KR20180088067A - 센서 패키지용 윈도우 커버 - Google Patents

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KR20180088067A
KR20180088067A KR1020170012653A KR20170012653A KR20180088067A KR 20180088067 A KR20180088067 A KR 20180088067A KR 1020170012653 A KR1020170012653 A KR 1020170012653A KR 20170012653 A KR20170012653 A KR 20170012653A KR 20180088067 A KR20180088067 A KR 20180088067A
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방연호
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Abstract

발광소자 및 수광소자 사이에 격벽을 형성하여 센서 패키지의 센싱 정확도 및 신뢰도를 향상시키도록 한 센서 패키지용 윈도우 커버를 제시한다. 제시된 센서 패키지용 윈도우 커버는 센서는 광원이 조사되는 방향에 배치되는 베이스부, 베이스부의 일면에서 연장되어 센서 패키지의 발광소자 상부에 배치되는 발광소자 커버부 및 베이스부의 일면을 바닥면으로 하고, 센서 패키지의 수광소자 상부에 배치되는 수광소자 커버부를 포함하고, 발광소자 커버부의 외주는 광원이 조사되는 방향에 대향되는 방향으로 연장되어 격벽을 형성한다.

Description

센서 패키지용 윈도우 커버{WINDOW COVER FOR SENSOR PACKAGE}
본 발명은 광원을 투과시키는 윈도우 커버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센싱 대상에 의해 반사되는 빛의 양을 감지하는 센서 패키지에 사용되는 윈도우 커버에 관한 것이다.
센서 패키지는 센서에서 발광된 빛이 센싱 대상에 의해 반사되는 양을 감지하여 다양한 애플리케이션의 입력 장치로 사용된다.
일례로, 센서 패키지는 사용자의 손가락 움직임을 감지하고, 애플리케이션은 센서 패키지에서 감지한 정보를 가상현실(VR; Virtual reality) 또는 증강현실(AR; Augment Reality) 서비스를 제공하기 위한 제어 정보로 이용한다.
이외에도, 센서 패키지는 통신 및 가전제품, 자동차 내부 통신 모듈 등과 같이 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 센서 패키지는 발광소자(10) 및 수광소자(20)가 교대로 배치된 인쇄회로기판(30)과 발광소자(10)가 광원을 조사하는 방향에 배치된 윈도우 커버(40)를 포함하여 구성된다. 이때, 윈도우 커버(40)는 소정의 중심각을 갖는 호(Arc) 형상 또는 평판 형상으로 형성된다.
발광소자(10)는 윈도우 커버(40) 방향으로 빛(도 1의 A)을 발광한다. 발광된 빛은 윈도우 커버(40)를 통과하여 센싱 대상에 의해 반사된다.
수광소자(20)는 센싱 대상에서 반사되어 윈도우 커버(40)를 통과한 빛(도 1의 B)을 수광하여 반사된 빛의 양을 감지한다.
센서 패키지는 수광소자(20)에서 감지한 빛의 양을 이용하여 센싱값을 생성하고, 이를 다양한 애플리케이션에 전송한다. 애플리케이션은 센서 패키지로부터 전송받은 센싱값을 이용하여 가상현실 서비스, 증강현실 서비스, 통신 서비스, 가전제품 제어 서비스, 자동차 제어 서비스 등과 같이 다양한 서비스를 제공한다.
센서 패키지는 대략 30도 이하의 조사각을 갖는 원거리용 발광소자가 사용되었으나, 최근 가상현실 및 증간현실 서비스에 대한 관심이 증가함에 따라 대략 60 이상의 조사각을 갖는 근거리용 발광소자를 사용되는 추세에 있다.
하지만, 근거리용 발광소자를 사용한 센서 패키지는 발광소자에서 발광된 빛(도 1의 C)이 직접 수광소자로 입사되거나, 입사각의 차이로 인해 윈도우 커버를 투과하지 못하는 내부전반사(또는 난반사)에 의한 빛이 발광 소자로 입사(도 1의 D)되는 문제점이 있다.
또한, 센서 패키지는 센싱 대상에서 반사되는 빛, 발광소자로부터 직접 입사된 빛 및 윈도우 커버의 내부에서 반사된 빛을 모두 합한 빛의 양을 감지하기 때문에 원하는 결과와 다른 센싱값을 생성하여 센싱 정확도 및 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 센서 패키지가 실장되는 하우징이나, 소자들이 실장되는 인쇄회로기판에 격벽을 형성하는 구조가 적용되었다.
하우징 또는 인쇄회로기판에 격벽을 형성하는 구조는 발광소자에서 수광소자로 직접 입사되는 빛은 차단할 수 있지만, 윈도우 커버에서 반사된 빛(즉, 내부전반사, 난반사)을 차단할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 하우징 또는 인쇄회로기판에 격벽을 형성하는 구조는 격벽으로 인해 발광소자의 발광에 제한이 발생하고, 빛 컨트롤이 어려우며, 격벽으로 인해 소자들의 실장이 어려운 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1632112(명칭: 변위 센서)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 발광소자 및 수광소자 사이에 격벽을 형성하여 센서 패키지의 센싱 정확도 및 신뢰도를 향상시키도록 한 센서 패키지용 윈도우 커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지용 윈도우 커버는 센서 패키지에 설치되는 윈도우 커버로, 센서 패키지의 광원이 조사되는 방향에 대면하여 배치되는 베이스부, 베이스부의 일면에서 센서 패키지 방향으로 연장되어 센서 패키지의 발광소자 상부에 배치되는 발광소자 커버부 및 베이스부의 일면을 바닥면으로 하고, 센서 패키지의 수광소자 상부에 배치되는 수광소자 커버부를 포함하고, 발광소자 커버부는 광원이 조사되는 방향에 대향되는 방향으로 연장되어 격벽을 형성한다.
이때, 베이스부는 타면에 미세 요철이 형성되고, 베이스부의 타면에는 적외선을 통과시키는 적외선 필터가 형성될 수 있다.
발광소자 커버부는 발광소자와 인접한 일면에 수납 홈이 형성될 수 있다. 이때, 수납 홈의 바닥면은 오목 형상일 수 있고, 수납 홈의 바닥면과 발광소자의 이격 거리는 500㎛ 이하일 수 있다.
격벽의 내면에는 반사 코팅층이 형성되고, 수광소자의 렌즈 하단부보다 하부까지 연장될 수 있다.
발광소자 커버부는 복수개가 형성되고, 발광소자 커버부와 다른 발광소자 커버부의 외측면은 수광소자 커버부의 측면을 형성할 수 있다.
수광소자 커버부의 바닥면에서 베이스부의 타면까지의 두께는 1㎜ 이하이고, 발광소자 커버부의 바닥면에서 베이스부의 타면까지의 두께는 수광소자 커버부의 바닥면에서 베이스부의 타면까지의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 즉, 발광소자 커버부의 바닥면과 발광소자의 이격거리는 수광소자 커버부의 바닥면과 수광소자의 이격거리보다 가깝게 형성 될 수 있다.
베이스부, 발광소자 커버부 및 수광소자 커버부는 폴리카보네이트 및 폴리메타크릴산메틸 중에 선택된 하나인 센서 패키지용 윈도우 커버.
본 발명에 의하면, 센서 패키지용 윈도우 커버는 베이스부에서 연장된 발광소자 커버부를 통해 발광소자와 수광소자 사이에 배치되는 격벽을 일체로 형성함으로써, 발광소자의 광원이 수광소자로 직접 입력되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서 패키지용 윈도우 커버는 베이스부에서 연장된 발광소자 커버부를 통해 발광소자와 수광소자 사이에 배치되는 격벽을 일체로 형성함으로써, 하우징 또는 별도의 격벽을 사용하는 종래의 윈도우 커버에 비해 조립 공정을 단순화하고, 발광소자 및 수광소자를 손쉽게 실장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서 패키지용 윈도우 커버는 발광소자 커버부의 내부 측벽에 반사 코팅층을 형성함으로써, 발광소자의 광원이 수광소자로 직접 입력되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서 패키지용 윈도우 커버는 베이스부의 외부면에 미세 요철을 형성함으로써, 윈도우 커버의 내부면에 의한 반사광(즉, 난반사)이 수광소자로 입사되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 즉, 센서 패키지용 윈도우 커버는 미세 요철 형성을 통해 외부 표면을 거칠게 형성함으로써, 매질과 공기의 굴절률 차이를 이용한 내부 반사광 배출 통로를 형성하고, 이를 통해 반사광을 윈도우 커버의 측면으로 배출시켜 수광소자로 입사되는 반사광을 최소화한다.
또한, 센서 패키지용 윈도우 커버는 베이스부의 외부면에 미세 요철을 형성함으로써, 표면이 매끄럽게 가공된 종래의 윈도우 커버에 비해 센싱 대상에 의해 반사광의 수광을 용이하게 하고, 발광소자의 지향각을 확장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서 패키지용 윈도우 커버는 발광소자 커버부에 형성된 수납 홈을 오목 형상으로 형성함으로써, 평면 형상의 수납 홈이 형성된 구조에 비해 광원의 취출량을 증가시키고, 지향각을 좁게 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서 패키지용 윈도우 커버는 발광소자 커버부에 형성된 수납 홈을 오목 형상을 조정함으로써, 센서 패키지의 지향각을 조정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 센서 패키지용 윈도우 커버를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지용 윈도우 커버를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2의 A-A'을 기준으로 절단한 센서 패키지용 윈도우 커버 절단한 단면도.
도 4는 도 2의 베이스부를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 2의 발광소자 커버부 및 수광소자 커버부를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 2의 발광소자 커버부를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 패키지용 윈도우 커버(이하, 윈도우 커버)는 베이스부(120), 복수의 발광소자 커버부(140) 및 복수의 수광소자 커버부(160)를 포함하여 구성된다. 이때, 윈도우 커버를 구성하는 베이스부(120), 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)는 분리 형성되는 경우 각 구성이 결합된 경계면에서 광원의 굴절이 발생하게 된다. 윈도우 커버는 광원의 굴절이 발생하면 조사각의 조정이 어렵기 때문에 베이스부(120), 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)를 일체로 형성한다.
베이스부(120), 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)는 광 투과가 가능한 광투과성 재질로 형성된다. 일례로, 베이스부(120), 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)는 투명성 및 우수한 기계적 강도를 가지면서 사출이 용이한 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메타크릴산메틸(PMMA; polymethylmetacrylate) 등의 광투과성 수지로 형성될 수 있다. 이때, 베이스부(120), 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)는 동일한 광투과성 수지 재질로 형성된다.
한편, 베이스부(120), 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)는 특정 파장 영역대의 빛만을 선택적으로 투과할 수 있도록 마련될 수 있는데, 본 실시예에 따르면 적외선 파장 대역의 빛을 투과하도록 형성될 수 있다.
일례로, 적외선 파장의 광 투과가 효율적인 검붉은 색상의 안료가 적용된 펠렛(pellet)을 사출에 적용할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에 다시 설명한다.
도 4를 참조하면, 베이스부(120)는 센서 패키지의 하우징(280)에 결합된다. 즉, 베이스부(120)는 평판 형상, 라운드 형상 등과 같이 다양한 형상으로 형성되고, 하우징(280)의 개구부(282)에 결합된다. 이를 통해, 베이스부(120)는 광원이 조사되는 방향에 대면하여 배치된다.
베이스부(120)는 외부면이 거칠게 형성된다. 즉, 베이스부(120)는 외부면에 미세 요철(122)이 형성되어 외부 표면이 거칠게 형성된다. 이때, 베이스부(120)는 샌드(Sand) 처리, 부식 처리, 엠보싱 처리, 미세 패턴 금형을 이용한 성형 등을 통해 외부면에 미세 요철(122)이 형성된다.
이와 같은 미세 요철(122)을 통해, 윈도우 커버 외부 표면에 의한 내부 반사되는 적외선 파장의 산란율을 최소화할 수 있고, 외부 사물에 의하여 반사된 적외선 파장의 입사를 수월하게 해주는 기능을 제공할 수 있다.
예를 들어, 대략 60도 정도의 지향각을 갖는 발광 소자의 경우, 윈도우 커버는 거친 표면을 통해 광원을 굴절시켜 대략 60도 내지 120도 이하 정도의 지향각을 갖도록 광원을 투과시켜 센서 패키지의 지향각을 확장할 수 있다.
발광소자(220)의 광량을 100%로 가정했을 때, 종래의 윈도우 커버는 내부면에서의 난반사로 인해 대략 19% 정도의 내부 반사량이 존재한다. 내부 반사량은 센서 패키지의 정확도 및 신뢰도에 영향을 미치기 때문에 최소화하는 것이 바람직하지만, 내부 반사량을 완전히 제거하기는 어렵다.
내부 방사량이 발광소자(220) 광원의 대략 9% 이상이면 수광소자(240)의 에러를 유발하기 때문에, 베이스부(120)는 내부 반사광을 윈도우 커버의 측부로 배출하여 수광소자(240)의 에러 발생을 방지한다.
이를 위해, 베이스부(120)는 외부면을 거칠게 형성되어 내부 반사광이 윈도우 커버의 측부 방향으로 배출되도록 한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스부(120)는 외부면에 미세 요철(122)을 형성함으로써, 매질과 공기의 굴절률 차이를 이용한 내부 반사광 배출 통로(124)를 형성하고, 내부 반사광을 내부 반사광 배출 통로(124)에 가둬 윈도우 커버의 측면으로 배출한다.
이때, 발광소자(220)이 적외선을 광원으로 하는 경우, 베이스부(120)의 외부면은 적외선을 통과시키는 적외선 필터(126)로 형성되고, 적외선 필터(126)는 표면에 미세 요철(122)이 형성되어 내부 반사광 배출 통로(124)를 형성할 수 있다.
이를 통해, 윈도우 커버는 내부 반사량 중 대략 91% 정도를 측면으로 배출하여, 발광소자(220) 광량의 대략 1.7% 이하로 내부 반사량을 줄일 수 있다.
발광소자 커버부(140)는 베이스부(120)의 일면에서 돌출 형성되고, 발광소자 커버부(140)와 다른 발광소자 커버부(140) 사이의 이격 공간에 의해 수광소자 커버부(160)가 형성된다.
발광소자 커버부(140)는 베이스부(120)의 내부면에서 하부 방향으로 돌출 형성되고, 윈도우 커버와 하우징(280)의 결합시 하우징(280) 내에 실장된 발광소자(220)의 상부에 배치된다. 이때, 발광소자 커버부(140)는 발광소자(220)와 인접하는 일면에 수납 홈(142)이 형성된다.
수납 홈(142)은 윈도우 커버와 하우징(280)의 결합시 발광소자(220)의 일부가 수납된다. 즉, 윈도우 커버와 하우징(280)의 결합시 수납 홈(142)의 바닥면에 발광소자(220)의 상부가 근접 배치된다.
이때, 윈도우 커버와 하우징(280)의 결합시 수납 홈(142)의 바닥면과 발광소자(220)가 직접 접촉되어 발광소자 커버부(140)와 발광소자(220) 사이에 에어 갭(air gap)이 형성되지 않는 경우 발광소자(220)의 광 출력 효율이 최대화된다.
하지만, 발광소자 커버부(140)를 발광소자(220)와 접촉되도록 제조하는 경우, 조립 공차로 인해 윈도우 커버 및 하우징(280)의 결합 불량, 발광소자(220)의 파손, 조사각 변경, 광 방출 성능 저하 등을 문제가 발생할 수 있다.
이에, 발광소자 커버부(140)는 발광소자(220)의 상부와 대략 500㎛ 이하의 이격 거리를 갖도록 형성되어 에어 갭을 형성한다. 즉, 발광 소자 커버부(140)에 형성된 수납 홈(142)의 바닥면과 발광소자(220)의 이격 거리는 대략 500㎛ 이하로 형성된다.
도 6을 참조하면, 수납 홈(142)은 바닥면이 오목 형상으로 형성될 수 있다. 수납 홈(142)을 오목 형상으로 형성하면, 센서 패키지의 지향각을 감소시켜 광을 집중시키고, 발광량(즉, 취출량)을 증가시킬 수 있다. 이때, 수압 홈의 오목 형상을 가변하여 광원의 지향각을 조정할 수도 있다.
발광소자 커버부(140)의 외주(즉, 수납 홈(142)의 외주)는 수납 홈(142)의 바닥면보다 하부 방향으로 더 연장되어 격벽(144)을 형성한다. 이때, 격벽(144)은 발광소자(220)의 광원이 인접한 수광소자(240)로 직접 수광되는 것을 차단한다.
격벽(144)은 지면(즉, 인쇄회로기판(260))에 최대한 가깝게 형성되는 경우 광원 직접 수광 차단 효과를 극대화할 수 있다.
하지만, 격벽(144)은 실제 수 ㎛ 정도의 매우 얇은 두께로 형성되기 때문에 길이를 증가시키는 경우 굴곡 발생, 끊어짐 등의 문제가 발생한다.
따라서, 격벽(144)은 최하단이 수광소자(240)의 렌즈 하단부보다 하부에 위치하도록 형성된다. 즉, 격벽(144)의 최하단이 수광소자(240)의 렌즈 하단부보다 하부까지 연장되도록 형성된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 격벽(144)은 인쇄회로기판(260)과는 일정 거리 이격 배치될 수 있다. 격벽(144)은 인쇄회로기판(260)과 최대한 가깝게 설치되는 것이 좋으나, 격벽(144)의 길이를 인쇄회로기판(260)과 접촉하도록 구성할 경우, 제조 과정에서 격벽(144)의 길이에 공차가 발생하면, 조립불량을 야기할 수도 있기 때문이다.
격벽(144)은 발광소자 커버부(140)와 동일 재질로 형성되기 때문에 발광소자(220)의 광원이 일부 투과되어 수광소자(240)로 입사될 수 있다.
이에, 도 7에 도시된 바와 같이, 수납 홈(142)은 수광소자(240)로 직접 입사되는 것을 차단하기 위해 반사 코팅층(146)이 형성될 수 있다. 즉, 수납 홈(142)의 내벽면에 반사 코팅층(146)을 형성함으로써. 수광소자(240)로 조사된 광원을 반사시켜 발광소자(220)의 광원이 수광소자(240)로 직접 수광되는 것을 차단한다.
반사 코팅층(146)은 수납 홈(142) 측면(즉, 격벽(144))의 내벽면에 형성되며, TR(transmit reflector) 코팅을 통해 형성될 수 있다. 이때, 도 7에서는 수납 홈(142)의 측면 내벽면 모두에 반사 코팅층(146)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 수광소자(240)에 인접한 측면의 내벽면에만 반사 코팅층(146)이 형성될 수 있다.
수광소자 커버부(160)는 베이스부(120)의 일면을 바닥면으로 하고, 인접한 2개의 발광소자 커버부(140)의 외부면을 측면으로 하여 형성된다. 이때, 수광소자 커버부(160)는 윈도우 커버와 하우징(280)의 결합시 하우징(280) 내에 실장된 수광소자(240)의 상부에 배치된다.
수광소자 커버부(160)는 센싱 대상에 의한 반사광이 수광소자(240)로 용이하게 입사되도록 하기 위해서 바닥면의 두께를 설정두께 이하로 형성한다. 즉, 수광소자 커버부(160)의 바닥면 두께가 설정두께를 초과하면 반사광의 굴절(예를 들면, 난반사)로 인해 수광소자(240)로 입사되는 광량이 감소하여 센서 패키지의 센싱 정확도 및 신뢰도가 저하된다.
이에, 수광소자 커버부(160)의 바닥면 두께는 설정두께(예를 들면, 대략 1㎜ 정도) 이하로 형성된다. 즉, 수광소자 커버부(160)의 바닥면에서 베이스부(120)의 타면까지의 두께는 대략 1㎜ 이하로 형성된다.
발광소자 커버부(140)는 수광소자 커버부(160)와 서로 다른 두께(즉, 바닥면 두께)를 갖도록 형성된다. 즉, 발광소자 커버부(140)는 발광소자(220)와 근접 배치를 위해 두껍게 형성되고, 수광소자 커버부(160)는 광 투과율을 높이기 위해 얇게 형성된다. 여기서, 발광소자 커버부(140) 및 수광소자 커버부(160)의 바닥면 두께는 베이스부(120)의 두께를 포함하는 두께이다.
이를 통해, 윈도우 커버는 발광소자(220) 상부의 두께가 수광소자(240) 상부의 두께보다 두껍게 형성된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
120: 베이스부 122: 미세 요철
124: 내부 반사광 배출 통로 140: 발광소자 커버부
142: 수납 홈 144: 격벽
146: 반사 코팅층 160: 수광소자 커버부
220: 발광소자 240: 수광소자
260: 인쇄회로기판 280: 하우징
282: 개구부

Claims (13)

  1. 센서 패키지에 설치되는 윈도우 커버에 있어서,
    상기 센서 패키지의 광원이 조사되는 방향에 대면하여 배치되는 베이스부;
    상기 베이스부의 일면에서 상기 센서 패키지 방향으로 연장되어 상기 센서 패키지의 발광소자 상부에 배치되는 발광소자 커버부; 및
    상기 베이스부의 일면을 바닥면으로 하고, 상기 센서 패키지의 수광소자 상부에 배치되는 수광소자 커버부를 포함하고,
    상기 발광소자 커버부는 상기 광원이 조사되는 방향에 대향되는 방향으로 연장되어 격벽을 형성한 윈도우 커버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는 타면에 미세 요철이 형성된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 타면에는 적외선을 통과시키는 적외선 필터가 형성된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 커버부는 상기 발광소자와 인접한 일면에 수납 홈이 형성된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수납 홈의 바닥면은 오목 형상인 센서 패키지용 윈도우 커버.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수납 홈의 바닥면과 상기 발광소자의 이격 거리는 500㎛ 이하인 센서 패키지용 윈도우 커버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 내면에는 반사 코팅층이 형성된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 수광소자의 렌즈 하단부보다 하부까지 연장된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 커버부는 복수개가 형성되고,
    상기 발광소자 커버부와 다른 발광소자 커버부의 외측면은 상기 수광소자 커버부의 측면을 형성하는 센서 패키지용 윈도우 커버.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수광소자 커버부의 바닥면에서 상기 베이스부의 타면까지의 두께는 1㎜ 이하인 센서 패키지용 윈도우 커버.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 커버부의 바닥면에서 상기 베이스부의 타면까지의 두께는 상기 수광소자 커버부의 바닥면에서 상기 베이스부의 타면까지의 두께보다 두껍게 형성된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 커버부의 바닥면과 상기 발광소자의 이격 거리는 상기 수광소자 커버부의 바닥면과 상기 수광소자의 이격 거리보다 가깝게 형성된 센서 패키지용 윈도우 커버.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부, 발광소자 커버부 및 수광소자 커버부는 폴리카보네이트 및 폴리메타크릴산메틸 중에 선택된 하나인 센서 패키지용 윈도우 커버.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102346598B1 (ko) * 2020-10-20 2022-01-03 부전전자 주식회사 헤드셋의 ir 윈도우 팩키지

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10950743B2 (en) 2019-05-02 2021-03-16 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Time of flight (TOF) sensor with transmit optic providing for reduced parallax effect

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101632112B1 (ko) 2013-12-27 2016-06-20 파나소닉 디바이스 썬크스 주식회사 변위 센서

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609820A (en) * 1983-04-07 1986-09-02 Fujitsu Limited Optical shield for image sensing device
JP4034039B2 (ja) * 2000-10-16 2008-01-16 電通企工株式会社 携帯電話
JP3800135B2 (ja) * 2002-06-18 2006-07-26 セイコーエプソン株式会社 光通信モジュール、光通信モジュールの製造方法および電子機器
JP3725843B2 (ja) * 2002-07-05 2005-12-14 ローム株式会社 反射型センサ
US20070210267A1 (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Sharp Kabushiki Kaisha Optical ranging sensor and warm water wash toilet seat
JP2008227232A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体デバイスの製造方法、半導体デバイスおよび光ピックアップモジュール
US8779361B2 (en) * 2009-06-30 2014-07-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical proximity sensor package with molded infrared light rejection barrier and infrared pass components
CN102620822A (zh) * 2012-04-16 2012-08-01 昆山同心金属塑料有限公司 光亮度和接近度多芯片集成传感器及其封装的方法
US9046415B2 (en) * 2012-09-11 2015-06-02 Apple Inc. Virtual detector for sensor system
US9465442B2 (en) * 2013-02-05 2016-10-11 Apple Inc. Optical proximity sensor system having reduced sensitivity to distinct near-field optical effects
US20140223734A1 (en) * 2013-02-09 2014-08-14 Lite-On Singapore Pte. Ltd. Method of manufacturing proximity sensor
US9279726B2 (en) * 2013-08-06 2016-03-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical device with reduced crosstalk
KR101550273B1 (ko) * 2013-08-08 2015-09-07 엑센도 주식회사 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치
KR101592417B1 (ko) * 2013-09-23 2016-02-05 (주)파트론 근접 센서 및 그 제조 방법
TWI667767B (zh) * 2014-03-31 2019-08-01 菱生精密工業股份有限公司 Package structure of integrated optical module
KR20150130193A (ko) * 2014-05-13 2015-11-23 (주)파트론 센서 패키지 및 그 제조 방법
US10211191B2 (en) * 2014-08-06 2019-02-19 Pixart Imaging Inc. Image module package with transparent sub-assembly
GB201419733D0 (en) * 2014-11-05 2014-12-17 Elstat Electronics Ltd Light sheild
US9696199B2 (en) * 2015-02-13 2017-07-04 Taiwan Biophotonic Corporation Optical sensor
KR20160103487A (ko) * 2015-02-24 2016-09-01 서울반도체 주식회사 복수의 발광부 및 센서를 포함하는 발광 장치
CN106653741B (zh) * 2015-11-02 2020-03-24 意法半导体有限公司 邻近传感器、电子设备以及制造邻近传感器的方法
WO2017099351A1 (ko) * 2015-12-09 2017-06-15 (주)파트론 광학 센서 패키지
KR102044518B1 (ko) * 2017-06-13 2019-11-13 주식회사 아모센스 센서 패키지용 윈도우 커버 및 이를 구비한 센서 패키지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101632112B1 (ko) 2013-12-27 2016-06-20 파나소닉 디바이스 썬크스 주식회사 변위 센서

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102346598B1 (ko) * 2020-10-20 2022-01-03 부전전자 주식회사 헤드셋의 ir 윈도우 팩키지

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