CN110278679B - 感测模块及其电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种人脸辨识的感测模块，用于一电子装置上。本发明之感测模块包含一盖板以及一感测单元。前述盖板包含一第一区块、一第二区块以及一第三区块。前述感测单元设置于前述盖板中，包含一第一感测部以及一第二感测部。前述第一感测部固定于前述第一区块中。前述第二感测部固定于前述第二区块中。前述第一感测部具有一第一感测镜头以及一第一感测壳体。前述第一区块具有一第一开孔。前述第一感测壳体固定于前述第一开孔中，使一第一光线由前述第一开孔进入前述第一感测镜头。前述第二感测部具有一第二感测镜头以及一第二感测壳体。前述第二区块具有一第二开孔。前述第二感测壳体固定于前述第二开孔中，使一第二光线由前述第二开孔进入前述第二感测镜头。

Description

感测模块及其电子装置
技术领域
本发明关于一种感测模块，尤其是一种用于电子装置之人脸辨识感测模块。
背景技术
智慧手机的功能随着人们的需求越来越多。目前，智慧手机有各种的解锁或是身分辨识的方式，例如密码、指纹辨识、虹膜辨识等等。最近又增加了人脸辨识的功能，使智慧手机在安全性上更加地进步。一般人脸辨识感测模块设置于智慧手机正面的上方，靠近智慧手机原本的前镜头与喇叭的位置，以方便用户进行人脸辨识。而智慧手机的无边框设计的趋势要求使得前镜头、喇叭以及人脸辨识感测模块的体积跟宽度能够越小越好。此外，由于人脸辨识模块的深度感测器需要进行光学校正，并且如果因为受力或震动产生位移就会无法准确辨识。
因此，需要一种模块化方便安装于电子装置上的人脸辨识感测模块。
发明内容
有鉴于此，本发明之目的为提供一种人脸辨识感测模块，用于电子装置上，例如智慧手机。本发明之感测模块将深度感测单元与摄像单元以及发光单元安装在同一个盖板上以形成模块化的结构。并且，在盖板上保留空间以配合电子装置原有的元件(例如喇叭等元件)的位置。以此方式，本发明之感测模块中用于人脸辨识的深度感测单元可直接在盖板上进行校正，避免了安装在电子装置内部之后的校正过程。并且，本发明之感测模块具有体积小、宽度小、耐用性佳以及容易与电子装置结合的优点。
为达上述目的，本发明提供一种人脸辨识的感测模块，用于一电子装置上。本发明之感测模块包含一盖板以及一感测单元。前述盖板包含一第一区块、一第二区块以及一第三区块。前述感测单元设置于前述盖板中，包含一第一感测部以及一第二感测部。前述第一感测部固定于前述第一区块中。前述第二感测部固定于前述第二区块中。前述第一感测部具有一第一感测镜头以及一第一感测壳体。前述第一区块具有一第一开孔。前述第一感测壳体固定于前述第一开孔中，使一第一光线由前述第一开孔进入前述第一感测镜头。前述第二感测部具有一第二感测镜头以及一第二感测壳体。前述第二区块具有一第二开孔。前述第二感测壳体固定于前述第二开孔中，使一第二光线由前述第二开孔进入前述第二感测镜头。
为达上述目的，本发明也提供一种包含前述感测模块之电子装置。
综上所述，本发明之感测模块将深度感测单元与摄像单元以及发光单元安装在同一个盖板上以形成模块化的结构。并且，在盖板上保留空间以配合电子装置原有的元件(例如喇叭等元件)的位置。以此方式，本发明之感测模块中用于人脸辨识的深度感测单元可直接在盖板上进行校正，避免了安装在电子装置内部之后的校正过程。并且，本发明之感测模块具有体积小、宽度小、耐用性佳以及容易与电子装置结合的优点。
附图说明
图1A为本发明之感测模块之立体示意图；图1B为图1A之感测模块另一角度之立体示意图。
图2为具有图1A之感测模块之电子装置示意图。
图3A为图1A之感测模块之爆炸示意图；图3B为图1A之感测模块另一角度之爆炸示意图。
图4A至图4C为图1A之感测模块之组装流程示意图。
主要元件符号说明
100 感测模块
100A、100B 半成品
110 盖板
111 第一区块
111a 第一开孔
111b 第三开孔
112 第二区块
112a 第二开孔
112b 第四开孔
113 第三区块
113a 第五开孔
120 感测单元
121 第一感测部
121a 第一感测镜头
121b 第一感测壳体
121c 第一感测电路板
122 第二感测部
122a 第二感测镜头
122b 第二感测壳体
122c 第二感测电路板
122d 连接电路板
131 第一连接器
132 第二连接器
140 发光单元
141 发光元件
142 发光元件控制器
150 摄像单元
151 摄像头
152 摄像壳体
153 摄像连接器
154 摄像控制板
200 电子装置
210 触控面板
220 喇叭
230 壳体
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明本发明较佳实施例之一种感测模块，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请先参考图1A、图1A、图2、图3A与图3B，图1A为本发明之感测模块之立体示意图；图1B为图1A之感测模块另一角度之立体示意图；图2为具有图1A之感测模块之电子装置示意图；图3A为图1A之感测模块之爆炸示意图；图3B为图1A之感测模块另一角度之爆炸示意图。如图1A、图1B与图2所示，本发明之感测模块100为一种人脸辨识感测模块。本发明的感测模块100可设置于一电子装置200的内部。前述电子装置200可为一手机、一平板电脑或是一手提电脑。如图2所示，前述电子装置200以一手机为例。前述感测模块100固定于前述电子装置200之壳体230内部，且位于前述电子装置200之触控面板210的上方靠近喇叭220的位置。当用户要利用人脸辨识的功能开启前述电子装置200时，用户只要举起前述电子装置200使前述感测模块100面对用户的脸部，就可以利用前述感测模块100进行人脸辨识。
如图1A、图1B、图3A与图3B所示，本发明之感测模块100包含一盖板110以及一感测单元120。前述盖板110包含一第一区块111、一第二区块112以及一第三区块113。前述第一区块111、前述第二区块112与前述第三区块呈一直线排列，即本发明之感测模块100之长轴的方向。前述第三区块113介于前述第一区块111与前述第二区块112之间。前述第一区块111与前述第二区块112在同一平面上。前述第三区块113之平面低于前述第一区块111与前述第二区块112之平面。换句话说，前述第三区块113是前述盖板110的一块凹陷区块，例如一长方形的凹陷区块。前述盖板110可由强度较高不易变形的材质所制成，例如金属或是高强度的塑料类，以使前述感测模块100不容易受到外力而变形。以此方式，当前述感测模块100设置于前述电子装置200之壳体230内部时，前述电子装置200之喇叭220或是其他元件可放置在前述第三区块113中，使前述感测模块100能够配合前述电子装置200本身原有的结构，而不会增加额外的体积。
前述感测单元120设置于前述盖板110中，且包含一第一感测部121以及一第二感测部121。前述感测单元120为一深度感测单元(Depth Sensor)用来辨识人脸3D影像。前述第一感测部121与前述第二感测部122为二红外光感测元件(IR Sensing Element)。前述第一感测部121固定于前述第一区块111中。前述第二感测部121固定于前述第二区块中112中。前述第一感测部121具有一第一感测镜头121a、一第一感测壳体121b以及一第一感测电路板121c。前述第一感测镜头112a固定于前述第一感测壳体121b中。前述第一区块111具有一第一开孔111a。前述第一感测壳体121b固定于前述第一开孔111a中，使一第一光线由前述第一开孔111a进入前述第一感测镜头121a。前述第一感测电路板121c用于控制前述第一感测部121。前述感测电路板121c进一部连接至一第一连接器131，以使前述第一感测部121透过前述第一连接器131电连接于前述电子装置200。前述第二感测部122具有一第二感测镜头122a、一第二感测壳体122b以及一第二感测电路板122c。前述第二感测镜头122a固定于前述第二感测壳体122b中。前述第二区块112具有一第二开孔112a。前述第二感测壳体122b固定于前述第二开孔112a中，使一第二光线由前述第二开孔112a进入前述第二感测镜头122a。前述第二感测电路板122c用于控制前述第二感测部122。前述感测电路板122c进一步连接至一第二连接器132，以使前述第二感测部122透过前述第二连接器132电连接于前述电子装置200。以此方式，可确保前述感测单元120之第一感测部121与第二感测部122在同一个盖板上。前述第一感测部121与前述第二感测部122分别组装在前述盖板110之第一区块111与第二区块112后，可直接进行校正。使前述感测模块100安装于前述电子装置200内时，不需要再校正前述第一感测部121与前述第二感测部122。同时，前述第一感测部121与前述第二感测部122固定在同一盖板110上，避免后续因为震动的关系使前述第一感测部121与前述第二感测部122产生移位造成前述感测单元120失效。
前述感测模块100进一步具有一摄像单元150，设置于前述第一区块111上。前述摄像单元为一RGB摄像单元。前述摄像单元150包含一摄像头151、一摄像壳体152、一摄像连接器153以及一摄像控制板154。前述第一区块111进一步具有一第三开孔111b。前述摄像壳体152固定于前述第三开孔111b中，第一第三光线由前述第三开孔111b进入前述摄像头151。前述摄像控制板154用于控制前述摄像单元150。前述摄像连接器153连接前述摄像控制板154以及前述电子装置200，使前述摄像单元150连接于前述电子装置200。前述摄像单元150可设置于前述第一感测部121之左边或右边。
前述感测模块100进一步具有一发光单元140连接于前述第二感测部122。前述第二感测部122之第二感测电路板122c进一部连接至一连接电路板122d。前述发光单元140设置于前述连接板电路板122d上。前述发光单元140具有一发光元件141以及一发光元件控制器142。前述发光元件141为一LED发光元件。前述第二区块112进一步具有一第四开孔112b。前述第三区块113具有一第五开孔113a。前述发光元件141设置于前述第四开孔112b中，使前述发光元件141所发出的光线射出前述第四开孔112b。前述发光元件控制器142设置于前述第五开孔113a中。此时，前述连接电路板122d由前述第二区块112延伸到前述第三区块113，使前述发光元件控制器142对应于前述第三区块113之第五开孔113a。因此，前述发光元件控制器142与前述发光元件141排列方向平形于前述感测模块100之长轴的方向，以缩小前述感测模块100之宽度。另外，将前述发光元件控制器142放置凹陷的前述第三区块113的第五开孔113a的方式，可将低前述感测模块100的厚度与体积，同时又保留了前述电子装置200的元件(例如前述喇叭220)所需要的空间，使本发明之感测模块100体积小且容易与前述电子装置200结合。
前述第一感测部121、前述摄像头151、前述发光元件控制器142、前述发光元件141以及前述第二感测部122以一直线之方式排列在前述盖板110上，并且平形于前述第一区块111、前述第二区块112与前述第三区块113所在之直线，使本发明之感测模块100之宽度达到最小之设计。
以此方式，本发明之感测模块100将感测单元120、摄像单元130与发光单元140固定在同一盖板110上，以形成一模块化的结构。本发明之感测模块100安装前述电子装置200内时，可避免额外的校正流程，并且避免震动而使前述感测单元120、摄像单元130与发光单元140产生位移而失效。并且，本发明之感测模块100预先保留前述电子装置200之元件(例如喇叭220)所需要的空间，使感测模块100容易与电子装置200原本之结构进行结合，不需要改变电子装置200的结构或增加额外的体积。
请参考图4A至图4C，为图1A所示之感测模块100之组装流程示意图。如图4A所示，先将前述发光单元140以及前述第二感测部122组装在已经组装好前述第二连接器144之前述连接电路板122d上以形成一半成品100A。接着，将图4A所示的半成品100A与前述第一感测部121安装在前述盖板110中。此时，前述第一感测壳体121b对应于前述第一开孔111a；前述发光元件控制器142对应于前述第五开孔113a；前述发光元件141对应于前述第四开孔112b；前述第二感测壳体122b对应于前述第二开孔112a。前述第一连接器131与前述第二连接器132朝外以便于连接至前述电子装置200。并且，对前述第一感测部121以及第二感测部122进行校正，再用胶与前述盖板110结合，以形成如图4B所示之半成品100B。最后，将前述摄像单元150安装在图4B所示之半成品100B中。前述摄像单元150之摄像壳体152对应于前述第三开孔111b。前述摄像单元150之摄像连接器153朝外以便于与前述电子装置200连接。并且，对前述摄像单元150进行校正后用胶与前述盖板110结合，以形成本发明之感测模块100，如图4C所示。此时，前述第一感测部121、前述摄像头151、前述发光元件控制器142、前述发光元件141以及前述第二感测部122以一直线之方式排列在前述盖板110上，并且平形于前述第一区块111、前述第二区块112与前述第三区块113所在之直线，使本发明之感测模块100之宽度达到最小之设计。
综上所述，本发明之感测模块将深度感测单元与摄像单元以及发光单元安装在同一个盖板上以形成模块化的结构。并且，在盖板上保留空间以配合电子装置原有的元件(例如喇叭等元件)的位置。以此方式，本发明之感测模块中用于人脸辨识的深度感测单元可直接在盖板上进行校正，避免了安装在电子装置内部之后的校正过程。并且，本发明之感测模块具有体积小、宽度小、耐用性佳以及容易与电子装置结合的优点。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精神与范畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包含于后附之权利要求中。

Claims (6)

1.一种感测模块，其特征在于，其包含：
一盖板，包含一第一区块、一第二区块以及一第三区块，前述第一区块与前述第二区块在同一平面上，前述第三区块之平面低于前述第一区块与第二区块之平面，前述第三区块介于前述第一区块与前述第二区块之间，前述第三区块用于放置电子装置的其他元件，使前述感测模块够配合前述电子装置本身原有的结构，前述第三区块具有一第五开孔，前述第五开孔用于设置发光元件控制器；
一感测单元设置于前述盖板中，前述感测单元为一深度感测单元，包含一第一感测部以及一第二感测部；前述第一感测部与前述第二感测部为二红外光感测元件，前述第一感测部固定于前述第一区块中；前述第二感测部固定于前述第二区块中；
其中，前述第一感测部具有一第一感测镜头以及一第一感测壳体；前述第一区块具有一第一开孔；前述第一感测壳体固定于前述第一开孔中，使一第一光线由前述第一开孔进入前述第一感测镜头；以及
其中，前述第二感测部具有一第二感测镜头以及一第二感测壳体；前述第二区块具有一第二开孔；前述第二感测壳体固定于前述第二开孔中，使一第二光线由前述第二开孔进入前述第二感测镜头；
具有一发光单元连接于前述第二感测部，前述发光单元具有一发光元件以及一发光元件控制器，前述第二区块具有一第四开孔；前述发光元件设置于前述第四开孔中，使前述发光元件所发出的光线射出前述第四开孔，前述发光元件控制器设置于前述第五开孔中。
2.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，前述第一区块、前述第二区块以及前述第三区块呈一直线排列。
3.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，其进一步具有一摄像单元；前述摄像单元设置于前述第一区块上。
4.如权利要求3所述的感测模块，其特征在于，前述摄像单元具有一摄像头以及一摄像壳体；前述第一区块进一步具有一第三开孔；前述摄像壳体固定于前述第三开孔中，使一第三光线由前述第三开孔进入前述摄像头。
5.如权利要求1所述的感测模块，其特征在于，前述第二感测部具有一第二感测电路板；前述第二感测电路板连接至一连接板；前述发光单元设置于前述连接板上。
6.一种电子装置，其特征在于，其包含如权利要求1至5中任一项所述的感测模块。
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