[發(fā)明專利]光學感測模塊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510958313.2
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN106802280A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 王欽宏;柯正達;楊省樞
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術研究院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發(fā)明涉及一種感測模塊，且特別是涉及一種光學感測模塊。

背景技術

近年來，隨著工業(yè)發(fā)展以及城市的現(xiàn)代化建設，導致大氣中大量的污染物快速地增加，造成空氣品質(zhì)惡化，并危害人類的健康。

因此，氣體感測器被開發(fā)并用以感測大氣中的污染物。舉例來說，一般的氣體感測器中配置有特定的金屬氧化物，而此特定的金屬氧化物會與特定的氣體污染物進行化學反應，以感測氣體污染物的存在或其特性。然而，上述利用金屬氧化物的氣體感測器由于僅能與特定的氣體污染物產(chǎn)生化學反應，并無法感測其他氣體。也就是說，利用金屬氧化物的氣體感測器僅能一對一地感測特定的氣體污染物，對于使用者來說并不具有使用上的便利性。另一方面，在濕度較高的環(huán)境下(例如浴室)，金屬氧化物易受潮而變質(zhì)，而此會導致氣體感測器無法達到感測氣體污染物的功能。

于是，光學氣體感測器則被開發(fā)出來以解決上述的問題，其原理主要是通過感測光束經(jīng)過氣體污染物后，光學氣體感測器接收感測光束以得到氣體污染物的物質(zhì)特性。但是，現(xiàn)階段利用光學氣體感測器由于光傳遞路徑的距離長，模塊的體積過大，攜帶不方便，缺乏即時監(jiān)測的優(yōu)勢。此外，由于光傳遞路徑的距離較長，而容易使得光強度衰減，影響感測結(jié)果的準確性。因此如何更進一步地降低氣體感測器的體積以提升氣體感測器的實用性且提升感測結(jié)果的準確性，實為目前研發(fā)人員亟欲尋求突破的議題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種光學感測模塊，其具有較小的體積與較高的準確性。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種光學感測模塊，通過感測光束感測待測物的特性，其包括承載基板、透光蓋體、側(cè)壁、光柵以及光學感測器。透光 蓋體上配置反射面。反射面具有透光開口，且透光開口暴露出部分透光蓋體。側(cè)壁配置于承載基板的周圍，且位于承載基板與透光蓋體之間。光柵配置于承載基板上，且光柵的位置對應于透光開口。光學感測器配置于承載基板上，且位于光柵旁，其中承載基板、側(cè)壁以及透光蓋體形成真空腔室，且光柵與光學感測器配置于真空腔室內(nèi)。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的感測光束經(jīng)由透光開口進入真空腔室并傳遞至光柵，光柵使在真空腔室中傳遞的感測光束產(chǎn)生繞射而傳遞至反射面，且產(chǎn)生繞射后的感測光束被反射面反射至光學感測器。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光柵包括繞射面，且繞射面具有多個繞射結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的這些繞射結(jié)構(gòu)的形狀為鋸齒狀或波浪狀。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的這些繞射結(jié)構(gòu)沿著曲面或平面排列，其中曲面為朝向透光蓋體的凹面或朝向透光蓋體的凸面。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光柵還包括第一端與相對于第一端的第二端。第一端遠離光學感測器。第二端鄰近于光學感測器，其中第一端與反射面的距離小于第二端與反射面的距離。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的透光開口延伸的方向與這些繞射結(jié)構(gòu)延伸的方向?qū)嵸|(zhì)上相同。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的承載基板還包括基材、線路層、多個接墊、鈍化層以及多個導電貫孔。基材具有第一表面與相對于第一表面的第二表面，其中側(cè)壁、光柵以及光學感測器配置于第一表面上。線路層配置于第二表面上。這些接墊電連接于線路層。鈍化層配置于線路層上，且暴露出這些接墊。各導電貫孔貫穿基材，各導電貫孔的一端連接至光學感測器，且各導電貫孔的另一端則連接至線路層。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學感測模塊還包括吸光層，吸光層配置于未被側(cè)壁、光柵以及光學感測器覆蓋的第一表面上。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學感測模塊還包括控制單元，其存儲比對信息。控制單元通過線路層電連接于光學感測器，控制單元用以接收由光學感測器傳送的光度信息，且將光度信息與該比對信息進行比對，其中經(jīng)過待測物的感測光束決定光度信息。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學感測模塊還包括溫度感測器，溫度感測器通過線路層電連接于控制單元，溫度感測器用以感測光學感測模塊的溫度信息，并將溫度信息傳送至控制單元，且控制單元依據(jù)溫度信息決定比對信息。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光學感測模塊還包括透光腔體、光源以及聚焦透鏡。透光腔體包括進入口與排出口，其中進入口用以使待測物進入透光腔體，而排出口用以使待測物離開透光腔體。光源用以發(fā)出感測光束，其中光源配置于透光腔體的外表面上，且感測光束穿透透光腔體進入透光開口。聚焦透鏡配置于感測光束的傳遞路徑上，且位于光源與透光開口之間。