可携式电子装置及其近距离光学感测模块的制作方法

本发明涉及一种电子装置及其感测模块，特别是涉及一种可携式电子装置及其近距离光学感测模块。

背景技术：

近几年来，近距离传感器(proximitysensor，ps)以及环境光传感器(ambientlightsensor，als)已渐渐被广泛应用在行动电话、电视或者可携式行动装置内，以用于感应使用者的存在(presence)，或者是因应周围环境光线强度而自动调整屏幕的亮度。举例来说，当近距离传感器应用于手持式通讯装置时，可用于检测使用者的脸部与显示屏幕之间的距离。也就是说，近距离传感器可让触控面板在使用者头部或者脸颊靠近屏幕时，自动锁定屏幕功能，以避免通话中使用者的脸颊误触键盘而中断对话或者造成其他错误的动作。然而，现有技术的近距离传感器仍然需要通过额外的外部绝缘体来减少串扰(crosstalk)。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可携式电子装置及其近距离光学感测模块。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种近距离光学感测模块，其包括：一电路基板、一发光元件、一近距离光学感测元件、一透光封装结构以及一遮光结构。所述发光元件设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板。所述近距离光学感测元件设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板，其中，所述近距离光学感测元件的顶端具有一光感测区域。所述透光封装结构包括一设置在所述电路基板上且覆盖所述发光元件的第一封装体以及一设置在所述电路基板上且覆盖所述近距离光学感测元件的第二封装体。所述遮光结构设置在所述透光封装结构上，以覆盖所述第一封装体的一部分以及所述第二封装体的一部分，其中，所述第一封装体具有一从所述遮光结构裸露而出的第一外露表面，所述第二封装体具有一从所述遮光结构裸露而出的第二外露表面，且所述第二外露表面具有一位于所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的上方的倾斜面。

优选地，所述第二外露表面具有一上表面，所述倾斜面相对于所述上表面向下倾斜一预定角度，且所述第二外露表面的所述倾斜面垂直投影到所述近距离光学感测元件的所述顶端上所形成的一投影区域能涵盖所述近距离光学感测元件的整个所述光感测区域，其中，所述倾斜面具有一靠近所述发光元件的第一末端以及一相反于所述第一末端且远离所述发光元件的第二末端，且所述倾斜面的所述第一末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离大于所述倾斜面的所述第二末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离。

优选地，所述第二外露表面具有一上表面以及一从所述上表面向下延伸的侧表面，所述倾斜面从所述侧表面向下倾斜一预定角度，且所述第二外露表面的所述倾斜面垂直投影到所述近距离光学感测元件的所述顶端上所形成的一投影区域能涵盖所述近距离光学感测元件的整个所述光感测区域，其中，所述倾斜面具有一靠近所述发光元件的第一末端以及一相反于所述第一末端且远离所述发光元件的第二末端，且所述倾斜面的所述第一末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离大于所述倾斜面的所述第二末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离。

优选地，所述发光元件所产生的一第一投射光束通过位于所述发光元件以及所述近距离光学感测元件两者的上方的一光学元件的反射，以形成一投向所述第二外露表面的所述倾斜面的第一反射光束，且所述第一反射光束通过所述第二外露表面的所述倾斜面的反射，以形成一远离所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的再反射光束。

优选地，所述发光元件所产生的一第二投射光束穿过所述光学元件且通过位于所述光学元件的上方的一物体的反射，以形成一投向所述第二外露表面的所述倾斜面的第二反射光束，且所述第二反射光束穿过所述第二外露表面的所述倾斜面且投射在所述近距离光学感测元件的所述光感测区域上。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种可携式电子装置，其特征在于，所述可携式电子装置使用一近距离光学感测模块，其中，所述近距离光学感测模块包括：一电路基板、一发光元件、一近距离光学感测元件、一透光封装结构以及一遮光结构。所述发光元件设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板。所述近距离光学感测元件设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板，其中，所述近距离光学感测元件的顶端具有一光感测区域。所述透光封装结构包括一设置在所述电路基板上且覆盖所述发光元件的第一封装体以及一设置在所述电路基板上且覆盖所述近距离光学感测元件的第二封装体。所述遮光结构设置在所述透光封装结构上，以覆盖所述第一封装体的一部分以及所述第二封装体的一部分，其中，所述第一封装体具有一从所述遮光结构裸露而出的第一外露表面，所述第二封装体具有一从所述遮光结构裸露而出的第二外露表面，且所述第二外露表面具有一位于所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的上方的倾斜面。

优选地，所述第二外露表面具有一上表面，所述倾斜面相对于所述上表面向下倾斜一预定角度，且所述第二外露表面的所述倾斜面垂直投影到所述近距离光学感测元件的所述顶端上所形成的一投影区域能涵盖所述近距离光学感测元件的整个所述光感测区域，其中，所述倾斜面具有一靠近所述发光元件的第一末端以及一相反于所述第一末端且远离所述发光元件的第二末端，且所述倾斜面的所述第一末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离大于所述倾斜面的所述第二末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离。

优选地，所述第二外露表面具有一上表面以及一从所述上表面向下延伸的侧表面，所述倾斜面从所述侧表面向下倾斜一预定角度，且所述第二外露表面的所述倾斜面垂直投影到所述近距离光学感测元件的所述顶端上所形成的一投影区域能涵盖所述近距离光学感测元件的整个所述光感测区域，其中，所述倾斜面具有一靠近所述发光元件的第一末端以及一相反于所述第一末端且远离所述发光元件的第二末端，且所述倾斜面的所述第一末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离大于所述倾斜面的所述第二末端相距所述近距离光学感测元件的所述顶端的距离。

优选地，所述发光元件所产生的一第一投射光束通过位于所述发光元件以及所述近距离光学感测元件两者的上方的一光学元件的反射，以形成一投向所述第二外露表面的所述倾斜面的第一反射光束，且所述第一反射光束通过所述第二外露表面的所述倾斜面的反射，以形成一远离所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的再反射光束。

优选地，所述发光元件所产生的一第二投射光束穿过所述光学元件且通过位于所述光学元件的上方的一物体的反射，以形成一投向所述第二外露表面的所述倾斜面的第二反射光束，且所述第二反射光束穿过所述第二外露表面的所述倾斜面且投射在所述近距离光学感测元件的所述光感测区域上。

借此，所述发光元件所产生的一第一投射光束通过位于所述发光元件以及所述近距离光学感测元件两者的上方的一光学元件的反射，以形成一投向所述第二外露表面的所述倾斜面的第一反射光束，且所述第一反射光束通过所述第二外露表面的所述倾斜面的反射，以形成一远离所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的再反射光束。另外，所述发光元件所产生的一第二投射光束穿过所述光学元件且通过位于所述光学元件的上方的一物体的反射，以形成一投向所述第二外露表面的所述倾斜面的第二反射光束，且所述第二反射光束穿过所述第二外露表面的所述倾斜面且投射在所述近距离光学感测元件的所述光感测区域上。

本发明的有益效果在于，本发明技术方案所提供的可携式电子装置及其近距离光学感测模块，其可通过“所述第二封装体具有一从所述遮光结构裸露而出的第二外露表面，且所述第二外露表面具有一位于所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的上方的倾斜面”的技术特征，以使得所述第一反射光束能通过所述第二外露表面的所述倾斜面的反射而形成一远离所述近距离光学感测元件的所述光感测区域的再反射光束。因此，本发明不需要额外提供任何外部的绝缘体，而是直接通过所述第二外露表面的所述倾斜面的设计，以减少所述再反射光束进入所述第二封装体后而投向所述近距离光学感测元件的所述光感测区域所产生的信号干扰，借此以减少由于所述光学元件所提供的反射而造成所述发光元件与所述近距离光学感测元件两者之间产生串扰(crosstalk)，并有效提升所述近距离光学感测元件所接收到光源信号的信噪比(signaltonoiseratio，snr)。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的近距离光学感测模块的部分剖面示意图。

图2为本发明其中一实施例的近距离光学感测模块配合光学元件与物体后的光路示意图。

图3为本发明其中一实施例所提供给第二反射光束投向倾斜面的一预定入射角度的范围的示意图。

图4为本发明倾斜面的投影区域涵盖近距离光学感测元件的整个光感测区域的示意图。

图5为本发明使用近距离光学感测模块的可携式电子装置的示意图。

图6为本发明另外一实施例的近距离光学感测模块的部分剖面示意图。

图7为本发明另外一实施例的近距离光学感测模块配合光学元件与物体后的光路示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“可携式电子装置及其近距离光学感测模块”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。以下的实施方式所公开的内容，请一并参阅图1至图7所示。

请参阅图1以及图2所示，本发明提供一种近距离光学感测模块m，其包括：一电路基板1、一发光元件2、一近距离光学感测元件3、一透光封装结构4以及一遮光结构5。

首先，如图1所示，发光元件2设置在电路基板1上且电性连接于电路基板1。举例来说，发光元件2可为led芯片或者是任何种类的发光芯片。另外，近距离光学感测元件3设置在电路基板1上且电性连接于电路基板1，并且近距离光学感测元件3的顶端具有一光感测区域30。举例来说，近距离光学感测元件3可为近距离传感器(proximitysensor，ps)或者是环境光传感器(ambientlightsensor，als)。当然，近距离光学感测元件3也可以替换成一种由近距离传感器以及环境光传感器两者所共同组成的光感测组件。

再者，如图1所示，透光封装结构4包括一设置在电路基板1上且覆盖发光元件2的第一封装体41以及一设置在电路基板1上且覆盖近距离光学感测元件3的第二封装体42。举例来说，第一封装体41与第二封装体42可以是彼此分离的两个独立封装胶体，或者第一封装体41与第二封装体42也可以是一体成型式的单一封装胶体。另外，第一封装体41与第二封装体42都可由epoxy或者是silicone等透光胶材所制成。

此外，如图1所示，遮光结构5设置在透光封装结构4上，以覆盖第一封装体41的一部分以及第二封装体42的一部分。更进一步来说，第一封装体41具有一从遮光结构5裸露而出的第一外露表面410，第二封装体42具有一从遮光结构5裸露而出的第二外露表面420，并且第二外露表面420具有一位于近距离光学感测元件3的光感测区域30的上方的倾斜面4200。举例来说，遮光结构5会提供一对应于发光元件2的第一开口51以及一对应于近距离光学感测元件3的第二开口52，借此第一封装体41的第一外露表面410以及第二封装体42的第二外露表面420就会分别从遮光结构5的第一开口51以及第二开口52裸露而出。

以本发明的其中一实施例来说，配合图1以及图2所示，发光元件2所产生的一第一投射光束l1能通过位于发光元件2以及近距离光学感测元件3两者的上方的一光学元件6的反射，以形成一投向第二外露表面420的倾斜面4200的第一反射光束r1，并且第一反射光束r1能通过第二外露表面420的倾斜面4200的反射，以形成一远离近距离光学感测元件3的光感测区域30的再反射光束r1’。再者，发光元件2所产生的一第二投射光束l2能穿过光学元件6且通过位于光学元件6的上方的一物体7的反射，以形成一投向第二外露表面420的倾斜面4200的第二反射光束r2，并且第二反射光束r2能穿过第二外露表面420的倾斜面4200且投射在近距离光学感测元件3的光感测区域30上。

值得一提的是，如图2所示，光学元件6的外表面具有遮光区60、第一未遮光区61以及第二未遮光区62，并且第一未遮光区61与第二未遮光区62彼此分离一预定距离。举例来说，遮光区60能通过涂布不透光材料的方式以形成在光学元件6的外表面上，而第一未遮光区61与第二未遮光区62则是没有涂布不透光材料的区域。因此，光学元件6的遮光区60的作用就会像镜子一样，使得发光元件2所产生的第一投射光束l1能通过光学元件6的遮光区60的反射而形成第一反射光束r1。另外，光学元件6的第一未遮光区61与第二未遮光区62的作用就会像窗户一样，使得发光元件2所产生的第二投射光束l2能穿过光学元件6的第一未遮光区61而投射在物体7上，并且使得第二反射光束r2能穿过光学元件6的第二未遮光区62而投射在光感测区域30上。

值得一提的是，如图2所示，第二投射光束l2通过物体7的反射后所形成的第二反射光束r2是为一种漫反射(diffusereflection)。另外，由于光学元件6的第二未遮光区62在设计上会有一预定的宽度限制，所以在一预定入射角度α的范围内的第二反射光束r2才能通过光学元件6的第二未遮光区62而投向第二外露表面420的倾斜面4200。因此，非常清楚地，第二反射光束r2投射在倾斜面4200的入射角度会远小于第一反射光束r1投射在倾斜面4200的入射角度。也就是说，第二反射光束r2会远比小于第一反射光束r1更容易穿过第二外露表面420的倾斜面4200而投射在近距离光学感测元件3的光感测区域30上，借此以减少第一反射光束r1在发光元件2与近距离光学感测元件3两者之间所产生的串扰，并有效提升近距离光学感测元件3所接收到光源信号的信噪比。

因此，配合图1至图3所示，本发明不需要额外提供任何外部的绝缘体，而是直接通过第二外露表面420的倾斜面4200的设计，以减少再反射光束r1’进入第二封装体42后而投向近距离光学感测元件3的光感测区域30所产生的信号干扰，借此以减少由于光学元件6所提供的反射而造成发光元件2与近距离光学感测元件3两者之间产生串扰(crosstalk)，并有效提升近距离光学感测元件3所接收到光源信号的信噪比(signaltonoiseratio，snr)。

举例来说，配合图1以及图2所示，第二外露表面420具有一上表面4201，并且倾斜面4200相对于上表面4201会向下倾斜一介于15度至45度之间的预定角度θ。另外，倾斜面4200具有一靠近发光元件2的第一末端42001以及一相反于第一末端42001且远离发光元件2的第二末端42002，并且倾斜面4200的第一末端42001相距近距离光学感测元件3的顶端的第一距离d1会大于倾斜面4200的第二末端42002相距近距离光学感测元件3的顶端的第二距离d2。值得一提的是，配合图1以及图4所示，第二外露表面420的倾斜面4200垂直投影到近距离光学感测元件3的顶端上所形成的一投影区域a能涵盖近距离光学感测元件3的整个光感测区域30，借此以确保第一反射光束r1能确实通过第二外露表面420的倾斜面4200的反射，以形成远离近距离光学感测元件3的光感测区域30的再反射光束r1’。

值得一提的是，请参阅图5所示，本发明还进一步提供一种可携式电子装置p，并且可携式电子装置p使用一近距离光学感测模块m。配合图1以及图5所示，近距离光学感测模块m包括一电路基板1、一发光元件2、一近距离光学感测元件3、一透光封装结构4以及一遮光结构5。因此，本发明所提供的近距离光学感测模块m可以被应用在任何的可携式电子装置p，例如智能手机或者笔记本电脑等等。

以本发明的另外一实施例来说，配合图6以及图7所示，发光元件2所产生的一第一投射光束l1能通过位于发光元件2以及近距离光学感测元件3两者的上方的一光学元件6的反射，以形成一投向第二外露表面420的倾斜面4200的第一反射光束r1，并且第一反射光束r1能通过第二外露表面420的倾斜面4200的反射，以形成一远离近距离光学感测元件3的光感测区域30的再反射光束r1’。再者，发光元件2所产生的一第二投射光束l2能穿过光学元件6且通过位于光学元件6的上方的一物体7的反射，以形成一投向第二外露表面420的倾斜面4200的第二反射光束r2，并且第二反射光束r2能穿过第二外露表面420的倾斜面4200且投射在近距离光学感测元件3的光感测区域30上。

更进一步来说，如图6所示，第二外露表面420具有一上表面4201以及一从上表面4201向下延伸的侧表面4202，并且倾斜面4200从侧表面4202向下倾斜一介于15度至45度之间的预定角度θ。也就是说，本发明可以依据不同的设计需求，让倾斜面4200直接从第二外露表面420的上表面4201向下倾斜延伸而出(如图1所示)，或者是让倾斜面4200直接从第二外露表面420的侧表面4202向下倾斜延伸而出(如图6所示)。

值得注意的是，如图1所示，如果是让倾斜面4200直接从第二外露表面420的上表面4201向下倾斜延伸而出的话，则倾斜面4200相对于上表面4201所向下倾斜的预定角度θ具有较大范围的角度调整空间。另外，如图6所示，如果是让倾斜面4200直接从第二外露表面420的侧表面4202向下倾斜延伸而出的话，则可有效缩短倾斜面4200与近距离光学感测元件3的顶端之间的距离。

实施例的有益效果

本发明的有益效果在于，本发明技术方案所提供的可携式电子装置p及其近距离光学感测模块m，其可通过“第二封装体42具有一从遮光结构5裸露而出的第二外露表面420，且第二外露表面420具有一位于近距离光学感测元件3的光感测区域30的上方的倾斜面4200”的技术特征，以使得第一反射光束r1能通过第二外露表面420的倾斜面4200的反射而形成一远离近距离光学感测元件3的光感测区域30的再反射光束r1’。因此，本发明不需要额外提供任何外部的绝缘体，而是直接通过第二外露表面420的倾斜面4200的设计，以减少再反射光束r1’进入第二封装体42后而投向近距离光学感测元件3的光感测区域30所产生的信号干扰，借此以减少由于光学元件6所提供的反射而造成发光元件2与近距离光学感测元件3两者之间产生串扰(crosstalk)，并有效提升近距离光学感测元件3所接收到光源信号的信噪比(signaltonoiseratio，snr)。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求范围内。以上所公开的内容仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求的保护范围内。