CN114599938A - 光学传感器和光学传感器模块 - Google Patents

光学传感器和光学传感器模块 Download PDF

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CN114599938A CN202080074416.1A CN202080074416A CN114599938A CN 114599938 A CN114599938 A CN 114599938A CN 202080074416 A CN202080074416 A CN 202080074416A CN 114599938 A CN114599938 A CN 114599938A
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大岛居英
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Abstract

根据本公开的一个实施例的光学传感器包括发光基板和电路板。该发光基板包括发光器件。该电路板是在与发光器件相对的位置提供的。该电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件。光透射部透射发光器件的光。一个或多个光接收器件接收穿过光透射部出射的发光器件的光中被反射层反射的光。作为示例，一个或多个光接收器件是在电路板的第一主表面上形成的。例如，发光基板被布置在与所述电路板的处于所述第一主表面的对面的第二主表面相对的位置，并且被堆叠在所述电路板上且其间插入有第一凸块。

Description

光学传感器和光学传感器模块
技术领域
本公开涉及一种光学传感器和一种光学传感器模块。
背景技术
为了控制机器人对物体的处理，在机器人中使用了很多传感器。例如，在以下的专利文献1和2中公开了可以在机器人中使用的传感器。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：美国未审专利申请公开2010/0253650
专利文献2：日本未审专利申请公开2015-197357
发明内容
附带地，如果能以很高的密度来布置大量的传感器，那么有可能获取到难以从单个传感器获取的不同信息。特别地，在机器人领域中，如果能在机械手的末梢部分高密度地布置多个传感器，那么还能更精确地控制机械手。因此，提供能以很高的密度布置的光学传感器和光学传感器模块是非常理想的。
根据本公开的一个实施例的光学传感器包括发光基板和电路板。该发光基板包括发光器件。该电路板是在与发光器件相对的位置提供的。该电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件。所述光透射部透射发光器件的光。所述一个或多个光接收器件接收穿过光透射部出射的发光器件的光中被反射层反射的光。
根据本公开的一个实施例的光学传感器模块包括经由耦合线串联耦合的多个光学传感器。每一个光学传感器包括发光基板和电路板。发光基板包括发光器件。电路板是在与发光器件相对的位置提供的。该电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件。所述光透射部透射发光器件的光。所述一个或多个光接收器件接收穿过光透射部出射的发光器件的光中被反射层反射的光。该光学传感器模块进一步包括布线基板和有机构件。该布线基板包括被适配成电耦合所述耦合线和电路板的布线。该有机构件被以光学传感器共有的方式提供。该有机构件防止外部光进入一个或多个光接收器件并且串联固定多个光学传感器。
在根据本公开的一个实施例的光学传感器和光学传感器模块中，包含了发光器件的发光基板以及包含了一个或多个光接收器件的电路板是堆叠的，并且穿过光透射部出射的发光器件的光中被反射层反射的光会被一个或多个光接收器件接收。相应地，与在相同的表面上提供发光器件以及一个或多个光接收器件的情形或者在公共基板上形成发光器件以及一个或多个光接收器件的情形相比，每一个传感器的尺寸可以减小。
附图说明
图1是示出了根据本公开的第一实施例的光学三轴力传感器的剖面构造示例的图示。
图2是示出了图1中的光学三轴力传感器的上表面的构造的示例的图示。
图3是示出了图1中的光学三轴力传感器的功能块的示例的图示。
图4的(A)是示出图1中的电路板的上表面构造的示例的图示。图4的(B)是示出了图1中的电路板的上表面构造的示例的图示。
图5是示出了对图1中的光学三轴力传感器的剖面构造所做的修改的图示。
图6是示出了对图1中的光学三轴力传感器的剖面构造所做的修改的图示。
图7是示出了对图1中的反射层的反射表面所做的修改的图示。
图8的(A)是示出了来自图7中的突起的光接收量的波形的示例的图示。图8的(B)是示出了来自图7中的的凹陷的光接收量的波形的示例的图示。图8的(C)是示出了将图8的(A)中的光接收量的波形与图8的(B)中的光接收量的波形相叠加的波形的示例的图示
图9是示出了根据本公开的第二实施例的光学三轴力传感器模块的平面构造的示例的图示。
图10是示出了图9中的光学三轴力传感器模块的剖面构造的图示。
图11是示出了对图9中的光学三轴力传感器模块的平面构造所做的修改的图示。
图12是示出了对图9中的光学三轴力传感器模块的剖面构造所做的修改的图示。
具体实施方式
以下将会参考附图来详细描述本公开的一些实施例。以下描述是本公开的具体示例，并且本公开不局限于以下的实施例。此外，本公开不局限于每一个附图所示的相应组件的布置、尺寸、尺寸比例等等。应该指出的是，该描述是按照以下顺序给出的。
1、第一实施例(光学三轴力传感器)
2、修改(光学三轴力传感器)
3、第二实施例(光学三轴力传感器模块)
<1、第一实施例>
【构造】
这里给出的是根据本公开的第一实施例的光学三轴力传感器1的构造。图1示出了根据本实施例的光学三轴力传感器1的剖面构造的示例。图2示出了图1中的光学三轴力传感器1的上表面构造的示例。光学三轴力传感器1包括发光基板10，电路板20，透光基板30，布线基板40，反射层50，变形层60以及阻光部70。该光学三轴力传感器1对应于本公开的“光学传感器”的具体示例。
发光基板10与电路板20是相互堆叠的。发光基板10被布置在与电路板20的下表面(第二主表面)相对的位置。透光基板30被布置在与电路板20的上表面(第一主表面)相对的位置。布线基板40被布置在与电路板20相对的位置，并且其间插入有发光基板10。反射层50和变形层60被布置在与透光基板30的上表面相对的位置。反射层50被布置在与透光基板30相对的位置，其间插入有变形层60。阻光部70覆盖反射层50，变形层60以及透光基板30。
发光基板10包括发光器件11。发光器件11是在发光基板10的上表面(电路板20的一侧的表面)上提供的。例如，发光器件11是在发光基板10的中间部分提供的。作为示例，发光基板10具有在GaAs基板上提供发光器件11的构造。举例来说，发光器件11包括垂直腔面发射激光器(VCSEL，垂直腔面发射激光器)。发光器件11可以包括端面发光类型的激光器或LED。发光器件11发射具有预定发散角的光。
电路板20包括透射发光器件11的光的光透射部21。该光透射部21是在与发光器件11相对的位置提供的，并且作为示例是在电路板20的中间部分提供的。举例来说，如图1所示，光透射部21是贯穿电路板20的通孔。电路板20进一步包括一个或多个光接收器件22，用于接收发光器件11从光透射部21出射的光中被反射层50反射的光。所述一个或多个光接收器件22是在电路板20的上表面(发光基板10的相对侧的表面)上提供的。作为示例，如图3所示，电路板20包括形成有一个或多个光接收器件22的光接收基板20-1。
所述一个或多个光接收器件22被布置在光透射部21周围。举例来说，如图4的(A)和(B)所示，如果多个光接收器件22是在电路板20的上表面上形成，那么所述多个光接收器件22在电路板20的上表面上沿着X轴方向和Y轴方向布置。X轴和Y轴分别对应于与电路板20的上表面相平行的平面中的两条轴线。例如，所述多个光接收器件22被布置在光透射部21附近的区域20a以及远离光透射部21的区域20b中。应该指出的是，作为示例，图4的(A)示出了在光透射部21的附近的区域20a中形成四个光接收器件22以及在远离光透射部21的区域20b中形成四个光接收器件22的情形。此外，作为示例，图4的(B)示出了在光透射部21附近的区域20a中形成八个光接收器件22以及且在远离光透射部21的区域20b中形成四个光接收器件22的情形。作为示例，光接收器件22包括PD(光电二极管)，APD(雪崩光电二极管)或SPAD(单光子雪崩二极管)。
作为示例，如图3所示，电路板20包括控制电路23，DSP(数字信号处理)电路24以及SerDes(串行器/解串器)电路25。控制电路23控制发光器件11的发光。DSP电路图24处理一个或多个光接收器件22获取的光接收信号22A。一旦接收到触发信号，则控制电路23向发光器件11提供一个引发发光器件11的发光驱动处理的信号。一旦从控制电路23接收到引发发光驱动处理的信号，则发光器件11向光透射部21发光。
DSP电路24对一个或多个光接收器件22获取的光接收信号22A执行各种信号处理。例如，DSP电路24基于一个或多个光接收器件22获取的光接收信号22A来计算外力导致的反射层在三个轴方向(X轴，Y轴和Z轴)上的位移，并将其输出到外部。Z轴对应于与电路板20的上表面的法线平行的轴线。SerDes电路25对从DSP电路24提供的信号执行串行/并行转换。该SerDes电路25向外部输出串行/并行转换轴的信号以此作为测量数据25A(分组数据)。DSP电路24和SerDes电路25对应于本公开的“处理电路”的具体示例。作为示例，如图3所示，电路板20包括形成有控制电路23、DSP电路24和SerDes电路25的信号处理基板20-2。作为示例，光接收基板20-1堆叠在信号处理基板20-2上。
作为示例，发光基板10在XY平面中的尺寸要小于电路板20在XY平面中的尺寸。举例来说，发光基板10被堆叠在电路板20的下表面的中间部分上，其间插入了多个凸块12。这些凸块12对应于本公开的“第一凸块”的具体示例。作为示例，凸块12包括焊料材料。发光基板10(发光器件11)经由多个凸块12电连接到电路板20(控制电路23和DSP电路24)。
透光基板30是支撑电路基板20并且透射发光器件11的光的基板。作为示例，透光基板30包括石英基板，例如玻璃。电路板20附着于透光基板30的下表面(例如石英基板表面)。作为示例，透光基板30在XY平面中的尺寸与电路板20在XY平面中的尺寸是相同或几乎相同的。
布线基板40包括被适配成电耦合外部电路和电路板20(控制电路23和SerDes电路25)的布线41。作为示例，布线基板40是包含了布线线路41以及支撑布线线路41的树脂层的柔性基板。在布线基板40的上表面上安装有是发光基板10和电路板20。作为示例，电路板20被堆叠在布线基板40的上表面上，其间插入了多个凸块26。凸块26对应于本公开的“第二凸块”的具体示例。发光基板10被布置在由多个凸块26在电路板20与布线基板40之间形成的间隙中。作为示例，凸块26包括焊料材料。电路板20经由多个凸块26电耦合到布线基板40(布线41)。
变形层60支撑反射层50。变形层60固定于透光基板30的上表面。该变形层60包括具有允许外力引发的变形的柔软性以及透射发光器件11的光的属性的有机材料。举例来说，变形层60包括硅树脂。作为示例，变形层60具有圆顶形状或梯形形状。例如，在将外力施加于变形层60时，变形层60将会被形，由此允许改变反射层50的位置、方位和形状。
反射层50是在与透光基板30相对的位置提供的，其间插入有变形层60。作为示例，反射层50是在与光透射部21相对的位置提供的。作为示例，发光器件11、光透射部21以及反射层50被设置在允许发光器件11的光轴、光透射部21的中心轴线以及反射层50的中心轴线相互重叠的相应位置。反射层50包括反射发光器件11的光的反射表面。该反射表面可以是平坦表面，或者可以是弯曲表面。作为示例，反射层50的反射表面包括对于发光器件11的光具有高反射率的金属材料。作为示例，反射层50是通过在橡胶基板、塑料基板、硅基板或玻璃基板的表面上淀积相对于发光器件11的光具有高反射率的金属材料形成的层。作为示例，反射层50的反射表面可以包括对发光器件11的光具有高反射率的电介质多层膜。
阻光部70阻止外部光进入反射层50以及一个或多个光接收器件22。该阻光部70覆盖了反射层50、变形层60和透光基板30，并且被固定到反射层50、变形层60和透光基板30。该阻光部70包括具有柔软性和吸收外部光和发光器件11的光等等的属性的有机材料。作为示例，该阻光部70包括含有炭黑的硅树脂。
【操作】
接下来描述的是光学三轴力传感器1的操作。
触发信号从外部经由布线基板40而被提供给控制电路23。然后，一旦接收到触发信号，则控制电路23向发光器件11提供引发发光器件11的发光驱动处理的信号。一旦从控制电路23接收到引发发光驱动处理的信号，则发光器件11朝着光透射部21发光。发光器件11发出的光穿过光透射部21，然后以预定的发散角进入反射层50。发光器件11发出的光在反射层50上被以基于反射层50的位置、方位和形状的反射角反射，并且进入一个或多个光接收器件22。进入一个或多个光接收器件22的光被一个或多个光接收器件22光电转换成数字光接收信号22A。该数字光接收信号22A被提供给DSP电路24。DSP电路24对接收到的光接收信号22A执行各种信号处理。例如，DSP电路24基于光接收信号22A计算外力引起的反射层50在三个轴方向(X轴、Y轴和Z轴)上的位移，并且将其输出到SerDes电路25。SerDes电路25对从DSP电路24提供的信号执行串行/并行转换，并将分组数据作为测量数据25A输出到外部。在每次从外部提供触发信号时，光学三轴力传感器1都会执行上述过程。
【效果】
接下来描述光学三轴力传感器1的效果。
在本实施例中，包含了发光器件11的发光基板10和包含了一个或多个光接收器件22的电路板20被堆叠在一起，并且通过光透射部21出射的发光器件11的光中被反射层50反射的光会被一个或多个光接收器件22接收。相应地，与将发光器件11以及一个或多个光接收器件22设置在相同表面上的情形或者在公共基板上形成发光器件11以及一个或多个光接收器件22的情形相比，可以减小每一个光学三轴力传感器1的尺寸。由此可以高密度地布置多个光学三轴力传感器1。
在本实施例中，一个或多个光接收器件22是在电路板20的上表面上形成的，发光基板10被布置在与电路板20的下表面相对的位置，并且被堆叠在电路板20的上表面，其间插入有多个凸块12。相应地，与将发光器件11以及一个或多个光接收器件22布置在相同表面上的情形或者在公共基板上形成发光器件11以及一个或多个光接收器件22的情形相比，可以减小每一个光学三轴力传感器1的尺寸。由此可以高密度地布置多个光学三轴力传感器1。
在本实施例中，控制发光器件11的发光的控制电路23以及处理一个或多个光接收器件22所获取的光接收信号22A的处理电路(DSP电路24和SerDes电路25)是在电路板20上提供的。相应地，与在布线基板40或外部提供这些电路的情形相比，可以减小每一个光学三轴力传感器1的尺寸。由此可以高密度地布置多个光学三轴力传感器1。
在本实施例中，布线基板40是在与电路板20相对的位置提供的，其间插入有发光基板10，并且布线基板40被堆叠在电路基板20上，其间插入有凸块26。通过以这种方式来为每一个光学三轴力传感器1提供布线基板40，即使在弯曲的表面上也可以高密度地布置多个光学三轴力传感器1。
在本实施例中，光透射部21是贯穿电路板20的通孔。相应地，由此可以使得发光器件11发出的光到达反射层50，而不会被光透射部21衰减。结果，由于不需要过度地增大发光器件11的功率，因此能够将光学三轴力传感器1的功耗降到很低。
在本实施例中，多个光接收器件22是围绕光透射部21布置的。相应地，通过多个光接收器件22，能够精确捕捉到基于被外力改变的反射层50的位置、方位和形状的反射光的变化。由此，通过DSP电路24，可以精确计算反射层50在三个轴方向(X轴，Y轴和Z轴)上的位移。
在本实施例中提供了反射层50，用于支撑反射层50且能在外力作用下变形的透光变形层60，以及用于阻止外部光进入反射层50和一个或多个光接收器件22的阻光部70。相应地，通过一个或多个光接收器件22，能够精确捕捉到基于被外力改变的反射层50的位置、方位和形状的反射光的变化。由此，通过DSP电路24，可以精确计算反射层50在三个轴方向(X轴，Y轴和Z轴)上的位移。
在本实施例中，变形层60固定于透光基板30，并且阻光部70覆盖了反射层50、变形层60以及透光基板30。这样可以减小外部光的影响。由此，通过DSP电路24，可以精确计算反射层50在三个轴方向(X轴，Y轴和Z轴)上的位移。
<2、修改>
接下来描述的是对根据上述实施例的光学三轴力传感器1所做的修改。
【修改A】
在上述实施例中，反射层50可以固定到阻光部70，并且可以在不被固定于变形层60的情况下与之接触，以及阻光部70可被配置成是能够附着于透光基板30以及与之分离的。此外，在上述实施例中，反射层50和变形层60可以固定到阻光部70并且与透光基板30接触而不被固定到其上，以及阻光部70可被配置成能够附着于透光基板30以及与之分离。在这些情况下，作为示例，如图5所示，阻光部70可以具有可附接到透光基板30以及与之分离的机构71。举例来说，该机构71具有以可附着地适应于透光基板30以及可分离地适应于透光基板30的构造。在这种情况下，如果出现诸如阻光部70劣化之类的情形，那么将能够很容易地更换阻光部70。
【修改B】
在如上所述的第一实施例和对其所做的修改中，作为示例，如图6所示，透光基板30可以具有在石英基板31(例如玻璃)的上表面(反射层50的一侧上的表面)上提供用于反射发光器件11的光的一部分的半反射镜层32的构造。在这种情况下，基于反射层50的位移的条纹是由半反射镜层32上的反射光L1以及位于光透射部21附近的区域20a中的反射层50处的反射光L2产生产生的。由此，DSP电路24可以通过对多个光接收器件22中位于光透射部21附近的区域20a中提供的两个或多个光接收器件22所获取的光接收信号执行预定信号处理来检测基于反射层50的位移的条纹。DSP电路24可以基于检测到的条纹来以更高的精度计算反射层50在Z轴方向上的位移。
【修改C】
在如上所述的第一实施例和对其所做的修改中，反射层50可以在反射表面上具有规则的凸起和凹陷。举例来说，如图7的(A)和(B)所示，反射层50具有沿着X轴方向和Y轴方向布置有多个凹陷51和多个突起52的反射表面。作为示例，多个凹陷51是以所述多个凹陷51占用的面积约为整个反射表面面积的25％的方式在反射表面上形成的。作为示例，每一个凹陷51的深度约为100纳米。在这种情况下，举例来说，相对于反射层50在Z轴方向上的位移，来自多个突出52的光接收量会显现出如图8的(A)中所示的位移。同时，作为示例，相对于反射层50在Z轴方向上的位移，来自多个凹陷51的光接收量会显现出如图8的(B)中所示的位移。
从图8的(A)和图8的(B)中可以看出，来自多个凹陷51的光接收量约为来自多个突起52的光接收量的1/3，并且来自多个凹陷51的光接收量的相位略微偏移来自多个突起52的光接收量的相位。由此，举例来说，如图8的(C)所示，基于反射层50的位移的条纹是由来自多个突起52的反射光和来自多个凹陷51的反射光产生的。该条纹不具有相对于峰值对称的波形，而是具有非对称波形。因此，举例来说，DSP电路24可以在条纹的光量超过50％的时候开始整合光接收量，在条纹的光量变成50％或更低的时候结束整合光接收量，以及基于光量的峰值在总光量的前半部分还是后半部分来确定反射层50在Z轴方向上的位移是在+方向还是-方向。
<3、第二实施例>
【构造】
这里描述的是根据本公开的第二实施例的光学三轴力传感器模块2的构造。图9示出了根据本实施例的光学三轴力传感器模块2的平面构造的示例。图10示出了沿着线条A-A截取的图9中的光学三轴力传感器模块2的剖面构造的示例。该光学三轴力传感器模块2包括经由耦合线80串联耦合的多个光学三轴力传感器1。作为示例，耦合线80主要包括时钟对差分线和数据对差分线，并且还包括若干种其他控制线。该光学三轴力传感器1对应于本公开的“光学传感器模块”的具体示例。
在本实施例中，阻光部70是以被光学三轴力传感器1共用的方式提供的。阻光部70阻止外部光进入一个或多个光接收器件22，并且串联地固定多个光学三轴力传感器1。该阻光部70对应于本公开的“有机构件”的具体示例。在每一个光学三轴力传感器1中，耦合线80与布线基板40(尤其是布线线路41)相互耦合，并且耦合线80与电路板20(尤其是控制电路23和SerDes电路25)相互电耦合。在光学三轴力传感器模块2中，彼此相邻的两个布线基板40之间的间隙G要小于多个光学三轴力传感器1的排列间距P。作为示例，该排列间距P约为1毫米。
作为示例，如图9所示，光学三轴力传感器模块2包括经由耦合线80耦合到串联耦合的多个光学三轴力传感器1中被布置在一端的光学三轴力传感器1(1A)的控制器件81。该控制器件81控制每一个光学三轴力传感器1中的发光器件11的发光。该控制器件81以预定周期向光学三轴力传感器提供用于控制发光器件11发光的触发信号。
一旦接收到触发信号，则光学三轴力传感器1A向发光器件11提供引发发光器件11的发光驱动处理的信号，以及将所产生的分组数据作为测量数据25A经由耦合线80提供给与光学三轴力传感器1A相邻的三轴力传感器1。一旦经由耦合线80接收到来自光学三轴力传感器1A的作为测量数据25A的分组数据，则与光学三轴力传感器1A相邻的光学三轴力传感器1将该输入视为用于控制发光器件11的发光的触发信号，并且向发光器件11提供一个引发发光器件11的发光驱动处理的信号。与光学三轴力传感器1A相邻的光学三轴力传感器1经由耦合线80向与之相邻的光学三轴力传感器1提供包含了光学三轴力传感器1A获取的测量数据25A以及通过其自身测量获取的测量数据25A的分组数据。在光学三轴力传感器模块2中，发光控制和数据传输由此会以桶式中继方式执行。
作为示例，如图9所示，光学三轴力传感器模块2进一步包括经由耦合线80耦合到串联耦合的多个光学三轴力传感器1中被布置在另一端的光学三轴力传感器1(1B)的接口器件82。该接口器件82向外部输出每一个光学三轴力传感器1中的一个或多个光接收器件22获取的光接收信号22A或与光接收信号22A相对应的信号(包含测量数据25A的分组数据)。
举例来说，如图9所示，光学三轴力传感器模块2进一步包括向串联耦合的多个光学三轴力传感器1供电的电源电路83。该电源电路83从串联连接的多个光学三轴力传感器1中的光学三轴力传感器1A的一侧供应电源电压Vcc。
【效果】
接下来将描述光学三轴力传感器模块2的效果。
在本实施例中，阻光部70是以被光学三轴力传感器1共用的方式提供的。该阻光部70阻止外部光进入一个或多个光接收器件22，并且串联地固定多个光学三轴力传感器1。相应地，与单独布置各个光学三轴力传感器1的情形相比，可以高密度地布置多个光学三轴力传感器1。
在本实施例中，在每一个光学三轴力传感器1中提供了反射层50以及支撑反射层50且能够被外力变形的光透射变形层60。相应地，可以通过一个或多个光接收器件22，可以精确捕捉基于被外力改变的反射层50的位置、方位和形状的反射光的变化。由此，通过DSP电路24，可以精确计算反射层50在三个轴方向(X轴，Y轴和Z轴)上的位移。
在本实施例中，在每一个光学三轴力传感器1中，变形层60都固定于透光基板30，并且阻光部70覆盖了反射层50、变形层60以及透光基板30。这样可以减小外部光的影响。由此，通过DSP电路24，可以精确计算反射层50在三个轴方向(X轴，Y轴和Z轴)上的位移。
在本实施例中提供了控制器件81和接口器件82。这样则可以采用桶式中继的方式来对串联耦合的多个光学三轴力传感器1的发光以及串联耦合的多个光学三轴力传感器1所获取的数据的传输进行控制。相应地，通过简单的方法即可实现发光控制和数据传输。
在本实施例中，多个光学三轴力传感器1的排列间距要小于布线基板40的尺寸。相应地，可以高密度地设置多个光学三轴力传感器1。
应该指出的是，作为示例，如图11所示，如果光学三轴力传感器模块2包含多个光学三轴力传感器1，那么优选的是串联耦合的多个光学三轴力传感器1具有曲折的蜿蜒布局。在这种情况下，电源电路83可以从串联耦合的多个光学三轴力传感器1的U形转弯部分2A的一侧供应电源电压Vcc，以及向与串联耦合的多个光学三轴力传感器1中的U形转弯部分2A相对应的U形转弯部分2B的一侧供应参考电压GND。这样做会防止因为电压下降导致的传感器故障。
此外，在本实施例中，反射层50可以固定于阻光部70，并且可以与变形层60接触而不与之相固定，以及阻光部70可以被配置成可附着于变形层60以及可与之分离。此外，在本实施例中，反射层50和变形层60可被固定于阻光部70，并且可以在不固定于透光基板30的情况下与之接触，以及阻光部70可被配置成可附着于透光基板30以及可与之分离。在这些情况下，作为示例，阻光部70可以包括如上所述的机构71。在这种情况下，如果出现变形层60劣化之类的情形，那么可以很容易地更换变形层60。
此外，在这些情况下，举例来说，如图12所示，阻光部70可以包括固定于透光基板30的固定部件72以及替换部件73，所述替换部件73以可以从固定部件72上移除替换部件73的状态下与固定部件72相接触。
变形层60可被固定于替换部件73，并且可以在不固定于透光基板30的情况下与之接触。在这种情况下，从避免变形层60固定于固定部件72上的角度来看，优选是将固定部件72的上表面(固定部件72与替换部件73之间的边界部分)布置在与透光基板30的上表面(透光基板30与变形层60之间的边界部分)相同的平面或是与之相比相对较低的位置。此外，变形层60可被固定于透光基板30，并且可以在不固定于替换部件73的情况下与之接触。在这种情况下，变形层60既可以与固定部件72相接触，也可以不与固定部件72相接触。
由此，通过促使阻光部70包括固定部件72和更换部分73，如果发生诸如阻光部70的表面(替换部件73的表面)之类的情形，那么将很容易地更换劣化部分(替换部件73)。
在上文中已经参考实施例以及针对其所做的修改对本公开进行了描述；然而，本公开不限于这些实施例等等，并且是可以进行各种修改的。应该指出的是，这里描述的效果仅仅是说明性的。本公开的效果并不限于这里描述的效果。本公开可以具有这里描述的效果之外的其他效果。
此外，作为示例，本公开可以具有以下构造。
(1)一种光学传感器，包括：
包含发光器件的发光基板；以及
在与所述发光器件相对的位置提供的电路板，所述电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件，所述光透射部透射发光器件的光，所述一个或多个光接收器件接收穿过所述光透射部出射的所述发光器件的光中被反射层反射的光。
(2)根据(1)所述的光学传感器，其中
所述一个或多个光接收器件是在所述电路板的第一主表面上形成的，以及
所述发光基板被布置在与所述电路板的处于所述第一主表面的对面的第二主表面相对的位置，并且被堆叠在所述电路板上且其间插入有第一凸块。
(3)根据(1)或(2)所述的光学传感器，其中所述电路板进一步包括控制电路和处理电路，所述控制电路控制所述发光器件发光，所述处理电路处理所述一个或多个光接收器件获取的光接收信号。
(4)根据(3)所述的光学传感器，进一步包括布线基板，所述布线基板包含了被适配成电耦合外部电路以及控制电路和处理电路中的每一个的布线，所述布线基板被布置在与所述电路板相对的位置且其间插入有所述发光基板，并且所述布线基板被堆叠在所述电路板上且其间插入有第二凸块。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的光学传感器，其中所述光透射部是贯穿所述电路板的通孔。
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的光学传感器，其中所述多个光接收器件是围绕所述光透射部布置的。
(7)根据(1)到(6)中任一项所述的光学传感器，进一步包括：
反射层；
变形层，所述变形层支撑所述反射层并且能被外力变形且是透光的；以及
阻止外部光进入所述反射层以及所述一个或多个光接收器件的阻光部。
(8)根据(7)所述的光学传感器，进一步包括
支撑所述电路板的透光基板，其中
所述变形层固定于所述透光基板，并且
所述阻光部覆盖所述反射层、所述变形层以及所述透光基板。
(9)根据(7)所述的光学传感器，进一步包括
支撑所述电路板的透光基板，其中
所述变形层固定于所述阻光部，以及
所述阻光部被配置成可附着于所述透光基板且可以与之分离。
(10)根据(7)所述的光学传感器，进一步包括
支撑所述电路板的透光基板，其中
所述透光基板包括位于所述电路板的相对侧的表面上的半反射镜层，并且
所述多个光接收器件被布置在所述光透射部附近的区域并且远离所述光透射部的区域中。
(11)根据(7)的光学传感器，其中所述反射层的反射表面上具有规则的突起和凹陷。
(12)根据(3)或(4)所述的光学传感器，其中所述处理电路基于光接收信号计算外力导致的所述反射层的位移，以及将其输出到外部。
(13)一种光学传感器模块，包括
通过耦合线串联耦合的多个光学传感器，
每一个所述光学传感器包括：
包含了发光器件的发光基板，
在与所述发光器件相对的位置提供的电路板，所述电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件，所述光透射部透射所述发光器件的光，所述一个或多个光接收器件接收穿过所述光透射部出射的所述发光器件的光中被反射层反射的光，
布线基板，包括被适配成电耦合所述耦合线和所述电路板的布线，以及
以光学传感器共有的方式提供的有机构件，所述有机构件阻止外部光进入所述一个或多个光接收器件并且串联固定所述多个光学传感器。
(14)根据(13)所述的光学传感器模块，其中
每一个所述光学传感器进一步包括
反射层，以及
变形层，所述变形层支撑反射层并且能被外力变形且是透光的。
(15)根据(14)所述的光学传感器模块，其中
每一个所述光学传感器进一步包括支撑所述电路板的透光基板，
所述变形层固定于所述透光基板，并且
所述有机构件覆盖所述反射层、所述变形层及所述透光基板。
(16)根据(14)所述的光学传感器模块，其中
每一个所述光学传感器进一步包括支撑所述电路板的透光基板，
所述变形层固定于所述有机构件，并且
所述有机构件被配置成可附着到所述透光基板且可以与之分离。
(17)根据(13)到(16)中任一项所述的光学传感器模块，进一步包括：
控制器件，所述控制部分经由所述耦合线耦合到被布置在串联耦合的所述多个光学传感器的一端的第一光学传感器，所述控制器件控制每一个所述光学传感器中的所述发光器件发光；以及
接口器件，所述接口器件经由所述耦合线耦合到被布置在串联耦合的所述多个光学传感器的另一端的第二光学传感器，所述接口器件将每一个所述光学传感器的所述一个或多个光接收器件获取的光接收信号或与所述光接收信号相对应的信号输出到外部。
(18)根据(13)到(16)中任一项所述的光学传感器模块，其中彼此相邻的两个所述布线基板之间的间隙小于所述多个光学传感器的布置间距。
根据本公开的实施例的光学传感器和光学传感器模块，包含了发光器件的发光基板以及包含了一个或多个光接收器件的电路板被堆叠在一起，并且穿过光透射部出射的发光器件的光中被反射层反射的光会被所述一个或多个光接收器件接收。相应地，多个光学传感器可以被高密度地布置。应该指出的是，本公开的效果不必局限于上述效果，并且可以是这里描述的任何效果。
本申请要求基于2019年10月30日向日本特许厅提交的日本专利申请2019-197606而享有优先权，该申请的全部内容通过引用而被引入本申请。
本领域技术人员应该理解，在附加权利要求或是其等效物范围以内，依照设计要求和其他因素，各种修改，组合，子组合以及变更都是可行的。

Claims (18)

1.一种光学传感器，包括：
包含发光器件的发光基板；以及
在与所述发光器件相对的位置提供的电路板，所述电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件，所述光透射部透射所述发光器件的光，所述一个或多个光接收器件接收穿过所述光透射部出射的所述发光器件的光中被反射层反射的光。
2.根据权利要求1所述的光学传感器，其中
所述一个或多个光接收器件是在所述电路板的第一主表面上形成的，以及
所述发光基板被布置在与所述电路板的处于所述第一主表面的对面的第二主表面相对的位置，并且被堆叠在所述电路板上且其间插入有第一凸块。
3.根据权利要求2所述的光学传感器，其中所述电路板进一步包括控制电路和处理电路，所述控制电路控制所述发光器件的发光，所述处理电路处理所述一个或多个光接收器件获取的光接收信号。
4.根据权利要求3所述的光学传感器，进一步包括布线基板，所述布线基板包含了被适配成电耦合外部电路以及控制电路和处理电路中的每一个的布线，所述布线基板被布置在与所述电路板相对的位置且其间插入有所述发光基板，并且所述布线基板被堆叠在所述电路板上且其间插入有第二凸块。
5.根据权利要求1所述的光学传感器，其中所述光透射部是贯穿所述电路板的通孔。
6.根据权利要求1所述的光学传感器，其中所述多个光接收器件是围绕所述光透射部布置的。
7.根据权利要求1所述的光学传感器，进一步包括：
所述反射层；
变形层，所述变形层支撑所述反射层并且能被外力变形且是透光的；以及
阻止外部光进入所述反射层以及所述一个或多个光接收器件的阻光部。
8.根据权利要求7所述的光学传感器，进一步包括
支撑所述电路板的透光基板，其中
所述变形层固定于所述透光基板，并且
所述阻光部覆盖所述反射层、所述变形层以及所述透光基板。
9.根据权利要求7所述的光学传感器，进一步包括
支撑所述电路板的透光基板，其中
所述变形层固定于所述阻光部，以及
所述阻光部被配置成可附着于所述透光基板且可以与之分离。
10.根据权利要求7所述的光学传感器，进一步包括
支撑所述电路板的透光基板，其中
所述透光基板包括位于所述电路板的相对侧的表面上的半反射镜层，并且
所述多个光接收器件被布置在所述光透射部附近的区域并且远离所述光透射部的区域中。
11.根据权利要求7的光学传感器，其中所述反射层的反射表面上具有规则的突起和凹陷。
12.根据权利要求3所述的光学传感器，其中所述处理电路基于所述光接收信号计算外力导致的所述反射层的位移，以及将其输出到外部。
13.一种光学传感器模块，包括
通过耦合线串联耦合的多个光学传感器，
每一个所述光学传感器包括：
包含了发光器件的发光基板，
在与所述发光器件相对的位置提供的电路板，所述电路板包括光透射部以及一个或多个光接收器件，所述光透射部透射所述发光器件的光，所述一个或多个光接收器件接收穿过所述光透射部出射的所述发光器件的光中被反射层反射的光，
布线基板，包括被适配成电耦合所述耦合线和所述电路板的布线，以及
以光学传感器共有的方式提供的有机构件，所述有机构件阻止外部光进入所述一个或多个光接收器件并且串联固定所述多个光学传感器。
14.根据权利要求13所述的光学传感器模块，其中
每一个所述光学传感器进一步包括
所述反射层，以及
变形层，所述变形层支撑反射层并且能被外力变形且是透光的。
15.根据权利要求14所述的光学传感器模块，其中
每一个所述光学传感器进一步包括支撑所述电路板的透光基板，
所述变形层固定于所述透光基板，并且
所述有机构件覆盖所述反射层、所述变形层及所述透光基板。
16.根据权利要求14所述的光学传感器模块，其中
每一个所述光学传感器进一步包括支撑所述电路板的透光基板，
所述变形层固定于所述有机构件，并且
所述有机构件被配置成可附着到所述透光基板且可以与之分离。
17.根据权利要求13所述的光学传感器模块，进一步包括：
控制器件，所述控制部分经由所述耦合线耦合到被布置在串联耦合的所述多个光学传感器的一端的第一光学传感器，所述控制器件控制每一个所述光学传感器中的所述发光器件发光；以及
接口器件，所述接口器件经由所述耦合线耦合到被布置在串联耦合的所述多个光学传感器的另一端的第二光学传感器，所述接口器件将每一个所述光学传感器的所述一个或多个光接收器件获取的光接收信号或与所述光接收信号相对应的信号输出到外部。
18.根据权利要求13所述的光学传感器模块，其中彼此相邻的两个所述布线基板之间的间隙小于所述多个光学传感器的布置间距。
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