JP2020021934A - 光学画像検知モジュール - Google Patents

光学画像検知モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2020021934A
JP2020021934A JP2019129939A JP2019129939A JP2020021934A JP 2020021934 A JP2020021934 A JP 2020021934A JP 2019129939 A JP2019129939 A JP 2019129939A JP 2019129939 A JP2019129939 A JP 2019129939A JP 2020021934 A JP2020021934 A JP 2020021934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
image detection
detection module
optical image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019129939A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7545796B2 (ja
Inventor
シェン−ジエ・チェン
Sheng-Jie Chen
チー−カイ・チャン
Chih-Kai Chang
ユン−ル・チャン
Yung-Le Chang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sonix Technology Co Ltd
Original Assignee
Sonix Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonix Technology Co Ltd filed Critical Sonix Technology Co Ltd
Publication of JP2020021934A publication Critical patent/JP2020021934A/ja
Priority to JP2023118131A priority Critical patent/JP2023134755A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7545796B2 publication Critical patent/JP7545796B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10831Arrangement of optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/008Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras designed for infrared light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements
    • G02B27/095Refractive optical elements
    • G02B27/0955Lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements
    • G02B27/0977Reflective elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3524Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being refractive
    • G02B6/3526Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being refractive the optical element being a lens
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10722Photodetector array or CCD scanning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404Methods for optical code recognition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/20Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33Transforming infrared radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

【課題】低コストで小型構造の光学画像検知モジュールを提供する。【解決手段】光学画像検知モジュール100は、基底部110と、光学体120と、少なくとも1つの発光素子140と、検知ユニット130とを含む。基底部110は、遮光部111および底面部112を有する。遮光部111は底面部112から突出する。遮光部111は第1開口O1を有する。底面部112は、遮光部111に対応する第2開口O2と、第2開口O2に隣接する第3開口O3とを有する。光学体120は、基底部110上に位置し、レンズ部121および導光部122を有する。レンズ部121は、導光部122と繋がり、第1開口O1に隣接する。発光素子140は第3開口O3内に配置される。検知ユニット130は、第2開口O2内に配置される。【選択図】図1C

Description

関連出願に対する相互引用
本願は、2018年7月13日に出願された台湾特許出願第107124301号の優先権を主張する。上記特許出願をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれ、本明細書の一部をなすものとする。
開示の分野
[0001] 本開示は、光モジュールに関し、特に光学画像検知モジュールに関する。
従来技術
[0002] 技術の発展に伴い、読み手の書籍を読む関心を刺激するために、既存の書籍に図表や音響が統合されることが多い。例えば、CDまたはMP3プレーヤは音響ファイルを格納する。しかしながら、この方法では、書籍を読むときに、ユーザは関連する音響ファイルを別個に検索しなければならず、読むときに不便の原因になる。
[0003] したがって、光学識別技法を利用する光学一点読み取りデバイス(optical point reading device)があり、この光学一点読み取りデバイスを書籍上でテキストまたはグラフィクスに差し向ける(point)と、テキストまたはグラフィクス上で光学識別コードを読み取り、次いで、読書からの学習効果を高めるために、音響発生デバイスによって音響を生成する。しかしながら、既存の光学一点読み取りデバイスは、その内部にある光学素子の構成によって制限を受けることが多く、構造的サイズを更に縮小することが困難になっている。
[0004] 本開示は、低コストで小型構造の光学画像検知モジュールを提供する。
[0005] 本開示の光学画像検知モジュールは、基底部(base)と、光学体と、少なくとも1つの発光素子と、検知ユニットとを含む。基底部は、遮光部および底面部(bottom portion)を有する。遮光部は底面部から突出し、遮光部は第1開口を有する。底面部は、遮光部に対応する第2開口と、第2開口に隣接する第3開口とを有する。光学体(optical body)は、基底部上に位置し、レンズ部および導光部を有する。レンズ部は、導光部と繋がり、レンズ部は、基底部の遮光部を収容するために、導光部に対して窪んでいる。レンズ部は、遮光部の第1開口に隣接する。発光素子は、基底部の第3開口内に配置される。検知部は、基底部の第2開口内に配置される。
[0006] 本開示の実施形態では、光学体と基底部の底面部との間に、閉じた収容空間が形成される。
[0007] 本開示の実施形態では、遮光部が柱状部および漸減端部を有し、柱状部が漸減端部および基底部の底面部と繋がり、遮光部が検知ユニットの上側を覆うように、漸減端部の内径が、レンズ部に向かって徐々に縮小する。
[0008] 本開示の実施形態では、第1開口が、遮光部の漸減端部の、レンズ部に面する一端に位置し、開口絞りを形成する。
[0009] 本開示の実施形態では、光学体が光入射端および光出力端を有し、発光素子が光学体の光入射端に隣接して位置する。
[0010] 本開示の実施形態では、発光素子が光ビームを供給するように構成され、光ビームが光学体の光入射端を通って光学体に入る。次いで、光ビームが物体に向けて伝えられ、光学体の光出力端から出射した後に反射し、レンズ部を通って検知ユニットに伝えられる。更に、検知ユニットが、物体によって反射された光ビームによって、物体上の識別コードを検知するように構成される。
[0011] 本開示の実施形態では、光学体のレンズ部が第1光学面および第2光学面を有し、第1光学面および第2光学面が互いに対向し、第1光学面が基底部に面する。導光部は、光出力面、外周面、光入射面、および第1内周面を有し、外周面が光出力面および光入射面と繋がり、第1内周面が導光部の光入射面およびレンズ部の第1光学面と繋がる。更に、第1内周面が基底部の遮光部を取り巻く。
[0012] 本開示の実施形態では、導光部が、更に、第2内周面を有し、第2内周面が、導光部の光出力面およびレンズ部の第2光学面と繋がる。
[0013] 本開示の実施形態では、第2内周面、光出力面、および第2光学面が、全体的に漸減窪み構造を形成する。
[0014] 本開示の実施形態では、第2光学面が凸面であり、第2光学面が光学体から離れる方向に突出する。
[0015] 本開示の実施形態では、外周面が湾曲面であり、外周面が光学体の外側に向かって突出する。
[0016] 本開示の実施形態では、発光素子が光出力面を有し、発光面が、導光部の光入射面に面する。
[0017] 本開示の実施形態では、レンズ部が光軸を有し、導光部が、レンズ部の光軸に対して、軸方向に対称である。
[0018] 本開示の実施形態では、基底部が一体的に形成される。
[0019] 本開示の実施形態では、光学体が一体的に形成される。
[0020] 本開示の実施形態では、基底部が少なくとも1つの位置決め突起を有し、光学体が少なくとも1つの位置決め溝を有し、少なくとも1つの位置決め突起が少なくとも1つの位置決め溝内に突出して、基底部および光学体の相対位置を固定する。
[0021] 本開示の実施形態では、光学画像検知モジュールが、更に、基板を含み、基板が回路ボードを備え、検知ユニットおよび発光素子が、基板の表面上に配置され、回路ボードに電気的に接続される。
[0022] 本開示の光学画像検知モジュールは、基板と、画像検知素子と、赤外線光源と、遮光筒と、導光体と、レンズとを含む。画像検知素子は、基板の表面上に位置する。赤外線光源は、基板の表面上に位置する。遮光筒は、互いに対向する第1開口および第2開口を有し、基板の表面上に配置され、画像検知素子は第1開口内に位置する。導光体は、遮光筒の脇に位置し、光入射面および光出力面を有する。レンズは、遮光筒の第2開口に隣接する。赤外線光源によって生成された赤外線光は、光入射面から導光体に入り、光出力面を通って導光体から出射し、メディア表面上で反射し、次いでレンズを通って遮光筒に入り、画像検知素子上に画像を形成する。
[0023] 本開示の実施形態では、この光学画像検知モジュールは、更に、基板の表面上に配置され、画像検知素子と赤外線光源との間に位置するスペーサを含む。
[0024] 本開示の実施形態では、スペーサが遮光筒と一体的に形成される。
[0025] 本開示の実施形態では、導光体がレンズと一体的に形成される。
[0026] 本開示の実施形態では、導光体がレンズの脇に位置し、レンズが導光体とともに窪み部を形成し、遮光筒を窪み部に収容する。
[0027] 本開示の実施形態では、第1開口が第2開口よりも大きい。
[0028] 以上に基づいて、本開示の実施形態の光学画像検知モジュールは、全体的に光学体の構造を形成するようにレンズ部および導光部を構成することによって、素子をモジュール内に一体化し、素子の数を減らし、こうして光学画像検知モジュールのサイズを縮小するように設計される。更に、光学画像検知モジュールの基底部および光学体は、射出成形によって形成することができるので、コストを低減することができる。加えて、光学画像検知モジュールは、レンズ部および導光部の配置によって、内部光学素子を外側から分離することができ、これによって防塵機能を達成する。
[0029] 以上に述べた本開示の特徴および利点を一層わかりやすくするために、図面を伴う実施形態について以下で詳しく説明する。
本開示の実施形態による光学画像検知モジュールの分解図である。 図1Aの光画像検知モジュールの側面図である。 図1Aの光画像検知モジュールの断面図である。 図1Aの光学体の光出力面の部分拡大図である。 図1Aの光画像検知モジュールの背面図である。 本開示の実施形態による異なる光学画像検知モジュールの断面図である。 本開示の実施形態による異なる光学画像検知モジュールの断面図である。 本開示の実施形態による更に他の光学画像検知モジュールの断面図である。
[0037] 図1Aは、本開示の実施形態による光学画像検知デバイスの分解図である。図1Bは、図1Aの光学画像検知モジュールの側面図である。図1Cは、図1Aの光学画像検知モジュールの断面図である。図1Dは、図1Aの光学体の光出力面の部分拡大図である。図1Eは、図1Aの光学画像検知モジュールの背面図である。図1Aを参照すると、本実施形態の光学画像検知モジュール100は、基底部110、光学体120、検知ユニット130、少なくとも1つの発光素子140、および基板150を含む。例えば、この実施形態では、発光素子140は、赤外線発光ダイオードとすることができ、赤外線光を供給することができる。検知ユニット130は、例えば、電荷結合デバイス(CCD)、相補型金属酸化物半導体(CMOS)、またはその他の画像検知素子であるが、本開示はこれらに限定されるのではない。加えて、本実施形態では、発光素子140の数を、例示のために2としたが、本開示はそれに限定されるのではない。他の実施形態では、発光素子140の数は1つだけでもよい。
[0038] 具体的には、図1Aから図1Cに示すように、この実施形態では、基底部(base)110が遮光部111と底面部(bottom portion)112とを有する。遮光部111は、基底部110の中心に位置し、底面部112から突出している。遮光部111は第1開口O1を有する。基底部110の底面部112は、遮光部111に対応するために第2開口O2と、第2開口O2に隣接する少なくとも1つの第3開口O3とを有する。一方、図1Aから図1Cに示すように、この実施形態では、光学体120は、基底部110上に位置し、レンズ部121と導光部122とを有する。レンズ部121は、光学体120の中心に位置し、導光部122に繋がる。レンズ部121は、遮光部111の第1開口O1に隣接する。更に、本実施形態では、発光素子140が、基底部110の第3開口O3内に配置され、検知ユニット130が基底部110の第2開口O2内に配置されている。
[0039] 更に具体的には、図1Cに示すように、この実施形態では、光学体120のレンズ部121が、導光部122に対して窪んでおり、導光部122がレンズ部121を取り囲んでいる。このように、閉鎖された収容空間が、基底部110の光学体120と底面部112との間に形成されることによって、基底部110の遮光部111を収容する。例えば、この実施形態では、射出成形によって基底部110および光学体120を形成することができ、したがって製造コストは低い。即ち、この実施形態では、基底部110および光学体120は一体形成され、基底部110は黒い遮光素材とすることができ、外部迷光を遮蔽することができ、光学体120の内部は、全反射し光が進行するように誘導し光を収束するために使用することができる限り、透過性材料でも非透過性材料でもよい。
[0040] 例えば、図1Cに示すように、この実施形態では、光学体120は、光入射端IEと光出力端OEとを有し、発光素子140は、光学体120の光入射端IEに隣接して位置する。発光素子140は、光ビームを供給するように構成され、この光ビームは光学体120の光入射端IEを通って光学体120に入り、光ビームは光学体120の光出力端OEから出射する。
[0041] 具体的に、図1Bおよび図1Cに示すように、本実施形態では、レンズ部121は光軸Oを有し、導光部122は、レンズ部121の光軸Oに関して軸方向に対称である。更に具体的には、この実施形態では、他方で、導光部122は、光入射面ILSと光出力面OLSとを有し、光入射面ILSは光学体120の光入射端IEに位置し、光出力面OLSは、光学体120の光出力端OEに位置し、発光素子140の発光面が導光部122の光入射面ILSに面しているので、光ビームは、光入射面ILSを通って光学体120に入ることができる。例えば、本実施形態では、図1Cに示すように、光学体120の光入射面ILSは、光学体120の光入射端IEの縁に対して窪んでおり、したがって光入射の効果を強めている。
[0042] 更に具体的には、図1Bおよび図1Cに示すように、この実施形態では、光学体120のレンズ部121は、第1光学面OS1と第2光学面OS2とを有し、第1光学面OS1および第2光学面OS2は互いに対向し、第1光学面OS1は基底部110に面している。一方、導光部122は、更に、外周面OPS、第1内周面IPS1、および第2内周面IPS2を有する。導光部122の外周面OPSは、光出力面OLSおよび光入射面ILSと繋がる。第1内周面IPS1は、導光部122の光入射面ILSおよびレンズ部121の第1光学面OS1と繋がり、第1内周面IPS1は、基底部110の遮光部111を取り囲み、第2内周面IPS2は、導光部122の光出力面OLSおよびレンズ部121の第2光学面OS2と繋がる。更に、図1Bおよび図1Cに示すように、本実施形態では、外周面OPSは湾曲面であり、外周面OPSは光学体120の外側に向かって突出している。
[0043] このように、光学体120の光入射面ILS、外周面OPS、第1内周面IPS1、第2内周面IPS2、および光出力面OLSの構造的構成(structural configuration)により、光学体120は、光入射面ILSを通って光ビームを光学体120に入らせ、次いで導光部122の外周面OPS、第1内周面IPS1、および第2内周面IPS2を通り、光学体120の内側を進行するように光ビームを誘導し、導光部122の光出力面OLSを通って出力させることができる。一方、図1Dに示すように、光学体120の光出力面OLSには、複数の環状微細構造MSを設けることもできる。この微細構造MSによって、光学体120の出力面OLSは、フレネル・レンズの効果に達することができるので、光出力面OLSを通って出力される光ビームを更に平行化することができる。
[0044] 次いで、光ビームが光学体120の導光部122から出射するとき、光ビームは物体に向けて伝えられ、次いで反射する。例えば、この実施形態では、物体とは、識別コード情報を有するメディアの表面であってもよい。例えば、図1Bおよび図1Cに示すように、この実施形態では、レンズ部121の第2光学面OS2は凸面であり、第2光学面OS2は、光学体120から離れる方向に向かって突出している。更に、この構造を形成するために必要とされる通りに、本実施形態では、第2内周面IPS2、光出力面OLS、および第2光学面OS2が、全体的に、漸減窪み構造を形成する。更に、遮光部111の第1開口O1は、レンズ部121に面する遮光部111の一端に位置し、開口絞りASを形成する。開口絞りASは、レンズ部121と検知ユニット130との間に位置し、レンズ部121の直接下に位置する。このため、反射した光ビームは、レンズ部121および開口絞りASを通って、検知ユニット130に伝えることができ、物体から反射した光ビームは、レンズ部121の光学面を通って検知ユニット130上に合焦することができ、検知ユニット130は、物体から反射した光ビームによって、物体上の識別コードを検知することができる。
[0045] このように、光学画像検知モジュール100は、全体的に光学体120の構造を形成するようにレンズ部121および導光部122を構成し、これによって、素子をモジュール内に統合し、素子の数を減らし、こうして光学画像検知モジュール100のサイズを縮小するように設計される。更に、光学画像検知モジュール100の基底部110および光学体120は、射出成形によって形成することができるので、コストを低減することができる。加えて、光学画像検知モジュール100は、レンズ部121および導光部122の配置によって、内部光学素子を外側から分離することができ、これによって防塵機能を達成する。
[0046] 一方、図1Cに示すように、本実施形態では、遮光部111は中空構造であり、柱状部111aと漸減端部111bとを有し、柱状部111aが漸減端部111bおよび基底部110の底面部112と繋がり、漸減端部111bの内径がレンズ部121に向かって徐々に減少し、遮光部111が検知ユニット130の上辺を覆うようにしている。言い換えると、本実施形態では、遮光部111の第2開口O2は第1開口O1よりも大きい。例えば、この実施形態では、遮光部111の第1開口O1は漸減端部111bの頂端(tip end)に位置するが、本開示はこれに限定されるのではない。このように、遮光部111が、柱状部111aおよび漸減端部111bの配置によって検知ユニット130を覆い、基底部110の底面部112も検知ユニット130の周辺を取り巻くので、基底部100は導光部122を通って伝えられる迷光を遮断するのに役立つ。
[0047] 加えて、この実施形態では、基底部110および光学体120には、基底部110および光学体120、または基底部110および基板150の相対位置を固定するための位置決め構造も選択的に設けられる。例えば、図1Aおよび図1Cに示すように、基底部110は少なくとも1つの位置決め突起PCを有し、光学体120は少なくとも1つの位置決め溝PGを有し、少なくとも1つの位置決め突起PCが少なくとも1つの位置決め溝(図示せず)内に突出し、基底部110および光学体120の相対位置を固定するために使用することができる。一方、図1Aおよび図1Cに示すように、基板150は、基底部110および基板150の相対位置を固定するために、基底部110の位置決め構造(図示せず)と結合することができる複数の位置決め孔を有する。
[0048] 加えて、図1Cおよび図1Eに示すように、この実施形態では、基板150は回路ボードを含むことができ、検知ユニット130および発光素子140は、基板150の表面上に配置され、回路ボードに電気的に接続されている。更に、光学画像検知モジュール100は、検知ユニット130から見て外側を向く基板150の他面上に配置されたコネクタ(図示せず)も含むことができる。このコネクタは、基板150および外部端子において回路ボードに電気的に接続することができ、検知ユニット130によって得られた画像信号を送信するために使用することができる。このように、光学画像検知モジュール100は、物体上の光学識別コードを読み取る機能を達成することができる。
[0049] 図2Aおよび図2Bは、本開示の実施形態による異なる光学画像検知モジュールの断面図である。図2Aおよび図2Bの光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bは、図1Aから図1Eの光学画像検知モジュール100と同様であり、相違は次の通りである。図2Aおよび図2Bに示すように、この実施形態では、光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bは、遮光筒211、導光体222、レンズ221、赤外線光源240、画像検知素子230、および基板150を含む。具体的には、図2Aおよび図2Bに示すように、図2Aおよび図2Bの実施形態では、赤外線光源240は、発光素子140と同じであり、画像検知素子230は検知ユニット130と同じであり、関連する説明はここでは繰り返さない。一方、図2Aおよび図2Bの実施形態では、遮光筒211は図1Aから図1Dの基底部110の遮光部111と同様であり、導光体222およびレンズ221は、それぞれ、図1Aから図1Dにおける導光部122およびレンズ部121と同様であり、相違は次の通りである。
[0050] 具体的には、図2Aおよび図2Bに示すように、図2Aおよび図2Bの実施形態では、遮光筒211が基板150の表面上に配置され、互いに対向する第1開口O1および第2開口O2も有するが、遮光筒211の第1開口O1は、円板部221bの中心に位置し、レンズ221は遮光筒211の第1開口O1に隣接し、開口絞りASを形成する。
[0051] 更に、遮光筒211が図1Aから図1Dの実施形態の遮光部111とは異なるのは、図2Aに示すように、遮光筒211が漸減端部111bを有さないが、円板部211bを有することである。一方、図2Bに示すように、遮光筒211は、1つの漸減部Cのみを有し、柱状部111aを有さない。しかしながら、図2Aおよび図2Bの実施形態では、遮光筒211の第2開口O2が第1開口O1よりも大きいので、遮光筒211は画像検知素子230を覆ってその周囲を取り巻くことには変わりなく、導光体222を透過する迷光を遮断するのに役立つ。
[0052] 加えて、図2Aおよび図2Bの実施形態では、導光体222が遮光筒211の脇に位置し、更に図2Aおよび図2Bの実施形態では、導光体222は、遮光筒211の両側にそれぞれ配置され、レンズ221に繋がる2つの柱状構造を有する。加えて、図2Aおよび図2Bの実施形態では、導光体222およびレンズ221も一体に形成されており、レンズ221および導光体222も窪み部CAを形成するので、遮光筒221をこの窪み部CA内に収容することができる。
[0053] このように、以上の構造的構成によって、赤外線光源240によって生成された赤外線光は、導光体222の入射面ILSから導光体222に入り、次いで光出射面OLSを通って導光体222から出射し、物体のメディア面上で反射して、レンズ221を通って遮光筒211に入り、画像検知素子230上に画像を形成する。このように、光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bも、物体上の光学識別コードを読み取る機能を達成することができる。
[0054] このような構成により、この実施形態では、光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bが図1Aから図1Eにおける光学画像検知モジュール100と同様の構造を有するので、レンズ221および導光体222によって一体的に形成された構造により、素子をモジュール内に一体化し、素子の数を減らすことができ、これによって、光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bのサイズを縮小するのに役立つ。つまり、同様の機能を達成する。したがって、光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bは、光学画像検知モジュール100と同様の効果および利点を得ることができるが、関連する説明はここでは繰り返さない。
[0055] 図3は、本開示の実施形態による更に他の光学画像検知モジュールの断面図である。図3の光学画像検知モジュール300は、図2Aの光学画像検知モジュール200Aと同様であり、これらの相違は以下の通りである。図3に示すように、この実施形態では、光学画像検知モジュール300は、更に、スペーサ312を含む。スペーサ312は、基板150の表面上に配置され、画像検知素子230と赤外線光源240との間に位置する。更に、図3に示すように、本実施形態では、スペーサ312および遮光筒211は一体的に形成されているが、本開示はこれに限定されるのではなく、スペーサ312および遮光筒211が独立した1つずつの素子であってもよい。このように、光学画像検知モジュール300も、遮光筒211およびスペーサ312の配置により、導光体222を透過する迷光を遮断することができるので、画像検知素子230は、物体上の識別コードを更に精度高く検知し読み取ることができる。
[0056] 加えて、この実施形態では、光学画像検知モジュール300は図2Aおよび図2Bの光学画像検知モジュール200Aおよび光学画像検知モジュール200Bと同様の構造を有するので、レンズ221および導光体222によって一体的に形成された構造により、素子をモジュール内に一体化し素子の数を減らすことが可能であり、これによって、光学画像検知モジュール300のサイズを縮小するのに役立つ。つまり、同様の機能を達成する。したがって、光学画像検知モジュール300は、光学画像検知モジュール200Aと同様の効果および利点を得ることができるが、関連する説明はここでは繰り返さない。
[0057] 要約すると、本開示の実施形態の光学画像検知モジュールは、一体構造を形成するようにレンズ部および導光部(またはレンズおよび導光体)を構成することによって、素子をモジュール内に一体化し、素子の数を減らし、こうして光学画像検知モジュールのサイズを縮小するように設計される。更に、光学画像検知モジュールの基底部および光学体は、射出成形によって形成することができるので、コストを低減することができる。加えて、光学画像検知モジュールは、レンズ部および導光部(またはレンズおよび導光体)の配置によって、内部光学素子を外側から分離することができ、これによって防塵機能を達成する。
[0058] 以上の実施形態によって本開示を開示したが、これらの実施形態は本開示を限定することを意図するのではない。尚、本開示の範囲や主旨から逸脱することなく、本開示の構造に対して種々の変更や変形を行えることは、当業者には明白であろう。したがって、本開示の保護範囲は、添付した請求項において定められる(fall in)ものとする。

Claims (23)

  1. 光学画像検知モジュールであって、
    遮光部および底面部を有する基底部であって、前記遮光部が前記底面部から突出し、前記遮光部が第1開口を有し、前記底面部が、前記遮光部に対応するために第2開口と、前記第2開口に隣接する第3開口とを有する、基底部と、
    前記基底部上に配置され、レンズ部および導光部を有する光学体であって、前記レンズ部が前記導光部に繋がり、前記レンズ部が、前記基底部の遮光部を収容するために、前記導光部に対して窪んでおり、前記レンズ部が前記遮光部の第1開口に隣接する、光学体と、
    前記基底部の第3開口内に配置された少なくとも1つの発光素子と、
    前記基底部の第2開口内に配置された検知ユニットと、
    を備える、光学画像検知モジュール。
  2. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記光学体と前記基底部の底面部との間に閉鎖収容空間が形成される、光学画像検知モジュール。
  3. 請求項2記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記遮光部が、柱状部および漸減端部を有し、前記柱状部が前記漸減端部および前記基底部の底面部と繋がり、前記遮光部が前記検知ユニットの上側を覆うように、前記漸減端部の内径が、前記レンズ部に向かって徐々に縮小する、光学画像検知モジュール。
  4. 請求項2記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記第1開口が、前記遮光部の漸減端部の、前記レンズ部に面する一端に位置し、開口絞りを形成する、光学画像検知モジュール。
  5. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記光学体が、光入射端および光出力端を有し、前記発光素子が、前記光学体の光入射端に隣接して位置する、光学画像検知モジュール。
  6. 請求項5記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記発光素子が、光ビームを供給するように構成され、前記光ビームが、前記光学体の光入射端を通って前記光学体に入り、前記光ビームが物体に向けて伝えられ、前記光学体の光出力端から出射した後に反射し、前記レンズ部を通って前記検知ユニットに伝えられ、前記検知ユニットが、前記物体から反射した光ビームによって、前記物体上の識別コードを検知するように構成される、光学画像検知モジュール。
  7. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記光学体のレンズ部が、第1光学面および第2光学面を有し、前記第1光学面および前記第2光学面が、互いに対向し、前記第1光学面が前記基底部に面し、前記導光部が光出力面、外周面、光入射面、および第1内周面を有し、前記外周面が前記光出力面および前記光入射面と繋がり、前記第1内周面が前記導光部の光入射面および前記レンズ部の第1光学面と繋がり、前記第1内周面が前記基底部の遮光部を取り巻く、光学画像検知モジュール。
  8. 請求項7記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記導光部が、更に、第2内周面を有し、前記第2内周面が、前記導光部の光出力面および前記レンズ部の第2光学面と繋がる、光学画像検知モジュール。
  9. 請求項8記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記第2内周面、前記光出力面、および前記第2光学面が、全体的に漸減窪み構造を形成する、光学画像検知モジュール。
  10. 請求項7記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記第2光学面が凸面であり、前記第2光学面が、前記光学体から離れる方向に突出する、光学画像検知モジュール。
  11. 請求項7記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記外周面が湾曲面であり、前記外周面が前記光学体の外側に向かって突出する、光学画像検知モジュール。
  12. 請求項7記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記発光素子が発光面を有し、前記発光面が前記導光部の光入射面に面する、光学画像検知モジュール。
  13. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記レンズ部が光軸を有し、前記導光部が、前記レンズ部の光軸に対して、軸方向に対称である、光学画像検知モジュール。
  14. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記基底部が一体的に形成される、光学画像検知モジュール。
  15. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記光学体が一体的に形成される、光学画像検知モジュール。
  16. 請求項1記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記基底部が、少なくとも1つの位置決め突起を有し、前記光学体が、少なくとも1つの位置決め溝を有し、前記少なくとも1つの位置決め突起が、前記少なくとも1つの位置決め溝内に突出して、前記基底部および前記光学体の相対位置を固定する、光学画像検知モジュール。
  17. 請求項1記載の光学画像検知モジュールであって、更に、
    基板を備え、前記基板が回路ボードを備え、前記検知ユニットおよび発光素子が、前記基板の表面上に配置され、前記回路ボードに電気的に接続される、光学画像検知モジュール。
  18. 光学画像検知モジュールであって、
    基板と、
    前記基板の表面上に配置された画像検知素子と、
    前記基板の前記表面上に配置された赤外線光源と、
    互いに対向する第1開口および第2開口を有し、前記基板の前記表面上に配置され、前記画像検知素子が前記第2開口内に位置する、遮光筒と、
    前記遮光筒の脇に位置し、光入射面および光出力面を有する導光体と、
    前記遮光筒の第1開口に隣接するレンズと、
    を備え、前記赤外線光源によって生成された赤外線光が、前記光入射面から前記導光体に入り、次いで前記光出力面を通って前記導光体から出射し、媒体面上で反射し、次いで前記レンズを通って前記遮光筒に入り、前記画像検知素子上に画像を形成する、光学画像検知モジュール。
  19. 請求項18記載の光学画像検知モジュールであって、更に、前記基板の前記表面上に配置され、前記画像検知素子と前記赤外線光源との間に位置するスペーサを備える、光学画像検知モジュール。
  20. 請求項19記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記スペーサが、前記遮光筒と一体的に形成される、光学画像検知モジュール。
  21. 請求項18記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記導光体が、前記レンズと一体的に形成される、光学画像検知モジュール。
  22. 請求項18記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記導光体が、前記レンズの脇に位置し、前記レンズが前記導光体とともに窪み部を形成し、前記遮光筒が前記窪み部に収容されるようにした、光学画像検知モジュール。
  23. 請求項18記載の光学画像検知モジュールにおいて、前記第2開口が前記第1開口よりも大きい、光学画像検知モジュール。
JP2019129939A 2018-07-13 2019-07-12 光学画像検知モジュール Active JP7545796B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023118131A JP2023134755A (ja) 2018-07-13 2023-07-20 光学画像検知モジュール

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107124301 2018-07-13
TW107124301A TWI662353B (zh) 2018-07-13 2018-07-13 光學影像感測模組

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023118131A Division JP2023134755A (ja) 2018-07-13 2023-07-20 光学画像検知モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020021934A true JP2020021934A (ja) 2020-02-06
JP7545796B2 JP7545796B2 (ja) 2024-09-05

Family

ID=66924994

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019129939A Active JP7545796B2 (ja) 2018-07-13 2019-07-12 光学画像検知モジュール
JP2023118131A Pending JP2023134755A (ja) 2018-07-13 2023-07-20 光学画像検知モジュール

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023118131A Pending JP2023134755A (ja) 2018-07-13 2023-07-20 光学画像検知モジュール

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11082593B2 (ja)
EP (2) EP3594726B1 (ja)
JP (2) JP7545796B2 (ja)
KR (2) KR102244927B1 (ja)
CN (1) CN109889705B (ja)
TW (1) TWI662353B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112104769A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 成都鼎桥通信技术有限公司 一种感光镜片、光线感应组件及终端
TWI747017B (zh) * 2019-07-31 2021-11-21 廣州立景創新科技有限公司 攝影裝置
JP7072010B2 (ja) * 2020-02-13 2022-05-19 新コスモス電機株式会社 警報器
DE102022100331A1 (de) * 2022-01-10 2023-07-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fortbewegungsmittel und Anordnung zur Aufnahme eines Infrarotbildes

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040089907A (ko) * 2003-04-15 2004-10-22 삼성전기주식회사 광 마우스의 이미지 네비게이션 모듈
JP2005252646A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Mitsubishi Electric Corp 画像読取装置
JP2007156538A (ja) * 2005-11-30 2007-06-21 Mitsumi Electric Co Ltd 画像検出装置
US20110057130A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-10 Chi-Hsing Hsu Flip-chip type image-capturing module
US20110253885A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Azurewave Technologies, Inc. Image-capturing module for simplifying optical component and reducing assembly time
WO2013168442A1 (ja) * 2012-05-07 2013-11-14 アオイ電子株式会社 光源一体型光センサ、および光源一体型光センサの製造方法
WO2014087614A1 (ja) * 2012-12-06 2014-06-12 三菱電機株式会社 画像読取装置
CN104808815A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 昆盈企业股份有限公司 笔型光学感测装置
JP2017022629A (ja) * 2015-07-13 2017-01-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 撮像装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030222147A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 Hand Held Products, Inc. Optical reader having a plurality of imaging modules
US7219843B2 (en) * 2002-06-04 2007-05-22 Hand Held Products, Inc. Optical reader having a plurality of imaging modules
US7823783B2 (en) * 2003-10-24 2010-11-02 Cognex Technology And Investment Corporation Light pipe illumination system and method
US7874487B2 (en) * 2005-10-24 2011-01-25 Cognex Technology And Investment Corporation Integrated illumination assembly for symbology reader
US7617984B2 (en) * 2004-12-16 2009-11-17 Cognex Technology And Investment Corporation Hand held symbology reader illumination diffuser
CN2857095Y (zh) * 2005-06-23 2007-01-10 崴强科技股份有限公司 笔型光学鼠标
ATE536593T1 (de) * 2005-12-30 2011-12-15 Datalogic Scanning Group Srl Beleuchtungslinse für einen optischen codeleser
US20090140048A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Symbol Technologies, Inc. CPC Illumination Apparatus for an Imaging-Based Bar Code Reader
CN201218936Y (zh) * 2008-06-05 2009-04-08 比亚迪股份有限公司 一种光电传感定位装置及采用该定位装置的手机
KR20220100086A (ko) * 2009-07-10 2022-07-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR102113148B1 (ko) * 2009-09-04 2020-05-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 발광 장치를 제작하기 위한 방법
CN201689406U (zh) * 2010-05-12 2010-12-29 松翰科技股份有限公司 光学及影像感测装置与光学辨识笔
CN102737213A (zh) * 2011-03-30 2012-10-17 凌通科技股份有限公司 光学辨识模块装置及具有光学辨识模块的光学读取器
TW201250321A (en) * 2011-06-13 2012-12-16 Millennium Comm Co Ltd Optical lens and light-emitting module using the same
US20130020351A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Gojo Industries, Inc. Dispenser with optical keying system
CN103308924A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 昆盈企业股份有限公司 光学感测装置
CN202650033U (zh) * 2012-05-15 2013-01-02 仪鼎半导体股份有限公司 扫描笔头结构
JP2014197384A (ja) * 2013-03-08 2014-10-16 株式会社リコー スタイラス、及び光学式タッチパネル装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040089907A (ko) * 2003-04-15 2004-10-22 삼성전기주식회사 광 마우스의 이미지 네비게이션 모듈
JP2005252646A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Mitsubishi Electric Corp 画像読取装置
JP2007156538A (ja) * 2005-11-30 2007-06-21 Mitsumi Electric Co Ltd 画像検出装置
US20110057130A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-10 Chi-Hsing Hsu Flip-chip type image-capturing module
US20110253885A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-20 Azurewave Technologies, Inc. Image-capturing module for simplifying optical component and reducing assembly time
WO2013168442A1 (ja) * 2012-05-07 2013-11-14 アオイ電子株式会社 光源一体型光センサ、および光源一体型光センサの製造方法
WO2014087614A1 (ja) * 2012-12-06 2014-06-12 三菱電機株式会社 画像読取装置
CN104808815A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 昆盈企业股份有限公司 笔型光学感测装置
JP2017022629A (ja) * 2015-07-13 2017-01-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200007710A (ko) 2020-01-22
EP3594726B1 (en) 2021-04-21
US20200021722A1 (en) 2020-01-16
TWI662353B (zh) 2019-06-11
CN109889705A (zh) 2019-06-14
EP3594726A1 (en) 2020-01-15
EP3779523A1 (en) 2021-02-17
JP7545796B2 (ja) 2024-09-05
KR102302506B1 (ko) 2021-09-15
TW202006455A (zh) 2020-02-01
KR102244927B1 (ko) 2021-04-27
JP2023134755A (ja) 2023-09-27
KR20200131790A (ko) 2020-11-24
CN109889705B (zh) 2021-10-15
EP3779523B1 (en) 2021-10-20
US11082593B2 (en) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7545796B2 (ja) 光学画像検知モジュール
US20220003543A1 (en) Optical Proximity Sensor Integrated into a Camera Module for an Electronic Device
CN108052898B (zh) 指纹识别传感器、显示装置以及指纹识别方法
US7732752B2 (en) Continuous base beneath optical sensor and optical homodyning system
KR20170124160A (ko) 광학식 이미지 인식 센서 내장형 평판 표시장치
KR20180003702A (ko) 광학식 이미지 인식 센서 내장형 평판 표시장치
JPWO2006077718A1 (ja) レンズアレイ及びレンズアレイを備えるイメージセンサ
KR20180062202A (ko) 박막 평판형 광학 이미지 센서 및 광학 이미지 센서 내장형 평판 표시장치
TWM561810U (zh) 屏內光學指紋辨識的薄膜電晶體面板
JPH10105635A (ja) 光半導体装置
CN108091680B (zh) 屏内光学指纹辨识的发光二极管面板
TWM561855U (zh) 屏內光學指紋辨識的發光二極體面板
TW201931198A (zh) 屏內光學指紋辨識的發光二極體面板
KR101024573B1 (ko) 프레넬 렌즈를 구비한 초소형 광학입력장치
US7796489B2 (en) Optical head with diffuser structure
TWI651569B (zh) 屏內光學指紋辨識的薄膜電晶體面板
JP2000357816A (ja) 光結合装置
JP2007052358A (ja) 光学ユニット
US11783621B2 (en) Optical fingerprint imaging device
KR20180065853A (ko) 광학식 이미지 인식 센서 내장형 평판 표시장치
JP2006113879A (ja) 画像検出装置
KR20160082858A (ko) 홍채인식장치
JPH07192076A (ja) ペン形バーコードリーダ
JP2001358905A (ja) 密着型イメージセンサ
JP2005249986A (ja) 光源装置及びこれを備えた画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230123

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230720

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230727

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240826

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7545796

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150