本發(fā)明涉及監(jiān)控保護(hù)或監(jiān)視區(qū)域的工業(yè)光幕，并且特別地涉及能夠用于該光幕的光學(xué)單元內(nèi)的光學(xué)模塊。根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)或更多個(gè)所述光學(xué)模塊與控制模塊可以組合以形成光學(xué)單元。

背景技術(shù)：
由一個(gè)或更多個(gè)輻射波束形成的光幕通常還被稱(chēng)為光柵或光障。一些光幕檢測(cè)物體移動(dòng)到或侵入到保護(hù)區(qū)域中，并且可以為與機(jī)器或其他工業(yè)設(shè)備一同工作的人類(lèi)操作員提供保護(hù)。其他光幕系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為控制并且監(jiān)控工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程，并且特別地用于核實(shí)組裝過(guò)程、對(duì)物體計(jì)數(shù)、確認(rèn)彈出過(guò)程、識(shí)別運(yùn)送貨物的前緣、識(shí)別不規(guī)則的形狀以及許多其他應(yīng)用。采用紅外或可見(jiàn)光束的安全光幕用于在多種工業(yè)應(yīng)用中為操作員提供安全性。特別地，通過(guò)使用光幕可以確保諸如沖床、切斷機(jī)、成型機(jī)、自動(dòng)組裝設(shè)備、線圈纏繞設(shè)備、機(jī)器人操作、鑄造操作等的安全。傳統(tǒng)的光幕典型地采用在保護(hù)區(qū)域一側(cè)沿傳送器排安裝在間隔位置的發(fā)光二極管（LED），以及在保護(hù)區(qū)域的相對(duì)側(cè)沿接收器排安裝的光電晶體管（PT）、光電二極管或其他光電接收器。LED沿分立的平行通道向接收器排處的PT傳送經(jīng)調(diào)制的紅外光束。如果一個(gè)或更多個(gè)波束被諸如操作員的手臂的不透明的物體阻擋而不能穿透，則控制電路關(guān)閉機(jī)器，防止機(jī)器周期工作，或者另外保護(hù)該區(qū)域。如上文所述，波束的這種中斷還可以用于對(duì)物體計(jì)數(shù)或者核實(shí)貨物通過(guò)限定的區(qū)域而進(jìn)入。通常，光幕包括常被稱(chēng)為排、條或帶的兩個(gè)光學(xué)單元，它們針對(duì)不同的構(gòu)造單元形成，光學(xué)單元之一具有發(fā)射器的功能并且另外的光學(xué)單元具有接收器的功能。然而，這種發(fā)射器和接收器的專(zhuān)用架構(gòu)具有若干缺陷，例如，由于每種類(lèi)型的光學(xué)單元必須以不同方式制造，因此制造成本高。因此，存在以下概念：使用其中每個(gè)光學(xué)單元同時(shí)具有光發(fā)射元件和光接收元件的架構(gòu)。通過(guò)向光學(xué)單元提供既能夠作為接收器操作也能夠作為傳送器操作的相同的光學(xué)模塊，并且通過(guò)額外提供按功能將特定的光學(xué)單元區(qū)分成具有例如測(cè)試輸入的發(fā)射器或者具有例如輸出信號(hào)切換裝置（OSSD）的插件單元，可以實(shí)現(xiàn)用于大規(guī)模生產(chǎn)的制造光學(xué)單元的特別成本有效的方式。例如在歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP11162263.5中提出了這種模塊化架構(gòu)。然而，光學(xué)模塊常常受到每個(gè)輻射波束的光軸難于對(duì)準(zhǔn)并且整個(gè)模塊的制造是昂貴的且由于缺陷牽涉大量的返工的問(wèn)題的困擾。對(duì)于所組裝的光學(xué)單元所安裝的用于實(shí)際操作的各種表面，這種對(duì)準(zhǔn)是特別困難的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此本發(fā)明的根本問(wèn)題在于提供一種光學(xué)模塊、一種光學(xué)單元和一種制造方法，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)部件的特別成本有效的和可靠的制造和調(diào)整。該問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題內(nèi)容解決。有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容。本發(fā)明基于如下思想：提供一種用于光學(xué)單元的改進(jìn)的光學(xué)模塊，該光學(xué)單元具有用于使光學(xué)模塊在形成光學(xué)單元的外殼體的支承元件內(nèi)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)部件。特別地，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊具有至少一個(gè)輻射發(fā)射和/或輻射接收元件，其用于傳送和/或接收形成光幕的輻射波束。設(shè)置模塊本體，其用于安裝輻射傳送器/接收器載體，并且模塊本體具有至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件，該對(duì)準(zhǔn)元件允許光學(xué)模塊在支承元件內(nèi)對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)確保模塊本體在支承元件內(nèi)準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，可以高效地控制輻射波束相對(duì)于支承元件所安裝到的任何表面的位置。根據(jù)本發(fā)明，該對(duì)準(zhǔn)元件可以包括在沿輻射波束的光軸的方向上延伸的突出部。該對(duì)準(zhǔn)突出部與跨越輻射波束的光軸延伸的支承元件的內(nèi)表面相互作用。通過(guò)以這種方式選擇安裝位置的參照物，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)模塊在其殼體內(nèi)的特別準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)致輻射波束的光軸和支承元件之間的最小的安裝公差。根據(jù)本發(fā)明，支承元件可以由基本上U形的鋁型材形成。在該情況下，相對(duì)于另一方面用于將光幕安裝在例如機(jī)器上的外部底表面最準(zhǔn)確的型材表面是鋁型材的內(nèi)部底部。通過(guò)將該特定平面選擇為對(duì)準(zhǔn)元件的參照物，可以實(shí)現(xiàn)最小的安裝公差。通過(guò)將模塊本體直接固定在支承元件內(nèi)，即使在諸如溫度變化和振動(dòng)的粗糙的環(huán)境條件下，仍可以維持該對(duì)準(zhǔn)位置。該固定部件可以例如包括彈性卡扣元件，該彈性卡扣元件與設(shè)置在支承元件處的相應(yīng)的連接器協(xié)作。這種例如使用彈性金屬?gòu)椈苫蛴伤芰现瞥傻目坫^的卡扣裝配連接的優(yōu)點(diǎn)在于它們一方面提供了牢固的固定，另一方面允許簡(jiǎn)單的分解。特別地，對(duì)于承載多個(gè)光學(xué)模塊的光學(xué)單元，在一個(gè)光學(xué)模塊故障的情況下，有利的是在不必處置整個(gè)光學(xué)單元的情況下容易地更換它們。當(dāng)使用具有集成透鏡載體的光學(xué)模塊時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)輻射波束在支承元件內(nèi)的特別高效的對(duì)準(zhǔn)，該集成透鏡載體具有用于聚焦形成光幕的輻射波束的至少一個(gè)透鏡。該透鏡載體可以例如通過(guò)利用透明材料對(duì)透鏡掩模進(jìn)行二次成型而形成。在透鏡載體上形成多個(gè)透鏡的情況下，借助于這種同時(shí)的二次成型步驟，可以在一個(gè)公差嚴(yán)格的二次成型步驟中制造所有透鏡并且使它們相對(duì)彼此對(duì)準(zhǔn)。由于不必單獨(dú)使具有較小的幾何尺寸的多個(gè)透鏡對(duì)準(zhǔn)，而是可以使更大的透鏡陣列同時(shí)對(duì)準(zhǔn)，因此可以顯著提高對(duì)準(zhǔn)精度。在將透鏡和透鏡掩模形成為一個(gè)組合部件時(shí)，對(duì)于透鏡掩模相對(duì)于透鏡的位置，在組裝期間不必執(zhí)行分立的對(duì)準(zhǔn)步驟。因此，可以達(dá)到安裝光幕的極高精度。特別地，應(yīng)用的可用角度較大，并且對(duì)準(zhǔn)和設(shè)置光幕更為容易。特別地，在用沖壓金屬片制造透鏡掩模時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)透鏡載體的改進(jìn)的熱膨脹特性。可以表明，由利用塑料透鏡材料二次成型的金屬透鏡掩模構(gòu)成的復(fù)合透鏡載體的熱膨脹由金屬片的特性值確定。然而，這些值一方面與印刷電路板兼容，并且另一方面與周?chē)慕饘傩筒募嫒荨Ｒ虼?，即使?duì)于溫度差異可觀的粗糙環(huán)境下的應(yīng)用，仍可以改進(jìn)所組裝的光學(xué)模塊的牢固性和可靠性。存在若干種通過(guò)成型技術(shù)制造透鏡的相當(dāng)高級(jí)的技術(shù)并且根據(jù)本發(fā)明可以在透鏡載體上實(shí)現(xiàn)多種不同的透鏡形式，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。特別地，可以在透鏡載體上形成平凸或雙凸透鏡。然而，也可以制造菲涅耳透鏡，其具有比平凸或雙凸透鏡更薄的優(yōu)點(diǎn)。形成透鏡的透明材料可以包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，具有所需的化學(xué)和物理特性的所有其他透明材料顯然也可以用于制造這種透鏡載體。例如在DeSchipper,R.等人的“Kunststoffoptik”,Optik&Photonik,Oktober2006,Nr.2,p.47-49中可以找到關(guān)于合適材料的概述。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊包括整體形成的透鏡載體和用于安裝輻射傳送器/接收器載體的模塊本體，該輻射傳送器/接收器載體包括用于傳送和/或接收輻射的至少一個(gè)傳送器和/或接收器。在大部分情況下，載體將由印刷電路板（PCB）形成。然而，也可以使用任何其他電路載體，例如成型互連裝置（MID）載體?？梢允紫仍谕怀尚筒襟E中與模塊本體一同制造該MID載體，并且隨后該MID載體提供制造三維電路載體結(jié)構(gòu)的可能。模塊本體自身可以是MID部件，其中導(dǎo)電引線和光電子部件直接設(shè)置在模塊本體上。在該情況下，可以避免用于光電子部件的額外的電路載體。此外，模塊本體和透鏡載體可以被制造為一個(gè)整體成型部件。因此，可以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)透鏡和模塊本體之間的極低的公差。這是特別有利的，因?yàn)樵诖蟛糠智闆r下模塊本體表示用于在組裝期間使光學(xué)模塊對(duì)準(zhǔn)的幾何參照物。因此，可以使透鏡的光軸和光學(xué)模塊安裝到的任何表面之間的公差保持為低的。此外可以向光學(xué)模塊提供光闌元件，該光闌元件包括用于使來(lái)自輻射傳送器和/或去往輻射接收器的輻射通過(guò)的至少一個(gè)切口。為此，該光闌元件必須由不透明材料制造，例如由沖壓金屬片制造。為了將印刷電路板安裝在模塊本體上，可以有利地向模塊本體提供機(jī)械固定部件，諸如突出部、卡扣鉤、卡扣槽等。為了避免干擾相鄰的輻射路徑。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊具有光學(xué)屏蔽元件，該光學(xué)屏蔽元件可以作為分立于模塊本體和透鏡載體的部件而被插入。由于該部件不需要任何特別準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)，因此其可以被制造為廉價(jià)且簡(jiǎn)單的部件，其僅須滿(mǎn)足由透明材料形成的要求?？梢韵蚋鶕?jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊提供分立的輻射發(fā)射和/或輻射接收元件或者組合收發(fā)器部件。輻射發(fā)射元件可以由發(fā)光二極管（LED）形成并且光接收元件可以包括光電二極管。此外，承載LED和/或光電二極管的芯片可借助于傳統(tǒng)的板上芯片（COB）組裝技術(shù)而被置于印刷電路板上。當(dāng)在一個(gè)支承元件內(nèi)提供多個(gè)光學(xué)模塊時(shí)，并且為了使多個(gè)光學(xué)模塊之一與控制模塊連接，可以在每個(gè)光學(xué)模塊處設(shè)置互連部件。特別地，可以提供用于壓配連接的傳導(dǎo)焊盤(pán)形端子或插頭連接器以及金屬化過(guò)孔。根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控保護(hù)區(qū)域的光幕的光學(xué)單元包括根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)光學(xué)模塊，以及形成光學(xué)單元的外殼體的支承元件。特別地，在將支承元件形成為具有帶一個(gè)基部和兩個(gè)腿部的基本上U形的橫截面時(shí)，至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件可以與基部的內(nèi)表面相互作用，使得光學(xué)模塊特別高效地相對(duì)于基部的外表面對(duì)準(zhǔn)。這是特別有利的，因?yàn)樵谠S多情況下U形型材的外表面形成了與機(jī)器或者輻射波束必須對(duì)準(zhǔn)的安裝部件接觸的平面。本發(fā)明基于如下發(fā)現(xiàn)，在將支承元件制造為U形型材時(shí)，基部的內(nèi)表面具有關(guān)于同一基部的外表面的最小公差。為了形成光學(xué)模塊和控制模塊之間的電連接或者與另外的相同的模塊的電連接，根據(jù)本發(fā)明可以提供分立的互連元件。通過(guò)提供作為分立部件的互連元件，安裝過(guò)程可以完全自動(dòng)化并且相當(dāng)便利。這種互連元件的電端子可以例如被形成為彈性鄰接彈簧接觸部、插銷(xiāo)接觸部、或者壓配接觸部。通過(guò)由二次成型引線框形成互連元件，可以實(shí)現(xiàn)特別穩(wěn)定的構(gòu)造和成本有效的制造。用于組裝根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的方法包括以下步驟：提供至少一個(gè)光學(xué)模塊，該光學(xué)模塊具有：至少一個(gè)輻射發(fā)射和/或輻射接收元件，其用于傳送和/或接收形成光幕的輻射波束，以及模塊本體，其用于安裝輻射傳送器/接收器載體，其中模塊本體具有至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)元件，該對(duì)準(zhǔn)元件用于使光學(xué)模塊在形成光學(xué)單元的外殼體的支承元件內(nèi)對(duì)準(zhǔn)；提供支承元件，并且將光學(xué)模塊安裝在支承元件內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)模塊在沿輻射波束的光軸的方向上被插入到支承元件中。通過(guò)該插入步驟，避免了任何平移或滑動(dòng)移動(dòng)并且因此在支承元件中安裝或更換光學(xué)模塊期間不會(huì)引起光學(xué)模塊處的損壞。每個(gè)模塊可以直接安裝在其正確的位置，并且因此該方法可以易于自動(dòng)化。通過(guò)在安裝過(guò)程期間提供卡扣固定步驟可以實(shí)現(xiàn)將光學(xué)模塊固定在支承元件內(nèi)的特別高效的方式。可以實(shí)現(xiàn)預(yù)先定義的剩余壓力，用于維持光學(xué)模塊和周?chē)闹С性g的相對(duì)位置。此外，根據(jù)本發(fā)明，提供至少一個(gè)互連元件，用于使光學(xué)模塊在與將光學(xué)模塊插入到支承元件相同的方向上電連接到另外的光學(xué)模塊，優(yōu)選地電連接到相同的光學(xué)模塊，或者電連接到控制模塊。因此，互連元件可以被自動(dòng)插入，并且此外，可以在需要更換互連或模塊本體的情況下被容易地移除。用于制造根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊的方法進(jìn)一步包括通過(guò)利用透明材料對(duì)透鏡掩模進(jìn)行二次成型并且提供通過(guò)對(duì)透鏡載體進(jìn)行二次成型而制造的模塊本體來(lái)制造透鏡載體。因此，這兩個(gè)部件可以同一工具內(nèi)制造，使得可以實(shí)現(xiàn)特別準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)和低公差。根據(jù)有利的實(shí)施例，首先將透鏡掩模插入到工具中，該工具隨后進(jìn)行二次成型以形成透鏡載體。在下一步驟中不從成型工具移除透鏡載體的情況下，可以將光闌元件定位在成型工具內(nèi)并且隨后對(duì)透鏡載體和光闌元件進(jìn)行二次成型以形成完整的光學(xué)模塊。這是用于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊的特別快速的、節(jié)約時(shí)間的以及同時(shí)準(zhǔn)確的制造方法。當(dāng)然，模塊本體和透鏡載體也可以在分立的成型步驟中制造并且隨后彼此附連。僅在通過(guò)使光學(xué)屏蔽元件在跨越至少一個(gè)透鏡的光軸的方向上滑動(dòng)，從成型工具移除具有透鏡載體的模塊本體之后，才插入光學(xué)屏蔽元件。附圖說(shuō)明附圖被并入說(shuō)明書(shū)并且形成說(shuō)明書(shū)的一部分以圖示本發(fā)明的若干實(shí)施例。這些附圖連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖僅用于圖示如何實(shí)現(xiàn)和使用本發(fā)明的優(yōu)選的和替選的示例的目的，而不應(yīng)被解釋為使本發(fā)明僅限于圖示并描述的實(shí)施例。此外，實(shí)施例的若干方面可以單獨(dú)地或者以不同的組合形成根據(jù)本發(fā)明的解決方案。根據(jù)下面的如附圖中所示的本發(fā)明的各種實(shí)施例的更具體的描述，另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，其中：圖1示出了光學(xué)模塊的透視圖；圖2示出了圖1的布置的示意性截面視圖；圖3示出了關(guān)于LED位置的各種公差的示意性表示；圖4示出了當(dāng)安裝在支承元件中時(shí)根據(jù)圖2的光學(xué)模塊的橫截面視圖；圖5示出了關(guān)于參照?qǐng)D4的波束位置的角度偏差的不同公差；圖6示出了根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)單元的示意性橫截面；圖7示出了根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)單元的示意性橫截面；圖8示出了根據(jù)另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的示意性橫截面；圖9示出了根據(jù)又一實(shí)施例的光學(xué)單元的示意性橫截面；圖10示出了根據(jù)又一實(shí)施例的光學(xué)單元的示意性橫截面；圖11示出了根據(jù)又一實(shí)施例的光學(xué)單元的示意性橫截面；圖12示出了根據(jù)又一實(shí)施例的光學(xué)單元的示意性橫截面；圖13示出了根據(jù)另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的側(cè)視圖；圖14示出了根據(jù)圖13的光學(xué)模塊的示意性橫截面；圖15示出了根據(jù)第一實(shí)施例的互連元件；圖16示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖15的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接；圖17示出了根據(jù)第二實(shí)施例的互連元件；圖18示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖17的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接；圖19示出了根據(jù)另一實(shí)施例的互連元件；圖20示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖19的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接；圖21示出了根據(jù)另一實(shí)施例的互連元件；圖22示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖21的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接；圖23示出了根據(jù)另一實(shí)施例的互連元件；圖24示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖23的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接；圖25示出了根據(jù)另一實(shí)施例的互連元件；圖26示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖25的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接；圖27示出了根據(jù)另一實(shí)施例的互連元件；圖28示出了借助兩個(gè)根據(jù)圖27的互連元件的兩個(gè)光學(xué)模塊之間的連接。具體實(shí)施方式現(xiàn)將參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。具體地，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊100的透視圖，其包括與之連接的印刷電路板（PCB）102。帶PCB102的光學(xué)模塊100將被安裝在外殼體中，即圖4至圖12中所示的所謂的型材中。如圖1中所示，光學(xué)單元100表示用于傳送和/或接收形成用于監(jiān)控期望的監(jiān)視區(qū)域的光幕的光的功能單元。帶印刷電路板的相應(yīng)的第二光學(xué)模塊被布置為與圖1中所示的用于形成光幕的光學(xué)模塊相對(duì)。替選地，當(dāng)然也可以使用反射單元。PCB102承載光發(fā)射和/或接收元件以及所需的互連引線。如果需要，集成電路也可以設(shè)置在印刷電路板102的一個(gè)或所有兩個(gè)表面上。所發(fā)生的輻射可以具體地是可見(jiàn)光，特別是波長(zhǎng)范圍為630nm至750nm的紅色光。通過(guò)使用可見(jiàn)光，當(dāng)利用人類(lèi)操作員的視覺(jué)控制將根據(jù)本發(fā)明的包含光學(xué)模塊的光學(xué)單元安裝在監(jiān)視區(qū)域中時(shí)，可以使其對(duì)準(zhǔn)。與將紅外光用于發(fā)射器的光幕相對(duì)，這種對(duì)準(zhǔn)可以在沒(méi)有額外成本的情況下執(zhí)行，并且此外，可以更容易地滿(mǎn)足眼睛保護(hù)要求。在每個(gè)輻射波束的幾何位置，PCB102可以承載作為光發(fā)射裝置的LED或者作為光檢測(cè)元件的光電二極管，或者甚至可以承載組合收發(fā)器元件，如例如在歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP11162263.5“Modularlightcurtainandopticalunitforalightcurtain”中所提出的那樣。光學(xué)模塊包括透鏡載體104，其將多個(gè)透鏡106組合為一個(gè)整體單元。模塊本體108用于安裝PCB102并且此外承載具有PCB102和透鏡106之間的用于使輻射通過(guò)的開(kāi)口的光闌元件。在進(jìn)一步查看圖2時(shí)，這將變得更明顯。根據(jù)本發(fā)明，提供安裝和對(duì)準(zhǔn)部件112用于調(diào)整如圖4至12中所示的型材中的光學(xué)模塊與PCB102的位置。特別地，對(duì)準(zhǔn)部件112包括與光學(xué)模塊100安裝到其中的型材的內(nèi)部底表面直接接觸的四個(gè)突出部。一方面通過(guò)透鏡載體104和模塊本體108之間的嚴(yán)格公差，并且另一方面通過(guò)對(duì)準(zhǔn)元件112和型材之間的嚴(yán)格公差，可以實(shí)現(xiàn)透鏡106的光軸和完全安裝的光學(xué)單元的外部輪廓之間的特別準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)模塊100具有接觸端子136，其可用于將光學(xué)模塊100互連到相似或相同的光學(xué)單元或者控制模塊（圖中未示出）。后面將更詳細(xì)地解釋不同的互連元件的具體實(shí)施例。由于光學(xué)模塊100的所有透鏡106被制造為一個(gè)單個(gè)部件，因此當(dāng)組裝光學(xué)模塊100時(shí)不需要單獨(dú)地使其對(duì)準(zhǔn)。因此，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于輻射波束的距離和平行的極高精度。由于這對(duì)于光幕是公知的，因此根據(jù)待監(jiān)控的特定應(yīng)用區(qū)域限定不同的分辨率標(biāo)準(zhǔn)。光幕通常具有被安置為接近在一起的若干波束，而光柵僅由一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)光束構(gòu)成。波束在用于手指檢測(cè)的光幕上最接近，分辨率必須為14mm。當(dāng)用于腿檢測(cè)時(shí)（90mm分辨率），光幕波束處于其最寬的間隔。因此，手分辨率被限定在30mm。為了使各個(gè)波束彼此分離并且為了避免散射光的干擾，光學(xué)模塊100進(jìn)一步包括波束分離元件114。波束分離元件114由不透明塑料材料制造并且將透鏡106和PCB102上的LED或光電二極管之間的空間分成獨(dú)立的腔室。圖2示出了圖1的布置的示意性截面視圖。在PCB102上安裝有光接收和/或光發(fā)射元件116。該光學(xué)發(fā)送器和/或接收器116限定了第一光軸118。另一方面，透鏡106的中心限定了第二光軸120。這兩個(gè)光軸理想地一致，但是在任何情況下必須盡可能彼此接近。根據(jù)所示出的實(shí)施例，通過(guò)利用透明塑料材料對(duì)透鏡掩模122進(jìn)行二次成型，形成透鏡載體104。該透明材料例如可以包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）。透鏡掩模122具有與每個(gè)透鏡106的位置對(duì)應(yīng)的開(kāi)口，這些開(kāi)口被形成為將光發(fā)射元件116發(fā)射的輻射整形成與所需的光幕分辨率對(duì)應(yīng)的特定波束形狀。此外，為了對(duì)光源處的傳送光整形，設(shè)置具有小開(kāi)口124的光闌元件110。優(yōu)選地金屬穩(wěn)定元件126被集成在光闌元件124內(nèi)。波束分離元件114限定每個(gè)透鏡106下面的不同腔室，用于使各個(gè)波束彼此光學(xué)屏蔽。為了制造根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)模塊100，由沖壓和彎曲金屬片制造透鏡掩模122。透鏡掩模在成型工具中對(duì)準(zhǔn)并且利用透明塑料材料進(jìn)行二次成型以形成具有多個(gè)透鏡106的透鏡載體104。在下一步驟中，金屬穩(wěn)定元件126在成型工具中對(duì)準(zhǔn)。在隨后的第二成型步驟中，制造模塊本體108。所使用的材料例如可以是聚對(duì)苯二甲丁酸酯（PBT）。通過(guò)將模塊本體制造為具有透鏡載體的整體成型部件，可以實(shí)現(xiàn)非常嚴(yán)格的公差，因?yàn)橄薅ê竺娴腜CB102的安裝位置的安裝部件是在與透鏡106相同的工具內(nèi)制造的。根據(jù)圖2中所示的實(shí)施例，多個(gè)安裝凸起128與PCB102中的相應(yīng)開(kāi)口相互作用，用于將其安裝在模塊本體108處。然而，模塊本體108也可以被形成為通過(guò)任何已知的機(jī)械部件與透鏡載體104連結(jié)的分立部件。本發(fā)明的另一有利特征在于通過(guò)將金屬結(jié)構(gòu)集成為透鏡掩模122和穩(wěn)定元件126，透鏡載體104和光闌元件124的熱膨脹較之純塑料材料的熱膨脹，與PCB102的熱膨脹更為接近。因此，即使在極為不同的溫度條件下，能夠總是維持光接收和/或發(fā)射元件116的位置、光闌元件的開(kāi)口和透鏡106的光軸之間的對(duì)準(zhǔn)。使用導(dǎo)電透鏡掩模以及特別地穩(wěn)定元件126的另一優(yōu)點(diǎn)在于額外的朝向PCB102的電磁屏蔽效果。根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)模塊100包括突出部112，其限定光學(xué)模塊在形成具有一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)模塊100的光學(xué)單元的外殼體的支承元件內(nèi)的位置（參見(jiàn)圖4）。這些突出部可以通過(guò)穩(wěn)定元件126的部件被內(nèi)部加強(qiáng)。通過(guò)根據(jù)上文解釋的制造步驟制造光學(xué)模塊100，對(duì)于LED或光電二極管相對(duì)于透鏡的光軸的位置，可以達(dá)到極為嚴(yán)格的公差。圖3比較了PCB102上的芯片安置公差和PCB相對(duì)于模塊本體100的安置公差。對(duì)于相對(duì)于開(kāi)口124的期望的中心位置，可以表明，在任何情況下，LED116相對(duì)于開(kāi)口124充分定心。參照?qǐng)D4，更詳細(xì)地解釋根據(jù)1和2的光學(xué)單元100在支承元件132內(nèi)的安裝。如已提及的，光學(xué)模塊100具有四個(gè)對(duì)準(zhǔn)突出部112，其限定從支承元件的內(nèi)部底表面起的光接收和/或發(fā)射元件116的特定高度y。此外，支承元件132的內(nèi)部平面138限定角度，其描述相對(duì)于理想中心軸134的偏差，該理想軸由內(nèi)部平面138相對(duì)于外部輪廓140的理想平行限定。在將支承元件132形成為具有基本上U形的橫截面的鋁型材時(shí)，已發(fā)現(xiàn)支承元件的內(nèi)表面138和支承元件的外表面140之間的平行可以被控制為具有極低的公差。此外，通過(guò)將對(duì)準(zhǔn)元件112制造為模塊本體108的組成部件，還可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于限定從底表面138起的高度y的高精度。最后，透鏡106的光軸相對(duì)于光闌元件110的平移在圖中由偏差z示出。根據(jù)這些公差，可以限定較之理想中軸134的總角度偏差。圖5總結(jié)了對(duì)于根據(jù)圖4的布置所必須考慮的不同角度。波束位置設(shè)定值134表示當(dāng)從上方查看光學(xué)模塊時(shí)的理想中軸的位置。2.50度的角度偏差通常是在所有條件下必須不能越過(guò)的最大可允許偏差。角度1以符號(hào)表示光學(xué)設(shè)計(jì)角度，而表示從參照?qǐng)D4解釋的公差得到的總公差。因此，可用光學(xué)角度由限定。使該可用角度最優(yōu)化是本發(fā)明的重要目的。根據(jù)另一有利實(shí)施例，可以在光學(xué)模塊100處設(shè)置彈性固定部件142，用于將其保持在支承元件132內(nèi)。圖6例如示出了塑料彈簧元件，其與支承元件132處的凹入部144相互作用，用于將光學(xué)模塊100固定在支承元件132內(nèi)。該卡扣配合具有如下優(yōu)點(diǎn)：即使在溫度改變以及可能發(fā)生振動(dòng)的條件下，仍提供充分的壓力并且緊密地和穩(wěn)固地固定光學(xué)模塊。替選地，也可以使用將光學(xué)模塊100固定在型材132內(nèi)的其他手段，例如粘合劑技術(shù)、超聲焊接、螺紋連接等。作為圖6的塑料卡扣配合的替選，還可以設(shè)置所示的金屬?gòu)椈?42用于圖7至9的光學(xué)單元。圖10和12圖示了將卷簧146布置在光學(xué)模塊100內(nèi)用于提供可移動(dòng)固定部件142的必要彈性的布置。圖11示出了具有用于將光學(xué)模塊100保持在支承元件132內(nèi)的卡扣鉤的更簡(jiǎn)化的布置。在所有圖1至12中，對(duì)準(zhǔn)部件112總是或多或少地由不可壓縮的直的突出部形成，這些突出部通過(guò)彈簧力被向下壓到基部的內(nèi)部平面上。然而，如圖13和14中所示，對(duì)準(zhǔn)部件112也可以被形成為具有彈性并且抵靠布置在型材132的側(cè)壁處的限定平面138?；杀?48抵靠型材的基部并且施加導(dǎo)向遠(yuǎn)離基部并且沿光軸方向的、對(duì)向限定的內(nèi)表面138向上按壓對(duì)準(zhǔn)部件112的壓力。因此，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)模塊100在支承元件132中的更牢固的固定。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元150也可以包含不止一個(gè)光學(xué)模塊100和/或控制模塊（圖中未示出）。各個(gè)光學(xué)模塊100以串聯(lián)的方式在沿光軸的方向上被安裝在支承元件132內(nèi)。為了提供一個(gè)光學(xué)模塊和下一光學(xué)模塊之間的電連接，可以提供一個(gè)或更多個(gè)互連元件152。此外，互連元件152還使光學(xué)模塊100相對(duì)彼此機(jī)械固定。因此，可以極為準(zhǔn)確地限定第一模塊的最后的透鏡和下一模塊的第一個(gè)透鏡之間的距離，從而確保分辨率逐個(gè)模塊保持正確。此外，不同的溫度膨脹可以被互連元件吸收，這是較長(zhǎng)光幕的重要方面，其中必須避免各個(gè)光學(xué)模塊之間的不同距離。圖15示出了該互連元件的第一實(shí)施例。在每個(gè)PCB102上，設(shè)置借助于互連元件152連接到相應(yīng)端子的接觸端子136。如附圖標(biāo)記以符號(hào)表示的，兩個(gè)接觸端子136a至136e總是通過(guò)設(shè)置在互連元件152內(nèi)的一個(gè)電引線彼此直接連接。相應(yīng)的接觸元件154設(shè)置在互連元件152處。根據(jù)圖15和16的布置，接觸元件154由金屬板簧形成，這些金屬板簧被壓縮以便接觸PCB102上的端子。如圖16中所示，可以采用兩個(gè)接觸元件用于串聯(lián)連接兩個(gè)光學(xué)模塊100。在將光學(xué)模塊安裝在支承元件132中時(shí)，首先在沿光軸的方向156上插入光學(xué)模塊并且借助于上文解釋的一個(gè)固定部件將光學(xué)模塊保持在支承元件132內(nèi)。在下一步驟中，在同一方向上插入互連元件152并且也借助于彈性固定部件158保持互連元件152。當(dāng)然，存在建立接觸元件154和端子136之間的電接觸的多種機(jī)械可能。除了如圖15至20中所示的鄰接接觸之外，還可以設(shè)置如圖21和22中所示的壓配連接。此外，印刷電路板102可以配備有插頭連接器160。圖23和24示出了在PCB102的也與模塊本體108接觸的同一側(cè)設(shè)置插銷(xiāo)連接器160的構(gòu)造。替選地，連接器殼體160也可以附接到PCB102的相對(duì)表面。如圖23至26中所示的插銷(xiāo)連接器160可以被焊接到印刷電路板。最后，圖27和28示出了使用U形彈簧用于電接觸PCB102的接觸端子136的又一鄰接接觸。總之，本發(fā)明通過(guò)組合或者替選地使用如下改進(jìn)，提供了一種改進(jìn)的用于光幕的光學(xué)模塊和光學(xué)單元：光學(xué)模塊以如下方式被安裝在支承元件內(nèi)：光學(xué)模塊具有它們的位于鋁型材的底部上的關(guān)于安裝位置的參照物。可以表明：這是相對(duì)于用于在機(jī)器等上安裝光幕的型材的外部底表面的最準(zhǔn)確的型材的特定表面。因此，可以實(shí)現(xiàn)最小安裝公差。此外，由于光學(xué)模塊在沿光軸的方向上安裝，因此不需要滑動(dòng)或平移，并且可以將每個(gè)模塊直接安裝在其正確位置。彈性固定部件允許特別高效和牢固的方式的組裝或分解。為了使所有模塊的光軸在一個(gè)方向上對(duì)準(zhǔn)，每個(gè)模塊必須以最佳的可能精度在型材中對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明，在為型材安裝模塊時(shí)，型材的底表面用作模塊的參照物。借助于特殊的固定部件，光學(xué)模塊被固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，使得其在被安裝之后不能從底部移動(dòng)。本發(fā)明允許型材中的、從型材安裝到的機(jī)器至限定光軸的模塊的極短的公差鏈，其僅由型材的基部限定。模塊在型材中的位置與型材的任何側(cè)壁的形狀和位置無(wú)關(guān)。在型材底表面的公差不足的情況下，可以在擠壓步驟之后銑削或切割該表面，用于改進(jìn)公差，這是易于執(zhí)行的步驟。特別地，根據(jù)本發(fā)明，彈簧或其他彈性固定部件將模塊下推到參考位置。這些彈簧將所需的力施加到型材。設(shè)置在透鏡載體或模塊本體中的不同的金屬片可用于形成彈簧?？梢匀菀椎貙?shí)現(xiàn)最佳的裝配形狀，即用于利用相同的塑料作為模塊本體或透鏡對(duì)金屬核心進(jìn)行二次成型的二次成型步驟。這些彈簧的許多不同的實(shí)現(xiàn)方案是可能的。它們可以設(shè)置在模塊頂部、模塊底部、模塊的任何側(cè)壁、或者這些位置的任何組合。該解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，彈簧構(gòu)成了模塊的部件并且不需要額外的部件。特別地，當(dāng)在塑料部件內(nèi)使用金屬核心時(shí)，較之僅利用塑料彈簧，可以更容易地實(shí)現(xiàn)所需的力。替選地或額外地，還可以將玻璃纖維加強(qiáng)添加到塑料材料用于改進(jìn)彈性。與整個(gè)光學(xué)模塊從型材的一端插入并且縱向滑動(dòng)直至它們到達(dá)它們的所需位置的傳統(tǒng)布置相對(duì)，本發(fā)明提出了一種頂部安裝技術(shù)，其中每個(gè)模塊在光軸的方向上直接插入在其最終正確位置。不需要模塊相對(duì)于型材的縱向平移。因此，不會(huì)發(fā)生將影響限定光學(xué)模塊的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)的那些部件的磨損。由于不會(huì)引起磨損，因此也不會(huì)出現(xiàn)公差的劣化。由于模塊較牢固地固定在型材內(nèi)，因此在經(jīng)歷振動(dòng)時(shí)，在操作壽命期間也不會(huì)引起移動(dòng)和磨損。模塊在型材內(nèi)的最優(yōu)固定進(jìn)一步確保了模塊之間的最優(yōu)光學(xué)分辨率，因?yàn)槿绻舾赡K串聯(lián)對(duì)準(zhǔn)，則不會(huì)出現(xiàn)可變的間隙。借助于電連接兩個(gè)模塊的二次成型的接觸部來(lái)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的電互連。成型部件的形狀機(jī)械互連這些模塊，并且不會(huì)機(jī)械壓迫互連的焊點(diǎn)。如同模塊，互連元件也從頂部安裝。由于為了使模塊彼此連接，也不需要縱向移動(dòng)，因此容易地執(zhí)行頂部安裝。由于電接觸部未被機(jī)械壓迫，因此其是可靠的和牢固的。提出了關(guān)于電接觸機(jī)制的不同選擇。例如，可以使用與金焊盤(pán)或者插入到接觸插孔中的接觸引腳的彈簧接觸。由于本發(fā)明的嚴(yán)格公差和安裝原理，可以實(shí)現(xiàn)具有每個(gè)波束的大光學(xué)角度（EAA）的易于對(duì)準(zhǔn)的光幕。在整個(gè)光幕上可以實(shí)現(xiàn)從一個(gè)波束到另一波束的極低的公差。這是通過(guò)確保PCB和模塊本體之間以及PCB、模塊本體和透鏡之間的相似的熱膨脹，使用例如板上芯片（COB）技術(shù)的光接收和/或發(fā)射元件的安置的嚴(yán)格公差的結(jié)果。光闌和透鏡之間的公差是嚴(yán)格的并且是二次成型步驟期間確定的工具。對(duì)于接收元件，可以使用具有大的敏感區(qū)域的光電二極管，使得光電二極管的定位不是關(guān)鍵的?？傊谏a(chǎn)期間，不需要調(diào)整光幕部件，并且當(dāng)在特定應(yīng)用中安裝時(shí)，光幕將易于對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)在第一步驟中將用作透鏡掩模的金屬片安置到成型工具中并且利用例如PC或PMMA的透鏡材料對(duì)該金屬片進(jìn)行二次成型，利用集成透鏡掩模制造透鏡。因此，生產(chǎn)一個(gè)單個(gè)部件，而非透鏡和分立的透鏡掩模，因此便利了安裝過(guò)程。對(duì)于透鏡掩模安置可以達(dá)到極高的精度。在將該組件用于安全光幕時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)極為準(zhǔn)確的分辨率，因?yàn)橥哥R掩模具有相對(duì)于透鏡的極低的公差。此外，熱膨脹由金屬片限定而非由塑料特性限定，并且因此較之純塑料，熱膨脹不太關(guān)鍵。此外，可以使用菲涅耳透鏡，而非標(biāo)準(zhǔn)的雙凸或平凸透鏡。根據(jù)本發(fā)明的模塊本體還通過(guò)集成金屬片進(jìn)行加強(qiáng)。首先，該金屬片被沖壓成所需的形狀，并且其次，該金屬片按照需要被彎曲并且安置到成型工具中。在第三步驟中，利用例如PBT的模塊本體材料對(duì)金屬片進(jìn)行二次成型。有利地，通過(guò)金屬片增強(qiáng)模塊本體的機(jī)械穩(wěn)定性和牢固性。在用于改進(jìn)穩(wěn)定性的塑料中不需要玻璃纖維，其可能削弱機(jī)械公差。此外，免除塑料材料中的玻璃纖維還延長(zhǎng)了成型工具的壽命。具有集成金屬片的模塊本體的熱膨脹系數(shù)與PCB的系數(shù)極為相似，導(dǎo)致了光學(xué)部件相對(duì)于模塊本體的極為準(zhǔn)確的定位。最后，模塊本體和透鏡載體可以被制造為一個(gè)整體成型部件。在第一步驟中，通過(guò)成型步驟制造具有透鏡掩模的透鏡。在第二步驟中，在同一工具中并且在不取出透鏡載體的情況下，使模塊本體成型，使得形成包括透鏡和模塊本體的一個(gè)單個(gè)部件。因此，可以實(shí)現(xiàn)透鏡和模塊本體之間的極低的公差。透鏡掩模和穩(wěn)定元件的集成金屬片使兩個(gè)部件的熱膨脹均衡并且近似與PCB的熱膨脹系數(shù)相同。當(dāng)不比LED前方的孔隙大得多的LED芯片借助于板上芯片組裝技術(shù)被安置在PCB上時(shí)，這是特別重要的。最后，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，除非這里另外指出或者上下文清楚地有所抵觸，否則在描述本發(fā)明的上下文中（特別是在所附權(quán)利要求的上下文中）的術(shù)語(yǔ)“一個(gè)（a和an）”和“該（the）”以及相似的指示物的使用應(yīng)被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)。除非另外說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“包括（comprising）”、“具有”、“包括（including）”和“包含”應(yīng)被解釋為開(kāi)放術(shù)語(yǔ)（即，意味著“包括，但不限于”）。除非這里另外指出，否則這里提及的值的范圍僅旨在用作單獨(dú)引用落在該范圍內(nèi)的分立值的速記方法，并且每個(gè)分立值被并入到說(shuō)明書(shū)中，如同其在這里被單獨(dú)記載。除非這里另外指出或者上下文清楚地有所抵觸，否則這里描述的所有方法可以以任何適當(dāng)?shù)捻樞驁?zhí)行。任何和所有示例的使用，或者這里提供的示例性語(yǔ)言（例如，“諸如”），僅旨在更好地說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的范圍加以限制，除非有另外的要求。說(shuō)明書(shū)中的語(yǔ)言不應(yīng)被解釋為指示對(duì)于本發(fā)明的實(shí)踐而言是必不可少的任何沒(méi)有要求權(quán)利的元素。這里描述了示例性實(shí)施例。在閱讀前面的描述之后，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，這些實(shí)施例的變形例可以變得明顯。發(fā)明人預(yù)期本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)?shù)夭捎眠@些變形例，并且發(fā)明人旨在使本發(fā)明以不同于這里具體描述的方式實(shí)踐。因此，本發(fā)明包括適用法律所允許的所附權(quán)利要求中記載的主題內(nèi)容的所有修改和等同物。此外，除非這里另外指出或者上下文清楚地有所抵觸，否則本發(fā)明涵蓋其所有可能變形例中的上述元素的任何組合。附圖標(biāo)記附圖標(biāo)記說(shuō)明100光學(xué)模塊102印刷電路板（PCB）104透鏡載體106透鏡108模塊本體110光闌元件112對(duì)準(zhǔn)部件114波束分離元件116光接收和/或發(fā)射元件118第一光軸120第二光軸122透鏡掩模124光闌元件中的開(kāi)口126穩(wěn)定元件128PCB的安裝凸起130透鏡掩模開(kāi)口132支承元件134理想中軸136PCB上的接觸端子138支承元件的內(nèi)表面140支承元件的外表面142彈性固定部件144與固定部件相互作用的連接元件146卷簧148簧臂150光學(xué)單元152互連元件154互連元件上的接觸元件156光軸的方向158用于互連元件的卡扣固定部件160插銷(xiāo)連接器