[发明专利]电子装置及其光学感应模块

说明书

【技术领域】

本发明有关一种光学感应装置，特别是应用于电子装置上对使用者的手指或其他物体的图像进行光学感应的模块。

【背景技术】

鼠标、触控板及轨迹球是最为常用的人机接口设备，而这些设备存在的问题是体积较大、结构复杂，不易整合在手机、电子书等便携式电子装置上。虽然业界也有将触摸屏技术引入手机等便携式电子装置上，但是由于触摸屏成本较高，并且对使用环境要求较高，同时操作也不是很方便，不利于推广使用。

针对上述问题，业界也开发出利用光学影像处理技术对电子装置屏幕的光标进行控制的光学指示装置，具体可参考本申请人申请的中国专利200920069182.2号所示，其中图1为200920069182.2号专利所揭示的薄形光学指示模块的结构示意图，该光学指示模块1包括光源10、透镜11、感光芯片12及电路板13。其中该光源10及感光芯片12均安装在电路板13上并与电路板13电性连接，而该透镜设于感光芯片12及光源10上方，该透镜11可由透明塑料制成，包括照明光路110与成像光路111，其中该照明光路110包括一凹球面112，该凹球面112设于透镜11相对光源10的表面，并且光源10设置于凹球面112的中心。另外该透镜11在邻近凹球面11 2的另一表面设有双曲面反射面113，并且在与该双曲面反射面113相对的另一侧设有透射平面114，如此光源10发射的光线垂直于凹球面112而入射至透镜11内，之后经过双曲面反射面113反射，也呈垂直于透射平面114的平行光射出，而此透射出的平行光照射在导航面板115上，其中一部分光线经导航面板115折射而散布在导航面板11 5表面，当手指放置在该导航面板115上后，此部分光线再被手指表面反射，从而再通过成像光路111的非球面透镜116而照射在感光芯片12上以形成图像，如此再利用光学影像处理技术实际电子装置屏幕光标的控制。在具体实施时，该感光芯片12与光源10外围还设有一壳体14，该壳体14设有分别收容感光芯片12与光源10的第一与第二收容空间140、141，此第一与第二收容空间140、141相互隔离以防止光源10散射的光影响感光芯片12对图像的采集。并且该壳体14的上壁(未标号)上还设有定位孔(未标号)，以便与设于透镜11底端的定位柱117配合而令透镜11组设于壳体14上。另外，该壳体14还设有一凹部142，以收容非球面透镜116。该专利所揭示的光学指示装置虽能实现预定的功能，但存在的第一个不足之处在于垂直于透射平面114的平行光照射在导航面板115上时，一部分光线经过折射散布于导航面板115上可能造成眩目，降低使用的舒适度，第二个不足是此光学指示模块元件较多，也不利于降低制造成本，同时高度较高，不便整合在日益轻薄的便携式电子装置上。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种光学感应模块，其通过各种元件的结构安排与光路设计，以克服现有技术中因眩目降低使用舒适度的缺陷。

为实现上述目的，实施本发明的光学感应模块包括一光源、传输光源发射光线的透镜、感光芯片及电路板，其中该光源及感光芯片均设置于电路板上并与电路板电性连接，该透镜设于感光芯片上方，包括设置为一整体的照明光路与成像光路，其中照明光路包括一反射面，同时该透镜还设有供目标物体放置的操作区域，该反射面将光源发射的光线反射至操作区域，其中目标物体未放置在操作区域时，经反射面反射的光线的入射角大于外部介质与该透镜表面的临界角，该光线在透镜内形成全反射，而目标物体放置在操作区域后，该目标物体的折射率大于透镜的折射率，全反射条件被破坏，经反射面反射的光线经的目标物体表面反射后通过成像光路照射到感光芯片上。

为实现上述目的，实施本发明的另一种光学感应模块包括一光源、传输光源发射光线的透镜、感光芯片及电路板，其中该感光芯片设置于电路板上并与电路板电性连接，该透镜设于感光芯片上方，包括设置为一整体的照明光路与成像光路，其中照明光路包括一反射面，同时该透镜还设有供目标物体放置的操作区域，该反射面将光源发射的光线反射至操作区域，并且在此过程中光线并不离开透镜介质，透镜的折射率为n，透镜外的外部介质折射率为m，目标物体的折射率为k，其中经反射面反射的光线的入射角大于等于arcsin(m/n)，小于等于arcsin(k/n)，目标物体未放置在操作区域时，经反射面反射的光线在透镜内形成全反射，而目标物体放置在操作区域后，经反射面反射的光线经目标物体表面反射后通过成像光路照射到感光芯片上。

依据上述主要特征，所述光源为相干光源。

依据上述主要特征，所述的光源为激光光源。