专利名称：光学及影像感测装置与光学辨识笔的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种光学及影像感测装置，且特别是应用于光学辨识笔中的 一种光学及影像感测装置。
背景技术：
随着科技的进步，现有的阅读书本常结合图文与声音，以使读者对阅读书本产生 兴趣。例如储存有声音档案的CD片或MP3播放装置等。然此种方式让使用者阅读书本时 需另行搜寻相关的声音档案，因此反而造成阅读上的不方便。因此，便有一种光学点读笔的产生，其是利用光学辨识(opticalidentify)技术， 当光学点读笔点指到书本上的文字或图像时，便能读取其上的光学辨识码，再经由一发声 装置产生出声音，以提高阅读学习的效果。但是现有的光学点读笔通常受限于其内部的光学及影像感测装置，而使光学点读 笔的结构外型无法进一步缩小或无法增加其结构强度，并进而让光学及影像感测装置于光 学点读笔内的定位产生误差，而造成光学及影像感测装置的功能与可靠性降低的情形。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的一个目的是提供一种光学及影像感测装置，具有较佳的 适配性。本实用新型的另一个目的是提供一种光学辨识笔，其具有较小的外型与较佳的结 构性。本实用新型的一实施例提出一种光学及影像感测装置，适于组装在一外壳内。外 壳具有一容置空间。光学及影像感测装置包括一本体以及至少一发光元件。本体配置于容 置空间，且本体具有一第一侧与一第二侧。发光元件配置于本体旁，且发光元件具有至少一 接脚，其中接脚的一端配置于本体的第一侧，而接脚的另一端从本体的第一侧朝向本体的 第二侧延伸。本实用新型的一实施例提出一种光学及影像感测装置，适于组装在一外壳内。外 壳具有一容置空间。光学及影像感测装置包括一第一柱体、一第二柱体、一感测单元以及一 至少一透镜。第一柱体配置于容置空间。第一柱体具有彼此相对的一第一侧与一第二侧。 第二柱体可拆卸地组装至第一柱体的第二侧。感测单元配置于第一柱体的第一侧。透镜配 置于第二柱体。本实用新型的一实施例提出一种光学辨识笔，包括一笔杆、至少一限位件以及一 光学及影像感测装置。笔杆具有一开口与一容置空间。限位件配置于笔杆内。光学及影像 感测装置组装于笔杆的容置空间。限位件限制光学及影像感测装置相对于笔杆的位置，以 使光学及影像感测装置与开口之间存有一固定距离，并使光学及影像感测装置与笔杆具有 相同的一中心轴。基于上述，本实用新型具有以下有益效果[0011]在本实用新型的上述实施例中，光学及影像感测装置通过其发光元件的接脚折弯 使封装胶体承靠在本体的第二柱体上，因此光学及影像感测装置的外型轮廓得以符合笔杆 壳体的内面轮廓而顺利地组装至笔杆内。此举除能降低光学及影像感测装置的外型尺寸 外，更增加其适配性，以符合多种不同形式的笔杆。换句话说，此种无外壳设计的光学及影 像感测装置让设计者不因其受限而能有效地增加笔杆结构强度，让设计时具有更佳的弹 性。为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附 图式作详细说明如下。
图1是依照本实用新型一实施例的一种光学及影像感测装置的立体图。图2是图1的光学及影像感测装置的前视图。图3是图1的光学及影像感测装置移除发光元件后的爆炸图。图4是依照本实用新型一实施例的一种光学辨识笔的局部剖面图。图5A至图5C分别是图4的笔杆于A-A线、B-B线与C-C线的剖面图。主要元件符号说明10:光学辨识笔100 光学及影像感测装置110:本体112:第一柱体112a:第一螺接部112b、112c 限位部114:第二柱体114a:第二螺接部114b:握持部120 感测模块122:电路板124 感测单元126:连接器130 透镜组140 发光元件142 接脚144 封装胶体200 笔杆210 壳体211:开口212:锥形内面220 第一限位件222:第一部分
6[0042]224A-Ap — 弟-二部分[0043]230A-Ap — 弟-二限位件[0044]Al 第一中心轴[0045]A2 A-Ap ■ 弟一中心轴[0046]El 第一侧[0047]E2 A-Ap ■ 弟一侧[0048]Tl 锥角[0049]T2 锐角
具体实施方式
图1是依照本实用新型一实施例的一种光学及影像感测装置的立体图。图2是图 1的光学及影像感测装置的前视图。请同时参考图1及图2。光学及影像感测装置100包 括一本体110、一感测模块120、一透镜组130与一对发光元件140 (在此仅标示其中之一)。本体110包括相互连接且同轴的的一第一柱体112与一第二柱体114，感测模块 120组装至第一柱体112的一第一侧El，第二柱体114位于第一柱体112的一第二侧E2并 相对于感测模块120。透镜组130组装至第二柱体114内(在此以虚线绘示)。发光元件 140例如是发光二极管，其电性连接于感测单元120，且发光元件140具有一对接脚142 (在 此仅标示其中之一)与连接于接脚142的一封装胶体144，其中接脚142的一端连接于感测 模块120，而接脚142的另一端从第一侧El沿着第一柱体112的柱面朝向第二侧E2延伸并 弯折，并使封装胶体144承靠于第二柱体114上。在本实施例中，光学及影像感测装置100具有图案辨识功能。举例而言，发光元件 140提供光线照射至一图案(未绘示)，其反射光线通过第二柱体114内的透镜组130而传 送至感测模块120以形成影像，使感测模块120将此图案的影像进行处理，以通过其它相关 装置(例如扬声器)将图案的影像经处理并判断后所产生的反应传出。在此，本实施例并未限定发光元件140的形式、数量或其封装胶体144的外型，任 何能提供感测模块120于感测影像时所需的光源者皆可适用于本实施例。图3是图1的光学及影像感测装置移除发光元件后的爆炸图。请同时参考图1及 图3，在本实施例中，感测模块120包括一电路板122、一感测单元124及一连接器126。感 测单元124例如是电荷耦合元件(chargecoupled device，CCD)，其设置在电路板122并朝 向透镜组130。连接器126配置在电路板122背对感测单元124的另一侧，用以将感测单元 124产生的影像信号传出。再者，第一柱体112为一空心柱体，其具有一第一螺接部112a位于此空心柱体的 内面上。第二柱体114具有一第二螺接部114a，其相对于此第一螺接部112a。据此，第二柱 体114便能通过第一螺接部112a与第二螺接部114a相互接合而组装至第一柱体112。第 一柱体112与第二柱体114经此组装后而具有共同的一第一中心轴Al。更重要的是，第二 柱体114内的透镜组130与感测单元124所形成之光学系统的焦距便能通过螺接部112a、 114a而进行调整。如此一来，设计者便能拥有较弹性的设计裕度，进而降低光学及影像感测 装置100的设计难度。但是本实用新型并未限制柱状本体110的结构形式，于本实用新型 另一未绘示的实施例中，本体的第一柱体与第二柱体亦可以一体成型的方式制作而成，并再分别将透镜组、感测模块分别组装至本体，以藉此简化光学及影像感测装置于组装时的 工艺。请再参考图1及图3，在本实施例中，第二柱体114还具有一握持部114b，其位于 第二柱体114的柱面上。此握持部114b呈短柱状且具有齿状边缘。再者，握持部114b的 外径大于第二螺接部134的外径，藉以方便使用者握持住此握持部114b具有齿状边缘的柱 面而将第二柱体114旋入第一柱体112。在此，本实施例并未限制握持部114b的柱面外型， 于另一未绘示的实施例中，握持部的柱面亦可以一粗糙面替代。图4是依照本实用新型一实施例的一种光学辨识笔的局部剖面图。在此省略光学 及影像感测装置100以能清楚辨识其内部结构。请同时参考图1、图2及图4，在本实施例 中，光学辨识笔10包括一笔杆200与上述的光学及影像感测装置100，其中光学及影像感测 装置100于上述实施例所描述过的结构在此便不再赘述。在本实施例中，笔杆200包括一壳体210、一第一限位件220与一第二限位件230， 其中壳体具有一开口 211，而第一限位件220与第二限位件230配置于壳体210内。使用者 通过将笔杆200的开口 211正对所欲读取的图案，便能以光学及影像感测装置100对此图 案进行影像判别。请再参考图2及图4，壳体210于笔头处具有锥角Tl的一锥形内面212，且此锥形 内面212实质上为一雾面，以具有消光的功能。在本实施例中，发光元件140的封装胶体 144承靠在第二柱体114上并夹一锐角T2，且此锐角T2实质上小于或等于锥形内面212的 锥角Tl的一半。换句话说，本实用新型的光学及影像感测装置100的发光元件140在其封 装胶体144处与第二柱体114的外型轮廓符合锥形内面212的轮廓，因而光学及影像感测 装置100能顺利地置入笔杆200之中，并让光学辨识笔10可以有效地缩减体积。图5A至图5C分别是图4的笔杆于A-A线、B-B线与C-C线的剖面图。请同时参 考图1、图4、图5A至图5C，值得注意的是，第一限位件220包括一第一部分222与一第二部 分224，而第一柱体112具有相对应的两限位部112b、112c。当光学及影像感测装置100组 装至笔杆210时，第一柱体112通过第一部分222、第二部分224与限位部112b、112c的限 制关系，而使光学及影像感测装置100与壳体210的开口 211之间保持固定距离，让光学及 影像感测装置100沿着笔杆200的一第二中心轴A2的方向达到定位的目的。在此同时，镜头模块130的第二柱体114卡置于第二限位件230，而第一柱体112 亦卡置于第一限位件220的第一部分222。此举让光学及影像感测装置100的第一中心轴 Al得以和笔杆的第二中心轴A2相互重合，以避免两中心轴A1、A2彼此产生倾斜或位移。如 此一来，光学及影像感测装置100便能完成在笔杆200内沿着垂直第二中心轴A2方向定位 的目的，同时使第二柱体114内的透镜组130能正对于壳体210的开口 211，以让光学及影 像感测装置100能正确读取到开口 211处的图案。综上所述，在本实用新型的上述实施例中，光学及影像感测装置通过其发光元件 折弯并承靠在本体的第二柱体上所形成的外型轮廓，藉以符合笔杆内包括锥形内面的轮 廓。此举除能降低光学及影像感测装置的外型尺寸外，更增加其适配性，以符合多种不同形 式的笔杆。换句话说，此种无外壳设计的光学及影像感测装置让设计者不因其受限而能有 效地增加笔杆结构强度，让设计时具有更佳的弹性。再者，笔杆内的限位件能有效地将光学及影像感测装置限位并固定于其内，且其限位处仅在于笔杆与光学及影像感测装置的结构部分，因而能有效地避免连接器的接点受 到影响。此外，光学及影像感测装置的第二柱体相对于第一柱体是可拆卸的结构，因此能 利用此结构能调整透镜组相对感测单元的焦距，如此能增加光学及影像感测装置或笔杆于 结构设计时的裕度，进而降低其设计上的困难度。虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属 技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与 润饰，故本实用新型的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。
权利要求一种光学及影像感测装置，适于组装在一外壳之内，该外壳具有一容置空间，其特征在于，该光学及影像感测装置包括一本体，配置于该容置空间，该本体具有一第一侧与一第二侧；以及至少一发光元件，配置于该本体旁，该发光元件具有至少一接脚，且该接脚的一端配置于该本体的该第一侧，而该接脚的另一端从该第一侧朝向该第二侧延伸。
2.根据权利要求1所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该外壳还具有一开口与 位于该容置空间内的至少一限位件，该本体卡置于该限位件，以使该本体与该开口之间存 有一固定距离，并使该本体与该外壳具有相同的一中心轴。
3.根据权利要求2所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该至少一限位件包括配 置于该外壳内面上的一对第一限位件与一第二限位件，该本体卡置于该对第一限位件与一 第二限位件之间，以使该本体与该开口之间存有一固定距离，而该本体承靠在该对第一限 位件与该第二限位件，以使该本体与该外壳具有相同的一中心轴。
4.根据权利要求1所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该本体包括彼此连接的 一第一柱体与一第二柱体，该第一柱体具有该第一侧，而该第二柱体具有该第二侧，且该第 一柱体与该第二柱体具有相同的一中心轴。
5.根据权利要求4所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该容置空间具有一锥形 内面，而该发光元件还具有一封装胶体，连接于该接脚，该封装胶体与该中心轴夹一锐角， 且该锐角小于或等于该锥形内面的锥角的一半。
6.根据权利要求5所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该发光元件的该接脚从 该第一柱体朝向该第二柱体延伸并弯折，以使该封装胶体承靠于该第二柱体。
7.根据权利要求1所述的光学及影像感测装置，其特征在于，更包括一透镜组与一感 测单元，配置于该本体内，来自该发光元件的反射光线经由该透镜组而传送至该感测单元 以产生影像。
8.根据权利要求7所述的光学及影像感测装置，其特征在于，更包括一电路板，连接至该本体的该第一侧，该发光元件的接脚连接至该电路板，且该感测单 元配置于该电路板上；以及一连接器，配置于该电路板背对该感测单元的另一侧。
9.根据权利要求7所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该本体包括彼此同轴的 一第一柱体与一第二柱体，且该第二柱体可拆卸地组装于该第一柱体，而该透镜组配置于 该第二柱体内。
10.根据权利要求9所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该第一柱体具有一第一 螺接部，而该第二柱体具有一第二螺接部，对应于该第一螺接部，且该感测单元配置于该第 一柱体，以使该第一柱体与该第二柱体通过该第一螺接部与该第二螺接部而调整该镜头组 与该感测单元之间的距离。
11.一种光学及影像感测装置，适于组装在一外壳之内，该外壳具有一容置空间，其特 征在于，该光学及影像感测装置包括一第一柱体，配置于该容置空间，该第一柱体具有彼此相对的一第一侧与一第二侧；一第二柱体，可拆卸地组装至该第一柱体的该第二侧；一感测单元，配置于该第一柱体的该第一侧；以及至少一透镜，配置于该第二柱体。
12.根据权利要求11所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该第一柱体与该第二 柱体具有相同的一中心轴。
13.根据权利要求11所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该第一柱体具有一第 一螺接部，该第二柱体具有对应于该第一螺接部的一第二螺接部，该第一柱体与该第二柱 体通过该第一螺接部与该第二螺接部，以调整该透镜相对于该感测单元的距离。
14.根据权利要求11所述的光学及影像感测装置，其特征在于，该第二柱体具有一握 持部，位于该第二柱体的柱面上且具有一齿状边缘。
15.根据权利要求11所述的光学及影像感测装置，其特征在于，更包括至少一发光元件，配置于该第一柱体旁且朝向该第二柱体延伸；一电路板，连接该第一柱体的该第一侧，该感测单元配置于该电路板上，且该电路板、 该第一柱体与该第二柱体具有相同的一中心轴；以及一连接器，配置于该电路板背对该感测单元的另一侧。
16.一种光学辨识笔，其特征在于，包括一笔杆，具有一开口与一容置空间；至少一限位件，配置于该笔杆内；以及一光学及影像感测装置，组装于该笔杆的该容置空间，其中该限位件限制该光学及影 像感测装置相对于该笔杆的位置，以使该光学及影像感测装置与该开口之间存有一固定距 离，并使该光学及影像感测装置与该笔杆具有相同的一中心轴。
17.根据权利要求16所述的光学辨识笔，其特征在于，该光学及影像感测装置包括一本体，具有彼此连接的一第一柱体与一第二柱体；以及至少一发光单元，配置于该本体旁，且该发光单元从该第一柱体朝向该第二柱体延伸。
18.根据权利要求17所述的光学辨识笔，其特征在于，该至少一限位件包括一第一限位件，配置于该笔杆的内面，该第一柱体卡置于该第一限位件，以使该本体与 该开口之间存有该固定距离。
19.根据权利要求18所述的光学辨识笔，其特征在于，该第一限位件包括一第一部分 与一第二部分，该第一柱体卡置于该第一部分与该第二部分之间，以使该本体沿着该中心 轴的方向固定在该容置空间内。
20.根据权利要求18所述的光学辨识笔，其特征在于，该至少一限位件还包括一第二限位件，该第二柱体卡置于该第二限位件，且该第一柱体卡置于该第一限位件， 以使该本体与该笔杆具有相同的该中心轴。
21.根据权利要求18所述的光学辨识笔，其特征在于，该容置空间具有一锥形内面，而 该发光元件包括至少一接脚，位于该本体旁；以及一封装胶体，连接该接脚，且该封装胶体与该中心轴夹一锐角，该锐角小于或等于该锥 形内面的锥角的一半。
22.根据权利要求21所述的光学辨识笔，其特征在于，该锥形内面为一雾面。
23.根据权利要求18所述的光学辨识笔，其特征在于，该光学及影像感测装置还包括一电路板，连接该本体，该发光元件的该接脚连接至该电路板；至少一透镜，配置于该本体内；一感测单元，配置于该本体内且电性连接该电路板；以及 一连接器，配置于该电路板背对该感测单元的一面。
专利摘要本实用新型公开了一种光学及影像感测装置与光学辨识笔。该光学及影像感测装置，适于组装在外壳内，外壳具有容置空间。光学及影像感测装置包括本体以及至少一发光元件。本体配置于容置空间，且本体具有第一侧与第二侧。发光元件配置于本体旁且具有至少一接脚。接脚的一端配置于本体的第一侧，而接脚的另一端从第一侧朝向第二侧延伸。本实用新型提供的这种光学及影像感测装置，除能降低光学及影像感测装置的外型尺寸外，更增加其适配性，以符合多种不同形式的笔杆。换句话说，此种无外壳设计的光学及影像感测装置让设计者不因其受限而能有效地增加笔杆结构强度，让设计时具有更佳的弹性。
文档编号G06F3/042GK201689406SQ201020194720
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者蔡曜鸿 申请人:松翰科技股份有限公司