CN200993962Y - 改进式光感测的封装模块 - Google Patents

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Abstract

一种改进式光感测的封装模块，包括一电路板及一设置于电路板的光感测模块。光感测模块具有一电性连接电路板的线型光感测元件、一电性连接电路板的发光单元及一封装于线型光感测元件与发光单元的第二保护体；线型光感测元件及发光单元的表面设有第一保护体，第二保护体具有分别对应线型光感测元件的第一孔口及对应发光单元的第二孔口，第一孔口设有一对应线型光感测元件的成像透镜或第一光管，第二孔口设有一对应发光单元的照明透镜或第二光管，通过线型光感测元件、发光单元、第二保护体、第一保护体的一体成型，本实用新型在制造较简单，于组装时使光感测模块各元件能自动调准，并减少感测封装模块空间及缩小封装模块体积。

Description

改进式光感测的封装模块
技术领域
本实用新型涉及一种改进式光感测的封装模块，尤指一种将用于鼠标的线型光感测元件、发光单元、第一保护体、第二保护体一体成型的光感测的封装模块。
背景技术
请参阅图1所示，为公知光感测的封装模块的示意图，其包括有：一电路板1a、一发光元件2a、一光源固定结构3a、一图像感测元件4a、一封装盖体5a及一成像透镜6a。
其中，发光元件2a固定在光源固定结构3a上，且利用一导线20a而电性连接在电路板1a上，光感测元件4a设置在电路板1a上，且利用两导线40a而电性连接在电路板1a上，封装盖体5a用以封装光感测元件4a，且封装盖体5a具有一穿孔50a，而成像透镜6a设置在封装盖体5a上以对应于穿孔50a和光感测元件4a。
借此，通过发光元件2a以发射一光束L1至一稿件D，同时光束L1经散射而形成一散射光束L2，散射光束L2穿过封装盖体5a的穿孔50a及成像透镜6a而投射至光感测元件4a，使光感测元件4a达到感测稿件D的效果。
然而，光感测元件4a、封装盖体5a及成像透镜6a为分离元件的组合，在组装制程方面，光感测元件4a、封装盖体5a及成像透镜6a必须精确的配合以调准一特定的光学角度，方能使散射光束L2以发射至光感测元件4a，且由于光源固定结构3a与光感测元件4a仍是分离的元件，为了使光感测元件4a能准确的感测散射光束L2，而发光元件2a与光感测元件4a设置的位置需要有良好的调准及定位动作，使得制作上较为复杂，组装也不容易达到准调的动作，此外，光源固定结构3a与封装盖体5a为分离的元件，因此，亦造成材料成本的增加。
请参阅图2A所示，为公知另一光感测的封装模块示意图，图中得知，公知光感测的封装模块包括有：一本体1b、一发光二极管单元2b、一感测单元3b一光学单元4b、及一控制单元5b。其中该本体1b具有一容置空间11b、一设于该容置空间11b内的引线部12b、多个连结于该本体1b的接脚13b及一设置于该本体1b底部的盖体14b；该发光二极管单元2b由至少一发光二极管所组成，该发光二极管单元2b容置于该容置空间11b内且与该引线部12b电性连接；该感测单元3b为一感测器，其容置于该容置空间11b并且该引线部12b电性连接；该光学单元4b设置于该盖体14b上，该光学单元4b由第一光学元件41b及第二光学元件42b所组成，该第一光学元件41b对应于该发光二极管单元2b，该第二光学元件42b对应于该感测单元3b，其中该第一及第二光学元件41b、42b分别与该盖体14b一体成形地组合；该控制单元5b为一控制晶片，其容置于该容置空间11b且与该引线部12b电性连接，其中该本体1b、发光二极管单元2b、感测单元3b、光学单元4b及控制单元5b封装为一体。
请参阅图2B所示，为公知光感测模块组装于鼠标的应用示意图。由图中可知，该公知光感测模块利用双排接脚式(DIP，Dual In-linePackage)的封装方式，插设于一光学鼠标6b的电路板61b上，其中该光学鼠标6b具有一壳体62b及一底板63b，该底板63b设置有一透孔631b；该公知光感测模块的发光二极管单元2b及感测单元3b对应于该透孔631b。
借此，该发光二极管单元2b所发出的光线可通过该第一光学元件41b以散射至一平面，通过该平面的反射以将该光线散射至该第二光学元件42b，并且通过该第二光学元件42b以为该感测单元3b所接收。
借由上述，得知公知光感测封装模块具有以下缺点：
1.由于光感测元件4a、封装盖体5a、成像透镜6a彼此分离构成，不但制作复杂、同时也不容易组装来达到准确调整定位。
2.由于封装光感测元件4a的封装盖体5a体积较大，因此较为占空间进而使封装模块整体体积庞大，使用上造成许多空间的浪费。
3.封装模块所使用的元件较多，故使材料成本提高。
4.该光学单元4b的第一及第二光学元件41b、42b分别与该盖体14b一体成型地组合，制程、及结构上皆较为复杂、困难。
因此，本实用新型的设计人有感上述缺陷的可改善，且依据多年来从事此方面的相关经验，悉心观察且研究，并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种改进式光感测的封装模块，通过将光感测模块的线型光感测元件、发光单元、第二保护体、第一保护体一体成型化，使得该光感测的封装模块在制造上较为简单，在组装时也可使光感测模块的各元件能自动调准，并且能减少光感测的封装模块空间，进而有效缩小整体体积。
为了达到上述的目的，本实用新型提供一种改进式光感测的封装模块，其包括：一电路板及一设置于电路板的光感测模块。其中光感测模块具有一电性连于电路板的线型光感测元件、一电性连接电路板的发光单元及一封装于线型光感测元件的第二保护体，线型光感测元件及发光单元的表面设有一第一保护体，该第二保护体具有一对应线型光感测元件的第一孔口。
此外，第一保护体更具有一设置于第一孔口的第一光管，第一光管与第一保护体一体成型。
借此，通过将光感测模块的线型光感测元件、发光单元、第一保护体及第二保护体一体成型，使光感测的封装模块制作较为简单，组合封装时可使光感测模块的各元件能自动调准，并且能减少光感测的封装模块空间，进而有效缩小整体封装模块的体积。
为了达成上述的目的，本实用新型另外提供一种改进式光感测的封装模块，其包括：一电路板及一设置于电路板的光感测模块。其中光感测模块具有一电性连于电路板的线型光感测元件、一电性连接电路板的发光单元，以及一封装于线型光感测元件与发光单元的第二保护体，线型光感测元件及发光单元表面设有一第一保护体，第二保护体分别具有一对应线型光感测元件的第一孔口及一对应发光单元的第二孔口。
此外，第一保护体更分别具有一设置于第一孔口与第二孔口的第一光管及第二光管，第一光管及第二光管皆与第一保护体一体成型。
借此，通过光感测模块的线型光感测元件、发光单元、第一保护体、第二保护体一体成型化，使得该光感测的封装模块制造上较为简单，于组装时使光感测模块的各元件能自动调准，并且能减少光感测器的封装模块空间，进而有效缩小整体封装模块的体积。
为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功能效果，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1为公知光感测的封装模块的示意图。
图2A为另一公知光感测的封装模块的示意图。
图2B为图2A公知光感测模块用于鼠标的应用示意图。
图3为本实用新型改进式光感测的封装模块第一实施例的示意图。
图4为本实用新型改进式光感测的封装模块第二实施例的示意图。
图5为本实用新型改进式光感测的封装模块第三实施例的示意图。
图6为本实用新型改进式光感测的封装模块第四实施例的示意图。
图7为本实用新型改进式光感测的封装模块第五实施例的示意图。
图8为本实用新型改进式光感测的封装模块的用于鼠标的一应用示意图。
主要元件附图标记说明：
公知：
电路板            1a
发光元件          2a
光源固定结构      3a
光感测元件        4a
封装盖体          5a
孔口              50a
成像透镜          6a
导线              20a、40a
稿件              D
光束              L1
散射光束          L2
本体              1b
容置空间          11b          引线部          12b
接脚              13b          盖体            14b
发光二极管单元    2b
感测单元          3b
光学单元          4b
第一光学元件      41b          第二光学元件    42b
控制单元          5b
光学鼠标          6b
电路板            61b          壳体            62b
底板              63b
透孔              631b
本实用新型：
电路板            1
光感测模块        2
线型光感测元件    21
发光单元          22
第二保护体        23
第一孔口          231
第二孔口          232
第一保护体        24
成像透镜          25
照明透镜          26
第一光管          27
第二光管          28
鼠标              4
壳体              41          底板42
透孔              43
文件              d
具体实施方式
请参阅图3，为本实用新型改进式光感测的封装模块第一实施例的示意图。从图中可知，本实用新型包括有：一电路板1及一光感测模块2。
其中光感测模块2设置于电路板1上，光感测模块2具有一电性连接于电路板1的线型光感测元件21、一电性连接于电路板1的发光单元22，以及一封装线型光感测元件21的第二保护体23，线型光感测元件21及发光单元22的表面披覆有一第一保护体24(protective body)，第二保护体23具有一对应于线型光感测元件21的第一孔口231
于本实施例中，第一保护体24更具有一设置于第一孔口231以对应于线型光感测元件21的第一光管27，第一光管27与第一保护体24一体成型。
借此，通过线型光感测元件21、发光单元22、第二保护体23及第一保护体24的一体成型化，使得本实用新型在制造上较为简化，在组装时也能使光感测模块的各元件能自动调准，并且能减少光感测的封装模块空间，进而有效缩小整体封装模块的体积。
在本实用新型中，发光单元22为一发光源(luminant source)，或者，该发光单元22为一发光源与一照明透镜所组成的发光模块，或者，发光单元22也可为一发光二极管(LED)或一雷射光源(Lasersource)，用以提供线型光感测元件21感测的光源，而第二保护体23为涂黑或不透明的胶体，用以避免线型光感测元件21接触不必要的光线而导致感测效果不佳，而胶体的材质为环氧树脂(Epoxy)或压克力(Polycarb)材质，而第一保护体24为一透明材质或一透明胶体，其用以防止线型光感测元件21直接与空气杂质产生接触，而造成损坏故障；此外，第一保护体24的胶体也可为环氧树脂、压克力或限红外光穿透(IR PASS)的材质。
借由发光单元22可产生一光线在一文件d，再经由文件d折射形成散射光线经由第一光管27投射于线型光感测元件21上以达到良好的感测效果。
请参阅图4，为本实用新型改进式光感测的封装模块第二实施例的示意图，与第一实施例的差异为：在本实施例中，可将一成像透镜25设置在第二保护体23的第一孔口231上，以取代原本的第一光管(如图3)，而成像透镜25与第一保护体24一体成型，并且在本实施例中，封装模块更包括一对应于发光单元22的照明透镜26，而照明透镜26与第一保护体24一体成型，如此，使得发光单元22可通过照明透镜26，以产生一均匀聚集光线在文件d，再经由文件d产生散射光线，再经由设置于第一孔口231的成像透镜25的聚集作用，以投射于线型光感测元件21上达到感测效果，使用者可依需求来考量是否需设置该成像透镜25。
请参阅图5，为本实用新型改进式光感测的封装模块第三实施例的示意图，与第一实施例的差异为：在本实施例中，封装模块更包括一对应于发光单元22的照明透镜26。其中，照明透镜26与第一保护体24一体成型，如此，使得发光单元22通过照明透镜26而产生一光线在文件d，再经由文件d产生散射光线，再经由第一光管27产生一均匀聚光，并投射于线型光感测元件21上以达到感测效果，使用者可依需求来考量是否需设置该照明透镜26。
请参阅图6，为本实用新型改进式光感测的封装模块第四实施例的示意图，与第一实施例的差异为：在本实施例中，第二保护体23除了封装线型光感测元件21外，还进一步地封装发光单元22，并且第二保护体23具有一对应于发光单元22的第二孔口232，而除了在第一孔口231设置一与第一保护体24一体成型的第一光管27外，还在第二孔口232设置一第二光管28，并且第二光管28也与第一保护体24一体成型，如此，本实施例亦可达成与上述第一至第三实施例相同的功效。
借此，通过线型光感测元件21、发光单元22、第一保护体24、第二保护体23、第一光管27及第二光管28的一体成型化，使得线型光感测元件21、发光单元22可与第一及第二光管27、28保持并固定在精确的光学定位位置，而省去复杂且精密的光学定位调准及制程上复杂性及组装上的误差。
请参阅图7所示，本实用新型改进式光感测的封装模块第五实施例的示意图，由图中得知，与第一实施例的差异为：在本实施例中，第二保护体23更进一步地封装发光单元22，并且第二保护体23具有一对应于发光单元22的第二孔口232；而第二保护体23的第一孔口231及第二孔口232分别设置成像透镜25及照明透镜26，并且成像透镜25和照明透镜26皆与第一保护体24一体成型，如此，本实施亦可达成与上述第一至第三实施例相同的功效。
在本实用新型中，成像透镜25(imagining lens)具有一球面镜面(spherical lens)或一非球面镜面(non-spherical lens)，以减少镜面的像差并且使透镜厚度轻薄化，而照明透镜26(lighting lens)亦同样具有一球面镜面(spherical lens)或一非球面镜面(non-spherical lens)，以作为导光用，发光单元22可为一非同调光源(incoherent illuminant)或一同调光源(coherent illuminant)，使用者可使用该同调光源的光斑干涉特性，使线型光感测元件21具有良好感测效果，或者，发光单元22可同时搭配照明透镜26的聚光及导光特性，达到更佳的照明效果，以使线型光感测元件21有更佳的感测效果。
请参阅图8所示，本实用新型改进式光感测的封装模块的用于鼠标的应用示意图，由图中得知，本实用新型光感测的封装模块利用表面黏着技术(Surface mount technology，SMT)方式完成封装，并且可用于设置于一鼠标4中(当然，也可以设置于其他感测装置)，该鼠标4具有一壳体41及一底板42，该底板42设置有一透孔43。
在本实施例的鼠标应用中，将本实用新型第一实施例应用于鼠标4中，其中线型光感测元件21、发光单元22及第二保护体23及第一保护体24一体成型化并对应于该透孔43。
借此，该发光单元22所发出的光线可通过该第一保护体24散射至文件d，并通过该文件d的散射特性将光线散射至该第一孔口231上的第一光管27以发射至该感测元件21中，为该感测元件21接收感测。
同样道理，本实用新型第二实施例至第五实施例亦可以应用于鼠标4上，并且可达到相同的功效。
综上所述，本实用新型将线型光感测元件、发光单元、第一保护体及第二保护体一体成型化的组合，使得光感测的封装模块具有下列优点：
1.通过光感测模块各元件的一体成型化，使得封装模块的结构及制作皆较为简单。
2.通过光感测模块各元件的一体成型化，于组装时即可达到自动调准的功效，而无须另外调校。
3.通过光感测模块各元件的一体成型化，能有效减少材料的使用成本，并有效地缩小封装模块的整体体积。
4.通过设置第一保护体于线型光感测元件及发光单元上，而使得线型光感测元件及发光单元可以避免与空气杂质接触而降低其使用寿命。
5.通过将光感测模块的线型光感测元件、发光单元与成像透镜、照明透镜或者第一、第二光管的一体成型化，而得以保持并固定在一精确光学位置，避免组装时不必要的误差产生。
6.使用者可依需求来考量，以设置该成像透镜、照明透镜、第一光管或第二光管。
但是，以上所述，仅为本实用新型最佳之一的具体实施例的详细说明与附图，但本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以权利要求为准，凡符合本实用新型权利要求范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本实用新型的范畴中，本实用新型技术领域内普能技术人员可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的专利保护范围内。

Claims (30)

1、一种改进式光感测的封装模块，其特征在于，包括有：
一电路板；以及
一光感测模块，其设置于该电路板上，该光感测模块具有一电性连接于该电路板的线型光感测元件、一电性连接于该电路板的发光单元以及一封装该线型光感测元件的第二保护体，该线型光感测元件及发光单元表面设有一第一保护体，该第二保护体具有一对应于该线型光感测元件的第一孔口；
其中，该线型光感测元件、发光单元、第一保护体以及第二保护体为一体成型。
2、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体更具有一设置于该第一孔口以对应于该线型光感测元件的第一光管，该第一保护体与该第一光管一体成型。
3、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：更包括一设置于该第一孔口的成像透镜，该成像透镜对应该线型光感测元件，并且该成像透镜与第一保护体一体成型。
4、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：更包括一对应于该发光单元的照明透镜，该照明透镜与该第一保护体一体成型。
5、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第二保护体更进一步封装该发光单元，并且该第二保护体具有一对应该发光单元的第二孔口。
6、如权利要求5所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体更具有一设置于该第二孔口以对应于该发光单元的第二光管，该第一保护体与该第二光管一体成型。
7、如权利要求5所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该光感测模块更具有一设置于该第二孔口且对应于该发光单元的照明透镜，该照明透镜与该第一保护体一体成型。
8、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体为一透明材质或一透明胶体。
9、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体的胶体为环氧树脂或压克力或限红外光穿透的材质。
10、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第二保护体为涂黑或不透明的胶体。
11、如权利要求10所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该胶体为环氧树脂或压克力材质。
12、如权利要求3所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该成像透镜为环氧树脂或压克力材质。
13、如权利要求3所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该成像透镜具有一球面镜面或一非球面镜面。
14、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该发光单元为一发光源。
15、如权利要求1所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该发光单元为一发光模块，该发光模块由一发光源及一照明透镜所组成。
16、如权利要求14所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该发光源为一非同调光源或一同调光源。
17、如权利要求15所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该照明透镜具有一球面镜面或一非球面镜面。
18、一种改进式光感测的封装模块，其特征在于，包括有：
一电路板；以及
一光感测模块，其设置于该电路板上，该光感测模块具有一电性连接于该电路板的线型光感测元件、一电性连接于该电路板的发光单元及一封装该线型光感测元件与该发光单元的第二保护体，该线型光感测元件及发光单元表面设有一第一保护体，该第二保护体具有一对应于该线型光感测元件的第一孔口及一对应于该发光单元的第二孔口：
其中，该线型光感测元件、发光单元、第一保护体、第二保护体为一体成型。
19、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体更具有一设置于该第一孔口以对应于该线型光感测元件的第一光管，该第一保护体与该第一光管一体成型。
20、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：更包括一设置于第一孔口的成像透镜，该成像透镜对应于该线型光感测元件，并且该成像透镜与该第一保护体一体成型。
21、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：更包括一设置于该第二孔口且对应于该发光单元的照明透镜，该照明透镜与该第一保护体一体成型。
22、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体更具有一设置于该第二孔口以对应于该发光单元的第二光管，该第一保护体与该第二光管一体成型。
23、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第一保护体为一透明材质或一透明胶体，并且该透明胶体为环氧树脂、压克力或限红外光穿透的材质。
24、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该第二保护体为涂黑或不透明的胶体。
25、如权利要求20所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该成像透镜为环氧树脂或压克力材质。
26、如权利要求20所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该成像透镜具有一球面镜面或一非球面镜面。
27、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该发光单元为一发光源。
28、如权利要求18所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该发光单元为一发光模块，该发光模块由一发光源及一照明透镜所组成。
29、如权利要求27所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该发光源为一非同调光源或一同调光源。
30、如权利要求28所述的改进式光感测的封装模块，其特征在于：该照明透镜具有一球面镜面或一非球面镜面。
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