CN110456365B - 具有双感测器的近接感应模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有双感测器的近接感应模块，其包括一封装壳体、一电路基板、一光发射器以及一感测组件。封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一分隔结构、由第一封装结构与分隔结构所定义出的一第一容置空间以及由第二封装结构与分隔结构所定义出的一第二容置空间。光发射器位于第一容置空间内且设置于电路基板上。感测组件包括一第一感测器以及一第二感测器，第一感测器与第二感测器位于第二容置空间内，且第一感测器比第二感测器远离光发射器。借此，第一感测器接收自光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，第二感测器接收自光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线。

Description

具有双感测器的近接感应模块

技术领域

本发明涉及一种近接感应模块，特别是涉及一种具有双感测器的近接感应模块。

背景技术

现有的移动设备多在显示屏幕内设有近接感测器，以探测使用者的脸、耳或头发，并在探测到近距离物品时使显示屏幕暂时关闭，一方面达到省电的功效，一方面也防止通话时使用者的脸、耳误触屏幕，影响到进行中的通话。

市场上对于移动设备的近接感测器存在开孔小或外观无开孔的需求，然而，若要达成开孔小或无开孔，近接感测器能够从显示面板内侧向外传输出去的远红外线信号将大幅降低，且信号受到显示面板内侧面反射而造成的串扰现象也将提升。

此外，现有的移动设备多使用具有表面涂层的玻璃面板作为显示屏幕，其可按需求涂布不同的颜色涂层以及功能涂层，然而，具有涂层的玻璃面板较一般不具涂层的玻璃面板或是不透光的面板具有更高的透光率以及反射率，因此造成更强烈的串扰效应，而串扰效应使近接感测器测得的信噪比降低，因此无法有效感应近接物体。

基于上述原因，如何通过结构设计的改良，而在远红外线传输效率低且串扰现象强的环境下，使近接感测器仍能够感测到近距离待测物，已成为该领域所欲解决的重要课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有双感测器的近接感测器(接近传感器)，其双感测器的其中之一接收近距离待测物所反射的光线，而另一感测器(传感器)接收远距离待测物所反射的光线，以使具有双感测器的近接感测器在高串扰效应的环境下仍能够感测近距离物品。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种具有双感测器的近接感应(接近感应)模块，其包括一封装壳体、一电路基板、一光发射器以及一感测组件。所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一分隔结构、由所述第一封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间以及由所述第二封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第二容置空间。所述电路基板承载所述第一封装结构与所述第二封装结构。一光发射器，所述光发射器位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上。一感测组件，所述感测组件包括一第一感测器以及一第二感测器，所述第一感测器与所述第二感测器位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，且所述第一感测器比所述第二感测器远离所述光发射器。所述第一感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，所述第二感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线。

更进一步地，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一第一透镜，所述第一透镜位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上，所述第一透镜覆盖所述光发射器。

更进一步地，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一光隔离件，所述光隔离件设置于所述分隔结构上，用以限制所述第二感测器的感测视角。

更进一步地，所述光发射器为一红外线发光二极管。

更进一步地，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一光路径修正组件，所述光路径修正组件位于所述第二容置空间内，其中，所述第一感测器的感测视角通过所述光路径修正组件的调整以朝向接近所述光发射器的方向偏移，且所述第二感测器的感测视角通过所述光路径修正组件的调整以朝向远离所述光发射器的方向偏移。

更进一步地，所述光路径修正组件为一第二透镜，所述第二透镜覆盖所述第一感测器与所述第二感测器，其中，所述第一感测器与所述第二感测器分别位于所述第二透镜的主轴的两侧。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种具有双感测器的近接感应模块，其包括一封装壳体、一电路基板、一光发射器、一感测组件以及一光隔离件。所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一第一分隔结构、一第二分隔结构、由所述第一封装结构与所述第一分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间、由所述第一分隔结构与所述第二分隔结构共同形成一第二容置空间以及由所述第二分隔结构与所述第二封装结构相互配合所定义出的一第三容置空间。所述电路基板承载所述第一封装结构与所述第二封装结构。所述光发射器位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上。一感测组件，所述感测组件包括一第一感测器以及一第二感测器，所述第一感测器位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，所述第二感测器位于所述第三容置空间且设置于所述电路基板上，所述第一感测器比所述第二感测器接近于所述光发射器。一光隔离件，其中，所述光隔离件设置于所述第二分隔结构上，用以限制所述第二感测器的感测视角。所述第一感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，所述第二感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线。

更进一步地，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一第一透镜，所述第一透镜位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上，所述第一透镜覆盖所述光发射器。

更进一步地，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一光隔离件，所述光隔离件设置于所述第二分隔结构上，用以限制所述第二感测器的感测视角。

更进一步地，所述光发射器为一红外线发光二极管。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的具有双感测器的近接感应模块，其能通过“所述光发射器位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上”以及“所述第一感测器与所述第二感测器位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，且所述第一感测器比所述第二感测器远离所述光发射器”的技术方案，以使所述第一感测器接收自所述光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，且使所述第二感测器接收自所述光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线。

为了能够更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为使用本发明第一实施例的具有双感测器的近接感应模块的移动设备的剖面示意图；

图2为使用本发明第二实施例的具有双感测器的近接感应模块的移动设备的剖面示意图；

图3为使用本发明第三实施例的具有双感测器的近接感应模块的移动设备的剖面示意图；以及

图4为本发明第三实施例的具有双感测器的近接感应模块运作时的信噪比示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开的有关“具有双感测器的近接感应模块”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

第一实施例

请参阅图1，图1显示使用本发明第一实施例的具有双感测器的近接感应模块Z的移动设备P的剖面示意图，其中，近接感应模块Z设置于移动设备P的面板M内侧，且近接感应模块Z包括：一封装壳体1、一电路基板2、一光发射器3以及一感测组件4。在本实施例中，使用本发明的近接感应模块Z的移动设备P的面板M为一具有表面涂层的玻璃面板，然而本发明不限于此。

进一步而言，封装壳体1包括一第一封装结构11、一第二封装结构12、一分隔结构13、由第一封装结构11与分隔结构13相互配合所定义出的一第一容置空间R1以及由第二封装结构12与分隔结构13相互配合所定义出的一第二容置空间R2。电路基板2承载第一封装结构11与第二封装结构12。光发射器3位于第一容置空间R1内且设置于电路基板2上。

如图1所示，感测组件4包括一第一感测器41以及一第二感测器42，第一感测器41与第二感测器42位于第二容置空间R2内且设置于电路基板2上。且第一感测器41比第二感测器42远离光发射器3，其中，第一感测器41用以接收自光发射器3所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线L1，第二感测器42用以接收自光发射器3所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线L2。

明确而言，由于第二感测器42邻近于分隔结构13，来自分隔结构13一侧的光线被分隔结构13阻挡而无法被第二感测器42接收，因此第二感测器42的感测视角

邻近分隔结构13的一侧被限缩，换句话说，第二感测器42由于分隔结构13的隔离，较无法接收来自光发射器3且被面板M反射的光线。而第一感测器41的视角仅被其邻近的第二封装结构12所限制，因此其感测视角θ1能涵盖到来自光发射器3一侧的光线。

通过上述结构，第一感测器41主要接收的光线大部分为来自光发射器3所发出且经一近距离待测物所反射的第一反射光线L1，且第二感测器42主要接收的光线大部分为来自光发射器3所发出且经一远距离待测物所反射的第二反射光线L2。

详细而言，如图1所示，本发明的近接感应模块Z还进一步包括一光隔离件5，光隔离件5设置于分隔结构13上，用以限制第二感测器42的感测视角

如图所示，光隔离件5延长了分隔结构13的高度，因此进一步限制了第二感测器42的感测视角

然而，本发明不限于此，在其他实施例中，可仅以分隔结构13来限制第二感测器42的感测视角

更进一步而言，当面板M与近接感应模块Z间隔较小，可不需设置光隔离件5即可限制第二感测器42的感测视角

而当面板M与近接感应模块Z间隔较大，设置光隔离件5除了可限制第二感测器42接收来被面板M反射的串扰光线，还可防止从面板M与近接感应模块Z之间漏出的光线以及从此处窜入的外部光线，借此可进一步降低串扰现象。此外，光隔离件5为由一不透光材料制成，且较佳地为一具伸缩性的材料。

如图1所示，本发明的近接感应模块Z还进一步包括一第一透镜6。如图所示，第一透镜6位于第一容置空间R1内且设置于电路基板2上，且第一透镜6覆盖光发射器3。通过第一透镜6的设置，可更佳地控制光发射器3的光线方向。在其他实施例中，也可是通过其他方式来控制光发射器3所发出的光线的方向。

明确而言，本发明的近接感应模块Z的光发射器3为一红外线发光二极管。然而，本发明不限于此。在其他实施例中，光发射器3也可为其他用于近接感应的光源。

本发明的近接感应模块Z通过配置两个感测器，即第一感测器41与第二感测器42，且第二感测器42设置为接近光发射器3而第一感测器41设置为远离光发射器3，并利用位在光发射器3与第二感测器42之间的分隔结构13使第二感测器42接收到的串扰光线大幅减小。通过上述结构，本发明的近接感应模块Z可使第一感测器41用于接收大部分来自光发射器3且被面板M反射的光线(及串扰光线)以及被近距离待测物反射的光线，而第二感测器42用于接收大部分来自光发射器3且被远距离待测物反射的光线。

第二实施例

请参阅图2所示，本发明的第二实施例与第一实施例大致相同，其具有的相同组件具有相同的组件标号，且功能大致相同，在此不再加以赘述。第二实施例与第一实施例的差别在于，第二实施例的具有双感测器的近接感应模块Z还进一步包括一光路径修正组件。如图2所示，在本实施例中，光路径修正组件为一第二透镜7，其覆盖第一感测器41与第二感测器42，其中，第一感测器41与第二感测器42分别位于第二透镜7的主轴的两侧。

进一步而言，如图2所示，第一感测器41的感测视角θ2可通过第二透镜7的调整以朝向接近光发射器3的方向偏移，且第二感测器42的感测视角

通过第二透镜7的调整以朝向远离光发射器3的方向偏移。

通过上述结构，本发明可使具有双感测器的近接感应模块Z的第一感测器41增加接收来自光发射器3且被面板M以及近距离待测物反射的光线，而第二感测器42则减少接收来自光发射器3且被面板M以及近距离待测物反射的光线，可使具有双感测器的近接感应模块Z可达到更佳的近接感应效果。

需要说明的说，本发明不限于上述光路径修正组件的实现方式，在其他实施例中，光路径修正组件也可以是透镜以外的组件或结构。

第三实施例

请参阅图3，本发明的第三实施例与第一以及第二实施例大致相同，相同之处于此不在赘述。本发明的第三实施例与第一以及第二实施例的其中一不同点在于，第三实施例的具有双感测器的近接感应模块Z的封装壳体1包括一第一封装结构11、一第二封装结构12、一第一分隔结构131、一第二分隔结构132、由第一封装结构11与第一分隔结构131相互配合所定义出的一第一容置空间R1、由第一分隔结构131与第二分隔结构132共同形成一第二容置空间R2以及由第二分隔结构14与第二封装结构12相互配合所定义出的一第三容置空间R3。

进一步地，本发明的第三实施例与第一以及第二实施例的另外一不同点在于，第一实施例以及第二实施例中，第一感测器41比第二感测器42远离光发射器3，而在本实施例中，第一感测器41比第二感测器接近光发射器3。详细而言，第一感测器41位于第二容置空间R2内且设置于电路基板2上，且第二感测器42位于第三容置空间R3内且设置于电路基板2上。更进一步地，在本实施例中，光隔离件5设置于第二分隔结构132上，用以限制第二感测器的感测视角

在本实施例中，第一感测器41与第一实施例的第一感测器41一样，是用以接收自光发射器3所发出且经一近距离待测物所反射的第一反射光线L1，且第二感测器42与第一实施例的第二感测器42同样是用以接收自光发射器3所发出且经一远距离待测物所反射的第二反射光线L2。

更详细而言，在本实施例中，由于第二感测器42比第一以及第二实施例中的第二感测器42更远离光发射器3，再加上光隔离件5阻挡了发出自光发射器3且被面板M反射的光线，因此第二感测器42接收到光发射器3发出且经面板M反射的光线(串扰光线)的机率比第一以及第二实施例的第二感测器42更小。另一方面，由于本实施例的第一感测器比第一以及第二实施例中的第一感测器41更接近光发射器3，因此能接收到更多的来自光发射器3且被面板M以及近距离待测物反射的光线。

因此，本实施例通过上述结构，使第一感测器41接收自光发射器3所发出且经近距离待测物所反射的第一反射光线L1以及使第二感测器42接收自光发射器3所发出且经远距离待测物所反射的第二反射光线L1，使本发明的近接感应模块Z可具有更佳的近接感应能力。

请参阅图4，其显示本发明第三实施例的具有双感测器的近接感应模块Z运作时的信噪比示意图。如图所示，在邻近面板M距离最近时，第一感测器41较第二感测器42有更高的信噪比，而随着感测距离增加，第一感测器41接收的信号减弱而第二感测器42接收的信号增强，故第二感测器42较第一感测器41有更高的信噪比。

进一步地，请配合参考图4，第一感测器41以及第二感测器42可分别具有一接近阈值以及一远离阈值，举例而言，当第一感测器41以及第二感测器42的接近阈值分别为4dB，且远离阈值分别为3dB，而一待测物由远至近接近面板M，则待测物将在与面板M距离分别为d1以及d2时触发第一感测器41以及第二感测器42的接近阈值，而移动设备P可根据第一感测器41及第二感测器42被触发接近阈值而判断有物体相当接近面板M，进而使面板M休眠。而当待测物持续接近面板M，至与面板M距离为d3时，第二感测器42的远离阈值被触发，但由于第一感测器41此时的信噪比高于3dB，第一感测器41的远离阈值不会被触发，因此移动设备P不会仅因为第二感测器42的远离阈值被触发就判断物品已远离面板M而重新启动屏幕。

因此，本发明的近接感应模块Z可提升近接感应的感应范围，降低误判机率，且提高对于低反射率的物质(例如：头发)的感应能力。

实施例的有益效果

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的具有双感测器的近接感应模块Z，其能通过“光发射器3位于第一容置空间R1内且设置于电路基板2上”以及“第一感测器41与第二感测器42位于第二容置空间R2内且设置于电路基板2上，且第一感测器41比第二感测器42远离光发射器3”的技术方案，以使第一感测器41接收自光发射器3所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线L1，第二感测器42接收自光发射器3所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线L2。本发明的近接感应模块Z可提升近接感应的感应范围，降低误判机率，且提高对于低反射率的物质(例如：头发)的感应能力。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双感测器的近接感应模块包括：

一封装壳体，所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一分隔结构、由所述第一封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间以及由所述第二封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第二容置空间；

一电路基板，所述电路基板承载所述第一封装结构与所述第二封装结构；

一光发射器，所述光发射器位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上；

一感测组件，所述感测组件包括一第一感测器以及一第二感测器，所述第一感测器与所述第二感测器位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，且所述第一感测器比所述第二感测器远离所述光发射器，其中，所述第一感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，所述第二感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线；以及

一光隔离件，所述光隔离件设置于所述分隔结构上，用以限制所述第二感测器的感测视角。

2.根据权利要求1所述的具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一第一透镜，所述第一透镜位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上，所述第一透镜覆盖所述光发射器。

3.根据权利要求1所述的具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述光发射器为一红外线发光二极管。

4.一种具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双感测器的近接感应模块包括：

一封装壳体，所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一分隔结构、由所述第一封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间以及由所述第二封装结构与所述分隔结构相互配合所定义出的一第二容置空间；

一电路基板，所述电路基板承载所述第一封装结构与所述第二封装结构；

一光发射器，所述光发射器位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上；

一感测组件，所述感测组件包括一第一感测器以及一第二感测器，所述第一感测器与所述第二感测器位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，且所述第一感测器比所述第二感测器远离所述光发射器，其中，所述第一感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，所述第二感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线；以及

一光路径修正组件，所述光路径修正组件位于所述第二容置空间内，其中，所述第一感测器的感测视角通过所述光路径修正组件的调整以朝向接近所述光发射器的方向偏移，且所述第二感测器的感测视角通过所述光路径修正组件的调整以朝向远离所述光发射器的方向偏移。

5.根据权利要求4所述的具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述光路径修正组件为一第二透镜，所述第二透镜覆盖所述第一感测器与所述第二感测器，其中，所述第一感测器与所述第二感测器分别位于所述第二透镜的主轴的两侧。

6.一种具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双感测器的近接感应模块包括：

一封装壳体，所述封装壳体包括一第一封装结构、一第二封装结构、一第一分隔结构、一第二分隔结构、由所述第一封装结构与所述第一分隔结构相互配合所定义出的一第一容置空间、由所述第一分隔结构与所述第二分隔结构共同形成一第二容置空间以及由所述第二分隔结构与所述第二封装结构相互配合所定义出的一第三容置空间；

一电路基板，所述电路基板承载所述第一封装结构与所述第二封装结构；

一光发射器，所述光发射器位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上；

一感测组件，所述感测组件包括一第一感测器以及一第二感测器，所述第一感测器位于所述第二容置空间内且设置于所述电路基板上，所述第二感测器位于所述第三容置空间且设置于所述电路基板上，所述第一感测器比所述第二感测器接近于所述光发射器；以及

一光隔离件，其中，所述光隔离件设置于所述第二分隔结构上，用以限制所述第二感测器的感测视角，

其中，所述第一感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一近距离待测物所反射的一第一反射光线，所述第二感测器用以接收自所述光发射器所发出且经一远距离待测物所反射的一第二反射光线。

7.根据权利要求6所述的具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述具有双感测器的近接感应模块还进一步包括一第一透镜，所述第一透镜位于所述第一容置空间内且设置于所述电路基板上，所述第一透镜覆盖所述光发射器。

8.根据权利要求6所述的具有双感测器的近接感应模块，其特征在于，所述光发射器为一红外线发光二极管。

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