用于分离光学路径的光学屏蔽装置

申请号 CN201180048267.2 申请日 2011-08-08 公开(公告)号 CN103124912B 公开(公告)日 2016-09-14
申请人 罗伯特·博世有限公司; 发明人 A.艾塞勒; O.沃尔斯特; U.斯库尔特蒂-贝茨; B.施米特克;
摘要 本 发明 介绍了用于距离测量设备的用于探测参考 辐射 和测量辐射(7,5)的 传感器 单元(33)。该传感器单元(33)具有传感器元件(3)和光学屏蔽装置(1)。该传感器元件(3)具有用于探测测量辐射(5)的第一探测区域(35)和用于探测参考辐射(7)的第二探测区域(37)。该光学屏蔽装置(1)参照该传感器元件(33)来 定位 和固定,并把第一和第二探测区域(35,37)相互光学分离。该光学屏蔽装置(1)另外还具有第一凹陷(16)和第二凹陷(15),所述凹陷对于第一 波长 范围的光学辐射是可穿透的。
权利要求

1.用于距离测量设备的用于探测参考辐射和测量辐射(7,5)的传感器单元(33),该传感器单元(33)具有传感器元件(3);
该传感器单元(33)的特征在于,所述传感器单元另外还具有光学屏蔽装置(1);
其中该传感器元件(3)具有用于探测测量辐射(5)的第一探测区域(35)和用于探测参考辐射(7)的第二探测区域(37);
其中该光学屏蔽装置(1)把第一和第二探测区域(35,37)相互光学分离;
其中该光学屏蔽装置(1)为在传感器元件上方的罩;
其中该光学屏蔽装置(1)具有框架式硬部件(9)和软部件(11);
其中硬部件和软部件(9,11)对于第一波长范围的光学辐射是不可穿透的;
其中在硬部件上具有第一开口(16)和第二开口(15),其对于所述第一波长范围的光学辐射是可穿透的,并且通过硬部件上的开口(15,16),测量辐射和参考辐射射到相应的第一和第二探测区域上,
其中该软部件(11)布置在该光学屏蔽装置(1)的朝向传感器的侧,并布置在第一和第二探测区域之间,用来分离参考辐射和测量辐射的光学路径,其中软部件在作用下可变形,使得在光学屏蔽装置与传感器元件的装配状态下能够把光学屏蔽装置紧密施加在传感器元件上。
2.根据权利要求1所述的传感器单元(33),
其中该光学屏蔽装置(1)具有第一接触面(13),其被构成用于引起该光学屏蔽装置(1)在平行于传感器元件(3)的表面的平面中的对准。
3.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),
其中该光学屏蔽装置(1)具有第二接触面(14),其被构成用于引起该光学屏蔽装置(1)在垂直于传感器元件(3)的表面的平面中的对准。
4.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),
其中该软部件(11)在未变形的状态下在与传感器元件(3)垂直的平面中在传感器元件(3)的方向上超出硬部件(9)的第二接触面(14)。
5.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),
其中该软部件(11)具有在该第一波长范围内吸收的材料;
其中该硬部件(9)具有在该第一波长范围内吸收的材料。
6.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),
其中该软部件(11)具有第一几何结构(19),该第一几何结构被实施用于偏转来自传感器表面的散射辐射(25);
其中该硬部件(9)具有第二几何结构(21),该第二几何结构被实施用于偏转来自该传感器表面的散射辐射(25)。
7.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),
其中该软部件(11)与该硬部件(9)一起实施为一体的。
8.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),另外还具有载体元件(41);
其中该传感器元件(3)固定在该载体元件(41)处;
其中在该光学屏蔽装置(1)处另外还布置紧固元件(27);
其中该紧固元件(27)被构成用于与该载体元件(41)相配合,使得在该传感器元件(3)的表面与该光学屏蔽装置(1)之间形成形状配合的连接。
9.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),另外还具有接口元件(29);
其中该接口元件(29)被构成用于把瞄准元件(31)与该光学屏蔽装置(1)相连接。
10.根据权利要求1或2所述的传感器单元(33),另外还具有发送装置(39)以发送测量辐射(5)和参考辐射(7);
其中该发送装置(39)布置在该传感器单元(33)内。
11.用于确定距离的距离测量设备,该距离测量设备具有
根据权利要求1至10之一所述的传感器单元(33)。

说明书全文

用于分离光学路径的光学屏蔽装置

现有技术

[0001] 在光学测量设备中,对于实际测量实施参考测量通常可能是重要的。该参考测量可以用于该测量设备的校准目的。
[0002] 为了实施参考测量,比如可以设置在设备内部的参考路段。由DE 10 2005 037 253 A1比如公知具有参考路段的距离测量设备。
[0003] 参照测量可以在实际的测量之前、之后或与之同时地来实施。在同时测量时,测量辐射可以到达参考辐射的接收器,并且参考辐射可以到达测量辐射的接收器。这种串扰显著降低了测量精度。参考辐射和测量辐射的接收器相互布置得越近,这种串扰可能越强烈。发明内容
[0004] 从而需要一种传感器单元和一种距离测量设备,其实现了紧密相邻的光学路径的良好光学隔离。
[0005] 该任务可以通过根据独立权利要求所述的本发明的主题而得到解决。本发明的有利的实施方式在从属权利要求中予以描述。
[0006] 下面详细讨论根据本发明实施方式的装置的特征、细节和可能的优点。
[0007] 根据本发明的第一方面,介绍了距离测量设备用的用于探测参考辐射和测量辐射的传感器单元。该传感器单元具有传感器元件和光学屏蔽装置。该传感器元件具有用于探测测量辐射的第一探测区域和用于探测参考辐射的第二探测区域。该光学屏蔽装置参照该传感器元件来定位和固定,并把第一和第二探测区域相互光学分离。该光学屏蔽装置另外还具有第一凹陷和第二凹陷,所述凹陷对于第一波长范围的光学辐射是可穿透的。
[0008] 该传感器元件在此可以作为芯片或芯片封装来实施。芯片封装比如可以具有半导体芯片,其具有框架或陶瓷结构。另外,芯片封装还可以具有在玻璃板处的芯片。第一和第二探测区域或参考辐射和测量辐射的接收器相互靠近布置。比如其集成在共同的封装中,或单片地集成在一种材料、比如半导体材料上。
[0009] 该光学屏蔽装置(1)具有两个凹陷,所述凹陷对于该第一波长范围的光学辐射是可穿透的。通过该凹陷,测量辐射和参考辐射可以到达在传感器中为此而设置的探测区域处的传感器表面。该第一凹陷可以设置用于该测量辐射,并且该第二凹陷设置用于该参考辐射。凹陷可以是开口。可替换地,凹陷也可以具有滤波器,该滤波器选择性地让确定的波长或波长范围透过。该第一凹陷可以如此在该光学屏蔽装置上并参照该传感器元件来布置,使得比如垂直通过该第一凹陷的光学辐射射到该第一探测区域上。该第二凹陷另外还可以如此来布置,使得比如垂直通过该第二凹陷的光学辐射射到该第二探测区域上。
[0010] 第一波长范围的光学辐射比如可以是可见光、红外光或紫外光。该第一波长范围比如可以是该测量辐射的范围。该第一波长范围可以包括所有的波长或围绕确定的波长的约±100nm,或者可替换地恰好对应于一个波长。比如采用具有635nm或650nm的波长的半导体激光。
[0011] 该光学屏蔽装置比如可以构成为在该传感器元件上方的由塑料制成的罩。通过在该光学屏蔽装置中的凹陷或开口,测量辐射和参考辐射可以射到相应的探测区域上。该光学屏蔽装置可以保护该传感器元件以比如防止侧向入射的光。另外该光学屏蔽装置比如借助隔片(Steg)或唇形件来把探测区域相互光学分离。
[0012] 该传感器元件可以固定在诸如电路板或者说印刷电路板的载体元件上。可以布置在该传感器元件上方的光学屏蔽装置比如同样可以固定在该载体元件上。这种固定比如可以借助粘接或闭来进行。该光学屏蔽装置参照该传感器元件的位置而固定在该载体元件上。另外该光学屏蔽装置可以实施为对准传感器元件并定位。
[0013] 换句话说,本发明的想法所基于的是,在传感器元件上在参考辐射和测量辐射之间进行光学分离。如果参考辐射接收器和测量辐射接收器集成在芯片上,这使得有必要在短的间距上以尽可能最小的串扰来进行位置高度精确的分离,那么这可能是尤其重要的。
[0014] 参考辐射和测量辐射的接收器或探测区域集成在传感器元件上,有助于节省生产成本。另外,尽管在参考辐射探测器与测量辐射探测器之间小的间隔,由于该光学屏蔽装置,仍能够保证光学分离,并能够提高测量精度。
[0015] 本发明的传感器单元尤其可以被使用在封装技术中,所述封装技术在芯片(也称为“裸片(Die)”)的紧固位置与封装的外边之间具有小的容差。
[0016] 该光学屏蔽装置比如在其尺寸方面可以处于比如2.5x2.5mm的传感器元件数量级。该光学屏蔽装置比如可以使用在光学测量设备中,尤其在间隔测量设备中。
[0017] 根据本发明的一个实施例,该光学屏蔽装置具有第一接触面,该接触面被构成用于引起该光学屏蔽装置在平行于该传感器元件的表面的平面中的对准。为此该第一接触面可以作为侧止挡面来实施。该光学屏蔽装置的对准能够与诸如电路板的其他元件的制造容差无关地并尽管单构件的小尺寸而实现精确的定位。
[0018] 根据另一实施例,该光学屏蔽装置具有第二接触面,该接触面被构成用于引起该光学屏蔽装置在垂直于该传感器元件的表面的平面中的对准。该第二接触面可以是与传感器元件表面平行的面。比如该第二接触面在该第一和第二探测区域之间在该光学屏蔽装置的唇形件或隔片处来实施。附加地或者可替换地,可以在光学屏蔽装置的边缘处设置其他第二接触面。该第二接触面可以位于该传感器元件之上。
[0019] 根据另一实施例,该光学屏蔽装置具有硬部件和软部件,其对于第一波长范围的光学辐射是不可穿透的。在此该软部件布置在该光学屏蔽装置的朝向传感器的侧,并实施为可变形的。
[0020] 硬部件和软部件比如可以由具有不同硬度和不同密度的不同材料来制造。硬部件比如可以作为形状稳定的框架来构成,其具有与该传感器元件互补的几何形状,并能够对准该传感器元件。硬部件另外还可以比如实施为具有比软部件小的可变形性。
[0021] 软部件比如可以作为软的抛物线成型的、比如由橡胶或类似弹性材料制成的唇形件或隔片来实施。软部件可以布置在第一和第二探测区域之间,并以这种方式来分离参考辐射和测量辐射的光学路径。
[0022] 软部件在作用下可变形,使得在光学屏蔽装置与传感器元件的装配状态下能够把光学屏蔽装置紧密施加在传感器元件表面上。为此软部件比如可以在未变形的状态在与传感器元件垂直的平面中在朝向传感器元件的方向上超出硬部件的第二接触面。
[0023] 硬部件和软部件对于第一波长范围的光学辐射的不可穿透性可以意味着其引起光学衰减。比如通过硬部件和软部件的透射低于入射辐射的0.1%,尤其低于0.01%,并优选地低于0.001%。
[0024] 硬部件可以具有第一和第二接触面。第二接触面可以包围该光学屏蔽装置,并实施为与传感器元件表面平行的平面。可替换地或者附加地,该第二接触面可以在软部件处来实施。
[0025] 软部件能够确保:尽管形状和制造容差,光学屏蔽装置仍形状配合地位于传感器元件表面上,并同时使到传感器元件中的力输入保持被限制为所定义的尺度,或者可以被最小化。最大力输入可以在考虑上述容差的情况下通过软部件的肖氏(Shore)硬度来调节。由于玻璃表面的平滑度被传递到软部件上,所以由芯片表面所反射的光的漫散射被最小化。比如作为硬成型件保证定位精度和机械稳定性并优选形状配合地对准传感器元件的硬部件另外还有助于传感器元件表面的光学分离。
[0026] 光学屏蔽装置的该构型是特别有利的,因为比如由软部件带来的制造容差可以被补偿。另外,通过把光学屏蔽装置借助接触面直接地直接对准传感器元件,实现光学屏蔽装置的高定位精度。按照常规的系统,必须考虑高得多的容差,因为首先必须考虑光学载体的制造容差。另外还必须考虑用于紧固光学载体的定位精度,比如在电路板上的钻孔。此外还必须考虑电印制导线在电路板上的定位精度以及传感器元件在印制导线上的定位精度。与此相对应,在本发明中仅须考虑光学屏蔽装置的制造容差,因为其直接布置在传感器元件上。
[0027] 根据本发明的另一实施例,软部件和硬部件具有在第一波长范围内吸收的材料。该吸收材料比如可以是亚光黑材料。硬部件和软件部件可以具有相同的吸收材料或不同的吸收材料。另外硬部件和/或软部件可以完全由吸收材料组成。可替换地,硬部件和/或软部件可以具有吸收表面涂层,该表面涂层降低了测量辐射和参考辐射的散射和反射。
[0028] 另外该光学屏蔽装置还可以具有涂层,该涂层对比如在高MHz或在低GHz范围内的高频或低频电磁辐射进行屏蔽。比如该涂层可以具有导电材料,比如导电金属。由此可以防止电磁兼容性问题(EMV),其比如可能由在芯片中所出现的高频而引起。附加地,还可以在光学屏蔽装置处为此布置屏蔽板。
[0029] 根据另一实施例,软部件具有第一几何结构,其被实施用于偏转来自传感器表面的散射辐射。可替换地或附加地,该硬部件具有第二几何结构,其被实施用于偏转来自传感器表面的散射辐射。第一几何结构和第二几何结构可以实施为相同的或不同的。散射辐射在此比如可以表示不是垂直地落到传感器表面上的辐射。另外,散射辐射可以是落到用于探测测量辐射所设置的探测器表面上的参考辐射。另外,散射辐射可以是落到用于探测参考辐射所设置的探测器表面上的测量辐射。该几何结构比如可以是光阱(“beam dump(束流收集器)”)。第一几何结构和第二几何结构如此来实施,使得尽可能少的散射光落到传感器元件表面的探测场上。为此光在该几何结构中可以如此被反射,使得其再次离开该光学屏蔽装置。
[0030] 另外还可以在传感器元件的表面上、尤其在玻璃板上施加涂层,其用于降低在传感器元件内在第一和第二探测区域之间的光学串扰。这尤其可以通过以下方式来实现,即该涂层具有与该传感器元件的表面相同数量级的折射率,或者该涂层作为抗反射涂层来实施。比如在由玻璃制成的传感器表面情况下,具有折射率n=1.4至1.6、尤其n=1.5的涂层是有利的。该涂层可以在第一波长范围内实施为吸收性的。可替换地,软部件或硬部件的材料可以具有与传感器元件的表面类似的折射率。另外传感器元件的表面可以被结构化,以使光学串扰最小化。
[0031] 根据本发明的另一实施例,该软部件与该硬部件一起实施为一体的。比如这两个部件可以作为注塑件、尤其作为可能由塑料制成的双部件注塑件(2K模)来实施。可替换地,软部件和硬部件可以由两个部分组成,这两个部分比如被插接、粘接或咬合。
[0032] 根据本发明的另一实施例,该传感器单元另外还具有载体元件,其中传感器元件固定在该载体元件上。在该光学屏蔽装置处另外还布置有紧固元件,该紧固元件被构成用于如此与该载体元件相配合,使得在该传感器元件的表面与该光学屏蔽装置之间形成形状配合的连接。
[0033] 该载体元件在此比如作为电路板或印刷电路板来实施,在所述电路板或印刷电路板处比如布置芯片。该紧固元件比如可以作为卡钩来实施。比如该紧固元件可以与该硬部件一起实施为一体的。该紧固元件可以与衔接元件一起在载体元件处共同作用。该紧固元件与衔接元件的共同作用能够引起,光学屏蔽装置的软部件被按压向传感器元件表面。为此该紧固元件比如可以实施为弹性的。
[0034] 根据本发明的另一实施例,该光学屏蔽装置具有接口元件,该接口元件被构成用于把瞄准元件与该光学屏蔽装置相连接。该接口元件比如可以包含用于该瞄准元件的引导部和/或紧固部。该瞄准元件同样可以用于分离测量辐射和参考辐射。当然,尤其由于到该传感器元件的较大间隔,该瞄准元件可以具有较高的制造容差。该瞄准元件比如可以通过粘接、插接或形状配合或力配合而被紧固在该接口元件处。
[0035] 根据本发明的一个实施例,该传感器单元具有发送装置,比如激光二极管,以发送测量辐射和参考辐射。该发送装置直接布置在该传感器元件上。也即,该发送装置位于该传感器元件与该光学屏蔽装置之间,使得测量辐射能够离开该传感器单元,并能够通过光学屏蔽装置中的凹陷而返回到该传感器单元。参考辐射可以沿着参考路段而在该传感器单元内伸展,并比如不离开该光学屏蔽装置地而射到传感器元件的第二探测区域。
[0036] 根据本发明的第二方面,描述了用于确定距离的距离测量设备,其中该距离测量设备具有上述的屏蔽装置。附图说明
[0037] 从参照附图对示例性实施方式的以下描述中,本发明的其他特征和优点对于专业人员是显然的,其中但是所述示例性实施方式不应解释为限制本发明。
[0038] 图1示出了根据本发明实施例的传感器单元的侧剖面图,
[0039] 图2示出了根据本发明实施例的光学屏蔽装置的侧剖面图,
[0040] 图3示出了具有附加软部件的传感器单元的侧剖面图,
[0041] 图4示出了具有吸收涂层和吸收几何结构的光学屏蔽装置的侧剖面图,[0042] 图5以侧剖面图示出了光学屏蔽装置在z方向上在传感器元件处的调整,[0043] 图6以侧剖面图示出了光学屏蔽装置在x-y平面中在该传感器元件处的调整,[0044] 图7示出了在电路板处的光学屏蔽装置的俯视图,
[0045] 图8示出了具有接口元件的传感器单元的侧剖面图,
[0046] 图9以传感器单元的侧剖面图示出了光学屏蔽装置借助卡钩的机械固定,[0047] 图10以传感器单元的侧剖面图示出了光学屏蔽装置借助粘接的机械固定,[0048] 图11示出了传感器元件的可能的构型,
[0049] 图12示出了具有布置于电路板处的发送装置的传感器单元的侧剖面图,[0050] 图13示出了具有布置于传感器元件与光学屏蔽装置之间的发送装置的传感器单元的侧剖面图。

具体实施方式

[0051] 所有的图仅仅是根据本发明的装置或其根据本发明实施例的组成部分的示意性表示。在图中尤其是间隔和大小关系不是按照比例再现的。在不同的图中相应的元件配备有相同的附图标记。
[0052] 在图1中示意示出了传感器单元33的侧剖面图。该传感器单元33具有传感器元件3和光学屏蔽装置1。该传感器元件3比如可以是在诸如电路板41的载体元件41上所布置的芯片,其具有用于测量辐射5的第一探测区域35和用于参考辐射7的第二探测区域37。该传感器元件3另外还可以是具有玻璃板43的芯片封装,其中该玻璃板覆盖该芯片以及尤其覆盖探测区域35、37。该传感器元件3如在图11中所示可以不同地紧固在该电路板41上。如在图11a中所示,该传感器元件3可以具有玻璃板43,并且借助焊点45(球栅阵列(ball grid array))而被焊接到该电路板41上(玻璃上芯片(Chip-on-Glass))。图11b示出了与图11a类似的、无玻璃板43的实施(具有球栅阵列的裸片(bare die mit ball grid array))。在图
11c中,该传感器元件3直接布置在该电路板41上。图11d和e示出了图11c中的图示的可替换俯视图。该传感器元件3可以借助结合线53而紧固在该电路板41上。如在图11d中所示,该光学屏蔽装置1可以与“裸片”、也即无外壳半导体芯片相组合。该光学屏蔽装置1不仅竖直地、而且横向地直接对准该传感器元件3,并使用电路板41用于紧固。硬部件9的用于对准的边必要时具有用于图11d和e中所示结合线43的凹处。
[0053] 特别有利的是如下的封装技术,其密闭地密封芯片并进行机械保护(比如在玻璃上芯片实施中),并同时在外边和芯片位置之间具有小的容差,如在图11a中所示。在用于本发明光学屏蔽装置1的常规芯片封装情况下的容差链由光学屏蔽装置1的制造容差、传感器元件3(也即芯片或芯片封装)的容差、以及在该封装内芯片定位的容差组成,其中所述传感器元件典型地对应于由陶瓷或成本低的塑胶组成的模封装。
[0054] 该光学屏蔽装置1优选地与传感器元件3相组合,其中该传感器元件利用封装方法在晶圆级上来制造。在此传感器元件3的成型容差应该明显比在模方法时小,并大致对应于所述裸片的容差。
[0055] 如在图1中所示,该光学屏蔽装置1具有比如作为软唇形件实施的软部件11和框架式硬部件9。该软部件11直接位于传感器元件表面3上。通过软的柔性材料,它光学地密闭并分离用于参考辐射和测量辐射7、5的区域。如在图2中所示,这比如可以通过如下方式来实现,即未变形的软部件在Z方向上、也即垂直于与传感器元件3的表面平行的平面地突出传感器元件表面上的支承平面。软部件比如可以作为抛物线成型的橡胶唇形件来实现,使得所述软部件即使在变形的情况下也形成所定义的接触面。通过软部件的这种构型,可以避免所述软部件比如在对一侧施加压力时折叠并占据该传感器元件表面上的未定义的位置。另外,硬部件具有第一接触面13,该第一接触面作为侧止挡来实施,并用于光学屏蔽装置1在该传感器元件3处的横向对准。此外,光学屏蔽装置1具有第二接触面14,该第二接触面用于光学屏蔽装置1在垂直于传感器元件3的表面的平面中的对准。该第二接触面14可以作为软部件11的部分实现和/或其中实现硬部件9。该光学屏蔽装置1具有用于测量辐射5的第一凹陷16和用于参考辐射7的第二凹陷15。
[0056] 在图2a中示出了光学屏蔽装置1。虚线表示用于传感器元件3的表面位置的可能的平面。在图2b中,该光学屏蔽装置1放在传感器元件3上,使得力被施加在软部件11上,并且该软部件变形。另外,该光学屏蔽装置1在该第一接触面13和第二接触面14处比如在玻璃板43处对准。
[0057] 如在图3中所示,在该光学屏蔽装置1处还可以布置附加的软部件11’。如在图3a中所示,这些附加的软部件比如可以布置在该电路板41与硬部件9之间,并引起与该电路板41的光学密封锁闭。可替换地,如在图3b中所示,在该硬部件9与该传感器元件3之间的附加软部件11’比如可以布置在玻璃板43之上,并在传感器元件的侧实现光学屏蔽。如果该传感器元件3和发送装置39、也即光源并排地布置在该电路板41上,那么该装置尤其能够防止光学串扰。附加地,该软部件11’可以支持或引起该光学屏蔽装置1在z方向上的对准。
[0058] 如在图4a中所示,该光学屏蔽装置1在朝向传感器元件的侧可以不仅在软部件处、而且在硬部件处具有吸收材料17。附加地或可替换地,该光学屏蔽装置1可以具有软部件11的第一几何结构19和/或硬部件9的第二几何结构21,其引起散射光25、诸如由传感器元件表面3所反射的光在光阱中被吸收,或者再次离开该光学屏蔽装置1。
[0059] 该硬部件9可以具有硬的刚性成型件,其保证该光学屏蔽装置1的位置精度和机械稳定性。该硬部件9可以直接形状配合地在X和Y方向上、也即在与传感器元件表面平行的平面中在传感器元件3处或在芯片封装处对准。在图6中用参考符号47来表示在XY平面中的对准。如在图6a中所示,该第一接触面13为此可以实施为硬部件9的直的引导部。可替换地,如在图6b中那样,所述引导部可以实施为斜切的。附加地,如在图6c中所示,第二接触面14可以支持所述对准。
[0060] 在图5中示出了在垂直于传感器元件表面的Z方向上的对准。如在图5a中用参考符号47所示的,可以借助软部件11的第二接触面14在该传感器元件表面处实现所述对准。可替换地,如在图5b中所示,可以在Z方向上与该电路板41形状配合地实现对准47,或者如在图5c中,通过硬部件的第二接触面14在传感器元件表面处实现对准。
[0061] 在图7中示出了该光学屏蔽装置1的俯视图。硬部件9的表面具有第一凹陷16和第二凹陷15,其分别布置在用于测量辐射和参考辐射5、7的光学分离的每一侧。凹陷15、16可以是开放的、透明封闭的或如图8中所示在光学滤波器23中来实施。用于组成硬部件和软部件9、11的相应材料尤其在由光学入射滤波器23透射的波长范围中可以具有高的吸收系数。另外如在图8中所示,该光学屏蔽装置1可以与瞄准元件31相连接,该瞄准元件同样用于分离参考辐射和测量辐射7、5。为此可以在光学屏蔽装置1的上侧设置接口元件29,其比如作为适配器来实施,该接口元件允许以明显高于芯片上的软部件11的所需定位精度的容差来进行连接、比如粘接或插接。
[0062] 在图9和10中示出了光学屏蔽装置1的机械固定。如在图10中所示,该硬部件9比如可以借助粘接部51而与该载体元件41和该传感器元件3相紧固。该粘接剂51可以与图3A中的软部件11’相类似地是光学不可穿透的,并以同样的方式防止散射光的入射。
[0063] 在图9中示出了借助紧固元件27的固定,其中所述紧固元件作为卡钩来实施。所述紧固元件由于其弹簧作用能够实现:光学屏蔽装置1能够以优化的压紧力位于传感器元件3上,并从而引起传感器元件表面与软部件11的形状配合。对传感器表面的力用参考符号49来表示。由于塑料构件的典型材料强度和紧固元件27的典型尺寸,其中所述紧固元件比如可以作为卡钩、粘接部、热压制部和超声焊接部来实施,所以在承载芯片的元件处、也即比如在电路板41处进行紧固或固定可以是相宜的。通过屏蔽装置1直接在传感器元件3处的对准,电路板41的高的成型容差不转移。
[0064] 在图12和13中示出了不仅具有粘接部51、而且具有紧固元件27的传感器单元33。在图12中,作为激光二极管实施的发送装置39布置在电路板41上的传感器单元33旁边。在图13中,光源39集成在传感器单元33中。测量辐射5可以穿过该第二凹陷15而离开该传感器单元33,并穿过第一凹陷16而到达该传感器元件3的第一探测区域35。参考辐射7可以沿着传感器单元内部的参考路段55伸展,其方式是该参考辐射比如由硬部件9的朝向该传感器元件的侧比如通过反射而被偏转到该传感器元件3的第二探测区域37上。
[0065] 最后说明的是,诸如“具有”等表述应该不排除可以设置其他的元件或步骤。另外还应指出的是,“一个”或“一”不排除多个。此外,结合不同的实施方式所描述的特征可以任意地相互组合。另外说明的是,在权利要求中的参考符号不应解释为对权利要求的范围是限制性的。
QQ群二维码
意见反馈