JP2006520580A - 光電モジュール - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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す。 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す。

Claims (14)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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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