)は光学素子(5)を収容する光学チャネル(2.1)を有している、請求項1又は2記載の光電モジュール。
- 取付け段階において、前記支持体(3)は前記ハウジング(2)内に配置された光学チャネル(2.1)に対して半径方向に回転可能及び/又は移動可能である、請求項1から3のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記光学モジュール(2.1)は、前記支持体(3)上に配置された光学素子(3.1)のためのストッパとして機能する前記支持体(3)側の支持面(2.3)に開口部を有している、請求項1から4のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記支持面(2.3)は軸方向に突出したカラー(2.2)により縁取りされており、当該カラー(2.2)は前記支持体(3)上に配置された光学素子(3.1)を距離をもって包囲している、請求項1から5のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記光学素子(5)は前記光学チャネル(2.1)内に取り外し可能に固定されている、請求項1から6のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記ハウジング(2)の光学チャネル(2.1)内に配置された光学素子(5)は結像光学素子である、請求項1から7のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記支持体に接合された光学素子(3.1)は感光性の光学素子である、請求項1から8のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記光学素子(3.1)ははんだ接合により前記支持体に接合されている、請求項1から9のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記ハウジング(2)は前記支持手段(3)を固定するための固定手段(4.1,4.2)を備えている、請求項1から10のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記支持体(3)のための固定手段(4.1,4.2)として、圧潰可能なピン又はナット付きの合わせピンが設けられている、請求項1から11のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記支持体(3)は前記固定手段(4.1,4.2)を掴むように囲む凹部(3.3,3.4)を有しており、該凹部(3.3,3.4)の内径は、前記ハウジング(2)に対する前記支持体(3)の調整運動が可能となるように、前記固定手段(4.1,4.2の外径よりも格段に大きい、請求項1から12のいずれか1項記載の光電モジュール。
- 前記固定手段4.1,4.2は、該固定手段4.1,4.2の材料が前記支持体3内に配置された凹部3.3,3.4を埋めるように圧潰されている、請求項1から13のいずれか1項記載の光電モジュール。
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