光學傳感器模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明關于光學傳感器，特別涉及一種用于一光學感測系統中量測振動的光學傳感器模塊。
【背景技術】
[0002]一般而言，光學傳感器是將光或電磁波的能量轉換成電能。先前技術的光學傳感器包括光電二極管、雪崩光電二極管、光電晶體管、光電MOS、具有半導體作為其主要組成部分的CCD傳感器以及CMOS傳感器、利用光電效應的光電倍增器等。
[0003]對于前述半導體光學傳感器，有些是借由直接將載子轉變為外部電流而提取輸出信號作為電流，其中所述的載子是通過光照射而產生的電子或電穴。其他的是提取輸出信號作為多數電流的調制，其中此調制是借由在一預定的區域中所積累的光生載子所產生的區域電場而形成。
[0004]近年來，光纖光學傳感器模塊的使用在感測方面的應用已經越來越普遍，特別是在那些應用中的傳感器必須被放置在惡劣的環境中，其嚴重影響了相關的電子的性能/可靠性。光纖光學傳感器模塊具有一優勢，即它們沒有要求電子產品在或接近傳感器。在光纖光學傳感器模塊中，光通過光纖而傳送至一遠程位置。
[0005]光纖傳感器一般分為兩類，那些專為高速動態測量所設計的傳感器，以及那些專為低速、相對靜態測量所設計的傳感器。動態傳感器的例子包括檢波器、聽音器與聲波速度傳感器，在信號變化率在I赫茲及其以上。低速(靜態)傳感器的例子包括溫度、壓力和結構的應變，其信號變化率可能在幾秒鐘、幾分鐘或幾小時的數量級。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種新的具振動感測功能的光學傳感器模塊。
[0007]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
本發明提供一種光學傳感器模塊。此光學傳感器模塊包含兩部分，包括光學模塊與振動感測單元。振動感測單元配置(附著)于光學模塊之上。光學模塊包括一光源、一光檢測器與一第二基板，該第二基板具有光學微反射表面。振動感測單元包括一第一基板、一振動薄膜以及一光學閘。振動薄膜配置于第一基板與光學閘之間。光源與光檢測器配置于第二基板之上。光學傳感器模塊可以為單一光學傳感器或光學傳感器陣列。
[0008]根據本發明的一觀點，第二基板具有一光學微反射表面、凹槽平臺結構與一定位銷以利于對準。導光層形成(填入)于第二基板的凹槽平臺結構之中以利于導光。導光層的材料為高分子材料或介電材料。振動薄膜為一可撓性薄膜。
[0009]根據本發明的另一觀點，第一基板具有一開口以裸露振動薄膜，以及第一定位銷，其形成于振動薄膜之下以利于對準。第二定位銷形成于第二基板之上以支撐及對準第一定位銷。
[0010]光源可以發射可見光與非可見光。在一實施例中，至少一凹槽形成于第二基板的凹槽結構之上。根據此至少一凹槽，光學組件(纜線)可以被動式地對準此至少一凹槽。
[0011]本發明的光學傳感器模塊具振動感測功能，本發明的優點從以下較佳實施例的敘述及權利要求將使讀者得以清楚了解本發明。
【附圖說明】
[0012]如下所述的對本發明的詳細描述與實施例的示意圖，應使本發明更被充分地理解；然而，應可理解此僅限于作為理解本發明應用的參考，而非限制本發明于一特定實施例之中。
[0013]圖1顯示根據本發明的一實施例的光學傳感器模塊；
圖2顯示圖1的光學傳感器模塊的結構；
圖3顯示圖1的光學傳感器模塊的結構；
圖4顯示根據本發明的一實施例的光學傳感器模塊；
圖5顯示圖1的光學傳感器模塊的結構；
圖6顯示根據本發明的另一實施例的光學傳感器模塊的結構；
圖7顯示根據本發明的一實施例的光學傳感器系統；
圖8顯示根據本發明的一實施例的光學傳感器陣列。
[0014]附圖標記說明
光學傳感器模塊100、100a 第一基板101 開口 1la 定位銷101b、102d 第二基板102 凹槽平臺結構102a 第一光學微反射表面102b 第二光學微反射表面102c 振動薄膜103 光學閘104 光源105 光路徑105a、105b 導光層106a、106b 光學檢測器107、107a 光學感測系統200。
【具體實施方式】
[0015]此處本發明將針對發明具體實施例及其觀點加以詳細描述，此類描述為解釋本發明的結構或步驟流程，其供以說明之用而非用以限制本發明的權利要求。因此，除說明書中的具體實施例與較佳實施例外，本發明亦可廣泛施行于其它不同的實施例中。
[0016]圖1顯示根據本發明的一實施例的光學傳感器模塊。光學傳感器模塊可以用于作為一振動感測組件，其可以借由一標準的半導體工藝來制作。光學組件應用于振動感測組件以作為感測系統。感測系統可以用于檢測聲波、機械波、地震波或者其它任何介質振動所產生震動波能量。在本實施例中，光學傳感器模塊包含兩部分，光學模塊與振動感測單元。振動感測單元配置(附著)于光學模塊之上。光學模塊包括一光源105、一光檢測器107、一第二基板102，該第二基板102具有凹槽平臺結構102a與一定位銷(guide pin) ?振動感測單元包括一第一基板101、一振動薄膜103、一定位銷1lb以及一光學閘104。振動薄膜103配置于第一基板101與光學閘104之間。第一基板101配置(附著)于振動薄膜103之上。第一基板101具有一開口 1la以裸露振動薄膜103的一區域。光學閘104形成(配置)于振動薄膜103之下。光學閘104位于第一基板101的開口 1la之下。在一實施例中，光學閘104可以附著(預先形成)或固定于振動薄膜103之上。光源105以及光學檢測器107可以配置于第二基板102之上。光源105可以發射可見光或非可見光。光源105例如為一激光光源、紅外光源或發光二極管(LED)。紅外光存在于紅外光頻帶中，其可以借由激光或發光二極管所發射。
[0017]圖2顯示圖1的光學傳感器模塊沿著一水平方向108的一截面圖結構。第二基板102用以作為一微光學平臺(optical bench)，并且具有一凹槽平臺結構102a，以利于光學閘104配置于其中，以及具有一特定角度(例如45度角或其它角度)的光學微反射表面102b、102c。基于此凹槽結構，光學閘104得以配置于凹槽平臺結構102a之中。在一實施例中，凹槽平臺結構102a的大小是大于振動感測單元(第一基板101、振動薄膜103及光學閘104)的大小。在一實施例中，第二基板102具有一第一凹槽(凹槽結構)102a，位于其上表面之下一特定深度。一第一反射面定義于第二基板102的凹槽結構102a的一第一端，而一第二反射面定義于第二基板102的凹槽結構102a的一第二端。凹槽結構的一第一端構成一第一反射表面，而凹槽結構的一第二端構成一第二反射表面。第一凹槽102a具有一第一斜面與一第二斜面。在一實施例中，微光學平臺(第二基板102)包括一具有一第一特定角度(例如45度角或其它角度)的一第一光學微反射表面(第一斜面)102b以及一具有一第二特定角度(例如45度角或其它角度)的一第二光學微反射表面(第二斜面)102c，其中微反射表面102b是相對(對面)于微反射表面102c。凹槽結構102a向上。
[0018]舉例而言，光源105位于(附著于)第二基板102的左側的上表面之上(靠近微反射表面102b)，而光檢測器107系配置(附著)于第二基板102的右側的上表面之上(靠近微反射表面102c)。因此，光源105的光路徑105a (顯示于圖1)包括光源105發