光学感测装置制造方法及图纸

技术编号:9462532 阅读:82 留言:0更新日期:2013-12-18 23:42
本发明专利技术公开了一种光学感测装置,包含:一感测表面;一第一光源,用以提供平行该感测表面的光;一影像传感器,用以感测接近该感测表面的一物体,以产生一物体影像;以及一处理器,用以根据该物体影像计算出该物体的位置信息。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种光学感测装置,包含:一感测表面;一第一光源,用以提供平行该感测表面的光;一影像传感器,用以感测接近该感测表面的一物体,以产生一物体影像;以及一处理器,用以根据该物体影像计算出该物体的位置信息。【专利说明】光学感测装置
本专利技术涉及一种光学感测装置,特别涉及一种使用侧面光源的光学感测装置。
技术介绍
现有技术的光学感测装置(例如一光学触控板),都是利用一光源,由下往上照射 一感测表面上的物体(例如一手指),来得到此物体的位置信息。图1A、1B绘示了现有技术的光学感测装置100。图1A绘示了光学感测装置100 的剖面图,而图1B绘示了光学感测装置100内部控制其动作的电路方块图。光学感测装置 100包含了一感测表面103、一光源105、一影像传感器107、透镜109、111、一处理器113、一 存储装置115以及一光源控制单元117。光源105会由光源控制单元117控制发光动作而 照射位在感测表面103上的手指101来产生一影像。影像传感器107会撷取影像中的图框。 处理器113会根据撷取的图框来计算出手指101的位置信息。此外,处理器113也控制存 储装置115的数据存取以及光源控制单元117的动作。然而,由于是采用将光由下往上照的机制,所以会需要较大的元件厚度。而且,在 这样的机制下,光源射出的光通常需要经多次折射或反射,需要较复杂的光路径。而且手指 产生的影像信号,在多次折射反射后,容易使信号衰减,而造成较不清楚的影像。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的为提供一种光学感测装置,其使用一侧面光源来照射物 体。本专利技术的一个目的为提供一种光学感测装置,其也可使用侧面光源之外的光源来 照射物体。本专利技术的一实施例公开了一种光学感测装置,包含:一感测表面;一第一光源,用 以提供平行该感测表面的光;一影像传感器,用以感测接近该感测表面的一物体,以产生一 物体影像数据;以及一处理器,用以根据该物体影像数据计算出该物体的位置信息。前述实施例可更包含:一第二光源,用以产生一光线,以入射该感测表面,其中该 光线与该感测表面的法线的夹角小于60度;以及一导光板,具有至少一部分透光区域,来 自该第二光源的光可穿透该透光区域以照射该物体。本专利技术的一实施例公开了一种光学感测装置,包含:一机壳,具有一尺寸,可供使 用者以手持方式携带;一感测表面,位在该机壳上;一第一光源,位在该感测表面侧边;一 影像传感器,用以感测接近该感测表面的一物体,以产生该物体的一物体影像数据;以及一 处理器,用以根据该物体影像数据计算出该物体的位置信息。前述实施例可更包含:一第二光源,位在该机壳内,且隔着该感测表面相对该物 体;以及一导光板,具有至少一部分透光区域,来自该第二光源的光线可穿透该透光区域以 照射该物体,其中该光线与该感测表面的法线的夹角小于60度。根据前述的实施例,可利用一侧光源来照射物体,以减少元件厚度以及提供清晰的物体影像,更可选择性的利用一导光板以及另一光源来提供照明,使物体影像更为清晰。 【专利附图】【附图说明】图1A、1B绘示了现有技术的光学感测装置。图2A、2B至图5绘示了根据本专利技术的实施例的光学感测装置。图6A、6B绘示了根据本专利技术的实施例的光学感测装置,其包含了图2A、2B至图5 所示的侧光源外的另一光源。图7A、7B绘示了根据本专利技术的实施例的光学感测装置的元件尺寸示意图。其中,附图标记说明如下:100、200、300、400、500、600 光学感测装置101、204、605 手指103、201、401、601 感测表面105、203、403、604 光源IO7、加7影像传感器109、111 透镜113处理器115存储装置117光源控制单元202 壳体205镜头元件209柱状镜301针孔装置303 针孔602导光板603光转换物质【具体实施方式】在说明书及前面的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中 具有通常知识者应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书 及前面的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异 来作为区分的准则。在通篇说明书及前面的权利要求当中所提及的「包含」是一开放式的 用语,故应解释成「包含但不限定于」。图2A、2B至图5绘示了根据本专利技术的实施例的使用侧光源的光学感测装置。请留 意图2A、2B至图5仅绘示了光学感测装置的部分结构,熟知此项技艺者当可根据图2A、2B 至图5的描述及其内容,了解其运作方式以及如何跟习知的元件互动。举例来说,图2A、2B 至图5的实施例可结合图1B中的电路来运作,但并不限定。而且,图2A、2B至图5的结构 仅用以举例,非限制本专利技术的结构在图2A、2B至图5的实施例中。如图2A所示,光学感测装置200包含了一感测表面201、一壳体202、一光源203、 一镜头元件205以及一影像传感器207。在此实施例中,感测表面201为一曲面。光源203位在壳体202中,用以提供侧面光给手指204。光源203也可视为提供平行感测表面201的 光至手指204。在一实施例中,光源203可为一线性光源,其上下的视角在一范围之内,如 图2B所示,当由X方向望向光源203时,其左右视角为90度,而Y范围内的上下视角为10 度。此外,光学感测装置200可更包含一柱状镜209,来使光源203的光更为集中。影像传感器207通过镜头元件205根据来自手指204的反射光撷取影像,并通过 处理器(如图1B中的113)计算出手指204的位置信息,此位置信息可包含手指静止时的 位置,或是手指的移动轨鸡。处理器更可依据位置信息来产生一控制信号来控制一显示器 上的一相对应对象(例如:游标)或一相对应动作(例如卷动画面或平移画面)。镜头元 件205可为广角镜头、鱼眼镜头等,视设计时的不同需求而定。镜头元件205也可为一针孔 装置301,如图3所示。在图3中,影像传感器207被包含在针孔装置301中,并通过一针孔 303接收来自手指204的反射光。须注意的是,影像传感器撷取影像的目的在取得物体影像数据,最终用以计算出 位置信息。而物体影像数据可具有许多型态,例如是整张影像的原始数据、物体(例如实施 例中的手指)数据、物体重心数据等等,这些数据都与物体的位置相关,在设计硬件时可以 将判断的机制设置在影像传感器上,也可以将判断的机制设置在处理器上,或者是与处理 器相连接的一主机系统上。亦即,影像传感器、处理器、或是与处理器相连接的一主机系统, 均可做为一物体位置判断装置使用。物体重心数据在将影像传感器所取得的物体数据整 合,计算获得一重心数据,用以代表整个物体。图4绘示了根据本专利技术的另一实施例的光学感测装置400。光学感测装置400和 图2A所示的光学感测装置200的差别在于,光学感测装置400的感测表面401是平面,而 光学感测装置200的感测表面201是曲面。此外,光学感测装置400的光源403是位在壳 体202外,而光学感测装置200的光源203是位在壳体202内。图4的光学感测装置400 的其它技术特征和图2A的光学感测装置200相同,故在此不再赘述。此外,图4的光学感 测装置400的镜头元件205也可由针孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学感测装置,包含:感测表面;第一光源,用以提供平行该感测表面的光;影像传感器,用以感测接近该感测表面的一物体,以产生物体影像数据;以及物体位置判断装置,用以根据该物体影像数据计算出该物体的位置信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈信嘉杨恕先李宜方高铭璨
申请(专利权)人:原相科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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