[發明專利]電子裝置及其光學感應模塊

無效

• 申請號: 201010242667.4
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN102346574A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 劉建;邵春雨
• 申請（專利權）人: 埃派克森微電子(上海)股份有限公司;埃派克森微電子有限公司
• 主分類號: G06F3/033
• 分類號: G06F3/033
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明有關一種光學感應裝置，特別是應用于電子裝置上對使用者的手指或其他物體的圖像進行光學感應的模塊。

【背景技術】

鼠標、觸控板及軌跡球是最為常用的人機接口設備，而這些設備存在的問題是體積較大、結構復雜，不易整合在手機、電子書等便攜式電子裝置上。雖然業界也有將觸摸屏技術引入手機等便攜式電子裝置上，但是由于觸摸屏成本較高，并且對使用環境要求較高，同時操作也不是很方便，不利于推廣使用。

針對上述問題，業界也開發出利用光學影像處理技術對電子裝置屏幕的光標進行控制的光學指示裝置，具體可參考本申請人申請的中國專利200920069182.2號所示，其中圖1為200920069182.2號專利所揭示的薄形光學指示模塊的結構示意圖，該光學指示模塊1包括光源10、透鏡11、感光芯片12及電路板13。其中該光源10及感光芯片12均安裝在電路板13上并與電路板13電性連接，而該透鏡設于感光芯片12及光源10上方，該透鏡11可由透明塑料制成，包括照明光路110與成像光路111，其中該照明光路110包括一凹球面112，該凹球面112設于透鏡11相對光源10的表面，并且光源10設置于凹球面112的中心。另外該透鏡11在鄰近凹球面11?2的另一表面設有雙曲面反射面113，并且在與該雙曲面反射面113相對的另一側設有透射平面114，如此光源10發射的光線垂直于凹球面112而入射至透鏡11內，之后經過雙曲面反射面113反射，也呈垂直于透射平面114的平行光射出，而此透射出的平行光照射在導航面板115上，其中一部分光線經導航面板115折射而散布在導航面板11?5表面，當手指放置在該導航面板115上后，此部分光線再被手指表面反射，從而再通過成像光路111的非球面透鏡116而照射在感光芯片12上以形成圖像，如此再利用光學影像處理技術實際電子裝置屏幕光標的控制。在具體實施時，該感光芯片12與光源10外圍還設有一殼體14，該殼體14設有分別收容感光芯片12與光源10的第一與第二收容空間140、141，此第一與第二收容空間140、141相互隔離以防止光源10散射的光影響感光芯片12對圖像的采集。并且該殼體14的上壁(未標號)上還設有定位孔(未標號)，以便與設于透鏡11底端的定位柱117配合而令透鏡11組設于殼體14上。另外，該殼體14還設有一凹部142，以收容非球面透鏡116。該專利所揭示的光學指示裝置雖能實現預定的功能，但存在的第一個不足之處在于垂直于透射平面114的平行光照射在導航面板115上時，一部分光線經過折射散布于導航面板115上可能造成眩目，降低使用的舒適度，第二個不足是此光學指示模塊元件較多，也不利于降低制造成本，同時高度較高，不便整合在日益輕薄的便攜式電子裝置上。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種光學感應模塊，其通過各種元件的結構安排與光路設計，以克服現有技術中因眩目降低使用舒適度的缺陷。

為實現上述目的，實施本發明的光學感應模塊包括一光源、傳輸光源發射光線的透鏡、感光芯片及電路板，其中該光源及感光芯片均設置于電路板上并與電路板電性連接，該透鏡設于感光芯片上方，包括設置為一整體的照明光路與成像光路，其中照明光路包括一反射面，同時該透鏡還設有供目標物體放置的操作區域，該反射面將光源發射的光線反射至操作區域，其中目標物體未放置在操作區域時，經反射面反射的光線的入射角大于外部介質與該透鏡表面的臨界角，該光線在透鏡內形成全反射，而目標物體放置在操作區域后，該目標物體的折射率大于透鏡的折射率，全反射條件被破壞，經反射面反射的光線經的目標物體表面反射后通過成像光路照射到感光芯片上。

為實現上述目的，實施本發明的另一種光學感應模塊包括一光源、傳輸光源發射光線的透鏡、感光芯片及電路板，其中該感光芯片設置于電路板上并與電路板電性連接，該透鏡設于感光芯片上方，包括設置為一整體的照明光路與成像光路，其中照明光路包括一反射面，同時該透鏡還設有供目標物體放置的操作區域，該反射面將光源發射的光線反射至操作區域，并且在此過程中光線并不離開透鏡介質，透鏡的折射率為n，透鏡外的外部介質折射率為m，目標物體的折射率為k，其中經反射面反射的光線的入射角大于等于arcsin(m/n)，小于等于arcsin(k/n)，目標物體未放置在操作區域時，經反射面反射的光線在透鏡內形成全反射，而目標物體放置在操作區域后，經反射面反射的光線經目標物體表面反射后通過成像光路照射到感光芯片上。

依據上述主要特征，所述光源為相干光源。

依據上述主要特征，所述的光源為激光光源。