光学装置および電子機器
【課題】 誤検知を招きにくい光学装置を提供すること、もしくは、小型化を図るのに適する光学装置を提供すること。
【解決手段】 基材１と、基材１に配置された受光素子３と、受光素子３を覆う透光樹脂４と、透光樹脂４を覆い且つ第１開口部６１が形成された遮光樹脂６と、を備え、透光樹脂４は、第１開口部６１から露出する光入射面４１を有し、遮光樹脂６は、凹凸面たる面６０３を有し、面６０３は、方向ｚ１を向き、且つ、第１開口部６１よりも方向ｘ１側に位置する。
【解決手段】 基材１と、基材１に配置された受光素子３と、受光素子３を覆う透光樹脂４と、透光樹脂４を覆い且つ第１開口部６１が形成された遮光樹脂６と、を備え、透光樹脂４は、第１開口部６１から露出する光入射面４１を有し、遮光樹脂６は、凹凸面たる面６０３を有し、面６０３は、方向ｚ１を向き、且つ、第１開口部６１よりも方向ｘ１側に位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２６は、近接センサの一例を示す断面図である。同図に示す近接センサ９００は、ガラスエポキシ基板９１と、発光素子９２と、受光素子９３と、１次モールド樹脂部９４，９５と、２次モールド樹脂部９６と、を備える。発光素子９２および受光素子９３は、ガラスエポキシ基板９１に搭載されている。発光素子９２は赤外光を発する。受光素子９３は、受光した赤外光の量に応じた電気信号を送る。１次モールド樹脂部９４，９５は、透明であり、赤外光を透過する。１次モールド樹脂部９４は、ガラスエポキシ基板９１上において受光素子９３を覆っている。１次モールド樹脂部９４は、凸面状の光入射面９４０を有する。１次モールド樹脂部９５は、ガラスエポキシ基板９１上において発光素子９２を覆っている。１次モールド樹脂部９５は、凸面状の光出射面９５０を有する。２次モールド樹脂部９６は、黒色であり、赤外光を透過させない。２次モールド樹脂部９６は、ガラスエポキシ基板９１上において１次モールド樹脂部９４，９５を覆っている。２次モールド樹脂部９６には、第１開口部９６１と第２開口部９６２とが形成されている。第１開口部９６１からは、光入射面９４０が方向ｚ側に露出している。第２開口部９６２からは、光出射面９５０が方向ｚ側に露出している。光入射面９４０の最頂部は、方向ｚにおいて、第１開口部９６１の外縁と同じ位置に配置されている。同様に、光出射面９５０の最頂部は、方向ｚにおいて、第２開口部９６２の外縁と同じ位置に配置されている。このような近接センサについては、たとえば特許文献１に記載されている。
【０００３】
近接センサ９００は、たとえばタッチパネル方式の電子機器（携帯電話機など）に組み込まれる。近接センサ９００は、電子機器における液晶表示部９０２の近傍に配置される。近接センサ９００および液晶表示部９０２は、透光カバー９０３に対向している。発光素子９２から放たれた赤外光Ｌ９１は、光出射面９５０を通り透光カバー９０３の方へと進む。更に赤外光Ｌ９１は、透光カバー９０３を透過し、物体９０１にて反射する。物体９０１にて反射した赤外光Ｌ９１は、再び透光カバー９０３を透過する。そして赤外光Ｌ９１は、光入射面９４０を通り受光素子９３に受光される。受光素子９３は、受光した赤外光の量に応じた電気信号を制御部（図示略）に送る。当該制御部は、受光素子９３からの出力レベルが予め設定されたしきい値を超えると、液晶表示部９０２に物体９０１が近接していると判断する。すなわち、電子機器においては、たとえば通話を行うために液晶表示部９０２に頬を近づけると、近接センサ９０２により頬の接近が検知される。これにより、通話時には、液晶表示部９０２を用いたタッチパネル操作が無効とされ、通話中の誤作動が防止される。通話時にはまた、液晶表示部９０２が消灯状態とされ、電子機器のバッテリの電力消費が抑えられる。
【０００４】
図２６に示すように、近接センサ９００は、透光カバー９０３との間にあるていど間隔を設けて配置される。そのため、光出射面９５０を出る赤外光には、透光カバー９０３に対し比較的入射角が大きい光も存在する。透光カバー９０３に対し入射角が大きい光は、透光カバー９０３にて反射し、ノイズ光Ｌ９２となる。光入射面９４０に入射したノイズ光Ｌ９２は、受光素子９３に受光されうる。ノイズ光Ｌ９２が受光素子９３に受光されると、物体９０１が透光カバー９０３に近接していないにもかかわらず物体９０１が近接していると上記制御部が判断する誤検知を招くおそれがある。
【０００５】
また、近接センサ９００が、受光素子９３に加え照度センサを含むことがある。照度センサおよび受光素子９３は、個別のチップからなり、いずれもがガラスエポキシ基板９１に配置される。近年、このような近接センサ９００についての小型化の要望が強い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０―３４１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、誤検知を招きにくい光学装置を提供すること、もしくは、小型化を図るのに適する光学装置を提供することをその主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によると、基材と、上記基材に配置された受光素子と、上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記遮光樹脂は、第１凹凸面を有し、上記第１凹凸面は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向き、且つ、上記第１開口部よりも上記第１開口部の深さ方向に対し直交する第１方向側に位置する、光学装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、上記遮光樹脂には、上記第１凹凸面において、一方向に沿って各々が延びる複数の溝が形成されている。
【００１０】
好ましくは、上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、上記第２溝面は、上記第１溝面よりも上記第１開口部から遠い側に位置する。
【００１１】
好ましくは、上記第１溝面は、上記第１方向に対し第１角度で傾斜し、上記第２溝面は上記第１方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する。
【００１２】
好ましくは、上記第１角度は、５０°〜７０°である。
【００１３】
好ましくは、上記各溝は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に沿って延びる。
【００１４】
好ましくは、上記各溝は、上記第１開口部の開口中心を中心とする周方向に沿って延びる。
【００１５】
好ましくは、上記各溝は、上記第１方向に沿って延び、上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、上記第１溝面は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に対し第１角度で傾斜し、上記第２溝面は、上記第１開口部の開口中心を通って上記第１方向に沿って延びる仮想直線から、上記第１溝面よりも遠い側に位置し、且つ、上記第２方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する。
【００１６】
好ましくは、上記遮光樹脂は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向く第２凹凸面を含み、上記第１開口部は、上記第１凹凸面と、上記第２凹凸面との間に位置する。
【００１７】
好ましくは、上記第１溝面および上記第２溝面はいずれも、平坦である。
【００１８】
本発明の第２の側面によると、基材と、上記基材に配置された受光素子と、上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記受光素子は、半導体基板と、上記半導体基板に設けられた赤外光検出部と、上記半導体基板に設けられた可視光検出部と、を含む、光学装置が提供される。
【００１９】
好ましくは、上記光入射面は、上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部に重なる部位を有する。
【００２０】
好ましくは、上記受光素子は、上記赤外光検出部を覆い且つ赤外光を透過させる積層光学膜を含む。
【００２１】
好ましくは、上記可視光検出部は、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域内に位置する部位を有する。
【００２２】
好ましくは、上記可視光検出部は、全体にわたって、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域の外部に位置する。
【００２３】
好ましくは、上記受光素子は、上記可視光検出部の出力と上記赤外光検出部の出力とに対して演算を行う機能素子部を含む。
【００２４】
好ましくは、上記受光素子は、上記赤外光検出部と上記機能素子部とを覆い且つ上記赤外光を透過させる積層光学膜を含む。
【００２５】
好ましくは、上記基材に配置された発光素子を更に備え、上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部は、上記可視光検出部よりも上記発光素子から遠い側に位置する。
【００２６】
本発明の第３の側面によると、基材と、上記基材に配置された受光素子と、上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記遮光樹脂は、上記第１開口部を規定する第１内周壁を有し、上記第１内周壁は、上記第１開口部から露出する上記第１透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向側に位置する第１端縁を有する、光学装置が提供される。
【００２７】
好ましくは、上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向奥側になるほど上記第１開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。
【００２８】
好ましくは、上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向に直交する第１方向に互いに対向する第１部分および第２部分を含み、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第２部分の傾斜角よりも大きい。
【００２９】
好ましくは、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、１５°以上である。
【００３０】
好ましくは、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部に収容された第１凸部を含み、上記第１凸部は、上記光入射面を構成している。
【００３１】
好ましくは、上記第１凸部は、上記第１内周壁との間に隙間を設けて配置されている。
【００３２】
好ましくは、上記光入射面は平坦である。
【００３３】
好ましくは、上記基材に配置された発光素子と、上記発光素子を覆う第２透光樹脂と、を更に備え、上記遮光樹脂は、上記第１透光樹脂と上記第２透光樹脂との間に介在し、且つ、上記第２透光樹脂を覆い、上記遮光樹脂には、第２開口部が形成され、上記第２透光樹脂は、上記第２開口部から露出する光出射面を有する。
【００３４】
好ましくは、上記遮光樹脂は、上記第２開口部を規定する第２内周壁を有し、上記第２内周壁は、上記第２開口部から露出する上記第２透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第２開口部の深さ方向のうち上記発光素子から上記光出射面に向かう方向に位置する第２端縁を有する。
【００３５】
好ましくは、上記第２内周壁は、上記第２開口部の深さ方向奥側になるほど上記第２開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。
【００３６】
好ましくは、上記第２透光樹脂は、上記第２開口部に収容された第２凸部を含み、上記第２凸部は、上記光出射面を構成している。
【００３７】
好ましくは、上記第２透光樹脂は、上記第２凸部が構成する第１切り欠き面と、上記第２凸部が構成し、且つ、上記第１切り欠き面よりも上記受光素子より遠い側に位置する第２切り欠き面と、を有する。
【００３８】
好ましくは、上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁に対向しており、上記第２切り欠き面は、上記遮光樹脂から上記受光素子の配置された側と反対側に露出している。
【００３９】
好ましくは、上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁との間に隙間を設けて配置されている。
【００４０】
好ましくは、上記光出射面は、凸面状である。
【００４１】
本発明の第４の側面によると、本発明の第１ないし第３のいずれかの側面によって提供される光学装置と、上記光出射面に対向している透光カバーと、を備える、電子機器が提供される。
【００４２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１に示す光学装置の平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１に示す光学装置における受光素子の平面図である。
【図９】（ａ）は図８に示す受光素子の可視光検出部を模式的に示す等価回路図であり、（ｂ）は図８に示す受光素子の赤外光検出部を模式的に示す等価回路図である。
【図１０】図１に示す光学装置の一製造工程を説明するための断面図である。
【図１１】第１実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図１２】第１実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図１３】ノイズ光の低減効果を説明するためのグラフである。
【図１４】ノイズ光の低減効果を説明するためのグラフである。
【図１５】第２実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【図１６】第３実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【図１７】第４実施形態にかかる光学装置の平面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１９】第５実施形態にかかる光学装置の平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】第６実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図２３】第７実施形態にかかる光学装置における受光素子の平面図である。
【図２４】第８実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【図２５】第９実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図２６】従来の近接センサの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
＜第１実施形態＞
図１〜図１４を用いて、第１実施形態について説明する。図１１に示す電子機器８０１は、光学装置１０１と、液晶表示部８０２と、透光カバー８０３と、を備える。電子機器８０１は、たとえばタッチパネル方式の携帯電話機である。
【００４５】
液晶表示部８０２は、電子機器８０１の諸機能を発揮させるためのアイコンを表示する。透光カバー８０３は、たとえばアクリル製である。透光カバー８０３は、赤外光および可視光を透過させる。透光カバー８０３は、液晶表示部８０２と光学装置１０１とに対向している。光学装置１０１は透光カバー８０３との間に間隔ｄを設けて配置される。間隔ｄは、たとえば０．２５〜１ｍｍ程度である。
【００４６】
図１は、図１１に示す光学装置１０１の斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図１に示す光学装置の平面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００４７】
これらの図に示す光学装置１０１は、近接センサであり、基材１と、発光素子２と、受光素子３と、透光樹脂４，５と、遮光樹脂６と、を備える。
【００４８】
基材１はたとえばガラスエポキシ樹脂よりなる。基材１は搭載面１０および背面１１を有する。搭載面１０および背面１１は互いに反対側を向く。搭載面１０および背面１１はいずれも、方向ｘを長辺の延びる方向とし、方向ｙを短辺の延びる方向とする面である。搭載面１０および背面１１には配線パターン（図示略）が形成されている。
【００４９】
発光素子２はＬＥＤチップである。発光素子２は赤外光を発する。発光素子２は基材１の搭載面１０に配置されている。発光素子２は、ボンディングワイヤ（図示略）を介して搭載面１０に形成された配線パターンと導通している。発光素子２は、ｘｙ平面視（方向ｚ視）において０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍの矩形状である。
【００５０】
受光素子３は、受光した赤外光を、当該赤外光の量に応じた電気信号に変換する。受光素子３は、ボンディングワイヤ（図示略）を介して搭載面１０に形成された配線パターンと導通している。受光素子３は、ｘｙ平面視において１．６ｍｍ×１．８ｍｍの矩形状である。本実施形態において受光素子３は、更に、受光した可視光を、当該可視光の量に応じた電気信号に変換する。
【００５１】
図８は、図１に示す光学装置１０１における受光素子３の平面図である。同図に示すように、受光素子３は、半導体基板３０と、可視光検出部３１と、赤外光検出部３２と、機能素子部３３と、積層光学膜３４と、を含む。
【００５２】
半導体基板３０は、たとえばシリコン基板である。半導体基板３０には、可視光検出部３１と、赤外光検出部３２と、機能素子部３３と、が設けられている。可視光検出部３１および赤外光検出部３２は、半導体基板３０のｘｙ平面視における中央に位置する。図８に示すように、受光素子３において、可視光検出部３１は、ｘｙ平面視において赤外光検出部３２を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域Ｓ１１内に位置する部位を有する。すなわち、赤外光検出部３２はｘｙ平面視においてＬ字状を呈し、可視光検出部３１が赤外光検出部３２に食い込む（最小矩形領域Ｓ１１内であって赤外光検出部３２の外側領域に食い込む）ように配置されている。
【００５３】
機能素子部３３は、可視光検出部３１および赤外光検出部３２の周囲に位置する。半導体基板３０上には配線層（図示略）が多層形成されている。半導体基板３０の配線層のうち、赤外光検出部３２および機能素子３３に重なる部分は、積層光学膜３４により覆われている。積層光学膜３４の可視光検出部３１に重なる部分には開口が設けられており、半導体基板３０の配線層のうち可視光検出部３１に重なる部分は、積層光学膜３４に覆われることなく、積層光学膜３４から露出している。
【００５４】
可視光検出部３１および半導体基板３０は、複数のフォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３，ＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３を構成している。フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３は、それぞれ、半導体基板３０の厚さ方向における半導体基板３０の表面から所定の深さ位置に、ｐｎ接合面（受光面）を設けることにより形成されている。フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３は、それぞれ、受光した可視光および赤外光の量に相当する光電流を、光電変換により出力する。
【００５５】
一方、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３は、それぞれ、半導体基板３０の厚さ方向において、半導体基板３０の表面から所定の深さ位置に、ｐｎ接合面（受光面）を設けることにより形成されている。フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３の形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置は、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３の形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置よりも深い。一般に、フォトダイオードの分光感度特性は、ｐｎ接合面（受光面）の半導体基板表面からの深さに依存することが知られている。ｐｎ接合面（受光面）の位置が半導体基板表面から深いほど、分光感度特性のピークは長波長側にシフトする。そのため、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３は、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３よりも、分光感度特性が長波長側にシフトしている。よって、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３は、受光した赤外光の量のみに相当する光電流を、光電変換により出力する。フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３のｘｙ平面視における面積はそれぞれ、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３の各々のｘｙ平面視における面積よりも大きい。
【００５６】
図９（ａ）は図８に示す受光素子３の可視光検出部３１を模式的に示す等価回路図である。図９（ａ）に示すように、一対のフォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１は、第１受光ユニット３１１を構成している。第１受光ユニット３１１のフォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１は、電源電位Ｖｃｃと接地電位との間に直列に接続されている。第１受光ユニット３１１においては、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１間から電流Ｉ１が出力される。電流Ｉ１は、フォトダイオードＰＤＡ１からの可視光成分および赤外光成分を含む光電流から、フォトダイオードＰＤＢ１からの赤外光成分を含む光電流を差し引いたものとなる。すなわち、第１受光ユニット３１１は、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１の各々の受光量の差分に相当する電流Ｉ１を出力する。
【００５７】
同様に、一対のフォトダイオードＰＤＡ２，ＰＤＢ２は、第２受光ユニット３１２を構成している。第２受光ユニット３１２のフォトダイオードＰＤＡ２，ＰＤＢ２は、電源電位Ｖｃｃと接地電位との間に直列に接続されている。そして、第２受光ユニット３１２は、フォトダイオードＰＤＡ２，ＰＤＢ２の各々の受光量の差分に相当する電流Ｉ２を出力する。
【００５８】
同様に、一対のフォトダイオードＰＤＡ３，ＰＤＢ３は、第３受光ユニット３１３を構成している。第３受光ユニット３１３のフォトダイオードＰＤＡ３，ＰＤＢ３は、電源電位Ｖｃｃと接地電位との間に直列に接続されている。そして、第３受光ユニット３１３は、フォトダイオードＰＤＡ３，ＰＤＢ３の各々の受光量の差分に相当する電流Ｉ３を出力する。
【００５９】
図８に示すように、第１受光ユニット３１１におけるフォトダイオードＰＤＡ１に対するフォトダイオードＰＤＢ１の受光面の面積比と、第２受光ユニット３１２におけるフォトダイオードＰＤＡ２に対するフォトダイオードＰＤＢ２の受光面の面積比と、第３受光ユニット３１３におけるフォトダイオードＰＤＡ３に対するフォトダイオードＰＤＢ３の受光面の面積比と、は互いに異なる。詳述はしないが、受光面の面積比を異ならせているのは、可視光検出部３１に入射する光の光源の種類によらずに、一定の照度に対して、一定の出力を得るためである。すなわち、本実施形態では、光源が、赤外光成分を多く含む光を発生させるハロゲンランプであっても、更に多くの赤外光成分を含む光を発生させる白熱灯であっても、赤外光成分をあまり含まない光を照射する蛍光灯であっても、一定の照度に対して一定の出力を得ることができる。
【００６０】
半導体基板３０および赤外光検出部３２は、フォトダイオードＰＤＣを構成している。フォトダイオードＰＤＣは、それぞれ、半導体基板３０の厚さ方向において半導体基板３０の表面から所定の深さ位置に、ｐｎ接合面（受光面）を設けることにより形成されている。フォトダイオードＰＤＣの形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置は、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３の形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置と同程度である。そのため、フォトダイオードＰＤＣは、受光した赤外光の量のみに相当する光電流を、光電変換により出力する。フォトダイオードＰＤＣのｘｙ平面視における面積は、可視光検出部３１のｘｙ平面視における全面積よりも、大きい。図９（ｂ）は、図８に示す受光素子３の赤外光検出部３２を模式的に示す等価回路図である。同図に示すように、フォトダイオードＰＤＣは、電源電位Ｖｃｃに接続されている。フォトダイオードＰＤＣは、受光した赤外光の量に相当する光電流Ｉｃを出力する。
【００６１】
機能素子部３３は、可視光検出部３１の出力と赤外光検出部３２の出力とに対して演算を行う。機能素子部３３には、アナログ回路およびデジタル回路が形成されている。機能素子部３３は、第１受光ユニット３１１からの電流Ｉ１と、第２受光ユニット３１２からの電流Ｉ２と、第３受光ユニット３１３からの電流Ｉ３と、フォトダイオードＰＤＣからの光電流Ｉｃとが入力される。機能素子部３３は、光電流Ｉｃに基づき、フォトダイオードＰＤＣが受光した赤外光の量を、デジタル値として算出する。フォトダイオードＰＤＣが受光した赤外光の量があらかじめ設定されたしきい値を超えると、近接する物体があることを示す近接信号を外部に出力する。機能素子部３３は、電流Ｉ１〜Ｉ３に基づき、可視光検出部３１が受光した可視光の量を、デジタル値として算出する。機能素子部３３は、可視光検出部３１が受光した可視光の量に相当する照度を示す照度信号を外部に出力する。
【００６２】
積層光学膜３４は、赤外光の波長領域の光のみを透過させる樹脂よりなる。上述のように積層光学膜３４は、赤外光検出部３２および機能素子部３３を覆っている。そのため、赤外光検出部３２および機能素子部３３は、可視光を受けることなく赤外光のみを受ける。一方、積層光学膜３４は可視光検出部３１を覆っていない。そのため、可視光検出部３１は可視光を確実に受ける。
【００６３】
図１〜図３、図５〜図７に示す透光樹脂４は、第１透光樹脂であり、受光素子３および搭載面１０を覆っている。透光樹脂４は、透明であり、可視光から赤外光までの波長域の光を透過させる。透光樹脂４は、たとえばエポキシ樹脂よりなる。透光樹脂４は、平坦面４３と凸部４０とを有する。
【００６４】
平坦面４３は、平坦であり、方向ｚに垂直な平面に沿う。平坦面４３はリング状である。平坦面４３は方向ｚ１側に臨む。凸部４０は、第１凸部であり、平坦面４３から方向ｚ１側に膨らむ形状である。凸部４０のｘｙ平面視における外郭形状は、たとえば直径が１ｍｍの円形状である。凸部４０は、ｘｙ平面視において平坦面４３に囲まれている。
【００６５】
凸部４０は光入射面４１を有する。光入射面４１は方向ｚ１側に臨む。本実施形態において光入射面４１は、平坦であり、方向ｚに垂直な平面に沿う。本実施形態と異なり、光入射面４１が方向ｚ１側に膨らむ凸面であってもよい。光入射面４１はｘｙ平面視において受光素子３に重なる。より具体的にはｘｙ平面視において、光入射面４１は、図８に示した、受光素子３における赤外光検出部３２と可視光受光部３１とに重なる。光入射面４１は、ｘｙ平面視において赤外光検出部３２と重なっていることは、方向ｚ２に進む光を赤外光検出部３２に確実に至らせる上で好ましい。一方、本実施形態と異なり、ｘｙ平面視において、光入射面４１が可視光検出部３１に重なっておらず、平坦面４３が可視光検出部３１に重なっていてもよい。
【００６６】
図１、図２、図４、図５に示す透光樹脂５は、第２透光樹脂であり、発光素子２および搭載面１０を覆っている。透光樹脂５は、透明であり、可視光から赤外光までの波長域の光を透過させる。透光樹脂５は、たとえばエポキシ樹脂よりなる。透光樹脂５は、平坦面５３と凸部５０とを有する。
【００６７】
平坦面５３は、平坦であり、方向ｚに垂直な平面に沿う。平坦面５３は方向ｚ１側に臨む。凸部５０は、第２凸部であり、平坦面５３から方向ｚ１側に膨らむ形状である。凸部５０は、ｘｙ平面視において平坦面５３に囲まれている。
【００６８】
凸部５０は、光出射面５１と一対の切り欠き面５２Ａ，５２Ｂとを有する。光出射面５１は方向ｚ１側に臨む。光出射面５１は、方向ｚ１側に膨らむ凸面である。光出射面５１が方向ｚ１側に膨らむ凸面であるのは、発光素子２からの光をより多く方向ｚ１側に進ませるためである。光出射面５１はｘｙ平面視において発光素子２に重なる。光出射面５１は、方向ｙの各端に、ｘｙ平面視において円弧状の外縁を有する。外縁どうしの距離である光出射面５１の最大径は、たとえば、０．４４ｍｍである。各切り欠き面５２Ａ，５２Ｂは、平坦であり、ｙｚ平面に沿う。切り欠き面５２Ａは方向ｘ２を向き、切り欠き面５２Ｂは方向ｘ１を向く。切り欠き面５２Ａ，５２Ｂはそれぞれ、方向ｘの一端において光出射面５１に繋がっている。図５に示すように、切り欠き面５２Ａと受光素子３との距離は、切り欠き面５２Ｂと受光素子３との距離よりも小さい。すなわち、切り欠き面５２Ｂは、切り欠き面５２Ａよりも受光素子３から遠い側に位置する。
【００６９】
図２に示すように、遮光樹脂６は、透光樹脂４，５および搭載面１０を覆っている。遮光樹脂６は、可視光および赤外光のいずれをも透過させない。遮光樹脂６は、たとえばエポキシ樹脂よりなる。遮光樹脂６は、透光樹脂４と透光樹脂５との間に介在している。遮光樹脂６は、透光樹脂４と透光樹脂５との間において、搭載面１０の方向ｙの全体にわたって、搭載面１０に直接接している。これにより、発光素子２から放たれた赤外光が、光学装置１０１内を通過し受光素子３に直接入射することが防止される。
【００７０】
図１および図５に示すように、遮光樹脂６は、第１面６Ａと、一対の第２面６Ｂ，６Ｃと、一対の第３面６Ｄ，６Ｅとを有する。
【００７１】
第１面６Ａは、方向ｚ１側を向く。第１面６Ａは、方向ｘに沿う長辺がたとえば５ｍｍ、方向ｙに沿う短辺がたとえば２．５ｍｍである。図１、図２に示すように、第１面６Ａは、面６０１（第２凹凸面）と、面６０２と、面６０３（第１凹凸面）と、面６０４とを有する。本実施形態においては、面６０１〜６０４の断面形状は互いに同一である。以下、詳述する。
【００７２】
図１、図２に示すように、面６０１は、第１面６Ａのうち、後述の第１開口部６１よりも方向ｘ２側に位置する部位である。面６０１において、遮光樹脂６には複数の溝６４１が形成されている（図５では図示略）。各溝６４１は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４１は、方向ｙに沿って延びている。面６０１は、複数の溝６４１のいずれか一つの溝６４１を各々が規定し、且つ、当該一つの溝６４１の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５１ａおよび第２溝面６５１ｂを有する。各溝６４１において、第１溝面６５１ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５１ｂは方向ｘ１側に位置する。すなわち、各溝６４１において、第１溝面６５１ａは、第２溝面６５１ｂよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。第１溝面６５１ａおよび第２溝面６５１ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７３】
第１溝面６５１ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５１ａは、方向ｘに対し第１角度θ１１で傾斜している。一方、第２溝面６５１ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５１ｂは方向ｘに対し第２角度θ１２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ１１，第２角度θ１２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ１１および第２角度θ１２は互いに同一である。
【００７４】
図１、図２に示すように、面６０２は、第１面６Ａのうち、方向ｘにおいて後述の第１開口部６１に重なる部位である。面６０２において、遮光樹脂６には複数の溝６４２が形成されている（図５では図示略）。各溝６４２は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４２は、方向ｙに沿って延びている。面６０２は、複数の溝６４２のいずれか一つの溝６４２を規定し、且つ、当該一つの溝６４２の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５２ａおよび第２溝面６５２ｂを有する。各溝６４２において、第１溝面６５２ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５２ｂは方向ｘ１側に位置する。第１溝面６５２ａおよび第２溝面６５２ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７５】
第１溝面６５２ａは方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５２ａは、方向ｘに対し第１角度θ２１で傾斜している。一方、第２溝面６５２ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５２ｂは方向ｘに対し第２角度θ２２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ２１，第２角度θ２２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ２１および第２角度θ２２は互いに同一である。
【００７６】
図１、図２に示すように、面６０３は、第１面６Ａのうち、後述の第１開口部６１よりも方向ｘ１側に位置する部位である。更に、面６０３は、後述の第２開口部６２よりも方向ｘ２側に位置する部位である。すなわち、面６０３は、第１開口部６１と第２開口部６２との間に位置する。面６０３において、遮光樹脂６には複数の溝６４３が形成されている（図５では図示略）。各溝６４３は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４３は、方向ｙに沿って延びている。面６０３は、複数の溝６４３のいずれか一つの溝６４３を規定し、且つ、当該一つの溝６４３の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５３ａおよび第２溝面６５３ｂを有する。各溝６４３において、第１溝面６５３ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５３ｂは方向ｘ１側に位置する。すなわち、各溝６４３において、第２溝面６５３ｂは、第１溝面６５３ａよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。第１溝面６５３ａおよび第２溝面６５３ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７７】
第１溝面６５３ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５３ａは、方向ｘに対し第１角度θ３１で傾斜している。一方、第２溝面６５３ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５３ｂは方向ｘに対し第２角度θ３２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ３１，第２角度θ３２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ３１および第２角度θ３２は互いに同一である。
【００７８】
図１、図２に示すように、面６０４は、第１面６Ａのうち、方向ｘにおいて後述の第２開口部６２に重なる部位である。面６０４において、遮光樹脂６には複数の溝６４４が形成されている（図５では図示略）。各溝６４４は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４４は、方向ｙに沿って延びている。面６０４は、複数の溝６４４のいずれか一つの溝６４４を規定し、且つ、当該一つの溝６４４の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５４ａおよび第２溝面６５４ｂを有する。各溝６４４において、第１溝面６５４ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５４ｂは方向ｘ１側に位置する。第１溝面６５４ａおよび第２溝面６５４ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７９】
第１溝面６５４ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５４ａは、方向ｘに対し第１角度θ４１で傾斜している。一方、第２溝面６５４ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５４ｂは方向ｘに対し第２角度θ４２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ４１，第２角度θ４２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ４１および第２角度θ４２は互いに同一である。
【００８０】
本実施形態とは異なり、面６０１〜６０４が上述のような凹凸形状でなく、面６０１〜６０４のいずれもが平坦な面であってもよい。また、第１面６Ａのうち、面６０３のみが上述のような凹凸形状であって、面６０３以外の面６０１，６０２，６０４が平坦な面であってもよい。
【００８１】
第２面６Ｂは方向ｘ１側を向き、第２面６Ｃは方向ｘ２側を向く。第２面６Ｂからは透光樹脂５が露出している。第２面６Ｂと面一の露出面５ｂが透光樹脂５に形成されている。第３面６Ｄは方向ｙ２側を向き、第３面６Ｅは方向ｙ１側を向く。第１面６Ａを除き、一対の第２面６Ｂ，６Ｃおよび一対の第３面６Ｄ，６Ｅはいずれも、平坦な面である。
【００８２】
図１および図２に示すように、遮光樹脂６には、第１開口部６１と第２開口部６２とが形成されている。第１開口部６１および第２開口部６２はいずれも、第１面６Ａから凹んでいる。第１開口部６１の深さ方向および第２開口部６２の深さ方向は、いずれも、方向ｚに一致する。第１開口部６１および第２開口部６２の深さ寸法は、たとえば、０．４２ｍｍである。第１開口部６１の最大内径は、たとえば１．３ｍｍである。第２開口部６２の方向ｙに沿う最大内径は、たとえば０．５９ｍｍである。
【００８３】
第１開口部６１からは透光樹脂４が露出している。より具体的には、第１開口部６１から、透光樹脂４における光入射面４１と平坦面４３とが露出している。第１開口部６１は透光樹脂４の凸部４０を収容している。
【００８４】
図５に示すように、第１開口部６１を規定する内周壁６１０を遮光樹脂６は有する。内周壁６１０は、ｘｙ平面視において略円形である。内周壁６１０との間に、凸部４０が隙間を設けて配置されている。内周壁６１０は、第１開口部６１の深さ方向奥側（方向ｚ２側）になるほど、第１開口部６１の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。内周壁６１０は、方向ｘにおいて発光素子２から遠くなるほど方向ｚに対する傾斜角が大きくなっている。
【００８５】
より具体的には、図６、図７に示すように、内周壁６１０は、部分６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃを有する。部分６１０Ａは、部分６１０Ｂ，６１０Ｃよりも発光素子２に対して近い。一方、部分６１０Ｃは、部分６１０Ａ，６１０Ｂよりも発光素子２に対して遠い。部分６１０Ａ，６１０Ｃは方向ｘに互いに対向している。そして、部分６１０Ｂは、方向ｘにおいて、部分６１０Ａ，６１０Ｃ間に位置する。
【００８６】
部分６１０Ａは第２部分であり、方向ｚに対する部分６１０Ａの傾斜角φ１１は、ほぼ０°である。部分６１０Ａと部分６１０Ｂとの間の部分は、部分６１０Ａから部分６１０Ｂにいくにつれて方向ｚに対する傾斜角が徐々に大きくなる。部分６１０Ｂの方向ｚに対する傾斜角φ１２は、傾斜角φ１１より大きい。傾斜角φ１２は、たとえば、７．５°である。部分６１０Ｂと部分６１０Ｃとの間の部分は、部分６１０Ｂから部分６１０Ｃにいくにつれて方向ｚに対する傾斜角が徐々に大きくなる。部分６１０Ｃは第１部分であり、方向ｚに対する部分６１０Ｃの傾斜角φ１３は、傾斜角φ１１，φ１２のいずれよりも大きい。傾斜角φ１３は、たとえば１５°である。傾斜角φ１３は、第１開口部６１の深さ寸法や内径などに応じて１５°以上としてもよい。
【００８７】
図１〜図３に示すように、内周壁６１０は、第１端縁たる端縁６１１を有する。端縁６１１は円形状である。端縁６１１において内周壁６１０と第１面６Ａとがつながる。端縁６１１は、第１開口部６１から露出する透光樹脂４におけるいずれの部位よりも、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）のうち受光素子３から光入射面４１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。
【００８８】
第２開口部６２からは透光樹脂５が露出している。より具体的には、第２開口部６２から、透光樹脂５における光出射面５１と平坦面５３とが露出している。第２開口部６２は、透光樹脂５の凸部５０を収容している。
【００８９】
図５に示すように、第２開口部６２を規定する内周壁６２０を、遮光樹脂６は有する。内周壁６２０との間に、凸部５０が隙間を設けて配置されている。内周壁６２０は、第２開口部６２の深さ方向奥側（方向ｚ２側）になるほど第２開口部６２の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。内周壁６２０の深さ方向に対する傾斜角は、全周にわたり概ね一様な角度である。
【００９０】
内周壁６２０は、部分６２０Ａ，６２０Ｂを有する。部分６１０Ａは、ｘｙ平面視円弧状を呈し、光出射面５１の最外縁に沿っている。部分６２０Ｂは、平坦であり、切り欠き面５２Ａに対向している。内周壁６２０は、方向ｘにおいて受光素子３から遠い側に壁面を形成されずに開放されている。これにより、方向ｘ１に向けて切り欠き面５２Ｂが遮光樹脂６から露出している。
【００９１】
図１に示すように、内周壁６２０は、第２端縁たる端縁６２１を有する。端縁６２１の一部は円弧状である。端縁６２１において内周壁６２０と第１面６Ａとがつながる。端縁６２１は、第２開口部６２から露出する透光樹脂５におけるいずれの部位よりも、第２開口部６２の深さ方向（方向ｚ）のうち発光素子２から光出射面５１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。
【００９２】
次に、光学装置１０１の製造方法について簡単に説明する。
【００９３】
まず、図１０に示すように、基材１に受光素子３を配置する。同様に、基材１に発光素子２を配置する（図示略）。次に、受光素子３を覆う透光樹脂４と、発光素子２を覆う透光樹脂５（図示略）とを、モールド工程を経ることにより形成する。当該モールド工程を一次モールド樹脂成型工程と称する。次に、透光樹脂４，５と基材１とを覆う遮光樹脂６を、モールド工程を経ることにより形成する。当該モールド工程を二次モールド樹脂成型工程と称する。二次モールド樹脂成型工程においては金型７が用いられる。
【００９４】
金型７は、第１開口部６１の形状に応じた筒状部分７０および第２開口部６２の形状に応じた筒状部分７０を有する。図１０には、第１開口部６１に対応する筒状部分７０のみを示している。筒状部分７０は、凸部４０の周囲もしくは凸部５０の周囲に配置され、樹脂硬化後に遮光樹脂６から取り外される。その結果、凸部４０に筒状部分７０が接することなく開口部６１の内周壁６１０が形成される。これにより、光入射面４１には遮光樹脂６を構成する樹脂が付着することが防止される。同様に、凸部５０に筒状部分７０が接することなく開口部６２の内周壁６２０が形成される。これにより、光出射面５１には、遮光樹脂６を構成する樹脂が付着することが防止される。なお、筒状部分７０を遮光樹脂６から取り外しやすくするため、上述のように、内周壁６１０が、第１開口部６１の深さ方向奥側（方向ｚ２側）になるほど第１開口部６１の開口中心側へと近づく傾斜状の面となっている。内周壁６２０に関しても同様である。
【００９５】
次に、電子機器８０１の使用方法について説明する。
【００９６】
図１１、図１２に示すように、発光素子２から放たれた赤外光Ｌ１１は、光出射面５１を通って透光カバー８０３の方へと進む。更に赤外光Ｌ１１は、透光カバー８０３を透過する。同図に示すように透光カバー８０３に近接している物体８９１がある場合、透光カバー８０３を透過した赤外光Ｌ１１は、物体８９１にて反射し、再び透光カバー８０３に向かって進む。そして、物体８９１にて反射した赤外光Ｌ１１は、透光カバー８０３および光入射面４１を通り、受光素子３の赤外光検出部３２に受光される。このとき、受光素子３の機能素子部３３が、透光カバー８０３に近接する物体８９１が存在することを示す上述の近接信号を外部に出力する。発光素子２が赤外光Ｌ１１を放っているときに機能素子部３３が近接信号を外部に出力することは、光学装置１０１が、透光カバー８０３に近接する物体８９１を検知したことを意味する。一方、透光カバー８０３に近接している物体が無い場合、発光素子２から放たれ透光カバー８０３を透過した赤外光Ｌ１１は、方向ｚ１にそのまま進む。そのため、発光素子２から放たれた赤外光Ｌ１１は、受光素子３の赤外光検出部３２に受光されない。このとき、受光素子３の機能素子部３３は、上述の近接信号を外部に出力しない。発光素子２が赤外光Ｌ１１を放っているときに機能素子部３３が近接信号を出力しないことは、光学装置１０１が、透光カバー８０３に近接する物体８９１を検知していないことを意味する。以上のように、光学装置１０１は、透光カバー８０３に近接している物体８９１の有無を検知する。図１１では赤外光Ｌ１１の進む方向が方向ｚに沿っているように記載されていないが、実際には、光出射面５１を通り物体８９１にて反射し受光素子３に受光される赤外光Ｌ１１の進む方向は、ほぼ方向ｚに沿う。
【００９７】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００９８】
光学装置１０１において、光出射面５１を出た赤外光Ｌ１１には、透光カバー８０３に対する入射角が大きくなる光も存在する。図１１、図１２に示すように、赤外光Ｌ１１のうち、透光カバー８０３に対する入射角が大きい光は、透光カバー８０３を透過せずに透光カバー８０３の内面で反射し、ノイズ光Ｌ１２となる。ノイズ光Ｌ１２の一部は、方向ｚに対し比較的大きな角をなして、第１面６Ａや第１開口部６１に向かう。光学装置１０１において、内周壁６１０の端縁６１１は、第１開口部６１から露出する透光樹脂４におけるいずれの部位よりも、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）のうち受光素子３から光入射面４１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。そのため、遮光樹脂６は、方向ｚに対し比較的大きな角をなして進むノイズ光Ｌ１２の一部を、光入射面４１に至る前に遮ることができる。これにより、光入射面４１を通って受光素子３に達するノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。受光素子３に達するノイズ光Ｌ１２の量を低減できると、物体８９１が透光カバー１０３に近接していないにもかかわらず物体８９１が近接していると判断される誤検知を、招きにくくすることができる。
【００９９】
光学装置１０１においては、内周壁６１０は、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）に直交する方向（方向ｘ）に互いに対向する部分６１０Ａ，６１０Ｃを含む。第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）に対する部分６１０Ｃの傾斜角φ１３は、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）に対する部分６１０Ａの傾斜角φ１１よりも大きい。図１２に示すように、第１開口部６１の内部にノイズ光Ｌ１２の一部が進入する。第１開口部６１内に進入したノイズ光Ｌ１２の一部は、部分６１０Ｃにて反射する。傾斜角φ１３は傾斜角φ１１よりも大きいため、部分６１０Ｃにて反射するノイズ光Ｌ１２は、光出射面４１から逸れて部分６１０Ａの方へと進む。これにより、部分６１０Ｃにて反射したのちに光出射面４１に入射するノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。したがって、受光素子３に達するノイズ光Ｌ１２の量を低減でき、誤検知を更に招きにくくすることができる。
【０１００】
図１４は、シミュレーションにより、内周壁６１０の部分６１０Ｃの傾斜角φ１３に対し、受光素子３により受光されるノイズ光Ｌ１２の量を表したグラフである。同図では、傾斜角φ１３を０°とした場合の受光素子３の出力レベルを基準値として「１００％」としている。同図によれば、傾斜角φ１３が１５°以上であれば、ノイズ光Ｌ１２の量が下限レベルまで低減されることが理解される。
【０１０１】
光学装置１０１においては、光入射面４１は、平坦である。このような構成によると、光入射面４１が凸状である場合に比べ、部分６１０Ｃにて反射したのちに光出射面４１に入射するノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。
【０１０２】
光学装置１０１においては、内周壁６２０の端縁６２１は、第２開口部６２から露出する透光樹脂５におけるいずれの部位よりも、第２開口部６２の深さ方向（方向ｚ）のうち発光素子３から光出射面５１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。このような構成によると、光出射面５１から透光カバー８０３に対して大きい入射角となる方向に進む光は、内周壁６２０により遮られやすい。そのため、受光素子３に至るノイズ光Ｌ１２の量を低減することができ、誤検知を更に招きにくくすることができる。
【０１０３】
光学装置１０１においては、切り欠き面５２Ｂは、方向ｘ１に向けて遮光樹脂６から露出している。このような構成では、切り欠き面５２Ｂからも赤外光Ｌ１１が出射する。そして、切り欠き面５２Ｂから出射した赤外光Ｌ１１は、内周壁６２０に当たることなく方向ｘ１に向かってそのまま進む。これによっても、受光素子３に至るノイズ光Ｌ１２の量を低減することができ、誤検知を更に招きにくくすることができる。
【０１０４】
光学装置１０１においては、遮光樹脂６は面６０３を有する。面６０３は、凹凸面であり、方向ｚ１を向き、且つ、第１開口部６１よりも方向ｘ１側に位置する。凹凸面である面６０３は、ノイズ光Ｌ１２を、面６０３にて反射したのちに第１開口部６１に向かわせない構成とするのに適する。そのため、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。特に、光学装置１０１においては、面６０３において一方向に沿って各々が延びる複数の溝６４３が遮光樹脂６に形成されている。そして、面６０３は、複数の溝６４３のいずれか一つの溝６４３を規定し、且つ、当該一つの溝６４３の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５３ａおよび第２溝面６５３ｂを有する。各溝６４３において、第２溝面６５３ｂは、第１溝面６５３ａよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。このような構成によると、ノイズ光Ｌ１２の一部を第１溝面６５３ａにて反射させ、第１開口部６１の位置する側とは反対側に向かわせることができる。したがって、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。本実施形態と異なり、面６０３に微細凹凸形状を形成することにより、面６０３を凹凸面としてもよい。
【０１０５】
図１３は、シミュレーションにより、光学装置１０１と透光カバー８０３との間隔ｄに対し、傾斜角θ３１に応じて受光素子３により受光されるノイズ光Ｌ１２の量を表したグラフである。同図においては、傾斜角θ３１を０とした場合における受光素子３の出力レベルを光ノイズの基準値として「１」としている。同図によれば、傾斜角θ３１を５０°，６０°，７０°とした場合、間隔ｄが０．２５〜１ｍｍの範囲内で変化しても、受光素子３により受光されるノイズ光Ｌ１２の量が効果的に低減されるのが理解される。
【０１０６】
光学装置１０１においては、受光素子３は、半導体基板３０と、可視光検出部３１と、赤外光検出部３２とを含む。可視光検出部３１および赤外光検出部３２はいずれも一つの半導体基板３０に設けられている。このような構成によると、可視光検出機能および赤外光検出機能を有する１チップの受光素子３を提供できる。よって、可視光検出機能および赤外光検出機能をそれぞれ個別のチップで実現する場合に比して、受光素子３の小型化を図ることができる。受光素子３の小型化は、光学装置１０１の小型化を図るのに適する。可視光検出機能および赤外光検出機能を有する１チップの受光素子３を備える構成においては、可視光検出部３１に至る光および赤外光検出部３２に至る光のいずれもが、光入射面４１を通過することになる。そのため、可視光検出部３１に至る光が通るための光入射面とは別に、赤外光検出部３２に至る光が通るための光入射面を設ける必要がない。このことも、光学装置１０１の小型化を図るのに適する。
【０１０７】
光学装置１０１においては、受光素子３は、赤外光検出部３２を覆い且つ赤外光を透過させる積層光学膜３４を含む。このような構成によると、受光素子３を透光樹脂４でモールドするときに、可視光検出部３１と赤外光検出部３２とで個別の樹脂モールド工程を必要としない。しかも、積層光学膜３４は、半導体基板３０上に薄膜を形成する半導体プロセスによって形成できる。したがって、積層光学膜３４を形成するプロセスの追加は容易であり、半導体製造設備を利用できるので、生産コストを圧縮できる。
【０１０８】
次に、第２実施形態〜第９実施形態について説明する。下記の実施形態では、第１実施形態にて説明した構成と同一または類似の構成については、第１実施形態で付した符号と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０９】
＜第２実施形態＞
図１５は、第２実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【０１１０】
同図に示す光学装置１０２においては、溝６４１〜６４４の断面形状が矩形状である点において、上記の光学装置１０１と異なる。溝６４１〜６４４の断面形状が異なる点を除き、光学装置１０２の各構成は、光学装置１０１の各構成と同様であるから、説明を省略する。このような構成によっても、第１実施形態と同様に、ノイズ光Ｌ１２の一部を第１溝面６５３ａにて反射させ、第１開口部６１の位置する側とは反対側に向かわせることができる。したがって、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。
【０１１１】
＜第３実施形態＞
図１６は、第３実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【０１１２】
同図に示す光学装置１０３は、上記の光学装置１０１と比べ、溝６４１〜６４４の断面形状が異なる。光学装置１０３の面６０１において、溝面６５１ａの方向ｘに対する傾斜角である第１角度θ１１は、溝面６５１ｂの方向ｘに対する傾斜角である第２角度θ１２より小さい。光学装置１０３の面６０３において、溝面６５３ａの方向ｘに対する傾斜角である第１角度θ３１は、溝面６５３ｂの方向ｘに対する傾斜角である第２角度θ３２より大きい。傾斜角θ２１と傾斜角θ２２は互いに同一である。同様に、傾斜角θ４１と傾斜角４２は互いに同一である。
【０１１３】
このような構成によると、面６０３においては、第１角度θ３１は第２角度θ３２より大きい。そのため、第１溝面６５３ａにて反射し第２溝面６５３ｂに当たるノイズ光Ｌ１２の量を低減させ、第１溝面６５３ａにて反射した光を、第１開口部６１の位置する側と反対側に確実に向かわせることができる。当該構成は、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減するのに適する。
【０１１４】
また、面６０１において、第１角度θ１１は第２角度θ１２より小さい。このような構成によると、面６０３と透光カバー８０３との間から、面６０１と透光カバー８０３との間に進んできたノイズ光Ｌ１２を、第１溝面６５１ａにて反射させることにより、方向ｘ２側に向かわせることができる。当該構成は、第１開口部６１に進むノイズ光Ｌ１２を低減するのに適する。
【０１１５】
＜第４実施形態＞
図１７は、第４実施形態にかかる光学装置の平面図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【０１１６】
同図に示す光学装置１０４では、第１面６Ａのうち面６０１〜６０３において、遮光樹脂６に複数の溝６４６が形成されている。各溝６４６は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４６は、第１開口部６１の開口中心を中心とする周方向に沿って延びている。面６０１〜６０３は、複数の溝６４６のいずれか一つの溝６４６を各々が規定し、且つ、当該一つの溝６４６の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５６ａおよび第２溝面６５６ｂを有する。面６０３のうち方向ｙの中央に形成された各溝６４６において、第１溝面６５６ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５６ｂは方向ｘ１側に位置する。すなわち、面６０３のうち方向ｙの中央に形成された各溝６４６において、第２溝面６５６ｂは、第１溝面６５６ａよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。以下、面６０３のうち方向ｙの中央に形成された第１溝面６５６ａ、第２溝面６５６ｂについて言及する。
【０１１７】
第１溝面６５６ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５６ａは、方向ｘに対し第１角度θ６１で傾斜している。一方、第２溝面６５６ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５６ｂは方向ｘに対し第２角度θ６２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ６１，第２角度θ６２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ６１および第２角度θ６２は互いに同一である。第３実施形態のように、第１角度θ６１が第２角度θ６２より大きくても良い。
【０１１８】
このような構成によっても、ノイズ光Ｌ１２の一部を第１溝面６５６ａにて反射させ、第１開口部６１の位置する側とは反対側に向かわせることができる。したがって、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。
【０１１９】
＜第５実施形態＞
図１９は、第５実施形態にかかる光学装置の平面図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【０１２０】
同図に示す光学装置１０５では、第１面６Ａのうち面６０３において、遮光樹脂６に複数の溝６４７が形成されている。各溝６４７は、一方向に沿って延びている。なお、図１９において、溝６４７が形成されている領域については、便宜上ハッチングにより示している。本実施形態において各溝６４７は、方向ｘに沿って延びている。面６０３は、複数の溝６４７のいずれか一つの溝６４７を各々が規定し、且つ、当該一つの溝６４７の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５７ａおよび第２溝面６５７ｂを有する。各溝６４７において、第２溝面６５７ｂは、第１開口部６１０の開口中心を通って方向ｘに沿って延びる仮想直線Ｌ１５から、第１溝面６５７ａよりも遠い側に位置する。
【０１２１】
第１溝面６５７ａは、方向ｙにおいて仮想直線Ｌ１５から遠ざかるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５７ａは、方向ｙに対し第１角度θ７１で傾斜している。一方、第２溝面６５７ｂは、方向ｙにおいて仮想直線Ｌ１５に近づくほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５７ｂは方向ｙに対し第２角度θ７２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ７１，第２角度θ７２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ７１は、第２角度θ７２よりも大きい。
【０１２２】
このような構成によると、第１溝面６５７ａにて反射したノイズ光Ｌ１２は、ｘｙ平面視において、仮想直線Ｌ１５から離間するように進む。これにより、第１開口部６１に進むノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。
【０１２３】
＜第６実施形態＞
図２１は、第６実施形態にかかる光学装置の斜視図である。図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【０１２４】
同図に示す光学装置１０６では、透光樹脂５が遮光樹脂６から方向ｘ１に露出していない点において、上記の光学装置１０１と異なる。そして、遮光樹脂６の第１面６Ａは、第２開口部６２よりも方向ｘ１側に位置する面６０５を有する。本実施形態では、面６０５には、複数の溝６４５が形成されている。本実施形態と異なり、面６０５は、溝が形成されておらず、平坦な面であってもよい。このような構成であっても、光学装置１０１とほぼ同様の利点を享受することができる。
【０１２５】
＜第７実施形態＞
図２３は、第７実施形態にかかる光学装置における受光素子の平面図である。
【０１２６】
同図では、受光素子３において、可視光検出部３１は、全体にわたって、ｘｙ平面視において赤外光検出部３２を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域Ｓ１１の外部に位置する。また、ｘｙ平面視において、赤外光検出部３２は、可視光検出部３１よりも発光素子２から遠い側に位置する。このような構成によっても、上述の光学装置１０１と同様の利点を得ることができる。
【０１２７】
＜第８実施形態＞
図２４は、第８実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【０１２８】
同図に示す光学装置１０８では、受光素子３が可視光検出部を有さないフォトダイオードである点において、上記の光学装置１０１と異なる。光学装置１０８は、基材１と、発光素子２と、受光素子３と、照度センサ素子３’と、透光樹脂４，５，８と、遮光樹脂６と、を備える。基材１，発光素子２，透光樹脂４，５、および遮光樹脂６の各構成は、光学装置１０１における構成とほぼ同様であるから、説明を省略する。照度センサ素子３’は、光学装置１０１における受光素子３の可視光検出部３１と同様の機能を有する。透光樹脂８は、照度センサ素子３’を覆い、遮光樹脂６から露出している。透光樹脂８における遮光樹脂６から露出している部位から、可視光が照度センサ素子３’に入射する。このような構成であっても、第１開口部６１に向かって進むノイズ光Ｌ１２の低減を図ることができる。
【０１２９】
＜第９実施形態＞
図２５は、第９実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【０１３０】
同図に示す電子機器８０８は、光学装置１０９が発光素子２と透光樹脂５とを備えていない点において、上記の電子機器８０１と異なる。その他の点においては上記の光学装置１０１と同様であるから、説明を省略する。光学装置１０９は、たとえば、光学装置１０９とは別体の、発光素子２を備える発光装置３０１とともに用いられることにより、近接センサとして機能する。このような構成であっても、第１開口部６１に向かって進むノイズ光Ｌ１２の低減を図ることができる。
【０１３１】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１３２】
８０１，８０８ 電子機器
８０２ 液晶表示部
８０３ 透光カバー
１０１〜１０６，１０８，１０９ 光学装置
３０１ 発光装置
１ 基材
１０ 搭載面
１１ 背面
２ 発光素子
３ 受光素子
３０ 半導体基板
３１ 可視光検出部
３２ 赤外光検出部
３３ 機能素子部
３４ 積層光学膜
４ 透光樹脂
４０ 凸部
４１ 光入射面
４３ 平坦面
５ 透光樹脂
５０ 凸部
５１ 光出射面
５２Ａ，５２Ｂ 切り欠き面
５３ 平坦面
６ 遮光樹脂
６Ａ 第１面
６Ｂ，６Ｃ 第２面
６Ｄ，６Ｅ 第３面
６１ 第１開口部
６１０ 内周壁
６１１ 端縁
６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ 部分
６２ 第２開口部
６２０ 内周壁
６２１ 端縁
６０１〜６０５ 面
６４１〜６４７ 溝
６５１ａ，６５２ａ，６５３ａ，６５４ａ，６５６ａ，６５７ａ， 第１溝面
６５１ｂ，６５２ｂ，６５３ｂ，６５４ｂ，６５６ｂ，６５７ｂ， 第２溝面
７ 金型
７０ 筒状部分
θ１１，θ２１，θ３１，θ４１，θ６１，θ７１ 第１角度
θ１２，θ２２，θ３２，θ４２，θ６２，θ７２ 第２角度
φ１１，φ１２，φ１３ 傾斜角
Ｌ１１ 赤外光
Ｌ１２ ノイズ光
Ｌ１５ 仮想直線
Ｓ１１ 最小矩形領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２６は、近接センサの一例を示す断面図である。同図に示す近接センサ９００は、ガラスエポキシ基板９１と、発光素子９２と、受光素子９３と、１次モールド樹脂部９４，９５と、２次モールド樹脂部９６と、を備える。発光素子９２および受光素子９３は、ガラスエポキシ基板９１に搭載されている。発光素子９２は赤外光を発する。受光素子９３は、受光した赤外光の量に応じた電気信号を送る。１次モールド樹脂部９４，９５は、透明であり、赤外光を透過する。１次モールド樹脂部９４は、ガラスエポキシ基板９１上において受光素子９３を覆っている。１次モールド樹脂部９４は、凸面状の光入射面９４０を有する。１次モールド樹脂部９５は、ガラスエポキシ基板９１上において発光素子９２を覆っている。１次モールド樹脂部９５は、凸面状の光出射面９５０を有する。２次モールド樹脂部９６は、黒色であり、赤外光を透過させない。２次モールド樹脂部９６は、ガラスエポキシ基板９１上において１次モールド樹脂部９４，９５を覆っている。２次モールド樹脂部９６には、第１開口部９６１と第２開口部９６２とが形成されている。第１開口部９６１からは、光入射面９４０が方向ｚ側に露出している。第２開口部９６２からは、光出射面９５０が方向ｚ側に露出している。光入射面９４０の最頂部は、方向ｚにおいて、第１開口部９６１の外縁と同じ位置に配置されている。同様に、光出射面９５０の最頂部は、方向ｚにおいて、第２開口部９６２の外縁と同じ位置に配置されている。このような近接センサについては、たとえば特許文献１に記載されている。
【０００３】
近接センサ９００は、たとえばタッチパネル方式の電子機器（携帯電話機など）に組み込まれる。近接センサ９００は、電子機器における液晶表示部９０２の近傍に配置される。近接センサ９００および液晶表示部９０２は、透光カバー９０３に対向している。発光素子９２から放たれた赤外光Ｌ９１は、光出射面９５０を通り透光カバー９０３の方へと進む。更に赤外光Ｌ９１は、透光カバー９０３を透過し、物体９０１にて反射する。物体９０１にて反射した赤外光Ｌ９１は、再び透光カバー９０３を透過する。そして赤外光Ｌ９１は、光入射面９４０を通り受光素子９３に受光される。受光素子９３は、受光した赤外光の量に応じた電気信号を制御部（図示略）に送る。当該制御部は、受光素子９３からの出力レベルが予め設定されたしきい値を超えると、液晶表示部９０２に物体９０１が近接していると判断する。すなわち、電子機器においては、たとえば通話を行うために液晶表示部９０２に頬を近づけると、近接センサ９０２により頬の接近が検知される。これにより、通話時には、液晶表示部９０２を用いたタッチパネル操作が無効とされ、通話中の誤作動が防止される。通話時にはまた、液晶表示部９０２が消灯状態とされ、電子機器のバッテリの電力消費が抑えられる。
【０００４】
図２６に示すように、近接センサ９００は、透光カバー９０３との間にあるていど間隔を設けて配置される。そのため、光出射面９５０を出る赤外光には、透光カバー９０３に対し比較的入射角が大きい光も存在する。透光カバー９０３に対し入射角が大きい光は、透光カバー９０３にて反射し、ノイズ光Ｌ９２となる。光入射面９４０に入射したノイズ光Ｌ９２は、受光素子９３に受光されうる。ノイズ光Ｌ９２が受光素子９３に受光されると、物体９０１が透光カバー９０３に近接していないにもかかわらず物体９０１が近接していると上記制御部が判断する誤検知を招くおそれがある。
【０００５】
また、近接センサ９００が、受光素子９３に加え照度センサを含むことがある。照度センサおよび受光素子９３は、個別のチップからなり、いずれもがガラスエポキシ基板９１に配置される。近年、このような近接センサ９００についての小型化の要望が強い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０―３４１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、誤検知を招きにくい光学装置を提供すること、もしくは、小型化を図るのに適する光学装置を提供することをその主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によると、基材と、上記基材に配置された受光素子と、上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記遮光樹脂は、第１凹凸面を有し、上記第１凹凸面は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向き、且つ、上記第１開口部よりも上記第１開口部の深さ方向に対し直交する第１方向側に位置する、光学装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、上記遮光樹脂には、上記第１凹凸面において、一方向に沿って各々が延びる複数の溝が形成されている。
【００１０】
好ましくは、上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、上記第２溝面は、上記第１溝面よりも上記第１開口部から遠い側に位置する。
【００１１】
好ましくは、上記第１溝面は、上記第１方向に対し第１角度で傾斜し、上記第２溝面は上記第１方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する。
【００１２】
好ましくは、上記第１角度は、５０°〜７０°である。
【００１３】
好ましくは、上記各溝は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に沿って延びる。
【００１４】
好ましくは、上記各溝は、上記第１開口部の開口中心を中心とする周方向に沿って延びる。
【００１５】
好ましくは、上記各溝は、上記第１方向に沿って延び、上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、上記第１溝面は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に対し第１角度で傾斜し、上記第２溝面は、上記第１開口部の開口中心を通って上記第１方向に沿って延びる仮想直線から、上記第１溝面よりも遠い側に位置し、且つ、上記第２方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する。
【００１６】
好ましくは、上記遮光樹脂は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向く第２凹凸面を含み、上記第１開口部は、上記第１凹凸面と、上記第２凹凸面との間に位置する。
【００１７】
好ましくは、上記第１溝面および上記第２溝面はいずれも、平坦である。
【００１８】
本発明の第２の側面によると、基材と、上記基材に配置された受光素子と、上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記受光素子は、半導体基板と、上記半導体基板に設けられた赤外光検出部と、上記半導体基板に設けられた可視光検出部と、を含む、光学装置が提供される。
【００１９】
好ましくは、上記光入射面は、上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部に重なる部位を有する。
【００２０】
好ましくは、上記受光素子は、上記赤外光検出部を覆い且つ赤外光を透過させる積層光学膜を含む。
【００２１】
好ましくは、上記可視光検出部は、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域内に位置する部位を有する。
【００２２】
好ましくは、上記可視光検出部は、全体にわたって、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域の外部に位置する。
【００２３】
好ましくは、上記受光素子は、上記可視光検出部の出力と上記赤外光検出部の出力とに対して演算を行う機能素子部を含む。
【００２４】
好ましくは、上記受光素子は、上記赤外光検出部と上記機能素子部とを覆い且つ上記赤外光を透過させる積層光学膜を含む。
【００２５】
好ましくは、上記基材に配置された発光素子を更に備え、上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部は、上記可視光検出部よりも上記発光素子から遠い側に位置する。
【００２６】
本発明の第３の側面によると、基材と、上記基材に配置された受光素子と、上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記遮光樹脂は、上記第１開口部を規定する第１内周壁を有し、上記第１内周壁は、上記第１開口部から露出する上記第１透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向側に位置する第１端縁を有する、光学装置が提供される。
【００２７】
好ましくは、上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向奥側になるほど上記第１開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。
【００２８】
好ましくは、上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向に直交する第１方向に互いに対向する第１部分および第２部分を含み、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第２部分の傾斜角よりも大きい。
【００２９】
好ましくは、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、１５°以上である。
【００３０】
好ましくは、上記第１透光樹脂は、上記第１開口部に収容された第１凸部を含み、上記第１凸部は、上記光入射面を構成している。
【００３１】
好ましくは、上記第１凸部は、上記第１内周壁との間に隙間を設けて配置されている。
【００３２】
好ましくは、上記光入射面は平坦である。
【００３３】
好ましくは、上記基材に配置された発光素子と、上記発光素子を覆う第２透光樹脂と、を更に備え、上記遮光樹脂は、上記第１透光樹脂と上記第２透光樹脂との間に介在し、且つ、上記第２透光樹脂を覆い、上記遮光樹脂には、第２開口部が形成され、上記第２透光樹脂は、上記第２開口部から露出する光出射面を有する。
【００３４】
好ましくは、上記遮光樹脂は、上記第２開口部を規定する第２内周壁を有し、上記第２内周壁は、上記第２開口部から露出する上記第２透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第２開口部の深さ方向のうち上記発光素子から上記光出射面に向かう方向に位置する第２端縁を有する。
【００３５】
好ましくは、上記第２内周壁は、上記第２開口部の深さ方向奥側になるほど上記第２開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。
【００３６】
好ましくは、上記第２透光樹脂は、上記第２開口部に収容された第２凸部を含み、上記第２凸部は、上記光出射面を構成している。
【００３７】
好ましくは、上記第２透光樹脂は、上記第２凸部が構成する第１切り欠き面と、上記第２凸部が構成し、且つ、上記第１切り欠き面よりも上記受光素子より遠い側に位置する第２切り欠き面と、を有する。
【００３８】
好ましくは、上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁に対向しており、上記第２切り欠き面は、上記遮光樹脂から上記受光素子の配置された側と反対側に露出している。
【００３９】
好ましくは、上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁との間に隙間を設けて配置されている。
【００４０】
好ましくは、上記光出射面は、凸面状である。
【００４１】
本発明の第４の側面によると、本発明の第１ないし第３のいずれかの側面によって提供される光学装置と、上記光出射面に対向している透光カバーと、を備える、電子機器が提供される。
【００４２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１に示す光学装置の平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１に示す光学装置における受光素子の平面図である。
【図９】（ａ）は図８に示す受光素子の可視光検出部を模式的に示す等価回路図であり、（ｂ）は図８に示す受光素子の赤外光検出部を模式的に示す等価回路図である。
【図１０】図１に示す光学装置の一製造工程を説明するための断面図である。
【図１１】第１実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図１２】第１実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図１３】ノイズ光の低減効果を説明するためのグラフである。
【図１４】ノイズ光の低減効果を説明するためのグラフである。
【図１５】第２実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【図１６】第３実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【図１７】第４実施形態にかかる光学装置の平面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１９】第５実施形態にかかる光学装置の平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】第６実施形態にかかる光学装置の斜視図である。
【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図２３】第７実施形態にかかる光学装置における受光素子の平面図である。
【図２４】第８実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【図２５】第９実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【図２６】従来の近接センサの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
＜第１実施形態＞
図１〜図１４を用いて、第１実施形態について説明する。図１１に示す電子機器８０１は、光学装置１０１と、液晶表示部８０２と、透光カバー８０３と、を備える。電子機器８０１は、たとえばタッチパネル方式の携帯電話機である。
【００４５】
液晶表示部８０２は、電子機器８０１の諸機能を発揮させるためのアイコンを表示する。透光カバー８０３は、たとえばアクリル製である。透光カバー８０３は、赤外光および可視光を透過させる。透光カバー８０３は、液晶表示部８０２と光学装置１０１とに対向している。光学装置１０１は透光カバー８０３との間に間隔ｄを設けて配置される。間隔ｄは、たとえば０．２５〜１ｍｍ程度である。
【００４６】
図１は、図１１に示す光学装置１０１の斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図１に示す光学装置の平面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【００４７】
これらの図に示す光学装置１０１は、近接センサであり、基材１と、発光素子２と、受光素子３と、透光樹脂４，５と、遮光樹脂６と、を備える。
【００４８】
基材１はたとえばガラスエポキシ樹脂よりなる。基材１は搭載面１０および背面１１を有する。搭載面１０および背面１１は互いに反対側を向く。搭載面１０および背面１１はいずれも、方向ｘを長辺の延びる方向とし、方向ｙを短辺の延びる方向とする面である。搭載面１０および背面１１には配線パターン（図示略）が形成されている。
【００４９】
発光素子２はＬＥＤチップである。発光素子２は赤外光を発する。発光素子２は基材１の搭載面１０に配置されている。発光素子２は、ボンディングワイヤ（図示略）を介して搭載面１０に形成された配線パターンと導通している。発光素子２は、ｘｙ平面視（方向ｚ視）において０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍの矩形状である。
【００５０】
受光素子３は、受光した赤外光を、当該赤外光の量に応じた電気信号に変換する。受光素子３は、ボンディングワイヤ（図示略）を介して搭載面１０に形成された配線パターンと導通している。受光素子３は、ｘｙ平面視において１．６ｍｍ×１．８ｍｍの矩形状である。本実施形態において受光素子３は、更に、受光した可視光を、当該可視光の量に応じた電気信号に変換する。
【００５１】
図８は、図１に示す光学装置１０１における受光素子３の平面図である。同図に示すように、受光素子３は、半導体基板３０と、可視光検出部３１と、赤外光検出部３２と、機能素子部３３と、積層光学膜３４と、を含む。
【００５２】
半導体基板３０は、たとえばシリコン基板である。半導体基板３０には、可視光検出部３１と、赤外光検出部３２と、機能素子部３３と、が設けられている。可視光検出部３１および赤外光検出部３２は、半導体基板３０のｘｙ平面視における中央に位置する。図８に示すように、受光素子３において、可視光検出部３１は、ｘｙ平面視において赤外光検出部３２を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域Ｓ１１内に位置する部位を有する。すなわち、赤外光検出部３２はｘｙ平面視においてＬ字状を呈し、可視光検出部３１が赤外光検出部３２に食い込む（最小矩形領域Ｓ１１内であって赤外光検出部３２の外側領域に食い込む）ように配置されている。
【００５３】
機能素子部３３は、可視光検出部３１および赤外光検出部３２の周囲に位置する。半導体基板３０上には配線層（図示略）が多層形成されている。半導体基板３０の配線層のうち、赤外光検出部３２および機能素子３３に重なる部分は、積層光学膜３４により覆われている。積層光学膜３４の可視光検出部３１に重なる部分には開口が設けられており、半導体基板３０の配線層のうち可視光検出部３１に重なる部分は、積層光学膜３４に覆われることなく、積層光学膜３４から露出している。
【００５４】
可視光検出部３１および半導体基板３０は、複数のフォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３，ＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３を構成している。フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３は、それぞれ、半導体基板３０の厚さ方向における半導体基板３０の表面から所定の深さ位置に、ｐｎ接合面（受光面）を設けることにより形成されている。フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３は、それぞれ、受光した可視光および赤外光の量に相当する光電流を、光電変換により出力する。
【００５５】
一方、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３は、それぞれ、半導体基板３０の厚さ方向において、半導体基板３０の表面から所定の深さ位置に、ｐｎ接合面（受光面）を設けることにより形成されている。フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３の形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置は、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３の形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置よりも深い。一般に、フォトダイオードの分光感度特性は、ｐｎ接合面（受光面）の半導体基板表面からの深さに依存することが知られている。ｐｎ接合面（受光面）の位置が半導体基板表面から深いほど、分光感度特性のピークは長波長側にシフトする。そのため、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３は、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３よりも、分光感度特性が長波長側にシフトしている。よって、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３は、受光した赤外光の量のみに相当する光電流を、光電変換により出力する。フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３のｘｙ平面視における面積はそれぞれ、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＡ２，ＰＤＡ３の各々のｘｙ平面視における面積よりも大きい。
【００５６】
図９（ａ）は図８に示す受光素子３の可視光検出部３１を模式的に示す等価回路図である。図９（ａ）に示すように、一対のフォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１は、第１受光ユニット３１１を構成している。第１受光ユニット３１１のフォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１は、電源電位Ｖｃｃと接地電位との間に直列に接続されている。第１受光ユニット３１１においては、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１間から電流Ｉ１が出力される。電流Ｉ１は、フォトダイオードＰＤＡ１からの可視光成分および赤外光成分を含む光電流から、フォトダイオードＰＤＢ１からの赤外光成分を含む光電流を差し引いたものとなる。すなわち、第１受光ユニット３１１は、フォトダイオードＰＤＡ１，ＰＤＢ１の各々の受光量の差分に相当する電流Ｉ１を出力する。
【００５７】
同様に、一対のフォトダイオードＰＤＡ２，ＰＤＢ２は、第２受光ユニット３１２を構成している。第２受光ユニット３１２のフォトダイオードＰＤＡ２，ＰＤＢ２は、電源電位Ｖｃｃと接地電位との間に直列に接続されている。そして、第２受光ユニット３１２は、フォトダイオードＰＤＡ２，ＰＤＢ２の各々の受光量の差分に相当する電流Ｉ２を出力する。
【００５８】
同様に、一対のフォトダイオードＰＤＡ３，ＰＤＢ３は、第３受光ユニット３１３を構成している。第３受光ユニット３１３のフォトダイオードＰＤＡ３，ＰＤＢ３は、電源電位Ｖｃｃと接地電位との間に直列に接続されている。そして、第３受光ユニット３１３は、フォトダイオードＰＤＡ３，ＰＤＢ３の各々の受光量の差分に相当する電流Ｉ３を出力する。
【００５９】
図８に示すように、第１受光ユニット３１１におけるフォトダイオードＰＤＡ１に対するフォトダイオードＰＤＢ１の受光面の面積比と、第２受光ユニット３１２におけるフォトダイオードＰＤＡ２に対するフォトダイオードＰＤＢ２の受光面の面積比と、第３受光ユニット３１３におけるフォトダイオードＰＤＡ３に対するフォトダイオードＰＤＢ３の受光面の面積比と、は互いに異なる。詳述はしないが、受光面の面積比を異ならせているのは、可視光検出部３１に入射する光の光源の種類によらずに、一定の照度に対して、一定の出力を得るためである。すなわち、本実施形態では、光源が、赤外光成分を多く含む光を発生させるハロゲンランプであっても、更に多くの赤外光成分を含む光を発生させる白熱灯であっても、赤外光成分をあまり含まない光を照射する蛍光灯であっても、一定の照度に対して一定の出力を得ることができる。
【００６０】
半導体基板３０および赤外光検出部３２は、フォトダイオードＰＤＣを構成している。フォトダイオードＰＤＣは、それぞれ、半導体基板３０の厚さ方向において半導体基板３０の表面から所定の深さ位置に、ｐｎ接合面（受光面）を設けることにより形成されている。フォトダイオードＰＤＣの形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置は、フォトダイオードＰＤＢ１，ＰＤＢ２，ＰＤＢ３の形成される、半導体基板３０の表面からの深さ位置と同程度である。そのため、フォトダイオードＰＤＣは、受光した赤外光の量のみに相当する光電流を、光電変換により出力する。フォトダイオードＰＤＣのｘｙ平面視における面積は、可視光検出部３１のｘｙ平面視における全面積よりも、大きい。図９（ｂ）は、図８に示す受光素子３の赤外光検出部３２を模式的に示す等価回路図である。同図に示すように、フォトダイオードＰＤＣは、電源電位Ｖｃｃに接続されている。フォトダイオードＰＤＣは、受光した赤外光の量に相当する光電流Ｉｃを出力する。
【００６１】
機能素子部３３は、可視光検出部３１の出力と赤外光検出部３２の出力とに対して演算を行う。機能素子部３３には、アナログ回路およびデジタル回路が形成されている。機能素子部３３は、第１受光ユニット３１１からの電流Ｉ１と、第２受光ユニット３１２からの電流Ｉ２と、第３受光ユニット３１３からの電流Ｉ３と、フォトダイオードＰＤＣからの光電流Ｉｃとが入力される。機能素子部３３は、光電流Ｉｃに基づき、フォトダイオードＰＤＣが受光した赤外光の量を、デジタル値として算出する。フォトダイオードＰＤＣが受光した赤外光の量があらかじめ設定されたしきい値を超えると、近接する物体があることを示す近接信号を外部に出力する。機能素子部３３は、電流Ｉ１〜Ｉ３に基づき、可視光検出部３１が受光した可視光の量を、デジタル値として算出する。機能素子部３３は、可視光検出部３１が受光した可視光の量に相当する照度を示す照度信号を外部に出力する。
【００６２】
積層光学膜３４は、赤外光の波長領域の光のみを透過させる樹脂よりなる。上述のように積層光学膜３４は、赤外光検出部３２および機能素子部３３を覆っている。そのため、赤外光検出部３２および機能素子部３３は、可視光を受けることなく赤外光のみを受ける。一方、積層光学膜３４は可視光検出部３１を覆っていない。そのため、可視光検出部３１は可視光を確実に受ける。
【００６３】
図１〜図３、図５〜図７に示す透光樹脂４は、第１透光樹脂であり、受光素子３および搭載面１０を覆っている。透光樹脂４は、透明であり、可視光から赤外光までの波長域の光を透過させる。透光樹脂４は、たとえばエポキシ樹脂よりなる。透光樹脂４は、平坦面４３と凸部４０とを有する。
【００６４】
平坦面４３は、平坦であり、方向ｚに垂直な平面に沿う。平坦面４３はリング状である。平坦面４３は方向ｚ１側に臨む。凸部４０は、第１凸部であり、平坦面４３から方向ｚ１側に膨らむ形状である。凸部４０のｘｙ平面視における外郭形状は、たとえば直径が１ｍｍの円形状である。凸部４０は、ｘｙ平面視において平坦面４３に囲まれている。
【００６５】
凸部４０は光入射面４１を有する。光入射面４１は方向ｚ１側に臨む。本実施形態において光入射面４１は、平坦であり、方向ｚに垂直な平面に沿う。本実施形態と異なり、光入射面４１が方向ｚ１側に膨らむ凸面であってもよい。光入射面４１はｘｙ平面視において受光素子３に重なる。より具体的にはｘｙ平面視において、光入射面４１は、図８に示した、受光素子３における赤外光検出部３２と可視光受光部３１とに重なる。光入射面４１は、ｘｙ平面視において赤外光検出部３２と重なっていることは、方向ｚ２に進む光を赤外光検出部３２に確実に至らせる上で好ましい。一方、本実施形態と異なり、ｘｙ平面視において、光入射面４１が可視光検出部３１に重なっておらず、平坦面４３が可視光検出部３１に重なっていてもよい。
【００６６】
図１、図２、図４、図５に示す透光樹脂５は、第２透光樹脂であり、発光素子２および搭載面１０を覆っている。透光樹脂５は、透明であり、可視光から赤外光までの波長域の光を透過させる。透光樹脂５は、たとえばエポキシ樹脂よりなる。透光樹脂５は、平坦面５３と凸部５０とを有する。
【００６７】
平坦面５３は、平坦であり、方向ｚに垂直な平面に沿う。平坦面５３は方向ｚ１側に臨む。凸部５０は、第２凸部であり、平坦面５３から方向ｚ１側に膨らむ形状である。凸部５０は、ｘｙ平面視において平坦面５３に囲まれている。
【００６８】
凸部５０は、光出射面５１と一対の切り欠き面５２Ａ，５２Ｂとを有する。光出射面５１は方向ｚ１側に臨む。光出射面５１は、方向ｚ１側に膨らむ凸面である。光出射面５１が方向ｚ１側に膨らむ凸面であるのは、発光素子２からの光をより多く方向ｚ１側に進ませるためである。光出射面５１はｘｙ平面視において発光素子２に重なる。光出射面５１は、方向ｙの各端に、ｘｙ平面視において円弧状の外縁を有する。外縁どうしの距離である光出射面５１の最大径は、たとえば、０．４４ｍｍである。各切り欠き面５２Ａ，５２Ｂは、平坦であり、ｙｚ平面に沿う。切り欠き面５２Ａは方向ｘ２を向き、切り欠き面５２Ｂは方向ｘ１を向く。切り欠き面５２Ａ，５２Ｂはそれぞれ、方向ｘの一端において光出射面５１に繋がっている。図５に示すように、切り欠き面５２Ａと受光素子３との距離は、切り欠き面５２Ｂと受光素子３との距離よりも小さい。すなわち、切り欠き面５２Ｂは、切り欠き面５２Ａよりも受光素子３から遠い側に位置する。
【００６９】
図２に示すように、遮光樹脂６は、透光樹脂４，５および搭載面１０を覆っている。遮光樹脂６は、可視光および赤外光のいずれをも透過させない。遮光樹脂６は、たとえばエポキシ樹脂よりなる。遮光樹脂６は、透光樹脂４と透光樹脂５との間に介在している。遮光樹脂６は、透光樹脂４と透光樹脂５との間において、搭載面１０の方向ｙの全体にわたって、搭載面１０に直接接している。これにより、発光素子２から放たれた赤外光が、光学装置１０１内を通過し受光素子３に直接入射することが防止される。
【００７０】
図１および図５に示すように、遮光樹脂６は、第１面６Ａと、一対の第２面６Ｂ，６Ｃと、一対の第３面６Ｄ，６Ｅとを有する。
【００７１】
第１面６Ａは、方向ｚ１側を向く。第１面６Ａは、方向ｘに沿う長辺がたとえば５ｍｍ、方向ｙに沿う短辺がたとえば２．５ｍｍである。図１、図２に示すように、第１面６Ａは、面６０１（第２凹凸面）と、面６０２と、面６０３（第１凹凸面）と、面６０４とを有する。本実施形態においては、面６０１〜６０４の断面形状は互いに同一である。以下、詳述する。
【００７２】
図１、図２に示すように、面６０１は、第１面６Ａのうち、後述の第１開口部６１よりも方向ｘ２側に位置する部位である。面６０１において、遮光樹脂６には複数の溝６４１が形成されている（図５では図示略）。各溝６４１は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４１は、方向ｙに沿って延びている。面６０１は、複数の溝６４１のいずれか一つの溝６４１を各々が規定し、且つ、当該一つの溝６４１の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５１ａおよび第２溝面６５１ｂを有する。各溝６４１において、第１溝面６５１ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５１ｂは方向ｘ１側に位置する。すなわち、各溝６４１において、第１溝面６５１ａは、第２溝面６５１ｂよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。第１溝面６５１ａおよび第２溝面６５１ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７３】
第１溝面６５１ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５１ａは、方向ｘに対し第１角度θ１１で傾斜している。一方、第２溝面６５１ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５１ｂは方向ｘに対し第２角度θ１２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ１１，第２角度θ１２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ１１および第２角度θ１２は互いに同一である。
【００７４】
図１、図２に示すように、面６０２は、第１面６Ａのうち、方向ｘにおいて後述の第１開口部６１に重なる部位である。面６０２において、遮光樹脂６には複数の溝６４２が形成されている（図５では図示略）。各溝６４２は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４２は、方向ｙに沿って延びている。面６０２は、複数の溝６４２のいずれか一つの溝６４２を規定し、且つ、当該一つの溝６４２の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５２ａおよび第２溝面６５２ｂを有する。各溝６４２において、第１溝面６５２ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５２ｂは方向ｘ１側に位置する。第１溝面６５２ａおよび第２溝面６５２ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７５】
第１溝面６５２ａは方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５２ａは、方向ｘに対し第１角度θ２１で傾斜している。一方、第２溝面６５２ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５２ｂは方向ｘに対し第２角度θ２２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ２１，第２角度θ２２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ２１および第２角度θ２２は互いに同一である。
【００７６】
図１、図２に示すように、面６０３は、第１面６Ａのうち、後述の第１開口部６１よりも方向ｘ１側に位置する部位である。更に、面６０３は、後述の第２開口部６２よりも方向ｘ２側に位置する部位である。すなわち、面６０３は、第１開口部６１と第２開口部６２との間に位置する。面６０３において、遮光樹脂６には複数の溝６４３が形成されている（図５では図示略）。各溝６４３は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４３は、方向ｙに沿って延びている。面６０３は、複数の溝６４３のいずれか一つの溝６４３を規定し、且つ、当該一つの溝６４３の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５３ａおよび第２溝面６５３ｂを有する。各溝６４３において、第１溝面６５３ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５３ｂは方向ｘ１側に位置する。すなわち、各溝６４３において、第２溝面６５３ｂは、第１溝面６５３ａよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。第１溝面６５３ａおよび第２溝面６５３ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７７】
第１溝面６５３ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５３ａは、方向ｘに対し第１角度θ３１で傾斜している。一方、第２溝面６５３ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５３ｂは方向ｘに対し第２角度θ３２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ３１，第２角度θ３２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ３１および第２角度θ３２は互いに同一である。
【００７８】
図１、図２に示すように、面６０４は、第１面６Ａのうち、方向ｘにおいて後述の第２開口部６２に重なる部位である。面６０４において、遮光樹脂６には複数の溝６４４が形成されている（図５では図示略）。各溝６４４は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４４は、方向ｙに沿って延びている。面６０４は、複数の溝６４４のいずれか一つの溝６４４を規定し、且つ、当該一つの溝６４４の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５４ａおよび第２溝面６５４ｂを有する。各溝６４４において、第１溝面６５４ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５４ｂは方向ｘ１側に位置する。第１溝面６５４ａおよび第２溝面６５４ｂはいずれも、方向ｙに沿って延び且つ平坦である。
【００７９】
第１溝面６５４ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５４ａは、方向ｘに対し第１角度θ４１で傾斜している。一方、第２溝面６５４ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５４ｂは方向ｘに対し第２角度θ４２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ４１，第２角度θ４２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ４１および第２角度θ４２は互いに同一である。
【００８０】
本実施形態とは異なり、面６０１〜６０４が上述のような凹凸形状でなく、面６０１〜６０４のいずれもが平坦な面であってもよい。また、第１面６Ａのうち、面６０３のみが上述のような凹凸形状であって、面６０３以外の面６０１，６０２，６０４が平坦な面であってもよい。
【００８１】
第２面６Ｂは方向ｘ１側を向き、第２面６Ｃは方向ｘ２側を向く。第２面６Ｂからは透光樹脂５が露出している。第２面６Ｂと面一の露出面５ｂが透光樹脂５に形成されている。第３面６Ｄは方向ｙ２側を向き、第３面６Ｅは方向ｙ１側を向く。第１面６Ａを除き、一対の第２面６Ｂ，６Ｃおよび一対の第３面６Ｄ，６Ｅはいずれも、平坦な面である。
【００８２】
図１および図２に示すように、遮光樹脂６には、第１開口部６１と第２開口部６２とが形成されている。第１開口部６１および第２開口部６２はいずれも、第１面６Ａから凹んでいる。第１開口部６１の深さ方向および第２開口部６２の深さ方向は、いずれも、方向ｚに一致する。第１開口部６１および第２開口部６２の深さ寸法は、たとえば、０．４２ｍｍである。第１開口部６１の最大内径は、たとえば１．３ｍｍである。第２開口部６２の方向ｙに沿う最大内径は、たとえば０．５９ｍｍである。
【００８３】
第１開口部６１からは透光樹脂４が露出している。より具体的には、第１開口部６１から、透光樹脂４における光入射面４１と平坦面４３とが露出している。第１開口部６１は透光樹脂４の凸部４０を収容している。
【００８４】
図５に示すように、第１開口部６１を規定する内周壁６１０を遮光樹脂６は有する。内周壁６１０は、ｘｙ平面視において略円形である。内周壁６１０との間に、凸部４０が隙間を設けて配置されている。内周壁６１０は、第１開口部６１の深さ方向奥側（方向ｚ２側）になるほど、第１開口部６１の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。内周壁６１０は、方向ｘにおいて発光素子２から遠くなるほど方向ｚに対する傾斜角が大きくなっている。
【００８５】
より具体的には、図６、図７に示すように、内周壁６１０は、部分６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃを有する。部分６１０Ａは、部分６１０Ｂ，６１０Ｃよりも発光素子２に対して近い。一方、部分６１０Ｃは、部分６１０Ａ，６１０Ｂよりも発光素子２に対して遠い。部分６１０Ａ，６１０Ｃは方向ｘに互いに対向している。そして、部分６１０Ｂは、方向ｘにおいて、部分６１０Ａ，６１０Ｃ間に位置する。
【００８６】
部分６１０Ａは第２部分であり、方向ｚに対する部分６１０Ａの傾斜角φ１１は、ほぼ０°である。部分６１０Ａと部分６１０Ｂとの間の部分は、部分６１０Ａから部分６１０Ｂにいくにつれて方向ｚに対する傾斜角が徐々に大きくなる。部分６１０Ｂの方向ｚに対する傾斜角φ１２は、傾斜角φ１１より大きい。傾斜角φ１２は、たとえば、７．５°である。部分６１０Ｂと部分６１０Ｃとの間の部分は、部分６１０Ｂから部分６１０Ｃにいくにつれて方向ｚに対する傾斜角が徐々に大きくなる。部分６１０Ｃは第１部分であり、方向ｚに対する部分６１０Ｃの傾斜角φ１３は、傾斜角φ１１，φ１２のいずれよりも大きい。傾斜角φ１３は、たとえば１５°である。傾斜角φ１３は、第１開口部６１の深さ寸法や内径などに応じて１５°以上としてもよい。
【００８７】
図１〜図３に示すように、内周壁６１０は、第１端縁たる端縁６１１を有する。端縁６１１は円形状である。端縁６１１において内周壁６１０と第１面６Ａとがつながる。端縁６１１は、第１開口部６１から露出する透光樹脂４におけるいずれの部位よりも、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）のうち受光素子３から光入射面４１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。
【００８８】
第２開口部６２からは透光樹脂５が露出している。より具体的には、第２開口部６２から、透光樹脂５における光出射面５１と平坦面５３とが露出している。第２開口部６２は、透光樹脂５の凸部５０を収容している。
【００８９】
図５に示すように、第２開口部６２を規定する内周壁６２０を、遮光樹脂６は有する。内周壁６２０との間に、凸部５０が隙間を設けて配置されている。内周壁６２０は、第２開口部６２の深さ方向奥側（方向ｚ２側）になるほど第２開口部６２の開口中心側へと近づく傾斜状の面である。内周壁６２０の深さ方向に対する傾斜角は、全周にわたり概ね一様な角度である。
【００９０】
内周壁６２０は、部分６２０Ａ，６２０Ｂを有する。部分６１０Ａは、ｘｙ平面視円弧状を呈し、光出射面５１の最外縁に沿っている。部分６２０Ｂは、平坦であり、切り欠き面５２Ａに対向している。内周壁６２０は、方向ｘにおいて受光素子３から遠い側に壁面を形成されずに開放されている。これにより、方向ｘ１に向けて切り欠き面５２Ｂが遮光樹脂６から露出している。
【００９１】
図１に示すように、内周壁６２０は、第２端縁たる端縁６２１を有する。端縁６２１の一部は円弧状である。端縁６２１において内周壁６２０と第１面６Ａとがつながる。端縁６２１は、第２開口部６２から露出する透光樹脂５におけるいずれの部位よりも、第２開口部６２の深さ方向（方向ｚ）のうち発光素子２から光出射面５１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。
【００９２】
次に、光学装置１０１の製造方法について簡単に説明する。
【００９３】
まず、図１０に示すように、基材１に受光素子３を配置する。同様に、基材１に発光素子２を配置する（図示略）。次に、受光素子３を覆う透光樹脂４と、発光素子２を覆う透光樹脂５（図示略）とを、モールド工程を経ることにより形成する。当該モールド工程を一次モールド樹脂成型工程と称する。次に、透光樹脂４，５と基材１とを覆う遮光樹脂６を、モールド工程を経ることにより形成する。当該モールド工程を二次モールド樹脂成型工程と称する。二次モールド樹脂成型工程においては金型７が用いられる。
【００９４】
金型７は、第１開口部６１の形状に応じた筒状部分７０および第２開口部６２の形状に応じた筒状部分７０を有する。図１０には、第１開口部６１に対応する筒状部分７０のみを示している。筒状部分７０は、凸部４０の周囲もしくは凸部５０の周囲に配置され、樹脂硬化後に遮光樹脂６から取り外される。その結果、凸部４０に筒状部分７０が接することなく開口部６１の内周壁６１０が形成される。これにより、光入射面４１には遮光樹脂６を構成する樹脂が付着することが防止される。同様に、凸部５０に筒状部分７０が接することなく開口部６２の内周壁６２０が形成される。これにより、光出射面５１には、遮光樹脂６を構成する樹脂が付着することが防止される。なお、筒状部分７０を遮光樹脂６から取り外しやすくするため、上述のように、内周壁６１０が、第１開口部６１の深さ方向奥側（方向ｚ２側）になるほど第１開口部６１の開口中心側へと近づく傾斜状の面となっている。内周壁６２０に関しても同様である。
【００９５】
次に、電子機器８０１の使用方法について説明する。
【００９６】
図１１、図１２に示すように、発光素子２から放たれた赤外光Ｌ１１は、光出射面５１を通って透光カバー８０３の方へと進む。更に赤外光Ｌ１１は、透光カバー８０３を透過する。同図に示すように透光カバー８０３に近接している物体８９１がある場合、透光カバー８０３を透過した赤外光Ｌ１１は、物体８９１にて反射し、再び透光カバー８０３に向かって進む。そして、物体８９１にて反射した赤外光Ｌ１１は、透光カバー８０３および光入射面４１を通り、受光素子３の赤外光検出部３２に受光される。このとき、受光素子３の機能素子部３３が、透光カバー８０３に近接する物体８９１が存在することを示す上述の近接信号を外部に出力する。発光素子２が赤外光Ｌ１１を放っているときに機能素子部３３が近接信号を外部に出力することは、光学装置１０１が、透光カバー８０３に近接する物体８９１を検知したことを意味する。一方、透光カバー８０３に近接している物体が無い場合、発光素子２から放たれ透光カバー８０３を透過した赤外光Ｌ１１は、方向ｚ１にそのまま進む。そのため、発光素子２から放たれた赤外光Ｌ１１は、受光素子３の赤外光検出部３２に受光されない。このとき、受光素子３の機能素子部３３は、上述の近接信号を外部に出力しない。発光素子２が赤外光Ｌ１１を放っているときに機能素子部３３が近接信号を出力しないことは、光学装置１０１が、透光カバー８０３に近接する物体８９１を検知していないことを意味する。以上のように、光学装置１０１は、透光カバー８０３に近接している物体８９１の有無を検知する。図１１では赤外光Ｌ１１の進む方向が方向ｚに沿っているように記載されていないが、実際には、光出射面５１を通り物体８９１にて反射し受光素子３に受光される赤外光Ｌ１１の進む方向は、ほぼ方向ｚに沿う。
【００９７】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００９８】
光学装置１０１において、光出射面５１を出た赤外光Ｌ１１には、透光カバー８０３に対する入射角が大きくなる光も存在する。図１１、図１２に示すように、赤外光Ｌ１１のうち、透光カバー８０３に対する入射角が大きい光は、透光カバー８０３を透過せずに透光カバー８０３の内面で反射し、ノイズ光Ｌ１２となる。ノイズ光Ｌ１２の一部は、方向ｚに対し比較的大きな角をなして、第１面６Ａや第１開口部６１に向かう。光学装置１０１において、内周壁６１０の端縁６１１は、第１開口部６１から露出する透光樹脂４におけるいずれの部位よりも、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）のうち受光素子３から光入射面４１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。そのため、遮光樹脂６は、方向ｚに対し比較的大きな角をなして進むノイズ光Ｌ１２の一部を、光入射面４１に至る前に遮ることができる。これにより、光入射面４１を通って受光素子３に達するノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。受光素子３に達するノイズ光Ｌ１２の量を低減できると、物体８９１が透光カバー１０３に近接していないにもかかわらず物体８９１が近接していると判断される誤検知を、招きにくくすることができる。
【００９９】
光学装置１０１においては、内周壁６１０は、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）に直交する方向（方向ｘ）に互いに対向する部分６１０Ａ，６１０Ｃを含む。第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）に対する部分６１０Ｃの傾斜角φ１３は、第１開口部６１の深さ方向（方向ｚ）に対する部分６１０Ａの傾斜角φ１１よりも大きい。図１２に示すように、第１開口部６１の内部にノイズ光Ｌ１２の一部が進入する。第１開口部６１内に進入したノイズ光Ｌ１２の一部は、部分６１０Ｃにて反射する。傾斜角φ１３は傾斜角φ１１よりも大きいため、部分６１０Ｃにて反射するノイズ光Ｌ１２は、光出射面４１から逸れて部分６１０Ａの方へと進む。これにより、部分６１０Ｃにて反射したのちに光出射面４１に入射するノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。したがって、受光素子３に達するノイズ光Ｌ１２の量を低減でき、誤検知を更に招きにくくすることができる。
【０１００】
図１４は、シミュレーションにより、内周壁６１０の部分６１０Ｃの傾斜角φ１３に対し、受光素子３により受光されるノイズ光Ｌ１２の量を表したグラフである。同図では、傾斜角φ１３を０°とした場合の受光素子３の出力レベルを基準値として「１００％」としている。同図によれば、傾斜角φ１３が１５°以上であれば、ノイズ光Ｌ１２の量が下限レベルまで低減されることが理解される。
【０１０１】
光学装置１０１においては、光入射面４１は、平坦である。このような構成によると、光入射面４１が凸状である場合に比べ、部分６１０Ｃにて反射したのちに光出射面４１に入射するノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。
【０１０２】
光学装置１０１においては、内周壁６２０の端縁６２１は、第２開口部６２から露出する透光樹脂５におけるいずれの部位よりも、第２開口部６２の深さ方向（方向ｚ）のうち発光素子３から光出射面５１に向かう方向（方向ｚ１）側に位置する。このような構成によると、光出射面５１から透光カバー８０３に対して大きい入射角となる方向に進む光は、内周壁６２０により遮られやすい。そのため、受光素子３に至るノイズ光Ｌ１２の量を低減することができ、誤検知を更に招きにくくすることができる。
【０１０３】
光学装置１０１においては、切り欠き面５２Ｂは、方向ｘ１に向けて遮光樹脂６から露出している。このような構成では、切り欠き面５２Ｂからも赤外光Ｌ１１が出射する。そして、切り欠き面５２Ｂから出射した赤外光Ｌ１１は、内周壁６２０に当たることなく方向ｘ１に向かってそのまま進む。これによっても、受光素子３に至るノイズ光Ｌ１２の量を低減することができ、誤検知を更に招きにくくすることができる。
【０１０４】
光学装置１０１においては、遮光樹脂６は面６０３を有する。面６０３は、凹凸面であり、方向ｚ１を向き、且つ、第１開口部６１よりも方向ｘ１側に位置する。凹凸面である面６０３は、ノイズ光Ｌ１２を、面６０３にて反射したのちに第１開口部６１に向かわせない構成とするのに適する。そのため、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。特に、光学装置１０１においては、面６０３において一方向に沿って各々が延びる複数の溝６４３が遮光樹脂６に形成されている。そして、面６０３は、複数の溝６４３のいずれか一つの溝６４３を規定し、且つ、当該一つの溝６４３の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５３ａおよび第２溝面６５３ｂを有する。各溝６４３において、第２溝面６５３ｂは、第１溝面６５３ａよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。このような構成によると、ノイズ光Ｌ１２の一部を第１溝面６５３ａにて反射させ、第１開口部６１の位置する側とは反対側に向かわせることができる。したがって、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。本実施形態と異なり、面６０３に微細凹凸形状を形成することにより、面６０３を凹凸面としてもよい。
【０１０５】
図１３は、シミュレーションにより、光学装置１０１と透光カバー８０３との間隔ｄに対し、傾斜角θ３１に応じて受光素子３により受光されるノイズ光Ｌ１２の量を表したグラフである。同図においては、傾斜角θ３１を０とした場合における受光素子３の出力レベルを光ノイズの基準値として「１」としている。同図によれば、傾斜角θ３１を５０°，６０°，７０°とした場合、間隔ｄが０．２５〜１ｍｍの範囲内で変化しても、受光素子３により受光されるノイズ光Ｌ１２の量が効果的に低減されるのが理解される。
【０１０６】
光学装置１０１においては、受光素子３は、半導体基板３０と、可視光検出部３１と、赤外光検出部３２とを含む。可視光検出部３１および赤外光検出部３２はいずれも一つの半導体基板３０に設けられている。このような構成によると、可視光検出機能および赤外光検出機能を有する１チップの受光素子３を提供できる。よって、可視光検出機能および赤外光検出機能をそれぞれ個別のチップで実現する場合に比して、受光素子３の小型化を図ることができる。受光素子３の小型化は、光学装置１０１の小型化を図るのに適する。可視光検出機能および赤外光検出機能を有する１チップの受光素子３を備える構成においては、可視光検出部３１に至る光および赤外光検出部３２に至る光のいずれもが、光入射面４１を通過することになる。そのため、可視光検出部３１に至る光が通るための光入射面とは別に、赤外光検出部３２に至る光が通るための光入射面を設ける必要がない。このことも、光学装置１０１の小型化を図るのに適する。
【０１０７】
光学装置１０１においては、受光素子３は、赤外光検出部３２を覆い且つ赤外光を透過させる積層光学膜３４を含む。このような構成によると、受光素子３を透光樹脂４でモールドするときに、可視光検出部３１と赤外光検出部３２とで個別の樹脂モールド工程を必要としない。しかも、積層光学膜３４は、半導体基板３０上に薄膜を形成する半導体プロセスによって形成できる。したがって、積層光学膜３４を形成するプロセスの追加は容易であり、半導体製造設備を利用できるので、生産コストを圧縮できる。
【０１０８】
次に、第２実施形態〜第９実施形態について説明する。下記の実施形態では、第１実施形態にて説明した構成と同一または類似の構成については、第１実施形態で付した符号と同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０９】
＜第２実施形態＞
図１５は、第２実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【０１１０】
同図に示す光学装置１０２においては、溝６４１〜６４４の断面形状が矩形状である点において、上記の光学装置１０１と異なる。溝６４１〜６４４の断面形状が異なる点を除き、光学装置１０２の各構成は、光学装置１０１の各構成と同様であるから、説明を省略する。このような構成によっても、第１実施形態と同様に、ノイズ光Ｌ１２の一部を第１溝面６５３ａにて反射させ、第１開口部６１の位置する側とは反対側に向かわせることができる。したがって、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。
【０１１１】
＜第３実施形態＞
図１６は、第３実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【０１１２】
同図に示す光学装置１０３は、上記の光学装置１０１と比べ、溝６４１〜６４４の断面形状が異なる。光学装置１０３の面６０１において、溝面６５１ａの方向ｘに対する傾斜角である第１角度θ１１は、溝面６５１ｂの方向ｘに対する傾斜角である第２角度θ１２より小さい。光学装置１０３の面６０３において、溝面６５３ａの方向ｘに対する傾斜角である第１角度θ３１は、溝面６５３ｂの方向ｘに対する傾斜角である第２角度θ３２より大きい。傾斜角θ２１と傾斜角θ２２は互いに同一である。同様に、傾斜角θ４１と傾斜角４２は互いに同一である。
【０１１３】
このような構成によると、面６０３においては、第１角度θ３１は第２角度θ３２より大きい。そのため、第１溝面６５３ａにて反射し第２溝面６５３ｂに当たるノイズ光Ｌ１２の量を低減させ、第１溝面６５３ａにて反射した光を、第１開口部６１の位置する側と反対側に確実に向かわせることができる。当該構成は、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減するのに適する。
【０１１４】
また、面６０１において、第１角度θ１１は第２角度θ１２より小さい。このような構成によると、面６０３と透光カバー８０３との間から、面６０１と透光カバー８０３との間に進んできたノイズ光Ｌ１２を、第１溝面６５１ａにて反射させることにより、方向ｘ２側に向かわせることができる。当該構成は、第１開口部６１に進むノイズ光Ｌ１２を低減するのに適する。
【０１１５】
＜第４実施形態＞
図１７は、第４実施形態にかかる光学装置の平面図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【０１１６】
同図に示す光学装置１０４では、第１面６Ａのうち面６０１〜６０３において、遮光樹脂６に複数の溝６４６が形成されている。各溝６４６は、一方向に沿って延びている。本実施形態において各溝６４６は、第１開口部６１の開口中心を中心とする周方向に沿って延びている。面６０１〜６０３は、複数の溝６４６のいずれか一つの溝６４６を各々が規定し、且つ、当該一つの溝６４６の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５６ａおよび第２溝面６５６ｂを有する。面６０３のうち方向ｙの中央に形成された各溝６４６において、第１溝面６５６ａは方向ｘ２側に位置し、第２溝面６５６ｂは方向ｘ１側に位置する。すなわち、面６０３のうち方向ｙの中央に形成された各溝６４６において、第２溝面６５６ｂは、第１溝面６５６ａよりも第１開口部６１から遠い側に位置する。以下、面６０３のうち方向ｙの中央に形成された第１溝面６５６ａ、第２溝面６５６ｂについて言及する。
【０１１７】
第１溝面６５６ａは、方向ｘ１側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５６ａは、方向ｘに対し第１角度θ６１で傾斜している。一方、第２溝面６５６ｂは、方向ｘ２側になるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５６ｂは方向ｘに対し第２角度θ６２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ６１，第２角度θ６２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ６１および第２角度θ６２は互いに同一である。第３実施形態のように、第１角度θ６１が第２角度θ６２より大きくても良い。
【０１１８】
このような構成によっても、ノイズ光Ｌ１２の一部を第１溝面６５６ａにて反射させ、第１開口部６１の位置する側とは反対側に向かわせることができる。したがって、第１開口部６１に向けて進むノイズ光Ｌ１２を低減することができる。
【０１１９】
＜第５実施形態＞
図１９は、第５実施形態にかかる光学装置の平面図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【０１２０】
同図に示す光学装置１０５では、第１面６Ａのうち面６０３において、遮光樹脂６に複数の溝６４７が形成されている。各溝６４７は、一方向に沿って延びている。なお、図１９において、溝６４７が形成されている領域については、便宜上ハッチングにより示している。本実施形態において各溝６４７は、方向ｘに沿って延びている。面６０３は、複数の溝６４７のいずれか一つの溝６４７を各々が規定し、且つ、当該一つの溝６４７の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面６５７ａおよび第２溝面６５７ｂを有する。各溝６４７において、第２溝面６５７ｂは、第１開口部６１０の開口中心を通って方向ｘに沿って延びる仮想直線Ｌ１５から、第１溝面６５７ａよりも遠い側に位置する。
【０１２１】
第１溝面６５７ａは、方向ｙにおいて仮想直線Ｌ１５から遠ざかるほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第１溝面６５７ａは、方向ｙに対し第１角度θ７１で傾斜している。一方、第２溝面６５７ｂは、方向ｙにおいて仮想直線Ｌ１５に近づくほど方向ｚ２側に向かうような斜面になっている。第２溝面６５７ｂは方向ｙに対し第２角度θ７２で傾斜している。好ましくは、第１角度θ７１，第２角度θ７２はそれぞれ、５０°〜７０°である。本実施形態においては、第１角度θ７１は、第２角度θ７２よりも大きい。
【０１２２】
このような構成によると、第１溝面６５７ａにて反射したノイズ光Ｌ１２は、ｘｙ平面視において、仮想直線Ｌ１５から離間するように進む。これにより、第１開口部６１に進むノイズ光Ｌ１２の量を低減することができる。
【０１２３】
＜第６実施形態＞
図２１は、第６実施形態にかかる光学装置の斜視図である。図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
【０１２４】
同図に示す光学装置１０６では、透光樹脂５が遮光樹脂６から方向ｘ１に露出していない点において、上記の光学装置１０１と異なる。そして、遮光樹脂６の第１面６Ａは、第２開口部６２よりも方向ｘ１側に位置する面６０５を有する。本実施形態では、面６０５には、複数の溝６４５が形成されている。本実施形態と異なり、面６０５は、溝が形成されておらず、平坦な面であってもよい。このような構成であっても、光学装置１０１とほぼ同様の利点を享受することができる。
【０１２５】
＜第７実施形態＞
図２３は、第７実施形態にかかる光学装置における受光素子の平面図である。
【０１２６】
同図では、受光素子３において、可視光検出部３１は、全体にわたって、ｘｙ平面視において赤外光検出部３２を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域Ｓ１１の外部に位置する。また、ｘｙ平面視において、赤外光検出部３２は、可視光検出部３１よりも発光素子２から遠い側に位置する。このような構成によっても、上述の光学装置１０１と同様の利点を得ることができる。
【０１２７】
＜第８実施形態＞
図２４は、第８実施形態にかかる光学装置の断面図である。
【０１２８】
同図に示す光学装置１０８では、受光素子３が可視光検出部を有さないフォトダイオードである点において、上記の光学装置１０１と異なる。光学装置１０８は、基材１と、発光素子２と、受光素子３と、照度センサ素子３’と、透光樹脂４，５，８と、遮光樹脂６と、を備える。基材１，発光素子２，透光樹脂４，５、および遮光樹脂６の各構成は、光学装置１０１における構成とほぼ同様であるから、説明を省略する。照度センサ素子３’は、光学装置１０１における受光素子３の可視光検出部３１と同様の機能を有する。透光樹脂８は、照度センサ素子３’を覆い、遮光樹脂６から露出している。透光樹脂８における遮光樹脂６から露出している部位から、可視光が照度センサ素子３’に入射する。このような構成であっても、第１開口部６１に向かって進むノイズ光Ｌ１２の低減を図ることができる。
【０１２９】
＜第９実施形態＞
図２５は、第９実施形態にかかる電子機器の断面図である。
【０１３０】
同図に示す電子機器８０８は、光学装置１０９が発光素子２と透光樹脂５とを備えていない点において、上記の電子機器８０１と異なる。その他の点においては上記の光学装置１０１と同様であるから、説明を省略する。光学装置１０９は、たとえば、光学装置１０９とは別体の、発光素子２を備える発光装置３０１とともに用いられることにより、近接センサとして機能する。このような構成であっても、第１開口部６１に向かって進むノイズ光Ｌ１２の低減を図ることができる。
【０１３１】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１３２】
８０１，８０８ 電子機器
８０２ 液晶表示部
８０３ 透光カバー
１０１〜１０６，１０８，１０９ 光学装置
３０１ 発光装置
１ 基材
１０ 搭載面
１１ 背面
２ 発光素子
３ 受光素子
３０ 半導体基板
３１ 可視光検出部
３２ 赤外光検出部
３３ 機能素子部
３４ 積層光学膜
４ 透光樹脂
４０ 凸部
４１ 光入射面
４３ 平坦面
５ 透光樹脂
５０ 凸部
５１ 光出射面
５２Ａ，５２Ｂ 切り欠き面
５３ 平坦面
６ 遮光樹脂
６Ａ 第１面
６Ｂ，６Ｃ 第２面
６Ｄ，６Ｅ 第３面
６１ 第１開口部
６１０ 内周壁
６１１ 端縁
６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ 部分
６２ 第２開口部
６２０ 内周壁
６２１ 端縁
６０１〜６０５ 面
６４１〜６４７ 溝
６５１ａ，６５２ａ，６５３ａ，６５４ａ，６５６ａ，６５７ａ， 第１溝面
６５１ｂ，６５２ｂ，６５３ｂ，６５４ｂ，６５６ｂ，６５７ｂ， 第２溝面
７ 金型
７０ 筒状部分
θ１１，θ２１，θ３１，θ４１，θ６１，θ７１ 第１角度
θ１２，θ２２，θ３２，θ４２，θ６２，θ７２ 第２角度
φ１１，φ１２，φ１３ 傾斜角
Ｌ１１ 赤外光
Ｌ１２ ノイズ光
Ｌ１５ 仮想直線
Ｓ１１ 最小矩形領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
上記基材に配置された受光素子と、
上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、
上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、
上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記遮光樹脂は、第１凹凸面を有し、上記第１凹凸面は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向き、且つ、上記第１開口部よりも上記第１開口部の深さ方向に対し直交する第１方向側に位置する、光学装置。
【請求項２】
上記遮光樹脂には、上記第１凹凸面において、一方向に沿って各々が延びる複数の溝が形成されている、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、
上記第２溝面は、上記第１溝面よりも上記第１開口部から遠い側に位置する、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
上記第１溝面は、上記第１方向に対し第１角度で傾斜し、上記第２溝面は上記第１方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
上記第１角度は、５０°〜７０°である、請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
上記各溝は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に沿って延びる、請求項２ないし５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項７】
上記各溝は、上記第１開口部の開口中心を中心とする周方向に沿って延びる、請求項２ないし５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項８】
上記各溝は、上記第１方向に沿って延び、
上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、
上記第１溝面は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に対し第１角度で傾斜し、
上記第２溝面は、上記第１開口部の開口中心を通って上記第１方向に沿って延びる仮想直線から、上記第１溝面よりも遠い側に位置し、且つ、上記第２方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する、請求項２に記載の光学装置。
【請求項９】
上記遮光樹脂は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向く第２凹凸面を含み、上記第１開口部は、上記第１凹凸面と、上記第２凹凸面との間に位置する、請求項１ないし８のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１０】
上記第１溝面および上記第２溝面はいずれも、平坦である、請求項３に記載の光学装置。
【請求項１１】
上記受光素子は、半導体基板と、上記半導体基板に設けられた赤外光検出部と、上記半導体基板に設けられた可視光検出部と、を含む、請求項１ないし１０のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１２】
上記光入射面は、上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部に重なる部位を有する、請求項１１に記載の光学装置。
【請求項１３】
上記受光素子は、上記赤外光検出部を覆い且つ赤外光を透過させる積層光学膜を含む、請求項１１または１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
上記可視光検出部は、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域内に位置する部位を有する、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１５】
上記可視光検出部は、全体にわたって、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域の外部に位置する、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１６】
上記受光素子は、上記可視光検出部の出力と上記赤外光検出部の出力とに対して演算を行う機能素子部を含む、請求項１１ないし１５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１７】
上記受光素子は、上記赤外光検出部と上記機能素子部とを覆い且つ上記赤外光を透過させる積層光学膜を含む、請求項１６に記載の光学装置。
【請求項１８】
上記基材に配置された発光素子を更に備え、
上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部は、上記可視光検出部よりも上記発光素子から遠い側に位置する、請求項１１ないし１７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１９】
上記遮光樹脂は、上記第１開口部を規定する第１内周壁を有し、上記第１内周壁は、上記第１開口部から露出する上記第１透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向側に位置する第１端縁を有する、請求項１ないし１７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２０】
上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向奥側になるほど上記第１開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である、請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２１】
上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向に直交する第１方向に互いに対向する第１部分および第２部分を含み、
上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第２部分の傾斜角よりも大きい、請求項２０に記載の光学装置。
【請求項２２】
上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、１５°以上である、請求項２１に記載の光学装置。
【請求項２３】
上記第１透光樹脂は、上記第１開口部に収容された第１凸部を含み、上記第１凸部は、上記光入射面を構成している、請求項１９ないし２２のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２４】
上記第１凸部は、上記第１内周壁との間に隙間を設けて配置されている、請求項２３に記載の光学装置。
【請求項２５】
上記光入射面は平坦である、請求項１９ないし２４のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２６】
上記基材に配置された発光素子と、
上記発光素子を覆う第２透光樹脂と、を更に備え、
上記遮光樹脂は、上記第１透光樹脂と上記第２透光樹脂との間に介在し、且つ、上記第２透光樹脂を覆い、上記遮光樹脂には、第２開口部が形成され、上記第２透光樹脂は、上記第２開口部から露出する光出射面を有する、請求項１９ないし２４のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２７】
上記遮光樹脂は、上記第２開口部を規定する第２内周壁を有し、上記第２内周壁は、上記第２開口部から露出する上記第２透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第２開口部の深さ方向のうち上記発光素子から上記光出射面に向かう方向に位置する第２端縁を有する、請求項２６に記載の光学装置。
【請求項２８】
上記第２内周壁は、上記第２開口部の深さ方向奥側になるほど上記第２開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である、請求項２７に記載の光学装置。
【請求項２９】
上記第２透光樹脂は、上記第２開口部に収容された第２凸部を含み、上記第２凸部は、上記光出射面を構成している、請求項２６ないし２８のいずれかに記載の光学装置。
【請求項３０】
上記第２透光樹脂は、上記第２凸部が構成する第１切り欠き面と、上記第２凸部が構成し、且つ、上記第１切り欠き面よりも上記受光素子より遠い側に位置する第２切り欠き面と、を有する、請求項２９に記載の光学装置。
【請求項３１】
上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁に対向しており、上記第２切り欠き面は、上記遮光樹脂から上記受光素子の配置された側と反対側に露出している、請求項３０に記載の光学装置。
【請求項３２】
上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁との間に隙間を設けて配置されている、請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３３】
上記光出射面は、凸面状である、請求項２６ないし３２のいずれかに記載の光学装置。
【請求項３４】
請求項１ないし３３のいずれかに記載の光学装置と、
上記光出射面に対向している透光カバーと、を備える、電子機器。
【請求項１】
基材と、
上記基材に配置された受光素子と、
上記受光素子を覆う第１透光樹脂と、
上記第１透光樹脂を覆い且つ第１開口部が形成された遮光樹脂と、を備え、
上記第１透光樹脂は、上記第１開口部から露出する光入射面を有し、上記遮光樹脂は、第１凹凸面を有し、上記第１凹凸面は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向き、且つ、上記第１開口部よりも上記第１開口部の深さ方向に対し直交する第１方向側に位置する、光学装置。
【請求項２】
上記遮光樹脂には、上記第１凹凸面において、一方向に沿って各々が延びる複数の溝が形成されている、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、
上記第２溝面は、上記第１溝面よりも上記第１開口部から遠い側に位置する、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
上記第１溝面は、上記第１方向に対し第１角度で傾斜し、上記第２溝面は上記第１方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
上記第１角度は、５０°〜７０°である、請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
上記各溝は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に沿って延びる、請求項２ないし５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項７】
上記各溝は、上記第１開口部の開口中心を中心とする周方向に沿って延びる、請求項２ないし５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項８】
上記各溝は、上記第１方向に沿って延び、
上記第１凹凸面は、上記複数の溝のいずれか一つの溝を各々が規定し、且つ、当該一つの溝の底を挟んで互いに反対側に位置する第１溝面および第２溝面を有し、
上記第１溝面は、上記深さ方向と上記第１方向とに直交する第２方向に対し第１角度で傾斜し、
上記第２溝面は、上記第１開口部の開口中心を通って上記第１方向に沿って延びる仮想直線から、上記第１溝面よりも遠い側に位置し、且つ、上記第２方向に対し上記第１角度より小さい第２角度で傾斜する、請求項２に記載の光学装置。
【請求項９】
上記遮光樹脂は、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向を向く第２凹凸面を含み、上記第１開口部は、上記第１凹凸面と、上記第２凹凸面との間に位置する、請求項１ないし８のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１０】
上記第１溝面および上記第２溝面はいずれも、平坦である、請求項３に記載の光学装置。
【請求項１１】
上記受光素子は、半導体基板と、上記半導体基板に設けられた赤外光検出部と、上記半導体基板に設けられた可視光検出部と、を含む、請求項１ないし１０のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１２】
上記光入射面は、上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部に重なる部位を有する、請求項１１に記載の光学装置。
【請求項１３】
上記受光素子は、上記赤外光検出部を覆い且つ赤外光を透過させる積層光学膜を含む、請求項１１または１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
上記可視光検出部は、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域内に位置する部位を有する、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１５】
上記可視光検出部は、全体にわたって、上記第１開口部の深さ方向視において上記赤外光検出部を囲む矩形領域のうち、最も面積の小さい最小矩形領域の外部に位置する、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１６】
上記受光素子は、上記可視光検出部の出力と上記赤外光検出部の出力とに対して演算を行う機能素子部を含む、請求項１１ないし１５のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１７】
上記受光素子は、上記赤外光検出部と上記機能素子部とを覆い且つ上記赤外光を透過させる積層光学膜を含む、請求項１６に記載の光学装置。
【請求項１８】
上記基材に配置された発光素子を更に備え、
上記第１開口部の深さ方向視において、上記赤外光検出部は、上記可視光検出部よりも上記発光素子から遠い側に位置する、請求項１１ないし１７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１９】
上記遮光樹脂は、上記第１開口部を規定する第１内周壁を有し、上記第１内周壁は、上記第１開口部から露出する上記第１透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第１開口部の深さ方向のうち上記受光素子から上記光入射面に向かう方向側に位置する第１端縁を有する、請求項１ないし１７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２０】
上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向奥側になるほど上記第１開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である、請求項１９に記載の光学装置。
【請求項２１】
上記第１内周壁は、上記第１開口部の深さ方向に直交する第１方向に互いに対向する第１部分および第２部分を含み、
上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、上記第１開口部の深さ方向に対する上記第２部分の傾斜角よりも大きい、請求項２０に記載の光学装置。
【請求項２２】
上記第１開口部の深さ方向に対する上記第１部分の傾斜角は、１５°以上である、請求項２１に記載の光学装置。
【請求項２３】
上記第１透光樹脂は、上記第１開口部に収容された第１凸部を含み、上記第１凸部は、上記光入射面を構成している、請求項１９ないし２２のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２４】
上記第１凸部は、上記第１内周壁との間に隙間を設けて配置されている、請求項２３に記載の光学装置。
【請求項２５】
上記光入射面は平坦である、請求項１９ないし２４のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２６】
上記基材に配置された発光素子と、
上記発光素子を覆う第２透光樹脂と、を更に備え、
上記遮光樹脂は、上記第１透光樹脂と上記第２透光樹脂との間に介在し、且つ、上記第２透光樹脂を覆い、上記遮光樹脂には、第２開口部が形成され、上記第２透光樹脂は、上記第２開口部から露出する光出射面を有する、請求項１９ないし２４のいずれかに記載の光学装置。
【請求項２７】
上記遮光樹脂は、上記第２開口部を規定する第２内周壁を有し、上記第２内周壁は、上記第２開口部から露出する上記第２透光樹脂におけるいずれの部位よりも、上記第２開口部の深さ方向のうち上記発光素子から上記光出射面に向かう方向に位置する第２端縁を有する、請求項２６に記載の光学装置。
【請求項２８】
上記第２内周壁は、上記第２開口部の深さ方向奥側になるほど上記第２開口部の開口中心側へと近づく傾斜状の面である、請求項２７に記載の光学装置。
【請求項２９】
上記第２透光樹脂は、上記第２開口部に収容された第２凸部を含み、上記第２凸部は、上記光出射面を構成している、請求項２６ないし２８のいずれかに記載の光学装置。
【請求項３０】
上記第２透光樹脂は、上記第２凸部が構成する第１切り欠き面と、上記第２凸部が構成し、且つ、上記第１切り欠き面よりも上記受光素子より遠い側に位置する第２切り欠き面と、を有する、請求項２９に記載の光学装置。
【請求項３１】
上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁に対向しており、上記第２切り欠き面は、上記遮光樹脂から上記受光素子の配置された側と反対側に露出している、請求項３０に記載の光学装置。
【請求項３２】
上記第１切り欠き面は、上記第２内周壁との間に隙間を設けて配置されている、請求項３１に記載の光学装置。
【請求項３３】
上記光出射面は、凸面状である、請求項２６ないし３２のいずれかに記載の光学装置。
【請求項３４】
請求項１ないし３３のいずれかに記載の光学装置と、
上記光出射面に対向している透光カバーと、を備える、電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１２−１７４７２８（Ｐ２０１２−１７４７２８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３２４００（Ｐ２０１１−３２４００）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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