CN1936801A - 光源模块及感光模块设于支架上的光学模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学模块，包括一支架，一光源模块，设于该支架的第一端，以及一感光模块，设于该支架上，用来感测该光源模块投射至一应用平面所反射的光线。该光源模块包括一光源，以及一保护元件，覆盖于该光源上，该保护元件部分形成一透镜。该感光模块包括一感测芯片，以及一保护元件，覆盖于该感测芯片上，该保护元件部分形成一透镜，用来对该应用平面所反射的光线聚焦。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学模块，特别是涉及一种光源模块及感光模块设于支架上的光学模块。
背景技术
请参阅图1，图1为现有光学鼠标10结构的剖视图。光学鼠标10主要包括有一发光二极管(light-emitting diode，LED)12、一固定座(holder)14、一透镜组16、一透镜18、一胶壳(housing)22、一感测芯片(sensor chip)24、一导电支架(conductive frame)26(具有多个支脚13)、一光圈(diaphragm)28、一印刷电路板(printed circuit board，PCB)30以及一底座40。发光二极管12、固定座14、透镜组16构成现有的打光系统(light-generating system)。现有的成像系统(imaging system)由透镜18(设置于透镜组16中)、胶壳22、感测芯片24、导电支架26与光圈28所构成，而打光系统与成像系统组合后固定于底座40上。
对于打光系统而言，发光二极管12用以发射一光束L1’至一应用平面31上，固定座14用以固定发光二极管12的位置，而透镜组16则可将发光二极管12所发射的光束L1’，通过反射与折射的方式，将光束L1’以一适当的角度(多半都是以斜射的方式)射向应用平面31的成像区。
对于成像系统来说，导电支架26用以固定感测芯片24的位置，并且供给电源及信号给感测芯片24。胶壳22为一注塑成型的黑色胶体，其为一空间容器，用来保护感测芯片24，且其包括有一下盖，该下盖具有一孔洞(aperture)，因此该下盖可作为一光圈28使用，光圈28的功能即为遮蔽掉不需要的光束以提高光学成像品质。此外，透镜18是用来将应用平面31上成像区的反射光集中至感测芯片24，而印刷电路板30是可传递感测芯片24所感测到的影像，将影像信息输出至一控制元件(未显示)，以判断光学鼠标10移动的方向与距离。另外，印刷电路板30可供应电源于感测芯片24及发光二极管12，并与导电支架26与固定座14连接来辅助固定感测芯片24与发光二极管12。
请参阅图2；图2为图1光学鼠标10的分解图。由于必须组合图2中所有的元件，因此光学鼠标10的结构较为复杂，组装上也较为困难。举例来说，必须准确地定位透镜组16与发光二极管12，以使发光二极管12所发射的光束可直接射入透镜组16。另外，定位透镜18与感测芯片24之间的位置也很重要，若组装时无法准确地定为此两元件的位置，则会降低光学鼠标10的灵敏度。
发明内容
本发明涉及一种光源模块及感光模块设于支架上的光学模块，以解决上述的问题。
本发明揭露的光学模块包括一支架，一光源模块，设于该支架的第一端，以及一感光模块，设于该支架上，用来感测该光源模块投射至一应用平面所反射的光线。该光源模块包括一光源，以及一保护元件，覆盖于该光源上，该保护元件是部分形成一透镜。
附图说明
图1为现有的光学鼠标的示意图；
图2为图1中光学鼠标的分解图；
图3为本发明光学鼠标结构的示意图；
图4为本发明光学鼠标另一实施例的示意图；
图5为图3光学鼠标的分解图；
图6为本发明光学鼠标无支撑架的另一实施例的分解图。
具体实施方式
为了解决先前技术中的问题，本发明提供一种光学鼠标的结构。
请参阅图3；图3为本发明光学鼠标100结构的示意图。光学鼠标100的导电支架60上设有一感测芯片62与一光源64，此光源可以是一发光二极管芯片，且感测芯片62与光源64之间的导电支架60成一折角63，关于折角63于后有详细说明。
光圈的架构由导电支架60的延伸臂66所形成。延伸臂66上具有一光圈65，光圈65通过弯折延伸臂66而位于感测芯片62中感测光线区域的上方，用来将聚焦后的光线成像于感测芯片62上。然而，如图4所示，也可利用具有一光圈67的盖体68，额外地将光圈架构(盖体68)架设于导电支架60上，也可达到相同的功效。
请继续参阅图3。保护元件70覆盖于感测芯片62与光源64，例如一发光二极管芯片上，并形成透镜72、74。透镜74用来聚焦光源64所产生的光线以投射至一应用平面88，而透镜72用来将应用平面88所反射的光线聚焦。保护元件70可为树脂(epoxy)，例如其为可耐265度高温的热固性胶(thermosetting compound)。若保护元件70为透明树脂，则可搭配可见光发光二极管，如红色、蓝色或绿色的发光二极管，或激光二极管(laser diode，LD)的使用。若保护元件70为红外线可穿透的不透明树脂，则可搭配红外线发光二极管。本发明图3与图4中的实施例为使用透明树脂，因此可清楚地看出保护元件70内的各元件。保护元件70的材料并不限定以上所述的材料，任何可用来保护芯片或形成透镜的材料都为本发明的范畴。
如图3的光路径所示，利用透镜74来引导光源64所产生的光线至应用平面88，以使感测芯片62可接收到最多的反射光线。因此折角63的大小要适当才可使发光二极管64注塑的光线经由透镜74的折射作用投射至感测芯片62接收光线区域的正下方，其中折角63较佳是60°至85°。
感测芯片62与光源64通过导电支架60的多个支脚61，固定于一印刷电路板80上。印刷电路板80固定在一底座84的固定柱83上，感测芯片62与光源64固定在支撑架82上，支撑架82具有阻断不必要的杂光、增加光源64打在应用平面88上有效面积的光强度以及定位光源64的注塑角度。将图3中的元件拆解，如图5所示，图5为本发明光学鼠标100的分解图。支撑架82包括两个孔洞821、822以及一斜面823，孔洞821、822分别用以容纳透镜72、74，而斜面823用以支撑折角63，以避免折角63的角度因外力或其它因素而改变。支撑架82固定在底座84上的框架85内。相比较图2，本发明组合光学鼠标100的方式较简单，只需将组合好的光学元件86(其包括感测芯片62、光源64与透镜72、74)焊接于印刷电路板80，再组合印刷电路板80、支撑架82与底座84，即可完成光学鼠标100的组装。另外，也可省略图5中的支撑架82，如图6所示，光学元件86焊接于印刷电路板80后，将印刷电路板80固定于底座84上的固定柱83，即完成组装。
相比较于现有技术，本发明于组合光学鼠标前先将感测芯片、光源，例如发光二极管芯片通过保护元件组合为一体，并利用保护元件形成透镜的方式，以简化光学鼠标的结构。另外，由于感测芯片与发光二极管芯片都设置于支架上，因此只需调整感测芯片与发光二极管芯片之间支架的角度，即可定位此两元件，因此避免先前技术中组装时无法准确定位问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
Claims (24)
1.一种光学模块，其包括：
一支架；
一光源模块，设于该支架的第一端，该光源模块包括一光源，以及一保护元件，覆盖于该光源上，该保护元件是部分形成一透镜；以及
一感光模块，设于该支架上，用来感测该光源模块投射至一应用平面所反射的光线。
2.如权利要求1所述的光学模块，其中该感光模块包括一感测芯片，以及一保护元件，覆盖于该感测芯片上，该保护元件是部分形成一透镜，用来对该应用平面反射的光线聚焦。
3.如权利要求2所述的光学模块，其中该光源模块的保护元件及该感光模块的保护元件为树脂。
4.如权利要求1所述的光学模块，其中该光源为一发光二极管(lightemitting diode)。
5.如权利要求2所述的光学模块，其另包括一光圈，设于该感光模块的感测芯片及透镜之间。
6.如权利要求5所述的光学模块，其中该光圈形成于该支架的延伸臂上。
7.如权利要求5所述的光学模块，其另包括一盖体，固定在该支架上，其中该光圈形成在该盖体上。
8.如权利要求1所述的光学模块，其另包括一电路板，该支架包括多个支脚，该支架的多个支脚是固定在该电路板上。
9.如权利要求8所述的光学模块，其另包括一支撑架，该光源模块与该感光模块固定在该支撑架上。
10.如权利要求9所述的光学模块，其另包括一底座，该支撑架固定在该底座上。
11.如权利要求1所述的光学模块，其中该支架具有一折角，该光源模块与该感光模块设置于该支架的折角的相异侧。
12.如权利要求11所述的光学模块，其中该折角介于60度及85度之间。
13.如权利要求1所述的光学模块，其为一光学鼠标。
14.一种光学模块，其包括：
一支架；
一光源模块，设于该支架的第一端；以及
一感光模块，设于该支架上，该感光模块包括一感测芯片，以及一保护元件，覆盖于该感测芯片上，该保护元件部分形成一透镜，用来对该光源模块投射至一应用平面所反射的光线聚焦。
15.如权利要求14所述的光学模块，其另包括一光圈，设于该感光模块的感测芯片及透镜之间。
16.如权利要求15所述的光学模块，其中该光圈形成于该支架的延伸臂上。
17.如权利要求15所述的光学模块，其另包括一盖体，固定于该支架上，其中该光圈形成在该盖体上。
18.如权利要求14所述的光学模块，其中该感光模块的保护元件为树脂。
19.如权利要求14所述的光学模块，其另包括一电路板，该支架包括多个支脚，该支架的多个支脚固定在该电路板上。
20.如权利要求19所述的光学模块，其另包括一支撑架，该光源模块与该感光模块固定在该支撑架上。
21.如权利要求20所述的光学模块，其另包括一底座，该支撑架固定在该底座上。
22.如权利要求14所述的光学模块，其中该支架具有一折角，该光源模块与该感光模块设置于该支架的折角的相异侧。
23.如权利要求22所述的光学模块，其中该折角介于60度及85度之间。
24.如权利要求14所述的光学模块，其为一光学鼠标。
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