KR102244927B1 - 광학 이미지 감지 모듈 - Google Patents

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Abstract

광학 이미지 감지 모듈은 베이스, 광학 본체, 적어도 하나의 발광 컴포넌트 및 감지 유닛을 포함한다. 베이스는 차광부 및 하단부를 갖는다. 차광부는 하단부로부터 돌출된다. 차광부는 제1 개구를 갖는다. 하단부는 차광부에 대응하는 제2 개구 및 제2 개구에 인접한 제3 개구를 갖는다. 광학 본체는 베이스 상에 배치되고 렌즈부 및 도광부를 갖는다. 렌즈부는 도광부에 연결되고, 제1 개구에 인접하다. 발광 컴포넌트는 제3 개구 내에 배치된다. 감지 유닛은 제2 개구 내에 배치된다.

Description

광학 이미지 감지 모듈{OPTICAL IMAGE SENSING MODULE}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 7월 13일에 출원된 대만 출원 일련번호 제107124301호의 우선권 이득을 주장한다. 전술한 특허 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 포함되며, 이 명세서의 일부가 된다.
개시 분야
본 개시는 광학 모듈에 관한 것으로, 특히 광학 이미지 감지 모듈에 관한 것이다.
기술의 발전에 따라, 기존의 책은 흔히 그래픽 및 사운드와 통합되어 책을 읽을 때 독자의 흥미를 자극한다. 예를 들어, 사운드 파일을 저장하는 CD 또는 MP3 플레이어가 있다. 그러나, 이 방법은 사용자가 책을 읽을 때 관련 사운드 파일을 별도로 검색해야 하므로 읽기가 불편할 수 있다.
따라서, 광학 포인트 판독 디바이스가 책 위의 텍스트 또는 그래픽을 가리킬 때 텍스트 또는 그래픽 상의 광학 식별 코드를 판독하는 데 광학 식별 기술을 이용하는 광학 포인트 판독 디바이스가 있으며, 그런 경우 사운딩 디바이스를 통해 사운드가 생성되어 독서의 학습 효과를 향상시킨다. 그러나, 기존의 광학 포인트 판독 디바이스는 종종 내부의 광학 컴포넌트의 구성에 의해 제한되며, 이는 구조적 크기를 더 감소시키는 것을 어렵게 한다.
개시는 저비용 및 소형 구조의 광학 이미지 감지 모듈을 제공한다.
본 개시의 광학 이미지 감지 모듈은 베이스, 광학 본체, 적어도 하나의 발광 컴포넌트 및 감지 유닛을 포함한다. 베이스는 차광부 및 하단부를 갖는다. 차광부는 하단부로부터 돌출되고, 차광부는 제1 개구를 갖는다. 하단부는 차광부에 대응하는 제2 개구 및 제2 개구에 인접한 제3 개구를 갖는다. 광학 본체는 베이스 상에 배치되고 렌즈부 및 도광부를 갖는다. 렌즈부는 도광부에 연결되고, 렌즈부는 도광부에 대해 오목하게 들어가서 베이스의 차광부를 수용한다. 렌즈부는 차광부의 제1 개구에 인접하다. 발광 컴포넌트는 베이스의 제3 개구 내에 배치된다. 감지 유닛은 베이스의 제2 개구 내에 배치된다.
개시의 일 실시예에서, 광학 본체와 베이스의 하단부 사이에 폐쇄 수용 공간이 형성된다.
개시의 일 실시예에서, 차광부는 원주형부 및 테이퍼형 단부를 가지며, 원주형부는 테이퍼형 단부와 베이스의 하단부를 연결하고, 테이퍼형 단부의 내부 직경은 렌즈부를 향하여 점점 감소하여 차광부는 감지 유닛의 상측을 커버한다.
개시의 일 실시예에서, 제1 개구는 렌즈부를 향하는 차광부의 테이퍼형 단부의 일단에 위치되어 구경 조리개를 형성한다.
개시의 일 실시예에서, 광학 본체는 광 입사단 및 광 출력단을 가지며, 발광 컴포넌트는 광학 본체의 광 입사단에 인접하게 배치된다.
개시의 일 실시예에서, 발광 컴포넌트는 광 빔을 제공하도록 구성되며, 광 빔은 광학 본체의 광 입사단을 통해 광학 본체로 들어간다. 그 다음에 광 빔은 광 출력단으로부터 광학 본체를 나간 후에 물체로 전달되며 반사되고, 렌즈부를 통해 감지 유닛으로 전달된다. 또한, 감지 유닛은 물체에 의해 반사된 광 빔을 통해 물체 상의 식별 코드를 감지하도록 구성된다.
개시의 일 실시예에서, 광학 본체의 렌즈부는 제1 광학면 및 제2 광학면을 갖고, 제1 광학면과 제2 광학면은 서로 마주보며, 제1 광학면은 베이스를 향한다. 도광부는 광 출력면, 외주면, 광 입사면 및 제1 내주면을 가지며, 외주면은 광 출력면과 광 입사면을 연결하고, 제1 내주면은 도광부의 광 입사면과 렌즈부의 제1 광학면을 연결한다. 또한, 제1 내주면은 베이스의 차광부를 둘러싼다.
개시의 일 실시예에서, 도광부는 제2 내주면을 더 가지며, 제2 내주면은 도광부의 광 출력면과 렌즈부의 제2 광학면을 연결한다.
개시의 일 실시예에서, 제2 내주면, 광 출력면 및 제2 광학면은 함께 테이퍼형의 오목한 구조체를 형성한다.
개시의 일 실시예에서, 제2 광학면은 볼록면이고, 제2 광학면은 광학 본체로부터 멀어지는 방향으로 돌출된다.
개시의 일 실시예에서, 외주면은 곡면이고, 외주면은 광학 본체의 바깥쪽으로 돌출된다.
개시의 일 실시예에서, 발광 컴포넌트는 발광면을 가지며, 발광면은 도광부의 광 입사면을 향한다.
개시의 일 실시예에서, 렌즈부는 광축을 갖고, 도광부는 렌즈부의 광축에 대해 축 대칭이다.
개시의 일 실시예에서, 베이스는 일체형으로 형성된다.
개시의 일 실시예에서, 광학 본체는 일체형으로 형성된다.
개시의 일 실시예에서, 베이스는 적어도 하나의 위치결정 돌출부를 갖고, 광학 본체는 적어도 하나의 위치결정 홈을 가지며, 적어도 하나의 위치결정 돌출부는 적어도 하나의 위치결정 홈으로 돌출되어 베이스와 광학 본체의 상대 위치를 고정한다.
개시의 일 실시예에서, 광학 이미지 감지 모듈은 기판을 더 포함한다. 기판은 회로 보드를 포함하고, 감지 유닛 및 발광 컴포넌트는 기판의 표면 상에 배치되고 회로 보드에 전기적으로 연결된다.
본 개시의 광학 이미지 감지 모듈은 기판과, 이미지 감지 컴포넌트와, 적외선 광원과, 차광 실린더와, 도광 본체 및 렌즈를 포함한다. 이미지 감지 컴포넌트는 기판의 표면 상에 배치된다. 적외선 광원은 기판의 표면 상에 배치된다. 차광 실린더는 기판의 서로 마주보는 제1 개구 및 제2 개구를 가지며 표면 상에 배치되고, 이미지 감지 컴포넌트는 제2 개구 내에 배치된다. 도광 본체는 차광 실린더의 일 측에 배치되며 광 입사면 및 광 출력면을 갖는다. 렌즈는 차광 실린더의 제1 개구에 인접하다. 적외선 광원에 의해 생성된 적외선 광은 광 입사면으로부터 도광 본체에 들어간 후 광 출력면을 통해 도광 본체를 나가며, 매체 표면에서 반사된 후 렌즈를 통해 차광 실린더로 들어가서 이미지 감지 컴포넌트 상에 이미지를 형성한다.
개시의 일 실시예에서, 광학 이미지 감지 모듈은 기판의 표면 상에 배치되고 이미지 감지 컴포넌트와 적외선 광원 사이에 위치되는 스페이서를 더 포함한다.
개시의 일 실시예에서, 스페이서는 차광 실린더와 일체형으로 형성된다.
개시의 일 실시예에서, 도광 본체와 렌즈는 일체형으로 형성된다.
개시의 일 실시예에서, 도광 본체는 렌즈의 일 측에 위치되며, 렌즈와 도광 본체는 오목부를 형성하여 차광 실린더를 오목부에 수용한다.
개시의 일 실시예에서, 제2 개구는 제1 개구보다 크다.
위 내용에 기초하여, 본 개시의 실시예의 광학 이미지 감지 모듈은 렌즈부 및 도광부가 광학 본체의 구조를 함께 형성하게 함으로써 설계되며, 이로써 모듈 내의 컴포넌트의 수를 통합 및 감소시키며, 따라서 광학 이미지 감지 모듈의 크기를 감소시킨다. 게다가, 광학 이미지 감지 모듈의 베이스 및 광학 본체가 사출 성형에 의해 형성될 수 있으므로 비용이 절감될 수 있다. 또한, 광학 이미지 감지 모듈은 렌즈부 및 도광부의 구성을 통해 내부 광학 컴포넌트를 외부로부터 격리시킴으로써 방진 기능을 달성할 수 있다.
개시의 전술한 특징 및 이점을 보다 이해하기 쉽게 하기 위해, 도면을 수반하는 실시예가 아래에 상세히 설명된다.
도 1a는 본 개시의 일 실시예에 따른 광학 이미지 감지 모듈의 분해도(explosive view)이다.
도 1b는 도 1a의 광학 이미지 감지 모듈의 측면도이다.
도 1c는 도 1a의 광학 이미지 감지 모듈의 단면도이다.
도 1d는 도 1a의 광학 본체의 광 출력면의 부분 확대도이다.
도 1e는 도 1a의 광학 이미지 감지 모듈의 배면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 다른 광학 이미지 감지 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 또 다른 광학 이미지 감지 모듈의 단면도이다.
도 1a는 본 개시의 일 실시예에 따른 광학 이미지 감지 모듈의 분해도이다. 도 1b는 도 1a의 광학 이미지 감지 모듈의 측면도이다. 도 1c는 도 1a의 광학 이미지 감지 모듈의 단면도이다. 도 1d는 도 1a의 광학 본체의 광 출력면의 부분 확대도이다. 도 1e는 도 1a의 광학 이미지 감지 모듈의 배면도이다. 도 1a를 참조하면, 본 실시예의 광학 이미지 감지 모듈(100)은 베이스(110), 광학 본체(120), 감지 유닛(130), 적어도 하나의 발광 컴포넌트(140) 및 기판(150)을 포함한다. 예를 들어, 이 실시예에서, 발광 컴포넌트(140)는 적외선 발광 다이오드일 수 있고, 적외선 광을 제공할 수 있다. 감지 유닛(130)은 예를 들어, CCD(charge coupled device), CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 또는 다른 이미지 감지 컴포넌트이지만, 개시는 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시예에서, 발광 컴포넌트(140)의 개수는 2 개로 예시되지만, 개시는 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 발광 컴포넌트(140)의 개수는 단 하나일 수 있다.
구체적으로는, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 베이스(110)는 차광부(111) 및 하단부(112)를 갖는다. 차광부(111)는 베이스(110)의 중앙에 배치되고 하단부(112)로부터 돌출된다. 차광부(111)는 제1 개구(O1)를 갖는다. 베이스(110)의 하단부(112)는 차광부(111)에 대응하는 제2 개구(O2) 및 제2 개구(O2)에 인접한 적어도 하나의 제3 개구(O3)를 갖는다. 다른 한편으로, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 광학 본체(120)는 베이스(110) 상에 배치되며 렌즈부(121) 및 도광부(122)를 갖는다. 렌즈부(121)는 광학 본체(120)의 중앙에 배치되며 도광부(122)에 접속된다. 렌즈부(121)는 차광부(111)의 제1 개구(O1)에 인접하다. 또한, 실시예에서, 발광 컴포넌트(140)는 베이스(110)의 제3 개구(O3) 내에 배치되고, 감지 유닛(130)은 베이스(110)의 제2 개구(O2) 내에 배치된다.
보다 구체적으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 광학 본체(120)의 렌즈부(121)는 도광부(122)에 대해 오목하게 들어가고, 도광부(122)는 렌즈부(121)를 둘러싼다. 이와 같은 방식으로, 광학 본체(120)와 베이스(110)의 하단부(112) 사이에 폐쇄 수용 공간이 형성됨으로써, 베이스(110)의 차광부(111)를 수용한다. 예컨대, 실시예에서, 베이스(110)와 광학 본체(120) 모두 사출 성형에 의해 형성되므로, 제조 비용이 낮다. 즉, 실시예에서, 베이스(110)와 광학 본체(120)는 일체형으로 형성되되, 베이스(110)는 검은색 음영 물질일 수 있고, 외부 미광(stray light)은 차폐될 수 있으며, 광학 본체(120)의 내부는 전반사되고 광을 이동시키고 집광하도록 도광하는 데 사용될 수 있는 한 투명 또는 불투명 물질일 수 있다.
예를 들어, 도 1c에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 광학 본체(120)는 광 입사단(IE) 및 광 출력단(OE)을 가지며, 발광 컴포넌트(140)는 광학 본체(120)의 광 입사단(IE)에 인접하게 배치된다. 발광 컴포넌트(140)는 광학 본체(120)의 광 입사단(IE)을 통해 광학 본체(120)에 들어가는 광 빔을 제공하도록 구성되고, 광 빔은 광 출력단(OE)으로부터 광학 본체(120)를 나간다.
구체적으로, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 렌즈부(121)는 광축(O)을 갖고, 도광부(122)는 렌즈부(121)의 광축(O)에 대해 축 대칭이다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서, 다른 한편으로는, 도광부(122)는 광 입사면(ILS) 및 광 출력면(OLS)을 가지되, 광 입사면(ILS)은 광학 본체(120)의 광 입사 단(IE)에 배치되고, 광 출력면(OLS)은 광학 본체(120)의 광 출력단(OE)에 배치되며, 발광 컴포넌트(140)의 발광면은 도광부(122)의 광 입사면(ILS)을 향하여 광 빔은 광 입사면(ILS)을 통해 광학 본체(120)로 들어갈 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는, 도 1c에 도시된 바와 같이, 광학 본체(120)의 광 입사면(ILS)은 광학 본체(120)의 광 입사단(IE)에서의 가장자리에 대해 오목하게 들어가므로 광 입사 효과를 향상시킨다.
보다 구체적으로, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 광학 본체(120)의 렌즈부(121)는 제1 광학면(OS1) 및 제2 광학면(OS2)을 갖고, 제1 광학면(OS1)과 제2 광학면(OS2)은 서로 마주보며, 제1 광학면(OS1)은 베이스(110)를 향한다. 한편, 도광부(122)는 또한 외주면(outer peripheral surface: OPS), 제1 내주면(first inner peripheral surface: IPS1) 및 제2 내주면(IPS2)을 갖는다. 도광부(122)의 외주면(OPS)은 광 출력면(OLS)과 광 입사면(ILS)을 연결한다. 제1 내주면(IPS1)은 도광부(122)의 광 입사면(ILS)과 렌즈부(121)의 제1 광학면(OS1)을 연결하고, 제1 내주면(IPS1)은 베이스(110)의 차광부(111)를 둘러싸며, 제2 내주면(IPS2)은 도광부(122)의 광 출력면(OLS)과 렌즈부(121)의 제 2 광학면(OS2)을 연결한다. 또한, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 외주면(OPS)은 곡면이고, 외주면(OPS)은 광학 본체(120)의 바깥쪽으로 돌출된다.
따라서, 광학 본체(120)의 광 입사면(ILS), 외주면(OPS), 제1 내주면(IPS1), 제2 내주면(IPS2) 및 광 출력면(OLS)의 구조적 구성에 의해, 광학 본체(120)는 광 빔이 광 입사면(ILS)을 통해 광학 본체(120)에 들어가게 하고, 그 다음에 도광부(122)의 외주면(OPS), 제1 내주면(IPS1) 및 제2 내주면(IPS2)을 통해 광 빔을 유도하여 광학 본체(120)의 내부에서 이동하게 하고, 도광부(122)의 광 출력면(OLS)을 통해 출력되게 할 수 있다. 다른 한편으로는, 도 1d에 도시된 바와 같이, 광학 본체(120)의 광 출력면(OLS)은 복수의 환형 마이크로구조체(MS)를 구비할 수 있다. 마이크로구조체(MS)에 의해, 광학 본체(120)의 광 출력면(OLS)은 프레넬 렌즈(Fresnel lens)의 효과에 도달할 수 있는바, 광 출력면(OLS)을 통해 출력되는 광 빔이 더 시준될 수 있다.
그 다음에, 광 빔이 광학 본체(120)의 도광부(122)를 나가면, 광 빔은 물체로 전달되고 그 후 반사된다. 예를 들어, 본 실시예에서, 물체는 식별 코드 정보를 갖는 매체 표면일 수 있다. 예컨대, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 렌즈부(121)의 제2 광학면(OS2)은 볼록면이고, 제2 광학면(OS2)은 광학 본체(120)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된다. 또한, 형성되는 구조체에 의해 요구되는 바와 같이, 본 실시예서는, 제2 내주면(IPS2), 광 출력면(OLS) 및 제2 광학면(OS2)이 함께 테이퍼형의 오목한 구조체를 형성한다. 또한, 차광부(111)의 제1 개구(O1)는 렌즈부(121)를 향하는 차광부(111)의 일단에 위치되어 구경 조리개(aperture stop: AS)를 형성한다. 구경 조리개(AS)는 렌즈부(121)와 감지 유닛(130) 사이에 배치되고 렌즈부(121) 바로 아래에 배치된다. 이와 같은 방식으로, 반사된 광 빔은 렌즈부(121) 및 구경 조리개(AS)를 통해 감지 유닛(130)으로 전달될 수 있고, 물체에 의해 반사된 광 빔은 렌즈부(121)의 광학면을 통해 감지 유닛(130)에 집광될 수 있는바, 감지 유닛(130)은 물체에 의해 반사된 광 빔을 통해 물체 상의 식별 코드를 감지할 수 있다.
이러한 방식으로, 광학 이미지 감지 모듈(100)은 렌즈부(121) 및 도광부(122)가 광학 본체(120)의 구조를 함께 형성하게 함으로써 설계되며, 이로써 모듈 내의 컴포넌트의 수를 통합 및 감소시키며, 따라서 광학 이미지 감지 모듈(100)의 크기를 감소시킨다. 게다가, 광학 이미지 감지 모듈(100)의 베이스(110) 및 광학 본체(120)가 사출 성형에 의해 형성될 수 있으므로 비용이 절감될 수 있다. 또한, 광학 이미지 감지 모듈(100)은 렌즈부(121) 및 도광부(122)의 구성을 통해 내부 광학 컴포넌트를 외부로부터 격리시킴으로써 방진 기능을 달성할 수 있다.
다른 한편으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 차광부(111)는 중공(hollow) 구조체이고 원주형부(110a) 및 테이퍼형 단부(111b)를 가지며, 원주형부(110a)는 테이퍼형 단부(111b)와 베이스(110)의 하단부(112)를 연결하고, 테이퍼형 단부(111b)의 내부 직경은 렌즈부(121)를 향하여 점점 감소하여, 차광부(111)는 감지 유닛(130)의 상측을 커버한다. 즉, 본 실시예에서, 차광부(111)의 제2 개구(O2)는 제1 개구(O1)보다 크다. 예를 들어, 실시예에서, 차광부(111)의 제1 개구(O1)는 테이퍼형 단부(111b)의 팁단(tip end)에 배치되지만, 개시내용이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 방식으로, 원주형부(111a)와 테이퍼 단부(111b)의 구성에 의해 차광부(111)가 감지 유닛(130)을 커버하고, 베이스(110)의 하단부(112)도 감지 유닛(130)의 주위를 둘러싸므로, 베이스(100)는 도광부(122)를 통해 전달되는 미광을 차단하는 것을 돕는다.
또한, 실시예에서, 베이스(110) 및 광학 본체(120)는 베이스(110)와 광학 본체(120) 또는 베이스(110)와 기판(150)의 상대 위치를 고정하기 위한 위치결정 구조체도 선택적으로 구비한다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 베이스(110)는 적어도 하나의 위치결정 돌출부(PC)를 갖고, 광학 본체(120)는 적어도 하나의 위치결정 홈(PG)을 가지되, 적어도 하나의 위치결정 돌출부(PC)는 적어도 하나의 위치결정 홈으로 돌출되고(도시 생략), 베이스(110)와 광학 본체(120)의 상대 위치를 고정하는 데 사용될 수 있다. 다른 한편으로는, 도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 기판(150)은 베이스(110)와 기판(150)의 상대 위치를 고정하기 위해 베이스(110)의 위치결정 구조체(도시 생략)와 연결될 수 있는 복수의 위치결정 홀을 갖는다.
또한, 도 1c 및 도 1e에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 기판(150)은 회로 보드를 포함할 수 있으며, 감지 유닛(130) 및 발광 컴포넌트(140)는 기판(150)의 표면 상에 배치되고 회로 보드에 전기적으로 연결된다. 광학 이미지 감지 모듈(100)은 감지 유닛(130)으로부터 멀어지는 방향으로 기판(150)의 다른 측에 배치 된 커넥터(도시 생략)를 더 포함할 수 있다. 커넥터는 기판(150) 내의 회로 보드에 전기적으로 연결될 수 있으며, 감지 유닛(130)에 의해 획득된 이미지 신호를 전송하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 광학 이미지 감지 모듈(100)은 물체 상의 광학 식별 코드를 판독하는 기능을 달성할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 다른 광학 이미지 감지 모듈의 단면도이다. 도 2a 및 도 2b의 광학 이미지 감지 모듈(200A)과 광학 이미지 감지 모듈(200B)은 도 1a 내지 도 1e의 광학 이미지 감지 모듈(100)과 유사하며, 차이점은 다음과 같다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 광학 이미지 감지 모듈(200A) 및 광학 이미지 감지 모듈(200B)은 차광 실린더(211), 도광 본체(222), 렌즈(221), 적외선 광원(240), 이미지 감지 컴포넌트(230) 및 기판(150)을 포함한다. 구체적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 적외선 광원(240)은 발광 컴포넌트(140)와 동일하고, 이미지 감지 컴포넌트(230)는 감지 유닛(130)과 동일하므로, 여기서는 관련 설명이 반복되지 않는다. 다른 한편으로, 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 차광 실린더(211)는 도 1a 내지 도 1d의 베이스(110)의 차광부(111)와 유사하고, 도광 본체(222) 및 렌즈(221)는 도 1a 내지 도 1d의 도광부(122) 및 렌즈부(121)와 각각 유사하며, 차이점은 다음과 같다.
구체적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 차광 실린더(211)는 기판(150)의 표면 상에 배치되며, 서로 마주보는 제1 개구(O1)와 제2 개구(O2)도 갖지만, 차광 실린더(211)의 제1 개구(O1)는 원판부(211b)의 중앙에 배치되고, 렌즈(221)는 차광 실린더(211)의 제1 개구(O1)에 인접하여 구경 조리개(AS)를 형성한다.
또한, 도 2a에 도시된 바와 같이, 차광 실린더(211)는 테이퍼형 단부(111b)를 갖지 않고 원판부(211b)를 갖는다는 점에서 차광 실린더(211)는 도 1a 내지 도 1d의 실시예의 차광부(111)와 다르다. 다른 한편으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 차광 실린더(211)는 하나의 테이퍼형부(C)만을 가지며 원주형부(111a)를 갖지 않는다. 그러나, 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 차광 실린더(211)의 제2 개구(O2)는 제1 개구(O1)보다 크므로 차광 실린더(211)는 여전히 이미지 감지 컴포넌트(230)를 커버하고 둘러쌀 수 있으며, 이는 도광 본체(222)를 통해 전달되는 미광을 차단하는 것을 돕는다.
또한, 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 도광 본체(222)는 차광 실린더(211) 측에 배치되며, 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 도광 본체(222)는 차광 실린더(211)의 양측에 각각 배치되고 렌즈(221)에 연결되는 두 개의 원주형 구조체를 갖는다. 도 2a 및 도 2b의 실시예에서, 도광 본체(222)와 렌즈(221)는 또한 일체형으로 형성되고, 렌즈(221) 및 도광 본체(222)는 또한 오목부(CA)를 형성하여 차광 실린더(211)가 오목부(CA)에 수용될 수 있다.
이와 같이, 적외선 광원(240)에 의해 생성된 적외선 광은 도광 본체(222)의 광 입사면(ILS)으로부터 도광 본체(222)에 들어간 후 광 출력면(OLS)을 통해 도광 본체(222)를 나가며 물체의 매체 표면에서 반사되고, 렌즈(221)를 통해 차광 실린더(211)로 들어가서 이미지 감지 컴포넌트(230) 상에 이미지를 형성한다. 이런 방식으로, 광학 이미지 감지 모듈(200A) 및 광학 이미지 감지 모듈(200B)은 물체 상의 광학 식별 코드를 판독하는 기능도 달성할 수 있다.
그러한 구성에 의해, 실시예에서는, 광학 이미지 감지 모듈(200A) 및 광학 이미지 감지 모듈(200B)은 도 1a 내지 도 1e의 광학 이미지 감지 모듈(100)과 유사한 구성을 가지므로, 렌즈(221) 및 도광 본체(222)에 의해 일체형으로 형성된 구조체를 통해 모듈 내의 컴포넌트의 수를 통합하고 감소시킬 수 있어 광학 이미지 감지 모듈(200A) 및 광학 이미지 감지 모듈(200B)의 크기를 감소시키는 것을 도우므로, 유사한 기능을 달성한다. 따라서, 광학 이미지 감지 모듈(200A) 및 광학 이미지 감지 모듈(200B)은 광학 이미지 감지 모듈(100)과 유사한 효과 및 이점을 얻을 수 있으므로, 관련 설명은 본 명세서에서 반복되지 않을 것이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 또 다른 광학 이미지 감지 모듈의 단면도이다. 도 3의 광학 이미지 감지 모듈(300)은 도 2a의 광학 이미지 감지 모듈(200A)과 유사하며, 차이점은 다음과 같다. 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 광학 이미지 감지 모듈(300)은 기판(150)의 표면 상에 배치되고 이미지 감지 컴포넌트(230)와 적외선 광원(240) 사이에 위치되는 스페이서(312)를 더 포함한다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 스페이서(312)와 차광 실린더(211)는 일체형으로 형성되지만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 스페이서(312)와 차광 실린더(211)는 독립적인 단일 컴포넌트일 수 있다. 이런 방식으로, 광학 이미지 감지 모듈(300)은 또한 차광 실린더(211) 및 스페이서(312)의 구성을 통해 도광 본체(222)를 통해 전달된 미광을 차단하여 이미지 감지 컴포넌트(230)는 물체 상의 식별 모드를 더 정확하게 감지하고 판독할 수 있다.
또한, 실시예에서, 광학 이미지 감지 모듈(300)은 도 2a 및 도 2b의 광학 이미지 감지 모듈(200A) 및 광학 이미지 감지 모듈(200B)과 유사한 구조를 가지므로, 렌즈(221) 및 도광 본체(222)에 의해 일체형으로 형성된 구조체를 통해 모듈 내의 컴포넌트의 수를 통합하고 감소시킬 수 있어 광학 이미지 감지 모듈(300)의 크기를 감소시키는 것을 도우므로, 유사한 기능을 달성한다. 따라서, 광학 이미지 감지 모듈(300)은 광학 이미지 감지 모듈(200a)과 유사한 효과 및 이점을 얻을 수 있으므로, 관련 설명은 본 명세서에서 반복되지 않을 것이다.
요약하면, 본 개시의 실시예의 광학 이미지 감지 모듈은 렌즈부와 도광부 (또는 렌즈 및 도광 본체)가 통합 구조체를 형성하게 함으로써 설계되며, 이로써 모듈 내의 컴포넌트의 수를 통합 및 감소시키며, 따라서 광학 이미지 감지 모듈의 크기를 감소시킨다. 게다가, 광학 이미지 감지 모듈의 베이스 및 광학 본체가 사출 성형에 의해 형성될 수 있으므로, 비용이 절감될 수 있다. 또한, 광학 이미지 감지 모듈은 렌즈부 및 도광부 (또는 렌즈 및 도광 본체)의 구성을 통해 내부 광학 컴포넌트를 외부로부터 격리시킴으로써 방진 기능을 달성할 수 있다.
본 개시는 앞에서 설명한 실시예에 의해 개시되었지만, 그 실시예가 개시를 한정하는 것은 아니다. 본 개시의 범위 또는 사상을 벗어나지 않으면서 개시의 구조에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 개시의 보호 범위는 첨부된 청구범위에 속한다.

Claims (23)

  1. 광학 이미지 감지 모듈로서,
    차광부 및 하단부를 가진 베이스 - 상기 차광부는 상기 하단부로부터 돌출되고, 상기 차광부는 제1 개구를 가지며, 상기 하단부는 상기 차광부에 대응하는 제2 개구 및 상기 제2 개구에 인접한 제3 개구를 가짐 - 와,
    상기 베이스 상에 배치되고 렌즈부 및 도광부를 갖는 광학 본체 - 상기 렌즈부는 상기 도광부에 연결되고, 상기 렌즈부는 상기 도광부에 대해 오목하게 들어가서 상기 베이스의 상기 차광부를 수용하며, 상기 렌즈부는 상기 차광부의 상기 제1 개구에 인접함 - 와,
    상기 베이스의 상기 제3 개구에 배치된 적어도 하나의 발광 컴포넌트와,
    상기 베이스의 상기 제2 개구에 배치된 감지 유닛을 포함하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 본체와 상기 베이스의 상기 하단부 사이에 폐쇄 수용 공간이 형성되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차광부는 원주형부 및 테이퍼형 단부를 가지며,
    상기 원주형부는 상기 테이퍼형 단부와 상기 베이스의 상기 하단부를 연결하고, 상기 테이퍼형 단부의 내부 직경은 상기 렌즈부를 향하여 점점 감소하여 상기 차광부는 상기 감지 유닛의 상측을 커버하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 개구는 상기 렌즈부를 향하는 상기 차광부의 상기 테이퍼형 단부의 일단에 위치되어 구경 조리개(aperture stop)를 형성하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광학 본체는 광 입사단 및 광 출력단를 가지며, 상기 발광 컴포넌트는 상기 광학 본체의 상기 광 입사단에 인접하게 위치되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발광 컴포넌트는 광 빔을 제공하도록 구성되며, 상기 광 빔은 상기 광학 본체의 상기 광 입사단을 통해 상기 광학 본체로 들어가고, 상기 광 빔은 상기 광 출력단으로부터 상기 광학 본체를 나간 후에 물체로 전달되고 반사되며, 상기 렌즈부를 통해 상기 감지 유닛으로 전달되며, 상기 감지 유닛은 상기 물체에 의해 반사된 광 빔을 통해 상기 물체 상의 식별 코드를 감지하도록 구성되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학 본체의 상기 렌즈부는 제1 광학면 및 제2 광학면을 갖고, 상기 제1 광학면과 상기 제2 광학면은 서로 마주보며, 상기 제1 광학면은 상기 베이스를 향하고, 상기 도광부는 광 출력면, 외주면(outer peripheral surface), 광 입사면 및 제1 내주면(first inner peripheral surface)을 가지며,
    상기 외주면은 상기 광 출력면과 상기 광 입사면을 연결하고, 상기 제1 내주면은 상기 도광부의 상기 광 입사면과 상기 렌즈부의 상기 제1 광학면을 연결하며, 상기 제1 내주면은 상기 베이스의 상기 차광부를 둘러싸는
    광학 이미지 감지 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도광부는 제2 내주면을 더 가지며, 상기 제2 내주면은 상기 도광부의 상기 광 출력면과 상기 렌즈부의 상기 제2 광학면을 연결하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 내주면, 상기 광 출력면 및 상기 제2 광학면은 함께 테이퍼형의 오목한 구조체를 형성하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 광학면은 볼록면이고, 상기 제2 광학면은 상기 광학 본체로부터 멀어지는 방향으로 돌출되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 외주면은 곡면이고, 상기 외주면은 상기 광학 본체의 바깥쪽으로 돌출되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 발광 컴포넌트는 발광면을 가지며, 상기 발광면은 상기 도광부의 상기 광 입사면을 향하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 광축을 갖고, 상기 도광부는 상기 렌즈부의 상기 광축에 대해 축 대칭인
    광학 이미지 감지 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 일체형으로 형성되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광학 본체는 일체형으로 형성되는
    광학 이미지 감지 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 적어도 하나의 위치결정 돌출부를 갖고, 상기 광학 본체는 적어도 하나의 위치결정 홈을 가지며, 상기 적어도 하나의 위치결정 돌출부는 상기 적어도 하나의 위치결정 홈으로 돌출되어 상기 베이스와 상기 광학 본체의 상대 위치를 고정하는
    광학 이미지 감지 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    기판을 더 포함하되,
    상기 기판은 회로 보드를 포함하고, 상기 감지 유닛 및 상기 발광 컴포넌트는 상기 기판의 표면 상에 배치되고 상기 회로 보드에 전기적으로 연결되는
    광학 이미지 감지 모듈.
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