專利名稱：用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種運(yùn)動偵測模塊，尤指一種用于整合發(fā)光及感
測功能的運(yùn)動偵測模塊(motion-detecting module)。
背景技術(shù)：
請參閱圖l所示，其為現(xiàn)有影像感測裝置的示意圖。由圖中可知， 現(xiàn)有的影像感測裝置包括有 一主電路板la、 一發(fā)光元件2、 一光源 固定機(jī)構(gòu)3、 一影像感測元件4a、及一封裝殼體5a。
其中，該發(fā)光元件2固定于該光源固定機(jī)構(gòu)3上，并且通過一導(dǎo) 線20以電性連接于該主電路板la。再者，該影像感測元件4a設(shè)置于 該主電路板la上，并且通過多個導(dǎo)線40a以電性連接于該主電路板la。 此外，該封裝殼體5a用以封裝該影像感測元件4a，并且該封裝殼體5a 具有一開孔50a。借此，通過該發(fā)光元件2發(fā)射一光束B1至一表面S 而產(chǎn)生一反射光束B2，然后該反射光束B2穿過該封裝殼體5a的開孔 50a而投向該影像感測元件4a,以感測該表面S的影像。
然而，因為該發(fā)光元件2與該影像感測元件4a為分開的元件，所 以為了能讓該影像感測元件4a精準(zhǔn)地感測到該反射光束B2，該發(fā)光元 件2與該影像感測元件4a的相對位置則需要進(jìn)行精確的定位動作，所 以造成制程上的復(fù)雜性及組裝上的公差。另外，該光源固定機(jī)構(gòu)3與 該封裝殼體5a為分開的元件，所以造成成本的增加。
換言之，現(xiàn)有影像感測裝置的發(fā)光元件2與該影像感測元件4a在 該主電路板la上的定位十分不易；或者是，現(xiàn)有影像感測裝置的導(dǎo)光 裝置(圖未示)其定位組裝公差較大，因此會影響現(xiàn)有影像感測裝置的判 斷結(jié)果。
由上可知，目前現(xiàn)有影像感測裝置，顯然具有不便與缺陷存在， 而待加以改善之處。
于是，本實用新型設(shè)計人有感上述缺陷的可改善之處，且依據(jù)多 年來從事此方面的相關(guān)經(jīng)驗，悉心觀察且研究，并配合學(xué)理的運(yùn)用， 而提出一種設(shè)計合理且有效改善上述缺陷的本實用新型技術(shù)方案。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題，在于提供一種用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊(motion-detecting module)。本實用新型將 一 發(fā)
光芯片及一影像感測芯片分別嵌入至同一電路板上，并且利用一全反 射式導(dǎo)光元件(total internal reflection type light-directing element), 以將
該發(fā)光芯片所產(chǎn)生的光束導(dǎo)入該影像感測芯片。
為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實用新型其中一種方案，提供一 種用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊(motion-detecting module)， 其包括 一芯片單元(chip unit)、 一覆蓋單元(cover unit)、及一導(dǎo)光單 元(light-guiding unit)。
其中，該芯片單元具有一電路板(PCB)及分別電性連接地設(shè)置在該 電路板上的一發(fā)光芯片(light-emitting chip)及 一 影像感測芯片(image-sensing chip) 。 該覆蓋單元覆蓋于該發(fā)光芯片及該影像感測芯片上，并 且該覆蓋單元具有一用于連通該發(fā)光芯片及該影像感測芯片的容置空 間(receiving space)、 一用于曝露該發(fā)光芯片的第一開孔(first opening)、 及一用于曝露該影像感測芯片的第二開孔(second opening)。該導(dǎo)光單 元設(shè)置于該覆蓋單元下端，并且該導(dǎo)光單元至少具有一第一折射面 (first refraction surface)、 ——第二折身寸面(second refraction surface)、 ——第 三折射面(third refraction surface)、 一第四折身寸面(fourth refraction surface)、 及——反身寸面(reflection surface)。
借此，該發(fā)光芯片所投射出來的光束(beam)通過該第一折射面、 該反射面及該第二折射面的配合，以產(chǎn)生投向一表面的第一反射光束 (first reflective beam),并且該第一反射光束通過該表面的反射而產(chǎn)生第 二反射光束(second reflective beam),最后該第二反射光束通過該第三 折射面及該第四折射面的配合，以傳送至該影像感測芯片。
因此，由于本實用新型將該發(fā)光芯片及該影像感測芯片分別嵌入 至同一電路板上，并且利用該全反射式導(dǎo)光元件，將該發(fā)光芯片所產(chǎn) 生的光束導(dǎo)入該影像感測芯片，所以本實用新型不但能降低成本，組 裝良率也能大幅提高。
為了能更進(jìn)一步了解本實用新型為達(dá)到預(yù)定目的所采取的技術(shù)、 手段及功效，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明與附圖，相信本 實用新型的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然 而所附附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。


圖1為現(xiàn)有影像感測裝置的側(cè)視簡單示意圖2為本實用新型用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊 (motion-detecting module)的第 一 實施例的示意圖3為本實用新型用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊(motion-detecting module)的第二實施例的示意圖4為本實用新型用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊 (motion-detecting module)的第三實施例的示意圖5為本實用新型第四實施例的導(dǎo)光單元(light-guiding unit)的立
體圖6為本實用新型第五實施例的導(dǎo)光單元(light-guiding unit)的立
體圖7為本實用新型第六實施例的導(dǎo)光單元(light-guiding unit)的立 體圖；以及
圖8為本實用新型第七實施例的導(dǎo)光單元(light-guiding unit)的立體圖。
主要元件附圖標(biāo)記說明
[現(xiàn)有]
電路板 1 a
發(fā)光元件 2
光源固定機(jī)構(gòu) 3
影像感測元件 4 a
封裝殼體 5 a
光束 B 1
反射光束 B 2
表面 S [本實用新型]
芯片單元 1
覆蓋單元
覆蓋單元 覆蓋單元
導(dǎo)光單元
2 a
2 b
2 c
3 a
導(dǎo)線
導(dǎo)線 開孔
電路板
發(fā)光芯片
影像感測芯片
運(yùn)動偵測運(yùn)算芯片
接口控制芯片
蓋體
容置空間 第一開孔 第二開孔
上層蓋體 下層蓋體 定位件 第一折射面
2 0
4 0
5 0
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
2 0 2 1 2 2 2 3
2 0
2 1
3 0 3 1第二折射面323
第三折射面33
第四折射面34a
反射面35
導(dǎo)光單元3b定位件30b
第一折射面31b
第二折射面32b
第三折射面33b
第四折射面34b
反射面35b
導(dǎo)光單元3c第一折射面31c
第二折射面32c
第三折射面33c
第四折射面34c
反射面35c
導(dǎo)光單元3d第一折射面31d
第二折射面32d
第三折射面33d
第四折射面34d
導(dǎo)光單元3第一折射面316
第二折射面326
第三折射面336
第四折射面346
導(dǎo)光單元3f第一折射面31f
第二折射面32f
第三折射面33f
第四折射面34f
導(dǎo)光單元3g第一折射面31g
第二折射面32g
第三折射面33g
第四折射面34g
光束1 、1 ' 、 L 1 〃
第一反射光束2 、2 ' 、 E 2 "
第二反射光束3 、3 ' 、 L 3 "
表面 s
具體實施方式
請參閱圖2所示，其為本實甩新型用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)
動偵測模塊(motion-detecting module)的第 一 實施例的示意圖。由該等圖 中可知，本實用新型所提供的一種用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵 測模塊，其包括 一芯片單元(chipunit)l、 一覆蓋單元(coverunit)2a、 及一導(dǎo)光單元(light-guiding unit)3a。
其中，該芯片單元1具有一電路板(PCB)IO、 一發(fā)光芯片 (light-emitting chip)ll、 一影像感觀!j芯片(image- sensing chip)12、 一運(yùn) 動偵測運(yùn)算芯片(motion calculator ASIC)13、及一用于與外部溝通的接 口控制芯片(interfacing MCU)14。并且，該發(fā)光芯片ll、該影像感測芯 片12、該運(yùn)動偵測運(yùn)算芯片13、及該接口控制芯片14分別電性連接 地設(shè)置在該電路板10上。
再者，該覆蓋單元2a定位在該芯片單元1的電路板10上，并且 該覆蓋單元2a的外緣具有一向上延伸以用于罩住該發(fā)光芯片ll及該影 像感測芯片12的蓋體(coverbody)20a。因此，該覆蓋單元2a通過該蓋 體20a，以覆蓋于該發(fā)光芯片ll及該影像感測芯片12上。此外，該覆 蓋單元2a具有一用于連通該發(fā)光芯片11及該影像感測芯片12的容置 空間(receiving space)21a、 一用于曝露該發(fā)光芯片11的第一開孔(first 叩ening)22a、及一用于曝露該影像感測芯片12的第二開孔(second opening)23a。
再者，該導(dǎo)光單元3a設(shè)置于該覆蓋單元2a下端，并且該導(dǎo)光單 元3a具有多個定位件30a，因此該導(dǎo)光單元3a通過該等定位件30a而 定位在該芯片單元1的電路板10上。此外，該導(dǎo)光單元3a至少具有 一第 一 折身寸面(first refraction surface)3la 、 一第二折身寸面(second refraction surface)32a、 ——第三折射面(third refraction surface)33a、 ——第 四折射面(fourth refraction surface)34a 、 及 一 反身寸面(reflection surface)35a。
另外，以第一實施例而言，該導(dǎo)光單元3a可為一全反射式導(dǎo)光元 件(total internal reflection type light-directing element), 并且該全反射式 導(dǎo)光元件為一較空氣的折射率(refmctive index)高的材料。再者，該第 一折射面31a、該第二折射面32a、該第三折射面33a、及該第四折射 面34a皆為一凸面結(jié)構(gòu)(convex structure)。
借此，該發(fā)光芯片11所投射出來的光束(beam)Ll通過該第一折射 面31a、該反射面35a及該第二折射面32a的配合，以產(chǎn)生投向一表面 S的第一反射光束(first reflective beam)L2，并且該第一反射光束L2通 過該表面S的反射而產(chǎn)生第二反射光束(second reflective beam)L3，最 后該第二反射光束L3通過該第三折射面33a及該第四折射面34a的配 合，以傳送至該影像感測芯片12。請參閱圖3所示，其為本實用新型用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊(motion-detecting module)的第二實施例的示意圖。由圖中可 知，第二實施例與第一實施例最大的不同在于在第二實施例中，該 導(dǎo)光單元3b具有多個定位件30b，因此該導(dǎo)光單元3b通過該等定位件 30b而定位在該覆蓋單元2b上。借此，該發(fā)光芯片11所投射出來的光 束(beam)Ll'通過一第一折射面31b、 一反射面35b及一第二折射面 32b的配合，以產(chǎn)生投向一表面S的第一反射光束(first reflective beam)L2'，并且該第一反射光束L2'通過該表面S的反射而產(chǎn)生第 二反射光束(second reflective beam)L3'，最后該第二反射光束L3'通 過一第三折射面33b及一第四折射面34b的配合，以傳送至該影像感 測芯片12。請參閱圖4所示，其為本實用新型用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn) 動偵測模塊(motion-detecting module)的第三實施例的示意圖。由圖中可 知，第三實施例與第二實施例最大的不同在于在第三實施例中，該 覆蓋單元2c的外緣具有一向上延伸以用于罩住該發(fā)光芯片ll及該影像 感測芯片12的上層蓋體(t叩cover bddy)20c及一向下延伸以用于圍住 該導(dǎo)光單元3c的下層蓋體(bottom cover body)21c。借此，該發(fā)光芯片 11所投射出來的光束(beam)Ll〃通過一第一折射面31c、 一反射面35c 及一第二折射面32c的配合，以產(chǎn)生投向一表面S的第一反射光束(first reflective beam)L2〃 ，并且該第一反射光束L2〃通過該表面S的反射 而產(chǎn)生第二反射光束(second reflective beam)L3〃 ，最后該第二反射光 束L3〃通過一第三折射面33c及一第四折射面34c的配合，以傳送至 該影像感測芯片12。再者，由于第三實施例的下層蓋體21c具有遮掩該導(dǎo)光單元3c的 功能，因此上述從該發(fā)光芯片11所投射出來的光束(beam)Ll〃傳送至 該影像感測芯片12的過程中，不會受到外界光線的影響，以增加本實 用新型運(yùn)動偵測模塊的偵測質(zhì)量。請參閱圖5所示，其為本實用新型第四實施例的導(dǎo)光單元 (light-guiding unit)的立體圖。由圖中可知，第四實施例與第一實施例最 大的不同在于在第四實施例中，一導(dǎo)光單元3d具有一第一折射面31d、 一第二折射面32d、 一第三折射面33d、及一第四折射面34d。其中， 該第一折射面31d為一平面結(jié)構(gòu)(plane structure),第二折射面32d為一 凸面結(jié)構(gòu)(convex structure),并且該第三折射面33d為一平面結(jié)構(gòu)(plane structure)，該第四折射面34d為 一 凸面結(jié)構(gòu)(convex structure)。請參閱圖6所示，其為本實用新型第五實施例的導(dǎo)光單元 (light-guiding unit)的立體圖。由圖中可知，第五實施例與第一實施例最 大的不同在于在第五實施例中，一導(dǎo)光單元3e具有一第一折射面31e、一第二折射面32e、 一第三折射面33e、及一第四折射面34e。其中， 該第一折射面31e為一凹面結(jié)構(gòu)(concave structure),第二折射面32e為 一凸面結(jié)構(gòu)(convex structure),并且該第三折射面33e為一凹面結(jié)構(gòu) (concave structure),該第四折射面34e為一凸面結(jié)構(gòu)(convex structure)。請參閱圖7所示，其為本實用新型第六實施例的導(dǎo)光單元 (light-guiding unit)的立體圖。由圖中可知，第六實施例與第一實施例最 大的不同在于在第六實施例中，一導(dǎo)光單元3f具有一第一折射面31f、 一第二折射面32f、 一第三折射面33f、及一第四折射面34f。其中，該 第一折射面31f為一凸面結(jié)構(gòu)(convex structure),第二折射面32f為一 凹面結(jié)構(gòu)(concave structure),并且該第三折射面33f為一凸面結(jié)構(gòu) (convex structure), 該第四折身才面34f為一凹面結(jié)構(gòu)(concave structure)。請參閱圖8所示，其為本實用新型第七實施例的導(dǎo)光單元 (light-guiding imit)的立體圖。由圖中可知，第七實施例與第一實施例最 大的不同在于在第七實施例中，一導(dǎo)光單元3g具有一第一折射面31g、 一第二折射面32g、 一第三折射面33g、及一第四折射面34g。其中， 該第 一折射面31 g為 一 凸面結(jié)構(gòu)(convex structure)，第二折射面32g為 一平面結(jié)構(gòu)(plane structure),并且該第三折射面33g為一凸面結(jié)構(gòu) (convex structure), 該第四折射面34g為一平面結(jié)構(gòu)(plane structure)。因此，由上述第一實施例及第四 七實施例可知(如圖l及圖5-圖8 所示)，該第一折射面與該第二折射面的組合可為平凸、凹凸、凸凸、 凸凹、凸平等五種組合，并且該第三折射面與該第四折射面的組合可 為平凸、凹凸、凸凸、凸凹、凸平等五種組合。通過上述五種不同的 組合，以達(dá)到光線聚焦的功能。綜上所述，本實用新型將該發(fā)光芯片11及該影像感測芯片12分 別嵌入至同一電路板10上，并且利用該全反射式導(dǎo)光元件(例如導(dǎo)光 單元3a、 3b、 3c、 3d、 3e、 3f、 3g)，以將該發(fā)光芯片11所產(chǎn)生的光束 (例如光束L1、 Ll' 、 Ll〃 )導(dǎo)入該影像感測芯片12，所以本實用新 型不但能降低成本，組裝良率也能大幅提高。但，以上所述，僅為本實用新型最佳的具體實施例的詳細(xì)說明與 附圖，但本實用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本實用新型， 本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)，凡符合本實用新 型權(quán)利要求書范圍的精神與其類似變化的實施例，皆應(yīng)包含于本實用 新型的保護(hù)范圍中，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，可 輕易思及的變化或修飾皆可涵蓋在本案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊，其特征在于，包括一芯片單元，其具有一電路板及分別電性連接地設(shè)置在該電路板上的一發(fā)光芯片及一影像感測芯片；一覆蓋單元，其覆蓋于該發(fā)光芯片及該影像感測芯片上，并且該覆蓋單元具有一用于連通該發(fā)光芯片及該影像感測芯片的容置空間、一用于曝露該發(fā)光芯片的第一開孔、及一用于曝露該影像感測芯片的第二開孔；以及一導(dǎo)光單元，其設(shè)置于該覆蓋單元下端，并且該導(dǎo)光單元至少具有一第一折射面、一第二折射面、一第三折射面、一第四折射面、及一反射面；借此，該發(fā)光芯片所投射出來的光束通過該第一折射面、該反射面及該第二折射面的配合，以產(chǎn)生投向一表面的第一反射光束，并且該第一反射光束通過該表面的反射而產(chǎn)生第二反射光束，最后該第二反射光束通過該第三折射面及該第四折射面的配合，以傳送至該影像感測芯片。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該芯片單元具有一運(yùn)動偵測運(yùn)算芯片及一用于與外 部溝通的接口控制芯片，并且該運(yùn)動偵測運(yùn)算芯片及該接口控制芯片 分別電性連接地設(shè)置在該電路板上。
3、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊，其特征在于該覆蓋單元定位在該芯片單元的電路板上。
4、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該覆蓋單元的外緣具有一向上延伸以用于罩住該發(fā) 光芯片及該影像感測芯片的蓋體。
5、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該覆蓋單元的外緣具有一向上延伸以用于罩住該發(fā) 光芯片及該影像感測芯片的上層蓋體及一向下延伸以用于圍住該導(dǎo)光 單元的下層蓋體。
6、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該導(dǎo)光單元定位在該芯片單元的電路板上。
7、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該導(dǎo)光單元定位在該覆蓋單元上。
8、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該導(dǎo)光單元為一全反射式導(dǎo)光元件，并且該全反射 式導(dǎo)光元件為一較空氣的折射率高的材料。
9、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該第一折射面為一凹面結(jié)構(gòu)、 一平面結(jié)構(gòu)、或一凸 面結(jié)構(gòu)，并且該第二折射面為一凹面結(jié)構(gòu)、 一平面結(jié)構(gòu)、或一凸面結(jié) 構(gòu)。
10、 如權(quán)利要求1所述的用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模 塊，其特征在于該第三折射面為一凹面結(jié)構(gòu)、 一平面結(jié)構(gòu)、或一凸 面結(jié)構(gòu)，并且該第四折射面為一凹面結(jié)構(gòu)、 一平面結(jié)構(gòu)、或一凸面結(jié) 構(gòu)。
專利摘要一種用于整合發(fā)光及感測功能的運(yùn)動偵測模塊，包括一芯片單元、一覆蓋單元及一導(dǎo)光單元。該芯片單元具有一電路板及分別電性連接地設(shè)置在該電路板上的一發(fā)光芯片及一影像感測芯片。該覆蓋單元覆蓋于該發(fā)光芯片及該影像感測芯片上，并且該覆蓋單元具有一用于連通該發(fā)光芯片及該影像感測芯片的容置空間、一用于曝露該發(fā)光芯片的第一開孔、及一用于曝露該影像感測芯片的第二開孔。該導(dǎo)光單元設(shè)置于該覆蓋單元下端，并且該導(dǎo)光單元至少具有一第一折射面、一第二折射面、一第三折射面、一第四折射面及一反射面。
文檔編號G02B6/00GK201159637SQ200820001538
公開日2008年12月3日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者李昆勛, 陳昭宇 申請人:敦南科技股份有限公司