TWM583935U - 色彩感測模組 - Google Patents

Abstract

一種色彩感測模組，包括一基板、一發光元件、一感測元件、一遮光件以及一透鏡元件。發光元件適於提供一第一光束。透鏡元件具有一發散部以及一聚光部，其中發散部對應於發光元件設置，聚光部對應於感測元件設置。第一光束經由透鏡元件的發散部被傳遞至一物件的表面而被反射後形成一帶有色彩資訊的第二光束，第二光束經由透鏡的聚光部而被傳遞至感測元件，且遮光件阻擋第一光束在未通過透鏡元件的情況下被傳遞至感測元件。

Description

色彩感測模組

本新型創作是有關於一種色彩感測模組。

化妝是美容的方式之一，且在某些場合為禮儀的一部分。並且，化妝還可增加化妝者的自信，甚至作為保健的手段之一，因此有越來越多的化妝產品以及化妝手法被發展出來。對此，由於化妝產品以及化妝手法的多樣性，試妝者為了挑選適合的妝容，而必須嘗試多種不同的化妝產品以及化妝手段。為了更有效將各種化妝產品所能呈現的色彩與妝容再現在顧客眼前，研發出一種能有效地檢測色彩的色彩感測裝置，是目前重要的課題之一。

本新型創作提供一種色彩感測模組，能有效地檢測色彩。

本新型創作的色彩感測模組包括一基板、一發光元件、一感測元件、一遮光件以及一透鏡元件。發光元件位於基板上，且適於提供一第一光束。感測元件位於基板上。遮光件位於基板上，其中遮光件環繞發光元件與感測元件而設置。透鏡元件具有一發散部以及一聚光部。發散部對應於發光元件設置，聚光部對應於感測元件設置。第一光束經由透鏡元件的發散部被傳遞至一物件的表面而被反射後形成一帶有色彩資訊的第二光束，第二光束經由透鏡的聚光部而被傳遞至感測元件，且遮光件阻擋第一光束在未通過透鏡元件的情況下被傳遞至感測元件。

在本新型創作的一實施例中，上述的透鏡元件具有彼此相對的一第一表面以及一第二表面，第一表面朝向物件，第二表面朝向發光元件與感測元件，且第二表面具有一凹狀光學面以及一凸狀光學面。凹狀光學面位於發散部上，且朝發光元件凹入。凸狀光學面位於聚光部上，且朝感測元件凸出。

在本新型創作的一實施例中，上述的發散部以及聚光部彼此分離。

在本新型創作的一實施例中，上述的發散部以及聚光部分別具有彼此相對的一第一表面以及一第二表面，這些第一表面朝向物件，這些第二表面朝向發光元件與感測元件。發散部的第二表面具有一凹狀光學面，凹狀光學面朝發光元件凹入。聚光部的第二表面具有一凸狀光學面，且朝感測元件凸出。

在本新型創作的一實施例中，上述的發散部具有一第一側連接面，第一側連接面連接發散部的第一表面以及第二表面，聚光部具有一第二側連接面，第二側連接面連接聚光部的第一表面以及第二表面。第一側連接面與第二側連接面彼此相對，且第一側連接面與第二側連接面上塗有吸光物質。

在本新型創作的一實施例中，上述的遮光件具有一第一容置開口以及一第二容置開口，發光元件位於第一容置開口中，且感測元件位於第二容置開口中。

在本新型創作的一實施例中，上述的遮光件具有一上表面與一下表面，上表面朝向透鏡元件，下表面朝向基板。遮光件還具有一第一環狀連接面以及一第一傾斜面。第一環狀連接面連接下表面與第一傾斜面，第一傾斜面連接上表面與第一環狀連接面，且第一環狀連接面與第一傾斜面形成第一容置開口的周圍。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一傾斜面相對於下表面具有一第一傾角，且第一傾角的範圍介於25度至30度之間。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一環狀連接面具有一第一高度，且第一高度對應於發光元件的高度尺寸。

在本新型創作的一實施例中，上述的遮光件具有一上表面與一下表面，上表面朝向透鏡元件，下表面朝向基板。遮光件還具有一第二環狀連接面以及一第二傾斜面。第二環狀連接面連接下表面與第二傾斜面，第一傾斜面連接上表面與第二環狀連接面，且第二環狀連接面與第二傾斜面形成第二容置開口的周圍。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二傾斜面相對於下表面具有一第二傾角，且第二傾角的範圍介於45度至55度之間。

在本新型創作的一實施例中，上述的第二環狀連接面具有一第二高度，且第二高度對應於感測元件的高度尺寸。

在本新型創作的一實施例中，上述的透鏡元件包括一透光區域與一遮光區域。發散部以及聚光部對應地設置於透光區域中，且遮光區域上塗佈有一吸光物質。

在本新型創作的一實施例中，上述的透鏡元件與遮光件一體成形。

在本新型創作的一實施例中，上述的色彩感測模組還包括一殼體，其中殼體具有一凹槽。透鏡元件設置於凹槽中，且殼體與透鏡元件共同形成一內部容置空間，用以容置基板、發光元件、感測元件以及遮光件。

在本新型創作的一實施例中，上述的遮光件的材質為橡膠。

在本新型創作的一實施例中，上述的第一光束為一白光光束。

基於上述，本新型創作的色彩感測模組可藉由透鏡元件的發散部與聚光部的配置，而使第一光束可更有效地被傳遞至物件的表面，並使帶有的色彩資訊的第二光束更有效地被集中至感測元件上，進而使感測元件能容易地基於第二光束所帶有的色彩資訊，而判斷物件的表面的顏色。並且，色彩感測模組更可藉由遮光件或是塗佈於透鏡元件的特定區域的吸光物質的設置，而能進一步濾除未帶有色彩資訊的第一光束所形成的雜光，而使感測元件能更易於針對帶有色彩資訊的第二光束進行色彩的判斷，而進一步重現物件的顏色。

為讓本新型創作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1A是依照本新型創作的一實施例的一種色彩感測模組100的上視示意圖。圖1B是圖1A的色彩感測模組100的剖面示意圖。圖1C是圖1B的色彩感測模組100的局部放大示意圖。請參照圖1A與圖1B，本實施例的色彩感測模組100包括一基板110、一發光元件120、一感測元件130、一遮光件140以及一透鏡元件150。發光元件120適於提供一第一光束L1。舉例而言，在本實施例中，基板110可為一電路板，發光元件120可為三原色光光源，而第一光束L1可為三原色光束或白光光束。感測元件130例如是電荷耦合元件（charge coupled device，CCD）、互補性氧化金屬半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS），或其他影像感測元件130，但本新型創作皆不以此為限。

具體而言，如圖1A與圖1B所示，在本實施例中，發光元件120、感測元件130與遮光件140皆位於基板110上。並且，如圖1B所示，在本實施例中，色彩感測模組100還包括一殼體160，其中殼體160具有一凹槽CA。透鏡元件150設置於凹槽CA中，且殼體160與透鏡元件150共同形成一內部容置空間SP，用以容置基板110、發光元件120、感測元件130以及遮光件140。

進一步而言，如圖1A與圖1B所示，在本實施例中，透鏡元件150具有一發散部151以及一聚光部152，發散部151對應於發光元件120設置，聚光部152對應於感測元件130設置。舉例而言，在本實施例中，透鏡元件150的發散部151以及聚光部152可藉由在透鏡元件150的其中一表面分別形成凹狀光學面SC以及凸狀光學面SX而構成。更詳細而言，如圖1B與圖1C所示，透鏡元件150具有彼此相對的一第一表面S151以及一第二表面S152，第一表面S151朝向外界的一物件O，第二表面S152朝向發光元件120與感測元件130，且第二表面S152具有一凹狀光學面SC以及一凸狀光學面SX。凹狀光學面SC位於發散部151上，且朝發光元件120凹入。凸狀光學面SX位於聚光部152上，且朝感測元件130凸出。

如此一來，藉由透鏡元件150的發散部151的配置，第一光束L1可更有效地被傳遞至物件O的表面。並且，當第一光束L1經由透鏡元件150的發散部151被傳遞至物件O的表面時，會被物件O的表面而反射，並形成一帶有色彩資訊的第二光束L2，第二光束L2再經由透鏡的聚光部152而被傳遞至感測元件130。而藉由透鏡元件150的聚光部152的配置，第二光束L2亦可更有效地被集中至感測元件130上，感測元件130再基於第二光束L2所帶有的色彩資訊，而判斷物件O的表面的顏色。

此外，隨著通訊技術的發展，影像傳輸與即時影像通訊需求日增。現在使用者不僅可經由顯示裝置直接看到影像資訊，且可進一步經由控制元件（例如，顯示裝置上的觸控面板）來選擇或調整影像資訊。在本實施例中，當感測元件130基於第二光束L2所帶有的色彩資訊，而判斷物件O的表面的顏色後，亦可再與具有虛擬彩妝系統的電子裝置連接，而在電子裝置上重現物件O的顏色。

另一方面，如圖1A與圖1B所示，在本實施例中，透鏡元件150還包括一透光區域TR與一遮光區域SR。發散部151以及聚光部152對應地設置於透光區域TR中。舉例而言，在本實施例中，遮光區域SR上可藉由塗佈有一吸光物質而形成，且遮光區域SR對應遮光件140而設置。更進一步而言，如圖1B所示，在本實施例中，遮光件140具有一第一容置開口OP1以及一第二容置開口OP2，發光元件120位於第一容置開口OP1中，且感測元件130位於第二容置開口OP2中。換言之，在本實施例中，遮光件140環繞發光元件120與感測元件130而設置，而不會阻擋第一光束L1朝外界的物件O行進。舉例而言，在本實施例中，遮光件140可為橡膠，但本新型創作不以此為限。在其他實施例中，遮光件140亦可為其他材質，只要能遮蔽光線即可。

如此，藉由遮光件140的設置，位於發光元件120與感測元件130之間的遮光件140阻擋第一光束L1在未通過透鏡元件150的情況下被傳遞至感測元件130，進而濾除未帶有色彩資訊的第一光束L1所形成的雜光，而使感測元件130能更易於針對帶有色彩資訊的第二光束L2進行色彩的判斷，而進一步重現物件O的顏色。此外，對應遮光件140而設置的透鏡元件150的遮光區域SR亦可遮蔽部分雜光，進而提高感測元件130所能呈現的物件O的顏色的準確度。

更詳細而言，如圖1C所示，在本實施例中，在本實施例中，遮光件140具有一上表面S141與一下表面S142，上表面S141朝向透鏡元件150，下表面S142朝向基板110。具體而言，如圖1C所示，遮光件140具有一第一環狀連接面S143以及一第一傾斜面S145。第一環狀連接面S143連接下表面S142與第一傾斜面S145，第一傾斜面S145連接上表面S141與第一環狀連接面S143，且第一環狀連接面S143與第一傾斜面S145形成第一容置開口OP1的周圍。如圖1C所示，在本實施例中，第一環狀連接面S143具有一第一高度H1，第一傾斜面S145相對於下表面S142具有一第一傾角θ1，第一高度H1對應於發光元件120的高度尺寸而設計，第一傾角θ1對應於發光元件120的發散角而設計，而可適於避免阻擋通往發散部151的第一光束L1的行進。舉例而言，在本實施例中，發光元件120的半發散角為70度，第一傾角θ1的範圍介於25度至30度之間。

類似地，遮光件140還具有一第二環狀連接面S144以及一第二傾斜面S146。第二環狀連接面S144連接下表面S142與第二傾斜面S146，第一傾斜面S145連接上表面S141與第二環狀連接面S144，且第二環狀連接面S144與第二傾斜面S146形成第二容置開口OP2的周圍。如圖1C所示，在本實施例中，第二環狀連接面S144具有一第二高度H2，第二傾斜面S146相對於下表面S142具有一第二傾角θ2，且第二高度H2對應於感測元件130的高度尺寸而設計，第二傾角θ2對應於感測元件130的接收角而設計，而可避免阻擋通過聚光部152的第二光束L2的行進。在本實施例中，且第二傾角θ2的範圍介於45度至55度之間。

如此一來，藉由第一傾角θ1與第二傾角θ2的設計，可避免阻擋通往發散部151的第一光束L1與通過聚光部152的第二光束L2的行進，而增加感測元件130所能獲取的帶有色彩資訊的第二光束L2的強度，進而能更易於針對帶有色彩資訊的第二光束L2進行色彩的判斷，而進一步重現物件O的顏色。

值得注意的是，在前述的實施例中，透鏡元件150與遮光件140雖以個別的元件為例示，但本新型創作不以此為限。在其他實施例中，透鏡元件150亦可與遮光件140一體成形，而形成一個單一元件。在此情況下，遮光件140的材質與透鏡元件150相同，而可於第一環狀連接面S143、第一傾斜面S145、第二環狀連接面S144以及第二傾斜面S146上塗佈有吸光物質，使其能用於遮蔽光線即可。

另一方面，在前述的實施例中，透鏡元件150雖以同時具有發散部151以及聚光部152的單一元件為例示，但本新型創作不以此為限。在其他實施例中，透鏡元件亦可包括多個彼此分離的部位，而發散部以及聚光部分別為上述部位的其中之一。以下將搭配圖2A與圖2B進行進一步地解說。

圖2A是依照本新型創作的一實施例的另一種色彩感測模組200的剖面示意圖。圖2B是圖2A的色彩感測模組200的局部放大示意圖。圖2A與圖2B的色彩感測模組200與圖1A至圖1C的色彩感測模組100類似，差異如下所述。如圖2A與圖2B所示，在本實施例中，透鏡元件250的發散部251以及聚光部252分別為彼此分離的不同部位。具體而言，發散部251以及聚光部252分別具有彼此相對的一第一表面S251以及一第二表面S252，這些第一表面S251朝向物件O，這些第二表面S252朝向發光元件120與感測元件130。發散部251的第二表面S252具有一凹狀光學面SC，凹狀光學面SC朝發光元件120凹入。聚光部252的第二表面S252具有一凸狀光學面SX，且朝感測元件130凸出。

如此，色彩感測模組200亦可藉由透鏡元件250的發散部251與聚光部252的配置，而使第一光束L1可更有效地被傳遞至物件O的表面，並使第二光束L2更有效地被集中至感測元件130上，進而使色彩感測模組200達到與色彩感測模組100類似的功能，因此色彩感測模組200能達到與色彩感測模組100類似的效果與優點，在此就不再贅述。

此外，如圖2A與圖2B所示，在本實施例中，發散部251具有一第一側連接面S253，第一側連接面S253連接發散部251的第一表面S251以及第二表面S252，聚光部252具有一第二側連接面S254，第二側連接面S254連接聚光部252的第一表面S251以及第二表面S252。第一側連接面S253與第二側連接面S254彼此相對，且第一側連接面S253與第二側連接面S254上塗有吸光物質。

如此，藉由位於第一側連接面S253與第二側連接面S254上的吸光物質的配置，在透鏡元件250中的發散部251傳遞的第一光束L1將可被阻擋，而免於被傳遞至感測元件130。如此一來，未帶有色彩資訊的第一光束L1所形成的雜光可被進一步地濾除，而使感測元件130能更易於針對帶有色彩資訊的第二光束L2進行色彩的判斷，而進一步重現物件O的顏色。

綜上所述，本新型創作的色彩感測模組可藉由透鏡元件的發散部與聚光部的配置，而使第一光束可更有效地被傳遞至物件的表面，並使帶有的色彩資訊的第二光束更有效地被集中至感測元件上，進而使感測元件能容易地基於第二光束所帶有的色彩資訊，而判斷物件的表面的顏色。並且，色彩感測模組更可藉由遮光件或是塗佈於透鏡元件的特定區域的吸光物質的設置，而能進一步濾除未帶有色彩資訊的第一光束所形成的雜光，而使感測元件能更易於針對帶有色彩資訊的第二光束進行色彩的判斷，而進一步重現物件的顏色。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200‧‧‧色彩感測模組 110‧‧‧基板 120‧‧‧發光元件 130‧‧‧感測元件 140‧‧‧遮光件 150、250‧‧‧透鏡元件 151、251‧‧‧發散部 152、252‧‧‧聚光部 160‧‧‧殼體 CA‧‧‧凹槽 H1‧‧‧第一高度 H2‧‧‧第二高度 L1‧‧‧第一光束 L2‧‧‧第二光束 O‧‧‧物件 OP1‧‧‧第一容置開口 OP2‧‧‧第二容置開口 S141‧‧‧上表面 S142‧‧‧下表面 S143‧‧‧第一環狀連接面 S144‧‧‧第二環狀連接面 S145‧‧‧第一傾斜面 S146‧‧‧第二傾斜面 S151、S251‧‧‧第一表面 S152、S252‧‧‧第二表面 S253‧‧‧第一側連接面 S254‧‧‧第二側連接面 SC‧‧‧凹狀光學面 SR‧‧‧遮光區域 SP‧‧‧容置空間 SX‧‧‧凸狀光學面 TR‧‧‧透光區域 θ1‧‧‧第一傾角 θ2‧‧‧第二傾角

圖1A是依照本新型創作的一實施例的一種色彩感測模組的上視示意圖。 圖1B是圖1A的色彩感測模組的剖面示意圖。 圖1C是圖1B的色彩感測模組的局部放大示意圖。 圖2A是依照本新型創作的一實施例的另一種色彩感測模組的剖面示意圖。 圖2B是圖2A的色彩感測模組的局部放大示意圖。

Claims (17)

1. 一種色彩感測模組，包括：
   一基板；
   一發光元件，位於該基板上，且適於提供一第一光束；
   一感測元件，位於該基板上；
   一遮光件，位於該基板上，其中該遮光件環繞該發光元件與該感測元件而設置；以及
   一透鏡元件，具有一發散部以及一聚光部，其中該發散部對應於該發光元件設置，該聚光部對應於該感測元件設置，該第一光束經由該透鏡元件的該發散部被傳遞至一物件的表面而被反射後形成一帶有色彩資訊的第二光束，該第二光束經由該透鏡的該聚光部而被傳遞至該感測元件，且該遮光件阻擋該第一光束在未通過該透鏡元件的情況下被傳遞至該感測元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該透鏡元件具有彼此相對的一第一表面以及一第二表面，該第一表面朝向該物件，該第二表面朝向該發光元件與該感測元件，且該第二表面具有一凹狀光學面以及一凸狀光學面，該凹狀光學面位於該發散部上，且朝該發光元件凹入，該凸狀光學面位於該聚光部上，且朝該感測元件凸出。
3. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該發散部以及該聚光部彼此分離。
4. 如申請專利範圍第3項所述的色彩感測模組，其中該發散部以及該聚光部分別具有彼此相對的一第一表面以及一第二表面，該些第一表面朝向該物件，該些第二表面朝向該發光元件與該感測元件，且該發散部的該第二表面具有一凹狀光學面，該凹狀光學面朝該發光元件凹入，該聚光部的該第二表面具有一凸狀光學面，且朝該感測元件凸出。
5. 如申請專利範圍第4項所述的色彩感測模組，其中該發散部具有一第一側連接面，該第一側連接面連接該發散部的該第一表面以及該第二表面，該聚光部具有一第二側連接面，該第二側連接面連接該聚光部的該第一表面以及該第二表面，該第一側連接面與該第二側連接面彼此相對，且該第一側連接面與該第二側連接面上塗有吸光物質。
6. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該遮光件具有一第一容置開口以及一第二容置開口，該發光元件位於該第一容置開口中，且該感測元件位於該第二容置開口中。
7. 如申請專利範圍第6項所述的色彩感測模組，其中該遮光件具有一上表面與一下表面，該上表面朝向該透鏡元件，該下表面朝向該基板，且該遮光件還具有一第一環狀連接面以及一第一傾斜面，該第一環狀連接面連接該下表面與該第一傾斜面，該第一傾斜面連接該上表面與該第一環狀連接面，且該第一環狀連接面與該第一傾斜面形成該第一容置開口的周圍。
8. 如申請專利範圍第7項所述的色彩感測模組，其中該第一傾斜面相對於該下表面具有一第一傾角，且該第一傾角的範圍介於25度至30度之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述的色彩感測模組，其中該第一環狀連接面具有一第一高度，且該第一高度對應於該發光元件的高度尺寸。
10. 如申請專利範圍第6項所述的色彩感測模組，其中該遮光件具有一上表面與一下表面，該上表面朝向該透鏡元件，該下表面朝向該基板，且該遮光件還具有一第二環狀連接面以及一第二傾斜面，該第二環狀連接面連接該下表面與該第二傾斜面，該第一傾斜面連接該上表面與該第二環狀連接面，且該第二環狀連接面與第二傾斜面形成該第二容置開口的周圍。
11. 如申請專利範圍第10項所述的色彩感測模組，其中該第二傾斜面相對於該下表面具有一第二傾角，且該第二傾角的範圍介於45度至55度之間。
12. 如申請專利範圍第10項所述的色彩感測模組，其中該第二環狀連接面具有一第二高度，且該第二高度對應於該感測元件的高度尺寸。
13. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該透鏡元件包括一透光區域與一遮光區域，該發散部以及該聚光部對應地設置於該透光區域中，且該遮光區域上塗佈有一吸光物質。
14. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該透鏡元件與該遮光件一體成形。
15. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，還包括一殼體，其中該殼體具有一凹槽，該透鏡元件設置於該凹槽中，且該殼體與該透鏡元件共同形成一內部容置空間，用以容置該基板、該發光元件、該感測元件以及該遮光件。
16. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該遮光件的材質為橡膠。
17. 如申請專利範圍第1項所述的色彩感測模組，其中該第一光束為一白光光束。