光学传感模组、光学传感配件与光学传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光学传感模组、光学传感配件、光学感测装置及其相关应用。光学传感模组包括一基板；一光源，设置于基板上；一第一封装体，形成于光源上；一光电探测器，设置于基板上；一第二封装体，形成于光电探测器上；以及一间隔体，与基板连接，且设置于光源与光电探测器之间；其中，第一封装体与第二封装体的至少其一具有多个折射率层级。光学传感配件包括前述光学传感模组、通信模组及外壳。光学传感装置包括前述光学传感模组、微处理器、存储器、电源供应器及外壳。藉由前述光学传感模组的间隔体与封装体上的折射率层级提高光源的出光效率及光电传感器的收光效率，减少因杂散光与串扰所致的低讯杂比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学传感模组、光学传感配件、光学传感装置及其相关应用。
技术介绍
反射式光学传感模组基本原理是，由光源发射光线，投射至待测物，由光电探测器接收并量测反射回来的光量，计算并将其转换为电讯号。大致而言，入射至待测物上的光线可以被物体反射(reflect)、折射(refract)、吸收(absorb)或散射(scatter)。只要有部分的反射光、折射光及散射光被光学传感模组的光电探测器接收，即可将之相应转换为讯号并用于量测。在计算讯杂比(Signal Noise Ratio,SNR)时，上述与反射光及散射光相应的讯号被定义为讯杂比的讯号部分。由于一部分发射光线可能会被待测物吸收，或未能被光传感器检测到，讯号亦会因此减损。而讯杂比的杂讯主要来自：由光源发射后的光线未被待测物反射就直接被光电传感器检测到，以及光电传感器所检测到的环境光。综上所述，会导致光学传感模组的讯杂比不佳。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种讯杂比较佳之光学传感模组。进一步，提供一种具有前述光学传感模组之光学传感配件与光学传感装置。一种光学传感模组，包括一基板；一光源，设置于所述基板上；一第一封装体，形成于所述光源上；一光电探测器，设置于所述基板上；一第二封装体，形成于所述光电探测器上；以及一间隔体，与所述基板连接，且设置于所述光源与所述光电探测器之间；其中，所述第一封装体与所述第二封装体的至少其一具有多个折射率层级。进一步，一种前述之光学传感模组，所述具有多个折射率层级的所述第一封装体与所述第二封装体的至少其一包括位于相对所述基 板近端的第一折射率层级,以及位于相对所述基板远端的第二折射率层级,且所述第一折射率层级的折射率大于所述第二折射率层级的折射率。进一步，一种前述之光学传感模组，所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级间还包括一微结构。进一步，一种前述之光学传感模组，所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级间还包括一曲面透镜。进一步，一种前述之光学传感模组，所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级的顶面还包括一微结构。进一步，一种前述之光学传感模组，所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级的顶面还包括一曲面透镜。进一步，一种前述之光学传感模组，还包括一封装壁,其与所述基板连结,且围绕所述光源、所述间隔体及所述光电探测器。进一步，一种前述之光学传感模组，还包括设置于所述封装壁上的一顶盖。进一步，一种前述之光学传感模组，所述顶盖还包括一曲面透镜。进一步，一种前述之光学传感模组，所述顶盖还包括一微结构。进一步，一种前述之光学传感模组，所述顶盖覆有一防刮薄膜、一抗反射薄膜或一滤波薄膜。进一步，一种前述之光学传感模组，还包括至少一个模拟信号前端芯片、一微控制器、一运算放大器或一光源驱动器。一种光学传感配件,其特征在于，包括至少一个前述的光学传感模组；一通信模组，与所述至少一个光学传感模组电性连结；以及一外壳，容置所述至少一个光学传感模组及所述通信模组。一种光学传感装置,包括至少一个所述的光学传感模组；一微处理器，与所述至少一个光学传感模组电性连结；一存储器，与所述至少一个光学传感模组及所述微处理器电性连结；一电源供应器，与所 述至少一个光学传感模组及所述存储器电性连结；以及一外壳，容置所述至少一个光学传感模组、所述微处理器、所述存储器以及所述电源供应器。相较现有技术，上述光学传感模组的间隔体与封装体上的折射率层级可提高光源的出光效率及光电传感器的收光效率，减少因杂散光与串扰所致的低讯杂比。附图说明本技术的实施现以实施例的方式结合附图进行描述。图1A及1B为本专利技术第一及第二实施例所提供的光学传感器的横剖示意图。图2A-2C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感器的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图3A-3C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感器的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图4A-4C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感器的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图5A-5C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感器的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图6A-6C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感器与对象物体表面的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图7A-7C为包括有应用于对象物体表面的顶盖的光学传感器的结构示意图。图8A为包括有应用于对象物体表面的顶盖的光学传感器的横剖示意图。图8B为图8A中双面薄膜顶盖的局部放大示意图。图9A为具有薄膜覆层的封装体的横剖示意图。图9B为图9A中第一薄膜覆层封装体的局部放大示意图。图9C为图9A中第二薄膜覆层封装体的局部放大示意图。图10A为包括有顶盖及薄膜覆层封装体的光学传感器的横剖示意图。图10B为图10A中第一薄膜覆层封装体的局部放大示意图。图10C为图10A中第二薄膜覆层封装体的局部放大示意图。图11A为包括有双面薄膜顶盖及薄膜覆层封装体的光学传感器的横剖示意图。图11B为图11A中双面薄膜顶盖的局部放大图。图11C为图11A中第一薄膜覆层封装体的局部放大示意图。图11D为图11A中第二薄膜覆层封装体的局部放大示意图。图12A-12C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图13A-13C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图14A-14C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图15A-15C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图16A为本专利技术一实施例的光学传感器的横剖示意图。图16B为图16A的其中一封装体的横剖示意图。图16C-16E为图16B中封装体内不同位置的折射率随该位置与基板之间距离变化的函数关系图，其中横轴表示与基板之间的距离纵轴表示折射率。图17A-17C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图18A-18C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图19A-19C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图20A-20C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图21A-21C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图22A-22C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图23A-23C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图24A-24C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图25A-25C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图26A-26C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖示意图、及横剖面斜向视图。图27A-27C分别为本专利技术一实施例所提供的光学传感模组的顶视图、横剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学传感模组，其特征在于，包括：一基板；一光源，设置于所述基板上；一第一封装体，形成于所述光源上；一光电探测器，设置于所述基板上；一第二封装体，形成于所述光电探测器上；以及一间隔体，与所述基板连接，且设置于所述光源与所述光电探测器之间；其中，所述第一封装体与所述第二封装体的至少其一具有多个折射率层级。

【技术特征摘要】
2015.02.13 US 62/1156481.一种光学传感模组，其特征在于，包括：一基板；一光源，设置于所述基板上；一第一封装体，形成于所述光源上；一光电探测器，设置于所述基板上；一第二封装体，形成于所述光电探测器上；以及一间隔体，与所述基板连接，且设置于所述光源与所述光电探测器之间；其中，所述第一封装体与所述第二封装体的至少其一具有多个折射率层级。2.根据权利要求1所述的光学传感模组，其特征在于，所述具有多个折射率层级的所述第一封装体与所述第二封装体的至少其一包括位于相对所述基板近端的第一折射率层级,以及位于相对所述基板远端的第二折射率层级,且所述第一折射率层级的折射率大于所述第二折射率层级的折射率。3.根据权利要求1所述的光学传感模组，其特征在于,所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级间还包括一微结构。4.根据权利要求1所述的光学传感模组，其特征在于,所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级间还包括一曲面透镜。5.根据权利要求1所述的光学传感模组，其特征在于,所述多个折射率层级包括二个相邻的折射率层级，且所述二个相邻的折射率层级的顶面还包括一微结构。6.根据权利要求1所述的光学传感模组，其特征在于,所述多个折射率层级...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲昌盛，黎育腾，李业文，范植训，钟隆斌，陈治诚，钟双兆，
申请(专利权)人：台医光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71