(57)【要約】光源と光検出器を備えた本発明の実施形態に係る光センサ装置。光源は１つ以上の発光素子を含み，光検出器は１つ以上の光検出素子を含む。光源と光検出器の間にある第１の不透明な光バリア部は，光源から光検出器への光の直接伝達を遮るように構成される。第１の不透明な光バリア部から光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合に起こりうる鏡面反射の量を低減するように構成される。第１の不透明な光バリア部から光検出器に向かう方向に延びる第３の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合，光検出器で検出される鏡面反射量を低減するように構成される。【選択図】図９Ａ
2012524274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の発光素子を含む光源と，
１つ以上の光検出素子を含む光検出器と，
前記光源から前記光検出器への光の直接伝達を遮るように構成された第１の不透明な光バリア部であって，前記光源と前記光検出器の間にある第１の不透明な光バリア部と，
鏡面反射量を低減するように構成された第２の不透明な光バリア部であって，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合，前記第１の不透明な光バリア部から前記光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部を備えた光センサ装置。
【請求項２】
前記第２の不透明な光バリア部の一部が，前記光源の前記１つ以上の発光素子の少なくとも１つの少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項３】
前記第１の不透明な光バリア部と前記第２の不透明な光バリア部は，別々に形成され，
前記第１の不透明な光バリア部と前記第２の不透明な光バリア部は，通常互いに直角であり，
前記第１の不透明な光バリア部の一部は，前記光源からの光が前記第１及び第２の不透明な光バリア部の間で漏れないように，不透明なエポキシにより前記第２の不透明な光バリア部の一部に接続されることを特徴とする請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項４】
前記第１の不透明な光バリア部は，前記光センサ装置の第１及び第２の空洞を隔て，
前記光源は，前記第１の空洞内にあり，
前記光検出器は，前記第２の空洞内にあり，
前記第２の不透明な光バリア部は，前記第１の空洞を覆うことを特徴とする請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の空洞は，前記光源と前記光検出器を覆う光透過性材料で実質的に充填されることを特徴とする請求項４に記載の光センサ装置。
【請求項６】
前記第２の不透明な光バリア部は，前記第１の空洞内の前記光源を覆う前記光透過性材料に形成された溝を満たす不透明材料からなることを特徴とする請求項５に記載の光センサ装置。
【請求項７】
前記第２の不透明な光バリア部は，前記第１の空洞内の前記光源を覆う前記光透過性材料の最表部の一部の上に沈着させた不透明材料からなることを特徴とする請求項５に記載の光センサ装置。
【請求項８】
前記第２の不透明な光バリア部は，前記第１の空洞内の前記光源を覆う前記光透過性材料の最表部の一部を覆う開口板の一部を含むことを特徴とする請求項７に記載の光センサ装置。
【請求項９】
前記第２の不透明な光バリア部は，前記第１の空洞の一部を覆う開口板の一部を含むことを特徴とする請求項４に記載の光センサ装置。
【請求項１０】
前記第２の不透明な光バリア部は，開口板の一部を含むことを特徴とする請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項１１】
前記光検出器の前記１つ以上の光検出素子で検出される鏡面反射の量を低減するように構成された第３の不透明な光バリア部であって，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合，前記第１の不透明な光バリア部から前記光検出器に向かう方向に延びる前記第３の不透明な光バリア部を更に含む請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項１２】
前記第３の不透明な光バリア部の一部が，前記光検出器の前記１つ以上の光検出素子の少なくとも１つの少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１１に記載の光センサ装置。
【請求項１３】
前記第１の不透明な光バリア部は，前記光センサ装置の第１及び第２の空洞を隔て，
前記光源は，前記第１の空洞内にあり，
前記光検出器は，前記第２の空洞内にあり，
前記第２の不透明な光バリア部は，前記第１の空洞を覆い，
前記第３の不透明な光バリア部は，前記第２の空洞を覆うことを特徴とする請求項１２に記載の光センサ装置。
【請求項１４】
前記第２の不透明な光バリア部及び前記第３の不透明な光バリア部は，前記第１及び第２の空洞の一部を覆う開口板の一部を含むことを特徴とする請求項１３に記載の光センサ装置。
【請求項１５】
前記第１の不透明な光バリア部及び前記第２の不透明な光バリア部は，同じ材料で連続的に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項１６】
前記光源の少なくとも一部を覆うレンズを更に含み，
前記レンズは，前記光源の前記１つ以上の発光素子の中心に対して偏心し，前記レンズの中心が前記第１の不透明な光バリア部から離れる方向にずれており，
前記レンズは，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合に，前記光検出器で検出される鏡面反射の量を低減するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の光センサ装置。
【請求項１７】
光源及び光検出器を備えた光センサ装置の使用方法であって，
（ａ）前記光源と前記光検出器を分離する第１の不透明な光バリア部を設け，
（ｂ）前記第１の不透明な光バリア部から前記光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部であって，光透過性カバープレートが前記光センサ装置上に設置された場合，鏡面反射量を低減するように構成された第２の不透明な光バリア部を形成することを含む方法。
【請求項１８】
（ａ．１）前記第１の不透明な光バリア部で隔てられる第１及び第２の空洞を形成し，
（ａ．２）前記第１の不透明な光バリア部が前記光源と前記光検出器の間となるよう，前記光源を前記第１の空洞内に取り付け，前記光検出器を前記第２の空洞内に取り付ける工程を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
工程（ａ．１）及び（ａ．２）の後であって工程（ｂ）の前に，光透過性材料が前記光源と前記光検出器を覆うよう，実質的に前記光透過性材料を前記第１及び第２の空洞に充填することを更に含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
工程（ｂ）は，前記第１の空洞内の前記光源を覆う前記光透過性材料に形成された溝に不透明材料を沈着させて前記第２の不透明な光バリア部を形成することを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
工程（ｂ）は，前記第１の空洞内の前記光源を覆う前記光透過性材料の最表部の一部の上に不透明材料を沈着させて前記第２の不透明な光バリア部を形成することを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
工程（ｂ）は，前記光透過性材料の最表部の一部を開口板の一部で覆って前記第２の不透明な光バリア部を形成することを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
工程（ｂ）は，不透明なエポキシを用いて前記開口板の一部を前記光透過性材料の最表部の一部と前記第１の不透明な光バリア部の最外部の一部に取り付けることを更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
工程（ｂ）は，前記第１の空洞の一部を開口板の一部で覆って前記第２の不透明な光バリア部を形成することを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
工程（ｂ）は，不透明なエポキシを用いて前記開口板の一部を前記第１の不透明な光バリア部の最外部に取り付けることを更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
（ｃ）前記第１の不透明な光バリア部から前記光検出器に向かう方向に延びる第３の不透明な光バリア部を形成することを更に含み，前記第３の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合，前記光検出器の前記１つ以上の光検出素子で検出される鏡面反射の量を低減するように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記光源の前記１つ以上の発光素子の中心に対して偏心したレンズで前記光源の少なくとも一部を覆うことを更に含み，前記レンズの中心が前記前記第１の不透明な光バリア部から離れる方向にずれていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
１つ以上の発光素子を含む光源と，
１つ以上の光検出素子を含む光検出器と，
前記光源から前記光検出器への光の直接伝達を遮るように構成された第１の不透明な光バリア部であって，前記光源と前記光検出器の間にある第１の不透明な光バリア部と，
前記第１の不透明な光バリア部から前記光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部と，
前記光源と前記光検出器の上に設置される光透過性カバーとを備え，
前記第２の不透明な光バリア部は，前記光源の上に設置された前記光透過性カバーに起因する鏡面反射量を低減するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２９】
前記第２の不透明な光バリア部の一部が，前記光源の前記１つ以上の発光素子の少なくとも１つの少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
１つ以上の発光素子を含む光源と，
前記光源を駆動するように構成されたドライバと，
１つ以上の光検出素子を含み，検出された光の量を示す信号を発するように構成された光検出器と，
前記検出された光の量を示す信号に基づき物体の近接を検出するように構成されたプロセッサ及び／又は電気回路と，
検出した物体の近接に基づき使用可能又は不可能となるように構成されたサブシステムと，
前記光源から前記光検出器への光の直接伝達を遮るように構成された第１の不透明な光バリア部であって，前記光源と前記光検出器の間にある第１の不透明な光バリア部と，
前記第１の不透明な光バリア部から前記光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部と，
前記光源と前記光検出器の上に設置される光透過性カバーとを備え，
前記第２の不透明な光バリア部は，前記光源の上に設置された前記光透過性カバーに起因する鏡面反射量を低減するように構成されることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は，以下の米国特許出願の優先権を主張するものである。
「OPTICAL SENSORS AND METHODS FOR PROVIDING OPTICAL SENSORS（光センサ及び光センサの提供方法）」の名称で２００９年４月１４日にLynn K. Wieseらが出願した米国特許仮出願番号61/169,236号（代理人整理番号ELAN-01227US0）；
「OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS（鏡面反射を低減する光センサ）」の名称で２００９年６月１９日にLynn K. Wieseらが出願した米国特許仮出願番号61/218,867号（代理人整理番号ELAN-01235US0）；
「OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS（鏡面反射を低減する光センサ）」の名称で２００９年１１月２０日にLynn K. Wieseらが出願した米国特許仮出願番号61/263,307号（代理人整理番号ELAN-01247US0）；
「OPTICAL SENSORS AND METHODS FOR PROVIDING OPTICAL SENSORS（光センサ及び光センサの提供方法）」の名称で２００９年７月８日にLynn K. Wieseらが出願した米国特許出願番号12/499,693号（代理人整理番号ELAN-01227US1）；
「OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS（鏡面反射を低減する光センサ）」の名称で２００９年７月８日にLynn K. Wieseらが出願した米国特許出願番号12/499,723号（代理人整理番号ELAN-01235US1）；及び
「OPTICAL SENSORS THAT REDUCE SPECULAR REFLECTIONS（鏡面反射を低減する光センサ）」の名称で２００９年１２月２１日にLynn K. Wieseらが出願した米国特許出願番号12/643,831号（代理人整理番号ELAN-01247US1）。
【０００２】
本願は，光センサと，光センサを提供する及び／又は備えるシステム及び方法に関する。
【０００３】
特に，本願は，鏡面反射を低減する光センサと，そのような光センサを提供する及び／又は備えるシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
光学式近接センサ等の光センサは，１つ以上の発光素子（例えば，ＬＥＤ）と隣接する感光性光検出器を備え，センサは，１つ以上のＬＥＤからセンサへの戻る反射光の大きさに基づき物体の近接を推測することができる。これらセンサの有用性は，携帯電話等の電池式携帯端末の出現とともに，近年更に重要となっている。例えば，携帯電話の電池からかなりの量のエネルギーがディスプレイの駆動に使われており，携帯電話や他のデバイスがユーザの車（見ることができない場所）に持ち込まれた際にディスプレイ又はバックライトを消すことには意味がある。光学式近接センサは，このため及びその他の用途に使用される。
【０００５】
例えば，光学式近接センサで物体の存在を有利に検知できるその他多くの用途がある。これらは，機械の保護カバーが開いている場合，プリンタに用紙が正しく置かれている場合又は操作する人の手が操作中の機械の近くにあって危険である場合の感知に及ぶ。光学式近接センサは，単純な接触や近接作動スイッチとしても使用でき，密閉されていても光源からの光が通過し，戻りに検出器で感知できるプラスチックの筺体を有するキーボードやデバイスといった用途で実装できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パッケージの外の対象物へ投影されず，むしろ光源から検出器へ直接伝達される光源から検出器への光は，距離を感知するデバイス全体の能力を低下させる。このような光は，パッケージ内で本質的に側面に伝搬し，雑音又は「光漏れ」と見なされ，いかなる情報も含まない。光漏れを低減し，好ましくは防止するためには，しばしば光バリアを使い，光源と検出器を隔離する。しかし，現在の光学式近接センサの製造技術は比較的複雑で費用がかかり，所望より大きいセンサとなってしまうことが多い。更に，光源以外の光学式近接センサの部品がある製造元で生産される一方で，光源は他の製造元で生産されることが多く，光学式近接センサの残りの部品と別に光源が取り付けられることとなり，デバイスの全体的設置面積，複雑性及び費用を増大させている。
【０００７】
光センサは，ガラス，プラスチック又はその他保護用の光透過性材料からなるカバープレート（例えば，後ろに設置する又はこれで覆う）と共に使われることが多い。例えば，カバープレートは，携帯電話，携帯音楽プレーヤー又は携帯型情報端末（ＰＤＡ）のスクリーンを覆うガラス，又は，ラップトップコンピュータのスクリーンを覆うプラスチックとすることができる。このようなカバープレートが光センサ上に設置される場合，光センサは鏡面反射の影響を受けやすい。光源から検知器へ直接伝達される光を最小限とすることが望ましいのと同様に，鏡面反射を最小限にすることも望ましいのは，鏡面反射が本質的にいかなる情報も含まない雑音であることから，かかる反射が距離を感知するデバイス全体の能力を同様に低下させるからである。 
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の用途の多くは，低コストで大量生産ができる単純な構造を有する形状要因の少ないセンサの恩恵を受けている。本発明の実施形態は，そのように単純で費用効率の高いセンサを提供するものと考えられる。更に，本発明の実施形態は，鏡面反射に対するセンサの感受性を低減する。
【０００９】
本発明に係る一実施形態によれば，光センサ装置は，光源と光検出器を備える。光源は１つ以上の発光素子を含み，光検出器は１つ以上の光検出素子を含む。光源と光検出器の間にある第１の不透明な光バリア部は，光源から光検出器への光の直接伝達を遮るように構成される。第１の不透明な光バリア部から光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合に起こりうる鏡面反射の量を低減するように構成される。本発明に係る一実施形態によれば，第２の不透明な光バリア部の一部が，光源の１つ以上の発光素子の少なくとも１つの少なくとも一部を覆う。
【００１０】
一実施形態において，第１の不透明な光バリア部と第２の不透明な光バリア部は，別々に形成される。第１の不透明な光バリア部と第２の不透明な光バリア部は，通常互いに直角である。更に，第１の不透明な光バリア部の一部は，光源からの光が第１及び第２の不透明な光バリア部の間で漏れないように，不透明なエポキシにより第２の不透明な光バリア部の一部に接続される。
【００１１】
一実施形態において，第１の不透明な光バリア部は，光センサ装置の第１及び第２の空洞を隔てており，光源は第１の空洞内にあり，光検出器は第２の空洞内にある。このような実施形態において，第２の不透明な光バリア部は，第１の空洞の一部を覆う。一実施形態において，第１及び第２の空洞は，光源と光検出器を覆う光透過性材料で実質的に充填される。このような実施形態において，第２の不透明な光バリア部は，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料に形成されたトレンチを満たす不透明材料である。あるいは，第２の不透明な光バリア部は，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料の最表部の一部の上に沈着させた不透明材料とすることができる。更に別の実施形態において，第２の不透明な光バリア部は，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料の最表部の一部を覆う開口板の一部とすることができる。このような開口板は，空洞が光透過性材料で満たされない場合にも用いることができる。
【００１２】
一実施形態によれば，光センサ装置は，光透過性カバープレートが光センサ装置上に設置された場合，光検出器の１つ以上の光検出素子で検出される鏡面反射量を低減するように構成された更なる（例えば，第３の）不透明な光バリア部を備える。このような第３の不透明な光バリア部は，第１の不透明な光バリア部から光検出器に向かう方向に延びる。一実施形態において，第３の不透明な光バリア部の一部は，光検出器の１つ以上の光検出素子の少なくとも１つの少なくとも一部を覆う。第３の不透明な光バリア部は，第２の不透明な光バリア部と同様に形成される。
【００１３】
また，本発明の実施形態は，光センサ装置の提供方法に関する。一実施形態によれば，第１及び第２の空洞は，第１の不透明な光バリア部で隔てられて形成される。第１の不透明な光バリア部が光源と光検出器の間となるように，光源は第１の空洞内に取り付けられ，光検出器は第２の空洞内に取り付けられる。加えて，第２の不透明な光バリア部は，第１の不透明な光バリア部から第１の空洞に向かう方向に延びて形成される。上記に説明したように，第２の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが第１及び第２の空洞上に設置された場合，鏡面反射量を低減するように構成される。
【００１４】
一実施形態によれば，第２の不透明な光バリア部が形成される前に，光源と光検出器を光透過性材料で覆うよう，第１及び第２の空洞を光透過性材で料実質的に充填する。そして，第２の不透明な光バリア部は，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料に形成されたトレンチに不透明材料を沈着させて形成される。あるいは，第２の不透明な光バリア部は，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料の最表部の一部の上に不透明材料を沈着させて形成することができる。別の実施形態においては，第２の不透明な光バリア部は，光透過性材料の最表部の一部を開口板の一部で覆って形成される。不透明なエポキシを用いて，開口板の一部を光透過性材料の最表部の一部と第１の不透明な光バリア部の最外部の一部に取り付けることができる。
【００１５】
一実施形態によれば，第３の不透明な光バリア部は，第１の不透明な光バリア部から第２の空洞に向かう方向に延びて形成される。第３の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが第１及び第２の空洞上に設置された場合，光検出器で検出される鏡面反射の量を低減するように構成される。
【００１６】
また，本発明の実施形態は，光源と光検出器を備える装置に関する。装置には，光源と光検出器の間にあり，光源から光検出器への光の直接伝達を遮るように構成された第１の不透明な光バリア部も設けられる。装置は，第１の不透明な光バリア部から光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部も備える。加えて，装置は，光源と光検出器上に設置される光透過性カバーを備える。このような実施形態において，第２の不透明な光バリア部は，光源の上に設置された光透過性カバーによって起こる鏡面反射の量を低減するように構成される。加えて（又は，代替的に），装置は，第１の不透明な光バリア部から第２の空洞に向かう方向に延びる更なる（例えば，第３の不透明な）光バリア部も備えることができる。第３の不透明な光バリア部は，光検出器で検出される鏡面反射の量を低減するように構成される。また，本発明の実施形態は，上述の特徴かつ追加的特徴を備えたシステムにも関する。
【００１７】
この要旨は，本発明の実施形態のすべてを要約するものではない。別の及び代替の実施形態，発明の実施形態の特徴，態様及び効果は，以下に記載する詳細な説明，図面及び請求項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１−２Ｂ】図１は，本発明の特定の実施形態に係る光センサ装置（例えば，近接センサ装置）の上面図である。図２Ａは，本発明の第１の実施形態に係る図１の装置の側面図である。図２Ｂは，図１の破線Ｂ−Ｂに沿って取られた本発明の第１の実施形態に係る図１及び図２Ａの装置の断面である。
【図３Ａ−３Ｂ】図３Ａは，本発明の第２の実施形態に係る図１の装置の側面図である。図３Ｂは，図１及び図３Ａの破線Ｂ−Ｂに沿って取られた本発明の第２の実施形態に係る図１の装置の断面図である。
【図４Ａ−４Ｂ】図４Ａは，本発明の第３の実施形態に係る図１の装置の側面図である。図４Ｂは，図１の破線Ｂ−Ｂに沿って取られた本発明の第３の実施形態に係る図１及び図４Ａの装置の断面図である。
【図５】図５は，本発明の実施形態に係る光センサ装置の様々な提供方法を要約するために用いる高レベル流れ図である。
【図６】図６は，本発明の実施形態に係る複数の光センサ装置の様々な提供方法を要約するために用いる高レベル流れ図である。
【図７】図７は，本発明の一実施形態の光センサを備えたシステムの高レベルブロック図である。
【図８】図８は，鏡面反射を引き起こすカバープレートの後ろにどのように光センサが設置できるかを示している。
【図９Ａ】図９Ａは，本発明の一実施形態に係るＬ字型バリアを備えた光センサ装置の断面である。
【図９Ｂ】図９Ｂは，本発明の別の実施形態に係るＬ字型バリアを備えた光センサ装置の断面である。
【図９Ｃ】図９Ｃは，本発明の一実施形態に係るＴ字型バリアを備えた光センサ装置の断面である。
【図９Ｄ】図９Ｄは，本発明の別の実施形態に係るＴ字型バリアを備えた光センサ装置の断面である。
【図１０】図１０は，本発明の一実施形態に係る偏心レンズを備えた光センサ装置の断面である。
【図１１】図１１は，光センサ装置を提供するために用いられる本発明の特定の実施形態を要約するために用いる高レベル流れ図である。
【図１２】図１２は，光センサ装置を提供するために用いられる本発明の特定の実施形態を要約するために用いる高レベル流れ図である。
【図１３−１４Ｂ】図１３は，鏡面反射を低減する本発明の実施形態の利点を活かした別の光センサ装置（例えば，近接センサ装置）の上面図である。図１４Ａは，図１３に示す光センサの例示的な別の断面である。図１４Ｂは，図１３に示す光センサの例示的な別の断面である。
【図１５Ａ−１５Ｄ】図１５Ａは，Ｌ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ａの光センサ装置の断面である。図１５Ｂは，Ｔ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ａの光センサ装置の断面である。図１５Ｃは，Ｌ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ａの光センサ装置の断面である。図１５Ｄは，Ｔ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ａの光センサ装置の断面である。
【図１６Ａ−１７Ｂ】図１６Ａは，Ｌ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ａの光センサ装置の断面である。図１６Ｂは，Ｔ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ａの光センサ装置の断面である。図１７Ａは，Ｌ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ｂの光センサ装置の断面である。図１７Ｂは，Ｔ字型バリアに改良したバリアを有する本発明の一実施形態に係る図１３及び図１４Ｂの光センサ装置の断面である。
【図１８−１９】図１８は，鋳型を用いて成型された複数のレンズの斜視図である。図１９は，図１８に示すレンズの１つを備えた光センサ装置の断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は，本発明の特定の実施形態に係る光センサ装置１０２（例えば，近接センサ装置）の上面図である。図２Ａは，図１の装置１０２の側面図であり，図２Ｂは，本発明の第１の実施形態に係る図１及び図２Ａの装置１０２の（図１の破線Ｂ−Ｂに沿った）断面である。
【００２０】
図１に示すように，光センサ装置１０２は，ダイ取付基板１１０を備えており，図１ではダイ取付リードフレーム基板として示されるが，それに代わり回路基板でもよく，これに限定はされない。ダイ取付基板として１つ以上のリードフレーム基板を使う利点は，リードフレーム基板は通常回路基板やセラミック基板より薄く作ることができ，装置１０２全体の厚さを減らせることであり，装置１０２が使用される用途によっては望ましい。例えば，リードフレーム基板の厚さは約０．２ｍｍとできる一方で，回路基板の厚さは少なくとも０．３又は０．４ｍｍである。更に，リードフレーム基板の放熱性は回路基板よりも優れている。加えて，リードフレーム基板が金属製であれば光を通さないが，（入手困難な黒色の回路基板を使わない限り）通常の回路基板はある程度光透過性である。また，リードフレーム基板は，通常，回路基板やセラミック基板よりも安い。
【００２１】
ダイ取付基板１１０に取り付けられるのは，光検出器ダイ１２０と光源ダイ１３０である。光検出器ダイ１２０（フォトセンサダイ，光センサダイ又は光学検出器ダイと呼ぶこともできる）は，フォトレジスタ，光電池，光ダイオード，光トランジスタ，電荷結合素子（ＣＣＤ）等であるがこれらに限定されない，検出された光の大きさを示す電流又は電圧を作り出すために利用できる１つ以上の光検出素子を備える。１つ以上の光検出素子が光検出器ダイ１２０の作動領域１２２を形成する。光検出器ダイ１２０の残りの部分に対する作動領域１２２の模範的位置を図面に示しているが，作動領域１２２の代替的な位置も本発明の範囲内である。例えば，作動領域１２２は，図面に示すより光源ダイ１３０から遠く（または近く）に位置してもよい。
【００２２】
光源ダイ１３０（発光体ダイと呼ぶこともできる）は，発光ダイオード（ＬＥＤ），有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ），バルク発光ＬＥＤ，面発光ＬＥＤ，垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ），高輝度発光ダイオード（ＳＬＥＤ），レーザダイオード，画素ダイオード等であるがこれらに限定されない１つ以上の光検出素子を備える。ＬＥＤ型光源ダイ１３０は，例えば，ｎ型シリコン基板上にｐ型層（例えば，ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）層）を含むｎ型シリコン基板を備えることができる。ｐ型層に取り付けられる電極は，ＬＥＤダイの端子の１つとなり，ｎ型基板に取り付けられる別の電極は，ＬＥＤダイの別の端子となる。このｐ型層に取り付けられる電極は，ワイヤボンドとするか，ワイヤボンドに取り付けることができる（例えば，図１にいて光源ダイ１３０の上端に取り付けられたワイヤボンド１１６）。ｎ型基板に取り付けられる電極は，例えば，導電性（例えば，銀）エポキシとすることができる。例えば，導電性エポキシで，ｎ型基板の底面にダイ取付リードフレーム基板を取り付けることができる（例えば，図１の１１０参照）。
【００２３】
ダイ取付リードフレーム基板１１０は，ダイ取付リードフレーム１１０の本体から延び，以下に説明する方法で形成された光バリアの遮光性能を増大させるリードフレームアーム１１２ａ及び１１２ｂを含むものとして示される。また，ダイ取付リードフレーム１１０から電気的に隔離されたリードフレーム接着パッド１１４ａ〜ｈと，光検出器ダイ１２０と光源ダイ１３０を接着パッド１１４ａ〜ｈに取り付けるワイヤボンド１１６が示される。
【００２４】
図２Ａ及び図２Ｂで最もよく解るように，光透過性材料１４０は，光検出器ダイ１２０と光源ダイ１３０とダイ取付基板１１０（以下に述べる溝１４５が形成された部分以外）を覆う。特定の実施形態によれば，光透過性材料１４０は，光検出器ダイ１２０，光源ダイ１３０及びダイ取付基板１１０の上に成形可能な（例えば，移送成形又は鋳型成形）又は形成可能な，光透過性エポキシ（例えば，透明エポキシ），又はその他の光透過性樹脂又はポリマとすることができる。溝１４５（チャネルと呼ぶこともできる）は光検出器ダイと光源ダイの間の光透過性材料内に形成される。溝１４５は，ソウ・カット，ブレード・カット，レーザ・カット又はその他の方法で切ることができる。あるいは，溝は，ダイ１２０及び１３０の上とその間の空間に光透過性材料を形成するために用いる鋳型の形状を利用して形成（例えば，成型）することもできる。例えば，溝１４５は，鋳型の表面から突出するように機械加工された薄い羽根により形成することができる。
【００２５】
溝１４５内には，光検出器ダイと光源ダイの間で光バリアとなる不透明材料１５０がある。特定の実施形態によれば，不透明材料は，発光体ダイ１３０が発する光の波長を通過させない不透明なエポキシ（例えば，黒色エポキシ），又はその他の不透明樹脂又はポリマとすることができる。言いかえれば，溝１４５内に不透明材料１５０により形成される光バリアは，光源ダイ１３０の１つ以上の発光素子が発する光が，光検出器ダイ１２０の１つ以上の光検出素子に直接伝達されること，及びそれにより検出されることを防止する。
【００２６】
一実施形態によれば，溝１４５は，好ましくは図２Ａ及び図２Ｂに示すように溝１４５がダイ取付基板１１０へと延びるように，光透過性材料１４０内に形成される。溝１４５がダイ取付基板１１０まで延びていない場合，溝が不透明材料１５０で埋まったときに適切な光バリアが光源ダイ１３０と光検出器ダイ１２０の間に設けられるように，溝１４５を更に十分深くしなければならない。
【００２７】
ここで，本発明の第２の実施形態に係る光センサ装置１０２’のそれぞれ側面図と断面図である図３Ａ及び３Ｂを参照する。本実施形態においては，不透明材料１５４でできた細長片をダイ取付基板１１０上に形成し，溝１４５が好ましくは不透明材料１５４でできた細長片まで又はその中まで延びるように，溝１４５を光透過性材料１４０内に形成する。不透明材料１５４の細長片は，バリア１５０と同じ不透明材料からなっても，異なる材料からなってもよい。本実施形態においては，細長片１５４は，光源ダイ１３０と光検出器ダイ１２０の間の光バリアの一部をなす。細長片１５４は，光透過性材料１４０が成型される前又は形成される前に，沈着及び硬化することができる。
【００２８】
ここで，本発明の第３の実施形態に係る光センサ装置１０２’’の側面図と断面図である図４Ａ及び４Ｂを参照する。本実施形態においては，溝１４５が光透過性材料１４０に形成される（より正確には，その後形成される）部分の下のダイ取付基板１１０内に溝１５２を形成する。図４Ａ及び４Ｂに示すように，不透明材料１５４の細長片は溝１５２内にあり，またダイ取付基板１１０の平面上に延びる。これも図示するように，光透過性材料１４０に形成された溝１４５は，不透明材料１５４の細長片まで又はその中まで延びることが好ましい。本実施形態においては，細長片１５４は，光源ダイ１３０と光検出器ダイ１２０の間の光バリアの一部をなしている。細長片１５４は，光透過性材料１４０が成型される前又は形成される前に，沈着及び硬化することができる。
【００２９】
更に図４Ａ及び４Ｂを参照すると，細長片１５４が含まれないが溝１４５が光透過性材料１４０内に形成され，溝１４５はダイ取付基板１１０内の溝１５２と隣接かつ連続し，その結果，溝１５２が不透明材料１４０で満たされた場合，ダイ取付基板１１０内の溝１５２も同じ不透明材料１４０で満たされることも可能である。
【００３０】
図２Ａ，２Ｂ，３Ａ及び３Ｂの実施形態においては，溝１４５が不透明材料の細長片１５４まで延びていない場合，又はダイ取付基板１１０まで延びていない場合，溝１４５が不透明材料１５０で埋まったときに適切な光バリアが光源ダイ１３０と光検出器ダイ１２０の間に設けられるように，溝１４５を更に十分深くしなければならない。
【００３１】
上述の実施形態においては，光センサ装置１０２，１０２’及び１０２’’は，光検出器ダイ１２０と光源ダイ１３０の双方が取り付けられる単一のダイ取付基板を備えるものとして示される。代替的な実施形態においては，光センサ装置１０２，１０２’及び１０２’’は，１つ以上のダイ取付基板を備えてもよく，例えば，光検出器ダイ１２０が１つのダイ取付基板に取り付けられ，光源ダイ１３０が別の（例えば，隣接する）ダイ取付基板に取り付けられる。そのような実施形態においても，光検出器ダイ１２０と光源ダイ１３０の間に溝１４５を形成すべきである。
【００３２】
一実施形態によれば，得られた光センサ装置１０２，１０２’及び１０２’’は，図２Ａ，図３Ａ及び４Ａに見られるような，デュアル・フラット・リードなし（ＤＦＮ）デバイスである。図２Ａ，３Ａ及び４Ａにおいては，露出したリードフレーム接着パッド１１４が，センサ装置と他の電気回路との接続を可能にしている。あるいは，当分野で周知のように，他のパッド，ピン，ボール・グリッド等を，光センサ装置１０２，１０２’及び１０２’’と他の電気回路との接続を可能にするため設けてもよい。
【００３３】
上述の各実施形態においては，光透過性材料１４０は，発光の方向決め及び検出器ダイの受光角の方向決め又は制限をするために内部に成型又は形成された浅い光学構造を有する。光学構造は，小さいプリズム，拡散器，平滑で平らな表面，レンズ，シャッター又はホログラフィック素子，及びその組み合わせに限定されないが，これらを含んでもよい。例えば，光学構造は，鋳型の表面に機械加工し，鋳型を使って成型又は形成される光透過性材料に複製することができる。
【００３４】
ここで，図５の高レベル流れ図を用いて，本発明の様々な実施形態に係る光センサの提供方法を説明する。図５を参照すると，工程５０２において，光検出器ダイと光源ダイの間に空間ができるように，ダイ取付基板（例えば，１１０）に光検出器ダイ（例えば，１２０）が取り付けられ，光検出器ダイが取り付けられる同じダイ取付基板又は別のダイ取付基板に，光源ダイ（例えば，１３０）が取り付けられる。ダイ１２０及び１３０は，例えば，実装によっては非導電性でも導電性（例えば，銀充填）エポキシとしてよいエポキシを用いて，ダイ取付基板１１０に取り付けられる。本発明の範囲内では，他の取付技術も可能である。
【００３５】
工程５０４では，光検出器ダイ，光源ダイ及び光検出器ダイと光源ダイの間の空間が，光透過性材料（例えば，１４０）に覆われる。これは，ダイが取り付けられる基板の中心側を光透過性材料で覆うことで行うことができる。上記に説明したように，光透過性材料は，透明又はその他の光透過性エポキシ又はポリマとすることができる。光透過性材料は，例えば，鋳型成形又は移送成形を用いて形成することができるが，これに限定されない。
【００３６】
工程５０６では，溝（例えば，１４５）が，光検出器ダイと光源ダイの間の光透過性材料内に形成される。上記に説明したように，ソウ・カット，ブレード・カット又はレーザ・カットで切ることで溝を形成することができるが，これに限定されない。あるいは，溝は，ダイ１２０及び１３０の上とその間の空間に光透過性材料を形成するために用いる鋳型の形状を利用して形成（例えば，成型）することができる。例えば，溝１４５は，鋳型の表面から突出するように機械加工された薄い羽根により形成することができる。
【００３７】
光透過性材料を切って溝を形成する場合，工程５０４において光検出器ダイと光源ダイの間の空間全体を光透過性材料で覆うことができ，その後工程５０６で切り込みを入れる。溝が鋳型の形状を利用して形成される場合，光検出器ダイと光源ダイの間の空間の一部は，光透過性材料では覆われず（鋳型の形状のため），かかる部分が溝を形成する。
【００３８】
工程５０８では，不透明材料（例えば，１５０）を溝内に配置し，光検出器ダイと光源ダイの間に光バリアを形成する。上記に説明したように，不透明材料は，例えば，光源ダイ１３０が発する光の波長を通過させない，黒色エポキシ等の不透明なエポキシや，その他の樹脂又はポリマとすることができる。このようにして，形成された光バリアは，光源ダイ（例えば，１３０）の１つ以上の発光素子が発する光が，光検出器ダイ（例えば，１２０）の光を検出する１つ以上の素子に直接伝達されること，及びそれにより検出されることを防止する。
【００３９】
不透明材料は，正確で制御された方法で溝内に配置するか，光透過性材料の表面全体に広げて溝を埋めてもよく，余剰分は，タイルの眼地を詰める時のように拭き取るか，きれいに取り除く。不透明材料は，例えば，塗布器（例えば，中空針のような）の正圧を利用して噴出又は送出し，ワンパス又はマルチパス工程で溝を充填又は実質的に充填することができ，余分な不透明材料は拭き取るか取り除く。例えば，カリフォルニア州カールスバードのAsymtek社から市販されるような自動分配装置を，不透明材料の送出に使用できる。本発明の範囲内では，他の技術も用いることができる。
【００４０】
特定の実施形態においては，不透明材料を，好ましくは気泡を防止する又はその量を最小限にする方法で溝に充填又は少なくとも実質的に充填し，形成される光バリアの不透明さを最大限にする。一実施形態においては，チャネルを不透明材料で充填し，そして，気泡が潰れるようにその材料を硬化する。その後，不透明材料の更なる層／被覆を１つ以上塗布して窪みを埋め，こうして気泡が潰れた後のものとする。
【００４１】
工程５０２の後で工程５０４，５０６及び５０８の前に，ワイヤボンディング等を施してダイ（例えば，１２０及び１３０）と接着パッド（例えば，１１４）を接続することができる。工程５０４，５０６及び５０８の前に（そして工程５０２の前か後に），図３Ａ，３Ｂ，４Ａ及び４Ｂを参照して上記に説明したように不透明材料（例えば，１５４）の細長片をダイ取付基板上に形成することで，光透過性材料（例えば，１４０）の溝に鋸，刃又はレーザで切り込む際の深度制御のある程度の残留物を許容する（例えば，許容値を増大させる）一方で，不透明材料の細長片まで又はその中まで延びるよう溝が切り込まれている限り完全な光学バリアを可能としている。このような不透明材料（例えば，１５４）の細長片は，例えば，カリフォルニア州カールスバードのAsymtek社から市販されるような自動分配装置を使って形成することができる。また，図４Ａ及び４Ｂを参照して上述したように，溝（例えば，１５２）をダイ取付基板１１０内に形成することができ（例えば，基板１１０をエッチングする），溝は，不透明材料（例えば，１５４）の細長片で覆われても覆われなくてもよい。溝（例えば，１５２）は，溝の切り込み量の許容値を増大させるためにも用いることができる。
【００４２】
本発明の特定の実施形態の利点は，複数の光センサを費用効率及び時間効率が高い方法で生産できることであり，ここで，図６の高レベル流れ図を参照して要約する。図６を参照すると，工程６０２において，複数の光検出器ダイと複数の光源ダイが１つ以上のダイ取付基板に取り付けられており，各光検出器ダイと対応する光源ダイの間に所定量の空間ができている。例えば，１０００個の光検出器ダイと対応する１０００個の光源ダイを，各光検出器ダイと対応する光源ダイの間に所定量の空間（例えば，１ｍｍ）ができるように，２×６インチのダイ取付リードフレーム基板に行と列の形（例えば，２０行×５０列）で取り付ける。
【００４３】
工程６０４では，工程５０４に関して上記で説明した技術の１つを使って，光検出器ダイと光源ダイとその間の空間を光透過性材料で覆う。例えば，全てのダイとその間の空間を，同じ成型過程で同時に覆うことができる。これは，ダイが取り付けられる基板の側面全体を光透過性材料で覆って行うことができる。
【００４４】
工程６０６では，溝が各光検出器ダイと対応する光源ダイの間に形成されるように，光透過性材料内に溝が形成される。上記で説明したように，このような溝の形成には，鋸，刃又はレーザ等での切り込みを使うことができる。光検出器ダイと光源ダイが行と列の形で取り付けられる場合，全ての光検出器ダイと対応する光源ダイの間に溝を形成するために必要な切り込みは比較的少ない。例えば，ダイの対（光検出器ダイの１つと光源ダイの１つでできた一対のダイ）が２０行×５０列ある場合，１０００対のダイ全てに対して溝を形成するために必要な切り込みはわずか２０である。切り込みの正確な数は，ダイ取付基板上のダイの対の配置によって決まる。あるいは、上記で説明したように，（ダイの上に光透過性材料を形成するために使われる）鋳型の形状を，溝を形成するために使うことができる。光検出器ダイと光源ダイが行と列の形で取り付けられる場合，全ての光検出器ダイと対応する光源ダイの間に溝を形成するために必要な鋳型の形状部分は比較的少ない。例えば，２０行×５０列のダイの対がある場合，１０００対のダイ全てに対して溝を形成するためには，鋳型の表面から突出するように機械加工された薄い羽根をわずか２０枚使うだけでよい。鋳型の形状部分の正確な数は，ダイ取付基板上のダイの対の配置によって決まる。
【００４５】
光透過性材料を切って溝を形成する場合，工程６０４においてダイの各対の間の空間全体を光透過性材料で覆い，その後工程６０６において切り込みを入れる。溝が鋳型の形状により形成される場合，ダイの各対の間の空間の一部は光透過性材料では覆われず（鋳型の形状のため），かかる部分が溝を形成する。
【００４６】
工程６０８においては，不透明材料（例えば，１５０）を溝内に配置し，各光検出器ダイと対応する光源ダイの間に光バリアを形成する。不透明材料を溝内に配置する例示的技術は，工程５０８の説明の中で上述している。溝に不透明材料を送出するのに精密分配器を使用する場合，全ての光源と対応する光検出器の間の溝を埋めるために必要な分配器のパス数は比較的少ない。例えば，ダイの対が２０行×５０列ある場合，１０００対のダイ全てに対して溝を埋めるために必要な分配器のパス数はわずか２０である。パス数の正確な数は，ダイ取付基板上のダイの対の配置によって決まる。
【００４７】
工程６０２の後で工程６０４，６０６及び６０８の前に，ワイヤボンディング等を施してダイと接着パッド（例えば，１１４）を接続することができる。工程６０４，６０６及び６０８の前に（そして工程６０２の前か後に），図３Ａ，３Ｂ，４Ａ及び４Ｂを参照して上記に説明したように不透明材料（例えば，１５４）の細長片をダイ取付基板上に形成することで，光透過性材料（例えば，１４０）の溝をソウ・カット，ブレード・カット又はレーザ・カットで切る際の深度制御のある程度の残部（例えば，許容値の増大）を許容し，一方で，不透明材料の細長片まで又はその中まで延びるように溝が切られている限り，完全な光学バリアを可能としている。光検出器ダイと光源ダイが列の形で取り付けられる場合，形成する必要がある細長片は比較的少ない。例えば，ダイの対が２０行×５０列ある場合，１０００対のダイ全てに対して形成する必要がある不透明材料の細長片はわずか２０である。細長片の正確な数は，ダイ取付基板上のダイの対の配置によって決まる。また，図４Ａ及び４Ｂを参照して上述したように，溝（例えば，１５２）をダイ取付基板１１０内に形成することができ（例えば，基板１１０をエッチングする），溝の切り込み量の許容値を増大させるためには，溝は，不透明材料（例えば，１５４）の細長片で覆われても覆われなくてもよい。光検出器ダイと光源ダイが行と列の形で取り付けられる場合，ダイ取付基板内に形成する必要のある溝は比較的少ない。例えば，ダイの対が２０行×５０列ある場合，１０００対のダイ全て対してダイ取付基板内に形成する必要がある溝はわずか２０である。
【００４８】
上述の光センサは，近接検知機能及び周囲光検出等のその他の機能を持つが，これに限定されない。例えば，光検出器ダイ１２０は，電気回路を備えてもよく，光センサが近接検知で使われていない場合に周囲光を検出する。また，光検出器ダイ１２０は，光源ダイ１３０から発せられ光検出器ダイ側に戻るよう反射された光と，例えば，太陽や部屋の照明用の人工光源が発する周囲光とを区別する電気回路を備えてもよい。
【００４９】
上述の光センサ１０２，１０２’及び１０２’’は，様々なシステムで用いることができ，携帯電話，携帯用コンピュータ，携帯用ビデオプレーヤー，携帯端末等が挙げられるが，これに限定されない。図７に示すシステム７００を参照すると，例えば，光センサ１０２，１０２’又は１０２’’は，サブシステム７０６（例えば，タッチパネル，ディスプレイ，バックライト，バーチャルスクロールホイール，仮想キーパッド，ナビゲーションパッド等）が使用可能（又は使用不可能）を制御する近接センサとして使うことができる。例えば，光センサ１０２，１０２’又は１０２’’は，サブシステム７０６が使用可能か使用不可能かの検出に基づき，人の指等の物体７０８が近づいてきたことを検出できる。
【００５０】
近接センサとして用いる場合，光源ダイ１３０の発光素子から発せられた光（又はそのような光の少なくとも一部）は，物体（例えば，７０８）があればそれにより反射され，光検出器ダイ１２０の光検出素子が受光する。光検出器ダイ１２０は，反射光（及び可能性としては周囲光も）を電流に変換することができ，レジスタ及び／又はその他の構成要素，例えば，トランスインピーダンス増幅器が，そのような電流を電圧に変換するために用いられる。光源ダイ１２０で受光した反射光の強度は，一般に，物体７０８とセンサ１０２，１０２’又は１０２’’の間の距離をＸとした場合の約１／（４×Ｘ２）の割合で減少する。しかし，先に述べたように，受光した全体の光には，太陽光，ハロゲンライト，白熱ランプ，蛍光灯等からの周囲光が含まれていてもよい。周囲光応答を濾過又は取り出すために，様々な技術を使うことができ，その幾つかの例が，参照により本明細書に組み込まれる「PROXIMITY SENSORS AND METHODS FOR SENSING PROXIMITY（近接センサ及び近接の感知方法）」の名称で２００８年４月１０日に出願された米国特許出願第12/101,047号に開示される。
【００５１】
システム７００は，光源ダイ１３０の発光素子を駆動する１つ以上のドライバ７０２（例えば，ＬＥＤドライバ又はレーザドライバ）を備える。検出した光を示す光センサ１０２，１０２’又は１０２’’の１つ以上の出力は，例えば，１つ以上の比較器を備えるプロセッサ及び／又は電気回路７０４に送られる。プロセッサ及び／又は電気回路７０４は，例えば，光センサ１０２，１０２’及び１０２’’の出力と１つ以上の閾値を比較し，物体がサブシステム７０６の使用可能な（又は，所望することによっては使用不可能な）範囲内にあるかどうかを判断するか，タッチ・キー（例えば，タッチ・キーボード）が押されたかどうかを判断することができる。複数の閾値を使うことができ，検出した物体の近接に基づいて１つ以上の実行できる応答を起こすことができる。例えば，物体が第１の近接範囲にある場合には第１の応答を起こし，物体が第２の近接範囲にある場合には第２の応答を起こすことができる。物体の近接に対するその他の応答も可能である。システム７００は，付加的に（又は代替的に）光センサ（例えば，１０２，１０２’又は１０２’’）を用いて物体の過渡運動を検出することができ，センサの範囲内にある静止物体（例えば，椅子）と静止していない物体とを区別するのに有用である。光センサ１０２，１０２’又は１０２’’が周囲光センサとしても使えるよう，時分割多重化及び／又は時間フィルタリングを用いてもよい。周囲光センサとして使用する場合，光センサ１０２，１０２’又は１０２’’は，例えば，ディスプレイの輝度制御するため，部屋又はその他の空間内等の照明を制御するために使用することができる。光センサ１０２，１０２’及び１０２’’の使用例が数件あるが，全てを包括するものではない。
【００５２】
ここで図８に示すように，光センサ（例えば，１０２，１０２’及び１０２’’）は，例えば，ガラス，プラスチック又はその他保護用の光透過性材料からなるカバープレート８０２（例えば，後ろに設置する又はこれで覆う）と共に使用してもよい。このようなカバープレート８０２は，近表面８０４及び遠表面８０６を有し，これらの間がプレート８０２の厚さとなっている。近表面８０４が光センサ（例えば，１０２，１０２’又は１０２’’）の上面から離れて示されるが，近表面が光センサの上面と接触（即ち，隣接）していてもよい。カバープレート８０２は，例えば，携帯電話、携帯音楽プレーヤー又は携帯型情報端末（ＰＤＡ）のスクリーンを覆うガラス，又は，ラップトップコンピュータのスクリーンを覆うプラスチックとすることができるが，これに限定されない。
【００５３】
図８には，例示的な光線８０３も示される。図８から解るように，少なくとも幾つかの光線又はその一部が，鏡面反射により光検出器ダイ１２０の作動領域１２２側に戻るように反射される。光源から検知器へ直接伝達される光を最小限とすることが望ましいのと同様に鏡面反射を最小限にすることも望ましいのは，それらが本質的にいかなる情報も含まない雑音であることから，そのような反射が距離を感知するデバイス全体の能力を同様に低下させるからである。下記に説明する本発明の特定の実施形態によれば，光検出器ダイ１２０による（及び，特に光検出器ダイ１２０の作動領域１２２による）鏡面反射の検出を低減する及び好ましくは防止するために，代替的な光バリアを使用することができる。
【００５４】
図９Ａを参照すると，本発明の一実施形態においては，光バリア９５０ａは，光バリア１５０と同様に，光源ダイ１３０が発した光が直接光検出器ダイ１２０に到達しないようにする（バリア１５０と同様の）第１の部分９５２を備える。加えて，光バリア９５０ａは，鏡面反射を低減する第２の部分９５４を備える。第１の部分から延びるこの第２の部分９５４は，光源ダイ１２０上に棚を形成し，一実施形態においては，図９に示すように光源ダイ１２０の発光素子の少なくとも一部を覆う。また，図９Ａに示すように，第１及び第２の部分９５２及び９５４が集合的に「Ｌ」という文字に似ていることから，光バリア９５０ａは，「Ｌ字型」とみなすことができる。特定の実施形態においては，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，第１の部分９５２と直角である。
【００５５】
図８と図９Ａを比較して解るように，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，鏡面反射量を低減し，これにより，センサがカバープレート（例えば，８０２）と共に使用される場合に，光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出され，でなければ鏡面反射となる光の量を低減する（及び，好ましくは最小限にする）。このようにして，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，センサ９０２ａの感度を高めている。別の言い方をすれば，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，実際にはカバープレート８０２の遠表面上の物体による反射（カバープレート８０２自体からの反射とは対照的な）により光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出される光の割合を増やしている。
【００５６】
図９Ｂを参照すると，本発明の一実施形態においては，光バリア９５０ｂは，（バリア１５０同様の）第１の部分９５２と，（図９Ａを参照した説明と同様に鏡面反射を低減する）第２の部分９５４と，鏡面反射の検出を減らす第３の部分９５６を備える。この第３の部分９５６は，光検出器ダイ１３０上に棚を形成し，一実施形態においては，図９Ｂに示すように，作動領域１２２の少なくとも一部を覆う。また，図９Ｂに示すように，第１，第２及び第３の部分９５２，９５４及び９５６が集合的に「Ｔ」という文字に似ていることから，このような光バリア９５０ｂは，「Ｔ字型」とみなすことができる。特定の実施形態においては，光バリア９５０ｂの第２の部分９５２及び第３の部分９５４は，それぞれ第１の部分９５２と直角である。別の実施形態においては，バリアは９５２及び９５６の部分を含んでいるが９５２の部分は含まず，この場合，バリアはＬ字型となる。
【００５７】
図８と図９Ｂを比較して解るように，光バリア９５０ｂの第３の部分９５６は，光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出される鏡面反射の量を低減し，これにより，センサの感度を高めている。別の言い方をすれば，光バリア９５０ｂの第３の部分９５６は，第３の部分９５６が無かったとすれば光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出されるであろう鏡面反射を少なくともある程度遮る。
【００５８】
Ｌ字型光バリア９５０ａ又はＴ字型光バリア９５０ｂは，前述の図面のいずれかに示されるバリア１５０の代わりに使用することができ，よって，（ダイ取付基板１１０内に形成される）溝１５２及び／又は（バリアの下に形成される）不透明材料１５４の細長片の有無にかかわらず使用できる。Ｌ字型光バリア９５０ａ又はＴ字型光バリア９５０ｂは，工程５０６と５０８（又は工程６０６と６０８）の間に，少なくとも部分的に形成することができる。例えば，工程５０６（又は工程６０６）において，溝（例えば，１４５）を光検出器ダイと光源ダイの間の光透過性材料内に（例えば，ソウ・カット，ブレード・カット又はレーザ・カットで）形成する前，後又はその間に，第２及び／又は第３の部分９５４及び／又は９５６にとって望ましい寸法を有する浅い溝を溝１４５の片側（又は両側）に隣接して形成することができる。あるいは，鋳型を使用する場合，バリア９５０ａ（又は９５０ｂ）の第１の部分９５２に対応する溝１４５と，これに隣接し第２の部分９５４に対応する溝（及び，任意で第３の部分９５６に対応する隣接する別の溝）は，対応する形状の鋳型で形成することができる。不透明材料が形成された溝に配置されると，バリア９５０ａ（又は９５０ｂ）の形成は，工程５０８又は６０８において完了する。
【００５９】
図９Ａ及び９Ｂにおいて，光バリア９５０ａ（又は９５０ｂ）の第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）の最表部は，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）と略面一で示される。ここで図９Ｃ及び９Ｄのセンサ９０２ｃ及び９０２ｄを参照すると，代替的な実施形態においては，バリア９５０ｃ（又は９５０ｄ）の第１の部分９５２は，上述のバリア１５０の形成と同様の方法で形成することができ，第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に形成することができる。第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）の形成には，バリアの第１の部分９５２で用いたものと同じ不透明材料を使用することも，異なる不透明材料を使用することもできる。バリア９５０ｃ（９５０ｄ）の第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，ワンパス又はマルチパス工程で，例えば，カリフォルニア州カールスバードのAsymtek社から市販されるような自動分配装置及び／又はマスク（リソグラフィマスクのような）又はスクリーン印刷（シルクスクリーン印刷のような）を用いて光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に形成することができるが，これに限定されない。つまり，バリア９５０ｃ（９５０ｄ）の第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，基本的に，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に歩網のパターンで塗布又は沈着され，パターンの一部がバリア９５０ｃ（又は９５０ｄ）の第１の部分９５２の最表部（即ち，上面）と重なっている。このような実施形態においても，第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，第１の部分９５２から延びる。
【００６０】
図９Ｃ及び９Ｄの実施形態においては，第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，（図５の）工程５０８の後又は（図６の）工程６０８と６１０の間に，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に形成される。
【００６１】
更なる実施形態においては，レンズ１０１０が，少なくとも部分的に光源ダイ１３０の上に発光素子の中心に対して偏心して設置される。特に，発光素子の中心を線１０１２で表わしている図１０に示すように，レンズ１０１０の中心は，バリア９５０の第１の部分９５２から離れる方向にずれている。光源ダイ１３０から出力された光（又はそのような光の少なくとも一部）の方向を光検出器ダイ１２０から離れる方向を変えることにより，偏心レンズ１０１０は鏡面反射量を低減し（これにより，光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出される，でなければ鏡面反射となるであろう光の量を低減し），これにより，センサの感度を高めている。図１０に示すように，偏心レンズ１０１０は，図９ＡのＬ字型バリア９５０ａと共に使用できるか，あるいは，図９ＣのＬ字型バリア９５０ｃと共に使用できる。別の実施形態においては，偏心レンズ１０１０は，図９Ｂ及び９ＤのＴ字型バリア９５０ｂ及び９５０ｄと共に使用できる。更に別の実施形態においては，偏心レンズ１０１０は，図３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，７及び８に示すバリア１５０と共に使用できる。
【００６２】
図１０では，レンズ１０１０は，凸型として示される。しかし，それに代わり，収斂又は収束レンズを用いてもよい。光検出器ダイ，光源ダイ及びその間の空間が光透過性材料（例えば，１４０）で覆われている場合，レンズ１０１０又はそれに代わるレンズは，工程５０４（又は６０４）の一環として又はその後に形成することができる。例えば，光透過性材料が鋳型成形又は移送成形を用いて形成される場合，鋳型の形状を用いてレンズを形成することができる。別の実施形態においては，光透過性材料１４０の上面を機械加工してレンズにする。更に別の実施形態においては、レンズは個別に形成され，例えば，透明又はその他の光透過性エポキシを使って，光透過性材料１４０の上面に取り付けられる。
【００６３】
図８〜１０を参照した上記説明では，Ｌ字型バリア（例えば，９５０ａ又は９５０ｃ），Ｔ字型バリア（例えば，９５０ｂ又は９５０ｄ）及び偏心レンズ（例えば，１０１０）をどのように用いれば，図１〜７を参照して当初に説明した光センサ１０２，１０２’及び１０２’’の性能を向上すること（例えば，鏡面反射の潜在的影響を低減することによる感度の向上）ができるかについて述べている。様々な不透明な光バリアを形成するための特別な技術も上記に説明している。本発明の更なる実形態は，バリアとセンサの残りの部分がどのように製造されるかに関わらず，光源及び光検出器を備えるあらゆる光センサにおいての，Ｌ字型バリア（９５０ａ又は９５０ｃのような），Ｔ字型バリア（９５０ｂ又は９５０ｄのような）及び／又は偏心レンズ（例えば，１０１０のような）の使用に関する。例えば，Ｌ字型バリア（９５０ａ又は９５０ｃのような）又はＴ字型バリア（９５０ｂ又は９５０ｄのような）は，光源及び光検出器がバリアの第１の部分（９５２のような）を挟んで対向して設置される前又は後に，射出成形を用いて又はその他何らかの成型過程で形成できる。例えば，バリアとセンサの残りの部分がどのように製造されるかに関わらず，レンズの中心が不透明な光バリアの第１の部分（９５２のような）から離れる方向にずれるように（光源の１つ以上の発光素子の中心に対して）偏心しているレンズで光源の少なくとも一部を覆うことができる。つまり，鏡面反射を低減し，光透過性カバーが光センサ上に設置された場合に光検出器で検出される鏡面反射の量を低減する技術は，本発明の特定の実施形態の範囲内で，代替的な光センサに適用することができる。センサ９０２ａ，９０２ｂ，９０２ｃ又は９０２ｄあるいは上述の代替的センサは，図７を参照して説明したシステム７００と類似したものであってもよいが，これに限定されない。
【００６４】
図１１及び１２を用いて，光センサの提供に使用できる本発明の特定の実施形態を要約する。これらの図面においては，実施形態によっては異なる順番で工程を行うことができ，及び／又は，他の工程ではできなくても特定の工程ではできる。例えば，図１１を参照すると，工程１１０６は，工程１１０８の後に行うか，全く行わなくてもよい。別の例では，第２の部分を形成せずに，光バリアの所謂第１及び第３の部分を，形成することができる。別の例として，図１２では，工程１２０２，１２０４及び１２０６を同時に行うことができる。更なる例として，図１２では，工程１２０４，１２０６及び１２０８のうち１つ又は２つのみを行うことができる。これらは単にいくつかの例であり，全てを包括するものではない。
【００６５】
図１３は，鏡面反射を低減する本発明の実施形態の利点を活かした別の光センサ装置１３０２（例えば，近接センサ装置）の上面図である。図１４Ａ及び１４Ｂは，破線Ｂ−Ｂに沿って取られた図１３の装置１３０２の別の断面である。これらの図面及び以下に検討する更なる特徴においては，前の図面を参照して述べたものと同じ又は同様の素子には同じ名前が付されており，既に上記で説明していることから，詳細な説明は繰り返さない。
【００６６】
図１３を参照すると，光センサ装置１３０２は，リードフレーム又は別のダイ取付基板１１０の周りに成型される不透明な周壁１３０４を備えるものとして示される。加えて，光センサ装置１３０２のバリア１５０も，同じ不透明材料を成型したもので，周壁１３０４と同時に形成することができる。更に，図１３を見て解るように，不透明材料は，個々の接着パッド１１４の間に位置してもよい。射出成形等の様々な成型技術が，周壁１３０４，バリア１５０及び接着パッド１１４間の材料の形成に使用できる。不透明材料は，発光体ダイ１３０が発する光の波長を通過させない不透明なエポキシ（例えば，黒色エポキシ），又はその他の不透明樹脂又はポリマとすることができる。更に詳しい例として，不透明材料は，黒い液晶高分子（ＬＣＰ）等の成形材料とすることができる。
【００６７】
図１４Ａ及び１４Ｂは，図１３に示す光センサ１３０２の別の断面であるため，１３０２ａ及び１３０２ｂとしている。これらの図に見られるように，不透明な周壁１３０４及び不透明なバリア１５０により，隣接する１対の空洞が形成される。一方の空洞の内部には光検出器ダイ１２０が取り付けられ，もう一方の空洞の内部には光源ダイ１３０が取り付けられる。図１４Ａに示す実施形態においては，２つの空洞にそれぞれ光透過性材料１４０が充填される場合，上述したように光検出器ダイ１２０，光源ダイ１３０及びダイ取付基板１１０の上に成型（例えば，移送成形又は鋳型成形）又は形成される透明エポキシ，又はその他の光透過性樹脂又はポリマとすることができる。一実施形態によれば，空洞を光透過性材料で満たした場合，透過性材料が硬化する際に空洞はわずかに過充填となり，硬化した光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）は，不透明な光バリア１５０の最表部（即ち，上面）及び周壁１３０４と略面一となる。
【００６８】
図１４Ｂの実施形態においては，空洞を透過性材料で充填する代わりに，コンフォーマルコーティング１４４０を光検出器ダイ１２０及び光源ダイ１３０の上に設ける。コンフォーマルコーティングはシリコンのコンフォーマルコーティングとすることができるが，それに代わり（又は追加的に），例えば，アクリル，エポキシ，ウレタン及び／又はパラキシレンのコンフォーマルコーティングが挙げられる。図１４Ｂに示すように，コンフォーマルコーティング１４４０の上には空隙１４４２がある可能性がある。
【００６９】
図８を参照した上記説明と同じ理由で，光センサ１３０２が（ガラス，プラスチック又はその他保護用の光透過性材料からなる）カバープレートの後ろに設置又はそれに覆われる場合，少なくとも幾つかの光線又はその一部が，鏡面反射により光検出器ダイ１２０の作動領域１２２側に戻るように反射される。光検出器ダイ１２０による（及び，特に光検出器ダイ１２０の作動領域１２２による）鏡面反射の検出を低減する及び好ましくは防止するために，ここで更に詳しく説明するように，図９Ａ〜９Ｄを参照して上述したタイプの棚を１つ以上追加することができる。
【００７０】
図１５Ａの光センサ装置１５０２ａを参照すると，光バリア１５０を改良して（例えば，付け足して），図９Ａの説明において上述した光バリア９５０ａとすることができる。図９Ａを参照して説明したように，光バリア９５０ａは，光バリア１５０のときと同様に，光源ダイ１３０で発した光が直接光検出器ダイ１２０に到達しないようにする第１の部分９５２（バリア１５０のような）を備える。加えて，光バリア９５０ａは，鏡面反射を低減する第２の部分９５４を備える。第１の部分から延びるこの第２の部分９５４は，光源ダイ１２０上に棚を形成し，一実施形態においては，図に示すように光源ダイ１２０の発光素子の少なくとも一部を覆う。第１及び第２の部分９５２及び９５４が集合的に「Ｌ」という文字に似ていることから，光バリア９５０ａは，「Ｌ字型」とみなすことができる。特定の実施形態においては，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，第１の部分９５２と直角である。
【００７１】
上記に説明したように，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，鏡面反射量を低減し，これにより，センサがカバープレート（例えば，８０２）と共に使用される場合に，光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出される，でなければ鏡面反射となるであろう光の量を低減する（及び，好ましくは最小限にする）。このようにして，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，センサの感度を高めている。別の言い方をすれば，光バリア９５０ａの第２の部分９５４は，実際にはカバープレート８０２の遠表面上の物体による反射（カバープレート８０２自体からの反射とは反対に）により光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出される光の割合を増やしている。
【００７２】
図１５Ｂの光センサ装置１５０２ｂを参照すると，本発明の一実施形態においては，光バリア９５０ｂは，（バリア１５０同様の）第１の部分９５２と，（図９Ａを参照した説明と同様に鏡面反射を低減する）第２の部分９５４と，（図９Ｂを参照した説明と同様に）鏡面反射の検出を減らす第３の部分９５６を備える。この第３の部分９５６は，光検出器ダイ１３０上に棚を形成し，一実施形態においては，図に示すように，作動領域１２２の少なくとも一部を覆う。第１，第２及び第３の部分９５２，９５４及び９５６が集合的に「Ｔ」という文字に似ていることから，このような光バリア９５０ｂは，「Ｔ字型」とみなすことができる。特定の実施形態においては，光バリア９５０ｂの第２の部分９５２及び第３の部分９５４は，それぞれ第１の部分９５２と直角である。別の実施形態においては，バリアは９５２及び５９６の部分を含んでいるが９５２の部分は含まず，この場合，バリアはＬ字型となる。
【００７３】
光バリア９５０ｂの第３の部分９５６は，光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出される鏡面反射の量を低減し，これにより，センサの感度を高めている。別の言い方をすれば，光バリア９５０ｂの第３の部分９５６は，第３の部分９５６がなければ光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出されるであろう鏡面反射を少なくともある程度遮る。
【００７４】
特定の実施形態においては，（Ｌ字又はＴ字型光バリアの）第１の部分９５２及び／又は第３の部分９５６は，図１４Ａに示されるバリア１５０の片側（又は両側）の光透過性材料１４０内の浅い溝（トレンチとも呼ぶ）に鋸，刃又はレーザで切って形成することができる。このような浅い溝は，第２及び／又は第３の部分９５４及び／又は９５６の所望の寸法を有するとよい。あるいは，鋳型を使用する場合，バリア９５０ａ（又は９５０ｂ）の第２の部分９５４に対応する溝及び／又は第３の部分９５６に対応する溝は，対応する形状の鋳型を用いて形成することができる。例えば，切り込み又は成型で形成される溝には，その後不透明材料が充填され，バリア９５０ａ（又は９５０ｂ）の第２の部分９５４及び第３の部分９５６を形成する。第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）には，バリア１５０／９５２と同じ不透明材料を使用しても，異なる不透明材料を使用してもよい。
【００７５】
図１５Ａ及び１５Ｂにおいて，光バリア９５０ａ（又は９５０ｂ）の第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）の最表部は，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）と略面一で示される。ここで図１５Ｃ及び１５Ｄの光センサ装置１５０２ｃ及び１５０２ｄを参照すると，代替的な実施形態においては，第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，図９Ｃ及び９Ｄを参照した上記の説明と同様に，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に形成することができる。バリア９５０ｃ（又は９５０ｄ）の第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，ワンパス又はマルチパス工程で，例えば，自動分配装置及び／又はマスク（リソグラフィマスクのような）又はスクリーン印刷（シルクスクリーン印刷のような）を用いて光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に形成することができるが，これに限定されない。つまり，バリア９５０ｃ（９５０ｄ）の第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，基本的に，光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の上に所望のパターンで塗布又は沈着され，パターンの一部がバリア９５０ｃ（又は９５０ｄ）の第１の部分１５０／９５２の最表部（即ち，上面）と重なっている。このような実施形態においても，第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）は，第１の部分９５２から延びる。第２の部分９５４（及び，任意で第３の部分９５６）の形成には，バリアの第１の部分１５０／９５２と同じ不透明材料を使用しても，異なる不透明材料を使用してもよい
【００７６】
図１６Ａ及び１６Ｂの光センサ装置１６０２ａ及び１６０２ｂ参照すると，本発明の更なる実施形態においては，バリア部９５４及び／又は９５６を備えた通常は平らな開口板１６０４ａ及び１６０４ｂをセンサに取り付けることができる。例えば，開口板１６０４ａ及び１６０４ｂは，不透明な周壁１３０４，バリア部１５０及び／又は９５２の露出した最端部（即ち，上面）及び光透過性材料１４０の最表部（即ち，上面）の一部に取り付けることができる。開口板は，例えば，予め形成され，その後カプセル封入の前又は後にセンサに接着されるエッチングされた金属板又は成型されたプラスチック板とすることができる。このような開口板は，センサが鋸で切り離される前に複数のセンサ（例えば，２００個のセンサ）に取り付けることができる。成型されたプラスチック開口板１６０４ａ又は１６０４ｂは，例えば，不透明な液晶高分子（ＬＣＰ）から作ることができるが，これに限定されない。エッチングされた金属製開口板１６０４ａ又は１６０４ｂは，例えば，科学的に黒色化するよう処理したニッケル又はニッケルパラジウムめっきされた銅から作ることができるが，これに限定されない。開口板の下で光源１３０から光検出器１２０へ漏れる光を最小限にするには，開口板の取り付けに使用する材料を不透明なエポキシとするのがよく，最も好ましくは，黒色エポキシである。
【００７７】
図１７Ａ及び１７Ｂは，（図１６Ａ及び１６Ｂに示すような）光透過性材料１４０で満たされる空洞の代わりに，光検出器ダイ１２０及び光源ダイ１３０の上にコンフォーマルコーティング１４４０を備えるセンサ１７０２ａ又は１７０２ｂに開口板１６０４ａ又は１６０４ｂが取り付けられることを示している。図１７Ａ及び１７Ｂの実施形態においては，開口板１６０４ａ又は１６０４ｂは，不透明な周壁１３０４及びバリア部１５０／９５２の露出した最端部（即ち，上面）に取り付けることができ，コンフォーマルコーティング１４４０とバリア部９５４及び／又は９５６の間には空隙がある。
【００７８】
図１０を参照して上記に説明したレンズ１０１０と同様に，図１５Ａ〜１５Ｄ及び１６Ａ〜１６Ｄの光センサ装置に偏心レンズを追加し，光源ダイ１３０から出力された光（又はそのような光の少なくとも一部）の方向を光検出器ダイ１２０から離れる方向に変えることができる。上記に説明したように，このようなレンズは鏡面反射量を低減（これにより，光検出器ダイ１２０の作動領域１２２で検出されるか，でなければ鏡面反射となる光の量を低減）するために使うことができ，これにより，センサの感度を高めている。このようなレンズは，より多くの光を１つのビームとして集中させることで，光源ダイ１３０で発した光学ビームの強度も増大できる。図１８を参照すると，一実施形態によれば，複数のレンズ１８１０を鋳型で成型し，（図１８の破線に沿って）鋸で切断するか分離して個々のレンズとしている。図１９に示すように，個々のレンズ１８１０は，その後光透過性エポキシ（例えば，透明エポキシ）を用いて光透過性材料１４０の最表層（即ち，上面）に接着され，光センサ装置１９０２としている。図１９は，元は図１６Ａに示される光学装置に付け加えられた個々のレンズ１８１０を示しているが，このようなレンズは，様々な別の光学装置の形態に追加できる。
【００７９】
本発明の実施形態は，上述の光センサ装置の提供方法にも関する。一実施形態によれば，第１及び第２の空洞が，第１の不透明な光バリア部（例えば，１５０／９５２）に隔てられて形成される。第１の不透明な光バリア部が光検出器と光源の間となるように，光源（例えば，１３０）は第１の空洞内に取り付けられ，光検出器（例えば，１２０）は第２の空洞内に取り付けられる。加えて，第２の不透明な光バリア部（例えば，９５４）は，第１の不透明な光バリア部から第１の空洞に向かう方向に延びて形成される。上記に説明したように，第２の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレート（例えば，８０６）が第１及び第２の空洞上に設置された場合，鏡面反射量を低減するように構成される。
【００８０】
一実施形態によれば，第２の不透明な光バリア部が形成される前に，光透過性材料が光源と光検出器を覆うよう，実質的に光透過性材料（例えば，１４０）を第１及び第２の空洞に充填することができる。そして，第２の不透明な光バリア部は，例えば，図１５Ａを参照して上述したように，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料に形成されたトレンチに不透明材料を沈着させて形成される。あるいは，第２の不透明な光バリア部は，例えば，図１５Ｃを参照して上述したように，第１の空洞内の光源を覆う光透過性材料の最表部の一部の上に不透明材料を沈着させて形成することができる。別の実施形態においては，第２の不透明な光バリア部は，例えば，図１６Ａ及び１７Ａを参照して上述したように，光透過性材料の最表部の一部を開口板の一部で覆って形成される。不透明なエポキシを用いて，開口板の一部を光透過性材料の最表部の一部と第１の不透明な光バリア部の最外部の一部に取り付けることができる。例えば，図１７Ａを参照して上述したように，このような開口板は，空洞が光透過材料で実質的に満たされない場所に用いることができる。
【００８１】
一実施形態によれば，第３の不透明な光バリア部（例えば，９５６）は，第１の不透明な光バリア部から第２の空洞に向かう方向に延びて形成される。第３の不透明な光バリア部は，光透過性カバープレートが第１及び第２の空洞上に設置された場合，光検出器の１つ以上の光検出素子で検出される鏡面反射の量を低減するように構成される。
【００８２】
本発明の実施形態は，光源，光検出器，及び，光源と光検出器の間にあって光源から光検出器への光の直接伝達を遮るように構成された第１の不透明な光バリア部を備える装置にも関する。装置は，第１の不透明な光バリア部から光源に向かう方向に延びる第２の不透明な光バリア部も備える。加えて，装置は，光源と光検出器の上に設置される光透過性カバーを備える。このような実施形態において，第２の不透明な光バリア部は，光源の上に設置された光透過性カバーによって起こる鏡面反射の量を低減するように構成される。装置は，光検出器で検出される鏡面反射の量を低減する第３の不透明な光バリア部も備えることができる。
【００８３】
前述の説明は，本発明の好適な実施形態である。これらの実施形態を，例証及び説明の目的で記載してきたが，全てを網羅している訳ではなく，また，開示されるそのままの形態に本発明を限定するものでもない。数々の改良及び変形例が当業者には明らかであろう。実施形態は，本発明の原理および実際の応用を最もよく説明し，当業者が本発明を理解できるように，選択され説明された。わずかな改良及び変形は，本発明の精神と範囲内と考えられる。本発明の範囲は以下の特許請求の範囲とそれに相当するものによって定義される。
【符号の説明】
【００８４】
１０２・・・光センサ装置，１０２’・・・光センサ装置，１０２’’・・・光センサ装置，１１０・・・ダイ取付基板，１１２ａ・・・リードフレームアーム，１１２ｂ・・・リードフレームアーム，１１４ａ〜ｈ・・・リードフレーム接着パッド，１１６・・・ワイヤボンド，１２０・・・光検出器ダイ，１２２・・・作動領域，１３０・・・光源ダイ，１４０・・・光透過性材料，１４５・・・溝，１５０・・・不透明材料，１５２・・・溝，１５４・・・不透明材料，５０２・・・工程，５０４・・・工程，５０６・・・工程，５０８・・・工程，６０２・・・工程，６０４・・・工程，６０６・・・工程，６０８・・・工程，６１０・・・工程，７００・・・システム，７０２・・・ドライバ，７０４・・・プロセッサ及び／又は電気回路，７０６・・・サブシステム，７０８・・・物体，８０２・・・カバープレート，８０３・・・光線，８０４・・・近表面，８０６・・・遠表面，９０２ａ・・・センサ，９０２ｂ・・・センサ，９０２ｃ・・・センサ，９０２ｄ・・・センサ，９５０ａ・・・光バリア，９５０ｂ・・・光バリア，９５０ｃ・・・バリア，９５０ｄ・・・バリア，９５２・・・第１の部分，９５４・・・第２の部分，９５６・・・第３の部分，１０１０・・・レンズ，１０１２・・・線，１１０６・・・工程，１１０８・・・工程，１２０２・・・工程，１２０４・・・工程，１２０６・・・工程，１２０８・・・工程，１３０２・・・光センサ装置，１３０２ａ・・・光センサ装置，１３０２ｂ・・・光センサ装置，１３０４・・・周壁，１４４０・・・コンフォーマルコーティング，１４４２・・・空隙，１５０２ａ・・・光センサ装置，１５０２ｂ・・・光センサ装置，１５０２ｃ・・・光センサ装置，１５０２ｄ・・・光センサ装置，１６０２ａ・・・光センサ装置，１６０２ｂ・・・光センサ装置，１６０４ａ・・・開口板，１６０４ｂ・・・開口板，１７０２ａ・・・センサ，１７０２ｂ・・・センサ，１８１０・・・レンズ，１９０２・・・光センサ装置
【図１−２Ｂ】
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【図３Ａ−３Ｂ】
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【図４Ａ−４Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３−１４Ｂ】
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【図１５Ａ−１５Ｄ】
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【図１６Ａ−１７Ｂ】
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【図１８−１９】
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【国際調査報告】
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