CN108711566A - 光学感测系统、光学感测组件及其制造方法 - Google Patents

光学感测系统、光学感测组件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学感测系统、光学感测组件及其制造方法。所述光学感测组件，包括发光元件，包封所述发光元件的第一结构体，所述第一结构体的表面设置有出光面，光感测元件，包封所述光感测元件的第二结构体，所述第二结构体的表面设置有收光面，所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，其中，所述出光面与所述收光面不平行，通过将光学感测组件的出光面和收光面设置在不同的平面，从而减小光学串扰，提高距离检测的准确性。

Description

光学感测系统、光学感测组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，更具体地，涉及光学感测系统、光学感测组件及其制造方法。
背景技术
接近检测是在非接触条件下检测物体接近的技术，在工业自动控制、物联网技术、电子游戏等领域有着广泛的应用。根据检测原理的不同，接近检测可以采用不同包括电容式、电感式和光电式等不同类似的传感器。光电式传感器的工作原理是将光源发射的光照射物体，经物体反射之后由光电感应器件接收光能量并转换成电信号。光电式传感器的检测距离适合于各种日常应用，例如在手机中用于检测用户的通话姿势，在虚拟现实(VR)和智能手表中用于检测用户佩戴设备。
图1为根据现有技术的光学感测组件的截面图。该光学感测组件100包括基板101、以及固定在基板101上的遮光盖105、发光元件102和光电转换电路103、以及位于基板101上方的透明覆盖层109和遮挡层108。遮光盖105形成分别容纳发光元件102和光电转换电路103的内部腔室。在内部腔室的顶部形成出光开口107和接收开口106。覆盖层109和遮挡层108一起形成盖板，并且限定开口112。发光元件102作为光源产生的光依次经由出光开口107和112照射在物体110上。光电转换电路103包括光感测元件104，依次经由开口112和接收开口106接收来自物体的反射光，使得光感测元件104产生电信号。
该光学感测组件100将发光元件102和光电转换电路103集成在同一个封装组件中，遮光盖105兼用作将光发射路径和光反射路径彼此隔开的隔板，从而可以减小组件体积。在该光学感测组件100应用于手机等电子设备时，可以进一步减小电子设备的尺寸。然而，透明覆盖层109的表面会导致光在不同折射率介质之间的反射，如图中虚线所示。该表面反射光也可以经由接收开口112到达光感测元件104，从而产生光学串扰，从而导致对物体110距离的误判。
在进一步改进的光学感测组件中，通过将发光元件与光感芯片的距离增大来减小光学串扰，然而这种方法不仅需要增强发光元件的发光强度，而且还会导致组件成本提高或体积增大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光学感测组件，其通过将出光面和收光面设置不平行以减小光学串扰。
根据本发明的第一方面，提供一种光学感测组件，包括发光元件，
包封所述发光元件的第一结构体，所述第一结构体的表面设置有出光面，光感测元件，包封所述光感测元件的第二结构体，所述第二结构体的表面设置有收光面，所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，其中，所述出光面与所述收光面不平行。
优选地，所述第一结构体和所述第二结构体并排排列设置，所述收光面位于所述第二结构体的顶面，所述第二结构体的顶面位于所述光感测元件的有源面上方，所述出光面至少位于所述第一结构体的除与所述第二结构体相邻的侧面之外的剩余侧面中的一个侧面上，所述第一结构体的侧面为与所述第一结构的顶面相邻的面，所述第一结构的顶面位于所述发光元件的有源面上方。
优选地，所述第一结构体包括第一遮光盖，所述第一遮光盖包括覆盖在所述第一结构体的顶面的第一部分以及覆盖在所述第一结构体与所述第二结构体相邻的侧面上的第二部分。
优选地，所述第一遮光盖的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分采用斜面或曲面，所述第一遮光盖的内表面指所述第一遮光盖靠近所述发光元件的面。
优选地，在所述第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述第一遮光盖的第一部分的外表面设置挡光层，所述第一遮光盖的第二部分的外表面是指与所述第二结构体相邻一面，所述第一遮光盖的第一部分的外表面是指所述第一结构体的顶面远离所述发光元件的一面。
优选地，在第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述遮光盖的第一部分的外表面上涂黑。
优选地，所述出光面与所述收光面形成的夹角大于等于90度。
优选地，所述第一结构体还包括覆盖在所述发光元件上的第一透明体，所述第一遮光盖覆盖在所述第一透明体的部分表面。
优选地，所述第二结构体包括覆盖在所述光感测元件上的第二透明体。
优选地，所述第一遮光盖的第一部分还延伸至所述第二结构体的顶面的一部分上，且所述第二结构体还包括第二遮光盖，所述第二遮光盖覆盖在所述第二结构体的顶面的一部分以及覆盖在所述第二结构体至少部分侧面上，所述第一遮光盖的第一部分与第二遮光盖之间的区域为所述收光面所在的区域。
优选地，所述光感测元件包括光接收元件和光电转换电路，所述光接收元件用于接收所述待测物体反射的反射光，所述光电转换电路用于将所述反射光转换成电信号输出。
优选地，至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件位于同一封装体中，所述封装体包括所述第一结构体和第二结构体。
优选地，述的光学感测组件还包括一电路基板，所述发光元件和所述光感测元件分别位于所述电路基板的第一区域和第二区域，
所述第一结构体覆盖在所述第一区域上，以与所述第一区域一起包封所述发光元件，
所述第二结构体覆盖在所述第二区域上，以与所述第二区域一起包封所述光感测元件。
优选地，所述第一遮光盖反射所述发光元件发射的光。
根据本发明的第二方面，提供一种光学感测组件的制造方法，包括：
用第一结构体包封发光元件，所述第一结构体的表面设置有出光面，以及
用第二结构体包封光感测元件，所述第二结构体的表面设置有收光面，
所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，
被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，
其中，使所述出光面与所述收光面非平行设置。
优选地，并排排列设置所述第一结构体和所述第二结构体，将所述收光面设置在所述第二结构体的顶面，所述第二结构体的顶面位于所述光感测元件的有源面上方，
将所述出光面设置在所述第一结构体的除与所述第二结构体相邻的侧面之外的剩余侧面中的至少一个侧面上，所述第一结构体的侧面为与所述第一结构的顶面相邻的面，所述第一结构的顶面位于所述发光元件的有源面上方。
优选地，将至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件设置于同一封装体中，
所述封装体包括所述第一结构体和所述第二结构体。
优选地，将至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件设置于同一封装体中的步骤包括：提供一电路基板，
将至少一个所述发光元件以有源面朝上的方式安装在所述电路基板的第一区域上，以及将至少一个光感测元件以有源面朝上的方式安装在所述电路基板的第二区域上，
在所述第一区域上覆盖所述第一结构体，
在所述第二区域上覆盖所述第二结构体。
优选地，在所述第一区域上覆盖所述第一结构体，在所述第二区域上覆盖所述第二结构体的步骤包括：
在所述电路基板之上设置所述发光元件的第一遮光盖，所包括位于所述发光元件的有源面上的第一部分，位于所述第一区域与第二区域之间且与所述第一部分相连的第二部分，
填充透明封装料，使得所述透明封装料填充所述第一遮光盖和所述发光元件之间的空间，以形成覆盖所述发光元件的第一透明体，且还使得所述透明封装料覆盖所述光感测元件以形成所述第二透明体，
所述第一结构体包括第一遮光盖和第一透明体，
所述第二结构体包括所述第二透明体。
优选地，使所述第一遮光盖的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分成斜面或曲面，所述第一遮光盖的内表面指所述第一遮光盖靠近所述发光元件的一面。
优选地，在所述第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述第一遮光盖的第一部分的外表面上涂黑，所述第一遮光盖的第二部分的外表面是指与所述第二结构体相邻一面，所述第一遮光盖的第一部分的外表面是指所述第一结构体的顶面远离所述发光元件的一面。
根据本发明的第三方面，提供一种光学感测系统，包括任意一项所述的光学感测组件，还包括导光组件，
所述导光组件与所述光学感测系统的出光面相邻，所述出光面发出的光被传输至所述导光组件中并由所述导光组件的第一表面发出后再被所述待测物体反射，
所述第一表面与所述收光面平行。
优选地，所述导光组件还包括与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面上设置有导光结构，以将被传输至所述导光组件的光传到至所述第一表面发出。
优选地，所述导光结构为黏附在所述第二表面上的扩散材料。
优选地，所述导光结构为微结构。
本发明公开了一种光学感测系统、光学感测组件及其制造方法。该光学感测组件通过设置发光元件的出光面和光感测元件的收光面不平行，并与导光组件结合的组成光学感测系统，增大了发光元件发射至待测物体的光源与光感测元件接收的光源的距离，即使光学感测组件的体积很小，也可以很大程度地减小光学串扰，提高距离检测的准确性。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为根据现有技术的光学感测组件的截面图。
图2a和2b分别示出根据本发明第一实施例的光学感测组件的截面图和俯视图。
图3a-3c为几种不同出光面方向的光学感测组件的俯视图。
图4为根据本发明第一实施例的光学感测系统的截面图。
图5为根据本发明第二实施例的光学感测组件的截面图。
图6为根据本发明第三实施例的光学感测组件的截面图。
图7a和7b分别为根据本发明第四实施例的光学感测组件的截面图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。
应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。在本申请中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A与B直接邻接，而非A位于B中形成的掺杂区中。
在本申请中，术语“冲丝”是指在引线框上固定芯片以及进行引线键合之后，在注入封装料的过程中，彼此相邻的引线由于封装料的冲击而彼此接触导致短路的现象。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
本发明提供的光学感测组件包括发光元件，包封所述发光元件的第一结构体，所述第一结构体的表面设置有出光面，光感测元件，包封所述光感测元件的第二结构体，所述第二结构体的表面设置有收光面，所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，其中，所述出光面与所述收光面不平行。
图2a和2b分别为根据本发明第一实施例的光学感测组件的截面图和俯视图。该光学感测组件200包括用于作为光源发射光的发光元件和用于检测物体的反射光的光感测元件，例如集成在同一个封装组件中。如图所示，该光学感测组件200包括发光元件203，包封所述发光元件的第一结构体，光感测元件202，包封所述光感测元件的第二结构体。所述第一结构体的表面设置有出光面A，所述第二结构体的表面设置有收光面B，其中，所述出光面A与所述收光面B不平行。所述发光元件203发射的光由经所述出光面A发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面B到达所述光感测元件202，所述光感测元件202根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测。
该光学感测组件200还包括电路基板201，所述第一结构体和所述第二结构体并排排列设置在所述电路基板201上，所述发光元件203和光感测元件202分别位于所述电路基板201的第一区域和第二区域，所述第一结构体覆盖在所述第一区域上，以与所述第一区域一起包封所述发光元件203，所述第二结构体覆盖在所述第二区域上，以与所述第二区域一起包封所述光感测元件202。电路基板201例如为印刷电路板，用于支撑第一结构体、第二结构体、发光元件203和光感测元件202，以及提供电路互连和外部电连接的布线。发光元件203例如是选自发光二极管(LED)、激光二极管(LD)或垂直腔面发射激光器(VCSEL)中的任一种。光感测元件202所述光感测元件包括光接收元件204和光电转换电路，所述光接收元件204用于接收所述待测物体反射的反射光，所述光电转换电路用于将所述反射光转换成电信号输出。该光接收元件204例如是选自光电二极管、光电晶体管中的任一种。发光元件203和光感测元件202例如分别为独立的芯片，并且采用粘接剂固定在基板201上，以及采用键合线与基板201上的布线相连接。
所述收光面B位于所述第二结构体的顶面，所述第二结构体的顶面位于所述光感测元件202的有源面上方，所述出光面A至少位于所述第一结构体的除与所述第二结构体相邻的侧面之外的剩余侧面中的一个侧面上，所述第一结构体的侧面为与所述第一结构体的顶面相邻的面，所述第一结构的顶面位于所述发光元件的有源面上方。具体地，如图2a所示，所述第一结构体包括第一遮光盖206，所述第一遮光盖206包括覆盖在所述第一结构体的顶面的第一部分2061以及覆盖在所述第一结构体与所述第二结构体相邻的侧面上的第二部分2062，在所述第一结构体的侧面形成一个出光面A。所述第一结构体还包括覆盖在所述发光元件203上的第一透明体2051，所述第一遮光盖206覆盖在所述第一透明体2051的部分表面，所述第二结构体包括覆盖在所述光感测元件202上的第二透明体2052。第一遮光盖206例如由金属或绝缘材料形成，并且采用粘接剂或紧固件固定在电路基板201上。所述第一遮光盖206采用白色屏蔽，具有反射光源的作用。所述透明体例如为透明胶体。
发光元件203作为光源产生的光经由出光面A发出到达物体表面，光接收元件204接收来自物体的反射光，通过光电转换电路产生电信号。
与现有技术的光学感测组件100不同，该光学感测组件200采用侧面的出光开口，即出光面A与收光面B形成一个夹角θ，夹角θ的范围为大于等于90度。在本实施例中，第一遮光盖206或透明体2051与所述基板201的一侧对齐，则所述夹角θ的角度为90度，而当所述第一遮光盖206或所述透明体2051与所述基板201对齐的一侧向所述光感测元件的方向发生倾斜时，即所述第一遮光盖或所述透明体远离光感测元件的一侧与所述电路基板201的水平方向的夹角α小于90度时，则夹角θ的角度也就大于90度，而当夹角θ大于150度时，所述出光面发出的光与光感测元件202的收光面法线几乎平行，达不到增加两者之间距离的作用，也就无法减小光学串扰。因此优选出光面A与收光面B的夹角θ的范围为不小于90度，不大于150度。
在本实施例中，光学感测组件200只有一个出光面A，为了适用于不同的应用，可以提供不同方向的出光面，如图3a-3c所示为几种不同出光面的光学感测组件的俯视图，在实际的俯视图中，遮光盖应该全部遮挡发光元件(如图2b所示)，而在图3a-3c中，为了更清楚的描述出光开口的方向，我们将发光元件显露出来。按照本发明在封装体的侧面设计出光面的思想，发光元件的出光面可以有三个选择，即除发光元件与光电转换电路相邻的侧面之外的其余三个侧面都可任意选择。如图3a和3b所示，光学感测组件的出光面的个数为2个，且方向都为彼此相对的两个方向，不同的是，图3a中的发光元件为一个，而图3b中的发光元件为两个。如图3c所示，光学感测组件的出光面的个数为3个，即可选择的三个侧面各有一个出光面。当然，所述光学感测组件的出光面的个数和方向不仅限于图3中的这几种，本领域的技术人员可以根据实际的应用选择合适出光面的个数和方向。
另外，在本实施例中，至少一个所述发光元件203和至少一个所述光感测元件202位于同一封装体中，所述封装体包括所述第一结构体和第二结构体。
如图4所示为根据本发明第一实施例的光学感测系统的截面图，所述光学感测系统300包括图2所述的光学感测组件200以及导光组件208，所述导光组件208与所述光学感测组件200的出光面A相邻，所述出光面A发出的光被传输至所述导光组件208中并由所述导光组件延伸后，从第一表面C1发出再被所述待测物体反射，所述导光组件208的第一表面C1与所述光学感测组件收光面B平行。所述导光组件208还包括与所述第一表面C1相对的第二表面C2，所述第二表面C2上设置有导光结构209，以将被传输至所述导光组件208的光传到所述第一表面C1发出，使得光源可以达到物体表面，并由物体反射后被光感测元件202接收产生电信号。
本领域的技术人员也可通过改变导光板的长度调整转向导光组件208的第一表面的光源和光感测元件202接收的光源的距离，在本实施例中用于延伸光源的结构也不仅限于本发明提出的导光组件，其他可以获得同样延伸效果的结构也可被使用。另外，本发明用于使光源转向至所述第一表面的导光结构可采用，例如微结构，或油墨等扩散材料等方式实现。
在该实施例中，发光元件203发出的光源经所述第一结构体侧壁的出光面A发出，通过导光组件208延伸并转向导光组件208的第一表面，使得从所述第一表面C1发出的光源和光感测元件202接收的光源的距离增大，且不会因为光学感测组件200的尺寸减小而减小，从而减小了光学感测组件的体积较小时产生的光学串扰，提高了距离检测的准确性。所述导光组件可作一个系统中不同应用的光源距离延伸，如此可共享导光组件,并大幅降低封装材料之成本。
另外，传统的遮光盖采用黑色屏蔽，以吸收光源的原理限制光源的行进方向，而本实施例中的白色遮光盖具有反射能力，用于改变光源的行进方向，对光能量损耗较小，可大幅降低发光元件的驱动电流。
图5为根据本发明第二实施例的光学感测组件的截面图。该光学感测组件包括用于作为光源发射光的发光元件和用于检测物体的反射光的光感测元件，例如集成在同一个封装组件中。在该实施例中，与所述第一实施例唯一不同的是，第一遮光盖406的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分采用斜面结构407，所述第一遮光盖406的内表面指所述第一遮光盖406靠近所述发光元件203的一面。该斜面结构407可更有效的反射发光光源，提升发光元件的出光效率。当然，所述第一遮光盖406的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分还可采用曲面结构或其他可有效的反射发光光源的结构以提升发光元件的出光效率。本实施例中的其他结构与第一实施例完全相同，在此不再赘述。
与第一实施例相比，根据本发明第二实施例的光学感测组件400通过改变遮光盖内表面的结构，使得发光光源更有效的被反射至出光开口，提高了发光元件的出光效率，提高了距离检测的准确性。
图6为根据本发明第三实施例的光学感测组件的截面图。该光学感测组件包括用于作为光源发射光的发光元件和用于检测物体的反射光的光电转换电路，例如集成在同一个封装组件中。在该实施例中，与所述第一实施例唯一不同的是，所述第一遮光盖506的第一部分5061还延伸至所述第二结构体的顶面的一部分上，且所述第二结构体还包括第二遮光盖507，所述第二遮光盖507覆盖在所述第二结构体的顶面的第一部分5071以及覆盖在所述第二结构体至少部分侧面上第二部分5072，所述第一遮光盖506的第一部分5061与第二遮光盖507的第一部分5071之间的区域为所述收光面B所在的区域。该光学感测组件500通过减小收光面的面积以减小由于第一遮光盖506的部分透光性引起的光学串扰，提高了距离检测的准确性。本实施例中的其他结构与第一实施例完全相同，在此不再赘述。
图7a和7b为根据本发明第四实施例的光学感测组件的截面图。该光学感测组件包括用于作为光源发射光的发光元件和用于检测物体的反射光的光电转换电路，例如集成在同一个封装组件中。在该实施例中，与第一实施例不同的是，在第一遮光盖206的第二部分的外表面D2和/或所述第一遮光盖206的第一部分的外表面D1设置挡光层，所述第一遮光盖206的第二部分的外表面D2是指与所述第二结构体相邻一面，所述第一遮光盖206的第一部分的外表面D1是指所述第一结构体的顶面远离所述发光元件的一面。本实施例中的其他结构与第一实施例完全相同，在此不再赘述。
具体地，在图7a中，将第一遮光盖206的第二部分的外表面D2涂黑，以用于减小由于透光引起的光学串扰，在图7b中，将第一遮光盖206的第二部分的外表面D2和所述第一遮光盖206的第一部分的外表面D1都涂黑，以进一步的防止透光引起的光学串扰，提高距离检测的准确性。
本申请还提出了一种光学感测组件的制造方法，包括：
用第一结构体包封所述发光元件203，所述第一结构体的表面设置有出光面A，以及
用第二结构体包封光感测元件202，所述第二结构体的表面设置有收光面B，
所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，
被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，
其中，使所述出光面与所述收光面非平行设置。
进一步地，并排排列设置所述第一结构体和所述第二结构体，将所述收光面设置在所述第二结构体的顶面，所述第二结构体的顶面位于所述光感测元件的有源面上方，将所述出光面设置在所述第一结构体的除与所述第二结构体相邻的侧面之外的剩余侧面中的至少一个侧面上，所述第一结构体的侧面为与所述第一结构的顶面相邻的面，所述第一结构的顶面位于所述发光元件的有源面上方。
进一步地，将至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件位于同一封装体中，所述封装体包括所述第一结构体和第二结构体。
进一步地，将至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件位于同一封装体中的步骤包括：
提供一电路基板，
将至少一个所述发光元件以有源面朝上的方式安装在所述电路基板的第一区域上，以及将至少一个光感测元件以有源面朝上的方式安装在所述电路基板的第二区域上，
在所述第一区域上覆盖所述第一结构体，
在所述第二区域上覆盖所述第二结构体。
进一步地，在所述第一区域上覆盖所述第一结构体，在所述第二区域上覆盖所述第二结构体的步骤包括：
在所述电路基板之上设置所述发光元件的第一遮光盖，所包括位于所述发光元件的有源面上的第一部分，位于所述第一区域与第二区域之间且与所述第一部分相连的第二部分，
填充透明封装料，使得所述透明封装料填充所述第一遮光盖和所述发光元件之间的空间，以形成覆盖所述发光元件的第一透明体，且还使得所述透明封装料覆盖所述光感测元件以形成所述第二透明体，
所述第一结构体包括第一遮光盖和第一透明体，
所述第二结构体包括所述第二透明体。
进一步地，使第一遮光盖的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分成斜面或曲面，所述第一遮光盖的内表面指所述第一遮光盖靠近所述发光元件的一面。
进一步地，在第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述第一遮光盖的第一部分的外表面上涂黑，所述第一遮光盖的第二部分的外表面是指与所述第二结构体相邻一面，所述第一遮光盖的第一部分的外表面是指所述第一结构体的顶面远离所述发光元件的一面。
本申请公开了一种光学感测系统、光学感测组件及其制造方法。该光学感测组件通过设置发光元件的出光面和光感测元件的收光面不平行，并与导光组件结合的组成光学感测系统，增大了发光元件发射至待测物体的光源与光感测元件接收的光源的距离，即使光学感测组件的体积很小，也可以很大程度地减小光学串扰，提高距离检测的准确性。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (25)

1.一种光学感测组件，
包括发光元件，
包封所述发光元件的第一结构体，所述第一结构体的表面设置有出光面，
光感测元件，
包封所述光感测元件的第二结构体，所述第二结构体的表面设置有收光面，
所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，
被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，
其中，所述出光面与所述收光面不平行。
2.根据权利要求1所述的光学感测组件，其特征在于，
所述第一结构体和所述第二结构体并排排列设置，所述收光面位于所述第二结构体的顶面，所述第二结构体的顶面位于所述光感测元件的有源面上方，
所述出光面至少位于所述第一结构体的除与所述第二结构体相邻的侧面之外的剩余侧面中的一个侧面上，所述第一结构体的侧面为与所述第一结构体的顶面相邻的面，所述第一结构的顶面位于所述发光元件的有源面上方。
3.根据权利要求2所述的光学感测组件，其特征在于，
所述第一结构体包括第一遮光盖，所述第一遮光盖包括覆盖在所述第一结构体的顶面的第一部分以及覆盖在所述第一结构体与所述第二结构体相邻的侧面上的第二部分。
4.根据权利要求3所述的光学感测组件，其特征在于，所述第一遮光盖的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分采用斜面或曲面，所述第一遮光盖的内表面指所述第一遮光盖靠近所述发光元件的面。
5.根据权利要求3所述的光学感测组件，其特征在于，在所述第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述第一遮光盖的第一部分的外表面设置挡光层，所述第一遮光盖的第二部分的外表面是指与所述第二结构体相邻一面，所述第一遮光盖的第一部分的外表面是指所述第一结构体的顶面远离所述发光元件的一面。
6.根据权利要求5所述的光学感测组件，其特征在于，在所述第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述遮光盖的第一部分的外表面上涂黑。
7.根据权利要求1所述的光学感测组件，其特征在于，所述出光面与所述收光面形成的夹角大于等于90度。
8.根据权利要求3所述的光学感测组件，所述第一结构体还包括覆盖在所述发光元件上的第一透明体，所述第一遮光盖覆盖在所述第一透明体的部分表面。
9.根据权利要求1所述的光学感测组件，所述第二结构体包括覆盖在所述光感测元件上的第二透明体。
10.根据权利要求3所述的光学感测组件，其特征在于，所述第一遮光盖的第一部分还延伸至所述第二结构体的顶面的一部分上，且所述第二结构体还包括第二遮光盖，所述第二遮光盖覆盖在所述第二结构体的顶面的一部分以及覆盖在所述第二结构体至少部分侧面上，所述第一遮光盖的第一部分与第二遮光盖之间的区域为所述收光面所在的区域。
11.根据权利要求1所述的光学感测组件，其特征在于，所述光感测元件包括光接收元件和光电转换电路，
所述光接收元件用于接收所述待测物体反射的反射光，
所述光电转换电路用于将所述反射光转换成电信号输出。
12.根据权利要求1所述的光学感测组件，其特征在于，至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件位于同一封装体中，
所述封装体包括所述第一结构体和第二结构体。
13.根据权利要求1所述的光学感测组件，还包括一电路基板，所述发光元件和所述光感测元件分别位于所述电路基板的第一区域和第二区域，
所述第一结构体覆盖在所述第一区域上，以与所述第一区域一起包封所述发光元件，
所述第二结构体覆盖在所述第二区域上，以与所述第二区域一起包封所述光感测元件。
14.根据权利要求3所述的光学感测元件，所述第一遮光盖反射所述发光元件发射的光。
15.一种光学感测组件的制造方法，包括：
用第一结构体包封发光元件，所述第一结构体的表面设置有出光面，以及
用第二结构体包封光感测元件，所述第二结构体的表面设置有收光面，
所述发光元件发射的光由经所述出光面发射到所述光学感测组件之外后，被待测物体反射，
被所述待测物体反射后的反射光由经所述收光面到达所述光感测元件，所述光感测元件根据接收的所述反射光对所述待测物体的距离进行感测，
其中，使所述出光面与所述收光面非平行设置。
16.根据权利要求15所述方法，其特征在于，
并排排列设置所述第一结构体和所述第二结构体，将所述收光面设置在所述第二结构体的顶面，所述第二结构体的顶面位于所述光感测元件的有源面上方，
将所述出光面设置在所述第一结构体的除与所述第二结构体相邻的侧面之外的剩余侧面中的至少一个侧面上，所述第一结构体的侧面为与所述第一结构体的顶面相邻的面，所述第一结构的顶面位于所述发光元件的有源面上方。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，将至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件设置于同一封装体中，
所述封装体包括所述第一结构体和所述第二结构体。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将至少一个所述发光元件和至少一个所述光感测元件设置于同一封装体中的步骤包括：
提供一电路基板，
将至少一个所述发光元件以有源面朝上的方式安装在所述电路基板的第一区域上，以及将至少一个光感测元件以有源面朝上的方式安装在所述电路基板的第二区域上，
在所述第一区域上覆盖所述第一结构体，
在所述第二区域上覆盖所述第二结构体。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述第一区域上覆盖所述第一结构体，在所述第二区域上覆盖所述第二结构体的步骤包括：
在所述电路基板之上设置所述发光元件的第一遮光盖，所包括位于所述发光元件的有源面上的第一部分，位于所述第一区域与第二区域之间且与所述第一部分相连的第二部分，
填充透明封装料，使得所述透明封装料填充所述第一遮光盖和所述发光元件之间的空间，以形成覆盖所述发光元件的第一透明体，且还使得所述透明封装料覆盖所述光感测元件以形成所述第二透明体，
所述第一结构体包括第一遮光盖和第一透明体，
所述第二结构体包括所述第二透明体。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，使所述第一遮光盖的第一部分与第二部分的内表面相邻的部分成斜面或曲面，所述第一遮光盖的内表面指所述第一遮光盖靠近所述发光元件的一面。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在所述第一遮光盖的第二部分的外表面和/或所述第一遮光盖的第一部分的外表面上涂黑，所述第一遮光盖的第二部分的外表面是指与所述第二结构体相邻一面，所述第一遮光盖的第一部分的外表面是指所述第一结构体的顶面远离所述发光元件的一面。
22.一种光学感测系统，包括权1-14中任意一项所述的光学感测组件，还包括导光组件，
所述导光组件与所述光学感测系统的出光面相邻，所述出光面发出的光被传输至所述导光组件中并由所述导光组件的第一表面发出后再被所述待测物体反射，
所述第一表面与所述收光面平行。
23.根据权利要求22所述的光学感测系统，其特征在于，所述导光组件还包括与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面上设置有导光结构，以将被传输至所述导光组件的光传到至所述第一表面发出。
24.根据权利要求23所述的光学感测系统，其特征在于，所述导光结构为黏附在所述第二表面上的扩散材料。
25.根据权利要求23所述的光学感测系统，其特征在于，所述导光结构为微结构。
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