专利名称：连接光传感器与基板的连接器以及光传感器的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种连接器，更明确地说，有关于一种连接光传感器与基板的连接 器以及光传感器的制作方法。
背景技术：
光学式触控系统包含一显示屏、一透明基板、一光传感器，以及一位置计算电路。 一般而言，透明基板为一玻璃基板，更明确地说，透明基板为一铟锡氧化物(Tin-doped Indium Oxide, IT0)玻璃。显示屏通过透明基板以显示影像。光传感器为一芯片模块(chip module)，光传感器需设置于透明基板之上，且光传感器的收光方向必须平行于该透明基 板。如此，光传感器才可侦测该透明基板上是否有指示物(如手指、触控笔)，并据以产生 光感测信号。举例而言，光感测信号可为一范围涵盖指示物的感测影像，或是指示物相对于 光传感器的距离与角度。此外，光传感器具有一传输埠，用来传送光感测信号给位置计算电 路。如此，位置计算电路可根据光感测信号以计算出指示物于显示屏之上的位置。在公知技术中，当使用者欲设置一芯片模块于玻璃基板上时，使用者大部分会以 卷带式芯片载体封装(Tape Carrier Package, TCP)或薄膜覆晶封装(Chipon Film, C0F) 的封装方式，将该芯片模块先设置于一软板(Flex Printed Circuit, FPC)上，接着再将该 软板耦接(或压焊)至玻璃基板。然而，当使用者利用上述的方式以将光传感器设置于玻 璃基板上时，光传感器的收光方向会受到限制。更明确地说，若以上述的封装方式(TCP或 C0F)将光传感器封装于软板上时，则光传感器的收光方向会垂直于该软板(如图1所示)。 当该软板耦接至玻璃基板上时，光传感器的收光方向会垂直于玻璃基板。换句话说，在光学 触控系统中，若使用者欲利用既有的封装方式(如TCP或C0F)将光传感器设置于玻璃基板 上，则光传感器的收光方向垂直于玻璃基板，而造成光传感器无法侦测到指示物(如手指、 触控笔)接触到该显示器。虽然在公知技术中，使用者可将软板凹折一角度并再将软板固 定，以转置光传感器的收光方向，然而该制程仅能以人工方式处理，且该制程既耗时且良率 不易控制，因此会造成光学式触控系统的成本上升，带给使用者很大的不便。
发明内容
本发明提供一种连接一光传感器与一基板的连接器。该连接器用来使该光传感器 的一收光方向与该基板平行。该基板为铟锡氧化物玻璃。该光传感器用来收光以产生一光 感测信号。该光传感器具有一传输埠，用来传送该光感测信号。该光传感器应用于一光学 式触控系统。该光学式触控系统具有一显示屏，以及一位置计算电路。该显示屏通过该基 板以显示影像。该位置计算电路根据该光感测信号，以计算出一指示物于该显示屏之上的 一位置。该连接器包含一本体，以及一连接埠。该本体用来容纳该光传感器，且转置该光传 感器以使该光传感器的该收光方向与该基板平行。该连接埠收容于该本体内。该连接埠耦 接至该光传感器的该传输埠，以使该光传感器可通过该传输埠与该连接埠耦接至该基板。本发明另提供一种光学式触控系统。该光学式触控系统包含一基板、一显示屏、一光感测模块，以及一位置计算电路。该基板为一铟锡氧化物玻璃。该显示屏用来通过该基 板以显示影像。该光感测模块用来收光以侦测一指示物，并据以产生一光感测信号。该光 感测模块包含一光传感器，以及一连接器。该光传感器用来收光以产生该光感测信号。该 光传感器具有一传输埠，用来传送该光感测信号。该连接器包含一本体、一连接埠，以及一 软板。该本体用来容纳该光传感器，且转置该光传感器以使该光传感器的一收光方向与该 基板平行。该连接埠收容于该本体内，耦接至该光传感器的该传输埠。该软板具有一软板 连接埠，用来将该连接器的该连接埠耦接至该基板。该位置计算电路用来根据该光感测信 号，以计算出该指示物于该显示屏之上的一位置。本发明另提供一种光传感器的制作方法。该光传感器具有一感测单元，以及一镜 头。该感测单元用来收光以产生一光感测信号。该感测单元具有一传输端，用来传送该光感 测信号。该镜头用来将光汇聚于该感测单元。该光传感器应用于一光学式触控系统。该光 学式触控系统具有一基板、一显示屏，以及一位置计算电路。该基板为铟锡氧化物)玻璃。 该显示屏通过该基板以显示影像。该位置计算电路根据该光感测信号，以计算出一指示物 于该显示屏之上的一位置。该光传感器可置入一连接器。该连接器可转置该光传感器的一 收光方向，以使该光传感器的该收光方向平行于该基板且可使光传感器避免高温制程。该 制作方法包含于该感测单元与一承载组件之间填入一底部充填胶以固定该感测单元于该 承载组件、黏贴该镜头于该感测单元之上，以及在该感测单元与该镜头的周围填入一固定 组件以封装该感测单元与该镜头。
图1为说明公知技术的光学式触控系统中光传感器的收光方向垂直于玻璃基板 的示意图。图2为说明根据本发明的第一实施例的连接器的示意图。图3与图4为说明本发明的连接器的连接埠的示意图。图5为说明根据本发明的第二实施例的连接器的示意图。图6为说明根据本发明的第三实施例的光感测模块的示意图。图7为说明根据本发明的第四实施例的光感测模块的示意图。图8为说明本发明的光学式触控系统的示意图。图9与图10为说明本发明的光传感器的制作方法的示意图。其中，附图标记说明如下200,500,620,720 连接器201、501、610、710 光传感器202、502、601、701、基板810210、510本体220、520连接掉221金手指230、530上盖
800820840O1901910920930 240、540550551 600、700、830
收光口 软板
软板连接埠 光感测模块 光学式触控系统 显示屏
位置计算电路 指示物 承载组件 感测单元 镜头
遮光组件
具体实施例方式本发明提供一种可连接光传感器与基板的连接器。本发明所提供的连接器可转置 光传感器，以使光传感器的收光方向与基板平行。如此一来，利用本发明所提供的连接器， 即可将光传感器设置于基板上，且可维持光传感器的收光方向平行于基板。请参考图2。图2为说明根据本发明的第一实施例的连接器200的示意图。在图 2中，连接器200设置于基板202上。其中基板202为一透明基板(如玻璃基板或ITO玻 璃)连接器200包含一本体210、一连接埠220、一上盖230、一收光口 240。在本体210内 具有足够的空间用来容纳一光传感器201，且转置光传感器201以使光传感器201的收光方 向与基板202平行。连接埠220收容于本体210内。连接埠220用来耦接至光传感器201 的传输埠，以使光传感器201可通过该传输埠与连接埠220耦接至基板202。如图2所示， 连接埠220可以复数个L型金手指221实施(如图3与图4所示)。每个金手指221包含 区段L1与L2。其中区段L1用来耦接至光传感器201的传输埠，且区段L1垂直于基板202。 区段L2用来耦接至基板202，且区段L2平行于基板202。上盖230于光传感器201置入本 体210内后可关上，以避免光传感器201脱落与避免光传感器201直接受到压迫。收光口 240用来提供给光传感器201收光。如此一来，将本发明的连接器200耦接至基板202，再 将光传感器201置入本体210内，即可使光传感器201的收光方向与基板202平行，且光传 感器201可通过其传输埠与连接器200的连接埠220以传送光感测信号Sm请参考图5。图5为说明根据本发明的第二实施例的连接器500的示意图。连接 器500、光传感器501及基板502的结构以及工作原理分别与连接器200、光传感器201及基 板202类似。相较于连接器200，连接器500另包含一软板550。软板550具有一软板连接 埠551。软板550的软板连接埠551耦接于连接器300的连接埠520与基板502之间。由 于在目前的平面显示器的制程中，显示器的驱动电路皆是以通过软板耦接至玻璃基板，因 此借由软板550，连接器500可利用一般既有的平面显示器的生产设备，以耦接至基板502。请参考图6。图6为说明根据本发明的第一实施例的光感测模块600的示意图。 光感测模块600包含一光传感器610以及连接器620。其中光传感器610设置于连接器620 内。光传感器610及连接器620的结构及工作原理分别与光传感器201及连接器200类似，故不再赘述。当光感测模块600耦接于基板601时，光感测模块600的收光方向平行于基 板601。因此若光感测模块600设置于一光学式触控系统的一基板之上，光感测模块600可 侦测该基板之上的指示物，并据以产生光感测信号Sb。请参考图7。图7为说明根据本发明的第二实施例的光感测模块700的示意图。 光感测模块700包含一光传感器710以及连接器720。其中光传感器710设置于连接器720 内。光传感器710及连接器720的结构及工作原理与光传感器501及连接器500类似，故 不再赘述。同理，当光感测模块700耦接于基板701时，光感测模块700的收光方向平行于 基板701。因此若光感测模块700设置于一光学式触控系统的一基板之上，光感测模块700 可侦测该基板之上的指示物，并据以产生光感测信号Sb。请参考图8。图8为说明本发明的光学式触控系统800的示意图。光学式触控系 统800包含一基板810、一显示屏820、一光感测模块830，以及一位置计算电路840。一般 而言，基板810为一透明基板，更明确地说，基板810为一玻璃基板或ITO玻璃。显示屏820 通过基板810以显示影像。光感测模块830可以光感测模块600或700实施。光感测模块 830设置于基板810之上，且光感测模块830的收光方向平行于基板810。光感测模块830 收光以侦测于基板810之上的指示物O1 (如手指)，并据以产生光感测信号S”如此，位置 计算电路840根据光感测信号S…可计算出指示物O1于显示屏820之上的位置，而实现触 控的功能。此外，值得注意的是，在公知技术中，光传感器直接以TCP或COP的封装方式设置 于软板上，因此光传感器需通过高温制程，举例而言，如回流焊接(reflow)。由于光传感器 的镜头(LENS)不耐热，因此光传感器的镜头需在光传感器通过高温制程之后，才可组装至 光传感器。如此会造成额外的成本。然而，利用本发明的连接器，光传感器即可不需通过高 温制程，而可直接置入于连接器中。因此在制造光传感器时，可将光传感器的其它组件以及 光传感器的镜头同时封装成一芯片模块，如此可减少成本。以下将对上述的光传感器的制 作方法作更进一步地说明。请参考图9与图10。图9与图10为说明本发明的光传感器900的制作方法的示 意图。光传感器900包含一感测单元910、一镜头920，以及一遮光组件930。感测单元910 用来收光以产生光感测信号S。，感测单元910具有传输端，用来作为光传感器900的传输 埠。感测单元910通常为一芯片级封装(Chip Scale Package, CSP)的芯片。镜头920用 来将光汇聚于感测单元910。遮光组件930用来遮蔽非垂直入射光传感器900的表面的光 线，以使光传感器900的收光方向几乎都来自于垂直于镜头920与感测单元910的表面的 方向，而较不会受到其它方向的光线的干扰。此外，若光传感器900的感测单元910主要为 接收红外光以产生光感测信号S。时，则遮光组件930可遮蔽红外光。在图9中所示的光传感器900的制作方法为(1)将感测单元910的传输端以表面 黏着技术(Surface Mount Technology, SMT)耦接于承载组件901上，(2)于感测单元910 与承载组件901之间填入底部充填胶(underfill)以固定该感测单元于承载组件901，(3) 以黏贴的方式将镜头920设置于感测单元910之上，(4)在感测单元910与镜头920的周 围填入固定组件902以封装感测单元910与镜头920，(5)设置遮光组件930于镜头920的 周围，以遮蔽非垂直入射光传感器900的表面的光线。在图10所示的光传感器900的制作方法为(1)于感测单元910与承载组件901之间填入底部充填胶以固定该感测单元于承载组件901，(2)以黏贴的方式将镜头920设置 于感测单元910之上，(3)利用金属线连结的方式将感测单元910的传输端耦接至承载组 件901，(4)在感测单元910与镜头920的周围填入固定组件902以封装感测单元910与镜 头920，(5)设置遮光组件930于镜头920的周围，以遮蔽非垂直入射光传感器900的表面 的光线。综上所述，本发明所提供的连接器，可连接光传感器与基板，来转置光传感器，以 使光传感器的收光方向与基板平行。如此一来，利用本发明所提供的连接器，即可将光传感 器设置于基板上，且同时使光传感器的收光方向平行于基板。利用本发明的连接器，本发明 另提供一种光感测模块，当本发明的光感测模块耦接于一基板时，本发明的光感测模块的 收光方向平行于该基板。本发明另提供一种光学式触控系统，在本发明的光学式触控系统 中，光感测模块的收光方向平行于基板。此外，利用本发明的连接器，本发明另提供光传感 器的制作方法，可将光传感器的镜头与感测单元同时封装成一芯片模块，如此可减少成本， 带给使用者更大的方便。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种连接一光传感器与一基板的连接器，以使该光传感器的一收光方向与该基板平行，该基板为玻璃，该光传感器用来收光以产生一光感测信号，该光传感器具有一传输埠，用来传送该光感测信号，该光传感器应用于一光学式触控系统，该光学式触控系统具有一显示屏，以及一位置计算电路，该显示屏通过该基板以显示影像，该位置计算电路根据该光感测信号，以计算出一指示物于该显示屏之上的一位置，该连接器的特征在于，包含一本体，用来容纳该光传感器，且转置该光传感器以使该光传感器的该收光方向与该基板平行；以及一连接埠，收容于该本体内，耦接至该光传感器的该传输埠，以使该光传感器可通过该传输埠与该连接埠耦接至该基板。
2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，该连接器另包含一软板，该软板具有一 软板连接埠，耦接于该连接器的该连接埠与该基板之间；该本体另包含一上盖，以及一收光 口，该上盖用来避免该光传感器脱落与避免该光传感器受到压迫，该收光口用来提供给该 光传感器收光。
3.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，该本体以一封装方式固定于该软板上，该 封装方式为卷带式芯片载体封装或薄膜覆晶封装；该基板为铟锡氧化物玻璃。
4.一种光学式触控系统，其特征在于，包含一基板，该基板为玻璃；一显示屏，用来通过该基板以显示影像；一光感测模块，该光感测模块用来收光以侦测一指示物，并据以产生一光感测信号，该 光感测模块包含一光传感器，用来收光以产生该光感测信号，该光传感器具有一传输埠，用来传送该光 感测信号；一连接器，该连接器包含；一本体，用来容纳该光传感器，且转置该光传感器以使该光传感器的一收光方向与该 基板平行；一连接埠，收容于该本体内，耦接至该光传感器的该传输埠；以及一软板，该软板具有一软板连接埠，用来将该连接器的该连接埠耦接至该基板；以及一位置计算电路，用来根据该光感测信号，以计算出该指示物于该显示屏之上的一位置。
5.如权利要求4所述的光学式触控系统，其特征在于，该本体以一封装方式固定于该 软板上，该封装方式为卷带式芯片载体封装或薄膜覆晶封装；该基板为铟锡氧化物玻璃。
6.如权利要求4所述的光学式触控系统，其特征在于，该本体另包含一上盖，以及一收 光口，该上盖用来避免该光传感器脱落与避免该光传感器受到压迫，该收光口用来提供给 该光传感器收光。
7.一种光传感器的制作方法，该光传感器具有一感测单元，以及一镜头，该感测单元用 来收光以产生一光感测信号，该感测单元具有一传输端，用来传送该光感测信号，该镜头用 来将光汇聚于该感测单元，该光传感器应用于一光学式触控系统，该光学式触控系统具有 一基板、一显示屏，以及一位置计算电路，该基板为玻璃，该显示屏通过该基板以显示影像， 该位置计算电路根据该光感测信号，以计算出一指示物于该显示屏之上的一位置，该光传感器可置入一连接器，该连接器可转置该光传感器的一收光方向，以使该光传感器的该收 光方向平行于该基板，且可使光传感器避免高温制程，该制作方法的特征在于，包含于该感测单元与一承载组件之间填入一底部充填胶以固定该感测单元于该承载组件；黏贴该镜头于该感测单元之上；以及在该感测单元与该镜头的周围填入一固定组件以封装该感测单元与该镜头。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，该制作方法另包含设置一遮光组件于 该镜头的周围，用来遮蔽非垂直入射该光传感器的光线。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，该制作方法另包含以表面黏着技术耦 接该感测单元的该传输端与该承载组件。
10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，该制作方法另包含利用金属线连结将 该感测单元的该传输端耦接至该承载组件。
11.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，该基板为铟锡氧化物玻璃。
全文摘要
本发明公开了一种连接一光传感器与一基板的连接器，用来转置该光传感器，以使该光传感器的收光方向与该基板平行。当利用该连接器于一光学式触控系统时，利用一般的平面显示器的生产设备即可将光传感器设置于光学式触控系统的基板之上，且同时使光传感器的收光方向平行于该基板。
文档编号G06F3/042GK101901083SQ201010002830
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月18日 优先权日2009年5月25日
发明者王维中 申请人:原相科技股份有限公司