CN111564519A - 接近传感器及使用其的电子机器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够进一步降低串扰的接近传感器及使用其的电子机器。一本发明的接近传感器(A1)具有：基板(100)，具有主面(110)；发光元件(200)及受光元件(300)，搭载在主面(110)上；及树脂体(400)，在基板(100)的主面(110)侧包入发光元件(200)及受光元件(300)，且具有与主面(110)相隔的边界面(410)；且在树脂体(400)的边界面(410)包含：第1串扰降低机构(700)，具有第1倾斜面(711a)；及第2串扰降低机构(800)，具有第2倾斜面(811a)。

Description

接近传感器及使用其的电子机器
技术领域
本发明涉及一种接近传感器及使用其的电子机器。
背景技术
使用接近传感器以进行例如有无物体或距被检测物的距离的检测。接近传感器是将发光元件及受光元件收容于封装中构成的。从发光元件照射的光在被检测物反射，当受光元件侦测到该反射光时，便会检测出存在被检测物。作为发光元件，使用例如发光二极管(LED)或垂直腔面发射激光器(VCSEL)。接近传感器要提高检测精度，必须降低来自被检测物的反射光以外的组入有接近传感器的电子机器或封装内部的散射光或反射光所引起的串扰。此外，对于接近传感器，为了配合组入其的电子机器的小型化、薄型化的要求而要求其进一步小型化、薄型化。
专利文献1中记载有以降低封装内的散射光或反射光所引起的串扰的方式构成的接近传感器的例。
在该文献所示的接近传感器中，在封装上形成例如V字状的槽以不使来自发光元件的出射光在封装边界面的反射光朝向受光元件。由此，形成所述V字状的槽的倾斜面能够使来自发光元件的出射光向封装外部折射，并且使在倾斜面的反射光向不朝向受光元件的方向变化。由此，能够降低来自发光元件的出射光在封装内部的反射光被受光元件侦测到的概率，从而降低串扰。
然而，除了封装内部的反射光会引起串扰以外，组入接近传感器的电子机器的光学窗(用以使来自接近传感器的出射光向电子机器的外部出射、且使来自被检测物的反射光入射至接近传感器的光学窗)的反射光也会引起串扰，或由光学窗的反射光与封装内部的反射光复合性地引起串扰。
在该文献所示的接近传感器中，存在如下情况：电子机器的光学窗上的反射光在封装的底部基板反射，该反射光避开所述V字状的槽到达受光元件附近的封装表面，该封装表面上的反射光到达受光元件而由此导致串扰。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献]日本专利特开2017-11120号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
本发明是基于所述情况而考虑出的，其课题在于提供能够进一步降低串扰的接近传感器及使用其的电子机器。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本发明采用以下技术手段。
本发明的第1方面的接近传感器的特征在于具有：基板，具有主面；发光元件及受光元件，搭载在所述主面上；及树脂体，在所述基板的所述主面侧包入所述发光元件及所述受光元件，且具有与所述主面相隔的边界面；且在所述树脂体的所述边界面包含：第1串扰降低机构，具有第1倾斜面；及第2串扰降低机构，具有第2倾斜面。
优选实施方式中，所述第1串扰降低机构位于所述发光元件与所述受光元件之间，所述第2串扰降低机构位于比所述第1串扰降低机构更靠所述受光元件侧的位置。
优选实施方式中，所述边界面的除设置有所述第1串扰降低机构及第2串扰降低机构的区域以外的区域为与所述基板的所述主面平行的平坦面。
上所述第1倾斜面及所述第2倾斜面为越远离所述基板的主面越向所述发光元件侧位移的倾斜面。
优选实施方式中，所述第1串扰降低机构由第1槽形成，该第1槽以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第1槽的所述发光元件侧的内表面构成所述第1倾斜面。
优选实施方式中，所述第1倾斜面为从所述第1槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的平坦面。
优选实施方式中，所述第1槽为截面V字状或截面倒梯形状。
优选实施方式中，所述第1倾斜面为从所述第1槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的凹曲面。
优选实施方式中，所述第1槽为截面U字状或截面半圆状。
优选实施方式中，所述第1串扰降低机构由第1凸条形成，该第1凸条以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第1凸条的所述受光元件侧的面构成所述第1倾斜面。
优选实施方式中，所述第1倾斜面为从所述第1凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的平坦面。
优选实施方式中，所述第1凸条为截面三角状或截面梯形状。
优选实施方式中，所述第1倾斜面为从所述第1凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的凸曲面。
优选实施方式中，所述第1凸条为截面倒U字状或截面半圆状。
优选实施方式中，所述第2串扰降低机构由第2槽形成，该第2槽以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第2槽的所述发光元件侧的内表面构成所述第2倾斜面。
优选实施方式中，所述第2倾斜面为从所述第2槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的平坦面。
优选实施方式中，所述第2槽为截面V字状或截面倒梯形状。
优选实施方式中，所述第2倾斜面为从所述第2槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的凹曲面。
优选实施方式中，所述第2槽为截面U字状或截面半圆状。
优选实施方式中，所述第2串扰降低机构由第2凸条形成，该第2凸条以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，该第2凸条的所述受光元件侧的面构成所述第2倾斜面。
优选实施方式中，所述第2倾斜面为从所述第2凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的平坦面。
优选实施方式中，所述第2凸条为截面三角状或截面梯形状。
优选实施方式中，所述第2倾斜面为从所述第2凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的凸曲面。
优选实施方式中，所述第2凸条为截面倒U字状或截面半圆状。
优选实施方式中，在所述基板的所述主面中的所述发光元件与所述受光元件之间的区域设置有反射率降低机构。
优选实施方式中，所述反射率降低机构为吸收从所述发光元件照射的光的机构。
优选实施方式中，所述反射率降低机构为规定颜色的涂装。
优选实施方式中，所述反射率降低机构为形成在所述主面的微小凹凸。
优选实施方式中，所述发光元件为垂直腔面发射激光器(VCSEL)。
优选实施方式中，所述发光元件为发光二极管(LED)。
优选实施方式中，所述受光元件为光二极管。
本发明的第2方面的电子机器的特征在于：组入有本发明的第1方面的接近传感器。
优选实施方式中，所述电子机器具有光学窗，该光学窗使来自所述接近传感器的出射光透过，且使来自被检测物的反射光向所述接近传感器透过。
优选实施方式中，所述接近传感器以所述树脂体的所述边界面与所述光学窗的内侧对向的方式配置，在所述光学窗，在对向于所述发光元件的区域与对向于所述受光元件的区域之间设置有遮光膜。
本发明的其它特征及优点将会通过以下参照随附图式进行的详细说明而变得明确。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图2是图1的II-II线箭视图。
图3是图1的III-III线箭视图。
图4是图1所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图5是图1所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图6是图1所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图7是图1所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图8是图1所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图9是本发明的第2实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图10是本发明的第3实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图11是本发明的第4实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图12是图11所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图13是图11所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图14是图11所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图15是图11所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图16是本发明的第5实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图17是本发明的第6实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图18是本发明的第7实施方式的接近传感器及电子机器的概略构成图。
图19是图18所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图20是图18所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图21是图18所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
图22是图18所示的接近传感器及电子机器的作用说明图。
具体实施方式
以下，参照图式对本发明的优选实施方式进行具体说明。
图1～图8表示本发明的第1实施方式的接近传感器A1及使用其的电子机器B1。
接近传感器A1具有基板100、搭载于其的发光元件200及受光元件、以及在基板100的主面110(图1中为上表面)侧包入发光元件200及受光元件300的树脂体400。电子机器具有壳体500及光学窗600。以下，为便于说明，将发光元件200与受光元件300排列的方向设为x方向，将相对于x方向平面地正交的方向设为y方向，将与x-y平面正交的方向设为z方向。
基板100使用例如玻璃环氧树脂等硬质树脂或陶瓷等刚性基板或包含聚酰亚胺等软质材料的软性基板，具有上表面侧的主面110，并且具有x方向尺寸较y方向尺寸长的长矩形状的平面形状。关于基板100的尺寸，x方向例如为3mm，y方向例如为1.6mm，z方向(厚度)在刚性基板的情况下为100μm，在软性基板的情况下为50μm，但并不限定于此。在基板100的主面110的发光元件200与受光元件300之间设置有反射率降低机构120，下文将对此进行叙述。
发光元件200在基板100的主面110上，在该主面110的x方向一侧，接合在该主面110的x方向中心线上。作为发光元件200，使用例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)200a。VCSEL200a具有矩形的平面形状及规定厚度尺寸。VCSEL200a的平面尺寸例如为250μm×250μm，厚度尺寸例如为150μm，但并不限定于此。该VCSEL200a以使光出射面210朝上、且侧面220与基板100的侧缘130平行的方式接合在基板100上。VCSEL200a的光出射面210与基板100的主面110平行。光出射面210在其中央部具有发光部211。
受光元件300在基板100的主面110上，在该主面110的x方向另一侧、即相对于发光元件200而在x方向相隔的位置接合在该主面110的x方向中心线CL上。作为受光元件300，使用例如组入LSI(Large Scale Integration，大规模集成电路)中的光二极管300a。光二极管300a整体具有矩形的平面形状与规定厚度尺寸。包含光二极管300a的LSI的平面尺寸例如为300μm×100μm，厚度尺寸例如为230μm，但并不限定于此。该光二极管300a以使受光面310朝上、且LSI的侧面320与基板100的侧缘130平行的方式接合在基板100上。光二极管300a的受光面310与基板100的主面110平行。另外，VCSEL200a与光二极管300a的相隔距离例如设为1000～2000μm，但并不限定于此。受光面310在其中央部具有受光部311。
树脂体400是为了保护VCSEL200a及光二极管300a免受水分、大气、污染、冲击等伤害而设置的。树脂体400在基板100的主面110侧以包入VCSEL200a及光二极管300a的方式形成，具有与基板100相同的平面形状及规定厚度，上表面设为边界面410。该边界面410中除设置后述的第1串扰降低机构700及第2串扰降低机构800的区域以外的区域相对于基板100的主面110平行且平坦。树脂体400的平面尺寸与基板100相同，本实施方式中，例如为3mm×1.6mm。树脂体400的厚度尺寸例如为500μm，但并未限定。其结果，接近传感器A1的厚度尺寸例如成为600μm。作为树脂体400的材料，使用使从VCSEL200a出射的光透过的光透过性树脂。作为光透过性树脂，例如使用透明或半透明树脂。作为该树脂，列举环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、尿素树脂等。
电子机器B1在其壳体500的合适部位具有光学窗600。接近传感器A1以树脂体400的边界面410以平行状态对向于光学窗600的方式配置在光学窗600的内侧。光学窗600由例如光透过性树脂形成。光学窗600的其余构成将在下文叙述。
在树脂体400的边界面410设置有第1串扰降低机构700及第2串扰降低机构800。
以下将加以说明。
作为第1串扰降低机构700，在本实施方式的接近传感器A中，是在VCSEL200a与光二极管300a之间，将截面三角状(V字状)且在y方向均匀延伸的第1槽710设置在边界面410构成的。第1槽710具有以越从其底部朝向边界面410越向VCSEL200a侧位移的方式倾斜的平坦的内表面711，该平坦的内表面711相当于本发明中的第1倾斜面711a。第1槽710此外还具有以从其底部越朝向边界面410越向光二极管300a侧位移的方式倾斜的平坦的内表面712。第1槽710的深度优选设为树脂体400的厚度的1/2以上。此外，形成第1槽710的所述2个内表面711、712间的角度根据VCSEL200a的光出射面210至树脂体400的边界面410的距离、边界面410至光学窗600的内表面610的距离、光学窗600的厚度、VCSEL200a与光二极管300a之间的距离、光二极管300a的受光面310至树脂体400的边界面410的距离等适当设定，例如设为20～50度。
作为第2串扰降低机构800，在本实施方式的接近传感器A1中，是在比第1槽710向x方向光二极管300a侧隔开、且比光二极管300a的受光部311向x方向VCSEL200a侧位移的位置，将截面三角状(V字状)且在y方向均匀延伸的第2槽810设置在边界面410而构成。第2槽810具有以从其底部越朝向边界面410越向VCSEL200a侧位移的方式倾斜的平坦的内表面811，该平坦的内表面811相当于本发明中的第2倾斜面811a。第2槽810此外还具有以从其底部越朝向边界面410越向光二极管300a侧位移的方式倾斜的平坦的内表面812。第2槽810的深度优选设为树脂体400的厚度的1/2以下。此外，形成第2槽810的所述2个内表面811、812间的角度根据VCSEL200a的光出射面210至树脂体400的边界面410的距离、边界面410至光学窗600的内表面610的距离、光学窗600的厚度、VCSEL200a与光二极管300a之间的距离、光二极管300a的受光面310至树脂体400的边界面410的距离等适当设定，例如设为60～100度。
电子机器B1的光学窗600位于相对于接近传感器A1的树脂体400的边界面410相隔规定距离的位置。该相隔距离例如为0.2～0.5mm，但并未限定。光学窗600为具有内表面610与外表面620的光透过性树脂制，其厚度例如为0.5～1.0mm，但并未限定。在光学窗600的内表面610形成有用以不使来自VCSEL200a的出射光透过的遮光膜611。如下所述，该遮光膜611用以遮挡来自VCSEL200a的出射光从光学窗600的内表面610通过光学窗600的内部，在外表面620进行内部反射后从内表面610射出而朝向光二极管300a的受光面310成为引起串扰的一因素的光。遮光膜611中的发挥该遮光功能的部位611a位于光学窗600的内表面中俯视观察为VCSEL200a与光二极管300a之间的规定区域，而在本实施方式中，如图3中在俯视下所示，将除与VCSEL200a对应的圆形光透过区域612及与光二极管300a对应的圆形光透过区域613以外的区域设为遮光区域，将该遮光区域中位于所述2个光透过区域612、613之间的部位611a设为发挥用以防止所述串扰的遮光功能的部位。该遮光膜611例如可以利用黑色涂膜形成。
如上所述，在基板100的主面110设置有反射率降低机构120。该反射率降低机构120设置在基板100的主面110中的VCSEL200a与光二极管300a之间的区域。反射率降低机构120与第1串扰降低机构700、即在本实施方式中与第1槽710平面地对应设置。反射率降低机构120可以由吸收VCSEL200a的出射光的例如黑色涂装或微小凹凸构成。
接下来，对本实施方式的接近传感器A1及电子机器B1的作用进行说明。
被检测物P的存在与否是根据来自VCSEL200a的出射光是否以图4的(a)所示的路径到达光二极管300a的受光部311来检测的。即，来自VCSEL200a的出射光依次通过树脂体400的边界面410、光学窗600的内表面610、外表面620，出射至电子机器B1的外部。在存在被检测物P的情况下，该出射光在被检测物P的表面反射，该反射光依次通过光学窗600的外表面620、内表面610、树脂体400的边界面410到达光二极管300a的受光部311。设置在光学窗600的内表面610的遮光膜611不会遮挡这种从被检测物P至光二极管300a的受光部311的反射光的路径。在不存在被检测物P的情况下，光二极管300a不会接收来自被检测物P的反射光。
此外，树脂体400的边界面410、光学窗600的内表面610及外表面620形成与空气层的边界，在该边界会产生光反射。在树脂体400的边界面410进行内部反射的光、在光学窗600的内表面进行外部反射的光、在光学窗600的外表面进行内部反射的光，均朝向接近传感器A1的树脂体400返回，这些返回光成为接近传感器A1的串扰的原因。本实施方式中，以下述方式实现降低串扰。
首先，考虑来自VCSEL200a的出射光在树脂体400的边界面410进行内部反射所引起的串扰。
图如果没有第1串扰降低机构700(第1槽710)，那么图5的(b)所示的路径的出射光可能会在树脂体400的边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311，成为串扰的原因(在图5的(b)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，来自VCSEL200a的出射光因为是从第1槽710的内表面711(第1倾斜面711a)出射至树脂体400的外部，所以避免了在树脂体400的边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311这样的事态，由此抑制串扰。
接下来，考虑来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面进行外部反射所引起的串扰。
图6的(c)所示的路径表示如下可能性：来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面610进行外部反射，返回树脂体400的内部，在基板100的主面110反射后，穿过第1槽710的下方再次朝向树脂体400的边界面410，在该边界面410进行内部反射，到达光二极管300a的受光部311，成为串扰的原因(在图6的(c)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，通过第1槽710朝向树脂体400的边界面410的光因为从第2槽810的内表面811(第2倾斜面811a)出射至树脂体400的外部，所以避免了在树脂体400的边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311这样的事态，由此抑制串扰。另外，本实施方式中，通过设置在VCSEL200a与光二极管300a之间的基板100的主面110的反射率降低机构120，在图6的(c)所示的路径中，基板100的主面110上的光反射本身得到抑制，因此进一步提高串扰的抑制效果。
图7的(d)所示的路径表示如下可能性：来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面610进行外部反射，到达光二极管300a的受光部311成为串扰的原因(在图7的(d)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，由于在光学窗600的内表面610形成有遮光膜611，因此该遮光膜611遮挡所述路径，避免了在光学窗600的内表面610进行外部反射的光到达光二极管300a的受光部311，由此抑制串扰。
接下来，考虑来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的外表面620进行内部反射所引起的串扰。
图8的(e)所示的路径表示如下可能性：来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的外表面620进行内部反射，到达光二极管300a的受光部311，成为串扰的原因(在图8的(e)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，因为在光学窗600的内表面610形成有遮光膜611，所以该遮光膜611遮挡所述路径，避免了在光学窗600的外表面620反射的光到达光二极管300a的受光部311，由此抑制串扰。
图9表示本发明的第2实施方式的接近传感器A2及使用其的电子机器B2。在这些图中，对与图1～图8所示的第1实施方式相同或同等的部件或部分附上相同符号并省略详细说明。
第2实施方式的接近传感器A2及使用其的电子机器B2与第1实施方式的不同之处仅在于构成第1串扰降低机构700的第1槽710及构成第2串扰降低机构800的第2槽810为截面倒梯形状。第2实施方式中，在第1槽710也存在与第1实施方式相同的第1倾斜面711a，在第2槽810也存在与第1实施方式相同的第2倾斜面811a。因此，第2实施方式的接近传感器A1及使用其的电子机器B2也能够发挥与第1实施方式中所描述的同样的串扰降低作用。
图10表示本发明的第3实施方式的接近传感器A3及使用其的电子机器B3。在这些图中，对与图1～图8所示的第1实施方式相同或同等的部件或部分附上相同符号并省略详细说明。
第3实施方式的接近传感器A3及使用其的电子机器B3与第1实施方式的不同之处仅在于构成第1串扰降低机构700的第1槽710及构成第2串扰降低机构800的第2槽810为截面U字状或截面半圆状。第3实施方式中，第1槽710的第1倾斜面711a是凹曲面状，第2槽810的第2倾斜面811a也是凹曲面状，但与第1实施方式相同的是，能够利用这些第1倾斜面711a及第2倾斜面811a使有可能成为串扰的原因的光朝向树脂体400的外部，避免在树脂体400的边界面410的内部反射。因此，第3实施方式的接近传感器A3及使用其的电子机器B3也能够发挥与第1实施方式描述的同样的串扰降低作用。
图11～图15表示本发明的第4实施方式的接近传感器A4及使用其的电子机器B4。在这些图中，对与图1～图8所示的第1实施方式相同或同等的部件或部分附上相同符号并省略详细说明。
第4实施方式的接近传感器A4及使用其的电子机器B4中，第1串扰降低机构700及第2串扰降低机构800的构成与第1实施方式不同。以下将会进行说明。
作为第1串扰降低机构700，在本实施方式的接近传感器A4中，是在VCSEL200a与光二极管300a之间，将截面三角状且在y方向均匀延伸的第1凸条720设置在边界面410构成的。第1凸条720具有以从边界面410越朝向该第1凸条720的顶部越向VCSEL200a侧位移的方式倾斜的平坦的外表面721，该平坦的外表面721相当于本发明中的第1倾斜面711a。第1实施方式中，三角状的第1槽710的内表面711、712中VCSEL200a侧的内表面711相当于本发明中的第1倾斜面711a，但本实施方式中，第1凸条720的外表面中光二极管300a侧的外表面721成为本发明中的第1倾斜面711a。第1凸条720的高度优选设为树脂体400的厚度的1/2以下。此外，第1凸条720的2个外表面721、722间所成的角度根据VCSEL200a的光出射面210至树脂体400的边界面410的距离、边界面410至光学窗600的内表面610的距离、光学窗600的厚度、VCSEL200a与光二极管300a之间的距离、光二极管300a的受光面310至树脂体400的边界面410的距离等适当设定。
作为第2串扰降低机构800，在本实施方式的接近传感器A4中，是在比第1凸条720向x方向光二极管300a侧隔开、且比光二极管300a的受光部311向x方向VCSEL200a侧位移的位置，将截面三角状且在y方向均匀延伸的第2凸条820设置在边界面410构成的。第2凸条820具有以从边界面410越朝向该第2凸条820的顶部越向VCSEL200a侧位移的方式倾斜的平坦的外表面821，该平坦的外表面821相当于本发明中的第2倾斜面811a。第1实施方式中，三角状的第1槽710的内表面711、712中VCSEL200a侧的内表面711相当于本发明中的第1倾斜面711a，但本实施方式中，第2凸条820的外表面中光二极管300a侧的外表面821成为本发明中的第2倾斜面811a。第2凸条820的高度优选设为树脂体400的厚度的1/3以下。此外，第2凸条820的2个外表面821、822间所成的角度根据VCSEL200a的光出射面210至树脂体400的边界面410的距离、边界面410至光学窗600的内表面610的距离、光学窗600的厚度、VCSEL200a与光二极管300a之间的距离光二极管300a的受光面310至树脂体400的边界面410的距离等适当设定。
接下来，针对第4实施方式的接近传感器A4及电子机器B4的作用，以与第1串扰降低机构700及第2串扰降低机构800相关的作用为中心进行说明。
至被检测物P的存在与否是根据来自VCSEL200a的出射光是否以图11的(a)所示的路径到达光二极管300a的受光部311进行检测的，该作用与第1实施方式中参照图4所说明的相同。
接下来，考虑来自VCSEL200a的出射光在树脂体400的边界面410进行内部反射所引起的串扰。
图如果没有第1串扰降低机构700(第1凸条720)，那么图12的(b)所示的路径的出射光可能会在树脂体400的边界面410进行内部反射，到达光二极管300a的受光部311，成为串扰的原因(在图12的(b)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，来自VCSEL200a的出射光因为是从第1凸条720的外表面721(第1倾斜面711a)出射至树脂体400的外部，所以避免了在树脂体400的边界面410进行内部反射而到达光二极管300a的受光部311这样的事态，由此抑制串扰。
接下来，考虑来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面610进行外部反射所引起的串扰。
图13的(c)所示的路径表示如下可能性：来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面610进行外部反射返回树脂体400的内部，在基板100的主面110反射后，通过第1凸条720的下方再次朝向树脂体400的边界面410，在该边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311而成为串扰的原因(在图13的(c)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，通过第1凸条720的下方朝向树脂体400的边界面410的光因为是从第2凸条820的外表面821(第2倾斜面811a)出射至树脂体400的外部，所以避免了在树脂体400的边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311这样的事态，由此抑制串扰。另外，本实施方式中，通过设置在VCSEL200a与光二极管300a之间的基板100的主面110的反射率降低机构120，在图13的(c)所示的路径中，基板100的主面110上的光反射本身得到抑制，因此进一步提高串扰的抑制效果。
图14的(d)所示的路径表示如下可能性：来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面610进行外部反射到达光二极管300a的受光部311，成为串扰的原因(在图14的(d)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，因为也在光学窗600的内表面610形成有遮光膜611，所以该遮光膜611遮挡所述路径，避免了在光学窗600的内表面610反射的光到达光二极管300a的受光部311，由此抑制串扰。
图15的(e)所示的路径表示如下可能性：来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的外表面620进行内部反射，到达光二极管300a的受光部311成为串扰的原因(在图15的(e)路径中以虚线表示)。然而，本实施方式中，因为也在光学窗600的内表面610形成有遮光膜611，所以该遮光膜611遮挡所述路径，避免了在光学窗600的外表面620反射的光到达光二极管300a的受光部311，由此抑制串扰。
图16表示本发明的第5实施方式的接近传感器A5及使用其的电子机器B5。在这些图中，对与图1～图8所示的第1实施方式及图11～图15所示的第4实施方式相同或同等的部件或部分附上相同的符号并省略详细说明。
第5实施方式的接近传感器A5及使用其的电子机器B5与第4实施方式的不同之处仅在于构成第1串扰降低机构700的第1凸条720及构成第2串扰降低机构800的第2凸条820为截面梯形状。第5实施方式中，在第1凸条720也存在与第4实施方式相同的第1倾斜面711a，在第2凸条820也存在与第4实施方式相同的第2倾斜面811a。因此，第5实施方式的接近传感器A5及使用其的电子机器B5，也能够发挥与第4实施方式中描述的同样的串扰降低作用。
图17表示本发明的第6实施方式的接近传感器A6及使用其的电子机器B6。在这些图中，对与图1～图8所示的第1实施方式及图11～图15所示的第4实施方式相同或同等的部件或部分附上相同符号并省略详细说明。
第6实施方式的接近传感器A6及使用其的电子机器B6与第4实施方式的不同之处仅在于构成第1串扰降低机构700的第1凸条720及构成第2串扰降低机构800的第2突条为截面倒U字状或截面半圆状。第6实施方式中，第1凸条720的第1倾斜面711a是凸曲面状，第2凸条820的第2倾斜面811a也是凸曲面状，但与第4实施方式相同的是，能够利用这些第1倾斜面711a及第2倾斜面811a使有可能成为串扰的原因的光朝向树脂体400的外部，避免在树脂体400的边界面410的内部反射。因此，第6实施方式的接近传感器A6及使用其的电子机器B6，也能够发挥与第4实施方式中描述的同样的串扰降低作用。
图18～图22表示本发明的第7实施方式的接近传感器A7及使用其的电子机器B7。在这些图中，对与图1～图8所示的第1实施方式及图11～图15所示的第4实施方式相同或同等的部件或部分附上相同的符号并省略详细说明。
第7实施方式的接近传感器A7及使用其的电子机器B7中，第1串扰降低机构700的构成与第1实施方式不同。以下将会进行说明。
作为第1串扰降低机构700，在本实施方式的接近传感器A7中，是将相对于基板100的主面110平行的边界面410分为在VCSEL200a侧抬高的第1部分411与光二极管300a侧的第2部分412，并以平坦的倾斜面413连结第1部分411与第2部分412之间，将该倾斜面413设为本发明中的第1倾斜面711a。第2串扰降低机构800与第1实施例中的第2槽810同样设为三角状(V字状)的槽的形态。
至被检测物P的存在与否是根据来自VCSEL200a的出射光是否以图18的(a)所示的路径到达光二极管300a的受光部311进行检测的，其作用与第1实施方式中参照图4所说明的相同。
在本实施方式中也同样地，如图19的(b)表示的出射光的路径，如果没有第1串扰降低机构700，可能光在树脂体400的边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311，成为串扰的原因(在图19的(b)路径中以虚线表示)，但因为在树脂体400的边界面410的高位的第1部分411与低位的第2部分412之间设置有倾斜面413，所以来自VCSEL200a的出射光从倾斜面413(第1倾斜面711a)出射至树脂体400的外部。因此，避免了出射光在树脂体400的边界面410进行内部反射到达光二极管300a的受光部311这样的事态，由此抑制串扰。
另外，如分别以图20的(c)、图21的(d)、图22的(e)表示的VCSEL200a的出射路径，在来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的内表面610进行外部反射的情况下、及来自VCSEL200a的出射光在光学窗600的外表面620进行内部反射的情况下，均适当抑制串扰，这与所述各实施方式相同。
当然，本发明的范围并不限定于所述各实施方式，各权利要求项中所述的事项范围内的所有变更全部包含在本发明的范围内。
发光元件200除VCSEL200a以外，也可采用发光二极管。
如根据各实施方式的说明可以理解，作为第1串扰降低机构700，有(1)截面三角状(V字状)的槽(第1实施方式)、(2)截面倒梯形状的槽(第2实施方式)、(3)截面U字状或半圆状的槽(第3实施方式)、(4)截面三角状的凸条(第4实施方式)、(5)截面梯形状的凸条(第5实施方式)、(6)截面倒U字状或半圆状的凸条(第6实施方式)、及(7)连结树脂体的高位第1部分与低位第2部分的倾斜面(第7实施方式)的形态，作为第2串扰降低机构800，有(8)截面三角状(V字状)的槽(第1实施方式)、(9)截面倒梯形状的槽(第2实施方式)、(10)截面U字状或半圆状的槽(第3实施方式)、(11)截面三角状的凸条(第4实施方式)、(12)截面梯形状的凸条(第5实施方式)、及(13)截面倒U字状或半圆状的凸条(第6实施方式)的形态，而即便在采用所述(1)～(7)的任一形态作为第1串扰降低机构700的形态的情况下，仍可组合所述(8)～(13)的任一形态作为第2串扰降低机构800。
此外，作为第1串扰降低机构700或第2串扰降低机构800，不管是采用槽形态，还是采用凸条形态，重要的是在槽的内表面或凸条的外表面具有越远离基板的主面越向发光元件(VCSEL)侧位移的平坦或曲面状的倾斜面，槽的其它内表面、凸条的其它外表面则可为任意形态。
[符号说明]
A1～A7 接近传感器
B1～B7 电子机器
CL 中心线(基板的)
P 被检测物
100 基板
110 主面(基板的)
120 反射率降低机构
130 侧缘(基板的)
200 发光元件
200a VCSEL
210 光出射面
211 发光部
220 侧面(VCSEL的)
300 受光元件
300a 光二极管
310 受光面
311 受光部
320 侧面(光二极管的)
400 树脂体
410 边界面
411 第1部分
412 第2部分
413 倾斜面
500 壳体
600 光学窗
610 内表面(光学窗的)
611 遮光膜(遮光区域)
611a 遮光部位
612 光透过区域
613 光透过区域
620 外表面(光学窗的)
700 第1串扰降低机构
710 第1槽
711 内表面(第1槽的)
711a 第1倾斜面
712 内表面(第1槽的)
720 第1凸条
721 外表面(第1凸条的)
722 外表面(第1凸条的)
800 第2串扰降低机构
810 第2槽
811 内表面(第2槽的)
811a 第2倾斜面
812 内表面(第2槽的)
820 第2凸条
821 外表面(第2凸条的)
822 外表面(第2凸条的)

Claims (34)

1.一种接近传感器，其特征在于具有：基板，具有主面；发光元件及受光元件，搭载在所述主面上；及树脂体，在所述基板的所述主面侧包入所述发光元件及所述受光元件，且具有与所述主面相隔的边界面；且
在所述树脂体的所述边界面具有：第1串扰降低机构，具有第1倾斜面；及第2串扰降低机构，具有第2倾斜面。
2.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述第1串扰降低机构位于所述发光元件与所述受光元件之间，所述第2串扰降低机构位于比所述第1串扰降低机构更靠所述受光元件侧的位置。
3.根据权利要求2所述的接近传感器，其中所述第1倾斜面及所述第2倾斜面为越远离所述基板的主面越向所述发光元件侧位移的倾斜面。
4.根据权利要求1所述的接近传感器，其中所述边界面中的除设置有所述第1串扰降低机构及第2串扰降低机构的区域以外的区域为与所述基板的所述主面平行的平坦面。
5.根据权利要求3或4所述的接近传感器，其中所述第1串扰降低机构由第1槽形成，该第1槽以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第1槽的所述发光元件侧的内表面构成所述第1倾斜面。
6.根据权利要求5所述的接近传感器，其中所述第1倾斜面为从所述第1槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的平坦面。
7.根据权利要求6所述的接近传感器，其中所述第1槽为截面V字状或截面倒梯形状。
8.根据权利要求5所述的接近传感器，其中所述第1倾斜面为从所述第1槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的凹曲面。
9.根据权利要求8所述的接近传感器，其中所述第1槽为截面U字状或截面半圆状。
10.根据权利要求4所述的接近传感器，其中所述第1串扰降低机构由第1凸条形成，该第1凸条以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第1凸条的所述受光元件侧的面构成所述第1倾斜面。
11.根据权利要求10所述的接近传感器，其中所述第1倾斜面为从所述第1凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的平坦面。
12.根据权利要求11所述的接近传感器，其中所述第1凸条为截面三角状或截面梯形状。
13.根据权利要求10所述的接近传感器，其中所述第1倾斜面为从所述第1凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的凸曲面。
14.根据权利要求13所述的接近传感器，其中所述第1凸条为截面倒U字状或截面半圆状。
15.根据权利要求3或4所述的接近传感器，其中所述第2串扰降低机构由第2槽形成，该第2槽以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第2槽的所述发光元件侧的内表面构成所述第2倾斜面。
16.根据权利要求15所述的接近传感器，其中所述第2倾斜面为从所述第2槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的平坦面。
17.根据权利要求16所述的接近传感器，其中所述第2槽为截面V字状或截面倒梯形状。
18.根据权利要求15所述的接近传感器，其中所述第2倾斜面为从所述第2槽的底部越朝向所述边界面越向所述发光元件侧位移的凹曲面。
19.根据权利要求18所述的接近传感器，其中所述第2槽为截面U字状或截面半圆状。
20.根据权利要求3或4所述的接近传感器，其中所述第2串扰降低机构由第2凸条形成，该第2凸条以在与所述发光元件及所述受光元件排列的方向交叉的方向延伸的方式形成在所述边界面，且该第2凸条的所述受光元件侧的面构成所述第2倾斜面。
21.根据权利要求20所述的接近传感器，其中所述第2倾斜面为从所述第2凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的平坦面。
22.根据权利要求21所述的接近传感器，其中所述第2凸条为截面三角状或截面梯形状。
23.根据权利要求20所述的接近传感器，其中所述第2倾斜面为从所述第2凸条的顶部越朝向所述边界面越向所述受光元件侧位移的凸曲面。
24.根据权利要求23所述的接近传感器，其中所述第2凸条为截面倒U字状或截面半圆状。
25.根据权利要求3或4所述的接近传感器，其中在所述基板的所述主面中的所述发光元件与所述受光元件之间的区域设置有反射率降低机构。
26.根据权利要求25所述的接近传感器，其中所述反射率降低机构为吸收从所述发光元件照射的光的机构。
27.根据权利要求26所述的接近传感器，其中所述反射率降低机构为规定颜色的涂装。
28.根据权利要求25所述的接近传感器，其中所述反射率降低机构为形成在所述主面的微小凹凸。
29.根据权利要求1至4中任一项所述的接近传感器，其中所述发光元件为垂直腔面发射激光器(VCSEL)。
30.根据权利要求1至4中任一项所述的接近传感器，其中所述发光元件为发光二极管(LED)。
31.根据权利要求30所述的接近传感器，其中所述受光元件为光二极管。
32.一种电子机器，组入有根据权利要求1至31中任一项所述的接近传感器。
33.根据权利要求32所述的电子机器，其中所述电子机器具有光学窗，该光学窗使来自所述接近传感器的出射光透过，且使来自被检测物的反射光朝向所述接近传感器透过。
34.根据权利要求33所述的电子机器，其中所述接近传感器是以所述树脂体的所述边界面与所述光学窗的内侧对向的方式配置，在所述光学窗，在对向于所述发光元件的区域与对向于所述受光元件的区域之间设置有遮光膜。
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