光传感器的制造方法_2

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a)所示,基板91上的、发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域,被平面分割为16个部分,在各分割区域配置有受光元件(PDA1?PDA4、PDB1?PDB4、PDC1?PDC4、PDD1?PDD4)。环状分割受光元件组RDPD由这之中的位于标注有阴影的该区域的端部的受光元件(PDA1、PDA2、PDA4、PDBl?PDB3、PDC2?TOC4、PDDUPDD3.PDD4)构成。即,环状分割受光元件组RDTO由配置在发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域的中央部的4个受光元件(PDA3、roB4、PDCl、PDD2)以外的受光元件构成。
[0062]在光传感器101对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时,将环状分割受光元件组RDH)在图1 (a)中分为以字符“L”表示的L组(H)Bl?H)B3、PDC2?TOC4)和以字符“ R”表示的R组(PDA1、PDA2、PDA4、PDD1、PDD3、PDD4)。于是,利用从L组中所含的受光元件产生的光电流和从R组中所含的受光元件产生的光电流,对检测对象物100的左右方向的移动进行检测。
[0063]此外,在光传感器101对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时,将环状分割受光元件组RDI3D在图1 (b)中分为以字符“T”表示的T组(PDA1、PDA2、PDA4、H)B1?PDB3)和以字符“D”表示的D组(PDC2?PDC4、PDD1、PDD3、PDD4)。于是,利用从T组中所含的受光元件产生的光电流和从D组中所含的受光元件产生的光电流,对检测对象物100的上下方向的移动进行检测。
[0064]即,通过检测呈环状配置的受光元件PDA 1、PDA2、PDA4、PDBI?PDB3、PDC2?PDC4、PDDUPDD3.PDD4的光电流之差,能够对检测对象物100与光传感器101的相对的位置关系进行检测。此外,通过检测上述检测对象物100的位置的时间变化,还能够对检测对象物100的移动速度和移动方向进行检测。
[0065](透明性树脂部92和遮光性树脂部93)
[0066]透明性树脂部92以覆盖发光元件LED和环状分割受光元件组RDTO的方式形成在基板91上。透明性树脂部92由透明的树脂材料或使发光元件LED的发光波長透射而截止可见光成分的可见光截止树脂材料形成,在表面具有发光透镜部92a和受光透镜部(透镜形状的凸部)92b (参照图2)。发光透镜部92a是在发光元件LED的光出射侧以成为半球状的方式形成的凸透镜,以使从发光元件LED发射的光聚焦于规定位置或者转换为平行光而射出。
[0067]受光透镜部92b是在环状分割受光元件组RDH)的光入射侧以成为半球状的方式形成的凸透镜,使从检测对象物100反射的光聚焦于环状分割受光元件组RDPD。换言之,受光透镜部92b,其一个焦点位于发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域,从而将该反射光聚光于该区域。此处,“发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域”是指配置有环状分割受光元件组RDH)的基板91的表面上的区域。
[0068]根据上述结构,通过受光透镜部92b,能够使在检测对象物100反射后的反射光聚光,因此,即使存在干扰光,光传感器101也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
[0069]另外,并不限定于上述的结构,光传感器101也可以不具备发光透镜部92a。但是,通过在发光元件LED侧利用发光透镜部92a使光聚光,能够使依赖于光传感器101与检测对象物100之间的距离的、检测对象物100的移动方向的检测灵敏度变大。即,与光传感器101不具备发光透镜部92a的情况相比较,光传感器101与检测对象物100之间的距离变大,即使存在干扰光,光传感器101也能够通过具备发光透镜部92a,更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。进一步,光传感器101通过具备发光透镜部92a,能够使可检测范围(向与图1的XY平面平行的方向扩展的范围)变化。
[0070]此外,遮光性树脂部93以覆盖透明性树脂部92的外侧的方式由遮光性树脂注塑成型。
[0071]<光传感器101的动作>
[0072]图3是示意地表示图2所示的光传感器101的动作的图,(a)是表示检测对象物100向一个方向移动的情形的图,(b)是与(a)对应地表示投影于环状分割受光元件组RDro的像PS变化的情形的图。此处,投影于环状分割受光元件组RDro的像PS表示发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域。
[0073]如图3(a)所示,检测对象物100以横穿发光元件LED射出的光所形成的光斑S的方式向一个方向移动。伴随该移动,光斑S的被检测对象物100反射的部位也进行变化。而且,与该变化对应地,投影于环状分割受光元件组RDro的像PS如图3 (b)所示那样地进行变化。
[0074]此处,光传感器101通过对被检测对象物100反射的光斑S的部位所含的光射入到环状分割受光元件组RDro而产生的光电流进行检测,来对检测对象物100的移动进行检测。即,光传感器101利用光斑S所含的光来对检测对象物100的移动进行检测,因此,也可以说光斑S为光传感器101的检测范围内。
[0075]具体而言,在检测对象物100因移动而向光传感器101的检测范围进入时(图3(a)的最左图的状况),仅反射光斑S的左端部,并由受光透镜部92b反转,如图3(b)的最左图所示那样,在环状分割受光元件组RDro的右端部开始投影像PS。接着,伴随检测对象物100的移动,投影于环状分割受光元件组RDro的像PS扩展,如图3(b)的中央图所示,投影于环状分割受光元件组RDro的像PS的大小成为最大。之后,伴随检测对象物100的移动,投影于环状分割受光元件组RDro的像PS变小,在检测对象物100因移动而脱离光传感器101的检测范围时(图3(a)的最右图的状况),如图3(b)的最右图所示那样,像PS投影在环状分割受光元件组RDH)的左端部且逐渐变小。
[0076]g卩,由于检测对象物100移动,发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域也发生变化。该变化由于在该区域的端部反射光开始入射而开始,由于在该区域的另一个端部反射光的入射结束而结束。即,射入该区域的不是端部的部分的反射光不反映检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围。而且,由于环状分割受光元件组RDro中所含的受光元件呈环状地配置在该区域的端部,该受光元件能够接收正确地对检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围进行反映的反射光。由此,手势用电路部32能够接收从环状分割受光元件组RDro中所含的受光元件产生的光电流,比较在检测对象物100因移动而进入光传感器101的检测范围时射入反射光的受光元件的位置、与在检测对象物100因移动而脱离光传感器101的检测范围时射入反射光的其它受光元件的位置,检测上述检测对象物100的移动方向。由此,光传感器101能够对检测对象物100的移动方向进行检测。
[0077]此外,由于在不对检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围进行反映的反射光所入射的区域,不配置环状分割受光元件组RDro中所含的受光元件,因此,在检测对象物100的移动方向的检测中,能够抑制由于不是发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光的、从光传感器101的外部入射的光(干扰光)而产生的不利影响。
[0078]<光传感器101的效果>
[0079]根据本实施方式,即使存在干扰光,光传感器101也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
[0080]此外,由于利用受光透镜部92b能够使在检测对象物100反射后的反射光聚光,所以即使存在干扰光,光传感器101也能够更正确地对检测对象物100的移动方向进行检测。
[0081](比较例I)
[0082]在以下的说明中,对环状分割受光元件组RDH)的比较例中的分割受光元件组DPD的结构和动作进行说明,与环状分割受光元件组RDro进行比较。
[0083]图4是表示图1所示的环状分割受光元件组RDH)的比较例中的分割受光元件组DPD的平面结构的平面图。图4中以XY表示的坐标轴与图1所示的坐标轴对应。考虑光传感器101不具备环状分割受光元件组RDro而具备分割受光元件组DPD的比较例。如图4所示,在该光传感器中,基板91上的、发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域被平面分割为四个部分,在各分割区域配置有受光元件(PDA、PDB, PDC,PDD)。而且,在该光传感器中,将这些受光元件全部用于对检测对象物100的移动方向的检测。
[0084]图5是示意地表示图2所示的光传感器101的比较例中的光传感器的动作的图,(a)是表示检测对象物100向一个方向移动的情形的图,(b)是与(a)对应地表示投影于分割受光元件组DH)的像PS变化的情形的图。在图5按XY表示的坐标轴与图3所示的坐标轴对应。此处,投影于分割受光元件组DH)的像PS表示发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域。
[0085]如图5(a)所示,与光传感器101的情况相同,检测对象物100以横穿发光元件LED射出的光所形成的光斑S的方式向一个方向移动。伴随该移动,光斑S的被检测对象物100反射的部位也进行变化。而且,与该变化对应地,投影于分割受光元件组DPD的像PS如图5(b)所示那样地进行变化。
[0086]图6是示意地表示图4所示的比较例中的分割受光元件组DPD的动作的图,(a)是表示光传感器对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时的结构的图,(b)是表示光传感器对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时的结构的图。在图6中以XY表示的坐标轴与图1所示的坐标轴对应。此处,左右方向表示图6(a)所示的X轴的负或正方向。此外,上下方向表示图6(b)所示的Y轴的正或负方向。
[0087]在光传感器对检测对象物100的左右方向的移动进行检测时,将分割受光元件组DPD在图6(a)分为以字符“L”表示的L组(H)BJDC)和以字符“R”表示的R组(PDA、PDD)。而且,利用从L组中所含的受光元件产生的光电流和从R组中所含的受光元件产生的光电流,对检测对象物100的左右方向的移动进行检测。
[0088]此外,在光传感器对检测对象物100的上下方向的移动进行检测时,将分割受光元件组DH)在图6(b)分为以字符“T”表示的T组(PDA、PDB)和以字符“D”表示的D组(PDC.PDD) ο而且,利用从T组中所含的受光元件产生的光电流和从D组中所含的受光元件产生的光电流,对检测对象物100的上下方向的移动进行检测。
[0089]S卩,通过检测PDA?PDD的光电流之差,来对检测对象物100与具备分割受光元件组DPD的光传感器的相对的位置关系进行检测。此外,通过检测上述检测对象物100的位置的时间变化,来对检测对象物100的移动速度和移动方向进行检测。
[0090]图7是示意地表示作为图2所示的光传感器101的比较例的光传感器对检测对象物100的移动进行检测时的动作的图。作为从PDA?PDD得到的光电流的实际的差输出,例如获得图7所示那样的信号。作为左右(X)方向检测信号,使用将从分割受光元件组DPD的左右(L、R)得到的光电流的输出差X= (I_PDA+I_PDD) 一 (I_PDB+I_PDC)除以来自分割受光元件组DH)中所含的所有4个受光元件的输出和Z = (I_PDA+I_PDB+I_PDC+I_PDD)而得到的比的信号。此处,I_PDA表示从受光元件PDA得到的光电流的值。关于I_PDB?1_PDD也相同。而且,如果检测X/Z的值的时间变化,则能够对检测对象物100的移动方向和移动速度进行检测。
[0091]同样地,上下⑴方向检测信号使用将来自分割受光元件组Dro的上下(T、D)的输出差Y= (I_PDA+I_PDB) - (I_PDC+I_PDD)除以来自分割受光元件组DB)中所含的所有4个受光元件的输出和Z= (I_PDA+I_PDB+I_PDC+I_PDD)而得到的比的信号即可。
[0092]与光传感器101相同,该比较例中的光传感器对检测对象物的移动方向和移动速度进行检测的原理如上所述,但实际上存在人工照明和太阳光等的干扰光,需要在上述干扰光下也没有误动作地动作。
[0093](与光传感器101的比较)
[0094]在比较例I中的光传感器,将分割受光元件组DPD中所含的所有受光元件用于对检测对象物100的移动方向的检测,与此相对,在光传感器101,将检测对象物100的移动方向的检测中使用的受光元件,限定为在发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光所入射的区域的端部呈环状地配置的受光元件。即,在光传感器101中,不利用配置在不对检测对象物100因移动而进入或脱离光传感器101的检测范围进行反映的反射光所入射的区域的受光元件。由此,在光传感器101,在检测对象物100的移动方向的检测中,与比较例I中的光传感器相比较,能够抑制由于不是发光元件LED的出射光在检测对象物100反射后的反射光的、从光传感器101的外部入射的光(干扰光)而产生的不利影响。
[0095]进一步,如图7所示
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