CN213904369U - 光学感应模块及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种光学感应模块及电子装置，包括多个光学发射器、多个光学元件及多个光学接收器。这些光学发射器用以发出光线。这些光学元件对应于这些光学发射器配置且用以接收这些光学发射器发出的光线并以不同的多个预设出光方向射出，以分别形成多个感应区域，且这些感应区域共同形成一立体感应空间。这些光学接收器对应于这些光学发射器配置，且用以接收经反射后的光线。

Description

光学感应模块及电子装置

技术领域

本新型涉及一种光学感应模块及电子装置，且特别涉及一种可形成立体感应空间的光学感应模块及电子装置。

背景技术

目前，少数电子装置采用光学感应的方式来达到触控屏幕的功能。然而，这样的做法仅止于平面感应，随着科技的进步，需要感应的动作变多，目前平面感应的装置难以应付所需。

实用新型内容

本新型提供一种光学感应模块，可形成立体感应空间，而可感应较多形式的动作。

本新型提供一种电子装置，具有上述的光学感应模块。

本新型的一种光学感应模块，包括多个光学发射器、多个光学元件及多个光学接收器。这些光学发射器用以发出光线。这些光学元件对应于这些光学发射器配置且用以接收这些光学发射器发出的光线并以不同的多个预设出光方向射出，以分别形成多个感应区域，且这些感应区域共同形成一立体感应空间。这些光学接收器对应于这些光学发射器配置，且用以接收经反射后的光线。

在本新型的一实施例中，所述多个光学元件分别包括不同角度的多个反射面，所述多个光学发射器所发出的光线进入对应的所述多个光学元件，并被对应的所述多个光学元件的所述多个反射面反射而朝所述多个预设出光方向射出。

在本新型的一实施例中，所述多个光学发射器沿一轴线排列，且所述多个光学接收器沿该轴线邻设于对应的所述多个光学发射器。

在本新型的一实施例中，所述多个光学发射器以矩阵的形式分布。

在本新型的一实施例中，所述多个感应区域的其中相邻两者之间的夹角相同于另外相邻两者之间的夹角。

在本新型的一实施例中，所述多个感应区域的相邻任两者之间的夹角介于10度至45度之间。

本新型的一种电子装置，包括一显示器及一光学感应模块。显示器具有一显示面。光学感应模块配置于显示器旁且电性连接于显示器以控制显示器，光学感应模块包括多个光学发射器、多个光学元件及多个光学接收器。这些光学发射器用以发出光线。这些光学元件对应于这些光学发射器配置且用以接收这些光学发射器发出的光线并以不同的多个预设出光方向射出，以分别形成多个感应区域，且这些感应区域共同形成一立体感应空间。这些光学接收器对应于这些光学发射器配置，且用以接收经反射后的光线。

在本新型的一实施例中，上述的这些感应区域的其中一者平行于显示面，这些感应区域的其他任一者与显示面之间夹有多个非零夹角。

在本新型的一实施例中，上述的这些光学元件分别包括不同角度的多个反射面，这些光学发射器所发出的光线进入对应的这些光学元件，并被对应的这些光学元件的这些反射面反射而朝这些预设出光方向射出。

在本新型的一实施例中，上述的这些光学发射器于显示器旁沿一轴线排列，且这些光学接收器沿轴线邻设于对应的这些光学发射器旁。

在本新型的一实施例中，上述的这些感应区域的其中相邻两者之间的夹角相同于另外相邻两者之间的夹角。

在本新型的一实施例中，上述的这些感应区域的相邻任两者之间的夹角介于10度至45度之间。

在本新型的一实施例中，上述的这些光学发射器以矩阵的形式分布。

基于上述，本新型的光学感应模块的这些光学发射器所发出的光线通过这些光学元件沿着不同的多个预设出光方向射出，以分别形成多个感应区域，且这些感应区域共同形成立体感应空间。这些光学接收器对接收经反射后的光线。如此一来，本新型的光学感应模块便可检测到立体感应空间内的动作，例如是手势变化，借此控制显示器。

附图说明

图1是依照本新型的一实施例的一种电子装置的示意图。

图2是图1的局部侧视示意图。

图3是图1的局部放大示意图。

图4A至图4D是多种光学元件的反射面的示意图。

图5是依照本新型的另一实施例的一种电子装置的示意图。

附图标记如下：

A1、A2：轴线

IR1、IR2、IR3、IR4：感应区域

L1、L2、L3、L4：光线

θ1、θ2、θ3：夹角

1：电子装置

10：显示器

12：显示面

100、100a：光学感应模块

110：电路板

121、123、125、127：光学发射器

122、124、126、128：光学接收器

132、134、136、138：光学元件

132a、134a、136a、138a：反射面

具体实施方式

图1是依照本新型的一实施例的一种电子装置的示意图。请参阅图 1，本实施例的电子装置1例如是以车用中控面板为例，但电子装置1 的种类不以此为限制。在其他实施例中，电子装置1也可以是平板电脑、电视、游乐器或是笔记本电脑。电子装置1包括一显示器10及一光学感应模块100。光学感应模块100可用来检测显示器10前侧的物体(手指)的位置与动作变化，而不需要直接碰触到显示器10的显示面12。

光学感应模块100配置于显示器10旁，且电性连接于显示器10以控制显示器10。光学感应模块100可形成多个感应区域IR1、IR2、 IR3、IR4。而这些感应区域IR1、IR2、IR3、IR4共同形成立体感应空间。当使用者的手在显示面12的前侧做动作时，由于手可能会位于这些感应区域IR1、IR2、IR3、IR4移动或是跨越这些感应区域IR1、 IR2、IR3、IR4，而使得手的位置与动作变化能够被光学感应模块100 感测，而达到立体感测的效果。因此，本实施例的光学感应模块100可支援立体感测，而可满足更多元的感测需求。

图2是图1的局部侧视示意图。图3是图1的局部放大示意图。请参阅图2及图3，在本实施例中，光学感应模块100包括一电路板110、多个光学发射器121、123、125、127、多个光学元件132、134、136、 138及多个光学接收器122、124、126、128。电路板电性连接这些光学发射器121、123、125、127、这些光学接收器122、124、126、128及显示器10，这些光学发射器121、123、125、127用以发出光线L1、 L2、L3、L4，这些光学元件132、134、136、138分别位于光学发射器 121、123、125、127的上方，这些光学元件132、134、136、138用以接收光学发射器121、123、125、127发出的光线L1、L2、L3、L4并改变这些光学发射器121、123、125、127所发出的光线L1、L2、L3、L4 的光线路径，使光线L1、L2、L3、L4以不同的多个预设出光方向射出，以分别形成多个感应区域IR1、IR2、IR3、IR4，且这些感应区域 IR1、IR2、IR3、IR4共同形成立体感应空间。要说明的是，详细的光学元件132、134、136、138的形状将由图4A至图4C表示。

这些光学接收器122、124、126、128对应于这些光学发射器121、 123、125、127配置，且用以接收经反射后的这些光学发射器121、 123、125、127所发出的光线L1、L2、L3、L4。

通过这些光学发射器121、123、125、127发出的光线L1、L2、 L3、L4通过对应的这些光学元件132、134、136、138朝其对应的预设出光方向射出，对应的这些光学接收器122、124、126、128接收经反射后的光线L1、L2、L3、L4。由图1及图2可见，这些感应区域IR1、 IR2、IR3、IR4不平行于彼此。在本实施例中，立体感应空间例如是立体的扇形柱所在的范围，但不以此为限制。

此外，光学发射器121、123、125、127例如是红外线发射器，光学接收器122、124、126、128例如是红外线接收器，但光学发射器 121、123、125、127及光学接收器122、124、126、128的种类不以此为限制。

换句话说，立体感应空间是由多个感应区域IR1、IR2、IR3、IR4 组成，电路板110上的控制器(未示出)可分时控制扫描各个二维的感应区域IR1、IR2、IR3、IR4，以使光学感应模块100同时具备二维与三维的感应功能。

在本实施例中，这些光学发射器121、123、125、127于显示器10 旁沿一轴线A1排列，且这些光学接收器122、124、126、128分别沿轴线A1位于这些光学发射器121、123、125、127旁。

因此，当使用者的手未位于图1所示的这些感应区域IR1、IR2、IR3、IR4的范围(也就是立体感应空间)的内时，光学发射器121、123、 125、127所发出的光线L1、L2、L3、L4不会被反射回来，光学接收器 122、124、126、128则不会接收到被手反射回的光线。

当使用者的手位于这些感应区域IR1、IR2、IR3、IR4的范围(也就是立体感应空间)的内时，光学发射器121、123、125、127所发出的光线L1、L2、L3、L4会被使用者的手反射回来，而使得光学接收器 122、124、126、128得以接收到经反射后的光线L1、L2、L3、L4。如此，便可判断出手的相对位置。

在本实施例中，感应区域IR4平行于显示面12且相当靠近显示器 10的显示面12，使用者的手指接触或接近于显示面12时，手指的位置会在感应区域IR4上移动，而可作为显示面12的触控层的用。

另外，若以图1的视角来看可知，其他感应区域IR1、IR2、IR3不平行于显示面12。当使用者的手靠近或远离显示面12时，手指可能会跨越感应区域IR1、IR2、IR3，而被检测到手靠近或远离显示面12。

另外，如图2所示，在本实施例中，这些感应区域IR1、IR2、 IR3、IR4的其中相邻两者之间的夹角实质上等于这些光线L1、L2、 L3、L4之间的夹角θ1、θ2、θ3，且夹角θ1、θ2、θ3为相同，但这些夹角θ1、θ2、θ3之间的关系不以此为限制，在其他实施例中，这些夹角θ1、θ2、θ3也可以不同。

此外，这些感应区域IR1、IR2、IR3、IR4的相邻任两者之间的夹角(或是说这些光线L1、L2、L3、L4之间的夹角)θ1、θ2、θ3介于10 度至45度之间，例如是30度，但夹角θ1、θ2、θ3不以此为限制。

详细地说，图4A至图4D是多种光学元件的反射面的示意图。请参阅图3、图4A至图4D，在本实施例中，这些光学元件132、134、136、 138分别包括不同角度的多个反射面132a、134a、136a、138a，这些光学发射器121、123、125、127所发出的光线L1、L2、L3、L4进入这些光学元件132、134、136、138，并被这些光学元件132、134、136、 138的这些反射面132a、134a、136a、138a反射而朝对应的这些预设出光方向射出。

当然，光学元件132、134、136、138的光学功能不以此为限制，在其他实施例中，也可以是通过折射的方式来改变光线L1、L2、L3、 L4的预设出光方向。此外，在一实施例中，光学元件132、134、136、 138也可以具有导光的功能，例如是导光板，然光学元件132、134、136、138的形式不被限制。

图5是依照本新型的另一实施例的一种电子装置的示意图。值得一提的是，详细的光学元件132、134、136、138的形状由图4A至图4C 表示。请参阅图5，在本实施例中，光学感应模块100a具有沿着轴线 A1、A2排列的多排光学发射器与多排光学接收器。这些光学发射器 121、123、125、127、光学元件132、134、136、138及光学接收器 122、124、126、128以矩阵的形式排列。

具体地说，在最远离显示面12的此排包括沿轴线A1排列的多个光学发射器121、多个光学元件132及多个光学接收器122。在此排中，光学发射器121所发出的光线L1在通过光学元件132射出形成感应区域 IR1(图4A)，并由光学接收器122接收经反射后的光线L1。

在距离显示面12第二远的此排包括沿轴线A1排列的多个光学发射器123、多个光学元件134及多个光学接收器124。在此排中，光学发射器123所发出的光线L2在通过光学元件134射出形成感应区域IR2(图4B)，并由光学接收器124接收经反射后的光线L2。

在距离显示面12第二近的此排包括沿轴线A1排列的多个光学发射器125、多个光学元件136及多个光学接收器126。在此排中，光学发射器125所发出的光线L3在通过光学元件136射出形成感应区域IR3(图 4C)，并及由光学接收器126接收经反射后的光线L3。

在最靠近显示面12的此排包括沿轴线A1排列的多个光学发射器 127、多个光学元件138及多个光学接收器128。在此排中，光学发射器 127所发出的光线L4在通过光学元件138射出形成感应区域IR4(图 4D)，并由光学接收器128接收经反射后的光线L4。在本实施例中，通过上述配置，光学感应模块100a可提供另一种立体感应空间。

综上所述，本新型的光学感应模块的这些光学发射器所发出的光线通过这些光学元件沿着不同的多个预设出光方向射出，以分别形成多个感应区域，且这些感应区域共同形成立体感应空间，并由这些光学接收器对接收经反射后的光线。如此一来，本新型的光学感应模块便可检测到立体感应空间内的动作，例如是手势变化，借此控制显示器。

Claims (13)

1.一种光学感应模块，其特征在于，包括：

多个光学发射器，用以发出光线；

多个光学元件，对应于所述多个光学发射器配置，且用以接收所述多个光学发射器发出的光线并以不同的多个预设出光方向射出以分别形成多个感应区域，且所述多个感应区域共同形成一立体感应空间；以及

多个光学接收器，对应于所述多个光学发射器配置且用以接收经反射后的光线。

2.如权利要求1所述的光学感应模块，其特征在于，所述多个光学元件分别包括不同角度的多个反射面，所述多个光学发射器所发出的光线进入对应的所述多个光学元件，并被对应的所述多个光学元件的所述多个反射面反射而朝所述多个预设出光方向射出。

3.如权利要求1所述的光学感应模块，其特征在于，所述多个光学发射器沿一轴线排列，且所述多个光学接收器沿该轴线邻设于对应的所述多个光学发射器。

4.如权利要求1所述的光学感应模块，其特征在于，所述多个光学发射器以矩阵的形式分布。

5.如权利要求1所述的光学感应模块，其特征在于，所述多个感应区域的其中相邻两者之间的夹角相同于另外相邻两者之间的夹角。

6.如权利要求1所述的光学感应模块，其特征在于，所述多个感应区域的相邻任两者之间的夹角介于10度至45度之间。

7.一种电子装置，其特征在于，包括：

一显示器，具有一显示面；以及

一光学感应模块，配置于该显示器旁且电性连接于该显示器以控制该显示器，该光学感应模块包括：

多个光学发射器，用以发出光线；

多个光学元件，对应于所述多个光学发射器配置且用以接收所述多个光学发射器发出的光线并以不同的多个预设出光方向射出以分别形成多个感应区域，且所述多个感应区域共同形成一立体感应空间；以及

多个光学接收器，对应于所述多个光学发射器配置且用以接收经反射后的光线。

8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述多个感应区域的其中一者平行于该显示面，所述多个感应区域的其他任一者与该显示面之间夹有多个非零夹角。

9.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述多个光学元件分别包括不同角度的多个反射面，所述多个光学发射器所发出的光线进入对应的所述多个光学元件，并被对应的所述多个光学元件的所述多个反射面反射而朝所述多个预设出光方向射出。

10.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述多个光学发射器于该显示器旁沿一轴线排列，且所述多个光学接收器沿该轴线邻设于对应的所述多个光学发射器。

11.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述多个感应区域的其中相邻两者之间的夹角相同于另外相邻两者之间的夹角。

12.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述多个感应区域的相邻任两者之间的夹角介于10度至45度之间。

13.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述多个光学发射器以矩阵的形式分布。

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