CN111337995B - 光学式接近传感器以及便携终端装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实现提高了配置位置的自由度的光学式接近传感器。光学式接近传感器(7、7A、7B)由受光部(76)和发光部(77)构成,上述受光部(76)由基板(75)上的受光元件(70)、覆盖上述受光元件的第一透明部(透明树脂72)、以及覆盖该第一透明部的遮光部(74)构成,且上述发光部(77)由上述基板上的发光元件(71)、覆盖上述发光元件的第二透明部(透明树脂73)、以及覆盖该第二透明部的上述遮光部构成,在上述遮光部中的上述光学式接近传感器的封装的侧面,露出上述第一透明部以及上述第二透明部的至少任一个。
Description
技术领域
本发明涉及智能手机等便携终端装置所使用的光学式接近传感器、以及内置该光学式接近传感器的便携终端装置。
背景技术
许多智能手机等便携终端装置为了防止通话时的错误动作而搭载了接近传感器,在通话时面部的一部分接近了便携终端的情况下,接近传感器起到将触摸面板等输入画面的功能关闭的作用。接近传感器有光学方式、超声波方式、静电电容方式等方式,最常使用检测精度优异的光学式接近传感器。光学式接近传感器通常由发出红外光的发光部和受光部构成,从发光部发出的光被检测物反射,在该反射光由受光部接收且受光量为某个值以上的情况下,判断为物体接近。因此,在现有的智能手机等便携终端中,在通话时面部的一部分接近的显示画面侧配置有接近传感器。
(现有的便携终端装置的结构例)
图1以及图2示出现有的便携终端装置。图1是从显示/输入画面11的方向观察智能手机等现有的便携终端装置1的图,在显示/输入画面11侧配置有光学式接近传感器窗10、扬声器12和前置摄像头13。显示/输入画面11被装入到壳体15,并由壳体15的边缘部分包围。此外,使壳体15的边缘部分为边框(外框)14。另外,如图2所示,在壳体15的内部的与光学式接近传感器窗10的深处相当的位置配置有光学式接近传感器16。从光学式接近传感器16发出的检测光17通过光学式接近传感器窗10并相对于便携终端装置1的显示/输入画面11的面垂直地发光。检测光17照射于检测物,并由检测物反射。检测物所反射的反射光18被光学式接近传感器16接收,在受光量超过规定的受光量的情况下,由光学式接近传感器16判断为检测物接近便携终端装置1。光学式接近传感器16通常多设定为在距检测物的距离为2~4cm左右的情况下判断为检测物接近。换句话说,光学式接近传感器16能够以非接触方式检测检测物的接近。
如上所述,光学式接近传感器通常为配置于边框部分的结构。例如,专利文献1提出一种红外线传感器,其通过将受光元件与封装的窗以错开的状态配置、并设置第一以及第二反射镜,从而能够使自窗入射的红外线入射至受光元件。专利文献2公开以下的结构,受光发光元件的窗配置于封装侧面附近,在侧面也形成有金属等的罩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-91797号公报
专利文献2:日本特开2011-180121号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在近年来的智能手机中,显示画面的大型化不断发展,而且由于重视外观设计性而无边框化正在积极发展。无边框是指使显示画面周边部的边框(外框)的宽度变窄,在高端类型的智能手机中,对于显示画面的边框,通常是进行左右的无边框化,在一部分机型中也开始发展上下的无边框化。此处,问题在于前置摄像头、接近传感器和扬声器的配置。
(现有的便携终端装置的其他结构例)
图3示出现有的智能手机等便携终端装置1的其他例子。本便携终端装置1具备:大型的显示/输入画面11、光学式接近传感器窗10、扬声器12、以及前置摄像头13,边框(外框)14与图1以及图2的例子相比而言变细。为了尽量大地配置显示/输入画面11,前置摄像头13、扬声器12以及光学式接近传感器窗10成为陷入在显示/输入画面11上所设置的切口部的形式的配置,并在外观设计上谋求改善。
(便携终端装置中的理想的配置例)
图4示出智能手机等便携终端装置1A的理想配置。便携终端装置1A具备成为全屏的显示/输入画面11和壳体15,边框14部分没有配置前置摄像头、扬声器、接近传感器的位置。
通过骨传导等方式无需扬声器而将声音向人体传递,从而能够使扬声器从边框消失,针对前置摄像头,也能够如图中的前置摄像头13A那样通过收纳于壳体15的方式等而从边框消失。关于接近传感器,需要在通话时发挥功能,使用频率非常高,不易如前置摄像头那样成为收纳式。因此,需要配置于始终能够感测的显示/输入画面11侧。为了解决该问题,考虑使用例如利用超声波检测检测物的接近的超声波方式的接近传感器的结构。超声波方式的接近传感器具有不需要配置于显示/输入画面11侧的优点,但超声波方式具有相对于光学式而言精度差的缺点,各公司尚未采用超声波方式。另一方面,在光学式的接近传感器中没有提出成为无边框的方法,从而需要与无边框对应的接近传感器。
(现有的光学式接近传感器的结构例)
图5示出现有的光学式接近传感器5的俯视图、以及该俯视图的A-A'剖视图。现有的接近传感器5具备受光部56和发光部57,受光部56的受光元件50和发光部57的发光元件51直线状地配置在基板55上,受光元件50和发光元件51分别被透明树脂52和透明树脂53覆盖。另外,透明树脂52和透明树脂53被用于遮光的遮光树脂54覆盖。
在受光元件50和发光元件51上的遮光树脂54分别形成有窗58和窗59,将受光元件50、发光元件51、窗58以及窗59呈一条直线地配置于封装中心线上。另外,成为除窗以外的透明树脂被遮光树脂覆盖,仅对窗方向的检测物进行检测的结构。
(便携终端装置中的现有的光学式接近传感器的配置例)
图6示出搭载了使用图5说明的现有的光学式接近传感器5的智能手机等便携终端装置6的剖视图。图6的便携终端装置6由输入/显示装置60、壳体61以及光学式接近传感器5构成,在壳体61的边框64部分设置有壳体窗63,光学式接近传感器5的检测光从壳体窗63通过并检测来自检测物的反射光。此外,在以下的说明中,将检测光以及反射光总称为信号光。
在如图6那样使用了现有的光学式接近传感器5的便携终端装置6中,以光学式接近传感器5的封装的中心(窗中心)与便携终端装置6的壳体窗63的中心一致的方式配置光学式接近传感器5。此外,在以下的说明中,将连结光学式接近传感器5的中心和壳体窗63的中心的直线的方向作为铅垂方向,将与铅垂方向垂直的方向作为水平方向。例如,壳体窗63的水平方向的宽度相当于图中的X4。在图6中将从边框64的壳体窗63的中心到输入/显示装置60的宽度设为Y,将到周缘为止的宽度设为X的情况下,为了使边框宽度变窄,需要使宽度X和宽度Y变小。
在宽度Y上输入/显示装置60与光学式接近传感器5能够重叠,因此从光学式接近传感器5的封装的中心到输入/显示装置60侧的周缘为止的宽度Y1不成为问题。宽度Y能够在光学式接近传感器5的信号光不与输入/显示装置60干涉的范围内设为任意宽度。因此,边框宽度重要的是缩小从壳体窗63的中心到壳体61的周缘为止的宽度X。如图6所示,宽度X由封装宽度X1、间隙X2以及壳体宽度X3决定。此处,封装宽度X1表示从光学式接近传感器5的封装的中心到朝向便携终端装置6的外侧的方向上的端部为止的水平方向的宽度。另外,间隙X2表示从接近传感器5的端部到壳体61的内壁面为止的水平方向的宽度,壳体宽度X3是壳体61的水平方向的宽度(厚度)。
为了使宽度X变小,需要X1也与X2、X3一同变小,作为光学式接近传感器5,需要使宽度X1变小。如上所述那样,在现有的光学式接近传感器5中,并不能说X1的宽度足够小,从而无法使边框部分变窄。
(现有的光学式接近传感器的课题)
图6A示出现有的光学式接近传感器5的前视图以及该前视图的A-A'剖视图。如剖视图所示,配置在基板上的发光元件51被透明树脂53以及遮光树脂54覆盖。配置于发光元件51附近的圆形状部分表示设置在发光元件51上部的窗59,窗的部分并无遮光树脂54,而是露出透明树脂53。换而言之,如前视图所示,光学式接近传感器5构成为能够穿过设置于遮光树脂54的窗59而视认透明树脂53和被该透明树脂53覆盖的发光元件51。如剖视图所示,需要缩小的封装宽度X1由发光元件51的尺寸、透明树脂53和遮光树脂54的宽度而决定,在该尺寸和该宽度加上树脂成型上需要的锥形部分如下述。
X1=a+b+b'+c+c'
此处各个符号表示下述内容。
a:发光元件的A-A'方向的长度÷2
b:透明树脂53所需要的厚度
b':透明树脂53的锥形的厚度
c:遮光树脂54的水平方向的厚度
c':由于遮光树脂54的锥形而产生的间隙的长度
此处,所谓锥形表示图示的倾斜成型的树脂部分。树脂模塑成型是通过在模具中密封元件并在此处流入树脂,在树脂固化后从模具中拔出光学式接近传感器5的方法来实施,因此在拔出成型后的光学式接近传感器5的情况下,为了减少摩擦,需要使成型部分倾斜而容易地拔出。因此,透明树脂53、遮光树脂54均需要成为锥形。
因此,为了使X1变小而需要使树脂所需要的厚度b或者c变小,或者需要使树脂成型所需要的锥形b'或者c'变小。
作为使宽度X1变小的方法,例如考虑通过消除遮光树脂54的一部分而减少遮光树脂54的厚度的量的宽度c。然而,对于设置在便携终端装置6的壳体内部的光学式接近传感器5而言,以下说明的串扰光等噪声光(杂散光)成为问题。
(光学式接近传感器与串扰光的关系)
于图6B示出光学式接近传感器5与串扰光的关系。如上所述,光学式接近传感器5设置于便携终端装置6的壳体内,并经由构成图6的壳体窗63的玻璃面板63a投射和接收信号光,检测外部的检测物。此外,也可以在玻璃面板63a设置遮光构件63b以限制信号光通过的区域。图中的光线A是检测检测物的检测光,光线A通过壳体窗63的玻璃面板63a而照射到检测物上。光线A的一部分被检测物表面反射后,再次通过壳体窗63的玻璃面板63a而被受光元件50接收。
光线B是光线A的一部分光被玻璃面板63a的C面反射的光,将光线B称为串扰光。在光线B入射到受光元件50的情况下,无论有无检测物均在受光元件50中检测到一定量的信号光,因此光学式接近传感器5的检测动作变得不稳定。因此,在现有的光学式接近传感器5中,为了防止发光元件51所发出的光线A被玻璃面板63a的C面反射后的串扰光进入到受光元件50,实施利用遮光树脂54的遮光。
(现有的光学式接近传感器的改善例)
图6C示出在现有的光学式接近传感器5中为了使封装宽度X1变小而消除封装侧面的遮光树脂54,使透明树脂52露出的光学式接近传感器5A的封装结构的剖视图。本传感器为如下的构成:配置有受光元件50、透明树脂52、遮光树脂54以及基板55,且为了使封装宽度X1变小,遮光树脂54并不覆盖透明树脂52的一部分。
而且,图中的箭头示出串扰光。如图所示,在现有的光学式接近传感器5A中,串扰光可能从透明树脂52露出的部分渗入,因此无法获得稳定的接近功能。
本发明的一方式是鉴于上述问题而完成的,其目的在于实现受光元件以及发光元件配置于周缘部附近的、提高了配置位置的自由度的光学式接近传感器。
解决问题的方案
(1)为了解决上述课题,本发明的一方式所涉及的光学式接近传感器是由受光部和发光部构成的光学式接近传感器,上述受光部由设置在基板上的受光元件、覆盖上述受光元件的第一透明部、以及覆盖该第一透明部的遮光部构成,上述发光部由设置在上述基板上的发光元件、覆盖上述发光元件的第二透明部、以及覆盖该第二透明部的上述遮光部构成,上述受光元件以及上述发光元件分别穿过上述遮光部中的设在上述光学式接近传感器的封装上部置的第一窗以及第二窗而进行信号光的受光以及发光,在上述光学式接近传感器中构成为:上述遮光部在上述封装的侧面露出有上述第一透明部以及上述第二透明部的至少任一个。
(2)另外,本发明的一方式所涉及的光学式接近传感器构成为:在上述(1)的结构的基础上,上述封装的上述侧面由与上述基板垂直的面构成。
(3)另外,本发明的一方式所涉及的光学式接近传感器构成为:在上述(1)或上述(2)的结构的基础上,上述侧面由与上述第一窗垂直的面构成。
(4)另外,本发明的一方式所涉及的光学式接近传感器构成为:上述(1)、上述(2)或者上述(3)的结构的基础上,在上述侧面露出有上述第一透明部。
(5)另外,本发明的一方式所涉及的光学式接近传感器构成为:上述(1)、上述(2)、上述(3)或者上述(4)的结构的基础上,上述第一透明部具备入射面,上述入射面相对于上述受光元件的受光面具有规定角度,以使从上述第一窗入射至上述第一透明部的上述信号光向上述受光元件入射。
(6)另外,本发明的一方式所涉及的便携终端装置构成为:具备上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)或者上述(5)的光学式接近传感器。
发明效果
根据本发明的一方式,能够实现提高了配置位置的自由度的光学式接近传感器。
附图说明
图1是表示现有的便携终端装置的外观的示意图。
图2是表示现有的便携终端装置使用接近传感器来检测检测物的概要的示意图。
图3是表示现有的便携终端装置的其他的外观的示意图。
图4是表示所要求的便携终端装置中的各构件的理想配置的示意图。
图5是现有的光学式接近传感器的前视图以及A-A'剖视图。
图6是搭载了现有的光学式接近传感器的便携终端装置的剖视图。
图6A是现有的光学式接近传感器的前视图以及A-A'剖视图。
图6B是表示光学式接近传感器与串扰光的关系的示意图。
图6C是使用现有的光学式接近传感器使宽度X1变小的情况的剖视图。
图7是本发明的光学式接近传感器的前视图以及从C方向观察的侧视图。
图8是图7的光学式接近传感器的B-B'剖视图。
图9是表示现有的光学式接近传感器和本发明的光学式接近传感器的成型方法的示意图,(a)示出现有的光学式接近传感器的成型方法,(b)示出本发明的光学式接近传感器的成型方法。
图10是搭载了本发明的光学式接近传感器的便携终端装置的剖视图。
图11是本发明的光学式接近传感器的前视图以及从C方向观察的侧视图。
图12是表示使用本发明的光学式接近传感器成型方法而成型的切割前的接近传感器的示意图。
图13是本发明的光学式接近传感器的前视图。
图14是本发明的光学式接近传感器的剖视图。
图15是本发明的光学式接近传感器的其他的剖视图。
具体实施方式
[实施例1]
(本发明的光学式接近传感器的结构例)
以下,将本案的实施例1所涉及的光学式接近传感器7示于图7。图7是光学式接近传感器7的俯视图、以及从C方向观察时的侧视图。图7所示的光学式接近传感器7具备受光部76和发光部77。受光部76由设置在基板75上的受光元件70、覆盖受光元件70的第一透明部即透明树脂72、以及覆盖该透明树脂72的遮光部即遮光树脂74构成。另外,发光部77由设置在基板75上的发光元件71、覆盖发光元件71的第二透明部即透明树脂73、以及覆盖该透明树脂73的遮光部即遮光树脂74构成。此处,基板75是配置有受光元件70以及发光元件71的电路基板,例如为印刷基板。受光元件70是将由受光面接收到的光转换为电信号而输出的元件,例如由光电二极管构成。发光元件71是从发光面发出检测光作为信号光的元件,例如由LED(light-emitting diode,发光二极管)构成。透明树脂72以及透明树脂73是使包含信号光的光透过的例如塑料等合成树脂。遮光树脂74是对包含信号光的光进行遮光的不透明的树脂。
受光元件70和发光元件71直线状地配置在基板75上,分别被透明树脂72以及透明树脂73包覆。透明树脂72以及73还进一步被共用的遮光树脂74包覆。另外,如俯视图所示,受光元件70以及发光元件71分别穿过遮光树脂74中的设在光学式接近传感器7的封装上部的第一窗即窗78以及第二窗即窗79而进行信号光的受光以及发光。
如俯视图所示,在光学式接近传感器7的封装的侧面露出透明树脂72以及透明树脂73的至少任一个。另外,在图示的例子中,受光元件70、发光元件71、窗78以及窗79配置为直线状,该直线A-A'配置在透明树脂72以及透明树脂73的至少任一个露出的封装侧面的附近。此处的直线状的配置是表示大概的配置,不一定是完全的直线性。另外,透明树脂72以及透明树脂73的至少任一个露出的封装侧面由与基板75垂直的面构成。
(本发明的光学式接近传感器与串扰光的关系)
图8示出图7的光学式接近传感器7的B-B'剖视图。此处的本发明的光学式接近传感器7图示出受光元件70、透明树脂72、遮光树脂74以及基板75,在一部分封装侧面并无遮光树脂74而露出透明树脂72,形成开口部A。另外,形成有开口部A的封装侧面与基板75垂直,并不具有锥形结构。因此,前述的串扰光并不从开口部A渗入,从而获得稳定的接近特性。
此处的垂直是指串扰光并不入射的角度,不一定表示完全的垂直。另外,封装的4个侧面全部垂直也没有问题。
通过应用本发明的结构,封装宽度X1如下述那样,能够成为最小宽度。
X1=(受光元件的宽度÷2,或者发光元件的宽度÷2)+(透明树脂的最小宽度)
此处,在受光元件70为光电二极管和信号处理电路一体化的受光IC的情况下,(受光元件的宽度÷2)成为从受光IC的光电二极管中心到受光IC芯片的边缘为止的距离。
(光学式接近传感器的成型方法的不同)
图9示出现有的光学式接近传感器5和本发明的光学式接近传感器7的成型方法。图9的(a)示出现有的光学式接近传感器的成型方法,图9的(b)示出本发明的光学式接近传感器的成型方法。
图9的(a)是现有的成型方法,在基板55上配置有多个光学式接近传感器5,通过共用的遮光树脂54覆盖所有的传感器。虚线表示遮光树脂内部的透明树脂52和受光元件50,通过切割在单点划线的部分进行切分并小片化而成的光学式接近传感器5成为具有锥形的形状。
相对于此,在图9的(b)所示的本发明的光学式接近传感器7中,以透明树脂72和遮光树脂74的边缘部分接近的配置进行模塑成型,以切去上述边缘部分的锥形的方式进行切割。
由此能够将光学式接近传感器7的窗78配置得更接近封装侧面,通过使封装侧面相对于基板75垂直,能够并不降低对噪声光的耐受性地使智能手机等的边框宽度变窄。
(便携终端装置中的本发明的光学式接近传感器的配置例)
图10示出搭载了本发明的光学式接近传感器7的便携终端装置100的剖视图。图10的便携终端装置100由输入/显示装置105、壳体101以及光学式接近传感器7构成,在壳体101的边框104部分设置有窗103。如上所述,在本发明的光学式接近传感器7中,可使图6所示的封装宽度X1变短。因此,能够使从壳体101的周缘到接近传感器的壳体窗的中心为止的宽度X变短,最终能够使边框104的宽度S变窄。
(本发明的其他的光学式接近传感器的结构例)
图11示出本发明的光学式接近传感器7A的前视图、以及从C方向观察时的侧视图。光学式接近传感器7A的基本结构与图7所示的光学式接近传感器7相同,但是如侧视图所示那样,在光学式接近传感器7A的封装的侧面,透明树脂72露出,透明树脂73并不露出。
通过设为本发明的结构,能够抑制发光元件71发出并经由封装侧面的发光元件71的光线被受光元件70接收,能够进一步提高受光元件70相对于噪声光的耐受性。当然,与上述相反地在光学式接近传感器7A的封装侧面并没有露出透明树脂72,而是露出透明树脂73也没有问题。然而,通常情况下,由于在光学式接近传感器中将前述的受光IC用作受光元件,所以与LED或者激光器等可使用尺寸比较小的元件的发光元件比较而言,受光元件的尺寸变大。因此,覆盖发光元件71的透明树脂73被遮光树脂74包覆的话,更能够使宽度X1变小。
(本发明的其他的光学式接近传感器的成型方法)
图12示出图11所示的光学式接近传感器7A的成型方法。在图12所示的光学式接近传感器7A中,将受光元件70的光电二极管中心配置为与连结窗78中心和窗79中心的窗中心线一致,与受光元件70相比,向远离封装侧面的方向偏离地配置发光元件71。受光元件70和发光元件71被透明树脂72、透明树脂73包覆,将透明树脂72和透明树脂73的边缘配置为相对于切割前的封装侧面而言距离不同。由此构成为在利用切割的封装成型后,仅受光部76的透明树脂72露出。通过设为上述配置,可以容易地通过遮光树脂74覆盖发光部77的封装侧面,并且使宽度X1变小。
另外,也可以构成为使发光元件71接近切割前的封装侧面、使受光元件70远离切割前的封装侧面,从而使发光部77的透明树脂73露出。即,在光学式接近传感器7A中,在封装侧面露出的透明树脂可以是透明树脂72以及透明树脂73的任一方。并且,只要能够使从受光部76的透明树脂72到切割前的封装侧面为止的距离、与从发光部77的透明树脂73到切割前的封装侧面为止的距离成为不同的距离,则不需要使发光元件71的中心或者受光元件70的光电二极管中心错开。
(本发明的又一其他的光学式接近传感器的结构例)
图13~图15示出本发明的光学式接近传感器的其他结构。图13是从上方观察使用图7、图11而到此为止所说明的本发明的光学式接近传感器7以及7A的图。受光元件70、发光元件71、窗78以及窗79排列为直线状,并配置于封装侧面附近。利用受光部76侧的窗78的透明树脂72的形状,能够比图10的例子更进一步将受光元件70以及窗78配置于封装侧面附近。
图14示出本发明的光学式接近传感器7以及7A的受光元件周边的剖视图的一个例子。在图14中,光学式接近传感器7以及7A如图8所示那样受光元件70被透明树脂72覆盖,透明树脂72除了相对于封装的侧面而露出的部分之外被遮光树脂74覆盖。而且,遮光树脂74开口出窗78的部分。窗78部分的透明树脂72相对于基板75而言水平,连结窗78的中心和受光元件70的中心的直线相对于基板75而言垂直。此处从受光元件70的中心到封装侧面为止的距离A成为可设定的最小值。在关于受光元件70的安装位置而考虑制造上的偏差等的情况下,需要使窗78的中心和受光元件70的中心位置在水平方向上一致。因此,A=B,受光元件70的可配置的距离由A决定。
相对于此,本发明的光学式接近传感器7B的受光元件周边的剖视图如图15所示。在图15中,光学式接近传感器7B除了透明树脂72以及遮光树脂74的形状有一部分不同以外,其他具备与光学式接近传感器7以及7A相同的结构。在光学式接近传感器7B中,窗78部分的透明树脂72具备如下的结构:以封装的外侧变低而内侧变高的方式相对于受光元件70倾斜。换而言之,光学式接近传感器7B具有透明树脂72,上述透明树脂72具备相对于受光元件70的受光面而具有规定角度θ的入射面,以使从窗78入射至透明树脂72的信号光154向受光元件70入射。另外,在图15中,窗78的中心和受光元件70的中心在水平方向上不一致。此处,从受光元件70的中心到封装侧面为止的距离A是能够与图14同样地设定的最小值。
此处,在本发明的光学式接近传感器7B中,关于位于窗78的内部的透明树脂72,成为具有封装的外侧低、内侧高的倾斜的结构。通过该结构,光学式接近传感器7B可以通过透明树脂72与空气的界面处的弯曲而使信号光154向封装的内侧弯曲。由此可使窗78中心与受光元件70的中心的水平方向上的位置错开。
在图示的例子中,A是从受光元件70的中心到封装侧面为止的距离,C是从窗78的中心到光学式接近传感器7B的封装侧面为止的水平方向的距离。D是从信号光154入射至透明树脂72的入射面的位置到受光元件70的受光面为止的铅垂方向的距离,θ是透明树脂72的入射面相对于受光元件70的受光面所成的规定角度。通过如图15那样地设定规定角度θ,其结果能够使距离A>距离C。此时,窗78可配置于封装侧面的更加附近处。
此处,在A=0.5mm、D=1mm、θ=30°、透明树脂72的折射率n=1.5的情况下,C=0.3mm。其原因在于:在图14中示出A=0.5mm的情况,由于A=B,从而B=0.5mm,因此能够使窗78的中心配置在比本发明的光学式接近传感器7以及7A更靠外侧0.2mm的位置。因此,在本发明的光学式接近传感器7B中,能够使边框宽度更窄。
另外,在搭载本发明的光学式接近传感器7B的智能手机等便携终端装置中,能够成为无边框结构,从而能够提高终端设备的外观设计性。
本发明的光学式接近传感器7、7A以及7B如上述那样成为在封装的侧面中,透明树脂72以及透明树脂73的至少任一个露出的结构,从而能够将受光元件70、发光元件71、窗78以及窗79更加配置于封装侧面附近。另外,通过设为封装侧面与基板75垂直、仅受光部76或者发光部77任一方使透明树脂露出的构成,能够实现良好的接近串扰特性。另外,通过将本发明的光学式接近传感器7、7A以及7B搭载于智能手机等便携终端装置,能够实现使便携终端装置的边框宽度变窄的无边框结构,并能够提供稳定的接近特性。此外,本发明的光学式接近传感器7、7A以及7B与专利文献1不同,不需要反射镜,因此能够通过简单的结构将受光元件等配置于封装侧面附近。另外,在专利文献2中,为了方便元件的配置,其结果在封装侧面附近配置窗和受光发光元件,但如果使用本发明所记载的尺寸计算专利文献2的结构,则从封装侧面至受光发光元件以及窗中心为止的距离约为0.9mm。因此,专利文献2的结构与使用现有的光学式接近传感器的情况并没有明确的差异。
[变化例]
在本发明的光学式接近传感器7、7A以及7B中,透明树脂72以及透明树脂73只要可透过信号光,则可以由任意材料构成。透明树脂72以及透明树脂73可以是例如塑料等合成树脂,也可以是玻璃等透明物质。同样地,遮光树脂74只要能够对包括信号光在内的各种光进行遮光,则可以由任意材料构成。遮光树脂74例如可以是塑料等合成树脂,也可以是金属等物质。
此外,在本发明的光学式接近传感器7、7A以及7B中,也可以是在封装侧面不仅透明树脂72以及透明树脂73露出,受光元件70、发光元件71也露出的构成。另外,也可以在使用图9的(b)、图12而说明的切割后,用任意材料包覆封装侧面。另外,还可以构成为封装侧面与窗78垂直。
另外,在本发明的光学式接近传感器7、7A以及7B中,受光元件70以及发光元件71还可以配置为受光面以及发光面相对于基板75的水平面而具有一定的角度。此时,透明树脂72的入射面以及透明树脂73的射出面可以考虑受光面以及发光面的角度而形成。
[总结]
本发明的第一方式所涉及的光学式接近传感器(7、7A、7B)是由受光部(76)和发光部(77)构成的光学式接近传感器,上述受光部由设置在基板(75)上的受光元件(70)、覆盖上述受光元件的第一透明部(透明树脂72)、以及覆盖该第一透明部的遮光部(遮光树脂74)构成,上述发光部由设置在上述基板上的发光元件(71)、覆盖上述发光元件的第二透明部(透明树脂73)、以及覆盖该第二透明部的上述遮光部构成,上述受光元件以及上述发光元件分别穿过上述遮光部中的设在上述光学式接近传感器的封装上部的第一窗(窗78)以及第二窗(窗79)而进行信号光的受光以及发光,上述光学式接近传感器构成为:上述遮光部在上述封装的侧面露出上述第一透明部以及上述第二透明部的至少任一个。
根据上述构成,在光学式接近传感器中露出第一透明部以及上述第二透明部的至少任一个。由此,例如关于受光元件以及发光元件的至少任一个,可以不考虑遮光部的宽度而接近光学式接近传感器的周缘部地配置。而且,当在便携终端装置内置光学式接近传感器时,能够以使受光元件或者发光元件的至少任一个位于便携终端装置的最外周附近的方式配置光学式接近传感器。因此,能够实现受光元件以及发光元件配置于周缘部附近的提高了配置位置的自由度的光学式接近传感器。
本发明的第二方式所涉及的光学式接近传感器(7、7A、7B)可以构成为:在上述第一方式的基础上,上述封装的上述侧面由与上述基板垂直的面构成。
根据上述构成,第一透明部以及第二透明部的至少任一个露出的侧面形成为与基板垂直的侧面。由此,例如在与光入射的方向垂直地配置基板的情况下,能够以防止光从侧面向受光元件入射的方式配置光学式接近传感器,从而能够强化对于杂散光等的耐受性。另外,能够同时抑制由于串扰光引起的错误检测并且节省空间。
本发明的第三方式所涉及的光学式接近传感器(7、7A、7B)可以构成为:在上述第一方式或第二方式的基础上,上述侧面由与上述第一窗(窗78)垂直的面构成。
根据上述构成,第一透明部以及第二透明部的至少任一个露出的侧面形成为与第一窗垂直的侧面。由此,例如在与光入射的方向垂直地配置了窗的情况下,能够以防止光从侧面向受光元件入射的方式配置光学式接近传感器,从而能够强化对杂散光等的耐受性。另外,能够同时抑制由于串扰光引起的错误检测并且节省空间。
本发明的第四方式所涉及的光学式接近传感器(7、7A、7B)可以构成为:在上述第一方式至第三方式任一者的基础上,在上述侧面露出上述第一透明部(透明树脂72)。
根据上述构成,在第一透明部以及第二透明部的至少任一个露出的侧面,第一透明部并未被遮光部覆盖而露出。由此,能够将受光元件和第一窗更加配置于封装侧面附近,且能够增强对杂散光的耐受性。例如能够以遮光部的厚度的量将受光元件配置于光学式接近传感器的周缘部,因此能够不受到遮光部的厚度的限制而将光学式接近传感器配置于例如便携终端装置的最外周附近。
本发明的第五方式所涉及的光学式接近传感器(7B)可以构成为:在上述第一方式至第四方式任一者的基础上,上述第一透明部(透明树脂72)具备相对于上述受光元件的受光面具有规定角度的入射面,以使从上述第一窗(窗78)入射至上述第一透明部的上述信号光向上述受光元件(70)入射。
根据上述构成,从第一窗入射至第一透明部的光能够在入射面弯曲后向受光元件入射。由此,能够将受光元件和第一窗配置于封装侧面的更加附近处。另外,能够使第一窗和受光元件相互错开配置。
本发明的第六方式所涉及的便携终端装置(100)可以构成为:具备上述第一方式至第五方式的任一者的光学式接近传感器(7、7A、7B)。根据上述构成,起到与上述第一方式相同的作用效果。
本发明并不限定于上述各实施方式,能够在权利要求所示的范围内进行各种变更,并且通过适当地组合在不同实施方式中公开的技术方案而获得的实施方式也包括在本发明的技术范围内。另外,通过组合各实施方式中公开的技术方案,能够形成新的技术特征。
附图标记说明
7、7A、7B:光学式接近传感器
70:受光元件
71:发光元件
72:透明树脂(第一透明部)
73:透明树脂(第二透明部)
74:遮光树脂(遮光部)
75:基板
76:受光部
77:发光部
78:窗(第一窗)
79:窗(第二窗)
100:便携终端装置
Claims (6)
1.一种光学式接近传感器,是由受光部和发光部构成的光学式接近传感器,其特征在于,
所述受光部由设置在基板上的受光元件、覆盖所述受光元件的第一透明部、以及覆盖该第一透明部的遮光部构成,所述发光部由设置在所述基板上的发光元件、覆盖所述发光元件的第二透明部、以及覆盖该第二透明部的所述遮光部构成,所述受光元件以及所述发光元件分别穿过所述遮光部中的设在所述光学式接近传感器的封装的上部的第一窗以及第二窗而进行信号光的受光以及发光,
所述遮光部在所述封装的第一侧面露出所述第一透明部以及所述第二透明部中的一个,且另一个不露出,所述遮光部在与所述第一侧面相对的所述封装的第二侧面,覆盖所述第一透明部以及所述第二透明部,
以使连接所述受光元件和所述发光元件的直线位于相比于所述第二侧面更靠近所述第一侧面的附近的方式,将所述受光元件以及所述发光元件分别设置在所述基板上。
2.根据权利要求1所述的光学式接近传感器,其特征在于,
所述封装的所述第一侧面由与所述基板垂直的面构成。
3.根据权利要求1或2所述的光学式接近传感器,其特征在于,
所述第一侧面由与所述第一窗垂直的面构成。
4.根据权利要求1所述的光学式接近传感器,其特征在于,
在所述第一侧面露出所述第一透明部。
5.根据权利要求1所述的光学式接近传感器,其特征在于,
所述第一透明部具备相对于所述受光元件的受光面具有规定角度的入射面,以使从所述第一窗入射至所述第一透明部的所述信号光向所述受光元件入射。
6.一种便携终端装置,其特征在于,
具备权利要求1所述的光学式接近传感器。
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