WO2017032473A1 - Sensoreinrichtung zur optischen erfassung von betätigungsgesten - Google Patents

Sensoreinrichtung zur optischen erfassung von betätigungsgesten Download PDF

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WO2017032473A1
WO2017032473A1 PCT/EP2016/063938 EP2016063938W WO2017032473A1 WO 2017032473 A1 WO2017032473 A1 WO 2017032473A1 EP 2016063938 W EP2016063938 W EP 2016063938W WO 2017032473 A1 WO2017032473 A1 WO 2017032473A1
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optics
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Nadine Sticherling
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Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg
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    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4972—Alignment of sensor

Definitions

  • the invention relates to a sensor device for the optical detection of objects and their spatial movements.
  • the invention relates to a sensor device for the optical detection of motion gestures, which are performed by persons to signal a control request.
  • DE 10 2008 025 669 A1 discloses an optical sensor which detects a gesture, whereupon a closing element of a vehicle is automatically moved.
  • WO 2008/116699 A2 relates to an optical sensor chip and relates to an optical anti-pinch device for monitoring a windowpane, sliding door or tailgate in a motor vehicle.
  • WO 2012/084222 Al discloses an optical sensor for
  • WO 2013/001084 A1 discloses a system for contactless
  • Invention is used.
  • the invention relates to a sensor arrangement which uses the time-of-flight (ToF) method, so that this will be briefly explained here.
  • ToF time-of-flight
  • the ToF method is a space area with a
  • Illuminated light source and recorded the duration of the reflected back from an object in the space area light with an area sensor should be arranged as close as possible to each other.
  • the distance between the sensor and the object to be measured can be determined from the linear relationship between the light transit time and the speed of light. To measure the time delay must be a synchronization between
  • the light source is pulsed in this concept.
  • the detection unit so the
  • Pixel array pulsed sensitively switched so the Integration window of the individual pixels is synchronized with the time of the light source and in the integration period
  • this collection method is not a purely image-based acquisition method. It is determined at each pixel distance information, which by the temporal
  • the sensor device therefore has a 3D camera in the form of a time-of-flight camera.
  • the 3D camera has a pulsed light source and a light-sensitive detection chip.
  • the pulsed light source and the detection chip are arranged in a common space on a circuit board and aligned to a detection range of the 3D camera.
  • the detection chip has a sensitive surface for registration of incident electromagnetic radiation of a particular
  • the chip package includes the chip in terms of its components and its contacts for mounting on the board, but leaves the optically sensitive area free, so that radiation can impinge unhindered.
  • the object of the invention is to provide a simple and inexpensive to be mounted sensor device for placement on a
  • the optical housing which is the
  • Lens arrangement and possibly filters and other optical components receives, sections on the chip housing placed.
  • fastening means are also arranged, which extend laterally past the chip housing and to the board.
  • these fasteners are for anchoring the optical housing over the detection chip
  • the attachment of the optical housing is a simple attachment with fastening means which are fixed to the board, but can not afford the precise alignment of the optical system on the sensitive chip.
  • the alignment is achieved by placing the optics housing on the chip and the complementary elevations and
  • complementary areas with sliding surfaces and bevels may be formed to a sliding centering or general orientation
  • Chip housing secured by passing fasteners.
  • the detection chip is attached together with its chip housing to the board according to the optical housing is on the complementary elevations and depressions on Chip housing aligned and then a permanent attachment is achieved by the passing on the chip housing fasteners are fixed to the board.
  • the alignment areas are arranged symmetrically around a central opening of the optics housing, through which light on the under the
  • Optics housing arranged detection chip can fall.
  • a complementary training is to be understood in the context of this application so that a recording of the raised portions of a component in recesses of the other component is possible. It is not absolutely necessary that the shapes are complementary in all sections. For example, a bulging annular bead may be disposed on one of the components and on the other component is a
  • three attachment legs are formed on the optical housing, which dive into associated openings of the board and fixed there.
  • a tripod arrangement allows for alignment of the optics housing on
  • Chip housing a wobble-free attachment of the optical housing on the board and passing through the attachment legs through openings in the board allows a durable and
  • the openings in the board are to be sized so that the optical housing has enough clearance when first placed on the chip housing and only after alignment by the corresponding complementary
  • a lock the Fixing legs takes place in the openings. This can be achieved for example by a pressure welding.
  • Figure la shows a sensor arrangement according to the invention in a housing in a perspective oblique view.
  • Figure lb shows the arrangement of Figure la in a plan view.
  • Figure 2a shows a receiving optics with receiving chip in an oblique view from above.
  • FIG. 2b shows the arrangement from FIG. 2a in one
  • Figure 2c shows the arrangement of Figure 2a in one
  • Figure 3a shows the optical housing with spaced
  • FIG. 3b shows the arrangement from FIG. 3a in one
  • FIG. 3c shows the arrangement from FIG. 3a in one
  • a sensor arrangement 1 which includes a
  • Housing 2 in which a circuit board 3 is held.
  • a pulse light source 4 On the board 3 are a pulse light source 4 and a pulse
  • Receiving optics 5 arranged.
  • Optics carrier 5 located chip focused.
  • the optical housing 5 has a square base plate. At three of the corners of the optical housing 5
  • Base plate mounting legs are arranged, which dive into openings on the board 3.
  • the optical housing 5 is fixed to the mounting legs 3 on the board.
  • the housing 2 and the circuit board 3 are not shown in order to better illustrate the essential features of the invention.
  • the optical housing 5 is shown, on which on the lower side three fastening legs 6a, 6b and 6c are formed.
  • a detection chip 7 is brought into contact with the optical housing 5, this can also be seen in Figure 2c.
  • la and lb of the chip 7 is not recognizable, since it is located between the board 3 and the optical housing 5.
  • Detection chip 7 in surface contact with the optical housing 5.
  • Figures 3a and 3b show a state in which the
  • Detection chip 7 is shown spaced from the optical housing 5 for clarity.
  • the detection chip 7 has in its housing a recess 8 and an optical
  • the circular recess 8 is dimensioned in diameter so that a on the
  • Bottom of the optical housing 5 arranged annular bead 11 can dive into the circular recess 8 without lateral play.
  • centering of the optically sensitive surface 10 under the central opening in the optical housing 5 is achieved.
  • the optical components, such as lenses or filters, which are still accommodated in the optical housing, thereby achieve the desired precise alignment with the detection chip 7.
  • FIG. 3c shows an enlarged side view of the respective, complementarily executed regions.
  • the annular bead 11 can dip into the circular recessed area 8 and the oblique or curved surfaces as outer peripheral boundaries of allow respective elevations and depressions centering by sliding the components together.

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Abstract

Eine Sensoreinrichtung (1) zur optischen Erfassung von Objekten und deren räumlichen Bewegungen. Eine 3D-Kamera erfasst die räumliche Daten mit einem Laufzeitverfahren, wobei die 3D-Kamera eine Pulslichtquelle (4) und einen lichtsensitiven Erfassungschip aufweist. Die Pulslichtquelle (4) und der Erfassungschip (7) sind in einem gemeinsamen Bauraum auf einer Platine (3) angeordnet und beide sind zu einem Erfassungsbereich der 3D-Kamera ausgerichtet. Der Erfassungschip hat eine sensitive Fläche (10) und ein Chipgehäuse (7), wobei auf dem Erfassungschip eine Empfangsoptik in einem Optikgehäuse (5) angeordnet ist. Das Optikgehäuse (5) der Empfangsoptik liegt wenigstens abschnittsweise auf dem Chipgehäuse (7) auf, wobei das Optikgehäuse (5) Befestigungsmittel (6a, 6b, 6c) aufweist, die sich seitlich vom Chipgehäuse und bis wenigstens zur Platine (3) erstrecken. Das Optikgehäuse (5) und das Chipgehäuse (7) haben im Bereich der Auflage des Optikgehäuses auf dem Chipgehäuse wenigstens abschnittsweise komplementär ausgebildete Erhöhungen (11) und Vertiefungen (8), um eine Ausrichtung des Optikgehäuses auf dem Chipgehäuse herbeizuführen.

Description

Sensoreinrichtung zur optischen Erfassung von Betätigungsgesten
Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zur optischen Erfassung von Objekten und deren räumlichen Bewegungen.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Sensoreinrichtung zur optischen Erfassung von Bewegungsgesten, die von Personen ausgeführt werden, um einen Bedienwunsch zu signalisieren.
Die DE 10 2008 025 669 AI offenbart einen optischen Sensor, welcher eine Geste detektiert, woraufhin ein Schließelement eines Fahrzeugs automatisch bewegt wird.
Die WO 2008/116699 A2 betrifft einen optischen Sensorchip und bezieht sich auf eine optische Einklemmschutzvorrichtung für die Überwachung einer Fensterscheibe, Schiebetür oder einer Heckklappe in einem Kraftfahrzeug.
Die WO 2012/084222 AI offenbart einen optischen Sensor zur
Betätigung und Überwachung eines Schließelements.
Im Bereich der optischen Erfassung sind Systeme bekannt, welche eine pixelbezogene Ortsinformation, insbesondere eine Distanz von der Sensor- oder Erfassungseinrichtung erfassen. Die WO 2013/001084 AI offenbart ein System zur berührungslosen
Erfassung von Gegenständen und Bediengesten mit einer optisch gestützten Einrichtung ähnlicher Art, wie sie auch für die
Erfindung einsetzbar ist.
Diese Systeme werden beispielsweise, je nach angewandtem Auswertungsverfahren, als „Time-of-flight"-Systeme oder auch als „3D-Imager" oder „Range Imager" bezeichnet. Die
Anwendungsgebiete solcher Systeme liegen im Bereich der
industriellen Automatisierungstechnik, in der Sicherheitstechnik und im Automobilbereich. In einem Auto werden 3D-Sensoren in Spurhaltesystemen, zum Fußgängerschutz oder als Einparkhilfe eingesetzt. Sowohl Konzepte der Triangulation als auch der
Interferometrie und auch der LichtlaufZeitmessung (Time-of- flight (ToF) ) können mit optischen Sensoren umgesetzt werden. In diesem Zusammenhang wird auf diesbezügliche Ausarbeitungen verwiesen, welche die technischen Konzepte und deren Realisierung detailliert beschreiben, insbesondere die Dissertation „Photodetektoren und Auslesekonzepte für 3D-Time- of-Flight-Bildsensoren in 0,35 pm-Standard-CMOS-Technologie" , Andreas Spickermann, Fakultät für Ingenieurwissenschaften der, Universität Duisburg-Essen, 2010.
Außerdem wird auf die Publikation „Optimized Distance
Measurement with 3D-CMOS Image Sensor and Real-Time Processing of the 3D Data for Applications in Automotive and Safety
Engineering", Bernhard König, Fakultät für
Ingenieurwissenschaften der Universität Duisburg-Essen, 2008 verwiesen .
Die vorgenannten Arbeiten beschreiben das Konzept und die Realisierung von einsetzbaren optischen Sensorsystemen, so dass im Rahmen dieser Anmeldung auf deren Offenbarung verwiesen wird und nur zum Verständnis der Anmeldung relevante Aspekte
erläutert werden.
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung welche das Time- of-Flight- (ToF) Verfahren nutzt, so dass dieses hier kurz erläutert wird.
Beim ToF-Verfahren wird ein Raumbereich mit einer
Lichtquelle beleuchtet und die Laufzeit des von einem Objekt im Raumbereich zurück reflektierten Lichtes mit einem Flächensensor aufgenommen. Dazu sollten Lichtquelle und Sensor möglichst nah zueinander angeordnet sein. Aus dem linearen Zusammenhang von Lichtlaufzeit und Lichtgeschwindigkeit lässt sich die Distanz zwischen Sensor und Messobjekt bestimmen. Zur Messung der zeitlichen Verzögerung muss eine Synchronisation zwischen
Lichtquelle und Sensor gegeben sein. Durch die Nutzung gepulster Lichtquellen können die Verfahren optimiert werden, denn kurze Lichtpulse (im ns-Bereich) ermöglichen eine effiziente
Hintergrundlichtunterdrückung. Außerdem werden durch die
Verwendung des gepulsten Lichts mögliche Mehrdeutigkeiten bei der Bestimmung der Distanz vermieden, so lange der Abstand genügend groß ist.
Einerseits wird bei diesem Konzept die Lichtquelle gepulst betrieben. Außerdem wird die Detektionseinheit , also das
Pixelarray gepulst sensitiv geschaltet, also das Integrationsfenster der einzelnen Pixel wird zeitlich mit der Lichtquelle synchronisiert und in der Integrationsdauer
begrenzt. Durch den Vergleich von Ergebnissen mit
unterschiedlichen Integrationsdauern können insbesondere Effekte von Hintergrundlicht herausgerechnet werden.
Wesentlich ist, dass diese Erfassungsmethode keine rein bildbasierte Erfassungsmethode ist. Es wir bei jedem Pixel eine Abstandsinformation ermittelt, was durch die zeitliche
Lichtdetektion erfolgt. Bei Verwendung eines Pixelarrays liegt schließlich eine Matrix von Abstandswerten vor, welche bei zyklischer Erfassung eine Interpretation und Verfolgung von Objektbewegungen zulässt.
Die Sensoreinrichtung weist also eine 3D-Kamera in Gestalt einer Time-of-Flight-Kamera auf. Dazu verfügt die 3D-Kamera über eine Pulslichtquelle und einen lichtsensitiven Erfassungschip.
Die Pulslichtquelle und der Erfassungschip sind in einem gemeinsamen Bauraum auf einer Platine angeordnet und zu einem Erfassungsbereich der 3D-Kamera ausgerichtet. Der Erfassungschip weist eine sensitive Fläche zur Registrierung von auftreffender elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten
Wellenlängenbereichs auf sowie ein umgebendes Chipgehäuse. Das Chipgehäuse umfasst den Chip hinsichtlich seiner Komponenten und seiner Kontakte zur Anbringung auf der Platine, lässt jedoch den optisch sensitiven Bereich frei, damit Strahlung ungehindert auftreffen kann.
Die Anforderungen an Fertigungstoleranzen und Justage sind bei optischen System der genannten Art anspruchsvoll. Gleichwohl müssen derartige Sensoren in hoher Stückzahl und geringen Kosten gefertigt werden, wenn sie in Fahrzeugen zur Bedienung
eingesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach und kostengünstig zu montierende Sensoreinrichtung zur Anordnung an einem
Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist das Optikgehäuse, welches die
Linsenanordnung und ggf. Filter und weitere optische Komponenten aufnimmt, abschnittsweise auf dem Chipgehäuse aufgelegt. An dem Optikgehäuse sind außerdem Befestigungsmittel angeordnet, die sich seitlich an dem Chipgehäuse vorbei und bis zur Platine erstrecken. An der Platine sind diese Befestigungsmittel zur Verankerung des Optikgehäuses über dem Erfassungschip
festgelegt, beispielsweise pressverschweißt. Es ist jedoch gerade im Bereich der optischen Komponenten essentiell, die Ausrichtung der optischen Komponenten über dem Chip möglichst präzise auszuführen. Zu diesem Zweck weisen das Optikgehäuse der Empfangsoptiken und das Chipgehäuse komplementäre
Oberflächengestaltungen auf, um eine präzise, geführte
Ausrichtung des Optikgehäuses auf dem Chipgehäuse zu
ermöglichen. Im Bereich der Auflage des Optikgehäuses auf dem Chipgehäuse sind daher Abschnitte gebildet, die Erhöhungen und Vertiefungen aufweisen, welche bei beiden Komponenten
komplementär ausgeführt sind. Dies bedeutet, dass in Bereichen in welchen das Optikgehäuse Erhöhungen aufweist, Vertiefungen im Chipgehäuse ausgebildet sind. Im Bereich von Erhöhungen des Chipgehäuses sind entsprechende komplementäre Vertiefungen im Optikgehäuse ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist also die Befestigung des Optikgehäuses eine einfache Befestigung mit Befestigungsmitteln, die an der Platine festgelegt werden, jedoch die präzise Ausrichtung des optischen Systems über dem sensitiven Chip nicht leisten können. Die Ausrichtung wird erreicht, indem das Optikgehäuse auf den Chip aufgelegt wird und die komplementären Erhöhungen und
Vertiefungen zu einer Ausrichtung der beiden Komponenten
zueinander führen. Insbesondere können dafür die komplementären Bereiche mit Gleitflächen und Schrägen ausgebildet sein, um eine gleitende Zentrierwirkung oder allgemein Ausrichtung zu
entfalten, welche das Optikgehäuse in die gewünschte
Positionierung auf dem Chipgehäuse führt. Diese erfolgreiche Positionierung wird schließlich durch Befestigung der am
Chipgehäuse vorbeilaufenden Befestigungsmittel gesichert.
Erfindungsgemäß ist entsprechend der Erfassungschip mitsamt seinem Chipgehäuse an der Platine befestigt, das Optikgehäuse wird über die komplementären Erhöhungen und Vertiefungen am Chipgehäuse ausgerichtet und anschließend wird eine dauerhafte Befestigung erreicht, indem die am Chipgehäuse vorbeilaufenden Befestigungsmittel an der Platine festgelegt werden.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Ausrichtungsbereiche symmetrisch um eine zentrale Öffnung des Optikgehäuses herum angeordnet sind, durch welche Licht auf den unter dem
Optikgehäuse angeordneten Erfassungschip fallen kann.
Insbesondere ist vorzusehen, um die Öffnung des Optikgehäuses herum eine ringförmige vorgewölbte Wulst oder eine ringförmige Vertiefung auszubilden, wobei im Chipgehäuse eine entsprechende, komplementäre Vertiefung oder Erhöhung ausgebildet ist.
Eine komplementäre Ausbildung ist im Rahmen dieser Anmeldung so zu verstehen, dass eine Aufnahme der erhöhten Bereiche einer Komponente in Vertiefungen der anderen Komponente möglich ist. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Formen in allen Abschnitten komplementär sind. Beispielsweise kann eine sich vorwölbende ringförmige Wulst auf einer der Komponenten angeordnet sein und an der anderen Komponente ist eine
kreisförmige Vertiefung ausgebildet, welche die ringförmige Wulst aufnehmen kann. In diesem Fall ist unter komplementär also auch zu verstehen, dass ein Ring in einer Kreisvertiefung aufgenommen wird. Wesentlich ist, dass eine in der Größe
angepasst und abgestimmte Anordnung vorgenommen ist, so dass eine weitgehend spielfreie Ausrichtung des Optikgehäuses zu dem Chipgehäuse stattfindet.
In einer bevorzugten Gestaltung sind am Optikgehäuse drei Befestigungsbeine ausgebildet, welche in zugehörige Öffnungen der Platine eintauchen und dort befestigt werden. Eine Dreibein- Anordnung erlaubt nach Ausrichtung des Optikgehäuses am
Chipgehäuse eine wackelfreie Befestigung des Optikgehäuses auf der Platine und das Durchführen der Befestigungsbeine durch Öffnungen in der Platine erlaubt eine dauerhafte und
verschiebungssichere Arretierung. Die Öffnungen in der Platine sind dabei so zu bemessen, dass das Optikgehäuse genügend Spiel bei dem erstmaligen Aufsetzen auf das Chipgehäuse hat und erst nach Ausrichtung durch die entsprechenden komplementären
Bereiche und im ausgerichteten Zustand eine Arretierung der Befestigungsbeine in den Öffnungen stattfindet. Dies kann beispielsweise durch eine Pressschweißung erreicht werden.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Figur la zeigt eine erfindungsgemäße Sensoranordnung in einem Gehäuse in einer perspektivischen Schrägansicht.
Figur lb zeigt die Anordnung aus Figur la in einer Aufsicht.
Figur 2a zeigt eine Empfangsoptik mit Empfangschip in einer Schrägansicht von oben.
Figur 2b zeigt die Anordnung aus Figur 2a in einer
Schrägansicht von unten.
Figur 2c zeigt die Anordnung aus Figur 2a in einer
Seitenansicht .
Figur 3a zeigt das Optikgehäuse mit beabstandeten
Empfangschip in einer Schrägansicht von oben.
Figur 3b zeigt die Anordnung aus Figur 3a in einer
Schrägansicht von unten.
Figur 3c zeigt die Anordnung aus Figur 3a in einer
Seitenansicht mit Detailvergrößerung.
In Figur la ist eine Sensoranordnung 1 gezeigt, die ein
Gehäuse 2 aufweist, in welchem eine Platine 3 gehalten ist. Auf der Platine 3 sind eine Pulslichtquelle 4 sowie eine
Empfangsoptik 5 angeordnet.
Im Betrieb wird Licht von der Pulslichtquelle 4 ausgestrahlt und an Objekten im Raum zurückgeworfenes Licht wird in der Optik in dem Optikträger 5 gesammelt und auf einen unter dem
Optikträger 5 befindlichen Chip fokussiert.
In Figur la ist erkennbar, dass das Optikgehäuse 5 eine quadratische Grundplatte aufweist. An drei der Ecken der
Grundplatte sind Befestigungsbeine angeordnet, die in Öffnungen auf der Platine 3 eintauchen. Das Optikgehäuse 5 ist mit den Befestigungsbeinen an der Platine 3 festgelegt. In den weiteren Figuren sind das Gehäuse 2 sowie die Platine 3 nicht gezeigt, um die wesentlichen Merkmale der Erfindung besser darzustellen.
In Figur 2a ist das Optikgehäuse 5 gezeigt, an welches auf der unteren Seite drei Befestigungsbeine 6a, 6b und 6c angeformt sind. In der Schrägansicht von unten in Figur 2b ist gezeigt, dass ein Erfassungschip 7 in Kontakt mit dem Optikgehäuse 5 gebracht ist, dies ist auch in Figur 2c zu sehen. In den Figuren la und lb ist der Chip 7 nicht erkennbar, da er sich zwischen der Platine 3 und dem Optikgehäuse 5 befindet.
Wie in den Figuren 2b und 2c sichtbar, ist der
Erfassungschip 7 in flächigem Kontakt mit dem Optikgehäuse 5.
Die Figuren 3a und 3b zeigen einen Zustand, in dem der
Erfassungschip 7 von dem Optikgehäuse 5 zur besseren Darstellung beabstandet dargestellt ist. Der Erfassungschip 7 weist in seinem Gehäuse eine Vertiefung 8 auf sowie einen optisch
sensitiven Bereich 10 der unter einer rechteckigen
Gehäusedurchbrechung angeordnet ist. Die kreisförmige Vertiefung 8 ist in ihrem Durchmesser so bemessen, dass ein auf der
Unterseite des Optikgehäuses 5 angeordneter ringförmiger Wulst 11 ohne seitliches Spiel in die kreisförmige Vertiefung 8 eintauchen kann. Durch diese komplementären Bereiche auf Seiten des Chipgehäuses 7 einerseits und auf Seiten des Optikgehäuses 5 andererseits wird eine Zentrierung der optisch sensitiven Fläche 10 unter der zentralen Öffnung im Optikgehäuse 5 erreicht. Die im Optikgehäuse weiterhin aufgenommenen optischen Komponenten wie Linsen oder Filter erreichen dadurch die gewünschte präzise Ausrichtung zu dem Erfassungschip 7.
Es wird in diesem Beispiel deutlich, dass eine Ausrichtung über die Umfangsflächen der kreisförmigen Vertiefung 8 und der ringförmigen Wulst 11 erreicht wird. Die Flächen sind also hinsichtlich ihrer Kontur nicht vollständig komplementär sondern abschnittsweise komplementär, nämlich komplementär entlang des äußeren Umfangs, so dass im inneren Bereich, in dem der freie Ringraum des Optikgehäuses 5 zum Liegen kommt, die optisch sensitive Fläche 10 liegt.
Die Figur 3c zeigt eine vergrößerte seitliche Darstellung der betreffenden, komplementär ausgeführten Bereiche. In dieser Darstellung ist deutlich, dass bei Anordnung des Optikgehäuses 5 über dem Chip 7 die ringförmige Wulst 11 in den kreisförmigen Vertiefungsbereich 8 eintauchen kann und die schrägen oder geschwungenen Flächen als äußere Umfangsbegrenzungen der jeweiligen Erhebungen und Vertiefungen eine Zentrierung durch Abgleiten der Komponenten aneinander erlauben.
Wenn das Optikgehäuse 5 der Chip 7 zueinander durch
Einwirkung der Flächen 11 und 8 aufeinander ausgerichtet sind, können die Beine 6a, 6b und 6c in den zugehörigen Öffnungen der Platine festgelegt werden. Es ist somit sichergestellt, dass auch bei Fertigungstoleranzen der Platinenbohrungen oder
Befestigungsmittel sowie beim Befestigungsvorgang an sich, eine Ausrichtung der optischen Komponenten zum Chip jederzeit
gewährleistet ist und ein Verrutschen der Komponenten zueinander unterbunden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Sensoreinrichtung (1) zur optischen Erfassung von
Objekten und deren räumlichen Bewegungen, aufweisend,
eine 3D-Kamera, die räumliche Daten mit einem
Laufzeitverfahren erfasst, wobei die 3D-Kamera eine
Pulslichtquelle (4) und einen lichtsensitiven Erfassungschip aufweist ,
wobei die Pulslichtquelle (4) und der Erfassungschip (7) in einem gemeinsamen Bauraum auf einer Platine (3) angeordnet sind und beide zu einem Erfassungsbereich der 3D-Kamera ausgerichtet sind, wobei der Erfassungschip eine sensitive Fläche (10) und ein Chipgehäuse (7) aufweist,
wobei auf dem Erfassungschip eine Empfangsoptik in einem Optikgehäuse (5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Optikgehäuse (5) der Empfangsoptik wenigstens abschnittsweise auf dem Chipgehäuse (7) aufliegt, wobei das Optikgehäuse (5) Befestigungsmittel (6a, 6b, 6c) aufweist, die sich seitlich vom Chipgehäuse und bis wenigstens zur Platine (3) erstrecken,
dass das Optikgehäuse (5) und das Chipgehäuse (7) im
Bereich der Auflage des Optikgehäuses auf dem Chipgehäuse wenigstens abschnittsweise komplementär ausgebildete
Erhöhungen (11) und Vertiefungen (8) aufweisen, um eine
Ausrichtung des Optikgehäuses auf dem Chipgehäuse
herbeizuführen .
2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, wobei das
Optikgehäuse eine zentrale Lichtdurchtrittsöffnung aufweist und die Öffnung auf der dem Chipgehäuse zugewandten Seite von einer ringförmigen Wulst umgeben ist, wobei das Chipgehäuse eine kreisförmige Vertiefung aufweist, welche zur Aufnahme der ringförmigen Wulst bemessen ist.
3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobe Optikgehäuse drei Befestigungsbeine aufweist, die in zugehörige Öffnungen der Platine eintauchen.
PCT/EP2016/063938 2015-08-24 2016-06-16 Sensoreinrichtung zur optischen erfassung von betätigungsgesten WO2017032473A1 (de)

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