具有紧固装置的用于机动车辆的光电传感器的透镜设备、光电传感器、机动车辆和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于机动车辆的光电传感器(1)的透镜设备(6)，包括接收透镜(8)、所述接收透镜(8)的后侧(10)部分地安置在其上的支撑装置(9)以及固定装置(12)，所述接收透镜(8)借助于所述固定装置(12)利用沿着第一方向(z)作用的弹簧力被保持在所述支撑装置(9)上，其中所述固定装置(12)包括保持框架(15)和至少一个弹簧元件(16)，所述保持框架(15)至少部分地包围所述接收透镜(8)，所述至少一个弹簧元件(16)沿着不同于所述第一方向(z)的至少一个第二方向(x,y)相对于所述保持框架支撑所述接收透镜(8)。

Lens equipment, photoelectric sensors, motor vehicles and methods for a photoelectric sensor for a motor vehicle with a fastening device

The present invention relates to a photoelectric sensor for motor vehicles (1) of the lens device (6), including a receiving lens (8), the receiving lens (8) on the back side of the supporting device (10) placed on the part (9) and a fixing device (12), the receiving lens (8) the fixing device (12) by using along the first direction (z) spring force is maintained in the supporting device (9), wherein the fixing device (12) comprises a holding frame (15) and at least one spring element (16), the holding frame (15) at least partially surrounds the receiving lens (8), wherein at least one spring element (16) along the different from the first direction (z) at least one of the second directions (x, y) relative to the holding frame supporting the receiving lens (8).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有紧固装置的用于机动车辆的光电传感器的透镜设备、光电传感器、机动车辆和方法
本专利技术涉及用于机动车辆的光电传感器的透镜设备，包括接收透镜、所述接收透镜的后侧部分地安置在其上的支撑装置以及紧固装置，所述接收透镜借助于紧固装置利用在第一方向上作用的弹簧力被保持在所述支撑装置上。另外，本专利技术涉及包括这种透镜设备的光电传感器。本专利技术此外涉及包括该光电传感器的机动车辆。另外，本专利技术涉及组装透镜设备的方法。
技术介绍
在本情况中，关注点特别地涉及用于光电传感器的透镜设备。举例来说，这种光电传感器能够具体化为LIDAR传感器(LIDAR-光探测及测距)或激光扫描器。举例来说，这种光电传感器附连到机动车辆以在驾驶期间或当机动车辆运行时记录(register)机动车辆的外界。这里，光电传感器是扫描光测量设备，借助于该扫描光测量设备，能够记录机动车辆的周围区域中的物体或者障碍物。举例来说，光电传感器可用于根据光脉冲飞行时间方法测量机动车辆和物体之间的距离。通常，光电传感器包括传输单元，能够借助于传输单元发出光传输信号，所述传输单元例如具有激光二极管。另外，光电传感器包括相应的接收单元，能够借助于所述相应的接收单元将物体反射的传输信号接收作为接收信号，该接收单元例如具有至少一个光电二极管。接收透镜在传播方向上布置在接收单元的上游。现有技术已经公开了透镜设备，其中借助于适当的紧固装置将接收透镜保持在支撑装置上。为此，例如借助于以铝制成的保持框架，能够将接收透镜保持在支撑装置上。为此，在组装后，保持框架能够例如被粘合到支撑装置。这里的问题在于，接收透镜的横向区域或者侧向面对于杂散光开放。为防止杂散光在横向区域中耦合到接收透镜中，所述横向区域能够在组装之后被适当掩蔽。这种紧固装置的另一缺陷应认为是在这样的方面，即保持框架不能补偿任何容差或因温度变化引起的尺寸变化。在该情形中，DE102012006869A1描述了一种用于机动车辆的光电传感器装置，特别是激光扫描器或者LIDAR器械。所述光电传感器装置包括用于保持接收透镜的保持装置和用于减低接收信号强度的止挡。这里，所述止挡被保持在保持装置上。所述止挡还可以实现为弹簧元件，借助于弹簧元件，接收透镜利用弹簧力被支撑在框架上。
技术实现思路
本专利技术目的在于突出一种方案，借助于该解决方案，可以以更成本有效方式提供一种用于前述类型的光电传感器的透镜设备。根据本专利技术，这一目的通过包括根据独立专利权利要求的特征的透镜设备、光电传感器、机动车辆和方法来实现。本专利技术的有利实施例是从属专利权利要求、说明书和附图的主题。用于机动车辆的光电传感器的根据本专利技术的透镜设备包括接收透镜。另外，透镜设备包括接收透镜的后侧部分地安置在其上的支撑装置。另外，透镜设备包括紧固装置，借助于该紧固装置，利用在第一方向上作用的弹簧力将接收透镜保持在支撑装置上。紧固装置具有至少部分地包围接收透镜的保持框架。另外，紧固装置具有至少一个弹簧元件，该至少一个弹簧元件在不同于第一方向的至少一个第二方向上相对于保持框架支撑所述接收透镜。该透镜设备用于机动车辆的光电传感器中。特别地，透镜设备可用在LIDAR传感器或者激光扫描器中。所述透镜设备包括接收透镜，该接收透镜在光电传感器的接收信号的传播方向上布置在接收单元的上游。举例来说，接收透镜能够由玻璃或塑料制成。接收透镜可具有面向接收单元的大致平坦的后侧，以及具有适当曲率的前侧。另外，透镜设备具有支撑装置，特别地，支撑装置可具有呈框架形式的具体装置。这里，经由其后侧，接收透镜被支撑于所述支撑装置。另外，透镜设备包括紧固装置，借助于该紧固装置，沿着第一方向以弹性方式将接收透镜保持在支撑装置上。紧固装置包括至少部分地包围接收透镜的保持框架。特别地，保持框架能够完全地包围接收透镜。由此，接收透镜能够布置在保持框架内。另外，紧固装置包括至少一个弹簧元件，借助于该至少一个弹簧元件，将接收透镜相对于保持框架支撑。这里，接收透镜借助于弹簧力沿着第一方向被保持在支撑装置上。举例来说，第一方向可以垂直于接收透镜的后侧延伸。经由所述至少一个弹簧元件，沿着至少一个第二方向相对于保持框架支撑所述接收透镜。所述接收透镜还可以沿着第三方向被相对于保持框架支撑。第二方向和/或第三方向可以例如大致垂直于第一方向延伸。经由所述弹簧元件，接收透镜相对于保持框架被弹性地保持。因此，在保持框架内对中所述接收透镜能够经由所述弹簧元件实现。另外，通过弹簧元件的弹性构造或者弹簧元件的弹性可变形性，能够实现补偿因温度作用引起的透镜设备的尺寸变化或者透镜设备的部件的尺寸变化。另外，借助于所述弹簧元件，能够对接收透镜施加限定的保持力。另外，可以补偿制造公差、机动车辆运行期间的振动，或者其它影响。优选地，所述至少一个弹簧元件提供了在第一方向上作用以将接收透镜保持在支撑装置上的弹簧力。由此，借助于所述至少一个弹簧元件，所述接收透镜相对于所述支撑装置、例如支撑装置的接触面沿着第一方向被弹性安装。因此，所述弹簧元件首先用于弹性地紧固所述接收透镜，其次用于将接收透镜在保持框架中对中。因此，可以确保透镜设备在光电传感器中的可靠运行。另外，这种弹簧元件能够以成本有效方式提供。此外，有利的是，保持框架在圆周方向上在预定横向区域中包围接收透镜，并屏蔽所述预定横向区域以免受光辐射影响。所述接收透镜可具有一预定横向区域，在该区域中，用紧固装置保持所述接收透镜。所述接收透镜可具有在所述预定横向区域中的大致长方体的具体设置。这里，保持框架实现为使得它包围、特别地完全包围接收透镜的预定横向区域。因此，在预定横向区域中可以防止光辐射或者杂散光从外部进入到接收透镜中。举例来说，杂散光能够是红外波长范围和/或可见光波长范围中的光。因此，可以防止杂散光到达光电传感器的接收单元。因此，可以确保光电传感器的可靠运行。此外，有利的是，支撑装置具有保持元件，并且紧固装置具有对应于保持元件的紧固元件，其中通过保持元件与紧固元件在第一方向上的相互作用，将接收透镜保持在支撑装置上。举例来说，支撑装置的保持元件能够是适当的隆凸或者保持凸缘。紧固装置的紧固元件可具有相应的切口。因此，紧固装置的紧固元件能够钩接(可以说)到保持元件上。作为替代，保持元件也可以形成为具有相应的切口，并且紧固元件具有对应于所述凹进的隆凸。当透镜装置紧固到支撑装置时，所述支撑装置能够在第一方向上偏转，并且所述至少一个弹簧元件可以在过程中被压缩。接着，保持元件能够连接到相应的紧固元件。优选地，弹簧元件或者保持框架包括紧固元件。如果保持元件具有相应的隆凸，则相应的紧固元件能够例如实现为能够钩接在保持元件上的突出部类型。现在，该紧固元件或者该突出部能够实现在弹簧元件上、实现在保持框架上，或实现在两者上。以这种方法，能够确保支撑装置和紧固装置之间的简单且成本效益的连接。在一实施例中，紧固装置具有弹簧丝，其中所述弹簧丝的至少第一区域形成所述至少一个弹簧元件。举例来说，弹簧丝能够从适当的金属或者金属丝制成。弹簧丝可具有弹性地可变形的具体化。举例来说，弹簧丝可具有在第一区域或者部分中的适当曲率，使得弹簧丝的第一区域与余留的弹簧丝相比较实现为突出部的形式。因此，弹簧元件能够以简单且成本效益方式来提供。在另一实施例中，保持框架本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车辆的光电传感器(1)的透镜设备(6)，包括接收透镜(8)、所述接收透镜(8)的后侧(10)部分地安置在其上的支撑装置(9)以及紧固装置(12)，所述接收透镜(8)借助于所述紧固装置(12)利用沿着第一方向(z)作用的弹簧力被保持在所述支撑装置(9)上，其特征在于，所述紧固装置(12)具有保持框架(15)和至少一个弹簧元件(16)，所述保持框架(15)至少部分地包围所述接收透镜(8)，所述至少一个弹簧元件(16)沿着不同于所述第一方向(z)的至少一个第二方向(x,y)相对于所述保持框架支撑所述接收透镜(8)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 DE 102015104212.61.用于机动车辆的光电传感器(1)的透镜设备(6)，包括接收透镜(8)、所述接收透镜(8)的后侧(10)部分地安置在其上的支撑装置(9)以及紧固装置(12)，所述接收透镜(8)借助于所述紧固装置(12)利用沿着第一方向(z)作用的弹簧力被保持在所述支撑装置(9)上，其特征在于，所述紧固装置(12)具有保持框架(15)和至少一个弹簧元件(16)，所述保持框架(15)至少部分地包围所述接收透镜(8)，所述至少一个弹簧元件(16)沿着不同于所述第一方向(z)的至少一个第二方向(x,y)相对于所述保持框架支撑所述接收透镜(8)。2.根据权利要求1所述的透镜设备(6)，其特征在于，所述至少一个弹簧元件(15)提供沿着所述第一方向(z)作用以将所述接收透镜(8)保持在所述支撑装置(9)上的所述弹簧力。3.根据权利要求1或2所述的透镜设备(6)，其特征在于，所述保持框架(15)在预定横向区域(11)中在圆周方向上包围所述接收透镜(8)，并且屏蔽所述预定横向区域(11)免受光辐射的影响。4.根据先前权利要求中任一项所述的透镜设备(6)，其特征在于，所述支撑装置(9)具有保持元件(19)，所述紧固装置(12)具有对应于所述保持元件(19)的紧固元件(20)，其中所述接收透镜(8)通过所述保持元件(19)与所述紧固元件(20)在所述第一方向(z)上的相互作用而被保持在所述支撑装置(9)上。5.根据权利要求4所述的透镜设备(6)，其特征在于，所述弹簧元件(16)和/或所述保持框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：G利斯特，W哈特曼，P霍瓦特，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE