CN103403573B - 光电模块及包含光电模块的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种特别小的光电模块，尤其是，提供一种相应的接近度传感器。另外，本发明提供一种包含至少一个所述光电模块的电子电路、一种包含至少一个所述光电模块的电光配置和一种包含至少一个所述光电模块的装置。

Description

光电模块及包含光电模块的装置

技术领域

本发明涉及光电器件的领域且更具体来说涉及小型光电组件。更详细来说，本发明涉及光电模块并涉及包含此类模块的家用电器和电子装置，尤其是，其中所述模块包含光检测器和光发射器，更详细来说，其中所述模块包含接近度检测器或为接近度检测器。本发明涉及根据权利要求书的开始条款所述的设备。

术语的定义

“有源光学组件”：光传感或光发射组件，例如，光电二极管、图像传感器、LED、OLED、激光芯片。有源光学组件可作为裸片或置于封装件中，即作为封装组件。

“无源光学组件”：通过折射及/或衍射及/或（内部及/或外部）折射将光重新定向的光学组件，例如透镜、棱镜、反射镜或光学系统，其中光学系统为此类光学组件的集合，所述光学组件还可能包含机械元件，例如光阑、图像屏幕、支架。

“光电模块”：其中包含至少一个有源光学组件和至少一个无源光学组件的组件。

“晶片”：大体上为碟状或板状的物件，在一个方向（z方向或垂直方向）上的延伸相对于其在其他两个方向（x方向和y方向或者横向方向）上的延伸较小。通常，在（非空白）晶片上，在其中（一般在矩形网格中）布置或提供多个类似结构或物件。晶片可能具有开口或孔，且晶片在晶片的横向区域的主要部分中甚至可能不含材料。晶片可具有任何横向形状，其中圆形和矩形十分常见。尽管在一些上下文中，晶片被理解为普遍由半导体材料制成，但在本专利申请案中，此明显不为限制因素。因此，晶片可普遍由（例如）半导体材料、聚合物材料、包含金属及聚合物或聚合物及玻璃材料的复合材料。尤其，结合本发明，可硬化材料（例如，热固化聚合物或UV固化聚合物）为令人关注的晶片材料。

“横向”：参照“晶片”

“垂直”：参照“晶片”

“光”：最普遍的电磁辐射；更详细来说为电磁光谱的红外部分、可见光部分或紫外部分的电磁辐射。在本专利申请案中，电磁光谱的红外部分的电磁辐射尤其受关注。

背景技术

在现今的手持电子装置（例如，现代智能手机）中，接近度传感器受到广泛使用，例如用于关掉装置的LCD屏幕的背景照明或用于使电容性元件停止作用（否则允许操作装置的触摸屏）。所述接近度传感器一般定位在装置的听筒附近并可通过检测从附近物体反射的红外（IR）光来识别在屏幕附近的用户的脸颊或耳朵的外观。在检测所述反射IR光后，可发起所需动作。IR光通常由LED发射，所述LED可包含在接近度传感器中。

市场上可购买的必须与单独的光发射器组合的接近度传感器为（例如）美国德克萨斯州Silicon Laboratories公司（www.silabs.com）的红外传感器Sil1141（Infrared Sensor Sil141）、美国德克萨斯州Texas AdvancedOptoelectronic Solutions公司（www.taosinc.com）的具有接近度传感的光数转换器TSL2771（Light-to-Digital Converter with ProximitySensing TSL2771）及美国加利福尼亚州Capella Microsystems公司（www.capellamicro.com）的具有环境光传感器和中断的I²C接近度传感器CM3623（I²C Proximity Sensor with Ambient Light Sensor and InterruptCM3623）。

市场上可购买的包含IR LED和两个光电二极管的接近度传感器为（例如）OSRAM Opto Semiconductors公司（www.osram-os.com）的SFH7773，参见（例如）所述SFH7773的应用指南（2011年8月23日；在www.osram-os.com可获得）。

根据US2009/159900Al，已知接近度传感器，所述接近度传感器包含IR传输芯片和IR接收器芯片以及各布置在所述芯片中的一个芯片上方的两个透镜。

根据US2010/0327164Al，已知接近度传感器，在制造所述接近度传感器期间，使用传递成型技术二次成型光发射器晶粒和光检测器晶粒以在所述晶粒上形成透镜。

要实现安全接近度检测可能存在问题，尤其是在必须保证节能操作时。此外，一些接近度传感器对于某些应用而言过大。

发明内容

本发明的一个目的为提供一种特别小的光电模块，尤其是，提供一种相应的接近度传感器。另外，将提供一种包含至少一个所述光电模块的电子电路、一种包含至少一个所述光电模块的电光配置和一种包含至少一个所述光电模块的装置。

本发明的另一个目的为提供一种特别节能的光电模块，尤其是，提供一种相应的接近度传感器。

本发明的另一个目的为提供一种具有特别安全的操作的光电模块，详细来说，提供一种相应的接近度传感器。

本发明的另一个目的为设计一种特别安全地检测接近度的方法。

本发明的另一个目的为提供一种有效地大量生产光电模块的方法。

本发明的另一个目的为提供在光电模块安装在电光配置中及/或装置中时减少待完成的测试工作的可能性。

本发明的另一个目的为提供具有特别高的敏感度的光电模块。

其他目的从以下描述和实施方式中显现。

所述目的中的至少一个目的至少部分地通过根据专利权利要求书的设备和方法实现。

光电模块领域中（尤其是对于接近度传感器而言），重要的一点是避免串扰。串扰可阻碍模块的安全操作。当检测到在不理想的路径上传播的发射光时，可能发生串扰。例如，如果光电模块定位在反射性的或部分反射性的（更详细来说，透明的）但并非无反射物体（例如，透明板，例如包含光电模块的装置的盖玻璃）下方，那么反射可能以检测到反射光的方式在所述物体处发生，尽管因为应仅检测到穿过所述物体的光，包含所述反射的此路径为不理想的路径。

结果显示，光电模块中光束成形的特定方式可补救或减轻串扰问题或至少有助于补救或减轻串扰问题。

本文使用的术语光束成形不仅包含在成形发射光的更一般意义上的光束成形（此可被称为发射光束成形），还包含在检测光束成形的意义上的光束成形。后者涉及待检测的光束的成形，或者也可称为检测敏感度的成形。完全类比为光发射配置指定（例如）“定向辐射特性”（描述由光发射配置发射的光的强度角分布）的可能性，可向光检测配置指定“定向敏感度特性”（描述对于从不同方向入射在光检测配置上并由光检测配置检测的光的敏感度角分布）。类比发射方向（用于从光发射配置发射光），可限定检测方向（用于通过光检测配置检测光），后者涉及一个方向，检测光从所述方向撞击光检测配置。在反向光路或时间反转方面进行思考可帮助理解所述概念。

注意，光束成形通常包含重新定向光束的光，此为无源光学组件的作用。通常，重新定向的光随后仍包含在光束中。至少在从一个特定角度来看本发明时，仅仅从光束移除光不构成光束成形（并且不是无源光学组件的作用），即，光束成形不包含纯渐晕的情况（即，例如使用光阑仅从光束移除光的情况）。无源光学组件具有（至少另外具有）其他效果，视为（例如）透镜、棱镜或其他无源光学组件。

在本发明的第一方面中，从发射光的特性及/或光检测特性的角度来看本发明。

在本发明的第二方面中，从光电模块的组件的特性的角度来看本发明，所述特性可涉及一或多个组件的特性及/或涉及所述组件的相互配置。

在本发明的广义视角下，概述所述两个方面，由于所述两个方面紧密相关，所述概述意义重大。可选择及/或布置组件以便实现发射光及/或光检测的所需特性，并且反之亦然，发射光及/或光检测的所需特性可通过相应地选择及/或布置光电模块的组件来实现。

在广义视角下，光电模块包含

检测通道，所述检测通道包含用于检测光的检测部件；及

发射通道，所述发射通道包含用于发射通常可由所述检测部件检测的光的发射部件；

其中本发明的第一方面及/或第二方面的一或更多情况适用。

在本发明的第一方面中，可区分不同情况。可同时提供所述情况中的一或多个。

在第一方面的第一种情况（被称为情况A））下，特征A）适用：

A）从所述发射通道发射光的辐射分布特征为非回转对称。

“辐射分布特征”表征发射光的强度分布，更详细来说，表征描述发射光的强度的空间依赖性的函数。

在特定视角下，关于发射光的角强度分布表征发射光。在所述情况（被称为情况A'）下，特征A）可由特征A'）替代：

A'）从所述发射通道发射光的定向辐射特征为非回转对称。

“定向辐射特征”表征角度光强度分布，更详细来说，表征描述发射光的强度的空间依赖性的函数。

选择适当辐射分布特征（或，更具体来说，定向辐射特征），可实现光电模块的改进操作或（尤其是）更安全操作。更详细来说，可最小化或抑制从发射通道到检测通道的串扰。具体如何设计或选择非回转对称特征一般取决于安装光电模块的特定环境。此外，提供特征A）或A'）可在保持相同性能或实现甚至更好的性能的同时使得光电模块的特别小的设计成为可能。由于将发射通道和检测通道布置为更靠近彼此同时维持光电模块的安全操作的可能性，尤其可实现较小设计。

在第一方面的第二种情况（被称为情况B））下，特征B）适用：

B）在所述检测通道中检测入射在所述检测通道上的光的敏感度分布特征为非回转对称；

由于光发射与光检测之间的先前描述的逻辑对称性，可类比发射通道来处理检测通道，参照上文概述的发射检测类比概念。因此：

“敏感度分布特征”表征对于光检测的敏感度的分布，更详细来说，表征描述对于光检测的敏感度的空间依赖性的函数。

在特定视角下，关于敏感度角分布（即，关于检测光的角分布）表征敏感度。在所述情况（被称为情况B'）下，特征B）可由特征B'）替代：B'）在所述检测通道中检测入射在所述检测通道上的光的定向敏感度特征为非回转对称。

“定向敏感度特征”表征角度光敏感度分布，更详细来说，表征描述对于光检测的敏感度的空间依赖性的函数。

由于发射通道与检测通道之间的类比，为了避免重复，在上文将可由特征B）、B'）达到的效果称为情况A）、A'）。

在第一方面的第三种情况（被称为情况C））下，特征C）适用：

C）用于从所述发射通道发射光的中心发射方向和用于检测入射在所述检测通道上的光的中心检测方向彼此不平行地对齐。

除非另行明确规定，术语“平行”包括有时所称的“反向平行”。

根据“中心发射方向”，可了解来源于定向发射特征的加权平均的平均方向。

根据“中心检测方向”，可了解来源于定向敏感度特征的加权平均的平均方向。

假如所述方向彼此不平行，那么可实现光电模块的改进操作或（尤其是）特别安全的操作。更详细来说，可最小化或抑制从发射通道到检测通道的串扰。具体应如何使所述方向彼此对齐一般取决于安装光电模块的特定环境。此外，提供特征C）可在保持相同性能或甚至更好的性能的同时使得光电模块的较小的设计成为可能。由于将发射通道和检测通道布置为更靠近彼此同时维持光电模块的安全操作的可能性，尤其可实现较小设计。

在典型情况下，假设中心发射方向和中心检测方向在视为箭头时岔开（即，所述方向的相互距离随着与光电模块的距离增加而增加）可能是有利的，所述箭头分别开始于发射通道的输出端（在此处从光电模块发射光）和开始于检测通道的输入端（在此处，光进入光电模块以便在检测通道中检测）。可以所述方法实现小的安全操作的光电模块。尤其是，可假设所述箭头大体上位于共同平面中并且所述箭头岔开。

在第一方面的第四种情况（被称为情况D））下，特征D）适用：

D）用于从所述发射通道发射光的主要发射方向和用于检测入射在所述检测通道上的光的主要检测方向彼此不平行地对齐。

（如上文所述，术语“平行”包括有时所称的“反向平行”。）

根据“主要发射方向”，可了解发射最大光强度的方向。

根据“主要检测方向”，可了解检测敏感度为最大值的（入射光的）方向。

假如所述“主要方向”彼此不平行通常可导致如上所述的“中心方向”的相同效果。为了避免重复，因此在上文将可由特征D）达到的效果称为情况C）。

在本发明的第二方面中，可区分不同情况。可同时提供所述情况中的一或多个。可尝试通过在发射通道和检测通道中的至少一个中提供具有破缺对称性或更详细来说具有“偏心光学配置”或“去中心光学配置”或具有“部分移位的光学组件”的光学配置或具有至少一个“偏离中心的光学组件”的光学配置来至少大致地表征第二方面。表达第二方面的更具体并精确的方法由以下情况e1）至e4）限定。

在所有所述情况下，论述一或多个无源光学组件。在大多数情况下，存在衍射或折射组件，但也可为反射组件。一般地，将提供一或多个透镜元件（衍射或更确切地说折射）来体现所述无源光学组件，但也可提供其他无源光学组件，例如一或多个棱镜。注意，仅仅排除光的一部分的机械元件（例如，光阑）本身并不组成无源光学组件。

通常，第二方面中涉及的所述一或多个无源光学组件布置为分别远离所述检测部件和所述发射部件。

在第二方面的第一情况下，所述检测通道和所述发射通道中的至少第一个通道包含

e1）至少两个无源光学组件，所述至少两个无源光学组件各具有光轴，其中所述至少两个无源光学组件经布置使得所述至少两个光轴不重合。

在此，两个无源光学组件相对于彼此“移位”或“偏离中心”。情况e1）的特定配置允许产生和同时消除分别用于发射光和检测光的特定光路。通过此方法，可实现光电模块的改进操作和（尤其是）更安全的操作。更详细来说，可最小化或抑制从发射通道到检测通道的串扰。具体如何以最佳方式对齐所述光轴一般取决于安装光电模块的特定环境。一般地，所述光轴彼此远离并彼此平行地对齐。

此外，提供情况e1）可在保持相同性能或甚至更好的性能的同时使得光电模块的较小的设计成为可能。由于将发射通道和检测通道布置为更靠近彼此同时维持光电模块的安全操作的可能性，尤其可实现较小设计。

在第二方面的第二情况下，所述检测通道和所述发射通道中的至少第一个通道包含

e2)至少一个无源光学组件，所述无源光学组件具有光轴，其中所述至少一个无源光学组件相对于分别包含在所述第一通道中的所述检测部件和所述发射部件布置，使得所述光轴与分别包含在所述第一通道中的所述检测部件和所述发射部件的检测中心轴和发射中心轴分别重合。

在此，在情况e2）下，（检测部件中的）光检测和（发射部件中的）光发射分别相对于无源光学组件“偏离中心”。可达到的效果通常与上文情况e1）下的效果相同。因此，对于情况e2）的可达到的效果，是指情况e1）的上述效果。

根据“发射中心轴”，可了解发射光强度为最大值（按照加权平均值）所沿的线路。例如，如果发射部件具有矩形均匀发光光学活性表面，那么发射部件的发射中心轴为垂直于所述矩形并穿过矩形中间部分的线路。

根据“检测中心轴”，类比并考虑上文概述的发射检测类比概念，可了解光敏感度为最大值（按照加权平均值）的线路。例如，如果检测部件具有矩形均匀敏感光学活性表面，那么检测部件的检测中心轴为垂直于所述矩形并穿过矩形中间部分的线路。

在第二方面的第三种情况下，所述检测通道和所述发射通道中的至少第一个通道包含

e3）至少一个无源光学组件，所述无源光学组件组成非回转对称光束形成元件或非回转对称形成元件的一部分，尤其是非回转对称透镜或非回转对称透镜的一部分。

在此，各自的（第一）通道由于非回转对称光束形成元件而包含“偏心光学配置”，所述光束形成元件可（例如）为透镜或透镜元件，例如非球面透镜或透镜元件。可达到的效果通常与上文情况e1）下的效果相同。因此，对于情况e3）的可达到效果，是指情况e1）的上述效果。

在第二方面的第四情况下，所述检测通道和所述发射通道中的至少第一个通道包含

e4）至少一个无源光学组件，所述无源光学组件经布置以实现光分别进入和离开所述第一通道的主要方向或中心方向在所述第一通道中不存在所述至少一个无源光学组件的情况下分别相对于光分别进入所述第一通道和离开所述第一通道的主要方向和中心方向成角。

在此，无源光学组件（例如，棱镜）实现各自的（第一）通道中的光学配置的对称性的破缺。尤其是，所述主要或中心方向成角的方法可经选择以形成如上文在情况C）下所描述的岔开的中心发射方向和中心检测方向及/或如上文在情况D）下所描述的岔开的主要发射方向和主要检测方向。可达到的效果通常与上文情况e1）下的效果相同。因此，对于情况e3）的可达到效果，是指情况e1）的上述效果。

在本发明的第一方面和第二方面中，在一个或两个通道中提供至少一个透镜元件可有助于光电模块的安全操作及/或有助于光电模块的低能耗，原因在于此举使得可分别十分有效地使用从发射通道发射的光和进入检测通道的光。并且如果在情况e1）至情况e3）中的一种情况下或也可能在情况e4）下提及的有助于各自的通道中的光学配置的“去中心”或对称破缺的无源光学组件中的一或多个体现为透镜或透镜元件，那么此举可促成设计特别小的光电模块的可能性。

将在下文描述各种更特定的实施方式。除非另行规定或在逻辑上不成立，不考虑为本发明的第一方面及/或第二方面指定的一或多个情况，所述实施方式适用于上述情况A）至情况D）及情况e1）至情况e4）中的任何一种或多种。

在一个实施方式中，通常可检测的所述光为在光谱的红外部分中的光。

在可与前述实施方式结合的一个实施方式中，所述发射部件包含或（尤其是）为发光二极管（LED）。或者或另外，所述发射部件可包含激光器。发射部件可为封装组件或（或者是）未封装组件，其中提供后者可允许实现光电模块的特别小的设计。封装光源（如封装LED）常包含“滴状物（blob）”，即至少覆盖光源的有源光学表面的透明材料（至少对于发射的光是透明的）的大致滴形的部分。所述“滴状物”可存在于发射部件上或不存在。在封装发射部件中，可包含或不包含反射器（例如，反射挡板）。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，满足以下中的至少一个：

所述发射通道的中心发射方向或主要发射方向到包含发射通道的输出端和检测通道的输入端的线路的投射产生从检测通道的输入端指出的向量；

所述检测通道的中心检测方向或主要检测方向到包含发射通道的输出端和检测通道的输入端的线路的投射产生从发射通道的输出端指出的向量。

尤其是，满足以上两者。

假设中心方向及/或主要方向的所述对齐可使得实现光电模块的改进操作和（尤其是）特别安全的操作成为可能。更详细来说，可最小化或抑制从发射通道到检测通道的串扰。具体应如何使所述方向彼此对齐一般取决于安装光电模块的特定环境。此外，方向的所描述对齐可在保持相同性能或甚至更好的性能的同时使得光电模块的较小设计成为可能。由于将发射通道和检测通道布置为更靠近彼此同时维持光电模块的安全操作的可能性，尤其可实现较小设计。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述光电模块为接近度传感器。在接近度传感器中，本发明的所描述方面和所描述情况可能特别有利。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述光电模块包含

壳体，在所述壳体中布置所述检测部件和所述发射部件。

通过此方法，光电模块的组成部分的距离和相互对齐可经明确限定并且极精确，使得光电模块内部的光路还有光电模块外部的部分光路也可特别明确地限定并且可为精确的。此举可显著地简化光电模块的操作并且促进将光电模块安装和装配到另一装置或安装和装配在另一装置中，并且此举可在已实施光电模块后引起显著减少的测试需求。

在参照最后论述的实施方式的一个实施方式中，假设在所述壳体中提供的单独隔室中提供发射通道和检测通道。此举可降低通道之间的串扰并且使得光电模块的特别小的设计成为可能。

在参照两个最后论述的实施方式中的一个或两个的一个实施方式中，所述壳体的形状限定第一平面，且

从所述发射通道发射光的辐射强度分布，和

通过所述检测部件检测入射在所述光电模块上的光的辐射敏感度分布

中的至少一个相对于所述第一平面的任何表面法线为不对称的，并且（尤其是）上述两者都适用。所述第一平面一般为其中包含发射通道的输出端和检测通道的输入端的平面。

辐射强度分布与辐射分布特征有关，原因在于后者为前者所指示的现象的数学或函数描述。

辐射敏感度分布与敏感度分布特征有关，原因在于后者为前者所指示的现象的数学或函数描述。

此情况可促成提供特别小设计的光电模块及/或特别安全地操作的光电模块的可能性。

在参照最后论述的实施方式的一个实施方式中，在第二平面中分别关于射出光和射入光的所述辐射强度分布和辐射敏感度分布的所述部分分别相对于所述第一平面的任何表面法线不对称，其中所述第二平面垂直于所述第一平面并且含有将所述发射通道的输出端与所述检测通道的输入端相互连接的线路。

此情况可促成提供特别小设计的光电模块及/或特别安全地操作的光电模块的可能性。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述光电模块的组成部分可经结构化和布置以使得情况A）、情况B)、情况C）、情况D）中的至少一种适用，尤其是，其中所述组成部分包含至少一个无源光学组件。此举为实现情况A）、情况B)、情况C）、情况D）中的一或多种的优良方法。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，情况e1）至情况e4）中的至少一种适用以使得情况A）至情况E）中的至少一种适用。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述情况A）及情况B）适用。此情况可促成提供特别小设计的光电模块及/或特别安全地操作的光电模块的可能性。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，在所述发射通道和检测通道中的每一个中，情况e1）至情况e4）中的至少一种适用。此情况可促成提供特别小设计的光电模块及/或特别安全地操作的光电模块的可能性。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述检测通道和所述发射通道中的一个通道包含（尤其是所述检测通道和所述发射通道中的两个通道都包含）至少一个无源光学组件，所述至少一个无源光学组件与情况e1）至情况e4）中的一或多种情况下论述的无源光学组件相同或不同，尤其是，其中所述至少一个无源光学组件为透镜元件。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述检测通道和发射通道中的至少一个通道包含至少一个透镜元件，所述至少一个透镜元件在至少一侧处经切割。事实上，所述“切割透镜”方面可组成本发明的另一方面（第三方面），所述另一方面可（但并非必须）与本发明的第一方面及/或第二方面结合。此情况可使得在保持相同性能或实现甚至更好的性能的同时实现光电模块的特别小的设计成为可能。由于将发射通道和检测通道布置为更靠近彼此同时维持光电模块的安全操作的可能性，尤其可实现较小设计。

在参照前述实施方式的一个实施方式中，所述侧为面对各自的另一通道的侧。此情况可允许使发射通道和检测通道特别靠近彼此。

在参照两个最后论述的实施方式中的一个或两个的一个实施方式中，所述切割位于平行于所述透镜元件的光轴的平面中。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，光电模块包含衬底，在所述衬底上安装所述检测部件和所述发射部件，尤其是，其中所述衬底为印刷电路板。此情况可促进光电模块的有效（尤其是晶片级）制造。衬底（或印刷电路板）可提供光电模块与外部的一或多个（一般为至少两个、至少四个更好）电接触。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，光电模块包含光学部件，所述光学部件包含至少一个无源光学组件，尤其是，其中在情况e2）或情况e3）或情况e4）的情况下，至少一个无源光学组件为在各个情况下论述的至少一个无源光学组件，并且其中在情况e1）的情况下，所述光学部件包含在情况e1）下论述的至少两个无源光学组件。

提供光学部件可促进光电模块的有效（尤其是晶片级）制造。

在参照前述实施方式的一个实施方式中，所述光学部件包含光电模块中包含的所有无源光学组件。此情况可显著简化光电模块的制造并且可使得实现优良对齐精度成为可能。

在参照两个最后论述的实施方式中的一个或两个的一个实施方式中，光电模块进一步包含垫片部件。在提供前述衬底的情况下，所述垫片部件可布置在所述衬底与所述光学部件之间。

提供垫片部件可促进光电模块的有效（尤其是晶片级）制造。

可提供所述垫片部件以在所述光学部件与所述衬底之间提供明确限定的距离。通过此方法，在一个或两个通道中，可确保各自的通道中的至少一个无源光学组件与检测部件和发射部件之间的明确限定的垂直距离。

在参照最后三个经论述实施方式中的一或多个的一个实施方式中，光电模块进一步包含挡板部件，所述挡板部件布置为紧挨所述光学部件并形成所述光电模块的壳体的一部分。所述挡板部件（尤其是挡板部件的垂直面）可描绘上文进一步描述的第一平面。所述挡板部件可用于将光电模块附接到物体，例如，在将光电模块组装到装置或组装在装置中时。挡板部件可用作光电模块的发射光学器件和检测光学器件的参照。换句话说，由于挡板部件，例如通过将挡板部件处的光电模块附接到物体或装置，可简化并且可以特别高的精度来实现安装和组装光电模块。当物体和装置分别（在附接区域中）具有充分地明确限定且精确的几何形状时，可容易获得高精度光学配置或装置。可获得可再制的高精度光学配置或装置，使得个别测试需要为多余的。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述检测通道和所述发射通道为实体分隔的，尤其是，其中所述实体分隔经构建使得通常可由所述检测部件检测、由所述发射部件发射并且保持在光电模块内的光不能进入所述检测通道并由所述检测通道检测。此情况可有助于光电模块的安全操作并促成制造特别小的光电模块的可能性。

尤其，可假设光电模块包含至少一个间隔件、光学部件、挡板部件和衬底（参见上文），并且其中所有此等部件有助于组成所述实体分隔（例如）以提供上文进一步提及的单独隔室。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，光电模块包含控制单元，例如集成电路，尤其是，其中提供所述控制单元用于控制所述发射部件及/或用于依据所述检测部件产生的检测信号输出控制信号。所述光电模块可能特别强效并且方便使用。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述光电模块包含另一检测部件。例如，检测部件可对不同（重叠或非重叠）光谱范围敏感，例如，可提供检测部件中的一个检测部件用于检测环境光（环境光传感），并且另一个检测部件用于红外传感，如接近度传感器。此情形可使光电模块成为多功能的及/或允许提供来自光电模块的更大量的输出。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的一个实施方式中，所述光电模块包含另一发射部件。例如，发射部件可发射具有不同（重叠或非重叠）光谱范围的光。此举可使光电模块成为多功能的及/或允许提供来自光电模块的更大量的输出。

本发明还包含一种电子电路，所述电子电路包含根据本发明的至少一个光电模块。

在一个实施方式中，电子电路包含印刷电路板，所述至少一个光电模块安装在所述印刷电路板上。

在参照前述实施方式的一个实施方式中，电子电路包含控制单元，所述控制单元以可操作方式连接到所述至少一个光电模块，例如，用于控制以可操作方式连接到所述电子电路的显示器照明及/或用于控制以可操作方式连接到所述电子电路的输入单元（例如，触摸屏）及/或用于激活/启动或激活/去活用户输入通道（例如，涉及语音识别的声音用户输入端）。或者或另外，所述控制单元可用于检测和区别用户所作姿势，其中在所述情况下，通常将使用众多接近度传感器（例如，接近度传感器阵列）。

本发明还包含一种电光配置，所述电光配置包含根据本发明的至少一个光电模块或根据本发明的电子电路，并且所述电光配置另外包含一物体，所述至少一个光电模块在所述物体的附接区域中附接到所述物体，其中至少在所述附接区域的一部分中，所述物体对于通常可通过所述检测部件检测的光为透明的。

在电光配置的一个实施方式中，至少在所述附接区域中，所述物体通常为板形的。此情况可促进以可预测操作制造明确限定的电光配置。尤其是，可假设所述物体通常为板形的。

在可与前述实施方式结合的电光配置的一个实施方式中，所述检测通道和所述发射通道以及所述物体经结构化和布置，使得从所述发射通道发射并在所述物体中经历单内反射的光仅在未延伸到所述检测部件的光学活性表面的路径上传播。

其中，可提供情况A）至情况D）中的一或多种情况及/或情况e1）至情况e4）中的一或多种情况以便实现所述情况。并且，此举使得实现光电模块的可预测安全操作成为可能，其中光电模块可能甚至是特别小的。通过此举可避免或至少大大减少串扰。

“光学活性表面”为检测部件的光敏感区域，或者就发射部件而言，为发射部件的发光区域。换句话说，光学活性表面指示部件的表面部分，分别地，在所述表面部分处发射光，并且光必须到达所述表面部分处以便光可检测。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的电光配置的一个实施方式中，所述物体具有第一侧和通常与第一侧相对的第二侧，所述光电模块附接到所述第一侧。其中，尤其是，所述物体在所述第二侧的表面可经结构化，使得通常可由所述检测部件检测的在所述物体内部传播的光可至少部分地由所述表面内反射。所述内反射通常包含或大体上为镜面反射。

此情况描述典型情况，在所述典型情况下，本发明可获得应用，并且如果不实施本发明，那么串扰可阻碍安全操作。

在可与前述实施方式中的一或多个结合的电光配置的一个实施方式中，所述物体为透明板，尤其是透明玻璃板或透明聚合物板。

本发明还包含一种装置，所述装置包含根据本发明的至少一个光电模块或根据本发明的电子电路或根据本发明的电光配置。所述装置一般为电子装置及/或电光装置。

在所述装置的一个实施方式中，所述装置为手持装置，尤其是手持通信装置，更详细来说为智能手机。所述装置也可为（例如）手持音乐播放装置。

在所述装置中，光电模块和（尤其是）接近度传感器通常可得到有效应用。

在可与最后论述的实施方式结合的一个实施方式中，所述装置为摄像装置，尤其是照相机或摄像机。在所述装置中，光电模块和（尤其是）接近度传感器通常可得到有效应用。

在可与两个最后论述实施方式中的一个或者两个结合的一个实施方式中，所述装置包含根据本发明的电光配置，其中所述物体为所述装置的壳体的至少一部分。尤其是，所述物体为所述装置的盖玻璃。

上文已提及的本发明的第三方面（至少在特定视角下）可表现在光电模块中，所述光电模块包含

第一光通道；

第二光通道；

其中所述第一光通道和所述第二光通道中的至少一个包含光学结构，为此，以下中的一或多个适用：

所述光学结构组成非回转对称光束形成元件或非回转对称形成元件的一部分，尤其是，其中所述光学结构为无源光学组件，所述无源光学组件组成非回转对称光束形成元件或非回转对称形成元件的一部分；

所述光学结构组成非回转对称透镜或非回转对称透镜的一部分，尤其是，其中所述光学结构为无源光学组件，所述无源光学组件组成非回转对称透镜或非回转对称透镜的一部分；

所述光学结构组成具有非圆形光阑的无源光学组件，尤其是，具有非圆形透镜光阑的透镜或透镜元件；

所述光学结构组成无源光学组件，所述无源光学组件具有描绘截切圆形状的光阑，尤其是，描绘截切圆形状的透镜或透镜元件；

所述光学结构组成无源光学组件，所述无源光学组件具有描绘圆形的光阑，所述圆形的截面由直线代替，尤其是，具有描绘圆形的透镜或透镜元件，所述圆形的截面由直线代替；

所述光学结构组成截切透镜或透镜元件，尤其是，其中所述透镜或透镜元件沿直线截切。

所述光学结构为切割光学结构，尤其是切割透镜或透镜元件；

所述光学结构为透镜或透镜元件，所述透镜或透镜元件在至少一侧经切割；

所述光学结构组成透镜或透镜元件，所述透镜或透镜元件具有非圆形边缘，尤其是具有包含圆形边缘部分且另外包含非圆形边缘部分的边缘，更具体来说其中所述非圆形边缘部分描绘直线。

在参照前述实施方式的一个实施方式中，分别地，

所述截切圆形的截切侧面向各自的另一通道；

所述光阑的所述直线面对各自的另一通道；

所述截切透镜或透镜元件面向各自的另一通道；

所述切割光学结构的切割部分面向各自的另一通道；

切割所述透镜或透镜元件的所述至少一个侧面向各自的另一通道；及

所述非圆形边缘面向各自的另一通道。

此情况可允许使发射通道和检测通道尤其靠近彼此。

如将根据上文变得清楚，本发明可允许提供具有优良性能的小型光电模块。所描述光电模块的典型尺寸总计（横向地）在一个横向方向上为最多8mm、尤其最多5mm、更详细来说最多4mm并且在垂直于所述横向方向的横向方向上为最多5mm、尤其最多4mm、更详细来说最多3mm。与所述横向方向垂直地（即，垂直地），光电模块一般延伸最多2.5mm、更详细来说最多1.6mm。光电模块十分适合于晶片规模的大量生产。关于光电模块的晶片级制造和光电模块的设计与组成的各种细节和实施方式未描述于本专利申请案中，但所述细节和实施方式描述于2011年7月19日申请的具有申请号61/509,346的美国临时专利申请案中。因此，具有申请号61/509,346的所述美国临时专利申请案在此以引用的方式并入本专利申请案中。在所述申请案中还公开可用于制造光电模块的晶片的典型尺寸。

本发明的其他实施方式和优势从从属权利要求和附图显现。

附图说明

在下文中，凭借实例和所包括的图式更详细地描述本发明。附图图示：

图1光电模块、电子电路、电光配置和包含光电模块的装置的示意性横截面图；

图2光电模块、电光配置及光的示意性横截面图；

图3光电模块、电光配置及光的示意性横截面图；

图4光电模块和分布特征的示意性横截面图；

图5光电模块和分布特征的示意性横截面图；

图6光电模块、电子电路及装置的示意性横截面图；

图7图6的模块的组成部分的各种示意性横截面图；

图8用于形成晶片堆叠的晶片的示意性横截面图，所述晶片堆叠用于制造众多图6的模块；

图9用于制造众多图6的模块的晶片堆叠的示意性横截面图；

图10光电模块、电子电路及装置的示意性横截面图；

图11光电模块、电子电路及装置的示意性横截面图；

图12光电模块的透视图；

图13光电模块的组成部分的示意性横截面图；

图14两个视角下的光学部件的示意图。

所描述的实施方式意在作为实例并且不应限制本发明。

具体实施方式

图1图示光电模块1、包含所述光电模块1的电子电路70、包含所述光电模块1和物体18的电光配置40和包含所述光电模块1以及所述电子电路70和所述电光配置40的装置10的示意性横截面图。

装置10为电子装置，并且装置10可（尤其是）为手持装置，例如，手持音乐播放装置、便携式计算装置、摄像装置、移动通信装置或者其他装置。

装置10包含壳体15，并且如图1中所图示，可假设光电模块1直接附接到壳体15、更具体来说附接到壳体15的由物体18形成的所述部分。至少在光电模块1附接的区域上，物体18为至少部分透明的并且一般为板形的。物体1可为（例如）装置10的盖玻璃。

电光配置40包含所述光电模块1和所述物体18或甚至大体上由所述光电模块1和所述物体18组成。如将在文说明，光电模块1与物体18之间的相互作用可特别重要。

所述电子电路70包含光电模块1和印刷电路板9，光电模块1和其他组件（例如电子组件81）安装在所述印刷电路板9上。

将假设光电模块1为接近度传感器来说明光电模块1，但光电模块1还可为不同的光电组件，例如环境光传感器或其他组件。

光电模块1包含发射通道20和检测通道30。发射通道20包含用于发射光（例如，红外光）的发射部件E。检测通道30包含用于检测光（例如，红外光）的检测部件。可由发射部件E发射的光的至少一（光谱）部分一般可由检测部件D检测，即，如果所述光到达检测部件D，则可由检测部件D检测。发射部件E可为光发射器，例如LED或激光器，并且检测部件D可为检测器，例如光电二极管。

为了起到接近度传感器的作用，表面60（例如，人体的一部分，例如脸颊、头发、耳朵）与光电模块1的靠近度可通过检测从发射通道20发射（参照图1中的向上指的空心箭头）及从表面60（通常具有近似的郎伯反射）反射的光来检测，所述光随后进入检测通道30（参照图1中的向下指的空心箭头）并且由检测部件D检测。一般地，发射部件E发射光脉冲。通常应避免来源于发射通道20但不离开光电模块1的光在检测通道30中的检测，以便实现光电模块1的高敏感度和正确和安全的操作。

为了避免未离开电光配置40的光进入检测通道30及由检测部件D检测，可提供对具有破缺对称性的光学配置或“偏心光学配置”或“去中心光学配置”或具有“部分移位的光学组件”或类似物的光学配置，同样参照上文“发明内容”部分中的本发明的“第二方面”。在不同的视角下，此举可通过确保适当选择分别在发射通道20和检测通道30中的发射光及/或检测光的特征来实现，同样参照上文“发明内容”部分中的本发明的“第一方面”。

光电模块1包含壳体11，所述通道20和通道30（例如）通过形成两个单独隔室而形成在所述壳体11中。壳体11可经设计以阻止光进入光电模块1中，所述光的进入撞击光电模块1的侧面或底部。并且，（例如）在底部上（如图1中所图示），可提供光电模块1的电触头以与印刷电路板9（例如，与附接的焊球7）形成电接触。

提供通常为非透明材料或为适当涂覆材料的隔离部件19，此举阻止光从发射通道20直接传播到检测通道30，其中隔离部件19可由将根据下文说明（还参照图6、图7、图10、图11）清楚的各种组成部分组成。

发射通道20包含发射光学器件25，所述发射光学器件25相对于发射部件E经适当选择及/或适当布置，其中发射光学器件25可包含或（甚至如图1所图示）为无源光学组件L2，例如透镜部件，例如合成透镜。代替无源光学组件L2的透镜元件的所有光轴A2、A2'和发射部件E的中心轴发射AE重合的普通设置，所述轴中的一或多个轴不重合，如图1中所图示。

在图1的实例中，检测通道30经相应地设计包含检测光学器件35，所述发射光学器件35相对于检测部件D经适当选择及/或适当布置，其中检测光学器件35可包含或（甚至如图1所图示）为无源光学组件L3，例如透镜部件，例如合成透镜。代替无源光学组件L3的透镜元件的所有光轴A3、A3'和检测部件D的中心轴检测AD重合的普通设置，所述轴中的一或多个轴不重合，如图1中所图示。如图1中所图示，通道20和通道30中的光学设置可为相互镜像对称的。

大体上，仅在通道20和通道30中的一个通道中提供轴的所述不重合性可为足够的，但通常，如果在通道20和通道30两者中都提供，那么可更好地保证安全操作。当然，可提供但并非必须提供图1中所图示的镜像对称设置。

如图1中所图示，由发射部件E发射的最可能进入检测通道30而不离开电光配置40的光（参照在发射部件E处开始的粗虚线）在物体18的上表面处经内反射并且在隔离部件19处终止。如果已选择（发射光学器件25和发射部件E的）普通、完全集中且回转对称的设置，那么光应能够在所述上表面处反射后进入检测通道30且因此应已经检测，因而形成通道20与通道30之间的不理想串扰。类似地，关于检测方面，参照在检测部件D处终止的粗虚线，将仅可由检测部件D检测的光（同时已经受物体18的所述上表面的反射并且源于尽可能靠近发射通道20之处）必须源于隔离部件19上的某个位置，在所述位置处，实际上没有光发出。假设，光的三倍反射（例如物体18内的三倍内反射）导致强度损失，此情况使剩余的光过于微弱而对光电模块1带来问题。

将在下文结合图6至图11描述实现图1的实施方式中可提供的光学器件25、光学器件35和无源光学组件L2、无源光学组件L3的方法。

因此，由于通道20和通道30中的一个或两个的特定设计，通过物体18中的内反射可成功避免通道20与通道30之间的串扰。其中，值得注意的是，光电模块1的横向尺寸（x；y）相对小（注意，将通道20和通道30定位为相隔较远也可降低串扰但会增加光电模块1的横向尺寸），且由于因为提供透镜或透镜元件而有效使用光（从发射通道E发射的光和撞击在检测通道30上用于检测的光），可达到高敏感度。

在图1中所图示的实施方式中，实现特定特征组合可提供优势的特别有用的组合。所述特征组合包含

发射通道和检测通道具有至少大体上镜像对称的设计，更详细来说，

关于对应的有源光学组件的配置（检测部件和发射部件；更详细来说，关于各自的有源光学组件的光学活性表面的对齐）及

关于无源光学组件（例如，透镜元件）的配置和设计，及

可能还关于壳体或壳体组件的配置也如此；及

在每一通道中：

提供两个光学结构，更详细来说提供两个凸透镜元件，所述两个光学结构的光轴至少大体上垂直地对齐；其中

距包含在各自的通道中的各自的有源光学组件（检测部件；发射部件）更远的所述各自的光学结构至少大体上与通道中的各自的有源光学组件（检测部件；发射部件）同轴，更确切地说，所述光学结构的各自的光轴至少大体上与以各自的光学活性表面为中心并垂直于各自的光学活性表面的轴重合；及

所述光学结构处的切割面大体上面向各自的另一通道；

包含在各自的通道中的另一各自的光学结构（所述光学结构更靠近各自的有源光学组件）（检测部件；发射部件）与前述重合轴不同轴，更详细来说，所述光学结构的光轴相对于前述重合轴从另一通道移位。

图2和图3为光电模块1、电光配置40和电光配置40中的光的示意性横截面图。更确切地说，图2和图3中图示在物体18的上表面处反射后撞击在光电模块1上的光可如何传播并且不由检测部件D检测。

在图2中，左边的反射箭头指示结合图1已论述的光。右边的反射箭头指示光在已在物体18中内反射后可进入检测通道30但不进入检测光学器件35并因而将不到达检测部件D的可能性。

在图3中图示光在已在物体18中内反射后进入检测通道D和检测光学器件35但仍不到达检测部件D的情况。

图4和图5为光电模块1和分布特征的示意性横截面图。在图4中，在通道20和通道30中，分布特征相对于垂直方向（z）为非回转对称的；在图5中，图示发射通道20的非回转对称辐射分布特征；检测通道（图5中未图示）可具有类似光学设置或不同光学设置。在图4和图5中，分别在各自的通道20和通道30上方，分别示意性地图示定向辐射特征和定向敏感度特征。就图4而言，所述特征为回转对称的，但并非相对于纵轴（z）。因此，主要发射轴m2和中心发射轴c2重合，轴m3和轴c3也如此。如在图4的上部和下部中可见，发射通道20的轴c2、轴m2从检测通道30的轴c3、轴m3岔开；如分别由粗点线图示的发射光和检测敏感度的大致外边界相对于关于纵轴对称的情况向外倾斜（远离各自的另一通道）。此情况可有助于串扰抑制。

在图5中，尽管主要发射方向m2与纵轴（z）重合，辐射分布特征为非回转对称。此情况也可有助于串扰抑制。主要发射方向m2也可经选择而不与z轴重合。

在图4和图5中，指示发射通道20的输出端21和检测通道30的输入端31的大致位置。

图6图示光电模块1和电子电路70和装置10的示意性横截面图。通常，关于图6至图9以及图6至图9的描述，是以2011年7月19日的上述并入的美国临时申请案61/509,346为参照。其中，图6至图9主要对应于图1至图4，但图6至图9经调整以图示通道20、通道30中的一或两个中的破缺对称性或“偏心光学配置”或“去中心光学配置”或具有“部分移位的光学组件”或类似配置（所述光学配置可引起前述特定光分布）。因此，关于制造及（除上述提及的之外）构造的细节可从所述美国临时申请案61/509,346了解。仅一些要点将在下文于本申请案中明确论述。

在图6中，在发射通道中，发射部件E的中心轴发射AE平行于无源光学组件L2的重合光轴A2、A2'移位，并且在检测通道中，检测部件D的中心轴检测AD平行于无源光学组件L3的重合光轴A3、A3'移位。

无源光学组件L2和无源光学组件L3分别由包含光学结构52与52'和光学结构53与53'的光学结构组成；更具体来说，L2和L3分别由包含透镜元件52与52'和透镜元件53与53'的透镜组成。（在所述美国临时申请案1/509,346中，仅通过元件符号5分别提及光学结构和透镜元件。）

光电模块1的以下组成部分促成光电模块1的壳体11：衬底P、分隔部件S（也可被称为垫片）、光学部件O和挡板部件B。所述组成部分普遍都为板形的并且通常也普遍为矩形的。此情况也可根据图7而清楚，图7图示图6的模块的组成部分的各种示意性横截面图；参照s1至参照s5指示在图6中的何处截取视图，图6中的空心箭头指示视图的方向。光电模块1的以下组成部分促成光电模块1的也被称为隔离部件19的部件：分隔部件S（也可被称为垫片）、光学部件O和挡板部件B。

图8图示晶片BW（挡板晶片）、OW（光学晶片）、SW（垫片晶片）和PW（衬底晶片）的示意性横截面图，所述晶片用于形成制造众多图6的模块的晶片堆叠。挡板晶片BW具有透明区域3，例如开口；垫片晶片SW具有开口4；光学晶片OW包含透明元件6和封闭部分（或非透明部分）b，其中分别包含透明元件6的无源光学组件L2和无源光学组件L3提供在光学晶片OW的透明部分t中。

图9图示用于制造众多图6的模块的晶片堆叠1的示意性横截面图。

当然，通常可选择制造光电模块1的其他方法并且也可选择设计光电模块1的其他方法。

图10和图11图示光电模块1和电子电路70以及装置10的示意性横截面图，与图6类似。但在此，图示提供适当光分布和敏感度分布的其他方法。关于光电模块的其他特性和光电模块的可制造性，所述实施方式通常与图6至图9的实施方式相同。

在图10中，在两个通道中，一个光学结构或透镜元件（分别为52和53'）分别相对于发射部件E和检测部件D居中，然而另一个光学结构或透镜元件（分别为52'和53）相对于发射部件E和检测部件D偏心，参照各自的轴A2、A2'、A3、A3'、AE、AD。此外，光学结构或透镜元件52'和53经切割。在图10中，所述光学结构或透镜元件通过沿y-z平面切割而减少横向延伸。此举可节省空间并使得将发射通道和检测通道移动为更靠近彼此及减少光电模块1的横向延伸成为可能，因而使得光电模块1的较小总体设计成为可能。

光学结构的经移位的位置可分别提供适当强度分布特征和敏感度分布特征，此举可抑制将光电模块1与物体（例如，图1至图3中图示的物体18）一起使用时的串扰。借助于为透镜的光学结构，可特别有效地利用发射部件E发射的光及检测部件D的敏感度。切割可允许使用光学结构，如果不切割，所述光学结构可能由于尺寸原因而不适合，并且切割可有助于抑制沿可使通过物体处的反射形成的串扰（参照（例如）图1至图3）成为可能的路径传播的光。因此，即使各自的通道的光学结构为聚集于中心（未移位），更详细地说，即使各自的光轴不重合，切割也可为有利的（尤其是，通过抑制串扰）。

在图11中，在发射通道20中，光学结构52体现为棱镜元件。所述棱镜元件使得中心发射方向和主要发射方向包含从检测通道30指出的分量。通过此方法，可能可抑制通过物体处的反射形成的串扰（参照（例如）图1至图3）。在检测通道30中，光学结构53为非回转对称透镜，例如非球面透镜。所述透镜导致检测通道的非回转对称敏感度分布，例如具有主要检测方向和中心检测方向的非回转对称敏感度分布，所述方向具有从发射通道指出的分量。

可以图6、图10、图11中所图示的方法之外的其他方法组合实现图6、图10、图11中所图示的本发明的第一方面和第二方面（参照“发明内容”部分）的各种方法。仅仅为了简洁起见，在图10和图11中的通道20和通道30中以组合方式图示不同的所述方法。在某些情况下，此举有利于提供关于发射通道和检测通道（如图1和图6中所图示）对称的设计。也可基于图10或图11中所图示的发射通道和检测通道中的任何一个通道提供对称设计。并且，在图10和图11中，还可在下部位置布置上光学结构（52、53）及反之在上部位置布置下光学结构（52'、53'）。并且，也可提供无源光学组件L2、无源光学组件L3（所述无源光学组件不同于附图中所图示的无源光学组件而结构化），例如，为未合成的元件及/或具有上侧或下侧的无源光学组件，所述上侧或下侧描绘平行于x-y平面的平面。当然，也可在一个或两个通道中提供通道中的不重合的（至少）三个轴及/或也可在通道中提供（至少）两个非重合轴和另外的非回转对称无源光学组件（例如，棱镜（参照图11中的元件符号52）或非回转对称透镜（参照图11中的元件符号53））。

考虑到一般设想的光电模块1的小尺寸（横向不超过几毫米并且垂直不超过几毫米），轴（例如透镜元件的光轴）相对于另一透镜元件的光轴或（分别地）发射和检测的中心轴的位移（在所图示的实施方式中，在横向方向上沿x轴的位移）总计通常小于200μm、更确切地说小于100μm并且更详细地说小于60μm，并且总计通常大于5μm、更详细地说大于10μm。

图12图示光电模块1的透视图，所述光电模块1可通常如结合图1、图6、图10和图11论述的经结构化及/或制造。根据图12，提供切割透镜或切割透镜元件的有效性是显然的。同样，根据图12，在挡板部件B中提供D型透明区域3的有效性是显然的。挡板部件B的外露平坦表面（在透明区域3中具有开口）可很好地用于光电模块1到物体（例如，如到图1至图3中图示的物体18的物体）的明确限定的附接。

图13图示光电模块1的组成部分（即，上面安装发射部件E和检测部件D并且上面另外安装控制单元8的衬底P）的示意性横截面图。控制单元8可体现为（例如）集成电路。控制单元8以可操作方式连接到发射部件E和检测部件D并且可经提供用于发射部件E及接收来自检测部件D的信号。尤其是，控制单元8可控制从发射部件E的光发射及接收来自检测部件D的检测信号。控制单元8也可经配置用于依据检测部件D输出的检测信号输出控制信号。

图14为两个视角下的光学部件O的示意图：顶部的横截面图、下面的俯视图。所述光学部件O可为（例如）图12中图示的光电模块1中可用的光学部件，其中可在部件O的两侧上提供无源光学组件而非如图示的在进一侧上提供。两个无源光学组件L2、L3（更具体来说，透镜元件L2、透镜元件L3）在透明部分t上。所述两个无源光学组件为沿直线切割或截切的切割透镜或截切透镜。所述线和对应的边缘5e和边缘表面5s面向各自的另一个通道并且因此也面向彼此。

透镜（或透镜元件）L2和透镜（或透镜元件）L3具有描绘圆形的透镜光阑，所述圆形的截面由直线代替。此情况（在横向平面中）产生至少大致描绘大写字母“D”的形状。所述一般为球面的透镜的光轴因此可能十分靠近彼此。

如根据上文将变得清楚的，存在实现本发明的第一方面（关于光分布）及/或第二方面（关于组件）的各种方法。某种有利的光分布及/或敏感度分布可通过有源光学组件和无源光学组件的一或多个实施及/或配置实现。并且，某些组件及/或某些组件的配置可允许实现特定有利光分布及/或敏感度分布。已说明可如何应用有利光束成形（针对光发射和针对光检测）。可阻止在附近（部分地）反射表面上的反射形成发射通道到检测通道的串扰。进一步串扰最小化可通过提供具有隔离部件的适当设计的壳体及/或形成用于通道的独立隔室的壳体来完成。

在一个或两个通道中提供一或多个透镜元件（衍射的或折射的）可促成高敏感度和安全操作并促成低电力消耗，因为发射的光可瞄准，及/或用于检测的光可从大立体角聚集。

在一个光电模块中提供发射部件和检测部件两者可促成光电模块分别在电光配置中和在装置中的大大简化的集成，并且提供如挡板部件提供的集成机械止挡件也促成所述效果。所述提供中的每一者和（尤其是）提供机械止挡件和发射部件与检测部件的整合两者也促成完成分别在电光配置中和装置中的光电模块的高精度对齐的简化方法。如果光电模块附接的装置及/或物体具有足够高的精度或经充分地明确限定，并且光电模块已经相应地设计，那么光电模块容易与高精度结合。此情况使得能够进行工业生产，使得个别测试多余；可假设，附接在装置中的每一光电模块将根据说明书运作。

以足够的敏感度和足够的串扰抑制完成安全操作要求光电模块的组成部分的高对齐精度，但可利用所指示的晶片级制造方法达到所述高对齐精度。

Claims (28)

1.一种光电模块，所述光电模块包含：

检测通道，所述检测通道包含用于检测光的检测部件；和

发射通道，所述发射通道包含用于发射可由所述检测部件检测的光的发射部件；

其中所述检测部件和所述发射部件被安装在相同的、大致平坦的衬底上，

所述检测通道和所述发射通道中的每个通道分别包含至少两个无源光学组件，每一所述无源光学组件具有各自的光轴，其中所述发射通道的所述至少两个无源光学组件被布置以使得所述发射部件所发射的光穿过所述发射通道的所述无源光学组件中的第一个、然后穿过所述发射通道的所述无源光学组件中的第二个，并且其中所述检测通道的所述至少两个无源光学组件被布置以使得由所述检测部件所检测的光穿过所述检测通道的所述无源光学组件中的第一个、然后穿过所述检测通道的所述无源光学组件中的第二个，和

其中所述发射通道的所述至少两个无源光学组件经布置使得所述至少两个无源光学组件的所述各自的光轴彼此不重合，和

其中所述检测通道的所述至少两个无源光学组件经布置使得所述至少两个无源光学组件的所述各自的光轴彼此不重合。

2.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述检测通道或所述发射通道中的至少一个通道中的至少一个所述无源光学组件组成非回转对称光束形成元件。

3.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述检测通道中的至少一个所述无源光学组件与所述检测部件的检测中心轴不重合。

4.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述发射通道中的至少一个所述无源光学组件与所述发射部件的发射中心轴不重合。

5.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述光电模块为接近度传感器。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的光电模块，其中所述光电模块包含壳体，在所述壳体中布置所述检测部件和所述发射部件。

7.根据权利要求6所述的光电模块，其中所述壳体的形状限定第一平面，且其中

从所述发射通道发射光的辐射强度分布，和

通过所述检测部件检测入射在所述光电模块上的光的辐射敏感度分布

中的至少一个相对于所述第一平面的任何表面法线为不对称的。

8.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述检测通道和所述发射通道中的至少一个包含至少一个透镜元件，所述至少一个透镜元件在至少一侧处经切割，其中所述侧面向各自另一通道。

9.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述衬底为印刷电路板。

10.根据权利要求9所述的光电模块，所述光电模块包含光学部件，所述光学部件包含至少一个无源光学组件，其中所述光电模块进一步包含垫片部件，所述垫片部件将所述印刷电路板与所述光学部件分隔。

11.根据权利要求10所述的光电模块，所述光电模块进一步包含挡板部件，所述挡板部件布置为紧挨所述光学部件并形成所述光电模块的壳体的一部分。

12.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述检测通道和所述发射通道为实体分隔的，其中所述实体分隔经构建使得可由所述检测部件检测、由所述发射部件发射并且保持在光电模块内的光不能进入所述检测通道并由所述检测通道检测。

13.根据权利要求1所述的光电模块，其中所述检测通道或所述发射通道中的至少一个通道中的至少一个无源光学组件组成以下中的至少一个：

非回转对称透镜；

具有非圆形透镜光阑的透镜或透镜元件；

描绘截切圆形状的透镜或透镜元件；

描绘圆形的透镜或透镜元件，所述圆形的截面由直线代替；

截切透镜或透镜元件；

切割透镜或透镜元件；

具有非圆形边缘的透镜或透镜元件，其中所述非圆形边缘部分描绘直线。

14.根据权利要求13所述的光电模块，其中所述至少一个无源光学组件为球面透镜。

15.根据权利要求13所述的光电模块，其中所述至少一个无源光学组件为折射透镜或透镜元件。

16.根据权利要求13所述的光电模块，其中所述至少一个无源光学组件为平凸透镜或透镜元件。

17.根据权利要求13所述的光电模块，其中所述检测通道和所述发射通道中的每一个包含此类无源光学组件。

18.根据权利要求17所述的光电模块，其中分别地，

所述检测通道和所述发射通道中的各自的截切圆的截切侧面向彼此；

所述检测通道和所述发射通道中的所述光阑的所述各自的直线面向彼此；

所述检测通道和所述发射通道中的各自的截切部分面对彼此；

所述检测通道和所述发射通道中的各自的切割部分面对彼此；

切割所述检测通道和所述发射通道中的所述透镜或透镜元件的各自的侧面对彼此；及

所述检测通道和所述发射通道中的各自的非圆形边缘面对彼此。

19.一种电子电路，所述电子电路包含根据权利要求1-18中的一项的至少一个光电模块。

20.根据权利要求19所述的电子电路，所述电子电路包含印刷电路板，所述至少一个光电模块安装在所述印刷电路板上。

21.一种电光设备，所述电光设备包含根据权利要求1或5中的一项所述的至少一个光电模块或根据权利要求19或权利要求20所述的电子电路并包含一物体，所述至少一个光电模块在所述物体的附接区域中附接到所述物体，其中至少在所述附接区域的一部分中，所述物体对于可通过所述检测部件检测的光为透明的。

22.根据权利要求21所述的电光设备，其中所述检测通道和所述发射通道以及所述物体经结构化和布置，使得从所述发射通道发射并在所述物体中经历单内反射的光仅在未延伸到所述检测部件的光学活性表面的路径上传播。

23.根据权利要求21所述的电光设备，其中所述物体具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，所述光电模块附接到所述第一侧，其中所述物体在所述第二侧的表面经结构化使得可由所述检测部件检测的在所述物体内部传播的光至少部分地由所述表面内反射。

24.根据权利要求21、22或23中的一项所述的电光设备，其中所述物体为透明玻璃板或透明聚合物板。

25.一种电子装置或电光装置，所述电子装置或电光装置包含根据权利要求1至18中的一项所述的至少一个光电模块或根据权利要求19或权利要求20所述的电子电路或根据权利要求21至24之一所述的电光设备。

26.根据权利要求25所述的电子装置或电光装置，其中所述电子装置或电光装置为智能手机。

27.根据权利要求25或权利要求26所述的电子装置或电光装置，其中所述电子装置或电光装置为摄像装置。

28.根据权利要求25所述的电子装置或电光装置，所述电子装置或电光装置包含根据权利要求21至24中的一项所述的电光设备，其中所述物体为所述装置的盖玻璃。