专利名称：物件感测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物件感测装置，特别是涉及一种可有效改善整体影像照度的物件感测装置。
背景技术：
由于目前的消费性电子产品都是以轻、薄、短、小为设计的方向，因此，产品上已无空间容纳如鼠标、键盘、触控笔等传统输入工具。随着触控装置技术的进步，在各种消费性电子产品中，例如显示器、一体机(All in One)、行动电话、个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)等产品已广泛地使用触控装置作为其数据输入的工具。此外，在触控装置日趋成熟之下，拥有大尺寸与多点触控技术的电子装置将成为未來的主流。目前，光学式触控装置相较其它方式，如电阻式、电容式、超音波式或投影影像式等，有更低成本与更易达成的优势。请参考图1，图I是现有技术的光学式触控装置I的示意图。如图I所示，光学式触控装置I包括指示平面10、两个影像感测单元12a、12b以及三个发光单元14。指示平面10具有第一侧边SI、第二侧边S2、第三侧边S3以及第四侧边S4。第一侧边SI与第三侧边S3相对，而第二侧边S2与第四侧边S4相对。此外，第一侧边S I以及第二侧边S2相交于第一角落Cl，第一侧边SI以及第四侧边S4相交于第二角落C2，第三侧边S3以及第四侧边S4相交于第三角落C3，而第二侧边S2以及第三侧边S3相交于第四角落C4。影像感测单元12a设置于指示平面10的第一角落Cl，而影像感测单元12b设置于指示平面10的第二角落C2。三个发光单元14分别设置于第二侧边S2、第三侧边S3以及第四侧边S4上，用以提供影像感测单元12a、12b感测物件(例如手指或触控笔)的光源。发光单元14可以是独立光源(例如，发光二极管)或由导光柱以及光源组成。由于影像感测单元12a以及影像感测单元12b的结构与作用原理相同，以下仅针对影像感测单元12a作详细的说明。如图I所示，影像感测单元12a包括镜头模块120、光圈模块122以及影像感测模块124，且镜头模块120设置于光圈模块122与影像感测模块124之间。镜头模块120具有光轴LA。光圈模块122具有光圈开口 1220，用以调节由指示平面10上不同位置入射影像感测单元12a的进光量。此外，光圈开口 1220具有开口方向轴OA。于现有技术中，镜头模块120的光轴LA与光圈开口 1220的开口方向轴OA重合，且光轴LA指向指示平面10上的位置P，而将第一侧边SI与第二侧边S2间的夹角等分成两个45度角。请参考图2，图2是影像感测单元12a感测的影像照度与指示平面10左半区(以光轴LA为准)上不同位置的关系图。需说明的是，图2中的纵坐标(代表影像照度)进行过正规化(normalized)处理，而横坐标是指示平面10上的不同位置偏离光轴LA的夹角。举例而言，如果位置P偏离光轴LA的夹角定义为0度，则第三角落C3偏离光轴LA的夹角是15度，而第二角落C2偏离光轴LA的夹角是45度。如图I所示，由于开口方向轴OA与光轴LA重合，故第二角落C2偏离开口方向轴OA的夹角也是45度，且第三角落C3偏离开口方向轴OA的夹角也是15度。换句话说，第二角落C2偏离开口方向轴OA的夹角大于第三角落C3偏离开口方向轴OA的夹角，故由第二角落C2入射影像感测单元12a的进光量较少，因此影像感测单元12a感测到第二角落C2的影像照度较低(如图2所示)，使得光学式触控装置I的整体影像照度会有不均匀的问题产生。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是为了弥补现有技术的不足，提供一种可有效改善整体影像照度的物件感测装置。本实用新型的物件感测装置采用以下技术方案所述物件感测装置包括指示平面以及影像感测单元。指示平而具有第一侧边以及第二侧边。第一侧边以及第二侧边相交于角落，且影像感测单元设置于此角落。影像感测单元包括镜头模块、光圈模块以及影像感测模块。光圈模块与影像感测模块分别与镜头模 块邻近设置。镜头模块具有光轴。光圈模块具有光圈开口。光圈开口定义开口方向轴，且开口方向轴与光轴不平行。所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述开口方向轴与所述第一侧边夹第一角度且与所述第二侧边夹第二角度，所述第二角度大于所述第一角度。所述开口方向轴与所述光轴的夹角介于0度与45度之间。所述开口方向轴与所述光轴的夹角介于15度与30度之间。所述物件感测装置还包括发光单元，设置于所述指示平面的周围，用以提供所述影像感测单元感测物件的光源。根据上述技术方案，本实用新型的物件感测装置至少具有下列优点及有益效果由于影像感测单元的光圈模块的开口方向轴与镜头模块的光轴不平行，因此可根据指示平面上的不同位置调整光圈模块的进光量，从而使影像感测单元获得较佳的影像照度的分配。如此，就可以有效改善物件感测装置的整体影像照度。
图I是现有技术的光学式触控装置的示意图；图2是影像感测单元感测的影像照度与指示平面左半区(以光轴为准)上不同位置的关系图；图3是本实用新型一实施例的物件感测装置的示意图；图4是图3中的影像感测单元的放大图；图5是影像感测单元感测的影像照度与指示平面左半区(以光轴为准)上不同位置的关系图；图6是本实用新型另一实施例的影像感测单元的示意图；图7是本实用新型另一实施例的影像感测单元的示意图。其中，附图标记说明如下I光学式触控装置3物件感测装置10,30指示平面12a、12b、32a、影像感测单元32b、32a'、32a"[0025]14,34 发光单元120、320镜头模块122、322、光圈模块124、324影像感测模块322'、322"1220,3220 光圈开口a夹角a I 第一角度a 2第二角度Cl 第一角落C2第二角落C3 第三角落C4第四角落LA 光轴OA开口方向轴SI 第一侧边S2第二侧边S3 第三侧边S4第四侧边P位置
具体实施方式
请参考图3，图3是本实用新型一实施例的物件感测装置3的示意图。如图3所示，物件感测装置3包括指示平面30、两个影像感测单元32a、32b以及三个发光单元34。指示平面30具有第一侧边SI、第二侧边S2、第三侧边S3以及第四侧边S4。第一侧边SI与第三侧边S3相对，而第二侧边S2与第四侧边S4相对。于此实施例中，第一侧边SI与第三侧边S3的长度大于第二侧边S2与第四侧边S4的长度。此外，第一侧边SI以及第二侧边S2相交于第一角落Cl，第一侧边SI以及第四侧边S4相交于第二角落C2，第三侧边S3以及第四侧边S4相交于第三角落C3，而第二侧边S2以及第三侧边S3相交于第四角落C4。影像感测单元32a设置于指示平面30的第一角落Cl，而影像感测单元32b设置于指示平面30的第二角落C2。三个发光单元34分别设置于指示平面30的周围，用以提供影像感测单元32a、32b感测物件(例如手指或触控笔)的光源。于此实施例中，三个发光单元34可分别设置于第二侧边S2、第三侧边S3以及第四侧边S4上。于实际应用中，影像感测单元32a、32b可以是电荷f禹合组件(Charge-coupledDevice, CO))传感器或互补式金属氧化半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor, CMOS)传感器。此外,每一个发光单元34可以是独立光源(例如，发光二极管)或由导光柱以及光源组成。需说明的是，发光单元34的数量与设置位置可根据实际应用而决定，不以图3所绘示的为限。一般而言，物件感测装置3中还会设有运作时必要的软硬件组件，如显示面板、中央处理单元(Central Processing Unit, CPU)、内存(memory)、储存装置(storage device)、电源供应器、操作系统等，视实际应用而定。上述组件的功能为具有通常知识者可轻易达成并加以运用，在此不再详加赘述。由于影像感测单元32a以及影像感测单元32b的结构与作用原理相同，以下仅针对影像感测单元32a作详细的说明。请参考图4，图4是图3中的影像感测单元32a的放大图。如图4所示，影像感测单元32a包括镜头模块320、光圈模块322以及影像感测模块324。光圈模块322与影像感测模块324分别与镜头模块320邻近设置。一般而言，镜头模块320设置于光圈模块322以及影像感测模块324之间。镜头模块320具有光轴LA。光圈模块322具有光圈开口 3220，用以调节由指示平面30上不同位置入射影像感测单元32a的进光量。光圈开口 3220定义开口方向轴0A，且开口方向轴OA与光轴LA不平行。此外，开口方向轴OA与第一侧边SI夹第一角度a I且与第二侧边S2夹第二角度a 2，且第二角度a2大于第一角度al。于此实施例中，镜头模块320的光轴LA指向指示平面30上的位置P，而光圈开口 3220的开口方向轴OA指向指示平面30上的第三角落C3。因此，开口方向轴OA与光轴LA之间具有夹角a。于此实施例中，夹角a可介于0度与45度之间。优选地，夹角a可介于15度与30度之间。举例而言，如果光轴LA将第一侧边SI与第二侧边S2间的夹角等分成两个45度角，则夹角a是15度。请参考图5，图5是影像感测单元32a感测的影像照度与指示平面30左半区(以光轴LA为准)上不同位置的关系图。需说明的是，图5中的纵坐标(代表影像照度)进行过正规化(normalized)处理，而横坐标是指示平面30上的不同位置偏离光轴LA的夹角。举例而言，如果位置P偏离光轴LA的夹角定义为0度，则第三角落C3偏离光轴LA的夹角是15度,而第二角落C2偏离光轴LA的夹角是45度。如图3所示,本实用新型可透过适当地调整影像感测单元32a的光圈开口 3220的开口方向轴0A，使开口方向轴OA偏向第二角落C2，故可提升由第二角落C2入射影像感测单元32a的进光量，从而提升影像感测单元32a感测到第二角落C2的影像照度，如图5所示。如此，本实用新型可使影像感测单元32a获得较佳的影像照度的分配，从而有效改善物件感测装置3的整体影像照度。 请参考图6，图6是本实用新型另一实施例的影像感测单元32a'的示意图。如图6所示，影像感测单元32a'与上述的影像感测单元32a的主要不同之处在于，影像感测单元32a是利用光圈模块322的整体倾斜以调整开口方向轴0A，而影像感测单元32a'是利用光圈模块322'的结构设计以调整开口方向轴0A，使开口方向轴OA与镜头模块320的光轴LA不平行。如图6所示，光圈模块322'上形成有斜孔(也就是光圈)，使得光圈开口3220的开口方向轴OA与镜头模块320的光轴LA之间具有夹角a。当图3中的影像感测单元32a以图6中的影像感测单元32a'替换时，影像感测单元32a'也可以获得较佳的影像照度的分配，从而有效改善物件感测装置3的整体影像照度。请参考图7，图7是本实用新型另一实施例的影像感测单元32a"的示意图。如图7所示，影像感测单元32a"与上述的影像感测单元32a的主要不同之处在于，影像感测单元32a"利用光圈模块322"的结构设计，以调整光圈开口 3220的开口方向轴0A，使开口方向轴OA与镜头模块320的光轴LA不平行。如图7所示，光圈模块322"上形成有不规则孔洞(也就是光圈)，使得光圈开口 3220的开口方向轴OA与镜头模块320的光轴LA之间具有夹角a。当图3中的影像感测单元32a以图7中的影像感测单元32a"替换时，影像感测单元32a"也可以获得较佳的影像照度的分配，从而有效改善物件感测装置3的整体影像照度。根据上述技术方案，本实用新型的物件感测装置至少具有下列优点及有益效果由于影像感测单元的光圈模块的开口方向轴与镜头模块的光轴不平行，因此可根据指示平面上的不同位置调整光圈模块的进光量，从而使影像感测单元获得较佳的影像照度的分配。如此，就可以有效改善物件感测装置的整体影像照度。此外，影像感测单元的光圈模块可具有不同的结构设计，以调配光圈模块的进光量，同样地可有效改善物件感测装置的整体影像照度。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替 换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种物件感测装置，其特征在于，所述物件感测装置包括 指示平面，具有第一侧边以及第二侧边，所述第一侧边以及所述第二侧边相交于角落；以及 影像感测单元，设置于所述角落，所述影像感测单元包括 镜头模块，具有光轴； 光圈模块，与所述镜头模块邻近设置，所述光圈模块具有光圈开口，所述光圈开口定义开口方向轴，所述开口方向轴与所述光轴不平行；以及影像感测模块，与所述镜头模块邻近设置。
2.如权利要求I所述的物件感测装置，其特征在于，所述第一侧边的长度大于所述第二侧边的长度，所述开口方向轴与所述第一侧边夹第一角度且与所述第二侧边夹第二角度，所述第二角度大于所述第一角度。
3.如权利要求I所述的物件感测装置，其特征在于，所述开口方向轴与所述光轴的夹角介于O度与45度之间。
4.如权利要求3所述的物件感测装置，其特征在于，所述开口方向轴与所述光轴的夹角介于15度与30度之间。
5.如权利要求I所述的物件感测装置，其特征在于，所述物件感测装置还包括发光单元，设置于所述指示平面的周围，用以提供所述影像感测单元感测物件的光源。
专利摘要本实用新型公开了一种物件感测装置，包括指示平面以及影像感测单元。指示平面具有第一侧边以及第二侧边。第一侧边以及第二侧边相交于角落。影像感测单元设置于角落。影像感测单元包括镜头模块、光圈模块以及影像感测模块。光圈模块与镜头模块邻近设置。影像感测模块与镜头模块邻近设置。镜头模块具有光轴。光圈模块具有光圈开口。光圈开口定义开口方向轴，且开口方向轴与光轴不平行。由于影像感测单元的光圈模块的开口方向轴与镜头模块的光轴不平行，因此可根据指示平面上的不同位置调整光圈模块的进光量，从而使影像感测单元获得较佳的影像照度的分配。因此，本实用新型可有效改善物件感测装置的整体影像照度。
文档编号G06F3/042GK202433871SQ20112053897
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者林秉忠 申请人:昕兴时乐股份有限公司