CN214845769U - 光电传感器及测距装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光电传感器及测距装置。本申请中，光电传感器，包括：基底、光学元件、第一透镜、第二透镜与遮光罩，光学元件位于基底上，第一透镜位于光学元件远离基底的一侧，第二透镜位于第一透镜远离基底的一侧，遮光罩位于基底的上方，且罩在光学元件与第一透镜上方，遮光罩包括第一通孔，第二透镜至少部分位于第一通孔中，且与遮光罩连接。本申请实施例中，可以减小光电传感器的厚度。

Description

光电传感器及测距装置

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，特别涉及一种光电传感器及测距装置。

背景技术

相关技术中，小型光电传感器中，只有一个透镜在发光区上方或感光区上方。而且，发光区上方或感光区上方的透镜比较厚，不能使封装后的光电传感器做得比较薄，不利于光电传感器的小型化。

因此，如何减小光电传感器的厚度是有待解决的一个技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光电传感器及测距装置，可以减小光电传感器的厚度。

本申请实施例提供了一种光电传感器，包括：

基底；

光学元件，位于所述基底上；

第一透镜，位于所述光学元件远离所述基底的一侧；

第二透镜，位于所述第一透镜远离所述基底的一侧；

遮光罩，位于所述基底的上方，且罩在所述光学元件与所述第一透镜上方；所述遮光罩包括第一通孔，所述第二透镜至少部分位于所述第一通孔中，且与所述遮光罩连接。

在一个实施例中，所述第二透镜与所述遮光罩一体成型，或者，所述第二透镜与所述遮光罩卡接连接，或者，所述第二透镜粘贴在所述遮光罩上。

在一个实施例中，所述第一透镜至少部分位于所述第一通孔中。

在一个实施例中，所述第二透镜远离所述基底的第一表面比所述遮光罩远离所述基底的第二表面更接近所述基底。

在一个实施例中，所述第二透镜远离所述基底的第一表面与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的最大距离小于所述遮光罩远离所述基底的第二表面与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的距离。

在一个实施例中，所述第二透镜远离所述基底的第一表面的顶点与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的距离小于所述遮光罩远离所述基底的第二表面与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的距离。

在一个实施例中，所述光学元件位于所述第一透镜与所述第二透镜组成的透镜组的焦点上。

在一个实施例中，所述第一透镜的第一光轴与所述第二透镜的第二光轴重合。

在一个实施例中，所述光学元件为感光元件；所述光电传感器还包括发光元件与挡光墙，所述发光元件位于所述基底上，所述挡光墙位于所述感光元件与所述光元件之间。

本申请部分实施例还提供了一种测距装置，包括上述的光电传感器。

在本申请实施例中，由于在光学元件远离基底的一侧设置第一透镜与第二透镜，且遮光罩包括第一通孔，第二透镜至少部分位于第一通孔中，因此，可以使第一透镜与第二透镜组成的透镜组的焦距更小、厚度更小，也可以减小光电传感器的厚度。

另外，先采用注塑成型工艺制备第二透镜，再采用注塑成型工艺制备遮光罩，且将第二透镜与遮光罩一体成型，能够将第二透镜做得更薄，可以使第一透镜与第二透镜组成的透镜组厚度更小，因此，可以减小光电传感器的厚度。

附图说明

图1是根据本申请一实施例示出的一种光电传感器的结构示意图。

图2是根据本申请一实施例示出的另一种光电传感器的结构示意图。

图3是根据本申请一实施例示出的另一种光电传感器的结构示意图。

图4是根据本申请一实施例示出的另一种光电传感器的结构示意图。

图5是根据本申请一实施例示出的另一种光电传感器的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本申请的一些实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请的实施例提供一种光电传感器。光电传感器可应用于电子设备，例如3D相机、手机、平板电脑或其他需要测距的电子设备等。光电传感器可以为封装的小型化光电传感模块。如图1所示，该光电传感器包括基底11、光学元件12、第一透镜13、第二透镜14以及遮光罩15。

在本实施例中，基底11为电路转接板。电路转接板例如可以是PCB(印制电路板)，但不限于此。

在本实施例中，光学元件12为感光元件。例如，光学元件12为光电二极管。当然，在其他实施例中，光学元件12也可以为发光元件。

在本实施例中，如图1所示，第一透镜13位于感光元件远离基底11的一侧。第一透镜13为凸透镜。第一透镜13可采用注塑成型工艺制备。在另一个实施例中，如图1所示，光电传感器还包括透明封装层19，透明封装层19覆盖在感光元件上，第一透镜13位于透明封装层19远离基底11的一侧，透明封装层19与第一透镜13通过同一工艺制备，但不限于此。

在本实施例中，如图1所示，第二透镜14位于第一透镜13远离基底11的一侧。第二透镜14为凸透镜。光电传感器使用第二透镜14与第一透镜13相配合，与仅使用一个透镜相比，在相同厚度的条件下，可以达到更小的焦距，视场角更大，或者，在达到同一焦距时可以使第二透镜14与第一透镜13组成的透镜组的厚度更小。

在本实施例中，如图1所示，遮光罩15可与第二透镜14固定连接，遮光罩15位于基底11的上方，且罩在光学元件12与第一透镜13上方，遮光罩15包括第一通孔153，感光元件在基底11上的投影位于第一通孔153在基底11上的投影内。第二透镜14至少部分位于第一通孔153中，例如，第二透镜14部分或全部位于第一通孔153中，这样，第二透镜14与遮光罩15在垂直于基底11的方向上至少部分重叠，可以减小光电传感器的厚度。

在本实施例中，如图1所示，第一透镜13可部分位于第一通孔153中，这样，可以减小光电传感器的厚度。在其他实施例中，第一透镜13可全部位于第一通孔153中。

在本实施例中，由于在光学元件12远离基底11的一侧设置第一透镜13与第二透镜14，且遮光罩15包括第一通孔，第二透镜14至少部分位于第一通孔中，因此，可以使第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组的焦距更小、厚度更小，也可以减小光电传感器的厚度。

在本实施例中，第二透镜14与遮光罩15一体成型，一体成型的第二透镜14与遮光罩15可通过两次注塑成型工艺制备。这样，能够将第二透镜14做得更薄，可以使第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组厚度更小，因此，可以减小光电传感器的厚度。在其他实施例中，第二透镜14可粘贴在遮光罩15上。

在本实施例中，第一透镜13的第一光轴与第二透镜14的第二光轴重合，第一透镜13在第一光轴上的厚度与第二透镜14在第二光轴上的厚度的和为0.2毫米～0.5毫米。例如，第一透镜13在第一光轴上的厚度与第二透镜14在第二光轴上的厚度的和可为0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米或0.5毫米。这样，既可以避免第一透镜13与第二透镜14过薄易碎的缺陷，又可以使第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组厚度更小。

在本实施例中，第一透镜13的直径为0.7毫米～0.8毫米。例如，第一透镜13的直径为0.7毫米、0.75毫米或0.8毫米。

在本实施例中，第二透镜14的直径为0.7毫米～0.8毫米。例如，第二透镜14的直径为0.7毫米、0.75毫米或0.8毫米。

在本实施例中，第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组的焦距为0.3毫米～0.5毫米。例如，第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组的焦距为0.3毫米、0.4毫米或0.5毫米。而在现有技术中，感光元件上方只设置一个透镜时，透镜的焦距大于或等于0.67毫米。因此，本实施例提供的技术方案，可以使第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组的焦距更小。

在本实施例中，光学元件12位于第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组的焦点上。这样，可以提高感光元件感应到的光强，有利于提高检测检测的准确性。而且，在使第一透镜13与第二透镜14组成的透镜组的焦距更小的基础上，可以减小光电传感器的厚度。

在本实施例中，第二透镜14远离基底11的第一表面比遮光罩15远离基底11的第二表面更接近基底11。例如，第二透镜14远离基底11的第一表面与基底11面向第二透镜14的表面之间的最大距离小于遮光罩15远离基底11的第二表面与基底11面向第二透镜14的表面之间的距离。或者，第二透镜14远离基底11的第一表面的顶点与基底11面向第二透镜14的表面之间的距离小于遮光罩15远离基底11的第二表面与基底11面向第二透镜14的表面之间的距离。这样，既可以减小光电传感器的厚度，还可以避免第二透镜14远离基底11的第一表面因露出遮光罩15而容易被损坏。当然，在另一个实施例中，第二透镜14远离基底11的第一表面的顶点还可以与遮光罩15远离基底11的第二表面位于同一平面上。其中，第二表面为平面。

在本实施例中，基底11远离遮光罩15的第三表面与遮光罩15远离基底11的第二表面之间的距离为1.0毫米～1.5毫米，也就是，光电传感器的厚度为1.0毫米～1.5毫米。例如，基底11远离遮光罩15的第三表面与遮光罩15远离基底11的第二表面之间的距离可为1.0毫米、1.3毫米或1.5毫米，但不限于此。

在本实施例中，如图1所示，光电传感器还包括发光元件16、第三透镜17与挡光墙18，发光元件16位于基底11上，透明封装层19还覆盖发光元件16，第三透镜17位于发光元件16远离基底11的一侧。第三透镜17为凸透镜，可以对发光元件16发射出去的光实现汇聚的作用。第三透镜17与透明封装层19可通过同一工艺制备。挡光墙18位于感光元件与发光元件16之间，挡光墙18用于挡光，避免发光元件16发射的光干扰感光元件。挡光墙18的材料可以是黑色的有机遮光材料，也可以是硅。挡光墙18也可以是PCB(印制电路板)，但不限于此。挡光墙18一端位于基底11上，另一端与遮光罩15远离基底11的第二表面齐平。

在本实施例中，如图1所示，遮光罩15还包括第二通孔154。发光元件16在基底11上的投影位于第二通孔154在基底11上的投影内，第三透镜17在基底11上的投影位于第二通孔154在基底11上的投影内。第二通孔154可以是通孔，也可以是透光膜，允许特定频率的光透过。

本申请的实施例还提供一种光电传感器。如图2所示，与图1所示的实施例不同的是，在本实施例中，遮光罩15包括透明层151与遮光层152，透明层151与第二透镜14一体成型，可通过同一工艺制备，遮光层152位于透明层151远离基底11的一侧，遮光层152可以是遮光漆，采用喷镀工艺制备而成。

本申请的实施例还提供一种光电传感器。如图3所示，与上述实施例不同的是，在本实施例中，第二透镜14与遮光罩15一体成型，通过同一工艺制备。光电传感器还包括平面透镜31与透镜支撑部32。

在本实施例中，如图3所示，平面透镜31固定在第二通孔154中。其中，第二通孔154中设有台阶，平面透镜31位于台阶上。发光元件16与平面透镜31不接触，发光元件16周围的介质为空气。

在本实施例中，如图3所示，透镜支撑部32与第一透镜13一体成型，透镜支撑部32用于支撑第一透镜13。透镜支撑部32的材料为透明材料。感光元件位于第一透镜13、透镜支撑部32与基底11合围的空间内，感光元件与第一透镜13、透镜支撑部32不接触，感光元件周围的介质为空气。

在本实施例中，如图3所示，挡光墙18位于基底11与遮光罩15之间。

在本实施例中，第二透镜14与遮光罩15一体成型，通过同一工艺制备，可以使第二透镜14的厚度更薄，进而，可以减小光电传感器的厚度。

本申请的实施例还提供一种光电传感器。如图4所示，与图3所示的实施例不同的是，在本实施例中，遮光罩15包括透明层151与遮光层152，透明层151与第二透镜14一体成型，可通过同一工艺制备，遮光层152位于透明层151远离基底11的一侧，遮光层152可以是遮光漆，采用喷镀工艺制备而成。

本申请的实施例还提供一种光电传感器。如图5所示，与图3所示的实施例不同的是，在本实施例中，第一透镜13与第二透镜14分别固定在遮光罩15上，例如，第一透镜13与第二透镜14可以通过卡接的方式固定在遮光罩15上，或通过压合工艺将第一透镜13与第二透镜14分别组装在遮光罩15上。

在本实施例中，第一透镜13至少部分位于第一通孔153中，例如，第一透镜13部分或全部位于第一通孔153中。第二透镜14至少部分位于第一通孔153中，例如，第二透镜14部分或全部位于第一通孔153中。

在本实施例中，感光元件与发光元件16周围的介质为空气。

在本实施例中，如图5所示，挡光墙18一端位于基底11上，另一端与遮光罩15远离基底11的第二表面齐平。

在本实施例中，由于第一透镜13至少部分位于第一通孔153中，第二透镜14至少部分位于第一通孔153中，因此，第一透镜13、第二透镜14分别与遮光罩15在垂直于基底11的方向上存在重叠，可以减小光电传感器的厚度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种光电传感器，其特征在于，包括：

基底；

光学元件，位于所述基底上；

第一透镜，位于所述光学元件远离所述基底的一侧；

第二透镜，位于所述第一透镜远离所述基底的一侧；

遮光罩，位于所述基底的上方，且罩在所述光学元件与所述第一透镜上方；所述遮光罩包括第一通孔，所述第二透镜至少部分位于所述第一通孔中，且与所述遮光罩连接。

2.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述第二透镜与所述遮光罩一体成型，或者，所述第二透镜与所述遮光罩卡接连接，或者，所述第二透镜粘贴在所述遮光罩上。

3.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述第一透镜至少部分位于所述第一通孔中。

4.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述第二透镜远离所述基底的第一表面比所述遮光罩远离所述基底的第二表面更接近所述基底。

5.根据权利要求4所述的光电传感器，其特征在于，所述第二透镜远离所述基底的第一表面与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的最大距离小于所述遮光罩远离所述基底的第二表面与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的距离。

6.根据权利要求4所述的光电传感器，其特征在于，所述第二透镜远离所述基底的第一表面的顶点与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的距离小于所述遮光罩远离所述基底的第二表面与所述基底面向所述第二透镜的表面之间的距离。

7.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述光学元件位于所述第一透镜与所述第二透镜组成的透镜组的焦点上。

8.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述第一透镜的第一光轴与所述第二透镜的第二光轴重合。

9.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述光学元件为感光元件；所述光电传感器还包括发光元件与挡光墙，所述发光元件位于所述基底上，所述挡光墙位于所述感光元件与所述发光元件之间。

10.一种测距装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的光电传感器。

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