(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型であり、且つ強度を有する光センサーモジュール、生体情報検出装置及び電子機器等を提供する。【解決手段】光センサーモジュールは、対象物に光を照射する発光部１１０と、対象物からの光を受光する受光部１２０と、発光部及び受光部が設けられる変形可能な基板１３０と、基板の強度を補強する補強板１４０を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に光を照射する発光部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
前記発光部及び前記受光部が設けられる変形可能な基板と、
前記基板の強度を補強する補強板と、
を含むことを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項２】
請求項１において、
前記補強板の一部が、
前記発光部から前記受光部への直接光を遮蔽する遮光部を形成していることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項３】
請求項１において、
前記補強板とは別体として形成され、前記発光部から前記受光部への直接光を遮蔽する遮光部をさらに含むことを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記基板と、前記補強板とを接続する接続部を有することを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項５】
請求項４において、
前記接続部は、
半田により前記基板と前記補強板とを接続することを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記対象物の側から見た平面視において、
複数の前記接続部は、前記発光部と前記受光部を囲むように設けられることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項７】
請求項４又は５において、
前記接続部は、
前記基板の第１の辺に沿った領域、及び前記基板の前記第１の辺に対向する第２の辺に沿った領域に配置されることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記対象物の側から見た平面視において、
前記補強板は、前記発光部と前記受光部を内包するように設けられることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記対象物の側から見た平面視において、
前記補強板は、前記発光部と前記受光部を露出させる少なくとも１つの穴部を有することを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１０】
請求項９において、
前記補強板は、
前記少なくとも１つの穴部として、前記発光部を露出させる第１の穴部と、前記受光部を露出させる第２の穴部を有することを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１１】
請求項２において、
前記対象物の側から見た平面視において、
前記補強板は、前記発光部を露出させる第１の穴部と、前記受光部を露出させる第２の穴部を有し、
前記遮光部は、少なくとも前記第１の穴部と前記第２の穴部の間に設けられることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記受光部からの検出信号を増幅する増幅部を少なくとも有する検出部を含み、
前記検出部は、前記基板に設けられることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記基板は、
前記受光部からの前記検出信号に基づく処理を行う処理部が設けられる第２の基板と電気的に接続されるコネクター部が設けられることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記コネクター部から前記検出部までの距離をＬ１とし、前記コネクター部から前記発光部までの距離をＬ２とし、前記コネクター部から前記受光部までの距離をＬ３とした場合に、
Ｌ１＜Ｌ２、且つＬ１＜Ｌ３であることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかにおいて、
前記補強板は、
金属部材又は樹脂部材であることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかにおいて、
変形可能な前記基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする光センサーモジュール。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の光センサーモジュールを含むことを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の光センサーモジュールを含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサーモジュール、生体情報検出装置及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光部と受光部とを有する光センサー（光電センサー）が広く知られている。光センサーとしては、例えば脈波を測定するための脈波センサーが広く知られている。脈波センサーでは、発光部から被検体（皮膚表面）に向けて光を照射し、被検体（人体内部）からの反射光又は透過光を受光部で受光する。例えば反射型の脈波センサーでは、発光部と受光部とが並べて配置され、この発光部と受光部との上部に透光部材が設けられる。そして脈波センサーの使用時（脈波の計測時）には、透光部材が人体の指や腕の皮膚表面に密着する。
【０００３】
特許文献１には、所与の配線パターンが形成された基板上に、発光部と受光部を実装する光学センサーが開示されている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、半田膜を用いて発光部及び受光部を基板上にボンディングする。そのため、３次元的な配置を行う手法（例えば特許文献１の図１６〜図１９に開示されるような手法）に比べて、低コスト化が可能であり、量産も容易と考えられる。ただし特許文献１の手法では、光センサーモジュールの厚みは、基板の厚みと、基板に実装される部品の厚みの和により決定される。特許文献１の手法では、発光部や受光部の揺れによるノイズを抑制するためには、適度な強度を有する基板が必要となる。そのため、基板がある程度の厚みを持ってしまうことになり、光センサーモジュールの薄型化が困難であった。また、光センサーモジュールとウェアラブル機器のメイン基板とを接続するためにケーブルを用いる構成があるが、ケーブルと各基板との接続部は、物理的な空間を必要とするため、ウェアラブル機器の小型化がしづらい場合があった。
【０００６】
本発明の幾つかの態様によれば、薄型であり、且つ強度を有する光センサーモジュール、生体情報検出装置及び電子機器等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、対象物に光を照射する発光部と、前記対象物からの光を受光する受光部と、前記発光部及び前記受光部が設けられる変形可能な基板と、前記基板の強度を補強する補強板と、を含む光センサーモジュールに関係する。
【０００８】
本発明の一態様では、発光部と受光部が設けられる基板を変形可能な基板とした上で、補強板により当該基板の強度を補強する。このようにすれば、光センサーモジュールを薄型化するとともに、強度を確保することが可能になる。そして、光センサーモジュールとフレキシブルケーブルとの接点が不要になるため、省スペース化を実現することができる。
【０００９】
また本発明の一態様では、前記補強板の一部が、前記発光部から前記受光部への直接光を遮蔽する遮光部を形成してもよい。
【００１０】
このようにすれば、部品点数を削減し、効率的に光センサーモジュールを構成すること等が可能になる。
【００１１】
また本発明の一態様では、前記補強板とは別体として形成され、前記発光部から前記受光部への直接光を遮蔽する遮光部をさらに含んでもよい。
【００１２】
このようにすれば、補強板と遮光部を別部材にできるため、各部材の形状を簡略化すること等が可能になる。
【００１３】
また本発明の一態様では、前記基板と、前記補強板とを接続する接続部を有してもよい。
【００１４】
これにより、基板と補強板を適切に接続することが可能になる。
【００１５】
また本発明の一態様では、前記接続部は、半田により前記基板と前記補強板とを接続してもよい。
【００１６】
これにより、基板と補強板を半田により接続することが可能になる。
【００１７】
また本発明の一態様では、前記対象物の側から見た平面視において、複数の前記接続部は、前記発光部と前記受光部を囲むように設けられてもよい。
【００１８】
このようにすれば、発光部と受光部の周辺での基板の変形を抑止し、検出精度を高くすること等が可能になる。
【００１９】
また本発明の一態様では、前記接続部は、前記基板の第１の辺に沿った領域、及び前記基板の前記第１の辺に対向する第２の辺に沿った領域に配置されてもよい。
【００２０】
このようにすれば、基板と補強板を適切に接続し、基板の変形を効率的に抑止することが可能になる。
【００２１】
また本発明の一態様では、前記対象物の側から見た平面視において、前記補強板は、前記発光部と前記受光部を内包するように設けられてもよい。
【００２２】
このようにすれば、発光部と受光部の周辺での基板の変形を抑止し、検出精度を高くすること等が可能になる。
【００２３】
また本発明の一態様では、前記対象物の側から見た平面視において、前記補強板は、前記発光部と前記受光部を露出させる少なくとも１つの穴部を有してもよい。
【００２４】
これにより、補強板を接続した際にも、発光部及び受光部を露出した状態にすることが可能になる。
【００２５】
また本発明の一態様では、前記補強板は、前記少なくとも１つの穴部として、前記発光部を露出させる第１の穴部と、前記受光部を露出させる第２の穴部を有してもよい。
【００２６】
このようにすれば、発光部と受光部のそれぞれに対して、個別に露出用の穴部を設けることが可能になる。
【００２７】
また本発明の一態様では、前記対象物の側から見た平面視において、前記補強板は、前記発光部を露出させる第１の穴部と、前記受光部を露出させる第２の穴部を有し、前記遮光部は、少なくとも前記第１の穴部と前記第２の穴部の間に設けられてもよい。
【００２８】
このようにすれば、発光部から受光部への直接光を効率的に遮蔽することが可能になる。
【００２９】
また本発明の一態様では、前記受光部からの検出信号を増幅する増幅部を少なくとも有する検出部を含み、前記検出部は、前記基板に設けられてもよい。
【００３０】
このようにすれば、基板上に検出部を実装することが可能になる。
【００３１】
また本発明の一態様では、前記基板は、前記受光部からの前記検出信号に基づく処理を行う処理部が設けられる第２の基板と電気的に接続されるコネクター部が設けられてもよい。
【００３２】
このようにすれば、受光部の受光結果に基づく信号を他の基板に対して出力することが可能になる。
【００３３】
また本発明の一態様では、前記コネクター部から前記検出部までの距離をＬ１とし、前記コネクター部から前記発光部までの距離をＬ２とし、前記コネクター部から前記受光部までの距離をＬ３とした場合に、Ｌ１＜Ｌ２、且つＬ１＜Ｌ３であってもよい。
【００３４】
このようにすれば、基板上に発光部、受光部、検出部を適切に配置すること等が可能になる。
【００３５】
また本発明の一態様では、前記補強板は、金属部材又は樹脂部材であってもよい。
【００３６】
このようにすれば、金属部材又は樹脂部材の補強板を用いることが可能になる。
【００３７】
また本発明の一態様では、変形可能な前記基板は、フレキシブル基板であってもよい。
【００３８】
このようにすれば、基板として非常に薄いフレキシブル基板を用いることが可能になる。
【００３９】
また本発明の他の態様は、上記の光センサーモジュールを含む生体情報検出装置に関係する。
【００４０】
また本発明の他の態様は、上記の光センサーモジュールを含む電子機器に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来手法の光センサーモジュールの側面図。
【図２】本実施形態の光センサーモジュールの側面図。
【図３】第１の実施形態の基板の平面図。
【図４】第１の実施形態の基板及び補強板の平面図。
【図５】第１の実施形態の補強板の平面図。
【図６】第１の実施形態の補強板の斜視図。
【図７】第１の実施形態の補強板の展開図。
【図８】第１の実施形態の光センサーモジュールの平面図。
【図９】光センサーモジュールの回路図。
【図１０】第２の実施形態の基板の平面図。
【図１１】第２の実施形態の補強板の平面図。
【図１２】第２の実施形態の補強板の斜視図。
【図１３】第２の実施形態の光センサーモジュールの平面図。
【図１４】第２の実施形態の光センサーモジュールの側面図。
【図１５】第３の実施形態の遮光部の平面図。
【図１６】第３の実施形態の遮光部の斜視図。
【図１７】第３の実施形態の補強板の平面図。
【図１８】第３の実施形態の光センサーモジュールの平面図。
【図１９】第３の実施形態の光センサーモジュールの側面図。
【図２０】生体情報検出装置の分解図。
【図２１】生体情報検出装置の外観図。
【図２２】生体情報検出装置の外観図。
【図２３】印刷装置の要部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４３】
１．本実施形態の手法
まず本実施形態の手法について説明する。従来、発光部と受光部を含む光センサーモジュールや、当該光センサーモジュールを含む種々の装置が知られている。例えば光センサーモジュールは、発光部からの光を被検体（生体）に対して照射し、生体からの反射光を受光部で受光することで、生体情報を取得する生体情報検出装置に利用される。生体情報検出装置に含まれる光センサーモジュールでは、発光部から血液（狭義には血液に含まれるヘモグロビン）により吸収されやすい波長帯域の光を照射する。血流量が多くヘモグロビンの量も多ければ光の吸収量が大きく反射光の強度が小さくなる。逆に、血流量が少なくヘモグロビンの量も少なければ光の吸収量が小さく反射光の強度が大きくなる。この場合、受光部からの信号の変動（ＡＣ成分）が、血流量の変動を表すことになるため、生体情報検出装置では受光部からの信号に基づいて、脈波情報を求めることが可能になる。
【００４４】
或いは発光部は、酸化ヘモグロビンの吸収係数が相対的に大きい第１の波長帯域の光と、還元ヘモグロビンの吸収係数が相対的に大きい第２の波長帯域の光を照射する構成であってもよい。この場合、第１の波長帯域の光に起因する反射光の受光信号と、第２の波長帯域の光に起因する反射光の受光信号とを用いることで、血液中の酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの比率を推定できる。つまり生体情報検出装置では、受光部からの信号に基づいて、生体情報として血液中の酸素飽和度（狭義には動脈血酸素飽和度ＳｐＯ２）を求めることができる。
【００４５】
また、発光部と受光部を含む光センサーモジュールで検出される情報は生体情報には限定されない。例えば図２３を用いて後述する印刷装置（液体消費装置）の例であれば、消費対象である液体（インク）と空気との屈折率の違いを利用して、液体の有無（液体残量）を検出する。或いは、光センサーモジュールから対象物までの距離を計測することも可能である。光センサーモジュールを用いた測距としては、発光部から照射された光が対象物で反射され受光部で受光されるまでの時間を計測するタイム・オブ・フライト方式等が知られている。
【００４６】
このように、種々の装置での利用が考えられる光センサーモジュールでは、薄型化に対する要求が大きい。光センサーモジュールを薄型化することで、当該光センサーモジュールを含む装置の薄型化、小型化が可能になるためである。例えば図２１、図２２等を用いて後述するように、光センサーモジュール１００を含む生体情報検出装置２００は、ユーザーにより装着されるウェアラブル型の機器であることが想定される。この場合、生体情報検出装置２００が大きくなってしまうと、装着の不快感が増すため、装置の小型化は非常に重要である。生体情報検出装置２００には、図２０を用いて後述するように、バッテリー６０、処理部（ＤＰＳ等）が実装される第２の基板７０、ＯＬＥＤパネル８０等、光センサーモジュール１００以外の部品も設けられる。つまり生体情報検出装置２００の小型化においては、各部品の小型化は重要であり、光センサーモジュール１００についても例外ではない。また、液体消費装置や測距装置等の他の電子機器であっても、光センサーモジュール１００を配置する空間に余裕があることが保証されるものではないため、光センサーモジュール１００の薄型化には、同様に利点が大きい。
【００４７】
これに対して、例えば基板に溝（凹部）や穴を設けて、発光部や受光部等の実装部品を埋め込む手法が考えられる。このようにすれば、溝や穴の深さ分だけ厚みを減らすことが可能になる。しかし、このような実装方法はコストが大きく、生産性も低い。特許文献１ではこの点を考慮して、発光部と受光部を２次元的に配置する手法を開示している。しかし、特許文献１の手法では光センサーモジュールの薄型化を考慮していない。
【００４８】
光センサーモジュールでは、基板の変形（曲がりや歪み）はノイズ要因となるため、ある程度の強度を有する基板を用いることが通常であり、そのような基板はある程度の厚みを有する。例えば、ソリッドなシリコン基板等を用いれば、基板厚みは５００μｍ程度となる。図１は特許文献１等の従来手法を説明する図であり、ある程度の強度を有する基板１に対して、溝や穴を設けることなく、発光部２と、受光部３と、遮光部４と、を実装した場合の側面図（実装面を横から見た図）である。図１に示したように従来手法では、光センサーモジュールの厚みｈは、基板の厚みｈ１と、当該基板に実装される部品の厚みｈ２の和に対応する。光センサーモジュールの薄型化には、ｈ１又はｈ２を小さくする必要があるが、部品自体のサイズはある程度決まっているため、ｈ２を小さくすることは容易でない。また、出力する光の強度を大きくするという要求があれば、発光部２として大型のレンズを有するＬＥＤ（light emitting diode）を用いることもあり、性能面の要求等から部品の薄型化が難しいこともある。つまり、光センサーモジュールの薄型化には、基板を薄くするというアプローチが有効と考えられる。
【００４９】
しかし上述したように、基板の変形が大きくなると、発光部と対象物の位置関係、受光部と対象物の位置関係、発光部と受光部の位置関係等が変化してしまうため、受光部での受信信号が変動してしまう。その場合、受信信号の変動が、検出すべき対象物の変動に起因するものか、基板の変形に起因するものかを区別できず、検出精度が低下してしまう。検出すべき対象物の変動とは、上記の生体情報検出装置２００の例であれば、拍動による血流量の変動である。つまり、光センサーモジュールで用いる基板は、過剰な変形が生じない程度の強度を有することが前提であった。そのため、特許文献１等の従来手法における基板を、単純に薄い基板に置き換えるだけでは、精度の面で問題が残る。
【００５０】
そこで本実施形態では、部品の実装が容易であり、ある程度の強度を有し、且つ薄型化が可能な光センサーモジュール１００を提案する。本実施形態の光センサーモジュール１００は、対象物に光を照射する発光部１１０と、対象物からの光を受光する受光部１２０と、発光部１１０及び受光部１２０が設けられる変形可能な基板１３０と、基板の強度を補強する補強板１４０を含む。ここでの発光部１１０は例えばＬＥＤであり、受光部１２０は例えばＰＤ（Photodiode）であるが、これには限定されない。また、発光部１１０は１つであってもよいし、上記動脈血酸素飽和度の例からわかるように複数設けられてもよい。受光部１２０も、１つでもよいし複数でもよい。また、発光部１１０や受光部１２０が複数設けられる場合、光学特性（照射する光の波長帯域、受光感度の高い波長帯域）は同じものを複数設けてもよいし、異なるものを設けてもよい。
【００５１】
図２は、本実施形態に係る光センサーモジュール１００を、基板１３０の実装面に沿った方向から見た側面図である。ただし、高さ関係を明示するため、他の部品より奥側にある部品についても必要に応じて図示している。なお、図２では検出部１５０に含まれる集積回路ＩＣ０や、遮光部１６０についても図示しているが、これらの詳細については後述する。図２では、基板１３０の実装面に垂直な方向をＺ軸とし、実装面に沿った方向をＸ軸、Ｙ軸としている。また図２では紙面横方向をＸ軸、奥行き方向をＹ軸としているが、図４等を用いて後述するように、Ｘ軸とは略四角形状の基板１３０のうちの所与の一辺に沿った方向であり、Ｙ軸とは当該所与の一辺と交差する一辺に沿った方向であってもよい。或いは、図８を用いて後述するように、基板１３０にメイン基板（第２の基板７０）とのコネクター部１３１が設けられる場合に、Ｘ軸とはコネクター部１３１から部品実装領域Ｒｅ１へと向かう方向であり、Ｙ軸とはＸ軸と直交する方向であってもよい。
【００５２】
本実施形態では、基板１３０として変形可能な基板を用いる。ここで変形可能な基板は、フレキシブル基板（ＦＰＣ，Flexible Printed Circuits）であってもよい。フレキシブル基板は、ソリッドな基板に比べて薄く、例えば１００μｍ程度である。つまり変形可能な基板を用いることで、光センサーモジュール１００の薄型化を実現できる。また、フレキシブル基板は、図３のＲｅ２等を用いて後述するように、配線（フレキシブルケーブル）として利用可能である。つまり、光センサーモジュール１００と他の基板（例えば後述する第２の基板７０）とを接続する際に、当該光センサーモジュール１００とケーブルとの接続部を設ける必要がなく、省スペース化も可能になる。なお一般的なＦＰＣは、薄膜状の絶縁体であるベースフィルム上に、接着層を介して導体箔が張り合わされた構造のプリント基板であるが、本実施形態に係る変形可能な基板は、これ以外の構造の基板であってもよい。
【００５３】
変形可能な基板１３０だけでは強度が低く、上述した変形による精度低下を抑止できない。その点、本実施形態では基板１３０の強度を補強する補強板１４０を有する。補強板１４０は、基板１３０の実装面に沿った方向の平面状の部材を少なくとも一部に含み、当該平面状部材が基板１３０の実装面と接続（固定、接着）されることで、基板１３０の変形を抑止する部材である。このようにすれば、補強板１４０を用いた補強により、基板１３０の変形に起因する検出精度の低下を抑止できる。
【００５４】
なお、補強板１４０は、基板１３０の面のうち、実装面の裏面に接続されることは妨げられない。この場合、光センサーモジュール１００の厚みｈは、基板１３０の厚みｈ１と、補強板１４０の厚みｈ３と、基板１３０に実装される部品の厚みｈ２の和によって決定される。例えば補強板１４０として金属部材を用いれば、充分薄い補強板１４０でもある程度の強度を確保できるため、補強板１４０を裏面に固定しても、光センサーモジュール１００の薄型化が可能である。
【００５５】
或いは図２に示したように、補強板１４０を基板１３０の実装面側に接続してもよい。図５等を用いて後述するように、補強板１４０は、発光部１１０等の部品とＺ軸方向で干渉しないように、穴部１４１が設けられる。つまり補強板１４０を基板１３０の実装面側に接続した場合、補強板１４０は光センサーモジュール１００全体の厚みに寄与しない。結果として、光センサーモジュール１００の厚みｈは、基板１３０の厚みｈ１と、基板１３０に実装される部品の厚みｈ２の和によって決定されることになり、基板１３０として変形可能な薄い基板を用いることによる薄型化効果を高くできる。なお、後述する第１，第２の実施形態では、補強板１４０の一部である遮光部１６０が、光センサーモジュール１００の最も厚い部分となることもある。ただし遮光部１６０は、発光部１１０から受光部１２０への直接光等を遮蔽するという特性上、基板面からの高さ（厚さ）は発光部１１０等の厚さに依存する。つまりこのような場合にも、光センサーモジュール１００全体の厚みが、ｈ１＋ｈ２に依存して決定される点に変わりはない。
【００５６】
以下、本実施形態に係る光センサーモジュール１００の具体的な構成例について説明した後、光センサーモジュール１００を含む具体的な機器の例を説明する。
【００５７】
２．光センサーモジュールの構成例
光センサーモジュール１００の構成例として、第１〜第３の実施形態について説明する。第１の実施形態の光センサーモジュール１００は、補強板１４０が金属部材であり、当該金属部材の一部が遮光部１６０を形成する。第２の実施形態の光センサーモジュール１００は、補強板１４０が樹脂部材であり、当該樹脂部材の一部が遮光部１６０を形成する。第３の実施形態の光センサーモジュール１００は、補強板１４０が樹脂部材であり、補強板１４０とは別体として金属部材の遮光部１６０が形成される。
【００５８】
２．１  第１の実施形態（金属部材の補強板の一部が遮光部を構成する例）
図３は、第１の実施形態の光センサーモジュール１００に含まれる基板１３０を、実装面に垂直な方向（動作時に対象物の位置する側）から見た平面図である。図３に示したように、基板１３０は、実装領域Ｒｅ１とコネクター部１３１と、配線領域Ｒｅ２が設けられる。実装領域Ｒｅ１は、各部品が実装される領域であり、発光部１１０が実装される発光部実装領域Ｒｅ１１と、受光部１２０が実装される受光部実装領域Ｒｅ１２と、検出部１５０を構成する集積回路が実装されるＩＣ実装領域Ｒｅ１３と、予備実装領域Ｒｅ１４を含む。なお、発光部実装領域Ｒｅ１１の全体を発光部１１０の実装に用いる必要はなく、発光部実装領域Ｒｅ１１の一部の領域に発光部１１０を実装し、他の領域に他の部品を実装してもよい。この点は、受光部実装領域Ｒｅ１２等についても同様である。また、予備実装領域Ｒｅ１４は部品の実装に用いられなくてもよいし、図８等では不図示の他の部品を実装してもよい。図３に示したＬａ１〜Ｌａ１２は、補強板１４０との接続に用いられる半田ランドを表す。半田ランドＬａ１〜Ｌａ１２の詳細については後述する。
【００５９】
また図３に示したように、基板１３０は、受光部１２０からの検出信号に基づく処理を行う処理部が設けられる第２の基板７０と電気的に接続されるコネクター部１３１が設けられる。ここでの処理部は、例えばＤＳＰ（digital signal processor）等のプロセッサーである。光センサーモジュール１００が生体情報検出装置２００に含まれる場合、処理部は検出信号に基づいて生体情報を演算する処理等を行う。光センサーモジュール１００が液体消費装置に含まれる場合、処理部は検出信号に基づいて液体残量を判定する処理等を行う。
【００６０】
図３の例では、コネクター部１３１は、検出信号（ＯＵＴ）を処理部に出力する第１端子Ｎ１と、低電位側基準電位（ＧＮＤ）が供給される第２端子Ｎ２と、高電位側基準電位（ＶＤＤ）が供給される第３端子Ｎ３と、温度検出信号（ＴＨ）を処理部に出力する第４端子Ｎ４と、発光部１１０に対して電流信号を供給する第５，第６端子Ｎ５，Ｎ６を含む。各端子は、基板１３０の配線領域Ｒｅ２に設けられた配線を介して、処理部と電気的に接続される。各端子と、発光部１１０、受光部１２０、検出部１５０等との関係については図９を用いて後述する。また、コネクター部１３１の構成は図３には限定されず、種々の変形実施が可能である。
【００６１】
図４は、図３に示した基板１３０に対して、Ｚ軸正方向側から補強板１４０が固定された状態での平面図である。なお、基板１３０の一部は、補強板１４０により覆われることでＺ軸正方向側から視認できないが、図４では当該部分についても便宜上図示している。図４の例では、補強板１４０は、基板１３０の実装領域Ｒｅ１（実装面）に比べてＸ軸方向での長さ及びＹ軸方向での長さの両方が長く、Ｚ軸正方向からの平面視において、実装領域Ｒｅ１を覆うように設けられる。このようにすれば、補強板１４０により充分な面積で基板１３０を補強することができ、強度を確保できる。ただし、第２の実施形態で後述するように、補強板１４０と基板１３０の実装領域Ｒｅ１を同等のサイズとしてもよいし、強度確保が可能であれば、補強板１４０を基板１３０の実装領域Ｒｅ１よりも小さいサイズとすることは妨げられない。
【００６２】
補強板１４０は対象物側からの平面視において、発光部１１０が実装される領域（広義には発光部実装領域Ｒ１１）及び受光部１２０が実装される領域（広義には受光部実装領域Ｒ１２）と重ならないことが望ましい。なぜなら、発光部１１０は、対象物側を中心として光を照射し、受光部１２０は当該光の対象物での反射光を受光する。つまりＺ軸正方向とは光センサーモジュール１００の動作時には対象物が位置する側となるため、Ｚ軸正方向に補強板１４０が重なった場合、光を遮ってしまうおそれがある。また、図２を用いて上述したように、Ｚ軸方向での部品と補強板１４０との干渉は、薄型化の観点からも好ましくない。
【００６３】
よって、対象物の側から見た平面視において、補強板１４０は、発光部１１０と受光部１２０を露出させる少なくとも１つの穴部１４１を有するとよい。図５は、第１の実施形態における補強板１４０の平面図である。図５に示したように補強板１４０は、少なくとも１つの穴部１４１として、発光部１１０を露出させる第１の穴部１４１−１と、受光部１２０を露出させる第２の穴部１４１−２を有してもよい。
【００６４】
図５に示した補強板１４０を、Ｚ軸正方向側から基板１３０に接続することで、図４の状態が実現される。図４では第１の穴部１４１−１は発光部実装領域Ｒｅ１１を包含するため、発光部実装領域Ｒｅ１１内での発光部１１０の具体的な実装位置によらず、第１の穴部１４１−１により発光部１１０を露出させられる。同様に、第２の穴部１４１−２は受光部実装領域Ｒｅ１２を包含するため、第２の穴部１４１−２により受光部１２０を露出させられる。
【００６５】
図４、図５では、補強板１４０は、ＩＣ実装領域Ｒｅ１３を包含する第３の穴部１４１−３、及び予備実装領域Ｒｅ１４を内包する第４の穴部１４１−４を有する。これにより、ＩＣ実装領域Ｒｅ１３及び予備実装領域Ｒｅ１４に部品が実装される場合にも、当該部品と補強板１４０との干渉を抑止できる。
【００６６】
また、発光部１１０と受光部１２０を含む光センサーモジュール１００では、遮光部１６０（遮光壁）を含む構成が広く知られている。光センサーモジュール１００では、発光部１１０から照射され、対象物で反射された光が受光部１２０での検出対象となる。そのため、発光部１１０からの直接光が受光部１２０で受光されてしまうと、直接光に起因する信号はノイズとなる。遮光部１６０は少なくとも当該直接光を遮蔽する構造物であり、遮光部１６０を設けることで、検出精度を高くすることが可能になる。
【００６７】
その際、第３の実施形態で後述するように、補強板１４０と遮光部１６０を別体として設けても薄型化という観点からは問題無い。ただし本実施形態では、補強板１４０の一部が、発光部１１０から受光部１２０への直接光を遮蔽する遮光部１６０を形成する。このようにすれば、光センサーモジュール１００の部品点数を削減でき、低コスト化や生産性の向上が可能になる。なお、ここでの遮蔽とは、直接光を１００％カットするものには限定されず、強度をある程度低減するものであればよい。
【００６８】
図６は、図５に示した補強板１４０の斜視図である。図６に示したように、補強板１４０は、第２の穴部１４１−２を囲むように、４つの面Ｄ１〜Ｄ４を含む。Ｄ１，Ｄ２は、ＹＺ平面に沿った方向の面であり、Ｄ３，Ｄ４はＸＺ平面に沿った方向の面である。本実施形態における遮光部１６０は、Ｄ１〜Ｄ４により構成される。
【００６９】
図６のＤ１からわかるように、遮光部１６０は、少なくとも第１の穴部１４１−１と第２の穴部１４１−２の間に設けられる。遮光部１６０が主として遮るべきは発光部１１０から受光部１２０への直接光であるため、遮光部１６０（Ｄ１）を２つの穴部の間に設けることで、効率的な遮光が可能になる。第１の穴部１４１−１に対応する位置に発光部１１０が実装され、第２の穴部１４１−２に対応する位置に受光部１２０が実装されるため、上記配置とすることで、対象物側からの平面視において、遮光部１６０が発光部１１０と受光部１２０の間の位置に設けられることになるためである。
【００７０】
ただし、遮光部１６０は２つの穴部の間以外の位置にも設けることが可能である。例えば図６のＤ２〜Ｄ４に示すように、受光部１２０を囲む位置に遮光部１６０を設ける。このようにすれば、直接光以外の外乱光についても、受光部１２０への入射を抑止することが可能になる。
【００７１】
本実施形態では補強板１４０を金属部材により形成する。補強板１４０の一部により遮光部１６０を形成する手法は種々考えられるが、例えば板金加工により遮光部１６０を形成すればよい。
【００７２】
図７は、板金加工による折り曲げ（遮光部１６０の形成）が行われる前の、補強板１４０の平面図（展開図）である。図７に示したように、補強板は、Ｙ軸方向を長辺とする長方形のうち、＋Ｙ方向での端部及び−Ｙ方向での端部がそれぞれ＋Ｘ方向に延伸した形状（略コの字型）を有する穴部Ａ１と、Ａ１より＋Ｘ方向側に設けられ、Ａ１とＹ軸に沿った方向を対称軸として線対称な形状の穴部Ａ２を有する。また、Ａ１とＡ２の間には、Ｙ軸方向を長辺とする長方形のうち、−Ｘ側の端部が＋Ｙ方向及び−Ｙ方向のそれぞれの側に延伸し、且つ＋Ｘ側の端部が＋Ｙ軸方向及び−Ｙ方向のそれぞれの側に延伸した形状（略Ｈ型）の穴部Ａ３を有する。また、Ａ１〜Ａ３の−Ｘ方向側に長方形の穴部Ａ４を有する。
【００７３】
図７のうち、Ｂ１〜Ｂ４が遮光部１６０を構成することになる部分である。Ｂ１’に示した軸においてＢ１を９０度曲げて＋Ｚ方向に立たせる。曲げた後のＢ１は、図６のＤ１に対応する。同様に、図７のＢ２〜Ｂ４を、それぞれＢ２’〜Ｂ４’を軸として９０度曲げて＋Ｚ方向に立たせることで、図６のＤ２〜Ｄ４を形成できる。
【００７４】
また、図５と図７の比較からわかるように、第１の穴部１４１−１は、折り曲げ前から開けられていた図７の穴部Ａ１と、Ｂ１を折り曲げることで開口となる領域とから形成される。同様に、第２の穴部１４１−２は、図７の穴部Ａ３と、Ｂ３及びＢ４を折り曲げることで開口となる領域とから形成される。このようにすれば、遮光部１６０を形成する板金加工により、効率的に穴部１４１を形成することが可能になる。
【００７５】
次に、基板１３０と補強板１４０の接続（固定、接着）について説明する。上述したように、補強板１４０は、フレキシブル基板等の変形可能な基板１３０の変形を抑止し、強度を高めるための構成である。基板１３０が補強板１４０と独立して変形可能な構成であっては、補強板１４０を設ける意義が薄いため、基板１３０と補強板１４０とは適切に接続される必要がある。
【００７６】
よって光センサーモジュール１００は、基板１３０と、補強板１４０とを接続する接続部を有する。本実施形態では、補強板１４０が金属部材であることを想定している。よって接続部は、半田により基板１３０と補強板１４０とを接続してもよい。
【００７７】
例えば、図３に示したように基板１３０に半田ランドＬａ１〜Ｌａ１２を設ける。当該半田ランドＬａ１〜Ｌａ１２に半田を塗布し、その上から補強板１４０を配置する。その状態でリフロー炉等により熱を加えて半田を溶かすことで、基板１３０と補強板１４０が接続される。このようにすれば、表面実装と同様の手法により基板１３０と補強板１４０を接続できるため、コストの低下や生産性の向上が可能になる。例えば、発光部１１０等の部品の一部又は全部の基板１３０への実装と、補強板１４０の基板への接続を同時に行うことも可能である。ただし、半田とは異なる接着剤を用いる等の変形実施も可能である。
【００７８】
なお、接続部の配置（半田ランドＬａ１〜Ｌａ１２の個数、位置）については種々の観点から設定が可能である。例えば、基板１３０と補強板１４０とをある程度の接続強度で固定することを考えれば、基板１３０の周縁部に接続部を配置するとよい。
【００７９】
例えば接続部は、基板１３０の第１の辺に沿った領域、及び基板１３０の第１の辺に対向する第２の辺に沿った領域に配置される。図３の例であれば、第１の辺及び第２の辺は、Ｘ軸に沿った方向の２辺を表す。ただし、接続部が配置される領域は、Ｙ軸方向の２辺に沿った領域を用いてもよい。第１の辺に沿った領域に配置される接続部とは、半田ランドＬａ１〜Ｌａ４に対応し、第２の辺に沿った領域に配置される接続部とは、半田ランドＬａ５〜Ｌａ８に対応する。このような配置とすることで、補強板１４０と基板１３０を適切に接続でき、基板１３０の変形を補強板１４０を用いて抑止することが可能になる。また、図３のＬａ９、Ｌａ１２についても基板１３０の周縁部に設けられる接続部に対応するため、Ｌａ１〜Ｌａ８と同様に、基板の変形を効率的に抑制する。
【００８０】
また、基板１３０の変形が問題となるのは、上述したように発光部１１０や受光部１２０の揺れがノイズ要因となるためである。この観点からすれば、変形を抑止する優先度が高いのは発光部１１０及び受光部１２０の設けられる領域であり、ＩＣ実装領域Ｒｅ１３等の他の領域については変形抑制の優先度は相対的に低い。
【００８１】
よって、対象物の側から見た平面視（基板１３０の実装面に垂直な方向からの平面視、Ｚ軸正方向からの平面視）において、複数の接続部は、発光部１１０と受光部１２０を囲むように設けられるとよい。図３の例であれば、発光部１１０と受光部１２０を囲むように設けられる接続部とは、半田ランドＬａ２〜Ｌａ４、Ｌａ６〜Ｌａ８、Ｌａ１０、Ｌａ１１に対応する。
【００８２】
このようにすれば、発光部１１０と受光部１２０を囲むような位置で、基板１３０と補強板１４０を固定できるため、発光部１１０及び受光部１２０の揺れを効率的に抑制することが可能になる。
【００８３】
また、発光部１１０と受光部１２０の揺れを抑制するという観点からすれば、対象物の側から見た平面視において、補強板１４０は、発光部１１０と受光部１２０を内包するように設けられてもよい。図４の例であれば、発光部１１０、及び受光部１２０は、補強板１４０の第１の穴部１４１−１及び第２の穴部１４１−２の内部に設けられ、各穴部の周囲は全周（３６０度全方向）に渡って補強板１４０を構成する部材が存在する。ただし、本実施形態における内包とは、全周を囲むものには限定されず、一部の方向に補強板１４０を構成する部材が存在しない形態であってもよい。このようにすれば、基板１３０のうち、発光部１１０と受光部１２０の周辺領域での揺れが抑制されるため、発光部１１０と受光部１２０の揺れについても効率的に抑制可能となる。
【００８４】
なお、薄型化の効果を高めるために、補強板１４０の接続部に対応する位置に対して加工を施してもよい。上述したように、基板１３０と補強板１４０の接続は、例えば半田を用いて行われる。この場合、基板１３０に垂直な方向からの平面視において、半田ランド全体を覆うように補強板１４０が接続されるものとすると、半田ランドに塗布された半田は、接続後も基板１３０と補強板１４０との間の領域に残る。半田ランドに過剰な半田が塗布された場合、基板１３０と補強板１４０との間に残った半田が厚みを持ってしまい、光センサーモジュール１００の厚みが増してしまうおそれがある。
【００８５】
これに対して、図４のＬａ３、Ｌａ４、Ｌａ７〜Ｌａ１２のように、平面視において半田ランドの少なくとも一部の領域が、補強板１４０の穴部１４１と重複する場合、過剰な半田は穴部の方向に移動する（逃げる）。つまり、半田が逃げるための空間があれば、半田による厚みの増大を抑止可能である。
【００８６】
よって、補強板１４０の半田ランドに対応する位置に、半田を逃がすための構造を設けるとよい。図５〜図７の例であれば、半田ランドＬａ１、Ｌａ２、Ｌａ５、Ｌａ６に対応する位置に、半田を逃がすための穴部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ５、Ｈ６を設ける。接続が行われた状態では、図４に示すように、平面視において半田ランドＬａｉと穴部Ｈｉ（ｉ＝１，２，５，６）が重なるため、半田ランドに塗布された過剰な半田を、当該穴部から補強板１４０の＋Ｚ側の方向に逃がすことが可能になる。なお、穴部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ５、Ｈ６の各穴部の面積を大きくするほど半田が逃げやすくなるが、接続面積が狭くなり接続強度は低下する。よって、穴部の具体的な形状、サイズについては、種々の条件を勘案して決定するとよい。また、補強板１４０には半田の逃げが可能な構造（半田逃げ部）を設ければよく、当該構造は穴に限定されるものではない。例えば半田逃げ部として、切り欠き等の構造を用いてもよい。
【００８７】
図８は、基板１３０に発光部１１０や受光部１２０等の部品が実装された状態での、光センサーモジュール１００の平面図である。図８のＹ軸負方向側からの側面図が、上述した図２に対応する。図８に示した例では、基板１３０には、発光部１１０と、受光部１２０と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、キャパシターＣ１〜Ｃ４と、オペアンプＯＰに対応する集積回路ＩＣ０と、温度センサーＴＨとが実装される。発光部実装領域Ｒｅ１１には、発光部１１０と抵抗Ｒ１、Ｒ２と、キャパシターＣ１、Ｃ２が実装される。受光部実装領域Ｒｅ１２には、受光部１２０と、温度センサーＴＨが実装される。ＩＣ実装領域Ｒｅ１３には、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、キャパシターＣ３、Ｃ４と、集積回路ＩＣ０が実装される。ただし、各部品の配置は種々の変形実施が可能であるし、図８に示した部品の一部を省略したり、他の部品を追加することも可能である。
【００８８】
図９は、光センサーモジュール１００の回路図の例である。発光部１１０（ＬＥＤ）のアノードが第５端子Ｎ５に接続され、発光部１１０のカソードが第６端子Ｎ６に接続される。これにより、発光部１１０には、コネクター部１３１を介して電流信号が供給される。
【００８９】
温度センサーＴＨは、高電位側基準電位ＶＤＤが供給される第３端子Ｎ３と、第４端子Ｎ４との間に設けられ、温度検出信号を第４端子Ｎ４から出力する。
【００９０】
受光部１２０（フォトダイオード、ＰＤ）のカソードは第３端子Ｎ３に接続され、アノードはオペアンプＯＰの反転入力端子に接続される。これにより、受光部１２０の受光により発生した電流信号が、オペアンプＯＰの反転入力端子に対して入力される。
【００９１】
また、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２は、第３端子Ｎ３と第２端子Ｎ２の間に、直列に設けられる。抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２により、ＶＤＤとＧＮＤ間の電位差に対応する電圧を分圧して基準電圧が生成され、生成された基準電圧がオペアンプＯＰの非反転入力端子に入力される。具体的には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間のノードと、オペアンプＯＰの非反転入力端子が接続される。キャパシターＣ１は、抵抗Ｒ２に並列に接続され、キャパシターＣ２は抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２に並列に接続される。キャパシターＣ１及びＣ２は安定化用のキャパシターである。
【００９２】
また、オペアンプＯＰの２つの電源端子には、それぞれ第２端子Ｎ２及び第３端子Ｎ３が接続され、オペアンプＯＰは、当該電源端子からの信号を電源として動作する。オペアンプＯＰの出力端子と、非反転入力端子との間には、抵抗Ｒ３及びキャパシターＣ３が並列に設けられる。オペアンプＯＰ、抵抗Ｒ３及びキャパシターＣ３により、電流を電圧に変換する増幅器であるトランス・インピーダンス・アンプ（ＴＩＡ）が構成される。すなわちオペアンプＯＰは、受光部１２０の出力電流に対して、電圧変換及び増幅が行われた信号を出力する。
【００９３】
また、オペアンプＯＰの出力端子と、第１端子Ｎ１との間に抵抗Ｒ４が設けられるとともに、抵抗Ｒ４の第１端子Ｎ１側のノードと第２端子Ｎ２との間に、キャパシターＣ４が設けられる。抵抗Ｒ４及びキャパシターＣ４によりローパスフィルターが構成され、オペアンプＯＰの出力信号に対して、ローパスフィルター処理が施された信号が、出力信号ＯＵＴとして第１端子Ｎ１から出力される。
【００９４】
図８、図９に示したように、光センサーモジュール１００は、受光部１２０からの検出信号を増幅する増幅部を少なくとも有する検出部１５０を含み、検出部１５０は、基板１３０に設けられてもよい。
【００９５】
ここでの増幅部とは、上述のトランス・インピーダンス・アンプ等により実現される。また、図８、図９の例では、検出部１５０は、ローパスフィルターも含む。このようにすれば、光センサーモジュール１００は、受光部１２０からの信号に対して、増幅等の処理を行った信号を出力することが可能になる。なお、検出部１５０の構成は種々の変形実施が可能である。例えば、第２の基板７０（メイン基板）の処理部が、アンチエイリアシングフィルターであるローパスフィルターとＡ／Ｄ変換回路を含む場合、光センサーモジュール１００のローパスフィルターを省略することも可能である。或いは、検出部１５０に、増幅部とローパスフィルター以外の構成を追加してもよい。
【００９６】
なお図８に示したように、本実施形態では、コネクター部１３１から検出部（トランス・インピーダンス・アンプ、ローパスフィルター）までの距離をＬ１とし、コネクター部１３１から発光部１１０までの距離をＬ２とし、コネクター部１３１から受光部１２０までの距離をＬ３とした場合に、Ｌ１＜Ｌ２、且つＬ１＜Ｌ３である。光センサーモジュール１００の出力信号は、検出部１５０から出力される。よって、Ｌ１＜Ｌ２、且つＬ１＜Ｌ３とすることで、コネクター部１３１と検出部１５０との距離を近くできるため、基板１３０での配線が容易になる。なお、図８の例ではＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３であるが、これには限定されない。また、第２，第３の実施形態で後述するように、Ｌ２＜Ｌ１，Ｌ３＜Ｌ１といった変形実施も可能である。なお、ここでの各距離Ｌ１〜Ｌ３は、対象物側からの平面視における各部品の中央を基準とした距離であってもよい。例えば、図８等ではコネクター部１３１の第１〜第６端子Ｎ１〜Ｎ６はＹ軸に沿った方向の直線上に配置されるため、各距離は、当該直線から部品中央までのＸ軸方向での距離を用いる。距離Ｌ２は、上記直線から発光部１１０の中央までの距離であり、Ｌ３は上記直線から受光部１２０の中央までの距離である。なお、検出部１５０については、集積回路ＩＣ０や、抵抗Ｒ３、Ｒ４、キャパシターＣ３、Ｃ４等を含むため、例えばいずれか１つの部品の中央を代表点として用いてもよいし、ＩＣ実装領域Ｒ１３の中央を用いてもよい。また、距離の基準は部品の中央に限定されず、所与の端点や、他の基準点を用いる等、種々の変形実施が可能である。
【００９７】
以上、第１の実施形態として説明したように、補強板１４０は、金属部材であってもよい。ここでの金属部材は、例えば銅と亜鉛とニッケルの合金である洋白である。ただし、金属部材は、銅と亜鉛の合金である真鍮であってもよいし、鉄とクロムを含む合金鋼であるステンレス鋼であってもよいし、他の金属部材であってもよい。
【００９８】
金属部材を用いることで、第２の実施形態の樹脂部材に比べて薄い部材により、必要な強度を持たせること等が可能になる。また、金属部材をグラウンドを接続することで、シールド効果を持たせることも可能である。例えば、低電位側基準電位がグラウンドである場合、金属部材である補強板１４０を第２端子Ｎ２と接続することで、当該補強板１４０をシールド部材として利用することも可能になる。
【００９９】
２．２  第２の実施形態（樹脂部材の補強板の一部が遮光部を構成する例）
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態における補強板１４０は、樹脂部材である。樹脂部材は、金型を用いた射出成形が可能である。そのため、補強板１４０の一部を遮光部１６０とする場合にも、要求を満たす形状を容易に、大量に生産することが可能である。
【０１００】
図１０は、第２の実施形態の光センサーモジュール１００に含まれる基板１３０を、実装面に垂直な方向から見た平面図である。第１の実施形態と同様に、基板１３０は、実装領域Ｒｅ１とコネクター部１３１と、配線領域Ｒｅ２が設けられる。実装領域Ｒｅ１は、発光部実装領域Ｒｅ１１と、受光部実装領域Ｒｅ１２と、ＩＣ実装領域Ｒｅ１３を含む。なお、第２の実施形態では、コネクター部１３１から近い順に、発光部実装領域Ｒｅ１１、受光部実装領域Ｒｅ１２、ＩＣ実装領域Ｒｅ１３が＋Ｘ方向に沿って配置される。Ｌａ１３〜Ｌａ１８は、第１の実施形態と同様に接続部に対応する半田ランドである。
【０１０１】
図１１、図１２は樹脂部材である本実施形態の補強板１４０の形状を説明する図である。図１１が平面図であり、図１２が斜視図である。
【０１０２】
図１１、図１２に示すように、樹脂部材である補強板１４０は、第１の穴部１４１−１、第２の穴部１４１−２、及び第３の穴部１４１−３を有する。図１０のＲｅ１１〜Ｒｅ１３に対応して、３つの穴部は、第１の穴部１４１−１、第２の穴部１４１−２、第３の穴部１４１−３の順に＋Ｘ方向に沿って配置される。
【０１０３】
またＺ軸正方向側からの平面視における第２の穴部１４１−２の周囲の領域は、図１２に示すように、補強板１４０の他の部分よりもＺ軸方向での高さが高い。図１２からわかるように、第２の穴部１４１−２の周囲の領域に対応する部分の樹脂部材は、第２の穴部１４１−２を囲む壁状の遮光部１６０となる。
【０１０４】
図１３は、図１１、図１２に示した補強板１４０、及び各部品が基板１３０に対して実装された光センサーモジュール１００の、対象物側から見た平面図である。図１４は、図１３の光センサーモジュール１００を、−Ｙ方向から見た側面図である。
【０１０５】
図１３、図１４に示したように、発光部１１０、受光部１２０を含む各部品は、補強板１４０の第１〜第３の穴部１４１−１〜１４１−３のいずれかの領域に配置されるため、補強板１４０と部品は干渉しない。また、受光部１２０の周辺に遮光部１６０が設けられるため、ノイズ要因となる光の受光部１２０への入射を抑止できる。
【０１０６】
なお、近年の樹脂部材では、一部に金属端子を設けたものが広く知られている。当該金属端子部分を接続部とすることで、基板１３０と補強板１４０との接続は、第１の実施形態と同様に半田等を用いて実現するできる。ただし、接着剤等、半田以外を用いた接続を行ってもよい。また、図１３等では接続部を６箇所に設ける例を示したが、接続部の配置を種々の観点から設定可能な点は第１の実施形態と同様である。また、補強板１４０には、図１１、図１２に示すように半田を逃がすための構造である穴部Ｈ１３〜Ｈ１８が、半田ランドＬａ１３〜Ｌａ１８に対応して設けられてもよく、この点も第１の実施形態と同様である。
【０１０７】
２．３  第３の実施形態（樹脂部材の補強板と金属部材の遮光部の組み合わせ）
第１、第２の実施形態では、補強板１４０の一部が遮光部１６０を形成する例を説明したがこれには限定されない。光センサーモジュール１００は、補強板１４０とは別体として形成され、発光部１１０から受光部１２０への直接光を遮蔽する遮光部１６０を含んでもよい。例えば、光センサーモジュール１００は、金属部材である遮光部１６０と、樹脂部材である補強板１４０を含む。以下、詳細に説明する。なお基板１３０については、図１０と同様の構成を例にとって説明する。
【０１０８】
図１５、図１６は、金属部材により形成される遮光部１６０の構造例である。図１５は、遮光部１６０を、基板１３０への実装時に基板１３０の実装面に垂直となる方向から見た平面図であり、図１６は遮光部１６０の斜視図である。
【０１０９】
図１５、図１６に示すように、遮光部１６０は、ＸＹ平面（実装時の基板１３０の実装面）に沿った方向の面であり、開口部Ｅ１を有する第１金属面１６１を含む。また遮光部１６０は、第１金属面１６１に交差する方向に配置され、遮光部１６０の側面を形成する第２金属面１６２、第３金属面１６３、第４金属面１６４、第５金属面１６５を含む。第２金属面１６２及び第３金属面１６３はＹＺ平面に沿った方向の面であり、第４金属面１６４及び第５金属面１６５はＸＺ平面に沿った方向の面である。
【０１１０】
また、遮光部１６０は、ＸＹ平面に沿った方向の面であり、第４金属面１６４に接続される第６金属面１６６と、第５金属面１６５に接続される第７金属面１６７を含む。
【０１１１】
図１７は、樹脂部材により形成される補強板１４０の平面図である。図１７に示すように、補強板１４０は、１つの穴部１４１を有する。すなわち、発光部実装領域Ｒｅ１１、受光部実装領域Ｒｅ１２の両方を包含する１つの穴部１４１を設ける。ただし、本実施形態においても発光部１１０を露出させる穴部と、受光部１２０を露出させる穴部を個別に設ける変形実施は可能である。
【０１１２】
図１８は、補強板１４０、遮光部１６０、及び各部品が基板１３０に対して実装された光センサーモジュール１００の、対象物側から見た平面図である。図１９は、図１８の光センサーモジュール１００を、−Ｙ方向から見た側面図である。図１８、図１９に示したように、穴部１４１を設けることで、発光部１１０等の部品と補強板１４０とは干渉しない。また、受光部１２０は遮光部１６０の第１金属面１６１の開口部Ｅ１に対応する位置となるため、第１金属面１６１の開口部Ｅ１を通過した光以外の光が、受光部１２０へ入射することを抑止できる。
【０１１３】
本実施形態では、基板１３０に対して、＋Ｚ側から遮光部１６０を配置し、さらに＋Ｚ側から補強板１４０を配置する。このようにすれば、図１８、図１９に示したように、遮光部１６０のうちの第６金属面１６６及び第７金属面１６７が、基板１３０と補強板１４０とにより挟み込まれ、遮光部１６０を適切に固定することが可能になる。
【０１１４】
なお、半田ランドについては、補強板１４０を基板１３０に接続するためのＬａ１９〜Ｌａ２４と、遮光部１６０を基板に接続するためのＬａ２５〜Ｌａ２８を図示したが、半田ランドの個数や配置について種々の変形実施が可能な点は、第１，第２の実施形態と同様である。また、半田逃げ部である穴部として、Ｌａ１９〜Ｌａ２４に対応するＨ１９〜Ｈ２４を示したが、半田逃げ部についても種々の変形実施が可能である。
【０１１５】
３．光センサーモジュールを含む装置の例
本実施形態の手法は、上記の光センサーモジュール１００を含む生体情報検出装置２００に適用できる。
【０１１６】
図２０は、光センサーモジュール１００を含む生体情報検出装置２００の分解図である。図２０に示したように、生体情報検出装置２００は、第１ケース部３１と、第２ケース部３２とを含み、第１ケース部３１及び第２ケース部３２によりケース部３０（本体部）が構成される。ケース部３０の内部には、光センサーモジュール１００と、バッテリー６０と、第２の基板７０（メイン基板）と、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）パネル８０が設けられる。
【０１１７】
バッテリー６０は、生体情報検出装置２００の各部を動作させる電力を供給する。第２の基板７０は、処理部等が設けられ、処理部では光センサーモジュール１００からの信号に基づく生体情報の検出処理等が行われる。また、処理部ではバッテリー制御や、ＯＬＥＤパネル８０等を用いた報知制御を行ってもよい。ＯＬＥＤパネル８０は、ユーザーに対する報知用の発光部である。例えば第１ケース部３１の一部を透光部材により形成し、ＯＬＥＤパネル８０による発光を、外部から視認可能に構成する。
【０１１８】
図２０に示した生体情報検出装置２００は、例えばユーザーの腕に装着されるウェアラブル型（ウォッチ型）の機器であってもよい。その場合、ケース部３０の端部に、ケース部３０をユーザーの腕に固定するためのバンド部が接続される。
【０１１９】
図２１，図２２は、図２０の例とは異なる生体情報検出装置２００の外観例である。図２１に示したように、生体情報検出装置２００は、ケース部３０と、ケース部３０をユーザーの身体（狭義には手首）に固定するためのバンド部１０を含み、バンド部１０には嵌合穴１２と尾錠１４が設けられる。尾錠１４は、尾錠枠１５及び係止部（突起棒）１６から構成される。
【０１２０】
図２１は、嵌合穴１２と係止部１６を用いてバンド部１０が固定された状態である生体情報検出装置２００を、バンド部１０側の方向（ケース部３０の面のうち装着状態において被検体側となる面側）から見た斜視図である。図２１の生体情報検出装置２００では、バンド部１０に複数の嵌合穴１２が設けられ、尾錠１４の係止部１６を、複数の嵌合穴１２のいずれかに挿入することでユーザーへの装着が行われる。複数の嵌合穴１２は、図２１に示すようにバンド部１０の長手方向に沿って設けられる。
【０１２１】
生体情報検出装置２００のケース部３０うち、生体情報検出装置２００の装着時に被検体側となる面に光センサーモジュール１００が設けられる。
【０１２２】
図２２は、ユーザーが装着した状態での生体情報検出装置２００を、表示部５０の設けられる側から見た図である。図２２からわかるように、本実施形態に係る生体情報検出装置２００は通常の腕時計の文字盤に相当する位置、あるいは数字やアイコンを視認可能な位置に表示部５０を有する。生体情報検出装置２００の装着状態では、ケース部３０のうちの図２１に示した側の面が被検体に密着するとともに、表示部５０は、ユーザーによる視認が容易な位置となる。
【０１２３】
また、本実施形態の手法は、上記の光センサーモジュール１００を含む電子機器３００に適用できる。電子機器３００は、種々の機器により実現でき、例えば印刷装置や測距装置等が考えられる。
【０１２４】
図２３は、光センサーモジュール１００を含む印刷装置（液体消費装置）の要部を示す斜視図である。図２３のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交し、印刷装置の通常の使用姿勢において、印刷装置の正面方向をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。なお、図２３における座標系は、印刷装置に設定される座標系であり、図２等を用いて上述した光センサーモジュール１００の座標系と一致しなくてよい。
【０１２５】
印刷装置は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４（液体容器、液体収容容器）と、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４を着脱可能に収容するホルダー３２１を備えるキャリッジ３２０と、ケーブル３３０と、紙送りモーター３４０と、キャリッジモーター３５０と、キャリッジ駆動ベルト３５５と、光センサーモジュール１００を含む。
【０１２６】
インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４には、それぞれ一色ずつのインク（液体、印刷材）が収容される。ホルダー３２１には、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４が着脱可能に装着される。キャリッジ３２０の−Ｚ方向の面には、ヘッドが設けられている。インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４から供給されるインクは、ヘッドから記録媒体に向かって吐出される。記録媒体は、例えば印刷紙である。キャリッジモーター３５０は、キャリッジ駆動ベルト３５５を駆動し、キャリッジ３２０を±Ｙ方向に移動させる。
【０１２７】
光センサーモジュール１００は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４のインク残存状態を検出するための信号を出力する。具体的には、発光部１１０は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４に設けられたプリズムへ光を照射し、受光部１２０は、プリズムからの反射光を受光して電気信号に変換する。
【０１２８】
例えば、全反射の臨界角をθ１とし、プリズムへの入射角をθ２とした場合に、インクカートリッジにインクが残存している場合はθ１＞θ２となり、インクが残存していない場合はθ２＞θ１となるように設定しておく。臨界角θ１は、プリズムの材質やインクの特性に応じて決定される。
【０１２９】
このようにすれば、インク残存時にはプリズムでの全反射が起こらないため、大部分の光がインクカートリッジに進入し、受光部１２０で受信される信号は小さくなる。一方、インク非残存時にはプリズムで全反射が起こるため、受光部１２０で受信される信号が相対的に大きくなる。この信号レベルの差を検出することで、光センサーモジュール１００を用いたインク残量検出が可能になる。
【０１３０】
以上、本発明を適用した実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
ＩＣ０…集積回路、Ｎ１〜Ｎ６…第１〜第６端子、Ｌａ１〜Ｌａ２８…半田ランド、
ＯＰ…オペアンプ、Ｒ１〜Ｒ４…抵抗、Ｃ１〜Ｃ４…キャパシター、
Ｒｅ１…実装領域、Ｒｅ１１…発光部実装領域、Ｒｅ１２…受光部実装領域、
Ｒｅ１３…ＩＣ実装領域、Ｒｅ１４…予備実装領域、Ｒｅ２…配線領域、
ＴＨ…温度センサー、１…基板、２…発光部、３…受光部、４…遮光部、
１０…バンド部、１２…嵌合穴、１４…尾錠、１５…尾錠枠、１６…係止部、
３０…ケース部、３１…第１ケース部、３２…第２ケース部、５０…表示部、
６０…バッテリー、７０…第２の基板、８０…ＯＬＥＤパネル、
１００…光センサーモジュール、１１０…発光部、１２０…受光部、１３０…基板、
１３１…コネクター部、１４０…補強板、１４１…穴部、１５０…検出部、
１６０…遮光部、１６１〜１６７…第１〜第７金属面、２００…生体情報検出装置、
３００…電子機器、ＩＣ１〜ＩＣ４…インクカートリッジ、３２０…キャリッジ、
３２１…ホルダー、３３０…ケーブル、３４０…紙送りモーター、
３５０…キャリッジモーター、３５５…キャリッジ駆動ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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