光检测单元及生物体信息检测装置的制造方法_2

文档序号:9601633阅读:来源:国知局
部件70以覆盖受光部140的方式设置,遮挡射向受光部140的入射光,但对发光部150未进行遮光。但是,也能实施将遮光用部件70设置于发光部150侧的变形。
[0055]优选对遮光用部件70的至少内侧面进行反射抑制加工。例如将遮光用部件70的表面(内侧面等)的颜色设定为黑色等规定颜色,以便防止光的漫反射。或者,可以将遮光用部件70的表面形成为蛾眼结构。例如,将数十?数百nm周期的凹凸结构形成于表面而作为反射防止结构。如果进行这种反射抑制加工,则就能够有效地抑制例如遮光用部件70的表面的反射光成为杂散光而成为检测信号的噪声成分的情况。
[0056]受光部140、发光部150、遮光用部件70安装于基板160上。基板160例如为刚性基板。在基板160上设置有用于与受光部140的信号、电源的端子142连接的端子162和用于在与外部的主基板之间连接信号、电源的端子164。例如受光部140的端子142和基板160的端子162通过引线键合等而连接。
[0057]而且,在本实施方式中,遮光用部件70通过对金属(例如锡与铜的合金)进行钣金加工而形成。通过例如对一块金属板进行钣金加工而形成如图1、图2(A)、图2(B)所示形状的遮光用部件70。而且,遮光用部件70具有设置于发光部150与受光部140之间的遮光壁100。该遮光壁100遮挡来自发光部150的光(直接光等)射入受光部140。而且,该遮光壁100由通过钣金加工而形成的遮光用部件70的第一金属面71形成。即,成为遮光壁100的第一金属面71设置于受光部140与发光部150之间,由此抑制来自发光部150的光射入受光部140。
[0058]另外,遮光用部件70具有第二、第三金属面72、73。这些第二、第三金属面72、73沿着与第一金属面71交叉(例如正交)的方向设置。例如在将第一金属面71作为正面侧的金属面的情况下,第二、第三金属面72、73为侧面侧的金属面,成为侧面侧的遮光壁。
[0059]而且,如图1、图2(A)所示,在从发光部150侧观察第一金属面71的正面观察中,第一金属面71的Dl所示的第一端面(左侧端面)比第二金属面72的D3所示的端面向一侧(左侧)突出。另一方面,第一金属面71的与第一端面相对的、D2所示的第二端面(右侧端面)在上述正面观察中比第三金属面73的D4所示的端面向与一侧不同的另一侧(右侦D突出。即,第一金属面71的D1、D2所示的端面比第二、第三金属面的D3、D4所示的端面向两侧突出。
[0060]例如,第一金属面71和第二金属面72间隔着图2(B)的El所示的第一间隙区域相邻设置。另外,第一金属面71和第三金属面73间隔着第二间隙区域相邻设置。S卩,第一金属面71的背面与第二、第三金属面的D3、D4所示的端面未接触,在该背面与端面之间存在有间隙区域。
[0061]而且,如果存在这样的间隙区域,则正如后面所详细说明的,可能导致来自发光部150的光经由该间隙区域而射入受光部140。然而,在本实施方式中,由于如上所述在正面观察中第一金属面71的Dl、D2所示的端面比第二、第三金属面72、73向两侧突出,因此能够有效地抑制这种来自发光部150的光射入受光部140的情况。
[0062]另外,遮光用部件70具有沿着与第一金属面71交叉(例如正交)的方向设置并遮挡光射入受光部140的第四金属面74。该第四金属面74例如为遮光用部件70的上表面的金属面。
[0063]而且,在该第四金属面74形成有在对象物与受光部140之间的光路中限制来自对象物的光(反射光等)的光圈部80。S卩,在第四金属面74形成有光圈部80的开口部81。此外,遮光用部件70也设置有作为背面的遮光壁的第五金属面75,遮挡从背面侧入射的光。
[0064]2.遮光用部件
[0065]2.1钣金加工
[0066]在本实施方式的光检测单元中,如图1所示,设置有用于对受光部140等遮光以免外部光射入的遮光用部件70。而且,遮光用部件70通过对金属进行钣金加工而形成,通过该遮光用部件70的例如金属面71而实现遮光壁100。另外,通过遮光用部件70的例如金属面74而实现具有开口部81的光圈部80。在此,遮光壁100具有例如沿着与连结受光部140的中心位置与发光部150的中心位置的线段交叉(正交)的方向的壁面。通过设置这样的遮光壁100能够抑制来自发光部150的光(直接光)射入受光部140,从而能够提高检测数据的可靠性等。
[0067]S卩,如在后面详细说明的,发光部150与受光部140之间的距离越近,光检测单元的光学效率、性能越提高。例如,光学效率、性能与距离的平方成反比而下降。因此,优选尽可能地使发光部150与受光部140之间的距离接近。
[0068]另一方面,如果使发光部150与受光部140之间的距离接近,则导致来自发光部150的直接光射入受光部140,产生DC成分的增加等而使性能下降。因此,在本实施方式的光检测单元中,在受光部140与发光部150之间设置有遮光壁100。
[0069]在这种情况下,作为本实施方式的比较例的方法,考虑通过注射成型来形成遮光用部件70的方法。使用注射成型的比较例的方法从设备的量产性等观点考虑是有利的方法。
[0070]然而,如果通过注射成型来形成遮光用部件70,则导致遮光壁100的壁厚变厚。即,如果将遮光壁100的壁厚设计得薄,则导致在注射成型时树脂不能充分地填充至遮光壁100的部分,不能够实现具有足够强度的遮光壁100。因此,在使用注射成型的比较例的方法中,遮光壁100的厚度就会变为例如0.4mm以上。
[0071]于是,如果这样遮光壁100变厚,则就导致发光部150与受光部140之间的距离也变长。因此,例如导致经由发光部150与受光部140之间的对象物的光路长度也变长,从而光检测单元的光学效率、性能下降。
[0072]因此,在本实施方式中,通过金属的钣金加工而形成遮光用部件70。例如图3是示出遮光用部件70的详细形状的俯视图、侧视图、主视图、后视图。例如通过利用钣金加工将一块金属板折弯,从而形成由金属面71、72、73、74、75构成的遮光用部件70。具体而言,通过将金属面71、72、73、75相对于作为上表面的金属面74折弯成直角(大致直角)而形成遮光用部件70。
[0073]而且,在图1中与发光部150相对的金属面71成为遮挡来自发光部150的直接光射入受光部140的遮光壁100。另外,在上表面的金属面74形成有在对象物与受光部140之间的光路中限制来自对象物的光的光圈部80。g卩,形成具有开口部81的光圈部80。
[0074]这样,如果使用通过钣金加工而形成的金属面71来实现遮光壁100,则与采用注射成型的比较例的方法相比,能够使遮光壁100的厚度变薄。例如在使用了钣金加工的情况下,即使该金属面的厚度为例如0.1mm左右,也能够实现具有足够强度的遮光用部件70。因此,成为遮光壁100的金属面71的厚度也可以设定为例如0.1mm左右。因此,与遮光壁100的厚度变为例如0.4mm以上的、采用注射成型的比较例的方法相比,能够使遮光壁100的厚度充分地薄,与其相应地,也能够使发光部150与受光部140之间的距离变短。因此,能够通过遮光壁100抑制来自发光部150的直接光射入受光部140,并且也使从发光部150至受光部140的、经由对象物的光的光路长度变短,因此能够提高光检测单元的检测性能等。
[0075]尤其是在图1中,使用了芯片封装型的发光部150。在该芯片封装型的发光部150中,通过将例如圆屋顶型透镜152配置于LED芯片上,从而使光射向对象物的出射效率变尚,能够提尚光检测单兀的检测灵敏度。
[0076]然而,芯片封装型的发光部150与例如将LED芯片配置于反射镜上而实现的类型的类型相比,其配置占有面积大。因此,相应地存在发光部150与受光部140之间的距离也变长这样的问题。这一点,根据本实施方式,由于如上所述能够使遮光壁100的厚度充分地薄,因此在使用了这种芯片封装型的发光部150的情况下,也能够解决该问题,能够提高光检测单元的灵敏度等检测性能。
[0077]另外,在图1?图2(B)中,遮光用部件70未设置于发光部150侧,仅设置于受光部140侧。S卩,遮光用部件70覆盖受光部140而进行对其的遮光,但对发光部150未覆盖。
[0078]例如,如果将遮光用部件70形成为对发光部150也遮光这样的形状,则就可能导致从发光部150射向对象物的光的一部分被遮光用部件70遮挡,向对象物照射的光量等减少,从而灵敏度等检测性能下降。
[0079]这一点上,如图1?图2 (B)那样,如果将遮光用部件70的形状形成为仅对受光部140侧遮光这样的形状,则就能够抑制来自发光部150的出射光被遮光用部件70遮挡而射向对象物的光的光量减少的情况发生。
[0080]另外,将遮光用部件70未设置于发光部150侧而仅设置于受光部140侧的结构在光检测单元的薄型化这样的观点上而言也是有利的结构。例如如如图2(B)所示,具有圆屋顶型透镜152的发光部150与受光部140相比其高度变高。因此,如果将遮光用部件70设置于发光部150侧,则就导致在发光部150侧的高度与其相应地变高,成为光检测单元薄型化的妨碍。
[0081]这一点上,如果是将遮光用部件70仅设置于受光部140侧的结构,则由于在发光部150侧不存在遮光用部件70,因此例如如图2(B)所示使在受光部140侧的高度与在发光部150侧的高度一致变为可能。因此,与在发光部150侧也设置遮光用部件70的方法相比,可以降低作为光检测单元的整体的高度,实现光检测单元的薄型化变得容易。
[0082]另外,如上所述,在遮光用部件70设置有光圈部80。S卩,在遮光用部件70的上表面的金属面74形成开口部81,通过该开口部81来实现光圈部80。在这种情况下,光圈部80的开口部81越接近发光部150则开得越大。例如,开口部81形成为半圆形状(大致半圆形状),该半圆的直径位于发光部150侧。如果使光圈部80的开口部81形成为这种形状,则可以使从发光部50射出并被对象物反射后的光高效地射入受光部140,能够提高灵敏度等检测性能。此外,关于光圈部80的详情,将在后面详述。
[0083]2.2间隙区域
[0084]在通过钣金加工而形成遮光用部件70的情况下,如图3的El所示,在相邻的金属面71与金属面72之间设置间隙区域。另外,如E2所示,在相邻的金属面71与金属面73之间也设置间隙区域。另外,在金属面75与金属面72、73之间也如E3、E4所示设置间隙区域。如果不设置这样的间隙区域,则存在在通过钣金加工而将金属面71、72、73、75相对于上表面的金属面74折弯的情况下在折弯部分上产生形变而使折弯加工不能顺利地进行这样的问题。
[0085]这一点上,如果如图3
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