CN110568446A - 一种光电类反射式信息传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光电类反射式信息传感器，该传感器包括发光器件和光敏器件，在发光器件除发光面以外的其他各个面涂设有第一挡光层，在光敏器件除接光面以外的其他各个面涂设有第二挡光层，涂设有第一挡光层的发光器件与涂设有第二挡光层的光敏器件接触设置或间隔设定距离设置；发光器由发光面发出光线，光线被被测物反射后照射在光敏器件的接光面，实现被测物的检测。本发明将光电类反射式信息传感器水平面积减小60‑70％，可获得更高的信号强度/照射光强比并降低能耗。

Description

一种光电类反射式信息传感器
技术领域
本发明涉及光电传感技术领域，特别是涉及一种光电类反射式信息传感器。
背景技术
现在的光电类反射式信息传感器存在如下缺陷：1.发光器件51和光敏器件52之间需要制作很厚的遮光物体53(如图5所示)，加上安装发光器件51和光敏器件52时需要考虑的工艺空间，会占用大量面积，造成光电类反射式信息传感器无法做成小体积器件，使光电类反射式信息传感器难于用到微型电子产品(如穿戴类或者手持式电子产品)上。2.由于发光器件51和光敏器件52相隔较远，发光器件发出的光相当一部分是无效的(反射光没有照射到光敏器件上)，光的利用率较低。为了使光敏器件获得较好的光信号输出，就必须：①提高发光器件51的发光功率，从而造成较大的功耗；②通过复杂的光学设计，改变发光器件51的发光指向性，使大部分光照射被检测物体时产生的反射光能集中到光敏器件52上。这样的话，结构复杂而且投入大，产品成本高。3.为了电子产品的美观、防水等等的需要，往往在传感器对应的外壳54部位需要安装镜片，由于需要在发光器件和光敏器件之间进行光隔离，就必须对镜片制作光隔离涂层，既不够美观也增加处理难度。
综上，如何提供一种遮光性能高且光利用率高的光电类反射式信息传感器成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电类反射式信息传感器，以在提高遮光性能高的同时缩小传感器的整体体积，并提高光的利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种光电类反射式信息传感器，所述传感器包括发光器件和光敏器件，在所述发光器件除发光面以外的其他各个面涂设有第一挡光层，在所述光敏器件除接光面以外的其他各个面涂设有第二挡光层，涂设有第一挡光层的所述发光器件与涂设有第二挡光层的所述光敏器件接触设置或间隔设定距离设置；所述发光器由发光面发出光线，光线被被测物反射后照射在所述光敏器件的接光面，实现被测物的检测。
可选的，所述传感器还包括设置有电连接线路的基板，涂设有第一挡光层的所述发光器件与涂设有第二挡光层的所述光敏器件设置于所述基板上，所述基板上的剩余空间填充有透光保护体，且所述透光保护体包围所述发光器件和所述光敏器件。
可选的，所述传感器还包括设置有电连接线路的基板，涂设有第一挡光层的所述发光器件与涂设有第二挡光层的所述光敏器件设置于所述基板上，所述基板上的剩余空间填充有透光胶体，且所述透光胶体包围所述发光器件和所述光敏器件，所述透光胶体外围设置有外壳，且在所述外壳的收发光侧开设有通光口，所述通光口至少露出所述发光器件的发光面和所述光敏器件的接光面。
可选的，所述外壳为矩形框，所述矩形框固定于所述基板上，形成一表面开口的盒体。
可选的，所述发光器件设置于所述光敏器件的接光面上，所述接光面的面积大于所述发光面的面积；且所述发光器件的与所述发光面的相对面通过所述第一挡光层与所述接光面接触。
可选的，所述发光器件与所述光敏器件并排设置，所述发光器件侧面的第一挡光层与所述光敏器件侧面的第二挡光层接触。
可选的，所述发光器件与所述光敏器件并排设置，所述发光器件侧面的第一挡光层与所述光敏器件侧面的第二挡光层间隔预设距离。
可选的，所述发光器件为两个，且分别设置在所述光敏器件的相对的两侧。
可选的，所述发光器件为四个，且分别设置在所述光敏器件的周围。
可选的，所述第一挡光层和所述第二挡光层为涂覆在表面的挡光材料。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的光电类反射式信息传感器通过在发光器件的非发光面和光敏器件的非接光面上分别涂设第一挡光层和第二挡光层，可以有效阻挡发光器件的光直接照射光敏器件，发光器件与光敏器件之间自然形成光隔离，发光器件和光敏器件之间不再需要很厚的光隔离墙和工艺空间，从而可以将发光器件与光敏器件紧邻安装，或者直接将发光器件安装到光敏器件上面，因此具有如下优点：
(1)可以将光电类反射式信息传感器水平面积减小60-70％。
(2)发光器件和光敏器件安装在一起，几乎可以视为一个整体，发光器件发出的光照射面积与光敏器件受光面积几乎重叠，从而大部分被被检测物体反射回来的光信息照射到光敏器件上，获得更高的信号强度/照射光强比，也就是，相同强度的光照射被检测物体能够获得更强的反射信号，当然更有利于检测微弱信息。同样的，能够使发光器件工作在更小的电流状态，更省电(光电类传感器最大的功耗主要在于发光器件的工作电流)，这一点对于穿戴类产品和手持式产品非常重要。
(3)由于发光器件和光敏器件安装在一起，不再需要在电子产品外壳的镜片上进行发光区和受光区之间的隔离，只需要在外壳上对应传感器的光通路处安装一个透光镜片即可，从而简化了传感器使用的方法。
(4)在安装光电类反射式信息传感器时，只需要在对应位置开一个很小的透光孔，即可以实现光信息感应，有利于保持产品整体外观。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的光电类反射式信息传感器的结构图；
图2为本发明实施例2提供的光电类反射式信息传感器的结构图；
图3为本发明实施例3提供的光电类反射式信息传感器的结构图；
图4为本发明实施例4提供的光电类反射式信息传感器的结构图；
图5为现有技术中光电类反射式信息传感器的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种光电类反射式信息传感器，以在提高遮光性能高的同时缩小传感器的整体体积，并提高光的利用率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供的光电类反射式信息传感器包括设置有电连接线路的基板1、发光器件2和光敏器件3，在发光器件2除发光面21以外的其他各个面涂设有第一挡光层22，在光敏器件3除接光面31以外的其他各个面涂设有第二挡光层32，涂设有第一挡光层22的发光器件2与涂设有第二挡光层32的光敏器件3设置于基板1上，基板1上的剩余空间填充有透光保护体4，且透光保护体4包围发光器件2和光敏器件3。
其中，发光器件2设置于光敏器件3的接光面31上，接光面31的面积大于发光面21的面积；且发光器件2的与发光面21的相对面通过第一挡光层22与接光面32接触。
实施例2
如图2所示，本实施例2提供的光电类反射式信息传感器包括设置有电连接线路的基板1、发光器件2和光敏器件3，在发光器件2除发光面21以外的其他各个面涂设有第一挡光层22，在光敏器件3除接光面31以外的其他各个面涂设有第二挡光层32，涂设有第一挡光层22的发光器件2与涂设有第二挡光层32的光敏器件3设置于基板1上，基板1上的剩余空间填充有透光保护体4，且透光保护体4包围发光器件2和光敏器件3。
其中，发光器件2与光敏器件3并排设置，发光器件2侧面的第一挡光层22与光敏器件3侧面的第二挡光层32接触。具体的本实施例中的发光器件2为两个，且分别设置在光敏器件3的相对的两侧。
作为一种可选的实施方式，也可以将发光器件2侧面的第一挡光层22与光敏器件3侧面的第二挡光层32间隔预设距离设置。
实施例3
如图3所示，本实施例3提供的光电类反射式信息传感器包括设置有电连接线路的基板1、发光器件2和光敏器件3，在发光器件2除发光面21以外的其他各个面涂设有第一挡光层22，在光敏器件3除接光面31以外的其他各个面涂设有第二挡光层32，涂设有第一挡光层22的发光器件2与涂设有第二挡光层32的光敏器件3设置于基板1上，基板1上的剩余空间填充有透光胶体5，且透光胶体5包围发光器件2和光敏器件3，透光胶体5外围设置有外壳6，且在外壳6的收发光侧开设有通光口61，通光口61至少露出发光器件2的发光面21和光敏器件3的接光面31。
其中，发光器件2设置于光敏器件3的接光面31上，接光面31的面积大于发光面21的面积；且发光器件2的与发光面21的相对面通过第一挡光层22与接光面31接触。
作为一种可选的实施方式，外壳6为矩形框，矩形框固定于基板1上，形成一表面开口的盒体。
实施例4
如图4所示，本实施例4提供的光电类反射式信息传感器包括设置有电连接线路的基板1、发光器件2和光敏器件3，在发光器件2除发光面21以外的其他各个面涂设有第一挡光层22，在光敏器件3除接光面31以外的其他各个面涂设有第二挡光层32，涂设有第一挡光层22的发光器件2与涂设有第二挡光层32的光敏器件3设置于基板1上，基板1上的剩余空间填充有透光胶体5，且透光胶体5包围发光器件2和光敏器件3，透光胶体5外围设置有外壳6，且在外壳6的收发光侧开设有通光口61，通光口61至少露出发光器件2的发光面21和光敏器件3的接光面31。
其中，发光器件2与光敏器件3并排设置，发光器件2侧面的第一挡光层22与光敏器件3侧面的第二挡光层32接触。具体的本实施例中的发光器件2为四个，且分别设置在光敏器件3的周围。
作为一种可选的实施方式，也可以将发光器件2侧面的第一挡光层22与光敏器件3侧面的第二挡光层32间隔预设距离设置。
需要说明的是，上述各个实施例中的第一挡光层22和第二挡光层32为涂覆在表面的挡光材料。该第一挡光层22和第二挡光层32为薄薄的一层材料层，相比已有技术中的遮光物体的体积，本第一挡光层22和第二挡光层32的占用空间可忽略，因此很大程度的减小了传感器的体积。
另外，上述实施例中基板1的电连接线路通过电子产品成熟的工艺与发光器件2和光敏器件3电连接，这样基板1可以引出发光器件2和光敏器件3的电信号，完成传感器与外围应用线路的电信号连接。
下面统一描述上述实施例的工作原理：
本发明中，通过一定的电信号驱动发光器件发光，当发光器件正前方有被检测物体时，光信号被反射，光敏器件接收到反射的光信号，在光敏器件的输出脚就会产生相应的电信号。通过光敏器件输出的电信号可以获得需要的多种信息，比如：1.用于检测传感器正前方是否有物体；2.用于检测传感器和正前方物体之间的距离；3.通过一定的算法软件，可以获得生物体的生理信息，用于检测正前方生物体的：心率、血压、血氧等等。
本说明书中各个实施例采用并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述传感器包括发光器件和光敏器件，在所述发光器件除发光面以外的其他各个面涂设有第一挡光层，在所述光敏器件除接光面以外的其他各个面涂设有第二挡光层，涂设有第一挡光层的所述发光器件与涂设有第二挡光层的所述光敏器件接触设置或间隔设定距离设置；所述发光器由发光面发出光线，光线被被测物反射后照射在所述光敏器件的接光面，实现被测物的检测。
2.根据权利要求1所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述传感器还包括设置有电连接线路的基板，涂设有第一挡光层的所述发光器件与涂设有第二挡光层的所述光敏器件设置于所述基板上，所述基板上的剩余空间填充有透光保护体，且所述透光保护体包围所述发光器件和所述光敏器件。
3.根据权利要求1所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述传感器还包括设置有电连接线路的基板，涂设有第一挡光层的所述发光器件与涂设有第二挡光层的所述光敏器件设置于所述基板上，所述基板上的剩余空间填充有透光胶体，且所述透光胶体包围所述发光器件和所述光敏器件，所述透光胶体外围设置有外壳，且在所述外壳的收发光侧开设有通光口，所述通光口至少露出所述发光器件的发光面和所述光敏器件的接光面。
4.根据权利要求3所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述外壳为矩形框，所述矩形框固定于所述基板上，形成一表面开口的盒体。
5.根据权利要求1所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述发光器件设置于所述光敏器件的接光面上，所述接光面的面积大于所述发光面的面积；且所述发光器件的与所述发光面的相对面通过所述第一挡光层与所述接光面接触。
6.根据权利要求1所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述发光器件与所述光敏器件并排设置，所述发光器件侧面的第一挡光层与所述光敏器件侧面的第二挡光层接触。
7.根据权利要求1所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述发光器件与所述光敏器件并排设置，所述发光器件侧面的第一挡光层与所述光敏器件侧面的第二挡光层间隔预设距离。
8.根据权利要求6或7所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述发光器件为两个，且分别设置在所述光敏器件的相对的两侧。
9.根据权利要求6或7所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述发光器件为四个，且分别设置在所述光敏器件的周围。
10.根据权利要求1所述的光电类反射式信息传感器，其特征在于，所述第一挡光层和所述第二挡光层为涂覆在表面的挡光材料。
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