DE102010028139A1

DE102010028139A1 - Metallische Abschirmung und Gehäuse für einen optischen Näherungssensor mit erhöhtem Widerstand gegen unerwünschte mechanische Deformation

Info

Publication number: DE102010028139A1
Application number: DE102010028139A
Authority: DE
Inventors: James Costello; Wee Sin Tan
Original assignee: Avago Technologies ECBU IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP5480005B2; US8420999B2; US20100282951A1; JP2011039032A; DE102010028139B4

Abstract

Es wird ein optischer Näherungssensor bereitgestellt, der einen infraroten Lichtemitter, der betriebsbereit verbunden ist mit und der getrieben ist von einer Lichtemitter-Treiberschaltung, und einen Lichtdetektor aufweist, der betriebsbereit verbunden ist mit und der getrieben ist von einer Detektor-Erkennungsschaltung. Ein metallisches Gehäuse oder eine metallische Abschirmung, geformt aus Metall und aufweisend eine erste und eine zweite Öffnung, umgibt den Lichtemitter und den Lichtdetektor befinden, so dass zumindest ein erster Anteil von Licht, welcher von dem Lichtemitter emittiert wird, durch die erste Öffnung durchkommt und zumindest ein zweiter Anteil von dem ersten Anteil von Licht, welches von einem Objekt von Interesse in der Nähe des Sensors reflektiert wird, durch die zweite Öffnung durchkommt, um von dem Lichtdetektor detektiert zu werden. Das metallische Gehäuse oder die Abschirmung weist ferner ein erstes Modul und ein zweites Modul aufweist, innerhalb derer der Lichtdetektor bzw. der Lichtempfänger angeordnet sind. Das erste Modul und das zweite Modul weisen benachbarte optisch undurchsichtige metallische innere Seitenwände auf, die eine optische Isolierung zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul gewährleisten, wobei die erste innere Seitenwand und die zweite innere Seitenwand durch zumindest einen metallischen Lappen voneinander separiert sind, welcher gefaltet dazwischen angeordnet ist. Der zumindest eine metallische Lappen ist konfiguriert, um eine vertikale Kraft, die auf ein Ende von einem Modul ausgeübt wird, auf ein gegenüberliegendes Ende des anderen Moduls zu übertragen.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Verschiedene Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung betreffen das Gebiet der Näherungssensoren und damit verbundenen Komponenten, Vorrichtungen, Systeme und Verfahren.
HINTERGRUND
Optische Näherungssensoren wie zum Beispiel der AVAGO TECHNOLOGIES^TM HSDL-9100 Oberflächen-montierbare Näherungssensor und der AVAGO TECHNOLOGIES^TM APDS-9101 integrierte Reflexionssensor sind in dem Stand der Technik bekannt. Derartige Sensoren weisen typischerweise einen integrierten hocheffizienten Infrarotstrahler oder Lichtquelle und eine entsprechende Photodiode oder Detektor auf. Bezug nehmend auf 1 ist ein bekannter optischer Näherungssensor 10 gezeigt, der einen infraroten Lichtemitter 20, eine Lichtemitter-Treiberschaltung 21, einen Lichtdetektor oder eine Photodiode 30, eine Detektor-Erkennungsschaltung 31, ein metallisches Gehäuse oder Abschirmung 40 mit Öffnungen 41 und 42 und ein zu erfassendes Objekt 50 aufweist. Lichtstrahlen 22, die von dem Emitter 20 emittiert und von dem Objekt 50 (welches sich in relativ dichter Nähe zu dem optischen Näherungssensor 10 befindet) reflektiert werden, werden von der Photodiode 31 detektiert und stellen dadurch einen Hinweis dar, das sich das Objekt dicht oder nahe bei dem Sensor 10 befindet.
Wie weiter in 1 gezeigt, weist der optische Näherungssensor 10 ferner ein metallisches Gehäuse oder Abschirmung 40 auf, die aus Metall geformt ist und Öffnungen 42 und 43 aufweist, die sich über dem Lichtemitter 20 bzw. dem Lichtdetektor 30 befinden, so dass zumindest ein erster Anteil von Licht 22, welches von dem Lichtemitter 20 emittiert wird, durch die erste Öffnung 43 dringt und zumindest ein zweiter Anteil von dem ersten Anteil 22 von Licht, welches von dem Objekt 50 in der Nähe des Sensors 10 reflektiert wird, durch die zweite Öffnung 42 durchkommt, um von dem Lichtdetektor 20 detektiert zu werden. Wie dargestellt, weist das metallische Gehäuse oder die (metallische) Abschirmung 40 ferner ein erstes Modul 41 und ein zweites Modul 44 auf, innerhalb derer der Lichtemitter bzw. der Lichtdetektor 30 angeordnet sind. Das erste Modul 41 und das zweite Modul 44 weisen benachbarte optisch undurchsichtige metallische innere Seitenwände 45 auf, um eine optische Isolierung zwischen dem ersten Modul 41 und dem zweiten Modul 42 zu gewährleisten.
Sensoren wie der HSDL-9100 weisen im Allgemeinen eine metallische Abschirmung wie zum Beispiel die Abschirmung oder das Gehäuse 40 auf, das in 1 gezeigt ist, um eine optische Isolierung zwischen dem Lichtemitter 20 und der Photodiode 30 zu gewährleisten, so dass ein unerwünschtes Übersprechen zwischen dem Emitter 20 und der Photodiode 30 minimiert ist. Es wird auf die Datenblätter verwiesen, die zu dem AVAGO TECHNOLOGIES HSDL-9100 Oberflächen-montierbaren Näherungssensor und zu dem AVAGO TECHNOLOGIES APDS-9101 integrierten Reflexionssensor korrespondieren, wobei jedes der Datenblätter hiermit durch Inbezugnahme mit eingeschlossen ist, jedes in seiner jeweiligen Gesamtheit.
2 zeigt einen bekannten optischen Näherungssensor 10 mit einer metallischen Abschirmung oder einem metallischen Gehäuse 40, das während des Prozesses des Vorbereitens des Sensors 10 zum Befestigen auf einer gedruckten Leiterplatte beschädigt wurde (der in 2 dargestellte Sensor 10 ist eine Oberflächen-montierbare Vorrichtung oder SMD und weist eine gedruckte Leiterplatte oder ein PCB Substrat 61 auf, welches konfiguriert ist, um dem Sensor 10 zu ermöglichen, an einem darunter liegenden PCB, nicht dargestellt in 2, angebracht zu werden). Wie in 2 dargestellt, sind obere Abdeckungen 43 und 44 des Gehäuses während der Handhabung des Sensors 10 durch einen Bestückautomaten nach oben gebogen worden, was dazu führt, dass der optische Näherungssensor 10 unbrauchbar wird für seine beabsichtigte Funktion oder Zweck als ein SMD optischer Näherungssensor, der auf einer gedruckten Leiterplatte montiert ist. Es wird angenommen das ein schwammartiges Material auf der Montagemaschinerie in eine oder beide der Öffnungen 41 und 42 eingreift und durch eine oder beide der Öffnungen 41 und 42 vorstößt, das es sich aber nicht in geeigneter Weise davon ablöst, was zu der Beschädigung an den in 1 gezeigten oberen Abdeckungen 43 und 44 führt.
Was gebraucht wird ist ein metallisches Gehäuse oder eine Abschirmung für einen optischen Näherungssensor, der auf einfache Weise bei geringen Kosten herstellbar ist, der aber ebenso ausreichend strukturell robust ist um eine unerwünschte mechanische Deformation während des Herstellungs- und des Bestückungsprozesses zu vermeiden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einigen Ausführungsformen wird ein optischer Näherungssensor bereitgestellt, der aufweist einen infraroten Lichtemitter, der betriebsbereit verbunden ist mit und der getrieben ist von einer Lichtemitter-Treiberschaltung, einen Lichtdetektor, der betriebsbereit verbunden ist mit und der getrieben ist von einer Detektor-Erkennungsschaltung, ein metallisches Gehäuse oder eine metallische Abschirmung, geformt aus Metall und aufweisend eine erste und eine zweite Öffnung, die sich über dem Lichtemitter bzw. dem Lichtdetektor befinden, so dass zumindest ein erster Anteil von Licht, welcher von dem Lichtemitter emittiert wird, durch die erste Öffnung durchkommt und zumindest ein zweiter Anteil von dem ersten Anteil von Licht, welches von einem Objekt von Interesse in der Nähe des Sensors reflektiert wird, durch die zweite Öffnung durchkommt, um von dem Lichtdetektor detektiert zu werden, wobei das metallische Gehäuse oder die Abschirmung ferner ein erstes Modul und ein zweites Modul aufweist, innerhalb derer der Lichtdetektor bzw. der Lichtempfänger angeordnet sind, wobei das erste Modul und das zweite Modul benachbarte optisch undurchsichtige metallische innere Seitenwände aufweisen, um eine optische Isolierung zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul zu gewährleisten, wobei die erste innere Seitenwand und die zweite innere Seitenwand ferner durch zumindest einen metallischen Lappen voneinander separiert sind, welcher gefaltet dazwischen angeordnet ist, wobei der zumindest eine metallische Lappen konfiguriert ist, um eine vertikale Kraft, die auf ein Ende von einem Modul ausgeübt wird, auf ein gegenüberliegendes Ende des anderen Moduls zu übertragen.
In anderen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Formen eines metallischen Gehäuses oder einer metallischen Abschirmung für einen optischen Näherungssensor bereit gestellt, welches Verfahren aufweist ein Formen einer flachen Platte aus Metall, welche konfiguriert ist zu der Abschirmung oder dem Gehäuse gefaltet zu werden, wobei die flache Platte aus Metall eine Mehrzahl von Lappen aufweist, die sich von derselben nach außen erstrecken, ein Falten der flachen Platte aus Metall in ein erstes Modul und in ein zweites Modul, welche konfiguriert sind darin einen Lichtemitter bzw. einen Lichtdetektor einzuhausen, so dass das erste Modul und das zweite Modul benachbarte optisch undurchsichtige metallische innere Seitenwände aufweisen, um dazwischen eine optische Isolierung zu gewährleisten, wobei die erste innere Seitenwand und die zweite innere Seitenwand ferner durch die Mehrzahl von Lappen voneinander separiert sind, welche gefaltet dazwischen angeordnet sind, wobei die Lappen und das erste und das zweite Module ferner konfiguriert sind, um eine vertikale Kraft, die auf ein Ende von einem der Module ausgeübt wird, auf ein gegenüber liegendes Ende des anderen Moduls zu übertragen.
Weitere Ausführungsformen sind hierin offenbart und werden für diejenigen, die in der Technik geübt sind, offensichtlich sein, nachdem sie die Beschreibung und die Zeichnungen gelesen und verstanden haben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Unterschiedliche Aspekte von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung werden von der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offensichtlich:
1 zeigt eine Querschnittsansicht eines bekannten optischen Näherungssensors.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten von einem bekannten optischen Näherungssensor, wobei das metallische Gehäuse oder die Abschirmung eine unerwünschte Beschädigung ertragen musste.
3(a) bis 3(d) zeigen eine Draufsicht, eine Seitenansicht, eine Endansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer metallischen Abschirmung oder eines Gehäuses für einen optischen Näherungssensor gemäß einer Ausführungsform.
4(a) bis 4(q) zeigen verschiedene Schritte des Formens einer metallischen Abschirmung oder eines Gehäuses für einen optischen Näherungssensor gemäß einer anderen Ausführungsform.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben von Lappen, die einen Teil der Abschirmung oder des Gehäuses des optischen Näherungssensors gemäß einer noch anderen Ausführungsform formen.
Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Nummer bezeichnen in den Zeichnungen durchwegs gleiche Teile oder Schritte, sofern nicht anderweitiges angemerkt ist.
DETAILLIERTE BESCREIBUNG EINER ILLUSTRATIVEN AUSFÜHRUNGSFORM
In verschiedenen Ausführungsformen, die hier beschrieben und offenbart sind, wird eine metallische Abschirmung oder ein metallisches Gehäuse für einen optischen Abstandssensor oder einen verwandten Typ von Sensor bereitgestellt, wobei die Abschirmung oder das Gehäuse auf einfache Weise bei geringen Kosten herstellbar ist, aber ebenso eine ausreichend strukturelle Robustheit besitzt, um eine unerwünschte mechanische Deformation während des Herstellungs- und des Bestückungsprozesses zu vermeiden.
Wie oben beschrieben, zeigt 1 eine Querschnittsansicht eines bekannten optischen Näherungssensors 10 und 2 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten von einem bekannten optischen Näherungssensor, wobei ein oberer Abschnitt des metallischen Gehäuses oder der Abschirmung 40 des Sensors 10 eine unerwünschte Beschädigung ertragen musste Bezugnehmend auf die 3(a) bis 3(d) sind eine Draufsicht, eine Seitenansicht, eine Endansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer metallischen Abschirmung oder eines Gehäuses 40 eines optischen Näherungssensors gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Wie dargestellt, teilt das Gehäuse oder die Abschirmung einige Ähnlichkeiten mit dem bekannten Gehäuse oder der bekannten Abschirmung, die in den 1 und 2 illustriert sind. Zum Beispiel umfasst das Gehäuse oder die Abschirmung von den 3(a) bis 3(d) wie das Gehäuse oder die Abschirmung von den 1 und 2 Öffnungen 42 und 43, ein erstes Modul 41 und ein zweites Modul 44, die konfiguriert sind um den Lichtemitter 20 bzw. den Lichtdetektor 30 darin aufzunehmen, und optisch undurchsichtige Seitenwände, die zwischen dem ersten Modul 41 und dem zweiten Modul 44 angeordnet sind.
Ein weiterer Vergleich der 1 und 2 mit den 3(a) bis 3(d) wird zeigen, dass es jedoch deutliche Unterschiede zwischen den beiden Typen von Gehäusen oder Abschirmungen gibt. Ein solcher Unterschied besteht darin, dass das Gehäuse oder die Abschirmung 40, die in den 3(a) bis 3(d) dargestellt ist, Lappen 45a bis 45d umfasst, welche zwischen den jeweiligen inneren optisch undurchsichtigen Seitenwänden des ersten Moduls 41 und des zweiten Moduls 44 angeordnet sind. Der Zweck der Lappen 45a bis 45d besteht darin, jede vertikale Kraft, die auf eines der Module wirken kann, seitlich auf das andere angrenzende Modul und von dort nach unten zu einem darunter liegenden Substrat wie zum Beispiel ein PCB Substrat zu übertragen, an welchem das Gehäuse oder die Abschirmung angebracht ist. In 3(d) wirkt die vertikale Kraft 71 nach oben auf das zweite Modul. Die vertikale Kraft 71 wird seitlich übersetzt oder übertragen zu dem ersten Modul 41 mittels der Kräfte 72 und 73, welche zwischen dem zweiten Modul 44 und dem ersten Modul 41 durch einen oder mehrere Lappen 45(a) bis 45(d) und von dort nach unten (wie durch den Kraftvektor 74 angezeigt) zu einem darunter liegenden Substrat (nicht dargestellt in den 3(a) bis 3(d)) übertragen werden. Ein solcher Transfer und eine solche Umleitung von vertikalen Kräften, die auf das Gehäuse oder die Abschirmung 40 wirken, kann auch in der umgekehrten Richtung auftreten, nämlich indem eine vertikale Kraft vorhanden ist, welche zuerst auf das erste Modul 41 wirkt und welche seitlich auf das zweite Modul 44 und von dort nach unten von dem zweiten Modul 44 zu einem darunter liegenden Substrat übertragen wird.
Durch ein Transferieren und eine Umleiten von vertikalen Kräften, die auf das Gehäuse oder die Abschirmung 40 wirken, zwischen den Modulen und dem darunter liegenden Substrat wird eine unerwünschte mechanische Deformation des ersten Moduls 41 und des zweiten Moduls 44 verhindert oder zumindest auf akzeptable Niveaus minimiert, so dass die Ergebnisse, die in 2 dargestellt nicht, nicht erreicht werden. Das bedeutet, anstelle eines Biegens oder eines Deformierens des Gehäuses oder der Abschirmung 40 in einer unerwarteten oder unerwünschten Art und Weise, wenn vertikale Kräfte auf das Gehäuse oder auf die Abschirmung 40 wirken, werden die vertikalen Kräfte geschirrt (harnessed) und umgeleitet zu einem darunter liegenden strukturellen Bauteil (das Substrat), ohne dass eine Beschädigung oder eine Deformation an dem Gehäuse oder an der Abschirmung 40 bewirkt wird.
Computersimulationen der Deformation, die an dem in den 3(a) bis 3(d) gezeigten Gehäuse oder Abschirmung 40 auftritt, wenn eine 5 Newton starke vertikale Kraft 71 darauf ausgeübt wird, zeigen, dass das maximale Maß der Deformation, die in dem Gehäuse oder in der Abschirmung 40 auftritt, in der Größenordnung von ungefähr 17 Mikrometer (μm) liegt. Computersimulationen der Deformation, die an dem in den 3(a) bis 3(d) gezeigten Gehäuse oder Abschirmung 40 auftritt, wenn eine 10 Newton starke vertikale Kraft 71 darauf ausgeübt wird, zeigen, dass das maximale Maß der Deformation, die in dem Gehäuse oder in der Abschirmung 40 auftritt, in der Größenordnung von ungefähr 34 Mikrometer (μm) liegt. In jedem Fall ist die maximale Deformation, die an dem Gehäuse oder an der Abschirmung 40 auftritt, minimal und in der Tat von einem Endbenutzer eines optischen Näherungssensors, welcher ein Gehäuse oder eine Abschirmung 40 hat, die im Einklang mit den hierin dargelegten Lehren konstruiert ist, nicht einmal erkennbar.
Computersimulationen von Spannungsverteilungen, die in dem in den 3(a) bis 3(d) gezeigten Gehäuse oder Abschirmung 40 auftreten, wenn eine 5 Newton starke vertikale Kraft 71 darauf ausgeübt wird, zeigen, dass die resultierenden Spannungen von ungefähr 432 MPa sehr gleichmäßig über das Gehäuse oder die Abschirmung 40 verteilt sind. Computersimulationen von Spannungsverteilungen, die in dem in den 3(a) bis 3(d) gezeigten Gehäuse oder Abschirmung 40 auftreten, wenn eine 10 Newton starke vertikale Kraft 71 darauf ausgeübt wird, zeigen, dass die resultierenden Spannungen von ungefähr 867 MPa ebenso sehr gleichmäßig über das Gehäuse oder die Abschirmung 40 verteilt sind. In jedem Fall sind die Spannungen bemerkenswert gleichmäßig über das Gehäuse oder die Abschirmung 40 verteilt.
Die 4(a) bis 4(q) zeigen verschiedene Schritte des Formens einer für einen optischen Näherungssensor vorgesehenen metallischen Abschirmung oder eines Gehäuses 40 gemäß einer Ausführungsform. Wie in den 4(a) bis 4(q) gezeigt, beginnt ein Verfahren zum Formen eines metallischen Gehäuses oder einer metallischen Abschirmung 40 für einen optischen Näherungssensor mit einem Bereitstellen eines einzigen zusammenhängenden flachen Blattes (flat sheet) aus Metall 40 (siehe 4(a)), das ausgeschnitten und geprägt worden ist, um schlussendlich zu der Abschirmung oder zu dem Gehäuse gefaltet zu werden (siehe 4(q)). Wie in 4(a) gezeigt, weist das flache Blatt aus Metall 40 zunächst eine Mehrzahl von Lappen 45(a)–45(d), 46(a)–46(b) und 47(a)–47(b), die sich davon nach außen erstrecken, zusammen mit vorgestanzten oder geprägten Öffnungen 42 und 43 auf, wobei alle Merkmale des anfänglichen flachen Blatts aus Metall 40 im Wesentlichen in einer einzigen Ebene angeordnet sind. Es wird anerkannt werden, dass solch eine anfängliche Konfiguration für ein flaches Blatt aus Metall 40 zu geringen Herstellungskosten und zu einer relativen Einfachheit und Geschwindigkeit eines darauffolgenden Herstellens führt, wobei all das erforderlich ist, um die Bildung des Gehäuses oder der Abschirmung 40 zu vervollständigen, um verschiedene Abschnitte davon in vorbestimmten Richtungen und zu vorbestimmten Positionen hin zu biegen. Es sind kein Schweißen, Kleben oder andere kostenintensive Mittel zum zusammen Verbinden verschiedener Abschnitte des Gehäuses oder der Abschirmung 40 erforderlich.
Weiterhin unter Bezugnahme zu den 4(a) bis 4(q) wird erkannt werden, dass, weil das Gehäuse oder die Abschirmung 40 schrittweise geformt wird durch Biegen verschiedener Abschnitte davon in bestimmten Richtungen und in bestimmte vorbestimmte Positionen, die Lappen 45(a) bis 45(d) letztendlich angeordnet zwischen den Modulen 41 und 44 enden, so dass sie als Mittel zum Übertragen von Kräften zwischen dem ersten Modul 41 und dem zweiten Modul 44 und umgekehrt wirken können, und dass die Lappen 46(a) und 46(b), und 47(a) und 47(b) enden zum Bilden der End-Seitenwände des ersten Moduls bzw. des zweiten Moduls.
In der Ausführungsform des Gehäuses oder der Abschirmung 40, welche bzw. welches in den 3(a) bis 4(q) illustriert ist, sind zwischen dem ersten Modul 41 und dem zweiten Modul 44 eine Gesamtheit von zwei oberen Lappen (d. h. obere Lappen 45(a) und 45(b), die gefaltet an dem zweiten Modul 44 angebracht sind) und zwei untere Lappen (d. h. untere Lappen 45(c) und 45(d), die die gefaltet an dem ersten Modul 41 angebracht sind) für eine Gesamtheit von vier Lappen angebracht. Umgekehrt sind in der Ausführungsform des Gehäuses oder der Abschirmung 40, die in 5 illustriert ist, Sets von linken und rechten Lappen 45a/45d und 45b/45c zwischen dem ersten Modul 41 und dem zweiten Modul 44 für eine Gesamtheit von vier Lappen angeordnet. Es wird nun für diejenigen, die in der Technik geübt sind, offensichtlich, dass praktisch unendliche Variationen, Kombinationen und Permutationen in der Anzahl, der Orientierung, der Form und der spezifischen Konfiguration des Lappens 45 erfolgreich in einem Gehäuse oder einer Abschirmung 40 verwendet werden können, um vertikale Kräfte zwischen den Modulen eines optischen Näherungssensors zu übertragen. Zum Beispiel können zwischen dem ersten Modul 41 und dem zweiten Modul 44 am Ende ein Lappen, zwei Lappen, drei Lappen, fünf Lappen, sechs Lappen, acht Lappen oder eine geeignete Anzahl von Lappen angeordnet werden. In entsprechender Weise werden diejenigen, die in der Technik geübt sind, nun verstehen, das die spezielle anfängliche Form oder Konfiguration des einzigen Stückes oder Blattes von geprägtem oder geschnittenen Metall 40 praktisch eine unendlich Anzahl von Formen annehmen kann und trotzdem in ein Gehäuse oder in eine Abschirmung resultieren kann, das bzw. die in der Lage ist, vertikale Kräfte von einem Modul zu dem anderen Modul umzulenken.
Weiterhin unter Bezugnahme zu den 4(a) bis 5, kann das flache Blatt aus Metall, aus dem das Gehäuse oder die Abschirmung 40 geformt wird, unter Verwendung einer Anzahl von verschiedenen Techniken geprägt oder geschnitten werden, (wobei) die (Techniken) denen bekannt sind, die in der Technik geübt sind, so wie (die Techniken) Laserschneiden, Schmelzen mit einem Elektroschweißer, mechanische Abrasion oder Schneiden usw.. Das Metall, aus dem das Gehäuse oder die Abschirmung 40 geformt ist, kann zum Beispiel ein Warenbestand (Stock) von Weichstahl (mild steel), Nickel beschichtetem Stahl oder rostfreiem Stahl sein.
Sobald das Gehäuse oder die Abschirmung 40 geformt worden ist, können der Lichtemitter 20 und die Lichtemitter-Treiberschaltung 21 in dem ersten Modul angebracht werden und der Lichtdetektor 30 und die Licht-Erkennungs schaltung 31 können in dem zweiten Modul 44 angebracht werden. Ein gedrucktes Leiterplatten-Substrat kann dann unter dem Gehäuse oder der Abschirmung 40 angeordnet werden und kann betriebsbereit mit den Schaltungen 21 und 31 verbunden werden, um einen betriebsbereiten Näherungssensor 10 zu ergeben, welcher dann in einer portablen elektronischen Vorrichtung wie zum Beispiel einem Mobiltelefon, einem Personal Data Assistent (PDA), einem Laptop Computer, einem Notebook Computer oder einem Computer eingebaut werden kann.
In dem Umfang der vorliegenden Erfindung sind enthalten Verfahren zum Herstellen und zum hergestellt haben der verschiedenen hierin beschriebenen Komponenten, Vorrichtungen und Systeme.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind zusätzlich zu den vorstehend offenbarten vorgesehen. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sollten als Beispiele der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden und nicht als den Schutzumfang der Erfindung begrenzend. Zusätzlich zu den voranstehenden Ausführungsformen der Erfindung wird eine Durchsicht der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen zeigen, dass es andere Ausführungsformen der Erfindung gibt. Dementsprechend fallen viele Kombinationen, Permutationen, Variationen und Modifikationen der vorstehenden Ausführungsformen der Erfindung, welche hier nicht explizit dargelegt sind, nichts desto trotz in den Schutzbereich der Erfindung.

Claims

Ein optischer Näherungssensor, aufweisend einen infraroten Lichtemitter, der betriebsbereit verbunden ist mit und der getrieben ist von einer Lichtemitter-Treiberschaltung; einen Lichtdetektor, der betriebsbereit verbunden ist mit und der getrieben ist von einer Detektor-Erkennungsschaltung; ein metallisches Gehäuse oder eine metallische Abschirmung, geformt aus Metall und aufweisend eine erste und eine zweite Öffnung, die sich über dem Lichtemitter bzw. dem Lichtdetektor befinden, so dass zumindest ein erster Anteil von Licht, welcher von dem Lichtemitter emittiert wird, durch die erste Öffnung durchkommt und zumindest ein zweiter Anteil von dem ersten Anteil von Licht, welches von einem Objekt von Interesse in der Nähe des Sensors reflektiert wird, durch die zweite Öffnung durchkommt, um von dem Lichtdetektor detektiert zu werden, wobei das metallische Gehäuse oder die Abschirmung ferner ein erstes Modul und ein zweites Modul aufweist, innerhalb derer der Lichtdetektor bzw. der Lichtempfänger angeordnet sind, wobei das erste Modul und das zweite Modul benachbarte optisch undurchsichtige metallische innere Seitenwände aufweisen, um eine optische Isolierung zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul zu gewährleisten, wobei die erste innere Seitenwand und die zweite innere Seitenwand ferner durch zumindest einen metallischen Lappen voneinander separiert sind, welcher gefaltet dazwischen angeordnet ist, wobei der zumindest eine metallische Lappen konfiguriert ist, um eine vertikale Kraft, die auf ein Ende von einem Modul ausgeübt wird, auf ein gegenüberliegendes Ende des anderen Moduls zu übertragen.
Der optische Näherungssensor gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine gedruckte Leiterplatte, welche darunter angeordnet ist und welche betriebsbereit mit dem Sensor verbunden ist, wobei die vertikale Kraft von dem ersten Modul zu der gedruckten Leiterplatte an einer Stelle übertragen wird, welche unter dem zweiten Modul angeordnet ist.
Der optische Näherungssensor gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine gedruckte Leiterplatte, welche darunter angeordnet ist und welche betriebsbereit mit dem Sensor verbunden ist, wobei die vertikale Kraft von dem zweiten Modul zu der gedruckten Leiterplatte an einer Stelle übertragen wird, welche unter dem ersten Modul angeordnet ist.
Der optische Näherungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der optische Näherungssensor in einer portablen elektronischen Vorrichtung eingebaut ist, wobei die portable elektronische Vorrichtung insbesondere ein Mobiltelefon, ein Personal Data Assistant (PDA), ein Laptop Computer, ein Notebook. Computer oder ein Computer ist.
Der optische Näherungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand durch zumindest zwei metallische Lappen voneinander separiert sind, oder wobei die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand durch zumindest drei metallische Lappen voneinander separiert sind, oder wobei die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand durch zumindest vier metallische Lappen voneinander separiert sind.
Der optische Näherungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zumindest eine Lappen gefaltet geformt geformt ist als ein Abschnitt des ersten oder den zweiten Moduls.
Der optische Näherungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die metallische Abschirmung oder das metallische Gehäuse aus einem einzigen Stück von Metall geformt ist, welches in eine finale Form als das Gehäuse oder als die Abschirmung geborgen oder gefaltet ist.
Der optische Näherungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die metallische Abschirmung oder das metallische Gehäuse ferner eine erste äußere Seitenwand und eine zweite äußere Seitenwand aufweist.
Der optische Näherungssensor gemäß Anspruch 8, wobei die erste äußere Seitenwand und die zweite äußere Seitenwand gefaltete Lappen aufweist.
Der optische Näherungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die metallische Abschirmung oder das metallische Gehäuse aus einem einzigen Stück von einem geprägten (stamped) und anschließend gefalteten Stahl geformt ist, wobei der geprägte Stahl insbesondere Weichstahl (mild steel), nickelbeschichteter Stahl oder rostfreier Stahl ist.
Ein Verfahren zum Formen eines metallischen Gehäuses oder einer metallischen Abschirmung für einen optischen Näherungssensor, aufweisend: Formen einer flachen Platte aus Metall, welche konfiguriert ist zu der Abschirmung oder dem Gehäuse gefaltet zu werden, wobei die flache Platte aus Metall eine Mehrzahl von Lappen aufweist, die sich von derselben nach außen erstrecken; Falten der flachen Platte aus Metall in ein erstes Modul und in ein zweites Modul, welche konfiguriert sind darin einen Lichtemitter bzw. einen Lichtdetektor einzuhausen, so dass das erste Modul und das zweite Modul benachbarte optisch undurchsichtige metallische innere Seitenwände aufweisen, um dazwischen eine optische Isolierung zu gewährleisten, wobei die erste innere Seitenwand und die zweite innere Seitenwand ferner durch die Mehrzahl von Lappen voneinander separiert sind, welche gefaltet dazwischen angeordnet sind, wobei die Lappen und das erste und das zweite Module ferner konfiguriert sind, um eine vertikale Kraft, die auf ein Ende von einem der Module ausgeübt wird, auf ein gegenüberliegendes Ende des anderen Moduls zu übertragen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Formen der flachen Platte aus Metall ein Prägen der flachen Platte aufweist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12, ferner aufweisend Auswählen von Weichstahl (mild steel), nickelbeschichtetem Stahl oder rostfreiem Stahl für die flache Platte.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner aufweisend Befestigen eines Lichtemitters und einer Lichtemitter-Treiberschaltung in dem ersten Modul nachdem das erste Modul in Form gefaltet worden ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, ferner aufweisend Befestigen eines Lichtdetektors und einer Detektor-Erkennungsschaltung in dem zweiten Modul nachdem das zweite Modul in Form gefaltet worden ist.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Mehrzahl von Lappen vier individuelle Lappen aufweist, welche konfiguriert sind, um zwischen das erste Modul und das zweite Modul gefaltet zu werden.