TW201723922A - 感測裝置及光學感測模組 - Google Patents

感測裝置及光學感測模組 Download PDF

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Abstract

一種感測裝置，包括一光學感測模組及一附加功能模組。光學感測模組包括一第一基座、一光源及一光學感測器。第一基座具有一第一開孔及一第二開孔，光源配置於第一開孔，光學感測器配置於第二開孔，第一基座的一外側具有一第一固定結構。附加功能模組包括一第二基座及一功能性元件。第二基座具有一第三開孔及一第二固定結構，功能性元件配置於第三開孔，第一基座與第二基座藉由第一固定結構及第二固定結構而相互固設。

Description

感測裝置及光學感測模組
本發明是有關於一種感測裝置及其感測模組，且特別是有關於一種用於光學辨識技術的感測裝置及其光學感測模組。
隨著科技的進步，現有之閱讀書本常結合圖文與聲音，以使讀者對閱讀書本產生興趣。例如：儲存有聲音檔案之CD片或MP3播放裝置等。然此種方式讓使用者閱讀書本時需另行搜尋相關的聲音檔案，因此反而造成閱讀上的不方便。因此，便有一種光學點讀筆的產生，其係利用光學辨識(optical identify)技術，當光學點讀筆點指到書本上的文字或圖像時，便能讀取其上的光學辨識碼，再經由一發聲裝置產生出聲音，以提高閱讀學習的效果。
一般來說，光學點讀筆包含光源及光學感測器，光源提供光線至書本的頁面上，讓光學感測器能夠對頁面上的光學辨識碼進行感測。一些光學點讀筆更設置了附加的功能性元件，如筆芯及對應之筆桿，讓光學點讀筆除了用以進行點讀之外更能夠用於記錄或是追踪點讀筆的移動軌跡或位置以進行書寫或觸控。然而，在目前光學點讀筆的設計中，筆芯及對應之筆桿是與既有的光源及光學感測器裝設於同一個基座而使此基座的開模難度較高，且當基座的任一部分設計有所變更時，需針對整個基座重新開模製造而使重工較為不便。此外，由於光學點讀筆的這些構件如上述般皆裝設於同一個基座，故當光學點讀筆不需藉由筆芯提供書寫功能時，即使將筆芯及對應之筆桿卸除，基座上用以裝設所述筆桿、筆芯的開孔仍會占據空間而使光學點讀筆的體積無法相應地縮減。
本發明提供一種感測裝置，其光學感測模組的基座易於製造及重工，且光學感測模組與附加之功能性元件在搭配使用上具有較高的靈活度。
本發明提供一種光學感測模組，其基座易於製造及重工，且光學感測模組與附加之功能性元件在搭配使用上具有較高的靈活度。
本發明的感測裝置包括一光學感測模組及一附加功能模組。光學感測模組包括一第一基座、一光源及一光學感測器。第一基座具有一第一開孔及一第二開孔，光源配置於第一開孔，光學感測器配置於第二開孔，第一基座的一外側具有一第一固定結構。附加功能模組包括一第二基座及一功能性元件。第二基座具有一第三開孔及一第二固定結構，功能性元件配置於第三開孔，第一基座與第二基座藉由第一固定結構及第二固定結構而相互固設。
在本發明的一實施例中，上述的功能性元件為一筆芯，筆芯穿設於第三開孔。
在本發明的一實施例中，上述的第一固定結構具有至少一卡槽，第二固定結構包括至少一卡塊，卡槽卡合卡塊。
在本發明的一實施例中，上述的第二基座覆蓋第一基座的外側。
在本發明的一實施例中，上述的功能性元件的一區段位於第三開孔外，第二基座遮罩區段。
在本發明的一實施例中，上述的第一固定結構包括兩限位塊，功能性元件被限位於兩限位塊之間。
在本發明的一實施例中，上述的光源適於提供一光線至一物件，光學感測器適於藉由光線感測物件上的辨識碼。
在本發明的一實施例中，上述的光源適於沿一出光方向提供一光線至一物件的一表面，出光方向平行於物件的表面。
本發明的光學感測模組，包括一第一基座、一光源及一光學感測器。第一基座具有一第一開孔及一第二開孔，其中第一基座的一外側具有一第一固定結構，第一基座與一第二基座適於藉由第一固定結構而相互固設，一功能性元件適於配置於第二基座。光源配置於第一開孔。光學感測器配置於第二開孔。
在本發明的一實施例中，上述的第一固定結構具有至少一卡槽，卡槽卡合第二基座。
在本發明的一實施例中，上述的第二基座覆蓋第一基座的外側。
在本發明的一實施例中，上述的第一固定結構包括兩限位塊，功能性元件被限位於兩限位塊之間。
在本發明的一實施例中，上述的光源適於提供一光線至一物件，光學感測器適於藉由光線感測物件上的辨識碼。
在本發明的一實施例中，上述的光源適於沿一出光方向提供一光線至一物件的一表面，出光方向平行於物件的表面。
本發明的光學感測模組包括一第一基座、一光源及一光學感測器。第一基座具有一第一開孔及一第二開孔，其中第一基座的一外側具有一第一固定結構，第一基座與一外殼適於藉由第一固定結構而相互固設，外殼適於容納第一基座。光源配置於第一開孔。光學感測器配置於第二開孔。
在本發明的一實施例中，上述的第一固定結構具有至少一卡槽，卡槽卡合外殼。
在本發明的一實施例中，上述的外殼覆蓋第一基座的外側。
在本發明的一實施例中，上述的光源適於提供一光線至一物件，光學感測器適於藉由光線感測物件上的辨識碼。
在本發明的一實施例中，上述的光源適於沿一出光方向提供一光線至一物件的一表面，出光方向平行於物件的表面。
基於上述，在本發明的感測裝置中，光源及光學感測器裝設於第一基座，而功能性元件裝設於第二基座，且第一基座與第二基座能夠藉其第一固定結構及第二固定結構而相互固設或拆卸。據此，功能性元件與既有的光源及光學感測器分別裝設於不同的基座而使各基座的結構較為單純以降低開模難度，且當第一基座或第二基座的設計有所變更時，僅需針對第一基座或第二基座重新開模製造而不需對所有基座進行重工，故其重工較為便利。此外，當感測裝置不需藉由附加的功能性元件提供對應之功能時，可直接將第二基座及裝設於其上的功能性元件從第一基座卸除，以有效降低感測裝置的體積，提高光學感測模組與附加之功能性元件在搭配使用上的靈活度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例的感測裝置的立體圖。圖2是圖1的感測裝置的前視圖。請參考圖1及圖2，本實施例的感測裝置100包括一光學感測模組110，光學感測模組110包括一第一基座112、一光源114及一光學感測器116。第一基座112具有一第一開孔112a及一第二開孔112b，光源114例如是發光二極體(light emitting diode，LED)光源且配置於第一開孔112a內，光學感測器116配置於第二開孔112b內。
圖3繪示圖1的感測裝置進行光學辨識。在本實施例中，感測裝置100例如是光學點讀筆，光源114用以如圖3所示提供光線L，光線L沿第一開孔112a的軸向D1傳遞至第一基座112外並到達物件50之表面52(如供使用者進行點讀的書本之頁面)，表面52反射出之光線L’傳送至光學感測器116以形成影像，使光學感測器116藉由所述光線感測物件50之表面52上的辨識碼，且感測裝置100藉由其他相關裝置(例如揚聲器)將辨識碼之影像經處理並判斷後所產生的反應傳出。在其他實施例中，感測裝置100可為其他種類的光學辨識裝置，本發明不對此加以限制。
本實施例的感測裝置100更包括一附加功能模組120，附加功能模組120例如用以提供書寫之功能，詳述如下。附加功能模組120如圖1及圖2所示包括一第二基座122及一功能性元件124，第二基座122具有一第三開孔122a(標示於圖2)，功能性元件124例如是筆芯且穿設於第三開孔122a，供使用者進行書寫。在本實施例中，附加功能模組120例如藉由一管體126(如筆桿)來容置功能性元件124的部分區段，且管體126例如一體成形地連接於第二基座122。
圖4是圖1的感測裝置的分解圖。請參考圖1、圖2及圖4，在本實施例中，光學感測模組110的第一基座112與附加功能模組120的第二基座122非為一體成形的結構，且被設計為可相互組裝及拆卸。具體而言，第一基座112的一外側112c具有一第一固定結構112d，且第二基座122相應地具有一第二固定結構122b。第一基座112與第二基座122藉由第一固定結構112d及第二固定結構122b而相互固設。
藉由上述配置方式，功能性元件124與既有的光源114及光學感測器116分別裝設於不同的基座(第一基座112及第二基座122)而使各基座的結構較為單純以降低開模難度，且當第一基座112或第二基座122的設計有所變更時，僅需針對第一基座112或第二基座122重新開模製造而不需對所有基座進行重工，故其重工較為便利。此外，當感測裝置100不需藉由附加的功能性元件124提供對應之功能時，可直接將第二基座122及裝設於其上的功能性元件124從第一基座112卸除，以有效降低感測裝置100的體積，提高光學感測模組110與附加之功能性元件124在搭配使用上的靈活度。
以下對本實施例之第一固定結構112d及第二固定結構122b的具體構造進行說明。請參考圖4，本實施例的第一固定結構112d包括兩限位塊R，且此兩限位塊R與第一基座112的外側112c之間形成兩卡槽S。相應地，第二固定結構122b包括兩卡塊P，兩卡塊P適於沿組裝方向D分別卡入兩卡槽S，使第一固定結構112c與第二固定結構122b藉由各卡槽S與對應之卡塊P而如圖1及圖2所示相互卡合，且功能性元件124被限位於兩限位塊R之間。進一步而言，本實施例的第二基座122更包括一罩部122c，罩部122c覆蓋第一基座112的外側112c，且功能性元件124位於第三開孔122a外的區段124a(標示於圖4)被第二基座122的罩部122c遮罩及限位，以使整體結構更為完整及穩固。在其他實施例中，第一固定結構112d及第二固定結構122b更可藉由卡勾、卡榫等其他適當構造相互固設，本發明不對此加以限制。
在上述實施例中，更可藉由一外殼(未示出)來容納光學感測模組110及附加功能模組120以使感測裝置100具有較佳的外觀與握持手感，本發明不對此加以限制。進一步而言，感測裝置100可不配置第二基座122及功能性元件124，且第一基座112的第一固定結構112d可用以與所述外殼內之對應結構相互固設，使第一基座112被容納於所述外殼內且所述外殼覆蓋第一基座112的外側112c，其中例如是藉由第一固定結構112d的卡槽S來卡合所述外殼，然本發明不限制第一基座112與所述外殼的結合方式。
請參考圖3，在本實施例中，光源114例如是發光二極體元件且適於沿出光方向A提供光線L。光源114的出光方向A不平行於物件50之表面52，以使光線L直接往物件50之表面52傳遞。然本發明不對光源的出光方向進行限制，以下藉由圖式舉例說明。
圖5繪示本發明另一實施例的感測裝置進行光學辨識。在本發明的感測裝置200中，光學感測模組210、第一基座212、第一開孔212a、第二開孔212b、光學感測器216、附加功能模組220、第二基座(未示出)、功能性元件224、管體226的配置與作用方式類似圖1至圖4的光學感測模組110、第一基座112、第一開孔112a、第二開孔112b、光學感測器116、附加功能模組120、第二基座122、功能性元件124、管體126的配置與作用方式，於此不再贅述。感測裝置200與感測裝置100的不同處在於，光源214的出光方向A’平行於物件50之表面52，使光源214以側向方式出光。
如上述般將光源214設計為側向出光，可適度地降低光線L照射至物件50之表面52的光強度。據此，在物件50為液晶顯示面板的情況下，液晶顯示面板之表面52下的結構不致因光線L的照射而非預期地被光學感測器216感測到，以確保光學感測器216能夠正確地對表面52上之辨識碼進行感測。需說明的是，若物件50為液晶顯示面板，則其表面52上例如貼附具有所述辨識碼的透明薄膜以供感測裝置200進行光學辨識，且功能性元件224例如不具書寫功能而僅為支撐於光學感測模組210與表面52之間的結構。此外，在所述透明薄膜的反射率較高的情況下，如上述般將光源214設計為側向出光而降低光線L照射至物件50之表面52的光強度，可避免所述透明薄膜反射出之光線L’過強而影響光學感測器216的正常運作。
在本實施例中，第一基座212在第一開孔212a處的結構如圖5所示往物件50之表面52延伸，使第一開孔212a內的光源214能夠較為鄰近物件50之表面52，且第一基座212在第一開孔212a處具有出光口212b，以讓光源214發出的光線L能夠順利地透過出光口212d傳遞到表面52。在其他實施例中，第一基座212在第一開孔212a處的結構可設計為其他適當形狀及尺寸，本發明不對此加以限制。
綜上所述，在本發明的感測裝置中，光源及光學感測器裝設於第一基座，而功能性元件裝設於第二基座，且第一基座與第二基座能夠藉其第一固定結構及第二固定結構而相互固設或拆卸。據此，功能性元件與既有的光源及光學感測器分別裝設於不同的基座而使各基座的結構較為單純以降低開模難度，且當第一基座或第二基座的設計有所變更時，僅需針對第一基座或第二基座重新開模製造而不需對所有基座進行重工，故其重工較為便利。此外，當感測裝置不需藉由附加的功能性元件提供對應之功能時，可直接將第二基座及裝設於其上的功能性元件從第一基座卸除，以有效降低感測裝置的體積，提高光學感測模組與附加之功能性元件在搭配使用上的靈活度。進一步而言，在不需裝設第二基座及功能性元件的情況下，第一基座的第一固定結構可改為用以與感測裝置的外殼相固設，以提升第一基座之第一固定結構的泛用性。另外，可將光源設計為側向出光而適度地降低光學感測模組的出光強度，以避免光源的出光強度過大而影響光學感測器的正常運作。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
50‧‧‧物件
52‧‧‧表面
100、200‧‧‧感測裝置
110、210‧‧‧光學感測模組
112、212‧‧‧第一基座
112a、212a‧‧‧第一開孔
112b、212b‧‧‧第二開孔
112c‧‧‧外側
112d‧‧‧第一固定結構
114、214‧‧‧光源
116、216‧‧‧光學感測器
120、220‧‧‧附加功能模組
122‧‧‧第二基座
122a‧‧‧第三開孔
122b‧‧‧第二固定結構
122c‧‧‧罩部
124、224‧‧‧功能性元件
124a‧‧‧區段
126、226‧‧‧管體
212d‧‧‧出光口
A、A’‧‧‧出光方向
D‧‧‧組裝方向
L、L’‧‧‧光線
P‧‧‧卡塊
R‧‧‧限位塊
S‧‧‧卡槽
圖1是本發明一實施例的感測裝置的立體圖。 圖2是圖1的感測裝置的前視圖。 圖3繪示圖1的感測裝置進行光學辨識。 圖4是圖1的感測裝置的分解圖。 圖5繪示本發明另一實施例的感測裝置進行光學辨識。
100‧‧‧感測裝置
110‧‧‧光學感測模組
112‧‧‧第一基座
112a‧‧‧第一開孔
112b‧‧‧第二開孔
112c‧‧‧外側
112d‧‧‧第一固定結構
116‧‧‧光學感測器
120‧‧‧附加功能模組
122‧‧‧第二基座
122a‧‧‧第三開孔
122b‧‧‧第二固定結構
122c‧‧‧罩部
124‧‧‧功能性元件
124a‧‧‧區段
126‧‧‧管體
D‧‧‧組裝方向
P‧‧‧卡塊
R‧‧‧限位塊
S‧‧‧卡槽

Claims (19)

  1. 一種感測裝置，包括： 一光學感測模組，包括一第一基座、一光源及一光學感測器，其中該第一基座具有一第一開孔及一第二開孔，該光源配置於該第一開孔，該光學感測器配置於該第二開孔，該第一基座的一外側具有一第一固定結構；以及 一附加功能模組，包括一第二基座及一功能性元件，其中該第二基座具有一第三開孔及一第二固定結構，該功能性元件配置於該第三開孔，該第一基座與該第二基座藉由該第一固定結構及該第二固定結構而相互固設。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該功能性元件為一筆芯，該筆芯穿設於該第三開孔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該第一固定結構具有至少一卡槽，該第二固定結構包括至少一卡塊，該卡槽卡合該卡塊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該第二基座覆蓋該第一基座的該外側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該功能性元件的一區段位於該第三開孔外，該第二基座遮罩該區段。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該第一固定結構包括兩限位塊，該功能性元件被限位於該兩限位塊之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該光源適於提供一光線至一物件，該光學感測器適於藉由該光線感測該物件上的辨識碼。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的感測裝置，其中該光源適於沿一出光方向提供該光線至一物件的一表面，該出光方向平行於該物件的該表面。
  9. 一種光學感測模組，包括： 一第一基座，具有一第一開孔及一第二開孔，其中該第一基座的一外側具有一第一固定結構，該第一基座與一第二基座適於藉由該第一固定結構而相互固設，一功能性元件適於配置於該第二基座； 一光源，配置於該第一開孔；以及 一光學感測器，配置於該第二開孔。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的光學感測模組，其中該第一固定結構具有至少一卡槽，該卡槽卡合該第二基座。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的光學感測模組，其中該第二基座覆蓋該第一基座的該外側。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的光學感測模組，其中該第一固定結構包括兩限位塊，該功能性元件被限位於該兩限位塊之間。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的光學感測模組，其中該光源適於提供一光線至一物件，該光學感測器適於藉由該光線感測該物件上的辨識碼。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的光學感測模組，其中該光源適於沿一出光方向提供該光線至一物件的一表面，該出光方向平行於該物件的該表面。
  15. 一種光學感測模組，包括： 一第一基座，具有一第一開孔及一第二開孔，其中該第一基座的一外側具有一第一固定結構，該第一基座與一外殼適於藉由該第一固定結構而相互固設，該外殼適於容納該第一基座； 一光源，配置於該第一開孔；以及 一光學感測器，配置於該第二開孔。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的光學感測模組，其中該第一固定結構具有至少一卡槽，該卡槽卡合該外殼。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的光學感測模組，其中該外殼覆蓋該第一基座的該外側。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的光學感測模組，其中該光源適於提供一光線至一物件，該光學感測器適於藉由該光線感測該物件上的辨識碼。
  19. 如申請專利範圍第15項所述的光學感測模組，其中該光源適於沿一出光方向提供該光線至一物件的一表面，該出光方向平行於該物件的該表面。
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