JP2011113975A - クロストーク分離が改良された赤外線近接センサ - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線信号のクロストークを減少させる。
【解決手段】赤外線近接センサ・パッケージ１０は赤外線送信機用ダイ７０、赤外線受信機用ダイ６０及び筐体４６から構成される。筐体４６は、側壁４５、第１の凹部５０、第２の凹部４８、パーティショニング・デバイダ及び上側シールド１１０を具備し、パーティショニング・デバイダは、第１の凹部５０及び第２の凹部４８の間に配置され、上側シールド１１０は赤外線吸収材料を備えている。送信機用ダイ７０は第１の凹部５０内に配置され、受信機用ダイは第２の凹部４８の中に配置される。パーティショニング・デバイダは液晶ポリマ（ＬＣＰ）を含む。パーティショニング・デバイダと上側シールド１１０の赤外線吸収材料により、赤外線受信機用ダイ６０に入射する可能性がある不要な赤外線を減衰又は吸収する。
【選択図】図４

Description

本発明は全体的に、赤外線近接センサ・パッケージ、そのようなパッケージを使用する素子、及びそれを作成及び使用する方法の分野に関する。

技術的に周知の多くの光近接センサは、赤外ＬＥＤ及び赤外線検出器を用いて作られる。ＬＥＤからの光は、検出される目標物から反射されて検出器に戻され、受け取られた信号の強度は、検出器から検出される目標物までの距離に比例する。そのような光近接センサは、携帯電話、スマートフォン、及びＰＤＡなどの多くの携帯機器の中で用途を見出しており、一例として、タッチスクリーンを作動又は停止させるために使用されることができる。

光近接センサの実施例には、AVAGO TECHNOLOGIES社（登録商標）のAPDS-9120 及び QPDS-9120形光近接センサ・パッケージが含まれる。このパッケージには、集積された高効率の赤外線エミッタ及び形状係数が小さい表面実装装置（ＳＭＤ）用パッケージの中に収容された検出器又はフォトダイオードが含まれる。APDS-9120形光近接センサ・パッケージでは、SHARP社（登録商標）、ROHM社（登録商標）、及びVISHAY社（登録商標）などAVAGO TECHNOLOGIES社（登録商標）以外の会社によって製造された多くの他の近接センサ・パッケージのように、赤外線送信機用ダイは赤外線受信機用ダイに極めて接近して配置する必要がある（例えば、同じパッケージの中でほんの数ミリ離して）。

光近接センサの設計における１つの重要な問題は、光学クロストークである。この光学クロストークでは、ＬＥＤからの迷光が検出器に当たり、真の近接信号又は物体検出信号に似た好ましくない擬似信号を発生する可能性がある。送信又は受信された赤外線は、そのようなパッケージの中で跳び返る又は反射する傾向があり、また散乱され反射された迷光、又は他の場合は、カバー・ウィンドウ又は他の外部の物体から跳ね返る望まれない赤外線を発生して、送信機と受信機の両方で発生する望ましくない赤外線信号のクロストークが発生する結果になる。

光学クロストークが極めて高い場合、それは装置が達成できる全体的な感知距離に対して有害な影響をもたらして、これにより装置の性能が制限されることがある。前述した問題をさらに増幅させることは、赤外線がプリント基板、多くのプラスチック及びポリマ材料、及び薄いセラミック材料などの多くの異なる材料を実質的に又はほとんど減衰されずに通過する明確な傾向があることである。より小さな近接センサ・パッケージに対する要求が増加するにつれて、そのような赤外線信号のクロストークを除く又は減少させる問題が一層緊急のものになる。

赤外線信号のクロストークが減少されるという特徴を備え、高価ではなく製造が容易な赤外線近接センサ・パッケージが必要である。

１つの実施形態では、赤外線近接センサ・パッケージが提供される。この赤外線近接センサ・パッケージは、赤外線送信機と、赤外線受信機と、このパッケージの頂上に配置され、またそれを通して配置されかつそれぞれ赤外線送信機と赤外線受信機の上に位置付けされた第１及び第２の開口を有して、送信機によって放射される赤外線が第１の開口を通り、検出されるべき物体から反射される赤外線が第２の開口を通り受信機によって検出され、その少なくとも上面に配置された赤外線吸収材料を含むシールドと、側壁、第１の凹部、第２の凹部及び第１及び第２の凹部の間に配置されたパーティショニング・デバイダを備える筐体と、を具備し、送信機が第１の凹部に配置され、受信機が第２の凹部に配置され、かつパーティショニング・デバイダが液晶ポリマ（ＬＣＰ）を含んでいる。パーティショニング・デバイダとシールドの赤外線吸収材料は一緒に協力して、そうでなければ筐体内で内部反射されるか又は擬似信号として受信機に入射する可能性がある不要な赤外線を著しく減衰又は吸収する。

別の実施形態では、赤外線近接センサ・パッケージを作る方法が提供される。この方法は、赤外線送信機を提供するステップと、赤外線受信機を提供するステップと、このパッケージの頂上に配置され、またそれを通して配置されかつそれぞれ赤外線送信機と赤外線受信機の上に位置決めされた第１及び第２の開口を有して、送信機によって放射される赤外線が第１の開口を通り、検出されるべき物体から反射される赤外線が第２の開口を通り前記受信機によって検出され、その少なくとも上面に配置された赤外線吸収材料を含むシールドを提供するステップと、側壁、第１の凹部、第２の凹部及び第１及び第２の凹部の間に配置されたパーティショニング・デバイダを備える筐体を提供するステップと、送信機を第１の凹部内に位置付けるステップと、受信機を第２の凹部の中に位置付けるステップと、を含んでいる。パーティショニング・デバイダは液晶ポリマ（ＬＣＰ）を備えて、パーティショニング・デバイダとシールドの赤外線吸収材料が一緒に協力して、そうでなければ筐体内で内部反射されるか又は擬似信号として受信機に入射する可能性がある不要な赤外線を著しく減衰又は吸収する。

別の実施形態では、前述した赤外線近接センサ・パッケージを使用する及び作成する方法が提供される。また、多数の他の実施形態も考えられる。

赤外線近接センサ・パッケージの１つの実施形態による上部の斜視図である。 上に配置されるシールドを除いた、図１のパッケージの上部の平面図である。 図２のパッケージの別の上部の平面図である。 図１〜図３のパッケージの側部の斜視図の部分的断面図である。 光近接センサ又はパッケージの１つの実施形態によって得られたクロストーク分離結果を例示する図である。 赤外線近接センサ・パッケージの別の実施形態による基本的なブロック図である。 赤外線近接センサ・パッケージを作る方法の１つの実施形態による種々のステップを示すフローチャートである。

これらの図面は、必ずしも縮尺通りには描かれていない。同じ番号は、図面全体を通して同じ部品又はステップを指している。

下記の詳細な説明では、明細書の一部を形成する添付の図面が参照される。図面には、本発明が実行される特定の実施形態が例示されている。この点に関して、「頂部」、「底部」、「頂上に」、「下方に」、「前方へ」、「後方へ」、「側部」、「前部」、「背面」などの方向性用語が、説明される図面の向きに関連して使用される。本発明の種々の実施形態の構成要素が多くの様々な向きで位置付けられるため、方向性用語は例示する目的のために使用されるのであり、これに限定されることはない。他の実施形態も使用することができ、また本発明の範囲から逸脱することなく、構造的又は論理的な変更を行うことができることは理解されよう。このため、下記の詳細な説明は、これに限定されると考えてはならない、また本発明の範囲は添付されたクレームによって定義される。

図１は、赤外線近接センサ・パッケージ１０の１つの実施形態による上部の斜視図である。１つの実施形態では、シールド１１０がパッケージ１０及び筐体４６の頂部に配置され、そして筐体を通して配置され、それぞれ赤外線送信機７０（図２を参照のこと）及び赤外線受信機６０（図２を参照のこと）の上に配置された第１及び第２の開口１１２及び１１４を有し、送信機７０によって放射された赤外線が第１の開口１１２を通過し、検出されるべき物体から反射された赤外線が第２の開口１１４を通過して受信機６０で検出される。

図２及び図３は、シールド１１０をそこから取り除いた光近接センサ１０の上部の平面図を示している。図２及び図３で示されているように、送信機７０が第１の凹部５０の中に位置付けられている。受信機６０が第２の凹部４８の中に位置付けられている。１つの実施形態によれば、受信機６０と送信機７０は半導体のダイである。筐体４６のパーティショニング・デバイダ５２は液晶ポリマ（ＬＣＰ）を含んでいて、筐体４６の中及び第１及び第２の凹部５０及び４８の間で、一例として、パーティショニング・デバイダの方向に内部反射された赤外線は、そこに含まれたＬＣＰによって著しく減衰又は吸収される。これに関するより多くの説明は後で行われる。

図２、図３及び図４で示されているように、筐体４６は、第１の凹部５０と第２の凹部４８との間に配置され、その下側及び上側筐体部分それぞれ４３及び４２の間に垂直に延長する側壁４５を備えている。第１及び第２の凹部５０及び４８はパーティショニング・デバイダ５２によって分離されており、このデバイダは１つの実施形態では、筐体４６の残りの部分に一体化成形される。

図２に示された筐体４６の実施形態では、赤外線送信機７０と赤外線受信機６０との間の距離５８が、約２ミリと約８ミリの範囲にわたることが最も好ましく、筐体の幅５４が約２ミリと約８ミリの範囲にあることが最も好ましい。図２に示された筐体４６の実施形態では、パーティショニング・デバイダの厚さＴが、約０．４ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．６ｍｍ、又は約０．７ミリより大きいことが最も好ましい。

１つの実施形態によれば、図面には示されていないが、第１及び第２のレンズが設けられ、送信機７０によって上方に送出された赤外線が平行にされ、第１のレンズによって上方の所定の方向に集束され、そして検出されるべき物体から反射されて下向き方向から第２のレンズに到達した赤外線は受信機６０に向かって平行にされまた集束される。これらの第１及び第２のレンズは、それぞれ第１の開口１１２及び第２の開口１１４の上、中、隣同士、又は下側にうまく収まるように構成されている。分離した第１及び第２のレンズ、凹レンズ、凸レンズ、複合レンズ、フレネルレンズ、及び当業者に周知の赤外線を平行にし及び／又は集束させるように構成できる他の種類のレンズなど、様々な種類のレンズ構成が考えられる。

１つの実施形態では、第１及び第２のレンズは適当な熱硬化性エポキシ材料から構成される。この材料は、第１の凹部５０内の送信機７０及び第２の凹部４８内の受信機６０の上に注入され、形成され、次に、上部に硬化するまで適当な高温で養生されることができる。別の実施形態では、第１及び第２のレンズが、筐体４６内に配置されている少なくとも幾つかの部品の上に成形された赤外線経路の材料の中に一体成形される。どちらの実施形態でも、レンズを黒に着色して赤外線は通過できるが、約７５０ｎｍ又は約７００ｎｍより小さな波長の光はわずかしか又は全く通過できないため、ロー・カット・フィルタとして動作するように構成されうる。

図２及び図３を参照すると、幾つかの実施形態では、受信機６０はTYNTEK社が製造した型式番号TK-043 PDのフォトダイオード・チップである。受信機６０は、ＰＩＮダイオード、フォトダイオード及びフォトトランジスタの任意の１つとすることができる。当業者に周知の他の種類のダイや受信機も、受信機６０用に考えられる。図２の参照を続けると、幾つかの実施形態では、送信機７０は、ＰＩＮメサ形AlGaAs/GaAs赤外線チップであり、またTYNTEK社で製造された型式番号TK 114IRAである。当業者に周知の他の種類のダイや発光体も、送信機７０用に考えられる。

幾つかの実施形態では、送信機７０及び受信機６０は、約８００ｎｍと約１１００ｎｍとの間、又は約８５０ｎｍと約９００ｎｍの間の範囲の帯域幅内で動作するように構成される。筐体４６の中に動作できるように配置される場合、受信機６０の端部に最も近い送信機７０の端部は、最適には約２ｍｍ未満であるため、パッケージ１０は実現可能な程度に小さく作ることができる。図１、２、３及び４で例示されたパッケージ１０は、全体的にその大きさが小さいため特に有効である。例えば、幅５４はわずか約４．５ｍｍであり、長さ５６は約４．５ｍｍに過ぎず、また距離５８はわずか約１．２ｍｍである。

前述されたように、送信機７０は第１の凹部すなわちキャビティ５０の中に配置され、第２のキャビティ４８とはパーティショニング・デバイダ５２によって分離されている。受信機６０は、プロセッサすなわちＡＳＩＣ９０と一緒に第２のキャビティ４８の中に配置されている。このＡＳＩＣ９０は、好ましい実施形態では、ワイヤ・ボンディング（図示せず）によって送信機７０と受信機６０に動作的に接続されている。幾つかの実施形態では、ターミナル・ピン１０１〜１１０も、場合によってはワイヤ・ボンド接続（図面には示されていない）によって、プロセッサ９０、送信機用ダイ７０及び受信機用ダイ６０に動作的に接続される。はんだボール及びバンプ技術、ボール・グリッド・アレイ技術、又は従来のはんだ接続を形成する他の技術などの、外部装置とパッケージ１０の種々の構成部品との間の電気的接続を確立する他の手段も採用することができる。

赤外線近接センサ・パッケージ１０が、その第１のフレーム部分に装着された赤外線送信機７０とその第２のフレーム部分（図面には示されていない）に装着された赤外線受信機用ダイ６０を有するクワッド・フラット・ノー・リード形（quad flat no lead）（ＱＦＮ）リードフレームをさらに備えることができることに注意されたい。そのようなリードフレームは、筐体４６の下に嵌着し、その下側部分４２と係合するように構成されることが好ましい。

ターミナル・ピン１０１ａ〜１１０ａは、パッケージ１０がその外部の１つ以上の電子装置と電気的接続ができるように構成される。センサ・パッケージ１０は、１つ以上の携帯型電子装置、手持ち式携帯型電子装置、据え置き型電子装置、洗濯機、ドライヤ、運動器具、工業用制御又はスイッチング装置、カメラ、玩具、自動車電話、スマートフォン、タッチスクリーン、携帯電話、携帯型音楽プレーヤ、遠隔制御装置、テレビ、空調ユニット、加熱装置、オーディオ再生装置、オーディオ記録装置、ＭＰ３プレーヤ、ラップトップ・コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラジオ、トランシーバ、電話、電気機器、オート・ボリューム調整回路（auto-volume adjustment circuit）、及びオープン・フォーン検出回路（open-phone detection circuit）（クラムシェル形携帯電話の中で使用される）の中に組み込まれる又は動作的に接続されることができる。

パッケージ１０のさらに別の実施形態では、分割パーティション５２の厚さが約０．４ｍｍ未満、筐体１０の幅又は長さが約５ｍｍ未満、及び／又は高さが約３ｍｍ、約２ｍｍ、及び約１．２ｍｍの少なくとも１つよりも小さいことが考えられる。

図１〜図４を参照すると、筐体４６は、上部筐体部分４２、下部筐体部分４３、側壁４５、第１の凹部５０及び第２の凹部４８を備えている。前述されたように、第１及び第２の凹部５０及び４８は、パーティショニング・デバイダ５２によって分離されている。このパーティショニング・デバイダ５２は、好ましい実施形態では、筐体４６の別の部分に一体成形される。１つの実施形態では、筐体全体がＬＣＰから射出成形される。他の実施形態では、分割パーティション５２は少なくともＬＣＰを含み、また側壁４５、上部筐体部分４２、及び下部筐体部分４３の少なくとも１つがＬＣＰを含んでいる。ＬＣＰの混合剤と適当なポリマが、筐体４６又はその種々の部分を形成することはあまり好ましくない。また、分割パーティション５２がＬＣＰから形成され、一方筐体４６の残りの部分がプラスチック、ポリマ、金属又は金属合金から形成されることはあまり好ましくない。１つの実施形態では、リードフレームの少なくとも一部が筐体４６に一体成形される。

前述されたように、分割パーティション５２及び好ましくは筐体４６の他の部分がＬＣＰから形成されて、一例として、筐体４６の分割パーティション５２及び／又は他の部分の方向に筐体内で内部反射された赤外線は、中に含まれたＬＣＰによって著しく減衰又は吸収される。センサ１０内で内部反射された不要な赤外線が、パッケージ内で使用される注封材料を飽和させることによって、受信機６０に入射するクロストークの量を増加する可能性があることが発見されている。例えば、図３を参照されたい。この図では、送信機すなわちＬＥＤ７０によって放射された直接的な赤外線９２のいくらかの部分が、パーティショニング・デバイダ５２を通過して、検出器６０の受信機によって潜在的に検出されるように例示されている。パーティショニング・デバイダ５２の構成と厚さは、パーティショニング・デバイダ５２を通過するそのような不要な直接的赤外線の大きさを最小にし、かつキャビティすなわち凹部４８内の直接的な赤外線の内部反射の望ましくない伝搬を防止するように考えられまた構成される。

図４を参照すると、送信機７０によって放射された赤外線９２が示されている。この赤外線９２は、第１の開口１１２を通過してカバー・ウィンドウ１６０の下面に入射する。幾つかのアプリケーションでは、カバー・ウィンドウ１６０は、近接センサ１０が収容され装着される携帯型又は他の種類の電子装置の一部として提供される。図４に例示されているように、直接的な赤外線９２の部分は、最適な条件のもとではカバー・ウィンドウ１６０をほとんど減衰されずに通過して、検出されるべき物体（図面では図示されていない）に入射しまたその物体から反射されるが、そうでない場合は、カバー・ウィンドウ１６０の底面及び上面で反射され、散乱され、屈折された間接的な又はそうでなければ不要な下向きの光線に変換される。この光線は受信機６０によって擬似近接信号又は物体検出信号として感知される。これらの偽の不要な赤外線信号の振幅は、筐体４６の少なくとも一部のシールド１１０とＬＣＰ複合体の赤外線吸収特性の組合せによって著しく減少される。それだけではなく、検出されるべき物体から反射された赤外線９６の検出及び受光が最大にされ、同時に不要なクロストークの振幅が最小にされる。

独特なＬＣＰの赤外線吸収及び減衰特性、及び筐体で採用されるパーティショニング・デバイダ５２の厚さＴは、図５に示されている比較クロストーク測定によって実証される。図５のグラフ及び表は、種々の厚さのパーティショニング・デバイダ５２によって分離された隣接する第１及び第２のキャビティの中に配置された赤外線送信機及び受信機を用いてなされたクロストーク測定の結果を示している。AVAGO TECHNOLOGIES（登録商標）社のAPDS-9120形近接センサ・パッケージは、異なる厚さＴから形成されたパーティショニング・デバイダ５２を有する筐体を提供するように適合され、クロストークが次に測定された。図５のグラフと表の中で示された結果で例示されるように、ＬＣＰのパーティショニング・デバイダ５２の厚さがわずかに増加することにより、送信機７０と受信機６０との間の光学クロストークの大きさが大きく減少される。図５に示されているように、厚さＴが０．６ｍｍの場合、送信機７０と受信機６０との間の光学クロストークが９８．６％減少される。

赤外線近接センサ用筐体の中で使用されるに適当な構成と特性を有するＬＣＰは、4500 McGinnis Ferry Road, Alpharetta, GA 3005-3914にあるSOLVAY ADVANCED POLYMERS（登録商標）社などの供給業者から得ることができる。Solvay Advanced Polymers社によって製造された、本発明の筐体を形成するために特に有効であることが実証されているＬＣＰの１つの種類は、XYDAR G-930である。これは充填剤と３０％ガラスファイバー補強材が付いたＬＣＰプラスチック材料である。XYDAR G-930形ＬＣＰは、表面実装技術を使用する電子機器のアプリケーション用に特に開発されたガラス補強射出成形等級のポリマであり、また優れた成形特性を特徴として備えている。XYDAR G-930形樹脂は、２００°Ｆ（９３℃）より低い成形温度においてさえ、フラッシュをほとんど又は全く生じることなく長い流動長さ（flow length）にわたって極めて狭い壁に注入することができる。さらに、それは成形品の中では反りが小さく、また並外れた溶接ライン強度を有している。他のＬＣＰと同様に、XYDAR G-930は高い強度と剛性（高温においてさえ）、低い熱膨張係数、高いたわみ温度、本来備わっているフレーム抵抗、及びたいていの薬品、風化作用、及び放射線に対する強い抵抗を示す。SOLVAY ADVANCED POLYMERS社に加えて、他のＬＣＰの製造業者には、AMOCO PERFORMANCE PRODUCTS（登録商標）社及びHOECHST CELANESE CORPORATION（登録商標）社が含まれる。本発明の筐体を形成するときに使用するのに適当なＬＣＰの配合物には、ビフェノル・ベース（biphenol-based）及びナファライン・ベース（napthaline-based）の配合物が含まれるが、これらに限定されることはない。

ＬＣＰは比較的不活性である。ＬＣＰは高温の中で、芳香性の又はハロゲン化した炭化水素、強酸、基剤、ケトン及び他の攻撃性のある産業物質を含む多くの薬品が存在する中で、応力亀裂に耐える。沸騰水の中での加水分解安定度も良好である。ＬＣＰ樹脂の加工が容易なことは、成形品の中での高いメルト・フロー及び迅速なセットアップを提供するその液晶分子構造によると考えられる。ＬＣＰから成形された部品の物理的特性は一般に、処理条件の小さな変動によって影響されることはないため、ポスト・キュアに関する要求事項は、概ね非常に厳しいことはない。

望ましくない反射された、内部反射された、外部反射された、浮遊又は散乱された赤外線を減衰及び吸収するために、シールド１１０は少なくともその上面に配置された赤外線吸収材料を含んでいる。１つの実施形態では、シールド１１０は金属で形成され、その少なくとも上部が黒で塗装されるかペンキが塗られて、カバー・ウィンドウ１６０から散乱又は反射された不要な赤外線の影響を減少させる。シールド１１０をぴったり嵌め込むことは、ギャップにより望ましくない赤外線が筐体を貫通して、最後にはセンサ・パッケージ１０内の受信機６０に入射できるようになるのを防ぐために重要であることが発見された。

シールド１１０の赤外線吸収材料は、黒又は黒っぽいペンキなどの異なる形態の幾つか、又はシールド１１０の上面及び／又は側面に加える他の適当な種類の黒っぽいコーティングとすることができる。シールド１１０の赤外線吸収材料は、ＬＣＰ又は他の任意の適当なポリマ又は赤外線吸収材料を含むことができる。１つの実施形態では、シールド１１０はそのような材料から形成又は成形されて、金属から形成されることはない。

図６は、赤外線近接センサ・パッケージ１０の１つの実施形態による機能ブロック図を示している。この図では、プロセッサ又はＡＳＩＣ９０がＰＩＮ受信機６０及びＶＬＥＤ送信機７０に動作的に接続されている。プロセッサ９０は、送信機用駆動回路、受信機用検出回路、及び信号処理回路を備えることが好ましく、好ましい実施形態では、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。ターミナル・ピン１０１〜１１０は、ワイヤ・ボンディング又は他の適当な当業者に周知の手段によって、プロセッサ９０、送信機７０及び受信機６０に動作的に接続されている。

１つの実施形態では、赤外線近接センサ・パッケージ１０を作る方法が提供される。この方法にはシールド１１０を提供するステップが含まれ、このシールド１１０はパッケージ１０の頂部に配置され、シールド１１０を通して配置され、またそれぞれ赤外線送信機７０及び赤外線受信機６０の上に位置付けられた第１及び第２の開口１１２及び１１４を有している。送信機７０によって放射された赤外線が第１の開口１１２を通過し、検出されるべき物体から反射された赤外線が第２の開口１１４を通過して受信機６０で検出される。シールド１１０は、少なくともその上面に配置された赤外線吸収材料を含んでいる。側壁４５、第１の凹部５０、第２の凹部４８及び第１及び第２の凹部５０及び４８の間に配置されたパーティショニング・デバイダ５２を備えている筐体４６が提供される。送信機７０が第１の凹部５０の中に位置付けられ、また受信機６０が第２の凹部４８の中に配置される。パーティショニング・デバイダ５２がＬＣＰを含み、パーティショニング・デバイダ５２と赤外線吸収シールド１１０が一緒に協力して、さもなければ筐体４６の中で内部反射して受信機６０に擬似信号として検出される赤外線を著しく減衰及び吸収する。

そのような方法は、（ａ）筐体４６の下方に嵌着して、その下部４３と係合するように構成され、第１及び第２のフレーム部分を備えるリードフレームを提供するステップ、（ｂ）このリードフレームを筐体の下部４３に取り付けるステップ、（ｃ）送信機７０を第１のフレーム部分上に割り付けて、この送信機７０を第１の凹部５０内に配置するステップ、（ｄ）受信機６０を第２のフレーム部分上に割り付けて、この受信機６０を第２の凹部４８内に配置するステップ、（ｅ）ＬＣＰから筐体４６又はその一部を成形するステップ、及び／又は（ｆ）リードフレームの少なくとも一部を筐体４６に一体成形するステップ、の任意の１つ以上のステップをさらに含む。ＬＣＰ以外の材料から作られた筐体４６又は筐体材料を提供するステップ、又はラミネート加工、コーティング、スピン・コーティング、成形、射出成形又は他の手段によって、ＬＣＰを用いて筐体４６、筐体部品又はシールド１１０をコーティング又はラミネート加工するステップなど、パッケージ１０又は筐体４６を制作する又は使用する他の方法も考えられる。

特定の実施形態が本願で例示され説明されたが、種々の代わりの及び／又は等価な実施形態は、本発明の範囲から逸脱せずに例示されまた説明された特定の実施形態に対して置き換えることができることは当業者は理解されよう。このアプリケーションは、本願で説明された特定の実施形態のどのような適合や変形もカバーするものである。従って、本発明はクレーム及びそれと等価なものによってのみ限定されるものとする。

本願で説明された種々の構成要素、装置及びシステムを作る方法は、本発明の範囲の中に含まれることにさらに注意されたい。

本発明の入力装置の主要な用途は、比較的小さい携帯装置と関連していると信じられているが、例えば、ディスクトップコンピュータに関連したキーボード又は、限定されることはない実施例のみを挙げると、運動装置、産業用制御パネル、又は家庭用又は他の電気製品などの他の携帯型でない装置を含むより大きな装置に関しても有効である。

前述された実施形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の実施例として考えるべきである。本発明の前述の実施形態に加えて、詳細な説明及び添付した図面を見直すと、本発明の別の実施形態が存在することが分かるであろう。従って、明示的に本願に記載されていない前述された実施形態の多くの組合せ、置き換え、変更及び修正は、本発明の範囲の中に含まれるものとする。

Claims (23)

1. 赤外線送信機と、
   赤外線受信機と、
   パッケージの頂上に配置され、またそれを通して配置されかつそれぞれ前記赤外線送信機及び前記赤外線受信機の上に位置付けされた第１及び第２の開口を有し、前記送信機によって放射される赤外線が前記第１の開口を通り、検出されるべき物体から反射される赤外線が前記第２の開口を通り前記受信機によって検出され、その少なくとも上面に配置された赤外線吸収材料を含むシールドと、
   側壁、第１の凹部、第２の凹部及び前記第１及び第２の凹部の間に配置されたパーティショニング・デバイダを備える筐体と
   を具備し、前記送信機が前記第１の凹部に配置され、前記受信機が前記第２の凹部に配置され、かつ前記パーティショニング・デバイダが液晶ポリマ（ＬＣＰ）を含み、前記パーティショニング・デバイダと前記シールドの赤外線吸収材料は一緒に協力して、そうでなければ前記筐体内で内部反射されるか又は擬似信号として前記受信機に入射する可能性がある不要な赤外線を著しく減衰又は吸収する、赤外線近接センサ・パッケージ。
2. 前記パーティショニング・デバイダの厚さＴが約０．４ｍｍを超えて、前記筐体内で内部反射した赤外線の少なくとも約９０％が前記受信機によって検出されずに前記シールドとＬＣＰによって減衰又は吸収される請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
3. 前記パーティショニング・デバイダの厚さＴが約０．５ｍｍを超えて、前記筐体内で内部反射した赤外線の少なくとも約９５％が前記受信機によって検出されずに前記シールド及びＬＣＰによって減衰又は吸収される請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
4. 前記パーティショニング・デバイダの厚さＴが約０．６ｍｍを超えて、前記筐体内で内部反射した赤外線の少なくとも約９７％が前記受信機によって検出されずに前記シールドとＬＣＰによって減衰又は吸収される請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
5. 前記シールドの上面と側面が黒色である請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
6. 前記シールドが赤外線吸収ポリマを含んでいる請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
7. 前記赤外線吸収ポリマがＬＣＰを含んでいる請求項６に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
8. 前記シールドが黒色コーティングである請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
9. 前記筐体の下に嵌着するように構成されたリードフレームをさらに含み、前記送信機がその第１のフレーム部分上に配置され、前記受信機がその第２のフレーム部分上に配置され、前記送信機が第１の凹部内に位置付けられかつ前記受信機が第２の凹部内に位置付けられる請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
10. 前記筐体の側壁がＬＣＰを含み、前記筐体内で側壁の方向に内部反射された赤外線がその中に含まれたＬＣＰによって著しく減衰又は吸収される請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
11. 前記筐体がＬＣＰから成形される請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
12. 前記送信機及び前記受信機に動作的に接続されたプロセッサをさらに含み、前記プロセッサが送信機用駆動回路、受信機用検出回路及び信号処理回路を備える請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
13. 前記送信機が赤外線ＬＥＤ送信機を備える請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
14. 前記受信機が、ＰＩＮダイオード、フォトダイオード及びフォトトランジスタの少なくとも１つを含む請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
15. 前記送信機及び前記受信機の少なくとも１つが、約８００ｎｍと約１１００ｎｍとの間、又は約８５０ｎｍと約９００ｎｍの間の範囲の帯域幅内で動作するように構成される請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
16. 前記センサ・パッケージが、携帯型電子装置、手持ち式携帯型電子装置、据え置き型電子装置、洗濯機、ドライヤ、運動器具、工業用制御又はスイッチング装置、カメラ、玩具、自動車電話、携帯電話、携帯型音楽プレーヤ、遠隔制御装置、テレビ、空調ユニット、加熱装置、オーディオ再生装置、オーディオ記録装置、ＭＰ３プレーヤ、ラップトップ・コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラジオ、トランシーバからなるグループから選択された電子装置に組み込まれる請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
17. 前記センサ・パッケージが、オート・ボリューム調整回路及びオープン・フォーン検出回路の少なくとも１つに動作的に接続された電話に組み込まれる請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
18. 前記送信機用ダイ及び前記受信機用ダイの少なくとも１つの上に配置されたレンズをさらに備える請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
19. 前記レンズが、約７００ｎｍよりも小さい光の波長を少なくとも部分的に受け入れないロー・カット・フィルタとして動作するように構成される請求項１９に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
20. 前記レンズが熱硬化性のエポキシ又はポリマから形成される請求項１４に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
21. 前記パッケージの長さ及び幅の少なくとも１つが約５ｍｍよりも小さい請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
22. 前記パッケージの高さが、約３ｍｍ、約２ｍｍ及び約１．２ｍｍの少なくとも１つよりも小さい請求項１に記載の赤外線近接センサ・パッケージ。
23. 赤外線送信機を提供するステップと、
    赤外線受信機を提供するステップと、
    前記パッケージの頂上に配置され、またそれを通して配置されかつそれぞれ前記赤外線送信機及び前記赤外線受信機の上に位置決めされた第１及び第２の開口を有し、前記送信機によって放射される赤外線が前記第１の開口を通り、検出されるべき物体から反射される赤外線が前記第２の開口を通り前記受信機によって検出され、その少なくとも上面に配置された赤外線吸収材料を含むシールドを提供するステップと、
    側壁、第１の凹部、第２の凹部及び前記第１及び第２の凹部の間に配置されたパーティショニング・デバイダを備える筐体を提供するステップと、
    前記送信機を前記第１の凹部内に位置付けるステップと、
    前記受信機を第２の凹部の中に位置付けるステップと
    を含み、前記パーティショニング・デバイダは液晶ポリマ（ＬＣＰ）を備えて、前記パーティショニング・デバイダ及び前記シールドの赤外線吸収材料が一緒に協力して、そうでなければ前記筐体内で内部反射されるか又は擬似信号として前記受信機に入射する可能性がある不要な赤外線を著しく減衰又は吸収する、赤外線近接センサ・パッケージを作る方法。

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