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      光檢測單元的制作方法_3

      文檔序號:9206351閱讀:來源:國知局
      2]這樣,通過使用鈑金加工形成的第一面71而實現(xiàn)遮光壁100,與由塑料材料形成第一面71的情況相比,能夠使遮光壁100的厚度變薄。例如,在使用鈑金加工的情況下,其面的厚度即使是例如0.1mm左右,也能更能夠實現(xiàn)具有足夠的強度的遮光用部件70。因此,成為遮光壁100的第一面71的厚度也能夠形成例如0.1mm左右。因此,與使用遮光壁100的厚度形成例如0.4mm以上的射出成形的手法相比,能夠使遮光壁100的厚度變得非常薄,發(fā)光部150和受光部140之間的距離也能夠相應地縮短。因此,由于能夠通過遮光壁100抑制來自發(fā)光部150的直接光入射到受光部140,同時還能夠縮短從發(fā)光部150向受光部140經(jīng)由對象物的光的光路長度,從而能夠提高光檢測單元的檢測性能。
      [0093]特別是在圖1中,使用芯片封裝型的發(fā)光部150。在該芯片封裝型的發(fā)光部150中,例如通過將圓頂型透鏡151配置在LED芯片的上方,能夠提高光向對象物的射出效率,從而提高光檢測單元的檢測靈敏度。
      [0094]但是,芯片封裝型的發(fā)光部150與例如將LED芯片配置于反射器而實現(xiàn)的類型相比,其配置占有面積較大。因此,存在發(fā)光部150和受光部140之間的距離也相應地變長的問題。對于該點,根據(jù)本實施方式,如前所述,由于能夠使遮光壁100的厚度變得非常薄,因此,在使用這種芯片封裝型的發(fā)光部150的情況下,能夠應對上述問題,提高光檢測單元的靈敏度等檢測性能。
      [0095]并且,在圖1?圖2的(B)中,遮光用部件70沒有設置在發(fā)光部150側,而是設置在受光部140側。S卩,遮光用部件70覆蓋受光部140進行遮擋,但是對發(fā)光部150并沒有覆蓋。
      [0096]例如,如果將遮光用部件70形成對發(fā)光部150進行遮擋的形狀,則存在從發(fā)光部150向對象物的光的一部分被遮光用部件70遮擋,向對象物照射的光量等減少,靈敏度等檢測性能降低的可能性。
      [0097]對于該點,如圖1?圖2的(B)所示,如果將遮光用部件70的形狀形成僅遮擋受光部140側的形狀,能夠抑制來自發(fā)光部150的射出光被遮光用部件70遮擋而向對象物的光的光量減少的事態(tài)產生。
      [0098]并且,將遮光用部件70沒有設置在發(fā)光部150側而是設置在受光部140側的構成,在光檢測單元的薄型化觀點上是有利的。例如,如圖2的(B)所示,具有圓頂型透鏡151的發(fā)光部150與受光部140相比,其高度變高。因此,如果在發(fā)光部150側設置遮光用部件70,則發(fā)光部150側的高度相應地變高,妨礙光檢測單元的薄型化。
      [0099]對于該點,如果是將遮光用部件70僅設置在受光部140側的構成,則由于在發(fā)光部150側不存在遮光用部件70,因此,例如如圖2的(B)所示,能夠使受光部140側的高度與發(fā)光部150側的高度一致。因此,與也在發(fā)光部150側設置遮光用部件70的手法相比,能夠降低光檢測單元整體的高度,容易實現(xiàn)光檢測單元的薄型化。
      [0100]并且,如上所述,在遮光用部件70上設置收縮部80。S卩,在遮光用部件70的上面的第四面74上形成開口部81,通過該開口部81實現(xiàn)收縮部80。在該情況下,收縮部80的開口部81越靠近發(fā)光部150,開口越大。例如,開口部81形成半圓形狀(大致半圓形狀),其半圓的直徑位于發(fā)光部150側。如果將收縮部80的開口部81形成這種形狀,則能夠將從發(fā)光部150射出并被對象物反射的光高效率地入射到受光部140,能夠提高靈敏度等檢測性能。并且,關于收縮部80的詳細情況在后面詳細描述。
      [0101]但是,與前述實例不同,例如,雖然第一面71的厚度即使是0.4mm以上也能夠確保光學的性能,但是,為了使光檢測單元小型化,在需要使第二面72以及第三面73變薄的情況下、以及需要更有效地遮擋從第二面72以及第三面73側入射到受光部140的光等情況下,第二材料可以是金屬材料,第一材料可以是金屬以外的材料。
      [0102]由此,能夠由金屬材料形成第二面72以及第三面73,能夠由金屬以外的材料形成第一面71等。特別是在從第二面72以及第三面73側入射到受光部140的光的量較多的情況下,與由塑料板形成第二面72以及第三面73的情況相比,能夠有效地遮擋入射到受光部140的光等。此外,在光檢測單元的框體由金屬形成的情況下,將框體和第二面72以及第三面73 —體成形,能夠抑制光檢測單元的制造成本等。
      [0103]并且,在該情況下,第二面72以及第三面73也可以是通過鈑金加工形成的金屬板。另一方面,第一面71也可以通過將塑料材料射出成形而形成。
      [0104]由此,使第二面72以及第三面73變薄,能夠在使光檢測單元小型化的同時,有效地遮擋從第二面72以及第三面73側向受光部140入射的光等。
      [0105]此外,與前述實例不同,第二面72以及第三面73可以是通過鈑金加工形成的金屬板,第一面71可以是與第二面72以及第三面73獨立形成的金屬板。即,第一面71、第二面72以及第三面73都可以是獨立的金屬板,通過在第二面72以及第三面73上組裝第一面71,可以形成遮光用部件70。
      [0106]由此,例如,使第一面71、第二面72以及第三面73為同一形狀的鈑金,從而能夠抑制制造成本等。并且,使第一面71變薄,容易減小發(fā)光部150和受光部140之間的距離,同時能夠有效地遮擋從發(fā)光部150向受光部140的直接光等。此外,使第二面72以及第三面73變薄,能夠在使光檢測單元小型化的同時,有效地遮擋從第二面72以及第三面73側向受光部140入射的光等。
      [0107]2.2間隙區(qū)域
      [0108]如上所述,在將第一面71組裝于第二面72以及第三面73而形成遮光用部件70的情況下,產生組裝誤差,如圖3的El所示,在相鄰的第一面71和第二面72之間存在間隙區(qū)域。同樣,如E2所示,在相鄰的第一面71和第三面73之間也存在間隙區(qū)域。并且,如E3、E4所示,在第五面75和第二面72、第三面73之間也存在間隙區(qū)域。
      [0109]并且,如果形成如E1、E2所示的間隙區(qū)域,則存在例如來自發(fā)光部150的光通過該間隙區(qū)域入射到受光部140,直接光產生的DC成分等增加,性能降低的可能性。
      [0110]因此,在本實施方式中,圖3的第一面71的Dl、D2示出的端面,在從發(fā)光部150側觀看的正面視圖(與面71直交的方向上的正面視圖)中,以與第二面72、第三面73的D3、D4示出的端面相比向兩側突出的方式,形成遮光用部件70。例如,第一面71的Dl示出的端面與第二面72的D3示出的端面相比向左側(一側)突出,第一面71的D2示出的端面與第三面73的D4示出的端面相比向右側(另一側)突出。即,在第一面71中,延伸形成如圖3的Fl、F2所示的突出部分。
      [0111]這樣,在形成E1、E2示出的間隙區(qū)域的情況下,來自發(fā)光部150的直接光被該第一面71的F1、F2示出的突出部分遮擋,不會入射到受光部140。即,關于直接光以外的外光,存在從間隙區(qū)域入射的可能性,但是該第一面71的突出部分成為屏障,至少來自發(fā)光部150的直接光不會入射到受光部140。
      [0112]因此,能夠抑制由于面的各邊的邊界存在間隙區(qū)域而入射直接光,防止檢測性能降低。
      [0113]并且,第一面71的Dl、D2示出的端面和第二面72、第三面73的D3、D4示出的端面的位置關系/形狀等,并不限定于圖3中示出的位置關系/形狀等。即,至少如F1、F2所示,相對于D3、D4示出的端面的突出部分延伸形成于第一面71,如果形成來自發(fā)光部150的光被該突出部分遮擋這種位置關系/形狀,能夠進行各種變形實施。
      [0114]并且,如前述圖1所示,發(fā)光部150、受光部140、遮光用部件70安裝于基板160。并且,如圖3所示,遮光用部件70具有突起部78、79(第一、第二突起部)。g卩,具有用于將遮光用部件70固定于基板160的突起部78、79。這些突起部78、79與形成于基板160的孔部卡止,由此,遮光用部件70固定于基板160。
      [0115]具體來說,在圖3中,突起部78形成于背面的第五面75,突起部79形成于右側面的第三面73。在該情況下,突起部78、79的位置/形狀沒有形成相對于遮光用部件70的中心線CL線對稱的位置/形狀,而是形成非線對稱的位置/形狀。例如,突起部78、79沒有設置在相對于中心線CL線對稱的位置,而是設置在非線對稱的位置。這里,中心線CL例如對應于連接受光部140的中心位置和發(fā)光部150的中心位置的線。并且,突起部78、79的面的朝向,也沒有形成相對于中心線CL線對稱的朝向。例如,突起部78的面形成沿著與中心線直交的方向的面,突起部79形成沿著中心線的方向的面。
      [0116]這樣,如果將突起部78、79形成非線對稱的形狀,則當將遮光用部件70安裝于基板160時,能夠抑制遮光用部件70在錯誤的位置/方向上安裝于基板160的事態(tài)。因此,能夠實現(xiàn)光檢測單元的組裝作業(yè)的簡單化和有效化,并且能夠實現(xiàn)成本降低等。即,如圖3所示,通過在背面的第五面75的例如左側形成突起部78,在右側面的第三面73的例如前方側形成突起部79,能夠實現(xiàn)非線對稱的位置/形狀的突起部78、79。
      [0117]2.3發(fā)光部-受光部間距離
      [0118]圖4是示出發(fā)光部150和受光部140之間的距離LD和信號強度的關系的視圖。這里,信號強度是本實施方式的光檢測單元所適用的檢測裝置的檢測信號的強度。例如,在光檢測單元適用于如后所述的脈搏等生物體信息的檢測裝置的情況下,是脈搏等生物體信息檢測信號的強度。并且,發(fā)光部150和受光部140之間的距離LD,例如是發(fā)光部150、受光部140的中心位置(代表位置)之間的距離。例如,在受光部140為矩形形狀(大致矩形形狀)的情況下,受光部140的位置為該矩形形狀的中心位置。并且,在發(fā)光部150具有如前所述的圓頂型透鏡151的情況下,發(fā)光部150的位置例如為圓頂型透鏡151的中心位置(LED芯片的位置)。
      [0119]從圖4可知,發(fā)光部150和受光部140的距離LD越小,檢測信號的信號強度就越尚,從而靈敏度等檢測性能提尚。因此,發(fā)光部150和受光部140的距尚LD越小越好。
      [0120]對于該點,在本實施方式中,如圖1?圖3所示,遮光用部件70的第一面71通過對金屬進行鈑金加工而形成,通過該第一面71實現(xiàn)遮光壁100。因此,與通過射出成形來實現(xiàn)遮光用部件70的情況相比,能夠使遮光壁100的厚度變薄,例如能夠形成0.1mm左右。因此,能夠使發(fā)光部150和受光部140的距離LD減小遮光壁100的厚度變薄的量,從圖4可知,能夠提高檢測裝置的檢測性能。
      [0121]在該情況下,如圖4所示,受光部140和發(fā)光部150之間的距離最好是LD < 3mm。例如,從圖4的特
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