CN101819273A

CN101819273A - 光学感测装置

Info

Publication number: CN101819273A
Application number: CN200910006819A
Authority: CN
Inventors: 洪尚河; 梁俊智
Original assignee: Everlight Electronics Co Ltd
Current assignee: Everlight Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-01

Abstract

一种光学感测装置，适于侦测信息面上的信息。光学感测装置包括光源、光栅以及光侦测器。光源适于沿第一轴线提供光束，而光束照射在信息面上并转换成出射的光讯号。光栅具有至少一狭缝。光侦测器适于接收光讯号而产生信息。光讯号通过光栅的狭缝并沿第二轴线而到达光侦测器，其中第一轴线与第二轴线呈一夹角。

Description

光学感测装置

技术领域

本发明是有关于一种感测装置，且特别是有关于一种光学感测装置。

背景技术

一般来说，喷墨或激光打印机都具有测试打印的功能，而测试打印的目的主要是为了使所打印出的文字/图片可以位于纸张的正确位置上。举例来说，通常是使用一个发光二极管与一光侦测器作为打印机的光学感测装置，以用来确认墨盒是否位于正确的位置上，详细说明如下。

首先，将发光二极管发出的光线照射于纸张的特定条形码(Bar Code)上，接着，使用光侦测器接收被纸张所反射的光线。而后，根据光侦测器所侦测的光讯号来判断墨盒的位置是否位于正确的位置上。

在公知技术中，为了感应与辨识上述的条形码，通常会在光侦测器所使用的芯片上形成狭缝，其中形成狭缝的方式通常是采用半导体工艺的方法进行制作。另外，不同的条形码宽度，所需的狭缝宽度亦随着改变，一般来说，条形码宽度越大，狭缝宽度也越大。因此，当条形码的宽度产生变化时，就会对光学感测装置的辨识能力产生影响，而降低感测能力。换言之，公知这种设计至少具有下列缺点：

1)公知的光学感测装置只能感测固定的条形码宽度，若条形码宽度产生变化，易造成感应与辨识不良。

2)由于狭缝制作于光侦测器的芯片上需要设计光罩，如此一来，会增加制作成本与时间。

3)发光二极管与光侦测器两者之间的夹角若过大，则会感应不良或失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学感测装置，其可有效地降低制作成本与时间，同时具有设计简单与较佳的辨识能力。

为实现上述目的，本发明提供的光学感测装置，其适于侦测一信息面上的信息。光学感测装置包括光源、光栅以及光侦测器。光源适于沿第一轴线提供光束，而光束照射在信息面上并转换成出射的光讯号。光栅具有至少一狭缝。光侦测器适于接收光讯号而产生信息。光讯号通过光栅的狭缝并沿第二轴线而到达光侦测器，其中第一轴线与第二轴线呈一夹角。

在本发明的一实施例中，狭缝的宽度实质上介于0.5μm至1.0μm。

在本发明的一实施例中，光栅的材质为金属、陶瓷、塑料至少其中之

在本发明的一实施例中，光学感测装置还包括壳体(housing)，其中壳体包覆上述的光源以及光侦测器。壳体至少具有第一开口与第二开口，其中光束会通过第一开口而照射在信息面上，而被信息面转换成出射的光讯号会依序通过第二开口与光栅而传递至光侦测器。

在本发明的一实施例中，上述的夹角实质上介于10度至40度之间。

在本发明的一实施例中，光束的波长范围实质上介于350nm至1100nm之间。

在本发明的一实施例中，光侦测器具有焦距，且上述的信息面位于焦距上。

在本发明的一实施例中，信息面为具有至少一条形码(Bar code)的表面。

在本发明的一实施例中，光侦测器为发光二极管或一光敏晶体管(photo transistor，PT)。

在本发明的一实施例中，光源为一发光二极管。

在本发明的一实施例中，光学感测装置将光栅置放于信息面与光侦测器之间，以取代公知技术采用光罩工艺形成狭缝于光侦测器的芯片上的方式。因此，本发明的光学感测装置除了可降低制作成本以及缩短制作时间外，还可依据使用者的需求，而任意地调整光栅的宽度，进而具有设计简单及置换容易的优点。此外，适当地调整光源与光侦测器的夹角，更可有效提高光学感测装置的辨识能力。

附图说明

图1A为本发明一实施例的光学感测装置的示意图。

图1B为图1A所显示的光源照射至信息面的示意图。

图1C为图1A所显示的光侦测器接收来自信息面的光讯号的示意图。

图1D为信息面上条形码的图案。

附图中主要组件符号说明

100：光学感测装置

110：光源

112：第一轴线

114：光束

116：光讯号

120：信息面

130：光侦测器

132：第二轴线

134：焦距

140：光栅

142：狭缝

150：壳体

152、154：开口

θ：夹角

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，以下特举多个实施例，并配合附图作详细说明。

图1A为本发明一实施例的光学感测装置的示意图，图1B为图1A所显示的光源照射至信息面的示意图，而图1C为图1A所显示的光侦测器接收来自信息面的光讯号的示意图。请同时参考图1A、图1B与图1C，本实施例的光学感测装置100适于侦测一信息面120的信息，其中此光学感测装置100包括光源110、光侦测器130以及光栅140。

光源110适于沿第一轴线112方向提供光束114，如图1A与图1B所显示。在本实施例中，光源110例如是使用一发光二极管。然而，在其它实施例中，光源110也可以是采用激光光源或是其它适当的光源，上述仅为举例说明，但不限于此。此外，依据光源110的类型与构成光源110的材料，其所提供的光束114的波长也会有所不同。在本实施例中，光束114的波长范围较佳地为介于350nm至1100nm之间。然而，在其它实施例中。光束114也可以是在此范围外的波长，上述波长范围介于350nm～1100nm仅为较佳实施情况，但非限于此。另外，光束114照射于信息面120的光型例如是发散的形式，如图1B所显示。然而，在其它实施例中，也可以是搭配使用一聚焦透镜(未显示)来使光束114照射于信息面120的光型是以会聚的形式，图1B显示仅为举例说明，非用以限定本发明。

信息面120配置于光束114的传递路径上，且信息面120会将光束114转换成一出射的光讯号116，如图1A所显示。在本实施例中，信息面120例如是一具有至少一条形码(Bar code)的表面，如图1D所示，其中图1D为信息面上条形码的图案。在图1D中，条形码124的设计是采用规则排列，且其间距d皆为相同的条形码。然而，在其它实施例中，条形码124的设计也可以是不规则，而其间距d为具有不同变化的方式，图1D仅为举例说明，非限于此。此外，由于信息面120具有至少一条形码124，因此，光束114照射于条形码124时，其所反射的光线便会具有如图1D所显示的条形码信息126，而带有条形码信息126的光线此即为本实施例的光讯号116。

光侦测器130适于接收来自信息面120的光讯号，并产生信息。在本实施例中，光侦测器130配置于光讯号116的传递路径上，而光讯号116会通过光栅140的狭缝142，并沿一第二轴线132而到达光侦测器130，其中第二轴线132平行信息面120的法线方向122，而第二轴线132与第一轴线112夹一夹角θ，如图1A与图1C所显示。在本实施例中，光侦测器130例如是使用一发光二极管或一光敏晶体管(photo transistor，PT)。详细来说，光侦测器130主要是用来接收来自信息面120的光讯号116并感测条形码124的信息。通常，光侦测器130会具有一焦距134，且信息面120位于焦距134上，如图1C所显示。如此一来，光侦测器130便可较佳地接收来自信息面120的光讯号116。

光栅140具有至少一狭缝142，且光栅140配置于光讯号116的传递路径上，并位于信息面120与光侦测器130之间，如图1A所示。在本实施例中，光栅140的功能类似于人眼的瞳孔，其主要是利用狭缝142之间距d以将带有条形码信息126的光讯号116收入于光侦测器130内，以让光侦测器130可顺利感测条形码的影像。同样地，条形码的宽度d越大，狭缝142的宽度也跟着变大。如此一来，只要随时置换不同狭缝142宽度的光栅140，便可使光学侦测装置100较佳地感测条形码124的影像信息。也就是说，本实施例的光学感测装置100因采用上述的光栅140的概念，便无须使用传统利用半导体工艺将狭缝制作于芯片上的方式，而具有设计简单与节省制作成本的优点。

此外，较佳地，狭缝142的宽度实质上介于0.5μm至1.0μm。然而，在其它实施例中，狭缝142的宽度也可以是其它适当的数值，上述仅为举例说明，非用限定本发明。再者，根据使用者的设计与需求，光栅140的材质可以是金属、陶瓷、塑料至少其中之一，或是及其组合，或是其它适当的材质，本实施例是以塑料为实施范例，但不限于此。

在本实施例中，为了可将光学感测装置100模块化，光学感测装置100还可以包括一壳体150，其中壳体150包覆上述的光源110以及光侦测器130，而第一轴线112与第二轴线132所夹的角度θ实质上是介于10度至40度之间。需要说明的是，在上述角度θ范围内，光学感测装置100可具有较佳的感应灵敏度。然而，在其它实施例中，夹角θ亦可以是其它适当的数值，上述仅为举例说明，非用限定本发明。

另外，上述壳体150至少具有一第一开口152与一第二开口154，其中光束114会通过第一开口152而传递至信息面120，而被信息面120所转换成的光讯号116会依序通过第二开口154与光栅140而传递至光侦测器130，如图1A所显示。因此，壳体150除了可将光学感测装置100模块化外，尚可提供保护功能，而不影响光束114与光讯号116的传递路径。

综上所述，本发明的光学感测装置至少具有下列优点。光学感测装置设置光栅于信息面与光侦测器之间，以取代公知技术采用光罩工艺形成狭缝于光侦测器的芯片上的方式，而达到降低制作成本及缩短制作时间的目的。另外，采用上述光栅设计更可依据使用者的需求，而随时置换不同宽度的光栅而可具有设计简单与容易置换的优点。再者，本发明的光学感测装置透过适当地缩小光源与光侦测器的夹角，而可有效地提高光学感测装置的辨识能力。

虽然本发明已以多个实施例描述如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以申请的权利要求范围所界定的内容为准。

Claims

1.一种光学感测装置，适于侦测信息面上的信息，该光学感测装置包括：

光源，适于沿第一轴线提供光束，该光束照射在该信息面上并转换成一出射的光讯号；

光栅，具有至少一狭缝；以及

光侦测器，适于接收该光讯号而产生该信息，其中该光讯号通过该光栅的狭缝并沿第二轴线而到达该光侦测器，其中该第一轴线与该第二轴线呈一夹角。

2.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该狭缝的宽度是介于0.5μm至1.0μm。

3.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该光栅的材质为金属、陶瓷、塑料至少其中之一。

4.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，包括壳体，包覆该光源以及该光侦测器，其中该壳体至少具有一第一开口与一第二开口，该光束会通过该第一开口而照射在该信息面上，而被该信息面转换成出射的光讯号会依序通过该第二开口与该光栅而传递至该光侦测器。

5.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该夹角是介于10度至40度之间。

6.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该光束的波长范围是介于350nm至1100nm之间。

7.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该光侦测器具有焦距，而该信息面位于该焦距上。

8.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该信息面为具有至少一条形码的表面。

9.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该光侦测器为发光二极管或一光敏晶体管。

10.如权利要求1所述的光学感测装置，其中，该光源为发光二极管。