TWI495850B - 光學感測裝置 - Google Patents

Description

光學感測裝置

一種光學感測裝置，特別是一種使照明光與成像光同軸的光學感測裝置。

光學感測裝置的用途非常廣泛，其可應用在光學滑鼠、掃描機、多功能印表機及光學指紋辨識系統等，而光學感測裝置在這些電子裝置中乃用於擷取或感應一物件的光學成像或影像變異。

以光學感測裝置設置於一光學滑鼠為例，習知光學滑鼠內的光學感測裝置主要包含一發光元件、一感應器及一光學透鏡。對於光學滑鼠來說，其中光學感測裝置所需要感測的物件即為一物件的表面。發光元件及感應器相隔一距離，當發光元件產生一照明光時，照明光被導引投射至需要感測的物件，而後物件的表面將照明光進行反射後產生一成像光，成像光經由光學透鏡集中後再傳送至感應器，如此達到光學感測裝置擷取及感應物件的光學成像或影像變異的效果。光學滑鼠的光學感測裝置主要用來擷取及感應物件的影像變異，並轉換成一電子訊號，再將訊號傳送至光學滑鼠的一處理電子訊號的模組中進行處理。

惟，光源投射的光線強度與光線行進路徑的距離平方成反比。因此，習知光學滑鼠的光學感測裝置導引照明光至物件的行進路徑較長，所以當照明光投射到物件時，若行進路徑較長將會造成光能的耗損，使得照明效率較低，往往需要高強度的發光元件以產生較明亮的照明光。故，當光學感測裝置設置一高強度的發光元件時，產生了光學感測裝置耗能以及體積過大的問題。又因為習知的照明路徑與取像路徑不同軸，故當發光元件為不同波長的光線時，當調整距離時，因不同軸造成光斑的變異大，而使得感應器無法接收不同波長的光線(例如紅、藍、白不同的光線)。換句話說，當發光元件與物件的距離改變時，習知技術的感應器可能即無法偵測原先發光件所投射之光線。綜合上述，如此習知光學感測裝置將造成低效能、體積過大及無法使用於不同波長的光源等問題。

根據本發明之實施例提供一種光學感測裝置，藉以解決習知光學感測裝置感測物件影像效能不佳以及無法使用於不同波長的光源等問題。

根據本發明之實施例所揭露之一種光學感測裝置，包括一發光件、一集光件以及一感應件。發光件用以發射出一照明光。集光件用以接收照明光並使照明光集中收斂射出，之後，照明光沿一發射路徑投射至一物件，物件反射之一成像光進入集光件後射出。感應件具有一取像路徑，感應件用以經由取像路徑擷取自集光件射出的成像光。其中，發射路徑與取像路徑同軸。

根據本發明之實施例所揭露之一種光學感測裝置，照明光經由發射路徑投射於物件上而形成一圍繞光斑。

根據本發明之實施例所揭露之光學感測裝置，其中發光件所投射至物件的照明光藉由集光件集中收斂後再射向物件，以形成一明亮的圍繞光斑。同時，因為照明光自集光件集中收斂射出至物件的發射路徑與感應件的取像路徑同軸，進而透過明亮且大範圍之光線分佈，物件得到更多明亮及均勻的光源並再將成像反射至感應件，藉以使感應件取得最佳的物件影像。因此本實施例所揭露的光學感測裝置解決習知光學感測裝置感測物件影像效能不佳、體積過大及無法使用於不同波長的光源等問題，進而達到提高光源亮度、對比、效率、省電節能及可同時使用於不同波長的光源的功效。

有關本實施例的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

根據本發明所揭露之一種光學感測裝置，藉以解決習知光學感測裝置的光線行進路徑較長，而產生感測物件影像效能不佳、體積過大及無法使用於不同波長的光源等問題。根據本發明所揭露之實施例中，光學感測裝置係應用於一電子裝置中，而電子裝置係為一光學滑鼠。但非用以限定本發明，在其他實施例中，電子裝置可為掃描機、多功能印表機及光學指紋辨識系統。

以下將介紹根據本發明所揭露的一實施例之光學感測裝置，請參照「第1圖」，「第1圖」係為根據本發明之第一實施例之電子裝置的結構剖示圖。電子裝置1000包括一光學感測裝置10。電子裝置1000藉由光學感測裝置10擷取或感應物件30的光學成像或影像變異。光學感測裝置10包括一發光件11、一集光件12、一感應件13、一光學結構14、殼體16、圓盤17以及一印刷電路板18。光學結構14設置於殼體16上。集光件12位於光學結構14的一側端，並與殼體16的開孔161相對應。集光件12具有一入射部121、一出光部122以及內表面123，入射部121對應於光學結構14，出光部122對應於開孔161。光學結構14具有一導光器15、一穿透區141以及一光學區142。光學區142位於集光件12的相對一側。發光件11設置於導光器15的一端，同時發光件11電性連接印刷電路板18。圓盤17設置於光學結構14上，圓盤17具有一穿孔171，穿孔171相對應於光學區142。感應件13設置於圓盤17上並電性連接印刷電路板18，感應件13具有一取像路徑，取像路徑對應軸線L。印刷電路板18內具有一處理模組(未繪示)，處理模組用以處理傳送至感應件13的成像訊號，殼體16用以固定及支撐光學結構14。

發光件11用以發射一照明光(未繪示)，照明光經由導光器15收集傳遞至集光件12的入射部121，照明光進入集光件12時，因穿透不同的介質，而產生折射。而後，照明光於內表面123進行反射及散射，藉此集光件12集中收斂照明光，並使照明光自出光部122朝向開孔161外射出於物件30上形成一投射區域301，即圍繞光斑，以產生明亮且大範圍的光線分佈。照明光自集光件12集中收斂射出後，照明光投射至物件30的行進路徑定義為一發射路徑。而後，物件30反射照明光而形成一成像光，成像光由開孔161進入集光件12，成像光依序穿過穿透區141、光學區142以及穿孔171。最後，成像光投射至感應件13上而形成一成像區域131，並由感應件13擷取成像光。感應件13再將成像傳遞至印刷電路板18進行處理。需要注意的是，照明光經由集光件12集中收斂射出後，照明光投射至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸。

在本實施例中，導光器15、穿透區141及光學區142為一體成型，此一體成型的結構可減少光學感測裝置10的體積空間，且不需要分別製作多個元件再加以組合，因此降低光學感測裝置10的製造成本。此外，集光件12為一空心區域，導光器15及穿透區141皆為一實心透光區域，當光線穿過導光器15、穿透區141及光學區142時，因依序通過三種介質，光線產生二次折射。再者，光學結構14鑲嵌於殼體16之間，而開孔161如同出光部122，亦會影響對物件30的投射區域301的形狀且亦具有如集光件12的集中收斂光線的效果。

此外，圓盤17的穿孔171用以過濾光學結構14內不必要的散射光線進入感應件13，即穿孔171僅容許反射自投射區域301的成像光傳至感應件13的成像區域131，藉此本實施利之光學感測裝置10獲得清楚的成像。

本發明所定義之照明光係為從發光件11射出至物件30的光線，成像光係為照明光自物件30反射後投射至感應器13的光線。

本實施例之發光件11係為表面黏著型發光二極體(Surface Mount Device Light Emitting Diode，簡稱SMD-LED)，使用SMD-LED作為發光件11具有省電的功效，但非用以限定本發明。在其他實施例中，發光件11係為發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)或有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，簡稱OLED)。

根據本發明所揭露之實施例，物件30的表面面向光學感測裝置10，而照明光的投射區域301位於物件30的表面上，上述物件30的表面可為不透明、半透明、平滑或不均勻。本實施例之投射區域301的寬度及形狀取決於經由導光器15、集光件12的照明光行進路線，以及出光部122及開孔161的形狀。在本實施例中，圍繞光斑係為一環形，但非用以限定本發明。在其他實施例中，圍繞光斑的形狀可為正圓形、四方形、橢圓形或五角形等其他形狀。同時，在本實施例中，投射區域301的形狀會依照不同的光線種類而產生變化。

另外，投射區域301的一最長距離介於成像區域131的另一最長距離的一倍至二倍之間。

以下將介紹第一實施例之照明光投射至物件30的亮度分佈，請同時參照「第1圖」、「第2A圖」、「第2B圖」以及「第2C圖」，「第2A圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的第一距離的亮度分佈圖，「第2B圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的第二距離的亮度分佈圖，「第2C圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的第三距離的亮度分佈圖。「第2A圖」、「第2B圖」以及「第2C圖」的尺寸係為X軸向以及Y軸向的9平方公厘正方形圖示，第一距離Z係指光學感測裝置10與物件30的距離為0.2公厘(mm)，第二距離Z係指光學感測裝置10與物件30的距離為0.6 mm，第三距離Z係指光學感測裝置10與物件30的距離為0.9 mm，由圖示可得知，當光學感測裝置10與物件30的距離改變時(即0.2mm、0.6 mm以及0.9 mm)，照明光所形成的圍繞光斑的形狀與範圍差異極小，因此，從圖示即可輕易理解照明光經由集光件12集中收斂射出後至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸。

本發明之「同軸」係定義為發射路徑投射至物件30與取像路徑之交角較小，當改變光學感測裝置10與物件30之間的距離時，圍繞光斑的範圍變異小。

綜合上述，在本實施例中，光學感測裝置10藉由導光器15及集光件12的形狀及結構特徵，即以一圓錐狀收集器方式收集照明光，以使照明光集中收斂而導引至物件30上，以產生明亮的圍繞光斑。同時，照明光經由集光件12集中收斂射出後，照明光投射至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸，藉此能使照明光投射至物件30後，可直接反射循取像路徑返回感應件13。

以下將介紹第二實施例之光學感測裝置之發光件及集光件，請同時參照「第3圖」及「第4圖」，「第3圖」所示為第二實施例之光學感測裝置的發光件及集光件的立體結構圖，「第4圖」所示為第二實施例之光學感測裝置的發光件及集光件的結構剖視圖。在本實施例中，集光件12係為一不規則的錐狀結構，但集光件12的形狀非用以限定本發明，上述的形狀將依實際情況進行調整。集光件12包括一入射部121、一出光部122以及一集光環柱128。入射部121以及出光部122位於集光件12的相對兩側。集光環柱128係為實體材質，於集光環柱128中形成一中空區域129。其中入射部121的寬度第一距離d1大於出光部122的寬度第二距離d2。更詳細來說，入射部121具有入射口125及出射口124，且入射口125環繞出射口124。出光部122面對物件30，出光部122具有出光口127及入光口126，且出光口127環繞入光口126。入射口125以及出光口127對應於集光環柱128的相對兩側，出射口124以及入光口126對應於中空區域129的相對兩側。發光件11位於入射口125上。且集光環柱128的內表面123藉由光線的直射、散射及反射原理，以收集、導引及收斂發光件11發射的照明光而集中向出光口127射出。集光環柱128的外部反射表面1231藉由光線的散射及反射，於中空區域129收集及導引成像光而集中向出射口124射出。另外，透鏡19設置於中空區域129中並連接集光環柱128。在本實施例中，透鏡19與集光環柱128係為一體成型，但非用以限定本發明，在其他實施例中，透鏡19與集光環柱128亦可為不同之材質。感應件13具有一取像路徑，取像路徑對應軸線L。

以下介紹第二實施例的光學感測裝置10的取像方式。詳細來說，當發光件11射出一照明光時，照明光自入射口125射入集光件12的集光環柱128，照明光經由集光環柱128的內表面123進行反射、散射或直接直射，而使照明光集中向出光部122的出光口127射出至物件30，照明光形成一明亮的圍繞光斑。而後物件30反射照明光而形成一成像光，成像光經由出光部122的入光口126進入集光件12的中空區域129，穿過透鏡19後，再藉由直射及外部反射表面1231的反射自出射口124射出至感應件13，感應件13擷取成像光。另外，照明光藉由集光件12集中射出後，照明光投射至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸，又因照明光自集光件12集中射出至物件30上而形成一圍繞光斑，藉此感應件13可獲得良好的成像效果。

以下將介紹第二實施例之照明光投射至物件30的亮度分佈，請同時參照「第3圖」、「第4圖」、「第5A圖」、「第5B圖」以及「第5C圖」，「第5A圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的第一距離的亮度分佈圖，「第5B圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的第二距離的亮度分佈圖，「第5C圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的第三距離的亮度分佈圖。「第5A圖」、「第5B圖」以及「第5C圖」的尺寸係為X軸向及Y軸向的4平方公厘正方形圖示，「第5A圖」中，第四距離Z係指光學感測裝置10與物件30的距離為0.2公厘(mm)，「第5B圖」中的第五距離Z係指光學感測裝置10與物件30的距離為0.6 mm，「第5C圖」中，第六距離Z係指光學感測裝置10與物件30的距離為0.9 mm。由圖示可得知，當光學感測裝置10與物件30的距離改變時(0.2mm、0.6 mm以及0.9 mm)，照明光所形成的圍繞光斑的形狀與範圍變異極小，故可輕易理解照明光經由集光件12集中收斂射出至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑係為同軸。

綜合上述，在第二實施例中，藉由集光件12的集光環柱128的環形柱狀的結構特徵，即以管狀導引的方式，使發光件11所投射的照明光藉由集光環柱128集中收斂而導引至物件30上，以產生明亮的圍繞光斑。同時，照明光經由集光件12集中收斂射出至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸，藉此能使照明光投射至物件30後，可直接反射循取像路徑返回感應件13，以提高感應件13的取像效率。

根據上述第一以及第二實施例的敘述，即可輕易理解替換成下述實施例之光學感測裝置的結構，並達到相同的功效。以下將介紹本發明第三實施例之光學感測裝置，請參照「第6圖」，「第6圖」所示為第三實施例之光學感測裝置的結構示意圖。光學感測裝置10包括一發光件11、一感應件13及一集光件12。發光件11用以發射出一照明光(未繪示)，感應件13用以接收一成像光(未繪示)，集光件12用以接收照明光並使照明光射出，以使照明光於物件(未繪示)上形成一圍繞光斑。更詳細地敘述，光學感測裝置10的集光件12具有一入射部121、一出光部122及外部反射表面1231。入射部121的寬度(第三距離d3)大於出光部122的寬度(第四距離d4)。入射部121面向感應件13，出光部122面向物件(未繪示)，外部反射表面1231係為集光件12的入射部121及出光部122之間的內側所形成的曲形表面。感應件13具有一取像路徑，取像路徑包括軸線L。

在本實施例中，當發光件11發射一照明光後，集光件12的入射部121接收照明光，藉由集光件12的結構使得照明光於集光件12的外部反射表面1231進行反射、散射或直接直射後，照明光再自集光件12的出光部122向外射出以形成圍繞光斑，產生明亮且大範圍的光線分佈。而後物件(未繪示)反射之成像光進入集光件12，最後感應件13擷取成像光。

此外，照明光自集光件12集中射出後，照明光投射至物件(未繪示)的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸。

實際上，因為本發明實施例之發光件11係為面光源，發光件11所射出的光線數目係未特定限制，光線於集光件12內的反射次數可為零次至無限多次。

以下將介紹根據本發明所揭露的第四實施例之光學感測裝置，請參照「第7圖」，「第7圖」所示為第四實施例之光學感測裝置的剖視示意圖，「第7圖」內的元件與「第6圖」的元件相似，因此其中相同的符號代表相同或是類似的結構，其中相似結構不再贅述。電子裝置1010包括光學感測裝置10、印刷電路板18以及殼體16，光學感測裝置10設置於印刷電路板18及殼體16之間，印刷電路板18內具有一處理模組(未繪示)，處理模組用以處理傳送至感應件13的成像訊號，殼體16用以固定及支撐光學感測裝置10。更詳細地敘述，光學感測裝置10的集光件12具有一入射部121、一出光部122及外部反射表面1231。入射部121面向感應件13，入射部121具有入射口125及出射口124，出光部122面向物件30，外部反射表面1231係為集光件12的入射部121及出光部122之間的內側所形成的曲形表面。光學感測裝置10更包括一導光器15，設置於發光件11及集光件12之間，導光器15用以指引發光件11射出的照明光從入射口125射向集光件12。透鏡19設置於感應件13及集光件12之間，透鏡19用以使成像光自集光件12射出後集中成像，並使成像光射向感應件13。

除此之外，感應件13的取像路徑、透鏡19的光軸及照明光自集光件12集中射出後，照明光投射至物件30的發射路徑同軸。一成像區域131位於感應件13，成像區域131即成像光所射入感應件13而形成一表面區域。

以下將介紹第四實施例的感應器13接收一物件30的影像方法。印刷電路板18控制發光件11先射出照明光，導光器15導引發光件11射出的照明光自入射口125射向集光件12，集光件12的入射部121接收發光件11射入的照明光，接著照明光於集光件12的外部反射表面1231進行反射、散射或是直接直射，而使照明光集光件12的導引穿過出光部122而射向物件30。當照明光投射至物件30時，實際上照明光為無數多條角度不同的光線，藉由集光件12的外部反射表面1231以及出光部122的結構形狀，使得照明光接觸物件30的表面而形成一投射區域301，即圍繞光斑。是故，照明光藉由集光件12能集中射向物件30，且集光件12集中射出至物件30的發射路徑與感應件13的取像路徑同軸，而產生高強度的光源於投射區域301內，產生明亮且大範圍之光線分佈。接著，當照明光射至物件30而反射成像光回集光件12時，成像光依序穿過出光部122及入射部121的出射口124後，由感應件13擷取而形成一成像區域131，其成像區域131的成像將利用感應件13而形成電子訊號傳送至印刷電路板18的處理模組處理電子訊號。

本實施例之集光件12係為一錐狀結構，同時此錐狀結構為不對稱狀，但非用以限定本發明。

本實施例之集光件12係經由噴灑一散射劑於外部反射表面1231上而提高照明光的分散及反射。在本實施例及其他實施例中，集光件12的外部反射表面1231係為微粒狀，藉以使照明光射至外部反射表面1231後進行發散。

以下將介紹不同集光件的一實施例，請參照「第8圖」，「第8圖」所示為第五實施例之光學感測裝置的剖視示意圖，「第8圖」內的元件與「第7圖」的元件相似，因此其中相同的符號代表相同或是類似的結構。第五實施例與第四實施例的不同之處在於電子裝置1020中，集光件12係為一光學鏡片，因此本實施例之光學感側裝置10包含透鏡19及集光件12共二鏡片，藉此本實施例能提高光學感測裝置10的調制轉換函數(Modulation Transfer Function，簡稱MTF)及景深(Depth of Field，簡稱DoF)。其中入射部121及出光部122係為凸面，經由光線會在內表面123進行內部反射與散射，適於使照明光藉由反射及散射集中朝向物件30而形成一圍繞光斑。

以下將介紹減少一透鏡的一實施例，請參照「第9圖」，「第9圖」所示為第六實施例之光學感測裝置的剖視示意圖，「第9圖」內的元件與「第8圖」的元件相似，因此其中相同的符號代表相同或是類似的結構。本實施例與第三實施例不同之處在於本實施例的電子裝置1030中，移除第五實施例之透鏡19，如此光學感測裝置10依然可藉由集光件12得到良好的取像功效，此時光線會在內表面123進行內部反射與散射。

根據本發明所揭露之實施例中，圍繞光斑的形狀及強度係根據集光件的形狀、材質、集光件與物件之間的距離及光線的種類而定。

根據上述本實施例所揭露之光學感測裝置，係可應用於電子裝置中，如：光學滑鼠、掃描機、多功能印表機及光學指紋辨識系統等，而光學感測裝置在這些電子裝置中乃用以擷取、感應一物件的光學成像或影像變異的效果。除此之外，在一實施例中，一電子裝置可配置複數個光學感測裝置，在其他實施例中，集光件可為一凹槽形狀(未繪示)；複數個光學感測裝置係可為陣列排列(未繪示)。

綜合上述，根據本發明所揭露的光學感測裝置，當發光件投射照明光時，照明光藉由集光件集中收斂，集光件再導引照明光使照明光於物件上形成一圍繞光斑，且上述照明光自集光件射出後，照明光投射至物件的發射路徑與感應件的取像路徑同軸，又照明光自發光件集中射出至物件的行進路徑較習知技術短，因此透過明亮且大範圍之光線分佈，物件得到更多明亮的光源，而使感應件取得最佳的物件影像。換句話說，若欲得到習知光學感測裝置相同的取像效果，本發明所揭露的光學感測裝置僅需換裝光源較弱、成本較低的發光件，如此即可增加光學感測裝置使用時間以及降低成本。另外，根據本發明所揭露的光學感測裝置，因為照明光自集光件集中射出後，照明光投射至物件的發射路徑與感應件的取像路徑同軸，所以光學感測裝置只需要微調整與物件之間的距離，感應件即可接收不同波長(顏色)的光源。是故，本實施例所揭露的光學感測裝置解決了習知光學感測裝置的光線發射路徑較長，而產生光學感測裝置感測物件影像效果不佳、耗能、體積過大及置換不同波長光源時，即需重新設計另一光學感測裝置，因此，根據本發明所揭露之實施例之光學感測裝置達到體積縮小、提高光源照射效能、亮度、對比及省電等功效。

雖然本實施例揭露如上所述，然並非用以限定本實施例，任何熟習相關技藝者，在不脫離本實施例之精神和範圍內，舉凡依申請範圍所述之形狀、構造、特徵及精神當可做些許之變更，因此本實施例之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．光學感測裝置

1000．．．電子裝置

1010．．．電子裝置

1020．．．電子裝置

1030．．．電子裝置

11．．．發光件

12．．．集光件

121．．．入射部

122．．．出光部

123．．．內表面

1231．．．外部反射表面

124．．．出射口

125．．．入射口

126．．．入光口

127．．．出光口

128．．．集光環柱

129．．．中空區域

13．．．感應件

131．．．成像區域

14．．．光學結構

141．．．穿透區

142．．．光學區

15．．．導光器

16．．．殼體

161．．．開孔

17．．．圓盤

171．．．穿孔

18．．．印刷電路板

19．．．透鏡

30．．．物件

301．．．投射區域

「第1圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的結構剖示圖。

「第2A圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的第一距離的亮度分佈圖。

「第2B圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的第二距離的亮度分佈圖。

「第2C圖」係為根據本發明之第一實施例之光學感測裝置的第三距離的亮度分佈圖。

「第3圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的發光件及集光件的立體結構圖。

「第4圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的發光件及集光件的結構剖視圖。

「第5A圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的第一距離的亮度分佈圖。

「第5B圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的第二距離的亮度分佈圖。

「第5C圖」係為根據本發明之第二實施例之光學感測裝置的第三距離的亮度分佈圖。

「第6圖」係為根據本發明之第三實施例之光學感測裝置的剖視示意圖。

「第7圖」係為根據本發明之第四實施例之光學感測裝置的剖視示意圖。

「第8圖」係為根據本發明之第五實施例之光學感測裝置的剖視示意圖。

「第9圖」係為根據本發明之第六實施例之光學感測裝置的剖視示意圖。

10．．．光學感測裝置

1000．．．電子裝置

11．．．發光件

12．．．集光件

121．．．入射部

122．．．出光部

123．．．內表面

13．．．感應件

131．．．成像區域

14．．．光學結構

141．．．穿透區

142．．．光學區

15．．．導光器

16．．．殼體

161．．．開孔

17．．．圓盤

171．．．穿孔

18．．．印刷電路板

30．．．物件

301．．．投射區域

Claims (10)

1. 一種光學感測裝置，包括：一發光件，用以發射出一照明光；一集光件，用以接收該照明光並使該照明光集中收斂射出，之後，該照明光沿一發射路徑投射至一物件，該物件反射之一成像光進入該集光件後射出；以及一感應件，具有一取像路徑，該感應件用以經由該取像路徑擷取自該集光件射出的該成像光；其中，該發射路徑與該取像路徑同軸。
2. 如請求項1所述之光學感測裝置，其中該照明光經由該發射路徑投射於該物件而形成一圍繞光斑。
3. 如請求項1所述之光學感測裝置，其中該集光件具有一入射部及一出光部，該入射部介於該感應件以及該出光部之間，該入射部用以接收該發光件射入的該照明光以及使該成像光射出至該感應件，該出光部用以使該照明光射出至該物件並且接收該成像光。
4. 如請求項3所述之光學感測裝置，其中該入射部具有一入射口及一出射口，該入射口用以接收該發光件射入的該照明光，該出射口用以使該成像光射出至該感應件，當該物件反射該成像光進入該集光件時，該成像光依序穿過該出光部及該出射口而由該感應件擷取。
5. 如請求項3所述之光學感測裝置，其中該入射部的寬度大於該出光部的寬度。
6. 如請求項1所述之光學感測裝置，其中該集光件包括一入射部、一出光部以及一集光環柱，該入射部具有一入射口及一出射口，該出光部具有一入光口及一出光口，該集光環柱介於該入射口及該出光口之間，該入射口用以接收該發光件射入的該照明光，該集光環柱的內表面使該照明光集中收斂，該出光口用以射出該集光環柱收集的該照明光至該物件，該入光口用以接收經由該物件反射的該成像光，該出射口用以射出該成像光至該感應件。
7. 如請求項6所述之光學感測裝置，其中該入射口環繞該出射口，該出光口環繞該入光口，該入射部的寬度大於該出光部的寬度。
8. 如請求項1所述之光學感測裝置，其中該光學感測裝置更包括一導光器，設置於該發光件及該集光件之間，該導光器用以導引該發光件射出的該照明光射向該集光件。
9. 如請求項1所述之光學感測裝置，其中該光學感測裝置更包括一光學件，設置於該感應件及該物件之間，該光學件用以使該成像光自該集光件射出後集中成像，並射向該感應件，該感應件的該取像路徑與該光學件的一光軸同軸。
10. 如請求項1所述之光學感測裝置，其中該發射路徑係為該照明光射出該集光件後，該照明光投射至該物件的光線行進路徑，該取像路徑係為該成像光投射至該感應件的光線行進路徑。