KR20120007533A - 경면 반사를 감축시키는 광학 센서 - Google Patents

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Abstract

본원발명의 일실시예에 의한 광학 센서 디바이스는 광 소스 및 광 검출기를 포함한다. 광 소스는 하나 이상의 발광 소자를 포함하고, 광 검출기는 하나 이상의 광 검출 소자를 포함한다. 광 소스와 광 검출기 사이의 제1 불투명 광 배리어 부분은 광이 광 소스로부터 광 검출기로 바로 전송되는 것을 차단하도록 구성된다. 제2 불투명 광 배리어 부분은 광 소스 쪽으로 향하여 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있고, 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 발생하였을 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성된다. 제3 불투명 광 배리어 부분은 광 검출기 쪽으로 향하여 제1 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있고, 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 광 검출기에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성된다.

Description

경면 반사를 감축시키는 광학 센서{OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS}
본원은, Lynn K. Wiese 등의 2009년 4월 14일자 미국가특허출원 제61/169,236호 "OPTICAL SENSORS AND METHODS FOR PROVIDING OPTICAL SENSORS"(대리인 사건번호 ELAN-01227US0), Lynn K. Wiese 등의 2009년 6월 19일자 미국가특허출원 제61/218,867호 "OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS"(대리인 사건번호 ELAN-01235US0), Lynn K. Wiese 등의 2009년 11월 20일자 미국가특허출원 제61/263,307호 "OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS"(대리인 사건번호 ELAN-01247US0), Lynn K. Wiese 등의 2009년 7월 8일자 미국특허출원 제12/499,693호 "OPTICAL SENSORS AND METHODS FOR PROVIDING OPTICAL SENSORS"(대리인 사건번호 ELAN-01227US1), Lynn K. Wiese 등의 2009년 7월 8일자 미국특허출원 제12/499,723호 "OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS"(대리인 사건번호 ELAN-01235US1) 및 Lynn K. Wiese 등의 2009년 12월 21일자 미국특허출원 제12/643,831호 "OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS"(대리인 사건번호 ELAN-01247US1)에 대하여 우선권을 주장한다.
본원은 광학 센서, 및 광학 센서를 제공 및/또는 포함하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
더 구체적으로, 본원은 경면 반사를 감축시키는 광학 센서 및 그러한 광학 센서를 제공 및/또는 포함하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
광학 근접 센서와 같은 광학 센서는 하나 이상의 발광 소자(예컨대, LED) 및 이웃하는 감광성 광 검출기를 포함할 수 있는데, 그 센서는 센서로 되돌아가는 하나 이상의 LED로부터의 반사된 광의 크기에 기초하여 물체의 근접도를 추정할 수 있다. 이들 센서의 가치는 모바일 폰과 같은 배터리-구동 휴대용 디바이스의 도래로 최근 더 중요해졌다. 예컨대, 모바일 폰 배터리로부터의 에너지 중 상당량이 디스플레이를 구동하는데 사용되고, 모바일 폰 또는 다른 디바이스를 사용자의 귀로 가져갈 때(어떤 식으로든 볼 수 없을 경우) 디스플레이 또는 백라이트를 끄는 것이 가치 있다. 광학 근접 센서는 이를 위해 그리고 많은 다른 애플리케이션을 위해 사용되어 왔다.
다른 예로서, 물체의 존재가 광학 근접 센서로 검출되어 이로울 수 있는 다른 애플리케이션이 많이 있다. 이들은, 기계류에서 보호 커버가 열려 있을 때, 프린터에서 종이가 올바르게 위치되어 있을 때 또는 조작자의 손이 조작 기계 근처에 위험하게 있을 때를 감지하는 것에 이른다. 또한, 광학 근접 센서는 단순 터치 또는 니어-터치로 활성화되는 스위치로 사용될 수 있고, 소스로부터의 광이 통과하여 되돌아갈 때 검출기에 의해 감지되게 하는 밀봉된 플라스틱 하우징을 갖는 디바이스 또는 키보드와 같은 애플리케이션에서 구현될 수 있다.
소스로부터 검출기로의 광 중 패키지의 밖으로 목표물로 튀어나가지 못하고 소스로부터 검출기로 직접 전송되는 광은 거리를 감지하는 전체 디바이스의 능력을 감소시킨다. 그러한 광은 본질적으로 패키지 내에서 옆길로 전파하고 잡음 또는 "광 누설"로 간주되고 정보가 들어있지 않다. 광 누설을 줄이고 바람직하게는 방지하기 위하여, 광 검출기로부터 광 소스를 격리시키도록 광 배리어가 종종 사용된다. 그러나, 광학 근접 센서를 제조하기 위한 현재의 기술은 비교적 복잡하고 비용이 들고 종종 소망하는 것보다 더 큰 센서의 결과로 된다. 더욱, 어느 벤더는 광 소스를 제외한 광학 근접 센서 컴포넌트를 생산하는 반면, 광 소스는 다른 벤더에 의해 생산되고 있으므로, 그 결과, 광 소스는 광학 근접 센서의 컴포넌트의 나머지와 별개로 설치되고, 디바이스의 전체 풋프린트 및 어셈블리의 비용과 복잡성을 증가시킨다.
때로는, 광학 센서는 유리, 플라스틱 또는 소정의 다른 보호성 광 투과성 재료인 커버 플레이트와 함께 사용된다(예컨대 그 뒤에 놓이거나 그에 의해 덮힌다). 예컨대, 커버 플레이트는 모바일 폰, 휴대용 뮤직 플레이어 또는 PDA의 스크린을 덮는 유리, 또는 랩톱 컴퓨터의 스크린을 덮는 플라스틱일 수 있다. 그러한 커버 플레이트가 광학 센서의 위에 놓여 있을 때, 광학 센서는 종종 경면 반사에 취약하다. 소스로부터 검출기로 직접 전송되는 광을 최소화하는 것이 소망되는 것처럼, 경면 반사를 최소화하는 것도 소망되는데, 경면 반사는 본질적으로 정보가 들어있지 않은 잡음이므로 그러한 반사도 마찬가지로 거리를 감지하는 디바이스 전체의 능력을 감소시키기 때문이다.
저비용으로 양산될 수 있는 간단한 구조를 갖는 축소된 폼 팩터의 센서로부터 상기 애플리케이션 중 많은 것들이 혜택을 볼 것이다. 본원발명의 실시예들은 그러한 간단하고 비용 효율적인 센서를 제공할 것으로 믿는다. 본원발명의 추가적인 실시예들은 경면 반사에 대한 센서의 취약성을 감소시킨다.
본원발명의 일실시예에 따른 광학 센서 디바이스는 광 소스 및 광 검출기를 포함한다. 광 소스는 하나 이상의 발광 소자를 포함할 수 있고 광 검출기는 하나 이상의 광 검출 소자를 포함할 수 있다. 광 소스와 광 검출기 사이의 제1 불투명 광 배리어 부분은 광이 광 소스로부터 광 검출기로 직접 전송되지 못하게 차단하도록 구성되어 있다. 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 광 소스 쪽을 향하여 뻗어있는 제2 불투명 광 배리어 부분은 광 투과성 커버 플레이트가 광학 센서 디바이스 위에 놓여 있다면 발생하였을 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성되어 있다. 본원발명의 일실시예에 있어서, 제2 불투명 광 배리어 부분 중 일부는 광 소스의 하나 이상의 발광 소자 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮고 있다.
일실시예에 있어서, 제1 불투명 광 배리어 부분 및 제2 불투명 광 배리어 부분은 따로 형성된다. 제1 불투명 광 배리어 부분 및 제2 불투명 광 배리어 부분은 일반적으로 서로에게 수직적일 수 있다. 더욱, 제1 불투명 광 배리어 부분의 일부는 광 소스로부터의 광이 제1 및 제2 불투명 광 배리어 부분의 사이에서 누설되지 않도록 제2 불투명 광 배리어 부분의 일부에 불투명 에폭시에 의해 연결될 수 있다.
일실시예에 있어서, 제1 불투명 광 배리어 부분은 광 소스가 제1 캐비티 내에 위치하고 광 검출기가 제2 캐비티 내에 위치하도록 광학 센서 디바이스의 제1 및 제2 캐비티를 구분짓는다. 그러한 실시예에 있어서, 제2 불투명 광 배리어 부분은 제1 캐비티의 일부를 덮는다. 일실시예에 있어서, 실질적으로 제1 및 제2 캐비티는 광 소스 및 광 검출기를 덮는 광 투과성 재료로 채워질 수 있다. 그러한 실시예에 있어서, 제2 광 배리어 부분은 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료에 형성된 트렌치를 채우는 불투명 재료일 수 있다. 대안으로, 제2 광 배리어 부분은 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료의 최외측 표면의 일부 상에 성막되는 불투명 재료일 수 있다. 또다른 실시예에 있어서, 제2 광 배리어 부분은 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료의 최외측 표면의 일부를 덮는 애퍼처 플레이트의 일부일 수 있다. 그러한 애퍼처 플레이트는 캐비티가 광 투과성 재료로 채워지지 않는 경우에도 사용될 수 있다.
일실시예에 의하면, 광학 센서 디바이스는 광 투과성 커버 플레이트가 광학 센서 디바이스의 위에 놓여 있다면 광 검출기의 하나 이상의 광 검출 소자에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감소시키도록 구성된 추가적인(예컨대 제3의) 불투명 광 배리어 부분을 포함할 수 있다. 그러한 제3 불투명 광 배리어 부분은 제1 광 배리어 부분으로부터 광 검출기 쪽으로 향하여 뻗어 있다. 일실시예에 있어서, 제3 불투명 광 배리어 부분의 일부는 광 검출기의 하나 이상의 광 검출 소자 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는다. 제3 불투명 광 배리어 부분은 제2 불투명 광 배리어 부분과 마찬가지의 방식으로 형성될 수 있다.
또한 본원발명의 실시예들은 광학 센서 디바이스를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 일실시예에 있어서, 제1 불투명 광 배리어 부분에 의해 구분되는 제1 및 제2 캐비티가 형성된다. 제1 불투명 광 배리어 부분이 광 검출기와 광 소스의 사이에 있도록 광 소스는 제1 캐비티 내에 부착되고 광 검출기는 제2 캐비티 내에 부착된다. 부가적으로, 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 제1 캐비티 쪽을 향하여 뻗는 제2 불투명 광 배리어 부분이 형성된다. 상기한 바와 같이, 광 투과성 커버 플레이트가 제1 및 제2 캐비티의 위에 놓여 있다면 경면 반사의 양을 감소시키도록 제2 불투명 광 배리어 부분이 구성된다.
일실시예에 의하면, 제2 불투명 광 배리어 부분이 형성되기 전에, 실질적으로 제1 및 제2 캐비티는 광 투과성 재료가 광 소스 및 광 검출기를 덮도록 광 투과성 재료로 채워질 수 있다. 그후 제2 불투명 광 배리어 부분은 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료에 형성된 트렌치에 불투명 재료를 성막시킴으로써 형성될 수 있다. 대안으로, 제2 불투명 광 배리어 부분은 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료의 최외측 표면의 일부 상에 불투명 재료를 성막시킴으로써 형성될 수 있다. 또다른 실시예에 있어서, 제2 불투명 광 배리어 부분은 애퍼처 플레이트의 일부로 광 투과성 재료의 최외측 표면의 일부를 덮음으로써 형성된다. 불투명 에폭시는 광 투과성 재료의 최외측 표면의 그 일부에 그리고 제1 불투명 광 배리어 부분의 최외측 부분의 일부에 애퍼처 플레이트의 일부를 부착하도록 사용될 수 있다. 그러한 애퍼처 플레이트는 캐비티가 광 투과성 재료로 채워지지 않는 경우에도 사용될 수 있다.
일실시예에 있어서, 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 제2 캐비티 쪽을 향하여 뻗는 제3 불투명 광 배리어 부분이 형성된다. 제3 불투명 광 배리어 부분은 광 투과성 커버 플레이트가 제1 및 제2 캐비티의 위에 놓여 있다면 광 검출기에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감소시키도록 구성된다.
또한, 본원발명의 실시예들은 광 소스 및 광 검출기를 포함하는 디바이스에 관한 것이다. 또한 디바이스는 광 소스와 광 검출기의 사이에 제1 불투명 광 배리어 부분을 포함하는데, 광이 광 소스로부터 광 검출기로 직접 전송되지 못하게 차단하도록 구성되어 있다. 또한, 디바이스는 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 광 소스 쪽을 향하여 뻗어 있는 제2 불투명 광 배리어 부분을 포함한다. 부가적으로, 디바이스는 광 소스 및 광 검출기의 위에 놓인 광 투과성 커버를 포함한다. 그러한 실시예들에 있어서, 제2 불투명 광 배리어 부분은 광 소스의 위에 놓여 있는 광 투과성 커버에 의해 야기된 경면 반사의 양을 감소시키도록 구성되어 있다. 부가적으로(또는 대안으로), 디바이스는 또한 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 제2 캐비티 쪽으로 향하여 뻗는 추가적인(예컨대 제3 불투명) 광 배리어 부분을 포함할 수 있다. 제3 불투명 광 배리어 부분은 광 검출기에 의해 검출되는 경면 반사의 양을 감소시키도록 구성되어 있다. 또한 본원발명의 실시예들은 상기 특징들 뿐 아니라 부가적 특징들도 포함하는 시스템에 관한 것이다.
이 개요는 본원발명의 실시예 모두를 요약하려는 의도는 아니다. 추가적인 대안의 실시예들, 및 본원발명의 실시예들의 특징, 태양 및 이점은 이하의 상세한 설명, 도면 및 청구범위로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본원발명의 특정 실시예에 따른 광학 센서 디바이스(예컨대, 근접 센서 디바이스)의 상부도,
도 2a는 본원발명의 제1 실시예에 따른, 도 1의 디바이스의 측면도,
도 2b는 본원발명의 제1 실시예에 따른, 도 1의 점선(B-B)을 따른, 도 1 및 도 2a의 디바이스의 횡단면도,
도 3a는 본원발명의 제2 실시예에 따른, 도 1의 디바이스의 측면도,
도 3b는 본원발명의 제2 실시예에 따른, 도 1 및 도 3a의 점선(B-B)에 따른, 도 1의 디바이스의 횡단면도,
도 4a는 본원발명의 제3 실시예에 따른, 도 1의 디바이스의 측면도,
도 4b는 본원발명의 제3 실시예에 따른, 도 1의 점선(B-B)을 따른, 도 1 및 도 4a의 디바이스의 횡단면도,
도 5는 본원발명의 실시예들에 따른 광학 센서 디바이스를 제공하기 위한 여러 방법의 개요를 나타내는데 사용되는 하이 레벨 흐름선도,
도 6은 본원발명의 실시예들에 따른 복수의 광학 센서 디바이스를 제공하기 위한 여러 방법의 개요를 나타내는데 사용되는 하이 레벨 흐름선도,
도 7은 본원발명의 일실시예의 광학 센서를 포함하는 시스템의 하이 레벨 블록선도,
도 8은 경면 반사를 야기시킬 수 있는 커버 플레이트의 뒤에 광학 센서가 어떻게 놓여 있을 수 있는지의 예시도,
도 9a는 본원발명의 일실시예에 따른, L-형상 배리어를 포함하는 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 9b는 본원발명의 또다른 실시예에 따른, L-형상 배리어를 포함하는 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 9c는 본원발명의 일실시예에 따른, T-형상 배리어를 포함하는 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 9d는 본원발명의 또다른 실시예에 따른, T-형상 배리어를 포함하는 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 10은 본원발명의 일실시예에 따른, 편심 렌즈를 포함하는 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 11 및 도 12는 광학 센서 디바이스를 제공하는데 사용될 수 있는 본원발명의 구체적인 실시예들의 개요를 나타내도록 사용되는 하이 레벨 흐름선도,
도 13은 경면 반사를 감소시키는 본원발명의 실시예들로부터 혜택을 볼 수 있는 대안의 광학 센서 디바이스(예컨대 근접 센서 디바이스)의 상부도,
도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 광학 센서의 표본적인 대안의 횡단면도,
도 15a는 본원발명의 일실시예에 따른, L-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14a의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 15b는 본원발명의 일실시예에 따른, T-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14a의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 15c는 본원발명의 일실시예에 따른, L-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14a의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 15d는 본원발명의 일실시예에 따른, T-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14a의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 16a는 본원발명의 일실시예에 따른, L-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14a의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 16b는 본원발명의 일실시예에 따른, T-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14a의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 17a는 본원발명의 일실시예에 따른, L-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14b의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 17b는 본원발명의 일실시예에 따른, T-형상 배리어이도록 수정된 배리어를 갖는 도 13 및 도 14b의 광학 센서 디바이스의 횡단면도,
도 18은 몰드를 사용하여 캐스팅된 복수의 렌즈의 사시도, 및
도 19는 도 18에 도시된 렌즈 중 하나를 포함하는 광학 센서 디바이스의 횡단면도.
도 1은 본원발명의 소정 실시예에 따른 광학 센서 디바이스(102; 예컨대 근접 센서 디바이스)의 상부도이다. 도 2a는, 본원발명의 제1 실시예에 따라, 도 1의 디바이스(102)의 측면도이고, 도 2b는 (도 1의 점선(B-B)을 따른) 도 1 및 도 2a의 디바이스(102)의 횡단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광학 센서 디바이스(102)는 다이 부착 기판(110)을 포함하는데, 도 1에서는 다이 부착 리드프레임 기판인 것으로 도시되어 있지만, 대안으로, 회로 보드 기판 또는 세라믹 기판일 수도 있고, 이에 국한되는 것은 아니다. 다이 부착 기판으로서 하나 이상의 리드프레임을 사용하는 이점은, 전형적으로 리드프레임 기판은 회로 보드 기판 또는 세라믹 기판보다 더 얇게 만들어질 수 있어서 디바이스(102)의 전체 두께를 줄일 수 있다는 것인데, 이러한 것은 디바이스(102)가 사용되는 애플리케이션에 따라 소망될 수도 있다. 예컨대, 리드프레임 기판은 약 0.2mm의 두께를 가질 수 있는 반면에, 회로 보드 기판은 적어도 0.3 또는 0.4mm의 두께를 가질 것이다. 더욱, 리드프레임 기판은 회로 보드 기판보다 더 나은 열 소산을 제공한다. 부가적으로, 리드프레임 기판은, 금속성이라면, 광에 불투명한 반면에, 전형적인 회로 보드 기판은 (구하기 어려운 블랙 회로 보드가 사용되지 않는다면) 다소 광 투과성이다. 또한, 전형적으로 리드프레임 기판은 회로 보드 기판 및 세라믹 기판보다 덜 비싸다.
다이 부착 기판(110)에는 광 검출기 다이(120) 및 광 소스 다이(130)가 부착되어 있다. (포토센서 다이, 포토디텍터 다이 또는 광학 검출기 다이라고도 일컬어질 수 있는) 광 검출기 다이(120)는, 국한되는 것은 아니지만, 검출된 광의 크기를 나타내는 전류 또는 전압을 산출하는데 사용될 수 있는 포토레지스터, 광발전 셀, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 전하 결합 소자(CCD) 등과 같은 하나 이상의 광 검출 소자를 포함한다. 하나 이상의 광 검출 소자는 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)를 형성한다. 도면에는 광 검출기 다이(120)의 잔여 다른 것들에 대비하여 액티브 에어리어(122)의 표본적인 위치가 도시되어 있지만, 액티브 에어리어(122)에 대한 대안의 위치도 본원발명의 범위 내에 있다. 예컨대, 액티브 에어리어(122)는 도면에 도시되어 있는 것보다 광 소스 다이(130)로부터 더 멀리(또는 더 가까이) 위치될 수 있다.
(광 이미터 다이라고도 일컬어질 수 있는) 광 소스 다이(130)는, 국한되는 것은 아니지만, 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 벌크-이미팅 LED, 서피스-이미팅 LED, 버티컬-캐비티 서피스-이미팅 레이저(VCSEL), 초발광 다이오드(SLED), 레이저 다이오드, 픽셀 다이오드 등과 같은 하나 이상의 발광 소자를 포함한다. LED 타입 광 소스 다이(130)는, 예컨대, p-형 층(예컨대, 갈륨비소(GaAs) 층)이 상부에 성막되는 n-형 실리콘 기판을 포함할 수 있다. p-형 층에 부착된 전극은 LED 다이의 터미널 중 하나를 제공하고, n-형 기판에 부착된 다른 하나의 전극은 LED 다이의 다른 하나의 터미널을 제공한다. p-형 층에 부착된 전극은 와이어 본드(예컨대, 도 1에서 광 소스 다이(130)의 상부에 부착된 와이어 본드(116))이거나 와이어 본드에 부착될 수 있다. n-형 기판에 부착된 전극은 예컨대 도전성(예컨대, 은) 에폭시일 수 있다. 예컨대, 도전성 에폭시는 n-형 기판의 저부를 다이 부착 리드프레임 기판(예컨대, 도 1의 110)에 부착시킬 수 있다.
도면에서는 다이 부착 리드프레임 기판(110)이 다이 부착 리드프레임(110)의 메인 바디로부터 뻗어 있는 리드프레임 암(112a, 112b)을 포함하는데, 이하 설명되는 방식으로 형성되는 광 배리어의 광 차단 능력을 증가시킬 수 있다. 또한, 다이 부착 리드프레임(110)으로부터 전기적으로 격리되는 리드프레임 본드 패드(114a-114h), 및 광 검출기 다이(120) 및 광 소스 다이(130)를 본드 패드(114a-114h)에 부착하는 와이어 본드(116)가 도시되어 있다.
도 2a 및 도 2b에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 광 투과성 재료(140)는 (이하 논의되는 그루브(145)가 형성되는 곳을 제외하고는) 광 검출기 다이(120), 광 소스 다이(130) 및 다이 부착 기판(110)을 덮고 있다. 구체적 실시예들에 의하면, 광 투과성 재료(140)는 광 투과성 에폭시(예컨대, 클리어 에폭시), 또는 광 검출기 다이(120), 광 소스 다이(130) 및 다이 부착 기판(110) 위에 몰딩(트랜스퍼 몰딩 또는 캐스트 몰딩)되거나 또는 다른 방법으로 형성되는 다른 광 투과성 수지 또는 폴리머일 수 있다. (채널이라고도 일컬어질 수 있는) 그루브(145)는 광 검출기 다이와 광 소스 다이의 사이에 광 투과성 재료에 형성된다. 그루브(145)는 톱 절단, 블레이드 절단 또는 레이저 절단 또는 다른 방식으로 절단될 수 있다. 대안으로, 그루브는 다이(120, 130)와 그 사이의 공간 위에 광 투과성 재료를 형성하도록 사용되는 몰드에서의 피처를 사용하여 형성(예컨대, 캐스트)될 수 있다. 예컨대, 그루브(145)는 몰드 표면으로부터 돌출하도록 머신잉된 씬 핀(thin fin)에 의해 형성될 수 있다.
그루브(145) 내에는 광 검출기 다이와 광 소스 다이 사이에 광 배리어를 제공하는 불투명 재료(150)가 있다. 구체적 실시예에 의하면, 불투명 재료는 불투명 에폭시(예컨대, 블랙 에폭시), 또는 광 이미터 다이(130)에 의해 산출된 광의 파장이 통과하지 못하게 하는 다른 불투명 수지 또는 폴리머일 수 있다. 다시 말하면, 그루브(145) 내에 불투명 재료(150)에 의해 형성된 광 배리어는 광 소스 다이(130)의 하나 이상의 발광 소자에 의해 산출된 광이 광 검출기 다이(120)의 하나 이상의 광 검출 소자에 직접 전송되어 검출되는 것을 방지한다.
일실시예에 의하면, 그루브(145)는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 그루브(145)가 다이 부착 기판(110)으로 뻗어 있도록 광 투과성 재료(140)에 형성된다. 그루브(145)가 다이 부착 기판(110)으로까지 쭉 뻗어 있지 않으면, 그래도 그루브(145)는, 그루브가 불투명 재료(150)에 의해 점유될 때 광 소스 다이(130)와 광 검출기 다이(120)의 사이에 충분한 광 배리어가 제공되도록, 충분하게 깊어야 한다.
이제, 본원발명의 제2 실시예에 따라 각각 광 센서 디바이스(102')의 측면도 및 횡단면도인 도 3a 및 도 3b를 본다. 이 실시예에 있어서, 불투명 재료 스트립(154)은 다이 부착 기판(110) 상에 형성되고, 그루브(145)는 바람직하게는 그루브(145)가 불투명 재료 스트립(154)으로까지 또는 그 안으로까지 뻗도록 광 투과성 재료(140)에 형성된다. 불투명 재료 스트립(154)은 재료(150)와 동일한 불투명 재료 또는 그와 다른 재료를 포함할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 스트립(154)은 광 소스 다이(130)와 광 검출기 다이(120)의 사이에 광 배리어의 부분을 형성한다. 스트립(154)은 광 투과성 재료(140)가 캐스팅되거나 또는 다른 방법으로 형성되기 이전에 성막 및 큐어링될 수 있다.
이제, 본원발명의 제3 실시예에 따라 각각 광 센서 디바이스(102'')의 측면도 및 횡단면도인 도 4a 및 도 4b를 본다. 이 실시예에 있어서, 그루브(152)는 광 투과성 재료(140)에 그루브(145)가 형성되는(더 정확하게는, 이후에 형성되는) 곳 아래에 다이 부착 기판(110)에 형성된다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 불투명 재료 스트립(154)은 그루브(152) 내에 있고 다이 부착 기판(110)의 평면 위에서 뻗어 있다. 또 도시된 바와 같이, 광 투과성 재료(140)에 형성된 그루브(145)는 바람직하게는 불투명 재료 스트립(154)으로까지 또는 그 안으로 뻗어 있다. 이 실시예에 있어서, 스트립(154)은 광 소스 다이(130)와 광 검출기 다이(120)의 사이에 광 배리어의 부분을 형성한다. 스트립(154)은 광 투과성 재료(140)가 캐스팅되거나 또는 다른 방법으로 형성되기 이전에 성막 및 큐어링될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 계속 보면, 다음과 같은 것도 가능한데, 스트립(154)이 포함되지 않고, 그루브(145)는 그루브(145)가 다이 부착 기판(110)에서의 그루브(152)와 이웃 및 연속하도록 광 투과성 재료(140)에 형성되어서, 그루브(152)가 불투명 재료(140)로 채워질 때 기판(110)에서의 그루브(152)도 동일한 불투명 재료(140)로 채워지는 것이다.
도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b의 실시예들에 있어서, 그루브(145)가 불투명 재료 스트립(154)으로까지 쭉 또는 다이 부착 기판(110)으로까지 쭉 뻗어 있지 않으면, 그래도 그루브(145)는, 불투명 재료(150)에 의해 점유될 때 광 소스 다이(130)와 광 검출기 다이(120)의 사이에 충분한 광 배리어가 제공되도록, 충분하게 깊어야 한다.
상기 실시예들에 있어서, 광학 디바이스(102, 102', 102'')는 광 검출기 다이(120) 및 광 소스 다이(130) 둘다 부착되어 있는 단일의 다이 부착 기판을 포함하는 것으로 도시되었다. 대안의 실시예들에 있어서, 광학 디바이스(102, 102', 102'')는 예컨대 광 검출기 다이(120)가 하나의 다이 부착 기판에 부착되고 광 소스 다이(130)가 다른 하나의(예컨대 이웃하는) 다이 부착 기판에 부착되도록 하나 이상의 다이 부착 기판을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에 있어서, 그래도 그루브(145)는 광 검출기 다이(120)와 광 소스 다이(130)의 사이에 형성되어야 한다.
일실시예에 의하면, 결과적 센서 디바이스(102, 102', 102'')는 도 2a, 도 3a 및 도 4a로부터 알 수 있는 바와 같이 DFN(dual row flat no lead) 디바이스이다. 도 2a, 도 3a 및 도 4a에 있어서, 노출된 리드프레임 본드 패드(114)는 센서 디바이스가 다른 회로에 연결될 수 있게 한다. 당업계에 주지된 바와 같이, 대안으로, 광학 센서(102, 102', 102'')가 다른 회로에 연결될 수 있게 하도록 다른 패드, 핀, 볼 그리드 등이 제공될 수 있다.
상기 실시예들의 각각에 있어서, 광 투과성 재료(140)는 검출기 다이의 수광각을 지향 또는 제한하도록 뿐만 아니라 발광을 지향하도록 그안에 캐스팅되거나 또는 다른 방법으로 형성된 얕은 광학 구조물을 가질 수 있다. 광학 구조물은, 국한되는 것은 아니지만, 작은 프리즘, 디퓨저, 평활 평탄 표면, 렌즈, 셔터 또는 홀로그램 엘리먼트도 포함할 수 있고 그들 조합도 물론이다. 예컨대, 광학 구조물은 몰드의 표면으로 머신잉되고 몰드를 사용하여 캐스팅되거나 또는 다른 방법으로 형성되는 광 투과성 재료에 복제될 수 있다.
본원발명의 다양한 실시예들에 따라 광학 센서를 제공하기 위한 방법을 설명하도록 이제 도 5의 하이 레벨 흐름선도가 사용될 것이다. 도 5를 보면, 단계(502)에서는, 광 검출기 다이(예컨대, 120)가 다이 부착 기판(예컨대, 110)에 부착되고 광 소스 다이(예컨대, 130)는 광 검출기 다이가 부착되어 있는 동일한 다이 부착 기판에 또는 다른 다이 부착 기판에 부착되어서, 광 검출기 다이와 광 소스 다이의 사이에 공간이 존재한다. 다이(120, 130)는 구현에 따라 비도전성 또는 도전성(예컨대, 은으로 채워진) 에폭시일 수 있는 에폭시를 사용하여 다이 부착 기판(110)에 부착될 수 있다. 다른 부착 기술들도 가능하고 본원발명의 범위 내에 있다.
단계(504)에서, 광 검출기 다이, 광 소스 다이 및 광 검출기 다이와 광 소스 다이 사이의 공간은 광 투과성 재료(예컨대, 140)로 덮힌다. 이것은 다이들이 부착되는 기판의 사이드 전체를 광 투과성 재료로 덮음으로써 성취될 수 있다. 상기한 바와 같이, 광 투과성 재료는 클리어 또는 다른 광 투과성 에폭시 또는 다른 수지 또는 폴리머일 수 있다. 광 투과성 재료는 예컨대 캐스트 몰딩 또는 트랜스퍼 몰딩을 사용하여 형성될 수 있지만 이에 국한되는 것은 아니다.
단계(506)에서, 그루브(예컨대, 145)는 광 검출기 다이와 광 소스 다이의 사이에 광 투과성 재료에 형성된다. 상기한 바와 같이, 그루브는 톱 컷팅, 블레이드 컷팅 또는 레이저 컷팅에 의해 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 대안으로, 그루브는 다이(120, 130) 및 그 사이의 공간 위에 광 투과성 재료를 형성하도록 사용된 몰드에서의 피처에 의해 형성(예컨대, 캐스팅)될 수 있다. 예컨대, 그루브(145)는 몰드 표면으로부터 돌출하도록 머신잉된 씬 핀에 의해 형성될 수 있다.
그루브가 광 투과성 재료 내로의 컷팅에 의해 형성되는 경우에, 광 검출기 다이와 광 소스 다이의 사이의 공간 전체는 단계(504)에서 광 투과성 재료로 덮힐 수 있고, 이후 단계(506)에서 컷팅될 것이다. 그루브가 몰드에서의 피처에 의해 형성되는 경우에, 광 검출기 다이와 광 소스 다이 사이의 공간의 일부는 (몰드에서의 피처에 기인하여) 광 투과성 재료에 의해 덮히지 않을 것이고, 그러한 부분은 그루브를 형성한다.
단계(508)에서, 불투명 재료(예컨대, 150)는 광 검출기 다이와 광 소스 다이의 사이에 광 배리어를 형성하도록 그루브 내에 넣어진다. 상기한 바와 같이, 불투명 재료는 예컨대 블랙 에폭시, 또는 광 이미터 다이(130)에 의해 산출된 광의 파장에 불투명한 소정의 다른 수지 또는 폴리머와 같은 불투명 에폭시일 수 있다. 이러한 방식으로, 형성된 광 배리어는 광 소스 다이(예컨대, 130)의 하나 이상의 발광 소자에 의해 산출된 광이 광 검출기 다이(예컨대, 120) 중 광을 검출하는 하나 이상의 소자에 직접 전송되어 검출되는 것을 방지한다.
불투명 재료는 정밀하고 제어된 방식으로 그루브 내에 놓일 수 있거나 또는 그루브를 채우도록 광 투과성 재료의 표면 전체 위에 스프레딩될 수 있고 그 초과량은 타일이 그라우팅되는 방법과 유사하게 훔쳐내거나 다른 방법으로 닦아내어버릴 수 있다. 불투명 재료는 단일 패스 또는 멀티 패스 프로세스로 그루브를 채우거나 실질적으로 채우도록 예컨대 (예컨대 할로우 니들과 유사한) 애플리케이터로부터의 포지티브 프레셔를 사용하여 뿜어내거나 다른 방법으로 내어놓아질 수 있고, 초과의 불투명 재료는 훔쳐버리거나 다른 방법으로 제거될 수 있다. 예컨대, 캘리포니아 칼즈배드의 Asymtek으로부터 이용가능한 것과 같은 자동화된 디스펜싱 시스템이 불투명 재료를 내어놓도록 사용될 수 있다. 다른 기술들도 사용될 수 있고 본원발명의 범위 내에 있다.
소정 실시예들에 있어서, 불투명 재료는 형성된 광 배리어의 불투명도를 최대화하도록 바람직하게는 내부 에어 버블의 양을 최소화 또는 방지하는 방식으로 그루브를 채우거나 또는 적어도 실질적으로 채운다. 일실시예에 있어서, 채널은 불투명 재료로 채워질 수 있고, 그후 그 재료는 에어 버블이 붕괴되도록 큐어링될 수 있다. 이후에, 불투명 재료의 하나 이상의 추가적 레이어/코팅은 에어 버블이 붕괴된 후의 결과로 되는 덴트 또는 웰을 채우도록 도포될 수 있다.
단계(502) 후에, 그러나 단계(504, 506, 508) 전에, 다이(예컨대, 120, 130)를 본드 패드(예컨대, 114)에 연결하도록 와이어 본딩 등이 수행될 수 있다. 단계(504, 506, 508) 이전에(그리고 단계(502) 전이든지 후이든지), 불투명 재료 스트립(예컨대, 154)은, 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 관하여 상기된 바와 같이, 그루브가 불투명 재료 스트립으로까지 또는 그안으로까지 뻗도록 그렇게 컷팅되는 한 광 투과성 재료(예컨대, 140)에서 그루브를 톱, 블레이드 또는 레이저 컷팅할 때 깊이 조절의 소정 슬롭(즉, 톨러런스를 증가시키는 것)을 허용하면서도 그래도 완전한 광학 배리어를 허용하도록, 다이 부착 기판 상에 형성될 수 있다. 그러한 불투명 재료 스트립(예컨대, 154)은 예컨대 캘리포니아 칼즈배드의 Asymtek으로부터 이용가능한 것들과 같은 자동화된 디스펜싱 시스템을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상기된 바와 같이, 그루브(예컨대, 152)는 다이 부착 기판(110)에 형성(예컨대, 기판(110)내로 에칭)될 수 있고, 그루브는 불투명 재료 스트립(예컨대, 154)으로 덮힐 수도 있고 덮히지 않을 수도 있다. 그루브(예컨대, 152)는 또한 그루브 컷팅 깊이에서의 톨러런스를 증가시키도록 사용될 수 있다.
본원발명의 특정 실시예들의 이점은, 도 6의 하이 레벨 흐름선도를 참조하여 요약될 바와 같이, 비용과 시간 효과적인 방식으로 복수의 광학 센서가 생산될 수 있다는 것이다. 도 6을 보면, 단계(602)에서는, 복수의 광 검출기 다이 중 각각의 하나와 복수의 광 소스 다이 중 대응하는 하나의 사이에 소정량의 공간이 존재하도록 복수의 광 검출기 다이 및 복수의 광 소스 다이가 하나 이상의 다이 부착 기판에 부착된다. 예컨대, 복수의 광 검출기 다이 중 각각의 하나와 복수의 광 소스 다이 중 대응하는 하나의 사이에 소정량의 공간(예컨대, 1mm)이 존재하도록 1000개의 광 검출기 다이 및 1000개의 대응하는 광 소스 다이가 2x6 인치 리드프레임 다이 부착 기판에 행렬(예컨대, 20행x50열)로 부착될 수 있다.
단계(604)에서, 광 검출기 다이, 광 소스 다이 및 그들 사이의 공간 중 적어도 일부는 단계(504)에 관하여 상기된 기술 중 하나를 사용하여 광 투과성 재료로 덮힌다. 예컨대, 모든 다이 및 그들 사이의 공간은 동일한 몰딩 프로세스를 사용하여 동시에 덮힐 수 있다. 이것은 다이들이 부착되는 기판의 사이드 전체를 광 투과성 재료로 덮음으로써 성취될 수 있다.
단계(606)에서는, 복수의 광 검출기 다이의 각각의 하나와 복수의 광 소스 다이의 대응하는 하나의 사이에 그루브가 형성되도록 광 투과성 재료에서 복수의 그루브가 형성된다. 상기한 바와 같이, 그러한 그루브를 형성하도록 톱, 블레이드 또는 레이저 컷팅 등이 사용될 수 있다. 광 검출기 다이와 광 소스 다이가 행렬로 부착되는 경우에, 광 소스와 그 대응하는 광 검출기 모두의 사이에 그루브를 형성하도록 비교적 적은 수의 컷팅을 해야할 필요가 있을 것이다. 예컨대, (다이 쌍은 광 검출기 다이들 중 하나와 광 소스 다이들 중 대응하는 하나인 때) 20행x50열의 다이 쌍이 존재하는 경우, 1000개의 다이 쌍 모두에 대해 그루브를 형성하도록 적은 수 20만큼의 컷팅을 해야할 필요가 있을 것이다. 정확한 컷팅 수는 다이 부착 기판 상의 다이 쌍의 배열에 의존할 것이다. 상기한 바와 같이, 대안으로, (다이 위에 광 투과성 재료를 형성하도록 사용된) 몰드의 피처는 그루브를 형성하도록 사용될 수 있다. 광 검출기 다이 및 광 소스 다이가 행렬로 부착되는 경우, 광 소스와 그 대응하는 광 검출기 모두의 사이에 그루브를 형성하도록 비교적 적은 수의 몰드 피처가 필요할 것이다. 예컨대, 20행x50열의 다이 쌍이 존재하는 경우, 몰드 표면으로부터 돌출하도록 머신잉된 적은 수 20만큼의 씬 핀이 1000개의 다이 쌍 모두에 대해 그루브를 형성하도록 사용될 수 있다. 몰드 피처의 정확한 수는 다이 부착 기판상의 다이 쌍의 배열에 의존할 것이다.
그루브가 광 투과성 재료 내로의 컷팅에 의해 형성되는 경우, 단계(604)에서 각각의 다이 쌍 사이의 공간 전체는 광 투과성 재료로 덮힐 수 있고, 이후에 단계(606)에서 컷팅될 것이다. 그루브가 몰드의 피처에 의해 형성되는 경우, 각각의 다이 쌍 사이의 공간의 일부는 (몰드에서의 피처에 기인하여) 광 투과성 재료에 의해 덮히지 않을 것이고, 그러한 부분은 그루브를 형성한다.
단계(608)에서, 불투명 재료(예컨대, 150)는 복수의 광 검출기 다이 중 각각의 하나와 복수의 광 소스 다이 중 그 대응하는 하나의 사이에 광 배리어를 형성하도록 복수의 그루브 내에 넣어진다. 그루브 내에 불투명 재료를 넣기 위한 범례의 기술들은 단계(508)의 상기 논의에서 제공되어 있다. 그루브 내로 불투명 재료를 내놓도록 프리시젼 디스펜싱 머신이 사용되었다면, 광 소스와 그 대응하는 광 검출기 모두의 사이의 복수의 그루브를 채우기 위해 디스펜싱 머신의 비교적 적은 수의 패스가 필요할 것이다. 예컨대, 20행x50열의 다이 쌍이 존재하는 경우, 1000개의 다이 쌍 모두에 대해 그루브를 채우도록 디스펜싱 머신의 적은 수 20만큼의 패스가 사용될 수 있다. 패스의 정확한 수는 다이 부착 기판 상의 다이 쌍의 배열에 의존할 것이다.
단계(602) 후에, 그러나 단계(604, 606, 608) 전에, 다이를 본드 패드(예컨대, 114)에 연결하도록 와이어 본딩 등이 수행될 수 있다. 단계(604, 606, 608) 이전에(그리고 단계(602) 전이든지 후이든지), 불투명 재료 스트립(예컨대, 154)은, 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 관하여 상기된 바와 같이, 그루브가 불투명 재료 스트립으로까지 또는 그안으로까지 뻗도록 그렇게 컷팅되는 한 광 투과성 재료(예컨대, 140)에서 그루브를 톱, 블레이드 또는 레이저 컷팅할 때 깊이 조절의 소정 슬롭(즉, 톨러런스를 증가시키는 것)을 허용하면서도 그래도 완전한 광학 배리어를 허용하도록, 다이 부착 기판 상에 형성될 수 있다. 광 검출기 다이 및 광 소스 다이가 행렬로 부착되는 경우, 비교적 적은 수의 스트립이 형성될 필요가 있을 것이다. 예컨대, 20행x50열의 다이 쌍이 존재하는 경우, 1000개의 다이 쌍 모두에 대하여 적은 수 20만큼의 불투명 재료 스트립이 형성될 필요가 있을 것이다. 스트립의 정확한 수는 다이 부착 기판상의 다이 쌍의 배열에 의존할 것이다. 또한, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상기된 바와 같이, 그루브(예컨대, 152)는 다이 부착 기판(110)에 형성(예컨대, 기판(110)내로 에칭)될 수 있고, 그루브는 불투명 재료 스트립(예컨대, 154)으로 덮힐 수도 있고 덮히지 않을 수도 있어서, 그루브 컷팅 깊이에서의 톨러런스를 증가시킨다. 광 검출기 다이 및 광 소스 다이가 행렬로 부착되는 경우에, 다이 부착 기판에서 비교적 적은 수의 그루브가 형성될 필요가 있을 것이다. 예컨대, 20행x50열의 다이 쌍이 존재하는 경우에, 1000개의 다이 쌍 모두에 대해 다이 부착 기판에서의 적은 수 20만큼의 그루브가 형성될 필요가 있을 것이다.
상기 광학 센서는 근접 감지 능력을 제공할 수도 있고, 국한되는 것은 아니지만, 주변 광 검출과 같은 다른 능력도 물론이다. 예컨대, 광 검출기 다이(120)는 광학 센서가 근접을 검출하는데 사용되고 있지 않을 때 주변 광을 검출하는 회로를 포함할 수 있다. 또한 광 검출기 다이(120)는 광 소스 다이(130)로부터 방출되어 광 검출기 다이 쪽으로 되돌아 반사된 광과, 예컨대, 태양 또는 방을 밝히기 위한 인위적 광 소스에 의해 산출된 주변 광 사이를 분간하는 회로를 포함할 수 있다.
상기 광학 센서(102, 102', 102'')는, 국한되는 것은 아니지만, 모바일 폰, 휴대용 컴퓨터, 휴대용 비디오 플레이어, 핸드헬드 디바이스 등을 포함하는 다양한 시스템에서 사용될 수 있다. 도 7에 도시된 시스템(700)을 보면, 예컨대, 광학 센서(102, 102', 102'')는 서브시스템(706, 예컨대, 터치 스크린, 디스플레이, 백라이트, 버츄얼 스크롤 휠, 버츄얼 키패드, 네비게이션 패드 등)이 인에이블링되는지 디스에이블링되는지를 제어하도록 근접 센서로서 사용될 수 있다. 예컨대, 광학 센서(102, 102', 102'')는 사람의 손가락과 같은 물체(708)가 다가오고 있을 때를 검출할 수 있고 그 검출에 기초하여 서브시스템(706)을 인에이블링하든지 또는 디스에이블링하든지 할 수 있다.
근접 센서로서 사용될 때, 광 소스 다이(130)의 발광 소자로부터 방출된 광(또는 그러한 광의 적어도 일부)은 어떤 물체(예컨대, 708)가 있을 때 그 물체에 의해 반사되어 광 검출기 다이(120)의 광 검출기 소자에 의해 수신될 것이다. 광 검출기 다이(120)는 그 반사된 광(및 잠재적으로는 주변 광 또한)을 전류로 변환할 수 있고, 저항 및/또는 다른 컴포넌트, 예컨대, 트랜스임피던스 증폭기가 그러한 전류를 전압으로 변환하는데 사용될 수 있다. 광 소스 다이(120)에 의해 수신된 반사광의 강도는 일반적으로 약 1/(4*X^2)의 레이트로 감소된다. 여기서, X는 물체(708)와 센서(102, 102', 102'') 사이의 거리이다. 그러나, 방금 언급된 바와 같이, 총 수신광도 태양 광, 할로겐 광, 백열 광, 형광 광 등으로부터일 수 있는 주변 광을 포함할 수 있다. 주변 광 응답을 걸러내거나 분리해버리기 위한 다양한 기술이 사용될 수 있는데, 그 몇몇 예가 2008년 4월 10일자 미국특허출원 제12/101,047호 "PROXIMITY SENSORS AND METHODS FOR SENSING PROXIMITY"에 개시되어 있고, 여기에 참고로 편입되어 있다.
시스템(700)은 광 소스 다이(130)의 발광 소자를 구동하는 하나 이상의 드라이버(702, 예컨대 LED 드라이버 또는 레이저 드라이버)를 포함할 수 있다. 검출된 광을 나타내는 광학 센서(102, 102', 102'')의 하나 이상의 출력은 예컨대 하나 이상의 비교기를 포함할 수 있는 프로세서 및/또는 회로(704)에 제공될 수 있다. 프로세서 및/또는 회로(704)는, 예컨대, 서브시스템(706)이 (소망되는 것에 따라) 인에이블링 또는 디스에이블링되어야 하는 범위 내에 물체가 있는지를 판정하도록 또는 (예컨대, 터치 키보드의) 터치 키가 눌러졌는지를 판정하도록, 하나 이상의 스레숄드에 센서(102, 102', 102'')의 출력을 비교할 수 있다. 다중 스레숄드가 사용될 수 있고, 하나 이상의 가능한 응답이 물체의 검출된 근접에 기초하여 발생될 수 있다. 예컨대, 제1 응답은 물체가 제1 근접 범위 내에 있으면 발생할 수 있고, 제2 응답은 물체가 제2 근접 범위 내에 있으면 발생할 수 있다. 물체의 근접에 대한 다른 응답도 가능하다. 시스템(700)은, 부가적으로 또는 대안으로, 물체의 과도적 모션을 검출하도록 광학 센서(예컨대, 102, 102', 102'')를 사용할 수 있는데, 센서의 범위 내의 정지 물체(예컨대, 의자)와 비정지 물체를 구별하는데 유용하다. 또한, 광학 센서(102, 102', 102'')가 주변 광 센서로도 사용될 수 있도록 타임 멀티플렉싱 및/또는 필터링이 사용될 수도 있다. 주변 광 센서로서 사용될 때 광학 센서(102, 102', 102'')는 예컨대 디스플레이의 휘도를 제어하도록, 방 또는 다른 공간 내의 조명을 제어하도록 등으로 사용될 수 있다. 이들은 광학 센서(102, 102', 102'') 사용의 단지 몇몇 범례일 뿐이고, 모두를 망라한 것은 아니다.
이제 도 8을 보면, 광학 센서(예컨대, 102, 102', 102'')는 예컨대 유리, 플라스틱 또는 어떤 다른 보호성 광 투과성 재료로 만들어질 수 있는 커버 플레이트(802)와 (그 뒤에 놓이거나 그에 의해 덮혀) 사용될 수 있다. 그러한 커버 플레이트(802)는 가까운 표면(804)과 먼 표면(806)을 포함하고 그 사이가 플레이트(802)의 두께이다. 가까운 표면(804)은 광학 센서(예컨대, 102, 102', 102'')의 상부 표면으로부터 소정 거리에 있는 것으로 도시되었지만, 가까운 표면이 광학 센서의 상부 표면과 접촉하고(즉, 맞대어 접하고) 있는 것도 가능하다. 커버 플레이트(802)는 모바일 폰, 퍼스널 뮤직 플레이어 또는 PDA의 스크린을 덮는 유리, 또는 랩톱 컴퓨터의 스크린을 덮는 플라스틱일 수 있지만, 이에 국한되지는 않는다.
도 8에는 범례적 광선(803)도 도시되어 있다. 도 8로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 광선의 적어도 일부 또는 그 여러 부분은 경면 반사에 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122) 쪽으로 되돌아 반사될 수 있다. 소스로부터 검출기로 직접 전송되는 광을 최소화하는 것이 소망될 수 있는 것처럼, 경면 반사를 최소화하는 것도 소망될 수 있는데, 그러한 반사는 본질적으로 정보가 들어있지 않는 잡음이므로 거리를 감지하는 디바이스 전반의 능력을 마찬가지로 감소시키기 때문이다. 광 검출기 다이(120, 및 더 구체적으로는 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122))에 의해 경면 반사가 검출되는 것을 감축 및 바람직하게는 방지하기 위하여, 이하에 설명될 바와 같이, 본원발명의 특정 실시예들에 따른 대안의 광 배리어가 사용될 수 있다.
도 9a를 보면, 본원발명의 일실시예에 따라, 광 배리어(950a)는, 광 배리어(150)와 동일한 방식으로, 광 소스 다이(130)에 의해 산출된 광이 광 검출기 다이(120)로 바로 진행하는 것을 방지하는 (배리어(150)와 유사한) 제1 부분(952)을 포함한다. 더하여, 광 배리어(950a)는 경면 반사를 감축시키는 제2 부분(954)을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 부분으로부터 뻗어있는 이러한 제2 부분(954)은 광 소스 다이(120) 위의 선반을 형성하고, 일실시예에 있어서는, 광 소스 다이(120)의 발광 소자의 적어도 일부를 덮고 있다. 또한, 도 9a에 도시된 바와 같이, 광 배리어(950a)는 제1 및 제2 부분(952, 954)이 통틀어 문자 "L"를 닮았기 때문에 "L-형상"으로 생각될 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 제1 부분(952)에 수직이다.
도 8과 도 9a 사이의 비교로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 경면 반사의 양을 감축시킴으로써, 그렇지 않았다면 커버 플레이트(예컨대, 802)와 함께 센서가 사용될 때 경면 반사에 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되었을 광의 양을 감축(및 바람직하게는 최소화)시킨다. 이러한 방식으로, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 센서(902a)의 감도를 증가시킨다. 다른 식으로 말하면, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 (커버 플레이트(802) 그 자체로부터의 반사가 아니라) 커버 플레이트(802) 너머의 물체에 의한 반사에 실제로 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출될 광의 퍼센티지를 증가시킨다.
도 9b를 보면, 본원발명의 일실시예에 따라, 광 배리어(950b)는 제1 부분(952, 배리어(150)와 유사), (도 9a를 참조하여 설명된 것과 동일한 방식으로 경면 반사를 감축시키는) 제2 부분(954) 및 경면 반사의 검출을 감축시키는 제3 부분(956)을 포함한다. 이러한 제3 부분(956)은, 도 9b에 도시된 바와 같이, 광 검출기 다이(130) 위에 선반을 형성하고, 일실시예에 있어서는, 액티브 에어리어(122)의 적어도 일부를 덮고 있다. 또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 그러한 광 배리어(950b)는 제1, 제2 및 제3 부분(952, 954, 956)이 통틀어 문자 "T"를 닮았기 때문에 "T-형상"으로 생각될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 광 배리어(950b)의 제2 부분(952) 및 제3 부분(954)은 각각 제1 부분(952)에 수직이다. 또다른 실시예에 있어서, 배리어는 부분(952, 956)은 포함하지만 부분(952)은 포함하지 않고, 그 경우에, 배리어는 L-형상일 수 있다.
도 8과 도 9b 사이의 비교로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 광 배리어(950b)의 제3 부분(956)은 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되는 경면 반사의 양을 감축시키고, 그로써, 센서의 감도를 증가시킨다. 다른 식으로 말하면, 광 배리어(950b)의 제3 부분(956)은, 제3 부분(956)이 포함되지 않았다면 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되었을 적어도 일부의 경면 반사를 차단한다.
L-형상 광 배리어(950a) 또는 T-형상 광 배리어(950b)는 이전에 논의된 어느 도면에서 도시된 배리어(150) 대신에 사용될 수 있으므로, (다이 부착 기판(110)에 형성된) 그루브(152) 및/또는 (배리어 아래에 형성된) 불투명 재료 스트립(154)과 함께 또는 없이 사용될 수 있다. L-형상 광 배리어(950a) 또는 T-형상 광 배리어(950b)는 단계(506, 508) 또는 단계(606, 608) 동안 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 단계(506) 또는 단계(606)에서, (예컨대, 톱 컷팅, 블레이드 컷팅 또는 레이저 컷팅에 의해) 광 검출기 다이와 광 소스 다이의 사이에 광 투과성 재료에 그루브(예컨대, 145)가 형성되기 전에, 후에 또는 동안에, 이웃하는 얕은 그루브 또한 그루브(145)의 일측(또는 양측)상에 형성될 수 있고, 이 경우, 이웃하는 그루브는 제2 및/또는 제3 부분(954, 956)의 소망 치수를 갖는다. 대안으로, 몰드가 사용되는 경우에, 배리어(950a, 950b)의 제1 부분(952)에 대응하는 그루브(145) 및 제2 부분(954)에 대응하는 이웃하는 그루브 및 선택사항으로서 제3 부분(956)에 대응하는 또다른 이웃하는 그루브 또한 몰드의 대응하는 피처에 의해 형성될 수 있다. 배리어(950a, 950b)의 형성은 불투명 재료가 그 형성된 그루브 내에 넣어지는 단계(508, 608)에서 완성될 수 있다.
도 9a 및 도 9b에 있어서, 광 배리어(950a, 950b)의 제2 부분(954) 및 선택사항으로서 제3 부분(956) 또한 그 최외측면은 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면과 실질적으로 동일 평면인 것으로 도시되어 있다. 이제 도 9c 및 도 9d의 센서(902c, 902d)를 보면, 대안의 실시예에 있어서, 배리어(950c, 950d)의 제1 부분(952)은 상기 배리어(150)가 형성되었던 것과 동일한 방식으로 형성될 수 있고, 제2 부분(954) 및 선택사항으로서 제3 부분(956) 또한 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면의 위에 형성될 수 있다. 배리어의 제1 부분(952)을 형성하는데 사용된 동일한 불투명 재료가 제2 부분(954) 및 또한 선택사항으로서의 제3 부분(956)을 형성하는데 사용될 수 있거나 또는 다른 불투명 재료가 사용될 수 있다. 배리어(950c, 950d)의 제2 부분(954) 및 선택사항으로서 제3 부분(956) 또한, 예컨대, 국한되는 것은 아니지만, 캘리포니아 칼즈배드의 Asymtek으로부터 이용가능한 것들과 같은 자동화된 디스펜싱 시스템을 사용하여 및/또는 (리소그래피 마스크와 유사한) 마스크 또는 (실크 스크린과 유사한) 스크린을 사용하여, 단일 또는 멀티 패스 프로세스에서 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 위에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 배리어(950c, 950d)의 제2 부분(954) 및 또한 선택사항으로서의 제3 부분(956)은 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 상에 소망의 패턴으로 본질적으로 페인팅되거나 다른 방법으로 성막될 수 있고, 그 패턴 부분은 배리어(950c, 950d)의 제1 부분(952)의 최외측(즉, 상부)면과 겹친다. 그러한 실시예에 있어서도, 제2 부분(954) 및 선택사항으로서의 제3 부분(956) 또한 제1 부분(952)으로부터 뻗어있다.
도 9c 및 도 9d의 실시예에 대하여, 제2 부분(954) 및 또한 선택사항으로서의 제3 부분(956)은 도 5의 단계(508) 후에 또는 도 6의 단계(608)와 단계(610)의 사이에 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 위에 형성될 수 있다.
또다른 실시예들에 있어서, 렌즈(1010)는 발광 소자의 중심에 대하여 편심되어 광 소스 다이(130)의 발광 소자 위에 적어도 일부 놓여 있다. 더 구체적으로, 렌즈(1010)의 중심은 라인(1012)이 발광 소자의 중심을 나타내고 있는 도 10에 도시된 바와 같이 배리어(950)의 제1 부분(952)으로부터 먼 쪽으로 오프셋팅되어 있다. 광 검출기 다이(120)로부터 먼 쪽으로 광 소스 다이(130)에 의해 출력된 광(또는 그러한 광의 적어도 일부)을 리디렉팅함으로써, 편심 렌즈(1010; off-centered lens)는 경면 반사의 양을 감축시키고(그리하여, 그렇지 않았다면 경면 반사에 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되었을 광의 양을 감축시키고), 그로써, 센서의 감도를 증가시킨다. 도 10에 도시된 바와 같이, 편심 렌즈(1010)는 도 9a의 L-형상 배리어(950a)와 함께 사용될 수 있거나, 대안으로, 도 9c의 L-형상 배리어(950c)와 함께 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 편심 렌즈(1010)는 도 9b 및 도 9d의 T-형상 배리어(950b, 950d)와 함께 사용될 수 있다. 또다른 실시예에 있어서, 편심 렌즈(1010)는 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b, 도 7 및 도 8에 도시된 배리어(150)와 함께 사용될 수 있다.
도 10에 있어서, 렌즈(1010)는 볼록한 것으로 도시되어 있다. 그러나, 대안적 포지티브 또는 수렴 렌즈가 사용될 수도 있다. 렌즈(1010) 또는 대안의 렌즈는 광 검출기 다이, 광 소스 다이 및 그 사이의 공간이 광 투과성 재료(예컨대, 140)로 덮히는 단계(504, 604) 후에 또는 그 일부로서 형성될 수 있다. 예컨대, 광 투과성 재료가 캐스트 몰딩 또는 트랜스퍼 몰딩을 사용하여 형성되는 경우에, 렌즈는 몰드의 피처에 의해 형성될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 렌즈는 광 투과성 재료(140)의 상부면으로 머신잉된다. 또다른 실시예에 있어서, 렌즈는 예컨대 클리어 또는 다른 광 투과성 에폭시를 사용하여 별개로 형성되어 광 투과성 재료(140)의 상부면에 부착된다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 처음에 설명된 광학 센서(102, 102', 102'')의 성능을 향상시키기 위해(예컨대, 경면 반사의 잠재적 영향을 감축시켜 감도를 향상시키기 위해) L-형상 배리어(예컨대, 950a, 950c), T-형상 배리어(예컨대, 950b, 950d) 및 편심 렌즈(예컨대, 1010)가 어떻게 사용될 수 있는지 도 8 내지 도 10을 참조하여 상기되었다. 또한, 다양한 불투명 광 배리어를 형성하기 위한 특정 기술들도 상기되었다. 본원발명의 추가적인 실시예들은, 센서의 배리어 및 그외의 것들이 어떻게 제조되는지와 상관없이 광 소스 및 광 검출기를 포함하는 어느 광학 센서에 대하여, (950a, 950c에 유사한) L-형상 배리어, (950b, 950d에 유사한) T-형상 배리어의 사용 및/또는 (예컨대, 1010에 유사한) 편심 렌즈의 사용에 관한 것이다. 예컨대, (950a, 950c에 유사한) L-형상 배리어 또는 (950b, 950d에 유사한) T-형상 배리어는 광 소스 및 광 검출기가 배리어의 (952에 유사한) 제1 부분의 마주하는 양측에 놓이기 전에 또는 후에 인젝션 몰딩 또는 어떤 다른 몰딩 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 또다른 예로서, 광 소스의 적어도 일부는, 센서의 배리어 및 그외의 것들이 어떻게 제조되는지에 상관없이, 렌즈의 중심이 불투명 광 배리어의 제1 부분(952와 유사)으로부터 먼 쪽으로 오프셋팅되도록 (광 소스의 하나 이상의 발광 소자의 중심에 대해) 편심되어 있는 렌즈로 덮힐 수 있다. 다시 말하면, 경면 반사를 감축시키고, 광 투과성 커버가 광학 센서의 위에 놓인다면 광 검출기에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감축시키기 위한 기술들이 대안의 광학 센서에 적용될 수 있고, 그래도 본원발명의 소정 실시예들의 범위 내에 있다. 센서(902a, 902b, 902c, 902d) 또는 방금 상기한 대안의 센서를 포함하는 시스템은 도 7을 참조하여 설명된 시스템(700)을 닮았을 수 있지만, 그에 국한되지는 않는다.
도 11 및 도 12는 광학 센서 디바이스를 제공하는데 사용될 수 있는 본원발명의 구체적인 실시예들의 개요를 나타내도록 사용되고 있다. 이들 도면에 있어서는, 실시예에 따라, 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있고 및/또는 소정 단계들은 수행되지만 다른 단계들은 수행되지 않을 수 있다. 예컨대, 도 11을 보면, 단계(1106)는 단계(1108) 후에 수행될 수도 있고, 전혀 수행되지 않을 수도 있다. 또다른 예로서, 제2 부분을 형성하지 않고, 광 배리어의 소위 제1 및 제3 부분을 형성하는 것도 가능하다. 또다른 예로, 도 12에 있어서, 단계(1202, 1204, 1206)는 동시에 수행될 수 있다. 또다른 예로, 도 12에 있어서, 단계(1204, 1206, 1208) 중 하나 또는 둘 만이 수행될 수 있다. 이들은 단지 몇몇 예일 뿐이고, 모두를 망라하는 것은 아니다.
도 13은 경면 반사를 감축시키는 본원발명의 실시예들로부터의 이점을 누릴 수 있는 대안의 광학 센서 디바이스(1302, 예컨대 근접 센서 디바이스)의 상부도이다. 도 14a 및 도 14b는 도 13 중 점선(B-B)을 따른 디바이스(1302)의 대안의 횡단면도이다. 이들 도면 및 이하 논의되는 추가적인 도면에 있어서, 이전 도면들을 참조하여 논의된 것들과 동일하거나 유사한 엘리먼트는 동일한 방식으로 꼬리표가 붙여지고, 이미 위에 논의되었으므로 상세히 재설명되지는 않는다.
도 13을 보면, 광학 센서 디바이스(1302)는 리드프레임 또는 다른 다이 부착 기판(110) 주위에 몰딩되는 불투명 주변벽(1304)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 부가적으로, 광학 센서 디바이스(1302)의 배리어(150) 또한 동일한 불투명 재료로부터 몰딩되고 주변벽(1304)과 동시에 형성될 수 있다. 더욱, 도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 불투명 재료는 또한 다양한 본드 패드(114)의 사이에 위치될 수 있다. 인젝션 몰딩과 같은 다양한 몰딩 기술이 주변벽(1304), 배리어(150) 및 본드 패드(114)간 재료를 형성하도록 사용될 수 있다. 불투명 재료는 불투명 에폭시(예컨대, 블랙 에폭시) 또는 광 이미터 다이(130)에 의해 산출된 광의 파장이 통과하지 못하게 하는 다른 불투명 수지 또는 폴리머일 수 있다. 더 구체적 예로서, 불투명 재료는 블랙 액정 폴리머(LCP)와 같은 몰딩 컴파운드일 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시된 광학 센서(1302)의 대안의 횡단면도이고 그래서 1302a 및 1302b로 꼬리표가 붙어있다. 이들 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 불투명 주변벽(1304) 및 불투명 배리어(150)는 1쌍의 이웃하는 캐비티를 형성한다. 캐비티 중 하나에는 광 검출기 다이(120)가 부착되고 다른 하나의 캐비티에는 광 소스 다이(130)가 부착되어 있다. 도 14a에 도시된 실시예에 있어서, 2개의 캐비티의 각각은 상기한 바와 같이 클리어 에폭시 또는 광 검출기 다이(120), 광 소스 다이(130) 및 다이 부착 기판(110) 위에 몰딩(예컨대 트랜스퍼 몰딩 또는 캐스트 몰딩)되거나 다른 방법으로 형성되는 다른 광 투과성 수지 또는 폴리머일 수 있는 광 투과성 재료(140)로 채워진다. 일실시예에 의하면, 광 투과성 재료로 캐비티를 채울 때, 캐비티는 광 투과성 재료가 큐어링될 때 그 큐어링된 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면이 주변벽(1304) 및 불투명 광 배리어(150)의 최외측(즉, 상부)면과 실질적으로 동일 평면이도록 조금 넘치게 채워진다.
도 14b의 실시예에 있어서, 광 투과성 재료로 캐비티를 채우는 대신에, 컨포멀 코팅(1440)이 광 검출기 다이(120) 및 광 소스 다이(130) 위에 제공된다. 컨포멀 코팅은 실리콘 컨포멀 코팅일 수 있지만, 대안으로(또는 부가적으로), 예컨대, 아크릴, 에폭시, 우레탄 및/또는 파르실렌(parxylene) 컨포멀 코팅을 포함할 수 있다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 컨포멀 코팅(1440) 위로 에어 갭(1442)이 아마 존재할 것이다.
도 8을 참조하여 상기된 것과 동일한 이유로, 광학 센서(1302)가 (유리, 플라스틱 또는 어떤 다른 보호성 광 투과성 재료로 만들어진) 커버 플레이트에 의해 덮히거나 또는 그 뒤에 놓인다면, 광선의 적어도 일부 또는 여러 부분들은 경면 반사에 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122) 쪽으로 되돌아 반사될 수 있다. 광 검출기 다이(120) 및 더 구체적으로는 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 경면 반사가 검출되는 것을 감축 및 바람직하게는 방지하기 위하여, 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 상기된 유형의 하나 이상의 선반이 부가될 수 있고, 이제 더 상세하게 설명될 것이다.
도 15a에서의 광학 센서 디바이스(1502a)를 참조하면, 광 배리어(150)는 도 9a의 상기 논의에서 도입된 광 배리어(950a)를 제공하도록 수정(예컨대 부가)될 수 있다. 도 9a를 참조하여 설명된 바와 같이, 광 배리어(950a)는, 광 배리어(150)에서와 동일한 방식으로, 광 소스 다이(130)에 의해 산출된 광이 광 검출기 다이(120)로 바로 진행하는 것을 방지하는 (배리어(150)와 유사한) 제1 부분(952)을 포함한다. 더하여, 광 배리어(950a)는 경면 반사를 감축시키는 제2 부분(954)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 부분으로부터 뻗어있는 이러한 제2 부분(954)은 광 소스 다이(120) 위에 선반을 형성하고, 일실시예에 있어서는, 광 소스 다이(120)의 발광 소자의 적어도 일부를 덮고 있다. 광 배리어(950a)는 제1 및 제2 부분(952, 954)이 통틀어 문자 "L"를 닮았기 때문에 "L-형상"으로 생각될 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 제1 부분(952)에 수직이다.
상기한 바와 같이, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 경면 반사의 양을 감축시킴으로써, 그렇지 않았다면 커버 플레이트(예컨대, 802)와 함께 센서가 사용될 때 경면 반사에 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되었을 광의 양을 감축(및 바람직하게는 최소화)시킨다. 이러한 방식으로, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 센서(902a)의 감도를 증가시킨다. 다른 식으로 말하면, 광 배리어(950a)의 제2 부분(954)은 (커버 플레이트(802) 그 자체로부터의 반사가 아니라) 커버 플레이트(802) 너머의 물체에 의한 반사에 실제로 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출될 광의 퍼센티지를 증가시킨다.
도 15b의 광학 센서 디바이스(1502b)를 참조하면, 본원발명의 일실시예에 따라, 광 배리어(950b)는 제1 부분(952, 배리어(150)와 유사), (도 9a를 참조하여 설명된 것과 동일한 방식으로 경면 반사를 감축시키는) 제2 부분(954) 및 (도 9b를 참조하여 설명된 것과 동일한 방식으로) 경면 반사의 검출을 감축시키는 제3 부분(956)을 포함한다. 이러한 제3 부분(956)은, 도시된 바와 같이, 광 검출기 다이(130) 위에 선반을 형성하고, 일실시예에 있어서는, 액티브 에어리어(122)의 적어도 일부를 덮고 있다. 그러한 광 배리어(950b)는 제1, 제2 및 제3 부분(952, 954, 956)이 통틀어 문자 "T"를 닮았기 때문에 "T-형상"으로 생각될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 광 배리어(950b)의 제2 부분(952) 및 제3 부분(954)은 각각 제1 부분(952)에 수직이다. 또다른 실시예에 있어서, 배리어는 부분(952, 956)은 포함하지만 부분(952)은 포함하지 않고, 그 경우에, 배리어는 L-형상일 수 있다.
광 배리어(950b)의 제3 부분(956)은 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되는 경면 반사의 양을 감축시키고, 그로써, 센서의 감도를 증가시킨다. 다른 식으로 말하면, 광 배리어(950b)의 제3 부분(956)은, 제3 부분(956)이 포함되지 않았다면 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되었을 적어도 일부의 경면 반사를 차단한다.
소정 실시예들에 있어서, (L 또는 T 형상 광 배리어의) 제1 부분(952) 및/또는 제3 부분(956)은 (트렌치라고도 일컬어지는) 얕은 그루브를 도 14a에 도시된 배리어(150)의 일측(또는 양측)상에 광 투과성 재료(140)내로 톱 컷팅, 블레이드 컷팅 또는 레이저 컷팅함으로써 형성될 수 있다. 그러한 얕은 그루브는 제2 및/또는 제3 부분(954, 956)의 소망의 치수를 가져야 한다. 대안으로, 몰드가 사용되는 경우, 배리어(950a, 950b)의 제2 부분(954)에 대응하는 그루브 및/또는 제3 부분(956)에 대응하는 그루브는 몰드의 대응하는 피처에 의해 형성될 수 있다. 예컨대 컷팅 또는 몰드에 의해 형성하는 그루브는 그후 불투명 재료로 채워져서 배리어(950a, 950b)의 제2 부분(954) 및/또는 제3 부분(956)을 형성할 수 있다. 배리어(150/952)를 형성하는데 사용된 동일한 불투명 재료가 제2 부분(954) 및 또한 선택사항으로서의 제3 부분(956)을 형성하는데 사용될 수 있거나 다른 불투명 재료가 사용될 수 있다.
도 15a 및 도 15b에 있어서, 광 배리어(950a, 950b)의 제2 부분(954) 및 선택사항으로서 제3 부분(956) 또한 그 최외측면은 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면과 실질적으로 동일 평면인 것으로 도시되어 있다. 이제 도 15c 및 도 15d의 광학 센서 디바이스(1502c, 1502d)를 보면, 대안의 실시예에 있어서, 제2 부분(954) 및 선택사항으로서 제3 부분(956) 또한, 도 9c 및 도 9d를 참조하여 상기된 것과 유사한 방식으로, 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 위에 형성될 수 있다. 배리어(950c, 950d)의 제2 부분(954) 및 선택사항으로서 제3 부분(956) 또한, 예컨대, 국한되는 것은 아니지만, 자동화된 디스펜싱 시스템을 사용하여 및/또는 (리소그래피 마스크와 유사한) 마스크 또는 (실크 스크린과 유사한) 스크린을 사용하여, 단일 또는 멀티 패스 프로세스에서 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 위에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 배리어(950c, 950d)의 제2 부분(954) 및 또한 선택사항으로서의 제3 부분(956)은 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 상에 소망의 패턴으로 본질적으로 페인팅되거나 다른 방법으로 성막될 수 있고, 그 패턴 부분은 배리어(950c, 950d)의 제1 부분(150/952)의 최외측(즉, 상부)면과 겹친다. 그러한 실시예에 있어서도, 제2 부분(954) 및 선택사항으로서의 제3 부분(956) 또한 제1 부분(952)으로부터 뻗어있다. 배리어의 제1 부분(150/952)을 형성하는데 사용된 동일한 불투명 재료가 제2 부분(954) 및 또한 선택사항으로서의 제3 부분(956)을 형성하는데 사용될 수 있거나 다른 불투명 재료가 사용될 수 있다.
도 16a 및 도 16b의 광학 센서 디바이스(1602a, 1602b)를 참조하면, 본원발명의 또다른 실시예에 있어서, 배리어 부분(954, 956)을 포함하는 일반적으로 플레이너 애퍼처 플레이트(1604a, 1604b)가 센서에 부착될 수 있다. 예컨대, 애퍼처 플레이트(1604a, 1604b)는 불투명 주변벽(1304)에, 배리어 부분(150/952)의 노출된 최외측(즉, 상부) 엣지에 및 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면의 일부에 부착될 수 있다. 애퍼처 플레이트는 예컨대 에칭된 금속 플레이트 또는 몰딩된 플라스틱 플레이트일 수 있는데, 미리 형성된 후 인캡슐레이션 전 또는 후에 센서에 글루잉된다. 그러한 애퍼처 플레이트는 센서가 톱질되어 개별화되기 전에 복수의 센서(예컨대, 200개의 센서)에 부착될 수 있다. 몰딩된 플라스틱 애퍼처 플레이트(1604a, 1604b)는 예컨대 불투명 액정 폴리머(LCP)로부터 만들어질 수 있지만 그에 국한되지는 않는다. 에칭된 금속 애퍼처 플레이트(1604a, 1604b)는 블랙으로 되도록 화학적 처리되는 니켈 또는 니켈 팔라듐으로 도금된 구리로 만들어질 수 있지만, 그에 국한되지는 않는다. 광 소스(130)로부터 광 검출기(120)로 애퍼처 플레이트 아래에서 누설될 수 있는 광을 최소화하기 위해, 애퍼처 플레이트를 부착하는데 사용된 재료는 불투명 에폭시 및 가장 바람직하게는 블랙 에폭시이어야 한다.
도 17a 및 도 17b는, (도 16a 및 도 16b에서와 같이) 캐비티가 광 투과성 재료(140)로 채워지는 것 대신에, 광 검출기 다이(120) 및 광 소스 다이(130) 위에 컨포멀 코팅(1440)을 포함하는 센서(1702a, 1702b)에 애퍼처 플레이트(1604a, 1604b)가 부착될 수 있음을 나타내고 있다. 도 17a 및 도 17b의 실시예에 있어서, 애퍼처 플레이트(1604a, 1604b)는 불투명 주변벽(1304) 및 배리어 부분(150/952)의 노출된 최외측(즉, 상부) 엣지에 부착될 수 있고, 컨포멀 코팅(1440)과 배리어 부분(954, 956)의 사이에 에어 갭(1442)이 존재할 수 있다.
또한, 도 10을 참조하여 상기된 렌즈(1010)와 유사한 편심 렌즈가 광 검출기 다이(120)로부터 먼 쪽으로 광 소스 다이(130)에 의해 출력된 광(또는 그러한 광의 적어도 일부)을 리디렉팅하도록 도 15a 내지 도 15d 및 도 16a 내지 도 16b의 광학 센서 디바이스에 부가될 수 있다. 상기한 바와 같이, 그러한 렌즈는 경면 반사의 양을 감축시키고(그리하여, 그렇지 않았다면 경면 반사에 기인하여 광 검출기 다이(120)의 액티브 에어리어(122)에 의해 검출되었을 광의 양을 감축시키고), 그로써, 센서의 감도를 증가시키도록 사용될 수 있다. 또한, 그러한 렌즈는, 광의 더 많은 부분을 공통 빔으로 포커싱함으로써, 광 소스 다이(130)에 의해 산출된 광학 빔의 강도를 증가시킬 수 있다. 도 18을 참조하면, 일실시예에 따라, 복수의 렌즈(1810)가 몰드에서 캐스팅될 수 있고 그후 (도 18의 점선을 따라) 톱 컷팅 또는 다른 방법으로 분리되어 개개의 렌즈를 제공할 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 개개의 렌즈(1810)는 그후 광 투과성 재료(140)의 최외측(즉, 상부)면 상으로 광 투과성 에폭시(예컨대, 클리어 에폭시)를 사용하여 글루잉되어 광학 센서 디바이스(1902)를 제공할 수 있다. 도 19는 개개의 렌즈(1810)가 도 16a에 원래 도시된 광학 디바이스에 부가되는 것을 도시하고 있지만 그러한 렌즈는 다양한 다른 광학 디바이스 실시예에 부가될 수 있다.
또한, 본원발명의 실시예들은 상기 광학 센서 디바이스를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 일실시예에 의하면, 제1 불투명 광 배리어 부분(예컨대, 150/952)에 의해 구분되는 제1 및 제2 캐비티가 형성된다. 제1 불투명 광 배리어 부분이 광 검출기(예컨대, 120)와 광 소스(예컨대, 130)의 사이에 있도록 광 소스는 제1 캐비티 내에 부착되고 광 검출기는 제2 캐비티 내에 부착된다. 부가적으로, 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 제1 캐비티 쪽을 향하여 뻗는 제2 불투명 광 배리어 부분(예컨대, 954)이 형성된다. 상기한 바와 같이, 광 투과성 커버 플레이트(예컨대, 806)가 제1 및 제2 캐비티의 위에 놓여 있다면 경면 반사의 양을 감소시키도록 제2 불투명 광 배리어 부분이 구성된다.
일실시예에 의하면, 제2 불투명 광 배리어 부분이 형성되기 전에, 실질적으로 제1 및 제2 캐비티는 광 투과성 재료(예컨대, 140)가 광 소스 및 광 검출기를 덮도록 광 투과성 재료로 채워질 수 있다. 그후 제2 불투명 광 배리어 부분은, 예컨대 도 15a를 참조하여 상기된 바와 같이, 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료에 형성된 트렌치에 불투명 재료를 성막시킴으로써 형성될 수 있다. 대안으로, 제2 불투명 광 배리어 부분은, 예컨대 도 15c를 참조하여 상기된 바와 같이, 제1 캐비티 내 광 소스를 덮고 있는 광 투과성 재료의 최외측 표면의 일부 상에 불투명 재료를 성막시킴으로써 형성될 수 있다. 또다른 실시예에 있어서, 제2 불투명 광 배리어 부분은, 도 16a 및 도 17a를 참조하여 상기된 바와 같이, 애퍼처 플레이트의 일부로 광 투과성 재료의 최외측 표면의 일부를 덮음으로써 형성된다. 불투명 에폭시는 광 투과성 재료의 최외측 표면의 그 일부에 그리고 제1 불투명 광 배리어 부분의 최외측 부분의 일부에 애퍼처 플레이트의 일부를 부착하도록 사용될 수 있다. 그러한 애퍼처 플레이트는, 예컨대 도 17a를 참조하여 상기된 바와 같이, 실질적으로 캐비티가 광 투과성 재료로 채워지지 않는 경우에도 사용될 수 있다.
일실시예에 있어서, 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 제2 캐비티 쪽을 향하여 뻗는 제3 불투명 광 배리어 부분(예컨대, 956)이 형성된다. 제3 불투명 광 배리어 부분은 광 투과성 커버 플레이트가 제1 및 제2 캐비티의 위에 놓여 있다면 광 검출기의 하나 이상의 광 검출 소자에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감소시키도록 구성된다.
또한, 본원발명의 실시예들은 광 소스, 광 검출기 및 광 소스와 광 검출기의 사이의 제1 불투명 광 배리어 부분을 포함하는 디바이스에 관한 것으로서, 광이 광 소스로부터 광 검출기로 바로 전송되지 못하게 차단하도록 구성되어 있다. 또한, 디바이스는 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 광 소스 쪽을 향하여 뻗어 있는 제2 불투명 광 배리어 부분을 포함한다. 부가적으로, 디바이스는 광 소스 및 광 검출기의 위에 놓인 광 투과성 커버를 포함한다. 그러한 실시예들에 있어서, 제2 불투명 광 배리어 부분은 광 소스의 위에 놓여 있는 광 투과성 커버에 의해 야기되는 경면 반사의 양을 감소시키도록 구성되어 있다. 또한, 디바이스는 광 검출기에 의해 검출되는 경면 반사의 양을 감소시키도록 제3 불투명 광 배리어 부분을 포함할 수 있다.
상기 설명은 본원발명의 바람직한 실시예들에 관한 것이다. 이들 실시예는 예시 및 설명의 목적으로 제공된 것이고, 본원발명을 개시된 바로 그 형태로 제한하려거나 빠뜨리지 않고 모두 나타내었다거나 하는 것은 아니다. 다수의 수정 및 변형이 당업자에게는 명백할 것이다. 이들 실시예는 본원발명의 원리 및 그 실용적 애플리케이션을 가장 잘 설명함으로써 당업자로 하여금 본원발명을 이해할 수 있게 하기 위해 선택되고 설명된 것이다. 약간의 수정 및 변형은 본원발명의 취지 및 범위 내에 있는 것이라 생각한다. 본원발명의 범위는 이하의 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의하려 함이다.

Claims (30)

  1. 광학 센서 디바이스로서,
    하나 이상의 발광 소자를 포함하는 광 소스;
    하나 이상의 광 검출 소자를 포함하는 광 검출기;
    광이 상기 광 소스로부터 상기 광 검출기로 바로 전송되는 것을 차단하도록 구성된 제1 불투명 광 배리어 부분으로서, 상기 광 소스와 상기 광 검출기의 사이에 있는 상기 제1 불투명 광 배리어 부분; 및
    상기 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성된 제2 불투명 광 배리어 부분으로서, 상기 광 소스 쪽으로 향하여 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있는 상기 제2 불투명 광 배리어 부분;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분의 일부는 상기 광 소스의 상기 하나 이상의 발광 소자 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분 및 상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 따로 형성되고,
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분 및 상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 서로 수직이고,
    상기 광 소스로부터의 광이 상기 제1 및 제2 불투명 광 배리어 부분의 사이에서 누설되지 않도록 상기 제1 불투명 광 배리어 부분의 일부는 불투명 에폭시에 의해 상기 제2 불투명 광 배리어 부분의 일부에 연결되는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분은 상기 광학 센서 디바이스의 제1 및 제2 캐비티를 구분짓고,
    상기 광 소스는 상기 제1 캐비티 내에 위치하고,
    상기 광 검출기는 상기 제2 캐비티 내에 위치하고,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 상기 제1 캐비티의 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 캐비티는 상기 광 소스 및 상기 광 검출기를 덮는 광 투과성 재료로 채워지는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 광 배리어 부분은 상기 제1 캐비티 내 상기 광 소스를 덮는 상기 광 투과성 재료에 형성된 트렌치를 채우는 불투명 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 광 배리어 부분은 상기 제1 캐비티 내 상기 광 소스를 덮는 상기 광 투과성 재료의 최외측면의 일부 상에 성막되는 불투명 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 광 배리어 부분은 상기 제1 캐비티 내 상기 광 소스를 덮는 상기 광 투과성 재료의 최외측면의 일부를 덮는 애퍼처 플레이트의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 광 배리어 부분은 상기 제1 캐비티의 일부를 덮는 애퍼처 플레이트의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 광 배리어 부분은 애퍼처 플레이트의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 상기 광 검출기의 상기 하나 이상의 광 검출 소자에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성된 제3 불투명 광 배리어 부분을 더 포함하고,
    상기 제3 불투명 광 배리어 부분은 상기 광 검출기 쪽으로 향하여 상기 제1 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제3 불투명 광 배리어 부분의 일부는 상기 광 검출기의 상기 하나 이상의 광 검출 소자 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분은 상기 광학 센서 디바이스의 제1 및 제2 캐비티를 구분짓고,
    상기 광 소스는 상기 제1 캐비티 내에 위치하고,
    상기 광 검출기는 상기 제2 캐비티 내에 위치하고,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 상기 제1 캐비티의 일부를 덮고,
    상기 제3 불투명 광 배리어 부분은 상기 제2 캐비티의 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 광 배리어 부분 및 상기 제3 광 배리어 부분은 상기 제1 및 제2 캐비티의 복수의 부분을 덮는 애퍼처 플레이트의 복수의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분 및 상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 동일 재료로부터 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 광 소스의 적어도 일부를 덮는 렌즈를 더 포함하고,
    상기 렌즈의 중심이 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 먼 쪽으로 오프셋팅되도록 상기 렌즈는 상기 광 소스의 상기 하나 이상의 발광 소자의 중심에 대해 편심되어 있고,
    상기 렌즈는 상기 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 상기 광 검출기에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스.
  17. 광 소스 및 광 검출기를 포함하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법으로서,
    상기 광 검출기로부터 상기 광 소스를 구분짓는 제1 불투명 광 배리어 부분을 제공하는 단계(a); 및
    상기 광 소스 쪽으로 향하여 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있는 제2 불투명 광 배리어 부분을 형성하는 단계(b);를 포함하고,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 상기 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 단계(a)는
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분에 의해 구분되는 제1 및 제2 캐비티를 형성하는 단계(a.1); 및
    상기 제1 불투명 광 배리어 부분이 상기 광 검출기와 상기 광 소스의 사이에 있도록 상기 제1 캐비티 내에 상기 광 소스를 그리고 상기 제2 캐비티 내에 상기 광 검출기를 부착하는 단계(a.2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 단계(a.1) 및 상기 단계(a.2) 후에 그리고 상기 단계(b) 전에, 광 투과성 재료가 상기 광 소스 및 상기 광 검출기를 덮도록 상기 제1 및 제2 캐비티를 상기 광 투과성 재료로 채우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 제1 캐비티 내 상기 광 소스를 덮는 상기 광 투과성 재료에 형성된 트렌치에 불투명 재료를 성막함으로써 상기 제2 불투명 광 배리어 부분을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 제1 캐비티 내 상기 광 소스를 덮는 상기 광 투과성 재료의 최외측면의 일부에 불투명 재료를 성막함으로써 상기 제2 불투명 광 배리어 부분을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 광 투과성 재료의 최외측면의 일부를 애퍼처 플레이트의 일부로 덮음으로써 상기 제2 불투명 광 배리어 부분을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 광 투과성 재료의 상기 최외측면의 상기 일부에 그리고 상기 제1 불투명 광 배리어 부분의 최외측 부분의 일부에 상기 애퍼처 플레이트의 일부를 부착하도록 불투명 에폭시를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  24. 제19 항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 제1 캐비티의 일부를 애퍼처 플레이트의 일부로 덮음으로써 상기 제2 불투명 배리어 부분을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 단계(b)는 상기 제1 불투명 광 배리어 부분의 최외측 부분에 상기 애퍼처 플레이트의 일부를 부착하도록 불투명 에폭시를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  26. 제17 항에 있어서,
    상기 광 검출기 쪽으로 향하여 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 뻗는 제3 불투명 광 배리어 부분을 형성하는 단계(c)를 더 포함하고,
    상기 제3 불투명 광 배리어 부분은 상기 광학 센서 디바이스의 위에 광 투과성 커버 플레이트가 놓여 있다면 상기 광 검출기의 상기 하나 이상의 광 검출 소자에 의해 검출되었을 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  27. 제17 항에 있어서,
    렌즈의 중심이 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 먼 쪽으로 오프셋팅되도록 상기 광 소스의 상기 하나 이상의 발광 소자의 중심에 대해 편심되는 상기 렌즈로 상기 광 소스의 적어도 일부를 덮는 단계(c)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센서 디바이스와의 사용 방법.
  28. 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 광 소스;
    하나 이상의 광 검출 소자를 포함하는 광 검출기;
    광이 상기 광 소스로부터 상기 광 검출기로 바로 전송되는 것을 차단하도록 구성된 제1 불투명 광 배리어 부분으로서, 상기 광 소스와 상기 광 검출기의 사이에 있는 상기 제1 불투명 광 배리어 부분;
    상기 광 소스 쪽으로 향하여 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있는 제2 불투명 광 배리어 부분; 및
    상기 광 소스와 상기 광 검출기의 위에 놓여 있는 광 투과성 커버;를 포함하고,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 상기 광 소스의 위에 놓이는 상기 광 투과성 커버에 의해 야기된 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분의 일부는 상기 광 소스의 상기 하나 이상의 발광 소자 중 적어도 하나의 적어도 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  30. 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 광 소스;
    상기 광 소스를 구동하도록 구성된 드라이버;
    하나 이상의 광 검출 소자를 포함하는 광 검출기로서, 검출된 광의 양을 나타내는 신호를 산출하도록 구성된 상기 광 검출기;
    상기 검출된 광의 양을 나타내는 상기 신호에 의존하여 물체의 근접을 검출하도록 구성된 프로세서 및/또는 회로;
    물체의 검출된 근접에 기초하여 인에이블링 또는 디스에이블링되도록 구성된 서브시스템;
    광이 상기 광 소스로부터 상기 광 검출기로 바로 전송되는 것을 차단하도록 구성된 제1 불투명 광 배리어 부분으로서, 상기 광 소스와 상기 광 검출기의 사이에 있는 상기 제1 불투명 광 배리어 부분;
    상기 광 소스 쪽으로 향하여 상기 제1 불투명 광 배리어 부분으로부터 뻗어 있는 제2 불투명 광 배리어 부분; 및
    상기 광 소스 및 상기 광 검출기의 위에 놓이는 광 투과성 커버;를 포함하고,
    상기 제2 불투명 광 배리어 부분은 상기 광 소스의 위에 놓이는 상기 광 투과성 커버에 의해 야기된 경면 반사의 양을 감축시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
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