WO2011120481A1 - Device comprising an optical module and lens holder - Google Patents

Device comprising an optical module and lens holder Download PDF

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WO2011120481A1
WO2011120481A1 PCT/DE2010/001501 DE2010001501W WO2011120481A1 WO 2011120481 A1 WO2011120481 A1 WO 2011120481A1 DE 2010001501 W DE2010001501 W DE 2010001501W WO 2011120481 A1 WO2011120481 A1 WO 2011120481A1
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WO
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lens holder
optical module
optical device
connecting surfaces
optical
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PCT/DE2010/001501
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Inventor
Gerhard Müller
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • the invention relates to an optical device comprising an optical module (for example a lens) and a lens holder, wherein the optical module and the lens holder are connected to each other via an adhesive connection.
  • the invention also relates to a method for producing an optical device.
  • connection techniques For the connection of an optical module, for example a lens, with a carrier, for example a carrier housing, lens holder or camera housing, a variety of connection techniques are used.
  • the quality of the optical device depends crucially on the quality of the connection between the optical module and the lens holder and u results. a. from camera intrinsic tolerances and installation tolerances.
  • position and position tolerances, in particular roll, yaw and pitch angles, for example of the objective in the objective holder have a considerable influence on the functionality of a camera.
  • Verbmdungstechnik in general, a very good and long-term stable alignment of the optical module relative to the lens holder required.
  • an adhesive bead is interposed between an objective holder in which, for example, an image pickup element is disposed and an objective between two or more adhesive surfaces perpendicular to the optical axis of the objective or optical device are aligned.
  • an adhesive bead or the bond manufacturing tolerances of the individual components can be compensated.
  • the lens is inserted into the not yet cured adhesive on the lens holder and set the optimal orientation with respect to the longitudinal axis, or with respect to the optical axis. This fixes the position of the lens in the lens holder.
  • Such a device is known, for example, from DE 102 20 671 A1, in which an apparatus and a method for its production is described, comprising an optical module and an objective holder, which is arranged on a printed circuit board with image receiving element.
  • the optical module and the lens holder are designed as tubes, which are pushed into each other with an exact fit, whereby alignment with respect to the longitudinal axis or optical axis is possible.
  • the known optical devices and methods for aligning and connecting an optical module in / with a lens holder have the disadvantage that on the one hand there is a frequently complicated camera structure and an associated increased manufacturing complexity due to complex production parts. On the other hand, there is a need for a cumbersome and complicated adjustment. In addition, the possibility of alignment of the known optical devices is limited to a few degrees of freedom.
  • a disadvantage of other known devices for aligning and connecting an optical module in / with a lens holder is that shrinkages during curing of the adhesive directly affect the focusing of the optical device.
  • changes in adhesive expansion due to temperature changes and aging also directly affect the focus.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an optical device, wherein with the least possible manufacturing and adjustment effort, a connection between an optical module and a lens holder is made, which has a clear and defined orientation of the optical module to the lens holder at the same time.
  • An essential idea of the invention is to realize an alignment and / or a connection between an optical module, for example a lens comprising at least one lens, and an objective holder and / or a camera housing in which, in particular, an image-receiving element is arranged.
  • the connection should be designed so that on the one hand, the optical module and the lens holder are connected by introducing adhesive into a gap between the optical module and lens holder and adjustment options in all translational and rotational directions, ie with respect to six degrees of freedom preserved.
  • changes in the adhesive expansion for example as a result of curing, temperature change and / or aging, do not act in the critical direction of the focusing and thus adversely affect them.
  • the resulting due to changes in the adhesive forces are in particular distributed radially in an optical device according to the invention thereto.
  • This positive effect is preferably achieved by placing an adhesive bead between two bonding surfaces, wherein a bonding surface at the optical and Module and a connection surface is located on the lens holder and wherein the bead of adhesive radially, in particular in rotationally symmetrical design of the optical module, the optical axis of the optical device rotates and thereby results in a preferably in all directions of the same stress distribution.
  • the connecting surfaces are configured parallel to one another and parallel to the optical axis of the optical device.
  • the optical device comprises an optical module and an objective holder, wherein the optical module, for example a lens or a lens housing which comprises at least one lens, is connected to an objective holder via an adhesive connection.
  • the lens holder may, for example, also be a camera housing in which, in particular, an image recording element is arranged.
  • Both the optical module and the lens holder connecting surfaces are provided, via which the optical module and the lens holder are connected to each other by means of an adhesive connection.
  • an adhesive bead is preferably arranged between, for example, connecting surfaces parallel to the optical axis of the optical device and mutually parallel.
  • the connecting surfaces form a gap between the optical module and the objective holder, wherein the gap radially surrounds the optical module or the optical axis of the optical device.
  • the lens holder for this purpose have a rotationally symmetrical opening in which the optical module is mounted.
  • stresses that are caused for example by changes in the adhesive expansion, in particular arranged parallel to the optical axis connecting surfaces, approximately equally distributed in all spatial directions, so that no or only a very slight defocusing of the optical device takes place.
  • the hardening adhesive can be introduced before, after and / or during the adjustment of the optical device.
  • the adhesive is used in particular to compensate for tolerances, for example manufacturing tolerances.
  • the introduction of the curing adhesive is preferably carried out after the optical module has been introduced into the carrier housing and before an adjustment of the optical device, for example a focusing, has taken place.
  • the adhesive can be cured by means of UV light, for example.
  • the connection surfaces on the optical module and on the objective holder are preferably configured parallel to one another and parallel to the optical axis of the optical device. Alternatively, the connection surfaces may also have other embodiments.
  • the connecting surfaces can also be formed with a specific angle of inclination to the optical axis of the optical device, wherein the connecting surfaces are arranged in particular at a certain angle to each other and each with different inclination angles to the optical axis of the optical device, so that a tapering course of the through the Connecting surfaces formed adhesive gap is formed.
  • the connecting surfaces can also be configured parallel to one another and at the same angle of inclination at an angle to the optical axis.
  • the connecting surfaces may also be rounded or arcuate in shape and be aligned either parallel or mirror-image to each other.
  • the connecting surfaces on the optical module and / or on the lens holder can also be formed with one or more shoulders. It is particularly advisable to choose the configuration of the connecting surfaces or the adhesive gap between the optical module and lens holder according to the properties of the adhesive used. For example, in the case of UV-light-curing adhesives, it is advantageous to ensure that the UV light can illuminate the entire adhesive gap. Likewise, it may be helpful to adapt the adhesive gap to the viscosity of the adhesive and, for example, to choose the shape of the adhesive gap or the configuration of the bonding surfaces in accordance with the viscosity of the adhesive.
  • the optical module and lens holder are designed as hollow cylinders at least in the area of their connecting surfaces.
  • the optical module and / or the lens holder can also be configured beyond the region of the connecting surfaces as a hollow cylinder.
  • at least a region of the inner lateral surface of the region of the optical module configured as a hollow cylinder and at least a region of the outer lateral surface of the region of the objective holder configured as a hollow cylinder serve as connecting surfaces.
  • the inner radius designed as a hollow cylinder and serving as a connecting surface portion of the optical Module, designed with a certain excess of the outer radius, designed as a hollow cylinder and serving as a connecting surface portion of the lens holder.
  • the specific excess is to be understood as meaning a positive difference between the outer radius of the objective holder and the inner radius of the optical module, with regard to the abovementioned regions. If, for example, the adhesive arranged between the bonding surfaces accommodates tolerances of up to 200 ⁇ m, a gap with a width of 0.5 mm or a corresponding difference of the radii could be selected.
  • the optical device preferably with respect to all known translation directions or spatial directions and directions of rotation possible.
  • the optical module is rotationally symmetrical at least in the region of the connecting surfaces and / or has a rotationally symmetrical outer housing or a rotationally symmetrical outer surface.
  • the lens holder is designed at least in the region of the connecting surfaces with a rotationally symmetrical opening in which the optical module is mounted.
  • at least one region of the rotationally symmetrical outer surface of the optical module and at least one region of the inner surface of the rotationally symmetrical opening of the objective holder serve as connecting surfaces.
  • the connecting surfaces are preferably configured parallel to one another and parallel to the optical axis of the optical device.
  • the inner radius of the area of the objective holder which serves as a connection surface and is designed as a rotationally symmetrical opening is formed with a certain oversize relative to the outer radius of the rotationally symmetrical area of the optical module serving as connection area.
  • the specific excess is to be understood as a positive difference between the inner radius of the objective holder and the outer radius of the optical module, with regard to the abovementioned regions. This is, especially after positioning of the optical module in the lens holder and preferably in front of a Curing of the adhesive arranged between the bonding surfaces, an adjustment, z.
  • the optical device preferably with respect to all known translation directions or spatial directions and directions of rotation possible.
  • the optical module is designed to be rotationally symmetrical beyond the area of the connection surfaces or, for example, has a rotationally symmetrical outer housing beyond the area of the connection surfaces.
  • the optical module is preferably designed such that it has a larger outer radius in the region of the connecting surfaces than in the region of rotation-symmetrically configured beyond.
  • the objective holder is designed with a rotationally symmetrical opening extending beyond the region of the connecting surfaces.
  • the rotationally symmetrical opening is configured in such a way that it has a smaller inner radius in the area of the connecting surfaces than in the region of rotationally symmetrical design beyond.
  • the inner surface of the rotationally symmetrical opening of the objective holder is designed with at least one shoulder.
  • the heel is also rotationally symmetrical, in particular by a transitionless, for example conical, narrowing of the inner diameter of the opening of the lens holder in the joining direction, wherein the at least one paragraph serves in particular as a stop for the insertion depth of the optical module in the lens holder.
  • the at least one shoulder may be in the form of a collar on which the optical module is placed slightly below the setting range for the focusing of the optical device, so that, for example, can be dispensed with a holding of the optical module during the introduction of adhesive.
  • the at least one shoulder may for example be designed so that a pre-centering of the optical module takes place when inserted or inserted into the lens holder.
  • the at least one shoulder in the lens holder can be designed such that it has at least one oblique edge which, in particular in the case of rotationally symmetrical design of the opening in the lens holder and the optical module, in the joining direction, ie in the direction of in which the optical module is inserted into the lens holder, converges conically.
  • the objective holder is arranged on a printed circuit board, for example a flex printed circuit board, which is connected to an image receiving element via electrical contacts.
  • the image pickup element is arranged directly on the printed circuit board.
  • the image pickup element is preferably an image pickup chip or imager chip, for example a CMOS chip or CCD chip.
  • the lens holder is designed as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part and in particular has a bent-up edge region.
  • the edge region of the objective holder is preferably oriented orthogonally to the plate surface, the plate surface and edge region being configured in particular with the same wall thickness.
  • the image pickup element is arranged directly on the lens holder.
  • the lens holder is formed with at least one wave-shaped shoulder, in particular in the embodiment of the lens holder as a sheet metal part.
  • the wave-shaped shoulder is formed on the side of the plate surface of the lens holder, on which the image receiving element is arranged.
  • the shoulder may be arranged, for example, circular or annular, around the image pickup element.
  • the image pickup element is arranged directly on the lens holder and a printed circuit board is arranged underneath the objective holder, wherein a contacting between image pickup element and printed circuit board takes place through at least one cutout in the lens holder.
  • the contacting takes place about bonds.
  • the objective holder is arranged on a carrier plate.
  • the support plate may be configured, for example, as a metal or ceramic plate.
  • an image pickup element and on the opposite side of the carrier plate a circuit board is arranged.
  • the image-receiving element is in particular connected via electrical contacts, for example bonds, preferably through at least one recess in the carrier plate to the printed circuit board. For contacting between the image receiving element and the printed circuit board, it is also possible to provide more than one cutout in the carrier plate.
  • the arrangement of the optical module and image receiving element on one side of the carrier plate and by arranging the circuit board on the other side of the carrier plate is an advantageous separation of passive components, in particular the circuit board and optionally further passive components, such as resistors, of such components by means of special Processes that could otherwise lead to contamination of the passive components, for example by means of adhesive bonding and / or soldering, must be applied to the support plate.
  • the purpose of this separation is, for example, the avoidance of contamination of individual active and passive components, for example the image-receiving element.
  • the passive components are mounted on the circuit board and the image pickup element is applied to the carrier plate in a later process step.
  • the material of the support plate can be advantageously selected according to the requirements of the adhesion and the expansion coefficient of the lens holder.
  • the optical module is connected to the objective holder by means of an adhesive connection.
  • connecting surfaces are provided on the optical module and the lens holder, between which adhesive can be arranged.
  • the viscosity of the adhesive substance is chosen so that it does not flow out of the region of the connecting surfaces.
  • the adhesive can be pressed into the gap between the bonding surfaces.
  • the connecting surfaces on the optical module and on the objective holder are preferably designed such that they can be positioned parallel to the optical axis of the optical device and parallel to one another.
  • the optical module and the objective holder are positioned relative to one another, wherein, in particular, an orientation of the, for example, parallel connecting surfaces of the optical module and the objective holder relative to one another takes place.
  • the optical module can be mounted in an opening of the objective holder, for example in an optical module with at least partially rotationally symmetrical ausgestaltetem housing and a lens holder with a rotationally symmetrical opening, or it can be stored in an opening of the optical module, the lens holder, for example at an at least regional configuration of the optical module and the lens holder as a hollow cylinder.
  • the adjustment preferably takes place with respect to all known degrees of freedom, ie with regard to three directions of translation or spatial directions and with respect to three directions of rotation or with respect to roll, yaw and pitch angles of the optical module in the objective holder and with regard to the focusing of the optical device.
  • the optical module is designed rotationally symmetrical, can be dispensed with an orientation with respect to individual rotational directions.
  • the adjustment can be made after the introduction of the adhesive, when initially a coarse positioning of the optical module and the lens holder is carried out to each other.
  • Fig. 1 shows an example of an optical device known in the art.
  • a bead of adhesive 5 is dimensioned so that manufacturing tolerances of the individual components can be compensated.
  • the fact that the adhesive 5 is applied between two bonding surfaces 7 and 8, which are arranged orthogonal to the optical axis 6 of the optical device, in this case has the disadvantage that the hardening of the adhesive 5 directly on the focusing of the optical Device affects what is shown in Fig. 1 by a possible change in direction along the optical axis 6. The possible change in direction is shown in Fig. 1 by a double arrow to the left of the optical device.
  • the objective holder 3 is connected via a printed circuit board 9 to an image-receiving element 4, in this case an image chip or imager chip.
  • the optical module 2 comprises a plurality of lenses 10. Both objective holder 3 and optical module 2 are designed to be rotationally symmetrical, for example.
  • FIG. 2 shows an example of an optical device 1 according to the invention, comprising an optical module 2, an objective holder 3, an image-receiving element 4 and a printed circuit board 9.
  • adhesive 5 is arranged between two connecting surfaces 7 and 8 which are parallel to one another optical axis 6 of the optical device 1 and are oriented parallel to each other.
  • the lens holder 3 has in this case a rotationally symmetrical opening 11 and the optical module 2 via a rotationally symmetrical housing. Both the optical module 2 and the lens holder 3 are Connecting surfaces 7 and 8 are provided, via which the optical module 2 and the lens holder 3 are connected to each other by means of an adhesive connection 5.
  • the optical module 2 is configured rotationally symmetrical beyond the area of the connecting surfaces 12 or has a rotationally symmetrical housing beyond this area, wherein the optical module 2 has a larger outer radius in the area of the connecting surfaces 12 than in the region of rotationally symmetrical configuration beyond.
  • the lens holder 3 is also configured beyond the region of the connecting surfaces 12 with a rotationally symmetrical opening 11, wherein the lens holder 3 in the region of the connecting surfaces has a smaller réelleradius- or ⁇ ffhungsradius than in the beyond rotationally symmetrical designed area.
  • the arrow in Fig. 2 defines the joining direction 16, in which the optical module 2 is inserted and positioned in the opening 11 of the lens holder 3.
  • the connecting surfaces 7 and 8 are aligned parallel to each other and parallel to the optical axis 6 of the optical device 1, wherein they rotate due to the rotationally symmetrical structure of the optical module 2 and the opening 11 in the lens holder 3, the optical axis 6 of the optical device 1 radially.
  • the adhesive 5 is arranged in particular in the region of the connecting surfaces 12 in a gap 13 between the connecting surfaces 7 and 8.
  • the gap 13 thereby revolves the optical axis 6 of the optical device 1 and is designed in particular with a certain width, so that before and after the introduction of adhesive 5 into the gap 13, but before complete curing of the adhesive 5, an adjustment of the optical Device 1 can be done.
  • optical device 1 Particularly advantageous in this embodiment of the optical device 1 is that an adjustment of the optical device 1, for example in the form of an alignment of the optical module 2 and the lens holder 3 to each other and an adjustment of the optical axis 6 and a focusing of the optical device 1, in all known translation directions or spatial directions and with respect to all directions of rotation, for example, roll, pitch and yaw angle of the optical module in the lens holder, can be done.
  • the adjustment can be done for example by adjusting the roll, pitch and yaw angle and the insertion depth of the optical module 2 in the lens holder 3, in particular before and / or after an adhesive assembly and optionally before and / or during the adhesive curing.
  • the objective holder 3 is connected via a printed circuit board 9 to an image pickup element 4, in this case an image chip or imager chip, and in particular a BGA imager.
  • BGA in this case stands for Ball Grid Array.
  • Ball Grid Array is a package form of integrated circuits in which the connections for later placement are compact on the bottom of the chip. The connections are small solder balls (English, balls), the side by side, in particular in a grid (engl, grid) of columns and rows are.
  • the optical module 2 comprises a plurality of lenses 10. Both objective holder 3 and optical module 2 are designed to be rotationally symmetrical, for example. Both objective holder 3 and optical module 2 can also be designed in several parts according to the invention, or a different shape than in FIG.
  • FIG. 3 shows a further example of an optical device 1 according to the invention.
  • the optical device 1 is constructed in large parts in accordance with the description of FIG. 2, whereas in FIG. 3, a collar or a shoulder 14 in the rotationally symmetrical opening 11 of the lens holder 3 is arranged.
  • both the carrier housing and the optical module can also be designed in several parts, or have a different shape than shown in FIG.
  • the shoulder 14 in the lens holder 3 is used for alignment or positioning of the optical module 2 in the lens holder 3.
  • the shoulder 14 in the opening 11 of the lens holder 3 is formed so that the optical module 2 slightly below the adjustment for the Focusing is discontinued, so that can be dispensed with a holding of the optical module 2 during the introduction of the adhesive 5.
  • FIG. 4 shows a further example of an optical device 1 according to the invention.
  • the optical device 1 is constructed in large parts in accordance with the description of FIG. 3, whereas in Fig. 4, the paragraph 14 in the lens holder
  • the oblique edge 15 of the heel 14 in the lens holder 3 is formed so that they converge in the joining direction 16, ie in the direction in which the optical module 2 is inserted into the lens holder 3, conically.
  • the shoulder 14 is arranged so that the optical module 2 is deposited slightly below the adjustment range for the focusing of the optical device 1, so that can be dispensed with a holding of the optical module 2 during introduction and / or curing of the adhesive 5.
  • FIG. 5 shows a further example of an optical device 1 according to the invention.
  • the optical device 1 is fundamentally constructed comparable to the device from FIG. Unlike in Fig. 2, the lens holder 3 is designed as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part with a uniform wall thickness in Fig. 5.
  • the lens holder 3 also has a bent-up edge region 17, which is oriented orthogonally to the plate surface 18.
  • the lens holder 3 can this example, as Guß, Diecasting, stamping, thermoforming and / or pressing part to be designed.
  • the lens holder 3 comprises a wave-shaped shoulder 19.
  • the wave-shaped shoulder 19 is formed on the plate side of the lens holder 3, on which an image pickup element 4 is arranged on the lens holder 3.
  • the shoulder 19 is in the end formed around the image-receiving element 4, so that an inner volume 20 is delimited, in which potting compound 21 is arranged.
  • the image pickup element 4 is connected via electrical contacts, in this case via bonds 22, to a printed circuit board 9, which is arranged below the lens holder 3 or from the opposite side of the image pickup 4 plate side of the lens holder 3, wherein the contacts 22 by two recesses 23 in Lens holder 3 l are performed.
  • a method for producing an optical device 1 according to FIG. 5 for example, initially an image pickup element 4 can be arranged on an objective holder 3, wherein the image pickup element 4 is arranged in particular in an inner volume 20 which is delimited by a wave-shaped shoulder 19.
  • the lens holder 3 with image receiving element 4 can then be arranged on a printed circuit board 9.
  • a contact between image pickup element 4 and printed circuit board 9 is preferably configured by wire bonds 22, which are felt through recesses 23 in the lens holder 3.
  • potting compound 21, preferably around the image recording element 4 around are arranged in the inner volume 20, whereby in particular an electrical insulation of the contacts 22 takes place.
  • the lens holder 3 of Fig. 5 is shown in plan view.
  • the lens holder 3 is designed according to the description of FIG. 5 as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part with bent-up edge portion 17, a plate surface 18 and a wave-shaped shoulder 19 of an inner volume 20 limited, may be arranged in the potting compound 21.
  • the image pickup element 4 is in this case connected via electrical contacts, in this case via bonds 22, to a printed circuit board (not shown in FIG. 6) which is arranged on the plate side of the objective holder 3 opposite the image space element 4.
  • FIG. 7 shows a further example of an optical device 1 according to the invention.
  • the optical device 1 is largely constructed in accordance with the description of FIG.
  • the optical module 2 is formed in this case in the region of the connecting surfaces 12 as a hollow cylinder.
  • the lens holder 3 also has in the region of the connecting surfaces 12 via a hollow cylindrical configuration.
  • To connect the optical module 2 with the lens holder 3 by means of an adhesive connection 5 serve two connecting surfaces 7 and 8, wherein the inner circumferential surface of the optical module 2 serves as a connecting surface 7 and the outer surface of the lens holder 3 as the second connecting surface 8.
  • an optical device 1 according to the invention is shown, which is constructed according to the description of Fig. 5, wherein in Fig. 8, the circuit board 9 is arranged on the lens holder 3, additionally provided with balls 24. This results in an interface to further electrical and / or electromechanical components with which the optical device 1 can be connected.
  • FIG. 9a an optical device 1 according to the invention is shown, which is constructed according to the description of FIG.
  • FIGS. 9b to 9e possible design variants of the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and on the Lens holder 3 shown.
  • the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and the lens holder 3 are not parallel but configured with a certain inclination angle to the optical axis 6 of the optical device 1. This results in the sectional view of a tapered or triangular course of the adhesive gap 13 in the joining direction 16.
  • the connecting surfaces 7 and 8 in Fig. 9b also have different angles of inclination to the optical axis 6.
  • the inclination angles of the connecting surfaces 7 and 7 can be selected in the range of greater than 0 ° to less than 90 ° in the positive or negative direction. However, the inclination angles are preferably in the range between 10 ° and 80 ° to the optical axis 6 of the optical device 1.
  • the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and the lens holder 3 are parallel to each other and each with the same inclination angle to the optical axis 6 of the optical device 1 aligned.
  • the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and on the objective holder 3 are aligned parallel to one another and parallel to the optical axis 6 of the optical device 1, in this case corresponding to FIG.
  • a step 25 is provided on the connecting surfaces 7 and 8.
  • a shoulder 25 could also be formed on only one of the connecting surfaces 7 or 8.
  • the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and the lens holder 3 are arcuately designed and mirror images of each other.
  • the connecting surfaces 7 and 8 in FIG. 9e could also be designed in an arcuate manner so that the connecting surfaces 7 and 8 run parallel to one another.

Abstract

The invention relates to an optical device (1) and to a method for the production thereof, wherein an optical module (2), for example a lens, is joined to a lens holder (3) by means of an adhesive connection (5). Connecting surfaces (7, 8) are arranged on the optical module (2) as well as on the lens holder (3) in such a manner that they radially surround the optical axis (6) of the optical device (1).

Description

Vorrichtung mit optischem Modul und Objektivhalter  Device with optical module and lens holder
Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, die ein optisches Modul (beispielsweise ein Objektiv) und einen Objektivhalter umfasst, wobei das optische Modul und der Objektivhalter über eine Klebeverbindung miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Vorrichtung. The invention relates to an optical device comprising an optical module (for example a lens) and a lens holder, wherein the optical module and the lens holder are connected to each other via an adhesive connection. The invention also relates to a method for producing an optical device.
Für die Verbindung eines optischen Moduls, beispielsweise eines Objektivs, mit einem Träger, beispielweise einem Trägergehäuse, Objektivhalter oder Kameragehäuse, werden vielfältige Verbindungstechniken verwendet. Die Güte der optischen Vorrichtung, beispielsweise von Kameras, hängt dabei entscheidend von der Güte der Verbindung zwischen optischem Modul und Objektivhalter ab und resultiert u. a. aus kameraintrinsischen Toleranzen und Einbautoleranzen. Einen erheblichen Einfluss auf die Funktionalität einer Kamera haben darüber hinaus Lage- und Positionstoleranzen, insbesondere Roll-, Gier- und Nickwinkel beispielsweise des Objektivs im Objektivhalter. Außerdem ist, unabhängig von der Verbmdungstechnik, im Allgemeinen eine sehr gute und langzeitstabile Ausrichtung des optischen Moduls gegenüber dem Objektivhalter erforderlich. For the connection of an optical module, for example a lens, with a carrier, for example a carrier housing, lens holder or camera housing, a variety of connection techniques are used. The quality of the optical device, for example of cameras, depends crucially on the quality of the connection between the optical module and the lens holder and u results. a. from camera intrinsic tolerances and installation tolerances. In addition, position and position tolerances, in particular roll, yaw and pitch angles, for example of the objective in the objective holder, have a considerable influence on the functionality of a camera. In addition, regardless of Verbmdungstechnik, in general, a very good and long-term stable alignment of the optical module relative to the lens holder required.
Zur Positionierung eines Objektivs über einem Bildaufhahmeelement, wird häufig ein Aufbau verwendet, wobei eine Kleberaupe zwischen einem Objektivhalter, in dem beispielsweise ein Bildaufhahmeelement angeordnet ist, und einem Objektiv zwischen zwei oder mehreren Klebeflächen, die senkrecht zur optischen Achse des Objektivs bzw. der optischen Vorrichtung ausgerichtet sind, angeordnet ist. Durch die Kleberaupe bzw. über die Verklebung können Fertigungstoleranzen der Einzelkomponenten ausgeglichen werden. Hierzu wird in einem Justageprozess das Objektiv in den noch nicht gehärteten Kleber auf dem Objektivhalter eingesetzt und die optimale Ausrichtung bezüglich der Längsachse, bzw. hinsichtlich der optischen Achse eingestellt. Damit wird die Position des Objektivs im Objektivhalter fixiert. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 102 20 671 AI bekannt, in der eine Vorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben wird umfassend ein optischen Modul und ein Objektivhalter, der auf einer Leiterplatte mit Bildaufhahmeelement angeordnet ist. Das optische Modul und der Objektivhalter sind dabei als Tuben ausgestaltet, die passgenau ineinander geschoben werden, wodurch eine Ausrichtung hinsichtlich der Längsachse bzw. optischen Achse möglich ist. Die bekannten optischen Vorrichtungen und Verfahren, zur Ausrichtung und Verbindung eines optischen Moduls in/mit einem Objektivhalter haben den Nachteil, dass auf der einen Seite ein häufig komplizierter Kameraaufbau und ein damit verbundener erhöhter Fertigungsaufwand aufgrund komplexer Fertigungsteile besteht. Auf der anderen Seite besteht die Notwendigkeit einer umständlichen und komplizierten Justage. Zudem ist die Möglichkeit einer Ausrichtung der bekannten optischen Vorrichtungen auf wenige Freiheitsgrade beschränkt. For positioning an objective over an image pickup element, a structure is frequently used wherein an adhesive bead is interposed between an objective holder in which, for example, an image pickup element is disposed and an objective between two or more adhesive surfaces perpendicular to the optical axis of the objective or optical device are aligned. Through the adhesive bead or the bond manufacturing tolerances of the individual components can be compensated. For this purpose, in a Justageprozess the lens is inserted into the not yet cured adhesive on the lens holder and set the optimal orientation with respect to the longitudinal axis, or with respect to the optical axis. This fixes the position of the lens in the lens holder. Such a device is known, for example, from DE 102 20 671 A1, in which an apparatus and a method for its production is described, comprising an optical module and an objective holder, which is arranged on a printed circuit board with image receiving element. The optical module and the lens holder are designed as tubes, which are pushed into each other with an exact fit, whereby alignment with respect to the longitudinal axis or optical axis is possible. The known optical devices and methods for aligning and connecting an optical module in / with a lens holder have the disadvantage that on the one hand there is a frequently complicated camera structure and an associated increased manufacturing complexity due to complex production parts. On the other hand, there is a need for a cumbersome and complicated adjustment. In addition, the possibility of alignment of the known optical devices is limited to a few degrees of freedom.
Nachteilig bei anderen bekannten Vorrichtungen zur Ausrichtung und Verbindung eines optischen Moduls in/mit einem Objektivhalter ist, dass sich Schrumpfungen beim Aushärten des Klebers direkt auf die Fokussierung der optischen Vorrichtung auswirken. Zudem beeinflussen Veränderungen in der Kleberausdehnung durch Temperaturänderungen und Alterung ebenfalls direkt die Fokussierung. A disadvantage of other known devices for aligning and connecting an optical module in / with a lens holder is that shrinkages during curing of the adhesive directly affect the focusing of the optical device. In addition, changes in adhesive expansion due to temperature changes and aging also directly affect the focus.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine optische Vorrichtung anzugeben, wobei mit möglichst geringem Fertigungs- und Justageaufwand eine Verbindung zwischen einem optischen Modul und einem Objektivhalter hergestellt ist, die gleichzeitig über eine eindeutige und definierte Ausrichtung des optischen Moduls zum Objektivhalter verfügt. The invention is therefore an object of the invention to provide an optical device, wherein with the least possible manufacturing and adjustment effort, a connection between an optical module and a lens holder is made, which has a clear and defined orientation of the optical module to the lens holder at the same time.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine Ausrichtung und/oder eine Verbindung zwischen einem optischen Modul, beispielsweise einem Objektiv, umfassend mindestens eine Linse, und einem Objektivhalter und/oder einem Kameragehäuse in dem insbesondere ein Bildaufhahmeelement angeordnet ist, zu realisieren. Die Verbindung soll dabei so ausgestaltet sein, dass zum einen das optische Modul und der Objektivhalter durch Einbringen von Klebstoff in einen Spalt zwischen optischem Modul und Objektivhalter verbunden werden und Justagemöglichkeiten in alle Translations- und Rotationsrichtungen, d.h. bezüglich sechs Freiheitsgrade, erhalten bleiben. Zum anderen sollen Veränderungen in der Kleberausdehnung, beispielsweise infolge von Aushärtung, Temperaturänderung und/oder Alterung, nicht in der kritischen Richtung der Fokussierung wirken und diese damit nachteilig verändern. Die aufgrund von Veränderungen des Klebstoffes entstehenden Kräfte werden bei einer erfindungsgemäßen optischen Vorrichtung dazu insbesondere radial verteilt. Dieser positive Effekt wird vorzugsweise dadurch erreicht, indem eine Kleberaupe zwischen zwei Verbindungsflächen angeordnet wird, wobei sich eine Verbindungsfläche am optischen und Modul und eine Verbindungsfläche am Objektivhalter befindet und wobei die Kleberaupe insbesondere bei rotationssymmetrischer Ausbildung des optischen Moduls, die optische Achse der optischen Vorrichtung radial umläuft und sich dadurch eine vorzugsweise in alle Raumrichtungen gleiche Spannungsverteilung ergibt. Vorzugsweise sind die Verbindungsflächen dabei parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse der optischen Vorrichtung ausgestaltet. An essential idea of the invention is to realize an alignment and / or a connection between an optical module, for example a lens comprising at least one lens, and an objective holder and / or a camera housing in which, in particular, an image-receiving element is arranged. The connection should be designed so that on the one hand, the optical module and the lens holder are connected by introducing adhesive into a gap between the optical module and lens holder and adjustment options in all translational and rotational directions, ie with respect to six degrees of freedom preserved. On the other hand, changes in the adhesive expansion, for example as a result of curing, temperature change and / or aging, do not act in the critical direction of the focusing and thus adversely affect them. The resulting due to changes in the adhesive forces are in particular distributed radially in an optical device according to the invention thereto. This positive effect is preferably achieved by placing an adhesive bead between two bonding surfaces, wherein a bonding surface at the optical and Module and a connection surface is located on the lens holder and wherein the bead of adhesive radially, in particular in rotationally symmetrical design of the optical module, the optical axis of the optical device rotates and thereby results in a preferably in all directions of the same stress distribution. Preferably, the connecting surfaces are configured parallel to one another and parallel to the optical axis of the optical device.
Die erfindungsgemäße optische Vorrichtung umfasst ein optisches Modul und einen Objektivhalter, wobei das optische Modul, beispielsweise ein Objektiv oder ein Objektivgehäuse, welches mindestens eine Linse umfasst, über eine Klebeverbindung mit einem Objektivhalter verbunden ist. Bei dem Objektivhalter kann es sich beispielsweise auch um ein Kameragehäuse handeln, in dem insbesondere ein Bildaufnahmeelement angeordnet ist. Sowohl am optischen Modul als auch am Objektivhalter sind Verbindungsflächen vorgesehen, über die das optische Modul und der Objektivhalter mittels einer Klebeverbindung miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist hierzu eine Kleberaupe zwischen beispielsweise parallel zur optischen Achse der optischen Vorrichtung sowie parallel zueinander ausgerichteten Verbindungsflächen angeordnet. Die Verbindungsflächen bilden dabei insbesondere einen Spalt zwischen optischem Modul und Objektivhalter, wobei der Spalt das optische Modul bzw. die optische Achse der optischen Vorrichtung radial umläuft. Beispielsweise kann der Objektivhalter hierzu eine rotationssymmetrische Öffnung aufweisen, in der das optische Modul gelagert ist. Besonders vorteilhaft an dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Tatsache, dass sich Spannungen, die beispielsweise durch Veränderungen in der Kleberausdehnung verursacht werden, insbesondere bei parallel zur optischen Achse angeordneten Verbindungsflächen, annähernd gleich in alle Raumrichtungen verteilen, so dass sich keine oder nur eine sehr geringe Defokussierung der optischen Vorrichtung erfolgt. Der aushärtende Klebstoff kann dabei vor, nach und/oder während der Justage der optischen Vorrichtung eingebracht werden. Der Klebstoff dient insbesondere zum Ausgleich von Toleranzen, beispielsweise Fertigungstoleranzen. Vorzugsweise erfolgt das Einbringen des aushärtenden Klebstoffes nachdem das optische Modul in das Trägergehäuse eingebracht wurde und bevor eine Justage der optischen Vorrichtung, beispielweise eine Fokussierung, erfolgt ist. Der Klebstoff kann beispielsweise mittels UV-Licht ausgehärtet werden. Die Verbindungsflächen am optischen Modul und am Objektivhalter sind bevorzugt parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse der optischen Vorrichtung ausgestaltet. Alternativ können die Verbindungsflächen auch andere Ausgestaltungsformen aufweisen. Beispielsweise können die Verbindungsflächen auch mit einem bestimmten Neigungswinkel zur optischen Achse der optischen Vorrichtung ausgebildet sein, wobei die Verbindungsflächen insbesondere in einem bestimmten Winkel zueinander sowie jeweils mit unterschiedlichen Neigungswinkeln zur optischen Achse der optischen Vorrichtung angeordnet sind, so dass ein sich verjüngender Verlauf des durch die Verbindungsflächen gebildeten Klebespaltes gebildet wird. Optional können die Verbindungsflächen auch parallel zueinander sowie mit demselben Neigungswinkel schräg zur optischen Achse ausgestaltet sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltungsvariante können die Verbindungsflächen auch abgerundet bzw. bogenförmig ausgestaltet sein und entweder parallel oder spiegelbildlich zueinander ausgerichtet sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltungsvariante können die Verbindungsflächen am optischen Modul und/oder am Objektivhalter auch mit einem oder mehrere Absätzen ausgebildet sein. Es empfiehlt sich insbesondere die Ausgestaltung der Verbindungsflächen bzw. des Klebespaltes zwischen optischem Modul und Objektivhalter entsprechend den Eigenschaften des verwendeten Klebstoffes zu wählen. Beispielsweise ist es bei mittels UV-Licht aushärtenden Kleber vorteilhaft sicherzustellen, dass das UV-Licht den gesamten Klebespalt ausleuchten kann. Ebenso kann es hilfreich sein, den Klebespalt an die Viskosität des Klebers anzupassen und beispielsweise entsprechend der Viskosität des Klebers die Form des Klebespaltes bzw. die Ausgestaltung der Verbindungsflächen zu wählen. The optical device according to the invention comprises an optical module and an objective holder, wherein the optical module, for example a lens or a lens housing which comprises at least one lens, is connected to an objective holder via an adhesive connection. The lens holder may, for example, also be a camera housing in which, in particular, an image recording element is arranged. Both the optical module and the lens holder connecting surfaces are provided, via which the optical module and the lens holder are connected to each other by means of an adhesive connection. For this purpose, an adhesive bead is preferably arranged between, for example, connecting surfaces parallel to the optical axis of the optical device and mutually parallel. In particular, the connecting surfaces form a gap between the optical module and the objective holder, wherein the gap radially surrounds the optical module or the optical axis of the optical device. For example, the lens holder for this purpose have a rotationally symmetrical opening in which the optical module is mounted. Particularly advantageous in this embodiment of the device according to the invention is the fact that stresses that are caused for example by changes in the adhesive expansion, in particular arranged parallel to the optical axis connecting surfaces, approximately equally distributed in all spatial directions, so that no or only a very slight defocusing of the optical device takes place. The hardening adhesive can be introduced before, after and / or during the adjustment of the optical device. The adhesive is used in particular to compensate for tolerances, for example manufacturing tolerances. The introduction of the curing adhesive is preferably carried out after the optical module has been introduced into the carrier housing and before an adjustment of the optical device, for example a focusing, has taken place. The adhesive can be cured by means of UV light, for example. The connection surfaces on the optical module and on the objective holder are preferably configured parallel to one another and parallel to the optical axis of the optical device. Alternatively, the connection surfaces may also have other embodiments. For example, the connecting surfaces can also be formed with a specific angle of inclination to the optical axis of the optical device, wherein the connecting surfaces are arranged in particular at a certain angle to each other and each with different inclination angles to the optical axis of the optical device, so that a tapering course of the through the Connecting surfaces formed adhesive gap is formed. Optionally, the connecting surfaces can also be configured parallel to one another and at the same angle of inclination at an angle to the optical axis. In a further possible embodiment variant, the connecting surfaces may also be rounded or arcuate in shape and be aligned either parallel or mirror-image to each other. In a further possible embodiment variant, the connecting surfaces on the optical module and / or on the lens holder can also be formed with one or more shoulders. It is particularly advisable to choose the configuration of the connecting surfaces or the adhesive gap between the optical module and lens holder according to the properties of the adhesive used. For example, in the case of UV-light-curing adhesives, it is advantageous to ensure that the UV light can illuminate the entire adhesive gap. Likewise, it may be helpful to adapt the adhesive gap to the viscosity of the adhesive and, for example, to choose the shape of the adhesive gap or the configuration of the bonding surfaces in accordance with the viscosity of the adhesive.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind optisches Modul und Objektivhalter zumindest im Bereich ihrer Verbindungsflächen als Hohlzylinder ausgestaltet. Das optische Modul und/oder der Objektivhalter können auch über den Bereich der Verbindungsflächen hinaus als Hohlzylinder ausgestaltet sein. Verzugsweise dienen dabei zumindest ein Bereich der inneren Mantelfläche, des als Hohlzylinder ausgestalteten Bereichs des optischen Moduls, sowie zumindest ein Bereich der äußeren Mantelfläche, des als Hohlzylinder ausgestalteten Bereichs des Objektivhalters, als Verbindungsflächen. In a preferred embodiment of the invention, the optical module and lens holder are designed as hollow cylinders at least in the area of their connecting surfaces. The optical module and / or the lens holder can also be configured beyond the region of the connecting surfaces as a hollow cylinder. Preferably, at least a region of the inner lateral surface of the region of the optical module configured as a hollow cylinder and at least a region of the outer lateral surface of the region of the objective holder configured as a hollow cylinder serve as connecting surfaces.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenradius, des als Hohlzylinder ausgestalteten und als Verbindungsfläche dienenden Bereichs des optischen Moduls, mit einem bestimmten Übermaß gegenüber dem Außenradius, des als Hohlzylinder ausgestalteten und als Verbindungsfläche dienenden Bereichs des Objektivhalters, ausgestaltet. Unter dem bestimmten Übermaß ist dabei eine positive Differenz zwischen dem Außenradius des Objektivhalters und dem Innenradius des optischen Moduls, betreffend die oben genannten Bereiche, zu verstehen. Soll der zwischen den Verbindungsflächen angeordnete Klebstoff beispielsweise Toleranzen von bis zu 200 μτη aufnehmen, könnte ein Spalt mit einer Breite von 0,5 mm bzw. eine entsprechende Differenz der Radien gewählt werden. Hierdurch ist, insbesondere nach einer Positionierung des optischen Moduls zum Objektivhalter bzw. nach einer Positionierung der Verbindungsflächen zueinander und vorzugsweise vor einer Aushärtung des zwischen den Verbindungsflächen angeordneten Klebstoffes, eine Justage, z. B. eine Fokussierung, der optischen Vorrichtung vorzugsweise bezüglich aller bekannten Translationsrichtungen bzw. Raumrichtungen und Rotationsrichtungen möglich. In a further preferred embodiment of the invention, the inner radius, designed as a hollow cylinder and serving as a connecting surface portion of the optical Module, designed with a certain excess of the outer radius, designed as a hollow cylinder and serving as a connecting surface portion of the lens holder. The specific excess is to be understood as meaning a positive difference between the outer radius of the objective holder and the inner radius of the optical module, with regard to the abovementioned regions. If, for example, the adhesive arranged between the bonding surfaces accommodates tolerances of up to 200 μm, a gap with a width of 0.5 mm or a corresponding difference of the radii could be selected. As a result, in particular after positioning of the optical module to the lens holder or after positioning of the connecting surfaces to each other and preferably before curing of the adhesive arranged between the bonding surfaces, an adjustment, for. As a focus, the optical device preferably with respect to all known translation directions or spatial directions and directions of rotation possible.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das optische Modul zumindest im Bereich der Verbindungsflächen rotationssymmetrisch ausgestaltet und/oder verfügt über ein rotationssymmetrisches Außengehäuse bzw. eine rotationssymmetrische Außenfläche. Vorzugsweise ist der Objektivhalter dabei zumindest im Bereich der Verbindungsflächen mit einer rotationssymmetrischen Öffnung ausgestaltet, in der das optische Modul gelagert ist. Im Besonderen dienen zumindest ein Bereich der rotationssymmetrischen Außenfläche des optischen Moduls und zumindest ein Bereich der Innenfläche der rotationssymmetrischen Öffnung des Objektivhalters als Verbindungsflächen. Die Verbindungsflächen sind dabei vorzugsweise parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse der optischen Vorrichtung ausgestaltet. In an advantageous embodiment of the invention, the optical module is rotationally symmetrical at least in the region of the connecting surfaces and / or has a rotationally symmetrical outer housing or a rotationally symmetrical outer surface. Preferably, the lens holder is designed at least in the region of the connecting surfaces with a rotationally symmetrical opening in which the optical module is mounted. In particular, at least one region of the rotationally symmetrical outer surface of the optical module and at least one region of the inner surface of the rotationally symmetrical opening of the objective holder serve as connecting surfaces. The connecting surfaces are preferably configured parallel to one another and parallel to the optical axis of the optical device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenradius, des als Verbindungsfläche dienenden sowie als rotationssymmetrische Öffnung ausgestalteten Bereichs des Objektivhalters, mit einem bestimmten Übermaß gegenüber dem Außenradius, des rotationssymmetrisch ausgestalteten und als Verbindungsfläche dienenden Bereichs des optischen Moduls, ausgebildet. Unter dem bestimmten Übermaß ist dabei eine positive Differenz zwischen dem Innenradius des Objektivhalters und dem Außenradius des optischen Moduls, betreffend die oben genannten Bereiche, zu verstehen. Hierdurch ist, insbesondere noch nach Positionierung des optischen Moduls im Objektivhalter und vorzugsweise vor einer Aushärtung des zwischen den Verbindungsflächen angeordneten Klebstoffes, eine Justage, z. B. eine Fokussierung, der optischen Vorrichtung vorzugsweise bezüglich aller bekannten Translationsrichtungen bzw. Raumrichtungen und Rotationsrichtungen möglich. In a further advantageous embodiment of the invention, the inner radius of the area of the objective holder which serves as a connection surface and is designed as a rotationally symmetrical opening is formed with a certain oversize relative to the outer radius of the rotationally symmetrical area of the optical module serving as connection area. In this case, the specific excess is to be understood as a positive difference between the inner radius of the objective holder and the outer radius of the optical module, with regard to the abovementioned regions. This is, especially after positioning of the optical module in the lens holder and preferably in front of a Curing of the adhesive arranged between the bonding surfaces, an adjustment, z. As a focus, the optical device preferably with respect to all known translation directions or spatial directions and directions of rotation possible.
In einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung ist das optische Modul über den Bereich der Verbindungsflächen hinaus rotationssymmetrisch ausgestaltet bzw. verfügt beispielsweise über den Bereich der Verbindungsflächen hinausgehend über ein rotationssymmetrisches Außengehäuse. Vorzugsweise ist das optische Modul dabei so ausgestaltet, dass es im Bereich der Verbindungsflächen einen größeren Außenradius aufweist als im darüber hinausgehenden rotationssymmetrisch ausgestalteten Bereich. In a possible embodiment variant of the invention, the optical module is designed to be rotationally symmetrical beyond the area of the connection surfaces or, for example, has a rotationally symmetrical outer housing beyond the area of the connection surfaces. In this case, the optical module is preferably designed such that it has a larger outer radius in the region of the connecting surfaces than in the region of rotation-symmetrically configured beyond.
In einer weiteren möglichen Ausführungs-variante der Erfindung ist der Objektivhalter mit einer über den Bereich der Verbindungsflächen hinausgehenden rotationssymmetrischen Öffnung ausgebildet. Vorzugsweise ist die rotationssymmetrische Öffnung dabei so ausgestaltet, dass sie im Bereich der Verbindungsflächen einen geringeren Innenradius aufweist als im darüber hinausgehenden rotationssymmetrisch ausgestalteten Bereich. In a further possible embodiment variant of the invention, the objective holder is designed with a rotationally symmetrical opening extending beyond the region of the connecting surfaces. Preferably, the rotationally symmetrical opening is configured in such a way that it has a smaller inner radius in the area of the connecting surfaces than in the region of rotationally symmetrical design beyond.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenfläche der rotationssymmetrischen Öffnung des Objektivhalters mit zumindest einem Absatz ausgestaltet. Vorzugsweise ist der Absatz dabei ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet, insbesondere durch eine übergangslose, beispielsweise kegelförmige, Verjüngung des Innendurchmessers der Öffnung des Objektivhalters in Fügerrichtung, wobei der mindestens eine Absatz insbesondere als Anschlag für die Einschubtiefe des optischen Moduls in den Objektivhalter dient. Der mindestens eine Absatz kann in Form eines Bundes ausgebildet sein, auf dem das optische Modul geringfügig unterhalb des Einstellbereichs für die Fokussierung der optischen Vorrichtung abgesetzt wird, so dass beispielsweise auf ein Halten des optischen Moduls beim Einbringen von Klebstoff verzichtet werden kann. Der zumindest eine Absatz kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine Vorzentrierung des optischen Moduls beim Einschieben bzw. Einfügen in den Objektivhalter erfolgt. Hierzu kann der mindestens eine Absatz im Objektivhalter so ausgebildet sein, dass er über zumindest eine schräge Kante verfügt, die, insbesondere bei rotationssymmetrischer Ausgestaltung der Öffnung im Objektivhalter und des optischen Moduls, in Fügerichtung, d.h. in der Richtung, in der das optische Modul in den Objektivhalter eingeschoben wird, kegelförmig zusammenläuft. In a preferred embodiment of the invention, the inner surface of the rotationally symmetrical opening of the objective holder is designed with at least one shoulder. Preferably, the heel is also rotationally symmetrical, in particular by a transitionless, for example conical, narrowing of the inner diameter of the opening of the lens holder in the joining direction, wherein the at least one paragraph serves in particular as a stop for the insertion depth of the optical module in the lens holder. The at least one shoulder may be in the form of a collar on which the optical module is placed slightly below the setting range for the focusing of the optical device, so that, for example, can be dispensed with a holding of the optical module during the introduction of adhesive. The at least one shoulder may for example be designed so that a pre-centering of the optical module takes place when inserted or inserted into the lens holder. For this purpose, the at least one shoulder in the lens holder can be designed such that it has at least one oblique edge which, in particular in the case of rotationally symmetrical design of the opening in the lens holder and the optical module, in the joining direction, ie in the direction of in which the optical module is inserted into the lens holder, converges conically.
In einer optionalen Ausfuhrungsvariante der Erfindung ist der Objektivhalter auf einer Leiterplatte, beispielsweise eine Flex-Leiterplatte, angeordnet, die über elektrische Kontakte mit einem Bildaufhahmeelement verbunden ist. Vorzugsweise ist das Bildaufhahmeelement dabei direkt auf der Leiterplatte angeordnet. Bei dem Bildaufhahmeelement handelt es sich vorzugsweise um einen Bildaufhahme-Chip bzw. Imager-Chip, beispielsweise ein CMOS- Chip oder CCD-Chip. In an optional embodiment variant of the invention, the objective holder is arranged on a printed circuit board, for example a flex printed circuit board, which is connected to an image receiving element via electrical contacts. Preferably, the image pickup element is arranged directly on the printed circuit board. The image pickup element is preferably an image pickup chip or imager chip, for example a CMOS chip or CCD chip.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Objektivhalter als dünnwandiges und tellerförmiges Blechteil ausgestaltet und verfügt insbesondere über einen hochgebogenen Randbereich. Vorzugsweise ist dabei der Randbereich des Objektivhalters orthogonal zur Tellerfläche orientiert, wobei Tellerfläche und Randbereich insbesondere mit der selben Wandstärke ausgestaltet sind. In a preferred embodiment of the invention, the lens holder is designed as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part and in particular has a bent-up edge region. In this case, the edge region of the objective holder is preferably oriented orthogonally to the plate surface, the plate surface and edge region being configured in particular with the same wall thickness.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bildaufhahmeelement direkt auf dem Objektivhalter angeordnet. In a further preferred embodiment of the invention, the image pickup element is arranged directly on the lens holder.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist der Objektivhalter mit zumindest einem wellenförmigen Absatz ausgebildet, insbesondere bei Ausgestaltung des Objektivhalters als Blechteil. Vorzugsweise ist der wellenförmige Absatz dabei auf der Seite der Tellerfläche des Objektivhalters ausgebildet, auf der das Bildaufhahmeelement angeordnet ist. Der Absatz kann dabei, beispielsweise kreis- bzw. ringförmig, um das Bildaufhahmeelement herum angeordnet sein. Hierdurch wird insbesondere ein Innenvolumen um das Bildaufiiahmeelement herum begrenzt, in dem Vergussmasse angeordnet sein kann. In an advantageous embodiment of the invention, the lens holder is formed with at least one wave-shaped shoulder, in particular in the embodiment of the lens holder as a sheet metal part. Preferably, the wave-shaped shoulder is formed on the side of the plate surface of the lens holder, on which the image receiving element is arranged. The shoulder may be arranged, for example, circular or annular, around the image pickup element. As a result, in particular, an inner volume around the image receiving element is limited, in which potting compound can be arranged.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist direkt auf dem Objektivhalter das Bildaufhahmeelement sowie unterhalb des Objektivhalters eine Leiterplatte angeordnet, wobei eine Kontaktierung zwischen Bildaufhahmeelement und Leiterplatte durch zumindest eine Aussparung im Objektivhalter hindurch erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Kontaktierung dabei über Bonds. Zur Kontaktierung zwischen Bildaufhahmeelement und Leiterplatte können auch mehr als eine Aussparung in der Trägerplatte vorgesehen sein. In an advantageous embodiment, the image pickup element is arranged directly on the lens holder and a printed circuit board is arranged underneath the objective holder, wherein a contacting between image pickup element and printed circuit board takes place through at least one cutout in the lens holder. Preferably, the contacting takes place about bonds. For contacting between the image receiving element and the printed circuit board, it is also possible to provide more than one cutout in the carrier plate.
In einer optionalen Ausführungsvariante der Erfindung ist der Objektivhalter auf einer Trägerplatte angeordnet. Die Trägerplatte kann beispielsweise als Metall- oder Keramikplatte ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist auf der Seite der Trägerplatte, auf der der Objektivhalter angeordnet ist, ein Bildaufhahmeelement sowie auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte eine Leiterplatte angeordnet. Das Bildaufhahmeelement ist insbesondere über elektrische Kontakte, beispielsweise Bonds, vorzugsweise durch zumindest eine Aussparung in der Trägerplatte hindurch mit der Leiterplatte verbunden. Zur Kontaktierung zwischen Bildaufhahmeelement und Leiterplatte können auch mehr als eine Aussparung in der Trägerplatte vorgesehen sein. Dadurch ergibt sich ein vorteilhafter Bildaumahmeelement/Trägerplatte/Leiterplatte-Aufbau, wobei das Bildaufhahmeelement direkt auf der Trägerplatte sitzt, was zu verschiedenen Vorteilen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen führt. Zum einen bewirkt die Anordnung des Bildaufhahmeelements auf der Trägerplatte eine gute thermische Anbindung bzw. Wärmeabfuhr, insbesondere wenn die Trägerplatte als Metallplatte ausgestaltet ist. Durch die Anordnung von optischem Modul und Bildaufhahmeelement auf einer Seite der Trägerplatte sowie durch Anordnung der Leiterplatte auf der anderen Seite der Trägerplatte erfolgt eine vorteilhafte Trennung von passiven Komponenten, insbesondere der Leiterplatte sowie optional weiterer passiver Komponenten, z.B. Widerstände, von solchen Komponenten die mittels spezieller Verfahren, die ansonsten zu einer Verunreinigung der passiven Komponenten führen könnten, beispielsweise mittels Klebeverfahren und/oder Lötverfahren, auf der Trägerplatte aufgebracht werden müssen. Zweck dieser Trennung ist beispielsweise die Vermeidung einer Verunreinigung einzelner aktiver und passiver Komponenten, beispielsweise des Bildaufhahmeelements. Bevorzugt werden daher zuerst die passiven Komponenten auf der Leiterplatte bestückt und das Bildaufnahmeelement in einem späteren Prozessschritt auf die Trägerplatte aufgebracht. Darüber hinaus nehmen die oben beschriebenen Einflüsse, wie Alterung oder thermisches Verhalten der Leiterplatte, keinen Einfluss mehr auf die Fokussierung der optischen Vorrichtung. Zudem kann das Material der Trägerplatte vorteilhaft entsprechend den Anforderungen an die Klebung und dem Ausdehnungskoeffizienten des Objektivhalters ausgewählt werden. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer optischen Vorrichtung, welche ein optisches Modul, beispielweise ein Objektiv oder ein Objektivgehäuse, umfassend mindestens eine Linse, sowie einen Objektivhalter und/oder ein Kameragehäuse umfasst, wird das optische Modul mittels einer Klebeverbindung mit dem Objektivhalter verbunden. Hierzu sind am optischen Modul und am Objektivhalter Verbindungsflächen vorgesehen, zwischen denen Klebstoff angeordnet werden kann. Vorzugsweise wird dabei die Viskosität des Kleberstoffes so gewählt, dass dieser nicht aus dem Bereich der Verbindungsflächen fließt. Optional kann der Kleber in den Spalt zwischen den Verbindungsflächen eingepresst werden. Die Verbindungsflächen am optischen Modul und am Objektivhalter sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie parallel zur optischen Achse der optischen Vorrichtung sowie parallel zueinander positioniert werden können. In an optional embodiment of the invention, the objective holder is arranged on a carrier plate. The support plate may be configured, for example, as a metal or ceramic plate. Preferably, on the side of the carrier plate, on which the lens holder is arranged, an image pickup element and on the opposite side of the carrier plate, a circuit board is arranged. The image-receiving element is in particular connected via electrical contacts, for example bonds, preferably through at least one recess in the carrier plate to the printed circuit board. For contacting between the image receiving element and the printed circuit board, it is also possible to provide more than one cutout in the carrier plate. This results in an advantageous Bildaumahmeelement / carrier plate / PCB assembly, wherein the image pickup element sits directly on the support plate, resulting in various advantages over the known from the prior art devices. On the one hand causes the arrangement of the image pickup element on the support plate a good thermal connection or heat dissipation, especially if the support plate is designed as a metal plate. The arrangement of the optical module and image receiving element on one side of the carrier plate and by arranging the circuit board on the other side of the carrier plate is an advantageous separation of passive components, in particular the circuit board and optionally further passive components, such as resistors, of such components by means of special Processes that could otherwise lead to contamination of the passive components, for example by means of adhesive bonding and / or soldering, must be applied to the support plate. The purpose of this separation is, for example, the avoidance of contamination of individual active and passive components, for example the image-receiving element. Preferably, therefore, first the passive components are mounted on the circuit board and the image pickup element is applied to the carrier plate in a later process step. In addition, the influences described above, such as aging or thermal behavior of the printed circuit board, no longer affect the focusing of the optical device. In addition, the material of the support plate can be advantageously selected according to the requirements of the adhesion and the expansion coefficient of the lens holder. In a method according to the invention for producing an optical device which comprises an optical module, for example a lens or a lens housing comprising at least one lens, and an objective holder and / or a camera housing, the optical module is connected to the objective holder by means of an adhesive connection. For this purpose, connecting surfaces are provided on the optical module and the lens holder, between which adhesive can be arranged. Preferably, the viscosity of the adhesive substance is chosen so that it does not flow out of the region of the connecting surfaces. Optionally, the adhesive can be pressed into the gap between the bonding surfaces. The connecting surfaces on the optical module and on the objective holder are preferably designed such that they can be positioned parallel to the optical axis of the optical device and parallel to one another.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zuerst das optische Modul und der Objektivhalter zueinander positioniert, wobei insbesondere eine Ausrichtung der beispielsweise parallelen Verbindungsflächen von optischem Modul und Objektivhalter zueinander erfolgt. Vorzugsweise kann dabei entweder das optische Modul in einer Öffnung des Objektivhalters gelagert sein, beispielsweise bei einem optischen Modul mit zumindest bereichsweise rotationssymmetrisch ausgestaltetem Gehäuse sowie einem Objektivhalter mit einer rotationssymmetrischen Öffnung, oder es kann der Objektivhalter in einer Öffnung des optischen Moduls gelagert sein, beispielsweise bei einer zumindest bereichsweisen Ausgestaltung des optischen Moduls sowie des Objektivhalters als Hohlzylinder. Nachdem das optische Modul und der Objektivhalter zueinander positioniert worden sind, wird Klebstoff in einen Spalt zwischen den Verbindungsflächen eingebracht, wobei vor dem Einbringen des Klebstoffs eine Justage des optischen Moduls und des Objektivhalters bezüglich zumindest dreier Freiheitsgrade, insbesondere bezüglich zumindest zweier Translationsrichtungen und/oder bezüglich zumindest einer Rotationsrichtung erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Justage bezüglich aller bekannten Freiheitsgrade, d.h. hinsichtlich dreier Translationsrichtungen bzw. Raumrichtungen und bezüglicher dreier Rotationsrichtungen bzw. bezüglich Roll-, Gier- und Nickwinkel des optischen Moduls im Objektivhalter sowie hinsichtlich der Fokussierung der optischen Vorrichtung. Für den Fall, dass das optische Modul rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, kann auf eine Ausrichtung bezüglich einzelner Rotationsrichtungen verzichtet werden. Alternativ kann die Justage nach dem Einbringen des Klebers vorgenommen werden, wenn zunächst eine grobe Positionierung des optischen Moduls und des Objektivhalters zueinander erfolgt ist. In a preferred embodiment of the method according to the invention, first the optical module and the objective holder are positioned relative to one another, wherein, in particular, an orientation of the, for example, parallel connecting surfaces of the optical module and the objective holder relative to one another takes place. Preferably, either the optical module can be mounted in an opening of the objective holder, for example in an optical module with at least partially rotationally symmetrical ausgestaltetem housing and a lens holder with a rotationally symmetrical opening, or it can be stored in an opening of the optical module, the lens holder, for example at an at least regional configuration of the optical module and the lens holder as a hollow cylinder. After the optical module and the lens holder have been positioned to each other, adhesive is introduced into a gap between the connecting surfaces, wherein before the introduction of the adhesive an adjustment of the optical module and the lens holder with respect to at least three degrees of freedom, in particular with respect to at least two translation directions and / or with respect at least one direction of rotation takes place. The adjustment preferably takes place with respect to all known degrees of freedom, ie with regard to three directions of translation or spatial directions and with respect to three directions of rotation or with respect to roll, yaw and pitch angles of the optical module in the objective holder and with regard to the focusing of the optical device. In the event that the optical module is designed rotationally symmetrical, can be dispensed with an orientation with respect to individual rotational directions. Alternatively, the adjustment can be made after the introduction of the adhesive, when initially a coarse positioning of the optical module and the lens holder is carried out to each other.
Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausfuhrungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Further advantages and optional embodiments of the device according to the invention and of the method according to the invention will be apparent from the description and the drawings. Exemplary embodiments are shown in simplified form in the drawings and explained in more detail in the following description.
In Fig. 1 ist ein Beispiel für eine optische Vorrichtung dargestellt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zwischen einem Objektivhalter 3 und einem optischen Modul 2, in diesem Fall ein Objektiv, ist eine Kleberaupe 5 dabei so dimensioniert, dass Fertigungstoleranzen der Einzelkomponenten ausgeglichen werden können. Die Tatsache, dass der Klebstoff 5 zwischen zwei Verbindungsflächen 7 und 8 aufgebracht wird, die orthogonal zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung angeordnet sind, hat in diesem Fall den Nachteil, dass die Schnrmpfung beim Aushärten des Klebers 5 sich direkt auf die Fokussierung der optischen Vorrichtung auswirkt, was in Fig. 1 durch eine mögliche Richtungsänderung entlang der optischen Achse 6 dargestellt ist. Die mögliche Richtungsänderung ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil links von der optischen Vorrichtung dargestellt. Zudem wirken sich Veränderungen in der Kleberausdehnung durch Temperaturänderung und Alterung direkt auf die Fokussierung der optischen Vorrichtung aus. Der Objektivhalter 3 ist im Beispiel in Fig. 1 über eine Leiterplatte 9, mit einem Bildaufhahmeelement 4, in diesem Fall eine Bild-Chip bzw. Imager-Chip, verbunden. Das optische Modul 2 umfasst mehrere Linsen 10. Sowohl Objektivhalter 3 als auch optisches Modul 2 sind beispielhaft rotationssymmetrisch ausgebildet. Fig. 1 shows an example of an optical device known in the art. Between a lens holder 3 and an optical module 2, in this case a lens, a bead of adhesive 5 is dimensioned so that manufacturing tolerances of the individual components can be compensated. The fact that the adhesive 5 is applied between two bonding surfaces 7 and 8, which are arranged orthogonal to the optical axis 6 of the optical device, in this case has the disadvantage that the hardening of the adhesive 5 directly on the focusing of the optical Device affects what is shown in Fig. 1 by a possible change in direction along the optical axis 6. The possible change in direction is shown in Fig. 1 by a double arrow to the left of the optical device. In addition, changes in the adhesive expansion due to temperature change and aging directly affect the focusing of the optical device. In the example in FIG. 1, the objective holder 3 is connected via a printed circuit board 9 to an image-receiving element 4, in this case an image chip or imager chip. The optical module 2 comprises a plurality of lenses 10. Both objective holder 3 and optical module 2 are designed to be rotationally symmetrical, for example.
In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 dargestellt, umfassend ein optisches Modul 2, einen Objektivhalter 3, ein Bildaufhahmeelement 4 sowie eine Leiterplatte 9. In diesem Fall ist Klebstoff 5 zwischen zwei Verbindungsfiächen 7 und 8 angeordnet, die parallel zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 sowie parallel zueinander orientiert sind. Der Objektivhalter 3 verfügt in diesem Fall über eine rotationssymmetrische Öffnung 11 und das optische Modul 2 über ein rotationssymmetrisches Gehäuse. Sowohl am optischen Modul 2 als auch am Objektivhalter 3 sind Verbindungsflächen 7 und 8 vorgesehen, über die das optische Modul 2 und der Objektivhalter 3 mittels einer Klebeverbindung 5 miteinander verbunden sind. FIG. 2 shows an example of an optical device 1 according to the invention, comprising an optical module 2, an objective holder 3, an image-receiving element 4 and a printed circuit board 9. In this case, adhesive 5 is arranged between two connecting surfaces 7 and 8 which are parallel to one another optical axis 6 of the optical device 1 and are oriented parallel to each other. The lens holder 3 has in this case a rotationally symmetrical opening 11 and the optical module 2 via a rotationally symmetrical housing. Both the optical module 2 and the lens holder 3 are Connecting surfaces 7 and 8 are provided, via which the optical module 2 and the lens holder 3 are connected to each other by means of an adhesive connection 5.
Das optische Modul 2 ist dabei über den Bereich der Verbindungsflächen 12 hinaus rotationssymmetrisch ausgestaltet bzw. verfügt über diesen Bereich hinaus über ein rotationssymmetrisches Gehäuse, wobei das optische Modul 2 im Bereich der Verbindungsflächen 12 einen größeren Außenradius aufweist als im darüber hinausgehend rotationssymmetrisch ausgestalteten Bereich. The optical module 2 is configured rotationally symmetrical beyond the area of the connecting surfaces 12 or has a rotationally symmetrical housing beyond this area, wherein the optical module 2 has a larger outer radius in the area of the connecting surfaces 12 than in the region of rotationally symmetrical configuration beyond.
Der Objektivhalter 3 ist zudem über den Bereich der Verbindungsflächen 12 hinaus mit einer rotationssymmetrischen Öffnung 11 ausgestaltet, wobei der Objektivhalter 3 im Bereich der Verbindungsflächen einen geringeren Innenradius- bzw. Öffhungsradius aufweist, als im darüber hinausgehend rotationssymmetrisch ausgestalteten Bereich. Der Pfeil in Fig. 2 definiert dabei die Fügerichtung 16, in der das optische Modul 2 in die Öffnung 11 des Objektivhalters 3 eingeschoben und positioniert wird.  The lens holder 3 is also configured beyond the region of the connecting surfaces 12 with a rotationally symmetrical opening 11, wherein the lens holder 3 in the region of the connecting surfaces has a smaller Innenradius- or Öffhungsradius than in the beyond rotationally symmetrical designed area. The arrow in Fig. 2 defines the joining direction 16, in which the optical module 2 is inserted and positioned in the opening 11 of the lens holder 3.
Die Verbindungsflächen 7 und 8 sind dabei parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 ausgerichtet, wobei sie aufgrund des rotationssymmetrischen Aufbaus des optischen Moduls 2 und der Öffnung 11 im Objektivhalter 3 die optische Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 radial umlaufen. Der Klebstoff 5 ist insbesondere im Bereich der Verbindungsflächen 12 in einem Spalt 13 zwischen den Verbindungsflächen 7 und 8 angeordnet. Der Spalt 13 umläuft dabei die optische Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 und ist insbesondere mit einer bestimmten Breite ausgestaltet, so dass vor und nach dem Einbringen von Klebstoff 5 in den Spalt 13, jedoch vor einer vollständigen Aushärtung des Klebstoffes 5, eine Justage der optischen Vorrichtung 1 erfolgen kann. Besonders vorteilhaft an dieser Ausführungsvariante der optischen Vorrichtung 1 ist, dass eine Justage der optischen Vorrichtung 1, beispielsweise in Form einer Ausrichtung des optischen Moduls 2 und des Objektivhalters 3 zueinander sowie einer Justage der optischen Achse 6 und einer Fokussierung der optischen Vorrichtung 1, in alle bekannte Translationsrichtungen bzw. Raumrichtungen und hinsichtlich aller Rotationsrichtungen, beispielweise Roll-, Nick und Gierwinkel des optischen Moduls im Objektivhalter, erfolgen kann. Die Justage kann dabei beispielsweise durch Anpassung des Roll-, Nick- und Gierwinkels sowie der Einschubtiefe des optischen Moduls 2 in den Objektivhalter 3 erfolgen, insbesondere vor und/oder nach einer Klebstoffanordnung sowie optional vor und/oder während der Klebstoffaushärtung. Der Objektivhalter 3 ist im Beispiel in Fig. 2 über eine Leiterplatte 9, mit einem Bildaufiiahmeelement 4, in diesem Fall eine Bild-Chip bzw. Imager-Chip sowie insbesondere ein BGA-Imager, verbunden. BGA steht in diesem Fall für Ball Grid Array. Ball Grid Array, zu Deutsch Kugelgitteranordnung, ist eine Gehäuseform von Integrierten Schaltungen, bei der die Anschlüsse für eine spätere Bestückung kompakt auf der Unterseite des Chips liegen. Die Anschlüsse sind kleine Lotperlen (engl, balls), die nebeneinander insbesondere in einem Raster (engl, grid) aus Spalten und Zeilen stehen. Das optische Modul 2 umfasst mehrere Linsen 10. Sowohl Objektivhalter 3 als auch optisches Modul 2 sind beispielhaft rotationssymmetrisch ausgebildet. Sowohl Objektivhalter 3 als auch optisches Modul 2 können erfindungsgemäß auch mehrteilig ausgebildet sein, bzw. eine andere Form als in Fig.The connecting surfaces 7 and 8 are aligned parallel to each other and parallel to the optical axis 6 of the optical device 1, wherein they rotate due to the rotationally symmetrical structure of the optical module 2 and the opening 11 in the lens holder 3, the optical axis 6 of the optical device 1 radially. The adhesive 5 is arranged in particular in the region of the connecting surfaces 12 in a gap 13 between the connecting surfaces 7 and 8. The gap 13 thereby revolves the optical axis 6 of the optical device 1 and is designed in particular with a certain width, so that before and after the introduction of adhesive 5 into the gap 13, but before complete curing of the adhesive 5, an adjustment of the optical Device 1 can be done. Particularly advantageous in this embodiment of the optical device 1 is that an adjustment of the optical device 1, for example in the form of an alignment of the optical module 2 and the lens holder 3 to each other and an adjustment of the optical axis 6 and a focusing of the optical device 1, in all known translation directions or spatial directions and with respect to all directions of rotation, for example, roll, pitch and yaw angle of the optical module in the lens holder, can be done. The adjustment can be done for example by adjusting the roll, pitch and yaw angle and the insertion depth of the optical module 2 in the lens holder 3, in particular before and / or after an adhesive assembly and optionally before and / or during the adhesive curing. In the example in FIG. 2, the objective holder 3 is connected via a printed circuit board 9 to an image pickup element 4, in this case an image chip or imager chip, and in particular a BGA imager. BGA in this case stands for Ball Grid Array. Ball Grid Array is a package form of integrated circuits in which the connections for later placement are compact on the bottom of the chip. The connections are small solder balls (English, balls), the side by side, in particular in a grid (engl, grid) of columns and rows are. The optical module 2 comprises a plurality of lenses 10. Both objective holder 3 and optical module 2 are designed to be rotationally symmetrical, for example. Both objective holder 3 and optical module 2 can also be designed in several parts according to the invention, or a different shape than in FIG.
2 dargestellt aufweisen. 2 have shown.
In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 dargestellt. Die optische Vorrichtung 1 ist dabei in weiten Teilen entsprechend der Beschreibung aus Fig. 2 aufgebaut, wobei hingegen in Fig. 3 ein Bund bzw. ein Absatz 14 in der rotationssymmetrischen Öffnung 11 des Objektivhalters 3 angeordnet ist. Sowohl Trägergehäuse als auch optisches Modul können erfindungsgemäß auch mehrteilig ausgebildet sein, bzw. eine andere Form als in Fig. 2 dargestellt aufweisen. In diesem speziellen Fall dient der Absatz 14 im Objektivhalter 3 zur Ausrichtung bzw. Positionierung des optischen Moduls 2 im Objektivhalter 3. Vorzugsweise ist der Absatz 14 in der Öffnung 11 des Objektivhalters 3 so ausgebildet, dass das optische Modul 2 geringfügig unterhalb des Einstellbereichs für die Fokussierung abgesetzt wird, so dass auf ein Halten des optischen Modul 2 beim Einbringen des Klebstoffes 5 verzichtet werden kann. FIG. 3 shows a further example of an optical device 1 according to the invention. The optical device 1 is constructed in large parts in accordance with the description of FIG. 2, whereas in FIG. 3, a collar or a shoulder 14 in the rotationally symmetrical opening 11 of the lens holder 3 is arranged. According to the invention, both the carrier housing and the optical module can also be designed in several parts, or have a different shape than shown in FIG. In this particular case, the shoulder 14 in the lens holder 3 is used for alignment or positioning of the optical module 2 in the lens holder 3. Preferably, the shoulder 14 in the opening 11 of the lens holder 3 is formed so that the optical module 2 slightly below the adjustment for the Focusing is discontinued, so that can be dispensed with a holding of the optical module 2 during the introduction of the adhesive 5.
In Fig. 4 ist ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 dargestellt. Die optische Vorrichtung 1 ist dabei in weiten Teilen entsprechend der Beschreibung aus Fig. 3 aufgebaut, wobei hingegen in Fig. 4 der Absatz 14 im ObjektivhalterFIG. 4 shows a further example of an optical device 1 according to the invention. The optical device 1 is constructed in large parts in accordance with the description of FIG. 3, whereas in Fig. 4, the paragraph 14 in the lens holder
3 mit einer schrägen Kante 15 ausgebildet ist. In diesem speziellen Fall dient die abgeschrägte Kante 15 des Absatzes 14 im Objektivhalter 3, zusätzlich zu der in Fig. 3 beschriebenen Funktion des Absatzes 14, zur Vorzentrierung des optischen Moduls 2 beim Absetzen in die Öffnung 11 des Objektivhalters 3. Insbesondere bei rotationssymmetrischer Ausgestaltung der Öffnung 11 im Objektivhalters 3 sowie des optischen Moduls 2, wie in Fig. 4 beispielhaft dargestellt, ist die schräge Kante 15 des Absatzes 14 im Objektivhalter 3 so ausgebildet, dass sie in Fügerichtung 16, d.h. in der Richtung, in der das optische Modul 2 in den Objektivhalter 3 eingeschoben wird, kegelförmig zusammenläuft. Vorzugsweise ist der Absatz 14 so angeordnet, dass das optische Modul 2 geringfügig unterhalb des Einstellbereichs für die Fokussierung der optischen Vorrichtung 1 abgesetzt wird, so dass auf ein Halten des optischen Modul 2 beim Einbringen und/oder Aushärten des Klebstoffes 5 verzichtet werden kann. 3 is formed with an oblique edge 15. In this particular case, the beveled edge 15 of the heel 14 in the lens holder 3, in addition to the described in Fig. 3 function of paragraph 14, for pre-centering of the optical module 2 when placed in the opening 11 of the lens holder 3. In particular, in rotationally symmetrical configuration of Opening 11 in the lens holder 3 and the optical module 2, as exemplified in Fig. 4, the oblique edge 15 of the heel 14 in the lens holder 3 is formed so that they converge in the joining direction 16, ie in the direction in which the optical module 2 is inserted into the lens holder 3, conically. Preferably, the shoulder 14 is arranged so that the optical module 2 is deposited slightly below the adjustment range for the focusing of the optical device 1, so that can be dispensed with a holding of the optical module 2 during introduction and / or curing of the adhesive 5.
In Fig. 5 ist ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 dargestellt. Die optische Vorrichtung 1 ist dabei grundsätzlich vergleichbar mit der Vorrichtung aus Fig. 2 aufgebaut. Anders als in Fig. 2 ist in Fig. 5 der Objektivhalter 3 als dünnwandiges sowie tellerförmiges Blechteil mit gleichmäßiger Wandstärke ausgestaltet. Der Objektivhalter 3 verfügt zudem über einen hochgebogenen Randbereich 17, der orthogonal zur Tellerfläche 18 orientiert ist. Der Objektivhalter 3 kann hierzu beispielsweise als Gußbzw. Druckguß-, Stanz-, Tiefzieh- und/oder Pressteil ausgestaltet sein. Des Weiteren umfasst der Objektivhalter 3 einen wellenförmigen Absatz 19. Der wellenförmige Absatz 19 ist auf der Tellerseite des Objektivhalters 3 ausgebildet, auf der ein Bildaufhahmeelement 4 auf dem Objektivhalter 3 angeordnet ist. Der Absatz 19 ist dabei im Endeffekt um das Bildaufhahmeelement 4 herum ausgebildet, so das ein Innenvolumen 20 begrenzt wird, in dem Vergussmasse 21 angeordnet ist. Das Bildaufhahmeelement 4 ist über elektrische Kontakte, in diesem Fall über Bonds 22, mit einer Leiterplatte 9 verbunden, die unterhalb des Objektivhalter 3 bzw. aus der dem Bildaufhahmeelement 4 gegenüberliegenden Tellerseite des Objektivhalters 3 angeordnet ist, wobei die Kontakte 22 durch zwei Aussparungen 23 im Objektivhalter 3 l indurchgeführt sind. Bei einem Verfahren zur Herstellung einer optischen Vorrichtung 1 entsprechend Fig. 5 kann beispielsweise zunächst ein Bildaufhahmeelement 4 auf einem Objektivhalter 3 angeordnet werden, wobei das Bildaufhahmeelement 4 insbesondere in einem Innenvolumen 20 angeordnet wird, welches durch einen wellenförmigen Absatz 19 begrenzt wird. Der Objektivhalter 3 mit Bildaufhahmeelement 4 kann anschließend auf einer Leiterplatte 9 angeordnet werden. Eine Kontaktierung zwischen Bildaufnahmeelement 4 und Leiterplatte 9 wird vorzugsweise durch Drahtbonds 22 ausgestaltet, welche dazu durch Aussparungen 23 im Objektivhalter 3 hindurchgefühlt werden. Nachdem die Kontaktierung zwischen Bildaufhahmeelement 4 und Leiterplatte 9 hergestellt wurde, kann Vergussmasse 21, vorzugsweise um das Bildaufnahmeelement 4 herum, im Innenvolumen 20 angeordnet werden, wobei dadurch insbesondere eine elektrische Isolierung der Kontaktierungen 22 erfolgt. FIG. 5 shows a further example of an optical device 1 according to the invention. The optical device 1 is fundamentally constructed comparable to the device from FIG. Unlike in Fig. 2, the lens holder 3 is designed as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part with a uniform wall thickness in Fig. 5. The lens holder 3 also has a bent-up edge region 17, which is oriented orthogonally to the plate surface 18. The lens holder 3 can this example, as Gußbzw. Diecasting, stamping, thermoforming and / or pressing part to be designed. Furthermore, the lens holder 3 comprises a wave-shaped shoulder 19. The wave-shaped shoulder 19 is formed on the plate side of the lens holder 3, on which an image pickup element 4 is arranged on the lens holder 3. In this case, the shoulder 19 is in the end formed around the image-receiving element 4, so that an inner volume 20 is delimited, in which potting compound 21 is arranged. The image pickup element 4 is connected via electrical contacts, in this case via bonds 22, to a printed circuit board 9, which is arranged below the lens holder 3 or from the opposite side of the image pickup 4 plate side of the lens holder 3, wherein the contacts 22 by two recesses 23 in Lens holder 3 l are performed. In a method for producing an optical device 1 according to FIG. 5, for example, initially an image pickup element 4 can be arranged on an objective holder 3, wherein the image pickup element 4 is arranged in particular in an inner volume 20 which is delimited by a wave-shaped shoulder 19. The lens holder 3 with image receiving element 4 can then be arranged on a printed circuit board 9. A contact between image pickup element 4 and printed circuit board 9 is preferably configured by wire bonds 22, which are felt through recesses 23 in the lens holder 3. After the contacting between the image receiving element 4 and the printed circuit board 9 has been produced, potting compound 21, preferably around the image recording element 4 around, are arranged in the inner volume 20, whereby in particular an electrical insulation of the contacts 22 takes place.
In Fig. 6 ist der Objektivhalter 3 aus Fig. 5 in der Draufsicht dargestellt. Der Objektivhalter 3 ist dabei entsprechend der Beschreibung zu Fig. 5 als dünnwandiges und tellerförmiges Blechteil ausgestaltet mit hochgebogenem Randbereich 17, einer Tellerfläche 18 sowie mit einem wellenförmigen Absatz 19 der ein Innenvolumen 20 begrenzt, in dem Vergussmasse 21 angeordnet sein kann. Auf der Tellerseite des Objektivhalters 3, auf welcher der wellen- sowie kreisförmige Absatz 19 ausgebildet ist, ist zudem ein Bildaufnahmeelement 4 angeordnet. Das Bildaufnahmeelement 4 ist dabei über elektrische Kontakte, in diesem Fall über Bonds 22, mit einer Leiterplatte (in Fig. 6 nicht dargestellt) verbunden, welche auf der dem Bildaumahmeelement 4 gegenüberliegenden Tellerseite des Objektivhalters 3 angeordnet ist. In Fig. 6, the lens holder 3 of Fig. 5 is shown in plan view. The lens holder 3 is designed according to the description of FIG. 5 as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part with bent-up edge portion 17, a plate surface 18 and a wave-shaped shoulder 19 of an inner volume 20 limited, may be arranged in the potting compound 21. On the plate side of the lens holder 3, on which the wave and circular shoulder 19 is formed, also an image pickup element 4 is arranged. The image pickup element 4 is in this case connected via electrical contacts, in this case via bonds 22, to a printed circuit board (not shown in FIG. 6) which is arranged on the plate side of the objective holder 3 opposite the image space element 4.
In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1. Die optische Vorrichtung 1 ist dabei in weiten Teilen entsprechend der Beschreibung aus Fig. 5 aufgebaut. Das optische Modul 2 ist in diesem Fall im Bereich der Verbindungsflächen 12 als Hohlzylinder ausgebildet. Der Objektivhalter 3 verfügt ebenfalls im Bereich der Verbindungsflächen 12 über eine hohlzylindrische Ausgestaltung. Zur Verbindung des optischen Moduls 2 mit dem Objektivhalter 3 mittels einer Klebeverbindung 5 dienen dabei zwei Verbindungsflächen 7 und 8, wobei die innere Mantelfläche des optischen Moduls 2 als eine Verbindungsfläche 7 und die äußere Mantelfläche des Objektivhalter 3 als zweite Verbindungsfläche 8 dient. FIG. 7 shows a further example of an optical device 1 according to the invention. The optical device 1 is largely constructed in accordance with the description of FIG. The optical module 2 is formed in this case in the region of the connecting surfaces 12 as a hollow cylinder. The lens holder 3 also has in the region of the connecting surfaces 12 via a hollow cylindrical configuration. To connect the optical module 2 with the lens holder 3 by means of an adhesive connection 5 serve two connecting surfaces 7 and 8, wherein the inner circumferential surface of the optical module 2 serves as a connecting surface 7 and the outer surface of the lens holder 3 as the second connecting surface 8.
In Fig. 8 ist eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 dargestellt, die entsprechend der Beschreibung aus Fig. 5 aufgebaut ist, wobei in Fig. 8 die Leiterplatte 9 auf der der Objektivhalter 3 angeordnet ist, zusätzlich mit Balls 24 versehen ist. Dadurch ergibt sich eine Schnittstellte zu weiteren elektrischen und/oder elektromechanischen Komponenten, mit denen die optische Vorrichtung 1 verbunden sein kann. In Fig. 8, an optical device 1 according to the invention is shown, which is constructed according to the description of Fig. 5, wherein in Fig. 8, the circuit board 9 is arranged on the lens holder 3, additionally provided with balls 24. This results in an interface to further electrical and / or electromechanical components with which the optical device 1 can be connected.
In Fig. 9a ist eine erfindungsgemäße optische Vorrichtung 1 dargestellt, die entsprechend der Beschreibung aus Fig. 2 aufgebaut ist. In den Figuren 9b bis 9e sind demgegenüber mögliche Ausgestaltungsvarianten der Verbindungsflächen 7 und 8 am optischen Modul 2 und am Objektivhalter 3 dargestellt. In Fig. 9b sind die Verbindungsflächen 7 und 8 am optischen Modul 2 und am Objektivhalter 3 nicht parallel sondern mit einem bestimmten Neigungswinkel zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 ausgestaltet. Hierdurch ergibt sich in der Schnittansicht ein sich verjüngender bzw. dreieckiger Verlauf des Klebespaltes 13 in Fügerichtung 16. Die Verbindungsflächen 7 und 8 in Fig. 9b weisen zudem unterschiedliche Neigungswinkel zur optischen Achse 6 auf. Die Neigungswinkel der Verbindungsflächen 7 und 7 können im Bereich von größer 0° bis kleiner 90° in positiver bzw. negativer Richtung gewählt werden. Bevorzugt liegen die Neigungswinkel jedoch im Bereich zwischen 10° und 80° zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung 1. In Fig. 9c sind die Verbindungsflächen 7 und 8 am optischen Modul 2 und am Objektivhalter 3 parallel zueinander sowie mit jeweils demselben Neigungswinkel zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 ausgerichtet. In Fig. 9d sind die Verbindungsflächen 7 und 8 am optischen Modul 2 und am Objektivhalter 3 entsprechend der Beschreibung aus Fig. 2 parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse 6 der optischen Vorrichtung 1 ausgerichtet, wobei in diesem Fall entsprechend Fig. 9d jeweils ein Absatz 25 an den Verbindungsflächen 7 und 8 vorgesehen ist. Optional könnte auch nur an einer der Verbindungsflächen 7 oder 8 ein Absatz 25 ausgebildet sein. In Fig. 9e sind die Verbindungsflächen 7 und 8 am optischen Modul 2 und am Objektivhalter 3 bogenförmig ausgestaltet sowie spiegelbildlich zueinander ausgerichtet. Optional könnten die Verbindungsflächen 7 und 8 in Fig. 9e auch derart bogenförmig ausgestaltet sein, dass die Verbindungsflächen 7 und 8 parallel zueinander verlaufen. In Fig. 9a, an optical device 1 according to the invention is shown, which is constructed according to the description of FIG. In contrast, in FIGS. 9b to 9e, possible design variants of the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and on the Lens holder 3 shown. In Fig. 9b, the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and the lens holder 3 are not parallel but configured with a certain inclination angle to the optical axis 6 of the optical device 1. This results in the sectional view of a tapered or triangular course of the adhesive gap 13 in the joining direction 16. The connecting surfaces 7 and 8 in Fig. 9b also have different angles of inclination to the optical axis 6. The inclination angles of the connecting surfaces 7 and 7 can be selected in the range of greater than 0 ° to less than 90 ° in the positive or negative direction. However, the inclination angles are preferably in the range between 10 ° and 80 ° to the optical axis 6 of the optical device 1. In Fig. 9c, the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and the lens holder 3 are parallel to each other and each with the same inclination angle to the optical axis 6 of the optical device 1 aligned. In FIG. 9d, the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and on the objective holder 3 are aligned parallel to one another and parallel to the optical axis 6 of the optical device 1, in this case corresponding to FIG. 9d in each case a step 25 is provided on the connecting surfaces 7 and 8. Optionally, a shoulder 25 could also be formed on only one of the connecting surfaces 7 or 8. In Fig. 9e, the connecting surfaces 7 and 8 on the optical module 2 and the lens holder 3 are arcuately designed and mirror images of each other. Optionally, the connecting surfaces 7 and 8 in FIG. 9e could also be designed in an arcuate manner so that the connecting surfaces 7 and 8 run parallel to one another.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1. Optische Vorrichtung 1. Optical device
2. Optisches Modul  2. Optical module
3. Objektivhalter  3. Lens holder
4. Bildaufhahmeelement  4. Image pickup element
5. Klebeverbindung  5. adhesive bond
6. Optische Achse / Symmetrieachse  6. Optical axis / symmetry axis
7. Verbindungsfläche (Optisches Modul) 7. interface (optical module)
8. Verbindungsfläche (Objektivhalter) 8. bonding surface (lens holder)
9. Leiterplatte  9. PCB
10. Linsen  10. Lenses
11. rotationssymmetrische Öffnung  11. rotationally symmetrical opening
12. Bereich der Verbindungsflächen  12. Area of the connecting surfaces
13. Spalt  13th split
14. Absatz  14. Paragraph
15. Abgeschrägte Kante (Absatz)  15. Beveled edge (paragraph)
16. Fügerichtung  16. Joining direction
17. Hochgebogener Randbereich  17. Bended edge area
18. Tellerfläche  18. Plate surface
19. Wellenförmiger Absatz  19. Wavy paragraph
20. Innenvolumen  20. Interior volume
21. Vergussmasse  21. potting compound
22. Bonds  22. Bonds
23. Aussparung  23. recess
24. Balls  24. Balls
25. Absätze (an Verbindungsflächen (7, 8))  25. Paragraphs (on connecting surfaces (7, 8))

Claims

Patentansprüche claims
Optische Vorrichtung (1) Optical device (1)
umfassend ein optisches Modul (2), einen Objektivhalter (3) und ein Bildaufhahmeelement (4), comprising an optical module (2), an objective holder (3) and an image pickup element (4),
wobei am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) Verbindungsflächen (7, 8) vorgesehen sind, wherein connecting surfaces (7, 8) are provided on the optical module (2) and on the lens holder (3),
über die das optische Modul (2) und der Objektivhalter (3) mittels einer Klebeverbindung (5) miteinander verbunden sind, via which the optical module (2) and the lens holder (3) are connected to one another by means of an adhesive connection (5),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Verbindungsflächen (7, 8) am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) so ausgerichtet sind, dass sie die optische Achse (6) der optischen Vorrichtung (1) radial umlaufen, the connection surfaces (7, 8) on the optical module (2) and on the objective holder (3) are aligned such that they radially surround the optical axis (6) of the optical device (1),
sowie dass zwischen den Verbindungsflächen (7, 8) Klebstoff (5) angeordnet ist. and that between the connecting surfaces (7, 8) adhesive (5) is arranged.
Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflächen (7, 8) am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) jeweils mit einem bestimmten Neigungswinkel zur optischen Achse (6) der optischen Vorrichtung (1) ausgestaltet sind. Optical device (1) according to claim 1, characterized in that the connecting surfaces (7, 8) on the optical module (2) and the lens holder (3) each with a certain inclination angle to the optical axis (6) of the optical device (1) configured are.
Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflächen (7, 8) am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) mit demselben Neigungswinkel zur optischen Achse (6) der optischen Vorrichtung (1) ausgestaltet und parallel zueinander ausgerichtet sind. Optical device (1) according to claim 2, characterized in that the connecting surfaces (7, 8) on the optical module (2) and the lens holder (3) with the same inclination angle to the optical axis (6) of the optical device (1) configured and parallel aligned with each other.
Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflächen (7, 8) am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) bogenförmig ausgestaltet und parallel oder spiegelbildlich zueinander ausgerichtet sind. Optical device (1) according to claim 1, characterized in that the connecting surfaces (7, 8) on the optical module (2) and on the lens holder (3) are designed arcuate and aligned parallel or mirror image to each other.
Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsflächen (7, 8) am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse (6) der optischen Vorrichtung (1) ausgerichtet sind. Optical device (1) according to claim 1, characterized in that the connecting surfaces (7, 8) on the optical module (2) and the lens holder (3) are aligned parallel to each other and parallel to the optical axis (6) of the optical device (1) ,
6. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Verbindungsflächen (7, 8) mit einem Absatz (25) ausgestaltet ist. 6. Optical device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the connecting surfaces (7, 8) is designed with a shoulder (25).
7. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Modul (2) und der Objektivhalter (3) zumindest im Bereich der parallel zueinander ausgerichteten Verbindungsflächen (7, 8) als Hohlzylinder ausgestaltet sind und zumindest ein Bereich der innere Mantelfläche des optischen Moduls sowie zumindest ein Bereich der äußeren Mantelfläche des Objektivhalters als Verbindungsflächen (7, 8) dienen. 7. Optical device (1) according to claim 1, 5 or 6, characterized in that the optical module (2) and the lens holder (3) at least in the region of parallel aligned connecting surfaces (7, 8) are designed as a hollow cylinder and at least a region of the inner lateral surface of the optical module and at least a portion of the outer lateral surface of the objective holder serve as connecting surfaces (7, 8).
8. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich der parallel zueinander ausgerichteten Verbindungsflächen (12) der Innenradius des optischen Moduls (2) mit einem bestimmten Übermaß gegenüber dem Außenradius des Objektivhalters (3) ausgestaltet ist. 8. Optical device (1) according to claim 1, 5, 6 or 7, characterized in that at least in the region of parallel aligned connecting surfaces (12) of the inner radius of the optical module (2) with a certain excess relative to the outer radius of the lens holder ( 3) is configured.
9. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Modul (2) zumindest im Bereich der Verbindungsflächen (12) rotationssymmetrisch und der Objektivhalter (3) zumindest im Bereich der Verbindungsflächen (12) mit einer rotationssymmetrischen Öffnung (11) ausgestaltet ist, 9. Optical device (1) according to claim 1, 5 or 6, characterized in that the optical module (2) at least in the region of the connecting surfaces (12) rotationally symmetrical and the lens holder (3) at least in the region of the connecting surfaces (12) with a rotationally symmetrical opening (11) is configured,
das optische Modul (2) im Objektivhalter (3) gelagert ist, wobei zumindest ein Bereich der rotationssymmetrischen Außenfläche des optischen Moduls (2) und zumindest ein Bereich der rotationssymmetrischen Innenfläche des Objektivhalters (3) parallel zueinander sowie parallel zur optischen Achse (6) der optischen Vorrichtung (1) ausgerichtet sind und als Verbindungsflächen (7, 8) dienen.  the optical module (2) is mounted in the objective holder (3), at least one region of the rotationally symmetrical outer surface of the optical module (2) and at least one region of the rotationally symmetrical inner surface of the objective holder (3) parallel to one another and parallel to the optical axis (6) of FIG optical device (1) are aligned and serve as connecting surfaces (7, 8).
10. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich der Verbindungsflächen (12) der Innenradius der rotationssymmetrischen Öffnung (11) des Objektivhalters (3) mit einem bestimmten Übermaß gegenüber dem Außenradius des rotationssymmetrischen Bereichs des optischen Moduls (2) ausgestaltet ist. 10. Optical device (1) according to claim 9, characterized in that at least in the region of the connecting surfaces (12) of the inner radius of the rotationally symmetrical opening (11) of the lens holder (3) with a certain excess relative to the outer radius of the rotationally symmetric region of the optical module ( 2) is configured.
11. Optische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Modul (2) über den Bereich der Verbindungsflächen (12) hinaus rotationssymmetrisch ausgestaltet ist und dass das optische Modul (2) im Bereich der Verbindungsflächen (12) einen größeren Außenradius aufweist, als die darüber hinausgehend rotationssymmetrisch ausgestalteten Bereiche des optischen Moduls (2). 11. An optical device (1) according to any one of claims 9 or 10, characterized in that the optical module (2) beyond the region of the connecting surfaces (12) is configured rotationally symmetrical and that the optical module (2) in the region of the connecting surfaces ( 12) has a larger outer radius than the beyond rotationally symmetrically configured areas of the optical module (2).
12. Optische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivhalter (3) mit einer über den Bereich der Verbindungsflächen (12) hinausgehenden rotationssymmetrischen Öffnung (11) ausgestaltet ist und dass der Objektivhalter (3) im Bereich der Verbindungsflächen (12) einen geringeren Innenradius aufweist, als die darüber hinausgehenden rotationssymmetrischen Bereiche der Öffnung (11) des Objektivhalters (3). 12. Optical device (1) according to one of claims 9 to 11, characterized in that the lens holder (3) with a over the region of the connecting surfaces (12) beyond rotationally symmetrical opening (11) is configured and that the lens holder (3) in Area of the connecting surfaces (12) has a smaller inner radius, as the beyond beyond rotationally symmetric areas of the opening (11) of the lens holder (3).
13. Optische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der rotationssymmetrischen Öffnung (11) des Objektivhalters (3) mit zumindest einem Absatz (14) in Form einer übergangslosen und/oder einer in einer Fügerichtung (16) kegelförmig ausgebildeten Ve^üngung (15) des Innendurchmessers ausgestaltet ist. 13. Optical device (1) according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the inner surface of the rotationally symmetrical opening (11) of the lens holder (3) with at least one shoulder (14) in the form of a seamless and / or one in a joining direction (16) cone-shaped Veπ üngung (15) of the inner diameter is configured.
14. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivhalter (3) auf einer Leiterplatte (9) angeordnet ist, die über elektrische Kontakte mit dem Bildaufhahmeelement (4) verbunden ist. 14. Optical device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the lens holder (3) on a printed circuit board (9) is arranged, which is connected via electrical contacts with the image pickup element (4).
15. Optische Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivhalter (3) als dünnwandiges und tellerförmiges Blechteil mit hochgebogenem Randbereich (17) ausgestaltet ist. 15. Optical device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the lens holder (3) is designed as a thin-walled and plate-shaped sheet metal part with bent-up edge region (17).
16. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufhahmeelement (4) direkt auf dem Objektivhalter (3) angeordnet ist. 16. An optical device (1) according to claim 14 or 15, characterized in that the image pickup element (4) is arranged directly on the lens holder (3).
17. Optische Vorrichtung (1) nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivhalter (3) zumindest einen wellenförmigen Absatz (19) aufweist, welcher auf der Seite des Objektivhalters (3) ausgebildet ist, auf der auch das Bildaumahmeelement (4) angeordnet ist, 17. Optical device (1) according to claim 15 or 16, characterized in that the lens holder (3) has at least one wave-shaped shoulder (19), which is formed on the side of the objective holder (3) on which the picture-taking element (4) is also arranged,
wobei der zumindest eine Absatz (19) um das Bildaumahmeelement (4) herum angeordnet ist und ein Innenvolumen (20) begrenzt, in dem Vergussmasse (21) angeordnet ist.  wherein the at least one shoulder (19) is arranged around the picture-taking element (4) and delimits an inner volume (20) in which casting compound (21) is arranged.
18. Optische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierung zwischen Bildaumahmeelement (4) und Leiterplatte (9) mittels Bonds (22) durch zumindest eine Aussparung (23) im Objektivhalter (3) hindurch erfolgt. 18. An optical device (1) according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the electrical contact between Bildaumahmeelement (4) and printed circuit board (9) by means of bonds (22) through at least one recess (23) in the lens holder (3) he follows.
19. Optische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivhalter (3) auf einer Trägerplatte angeordnet ist, wobei auf der Seite der Trägerplatte, auf der der Objektivhalter (3) angeordnet ist, das Bildaumahmeelement (4) sowie auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte eine Leiterplatte (9) angeordnet ist und wobei das Bildaumahmeelement (4) über elektrische Kontakte mit der Leiterplatte (9) verbunden ist, die durch zumindest eine Aussparung in der Trägerplatte hmdurchgeführt sind. 19. An optical device (1) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the lens holder (3) is arranged on a support plate, wherein on the side of the support plate on which the lens holder (3) is arranged, the Bildaumahmeelement ( 4) and on the opposite side of the support plate, a printed circuit board (9) is arranged and wherein the Bildaumahmeelement (4) via electrical contacts with the circuit board (9) is connected, which are hmdurchgeführt by at least one recess in the support plate.
20. Verfahren zur Herstellung einer optischen Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 20. A method for producing an optical device (1) according to one of the preceding claims,
wobei das optische Modul (2) und der Objektivhalter (3) über die am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) ausgebildeten Verbindungsflächen (7,8) mittels einer Klebeverbindung (5) miteinander verbunden werden,  wherein the optical module (2) and the objective holder (3) are connected to one another by means of an adhesive connection (5) via the connecting surfaces (7, 8) formed on the optical module (2) and on the objective holder (3),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
nachdem das optische Modul (2) und der Objektivhalter (3) zueinander positioniert worden sind,  after the optical module (2) and the lens holder (3) have been positioned relative to each other,
Klebstoff (5) in einen Spalt (13) zwischen den Verbindungsflächen (7, 8) eingebracht wird, und  Adhesive (5) in a gap (13) between the connecting surfaces (7, 8) is introduced, and
dass eine Justage des optischen Moduls (2) und des Objektivhalters (3) zueinander bezüglich zumindest dreier Freiheitsgrade vor dem Einbringen des Klebstoffs (5) erfolgt. in that an adjustment of the optical module (2) and of the objective holder (3) relative to each other takes place with respect to at least three degrees of freedom before the introduction of the adhesive (5).
21. Verfahren zur Herstellung einer optischen Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, 21. A method for producing an optical device (1) according to one of claims 1 to 19,
wobei das optische Modul (2) und der Objektivhalter (3) über die am optischen Modul (2) und am Objektivhalter (3) ausgebildeten Verbindungsflächen (7, 8) mittels einer Klebeverbindung (5) miteinander verbunden werden,  the optical module (2) and the objective holder (3) being connected to one another by means of an adhesive connection (5) via the connecting surfaces (7, 8) formed on the optical module (2) and on the objective holder (3),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
nachdem das optische Modul (2) und der Objektivhalter (3) zueinander positioniert worden sind,  after the optical module (2) and the lens holder (3) have been positioned relative to each other,
Klebstoff (5) in einen Spalt (13) zwischen den Verbindungsflächen (7,8) eingebracht wird, und  Adhesive (5) is introduced into a gap (13) between the connecting surfaces (7,8), and
dass eine Justage des optischen Moduls (2) und des Objektivhalters (3) zueinander bezüglich zumindest dreier Freiheitsgrade nach dem Einbringen des Klebstoffs (5) erfolgt.  in that an adjustment of the optical module (2) and of the objective holder (3) relative to each other takes place with respect to at least three degrees of freedom after the introduction of the adhesive (5).
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